1、专题专题 8 微专题微专题常见烃分子中原子共线常见烃分子中原子共线、共面问题判断共面问题判断学学案及训练案及训练知识梳理1熟悉常见分子的空间结构(1)与三键直接相连的原子共线，如CC、CN。(2)“模型法”分析多原子共面问题。甲烷型：CH4分子为正四面体结构，如图，凡是碳原子与 4 个原子形成共价键时，其空间构型都是四面体，5 个原子中最多有 3 个原子共平面，称为 V 形共面。凡是出现一个碳原子周围连有四个原子的结构，所有原子不可能都共平面。乙烯型：乙烯分子是平面形结构，如图，所有原子共平面，与双键碳原子直接相连的 4 个原子与 2 个碳原子共平面。苯型：苯分子(C6H6)是平面正六边形结构
2、，位于苯环上的 12 个原子共平面，处于对角线位置的 4 个原子共直线。2连接不同基团后的原子共面分析(1)直线与平面连接，则直线在这个平面上。如苯乙炔：，所有原子共平面。(2)平面与平面连接：如果两个平面结构通过单键相连，由于单键可以旋转，两个平面可以重合。如苯乙烯：，分子中至少 12 个原子共平面，最多 16 个原子共平面。(3)平面与立体结构连接：如甲基与平面结构通过单键相连，由于单键可以旋转，甲基的一个氢原子可能处于这个平面上。强化训练1(2020沈阳高一检测)下列分子中的所有原子都处于同一平面的是()A乙烷B乙烯C丙烯(CH2=CHCH3)D正丁烷答案B解析乙烷中碳原子所成价键为四面
3、体结构，所有原子不可能都在同一平面上，A 项错误；乙烯是平面形分子，所有原子处于同一平面，B 项正确；丙烯(CH3CH=CH2)中含有甲基，甲基碳上所连的原子不可能在同一平面内，C 项错误；正丁烷中含有甲基，甲基具有甲烷的结构特点，因此所有原子不可能处于同一平面，D 项错误。2已知乙烯分子为平面结构，C2H2为直线结构。则有机物 M(CHCCH=CHCH3)分子中，最多共直线和共平面的原子数分别为()A6、11B5、10C4、9D4、11答案C解析根据乙炔、乙烯和甲烷的结构，有机物 M 的分子结构为，则最多有 4个原子共直线，因为单键可以旋转，甲基上 3 个 H 原子中，可以有一个 H 原子旋
4、进面内，因此最多有 9 个原子共面，故选 C。3已知 HCN 是直线形结构，下列有机分子中，所有的原子不可能处于同一平面的是()ACH2=CHCNBCH2=CHCH=CH2CD答案D解析A 选项中的 7 个原子处于一个平面；B 项分子中，M1和 M2两个平面相交于一条直线 CC 单键，由于单键可转动，因而可将 M2平面转至与 M1平面重合，所以该分子中所有原子可能处于同一平面；C 项通过碳碳单键相连的两个平面，有可能重合在一起；D 项分子中“CH3”中的 H 原子和与它相连的 C 原子形成四面体结构，不在同一平面上。4(2019广东中山一中月考)下列说法中正确的是()A丙烯分子所有原子均在同一
5、平面上B向溴水中分别通入乙烯、加入苯，都能观察到溴水褪色现象，但原因不同CC4H4只有和 CHCCH=CH2两种同分异构体D甲苯()分子中最多有 12 个原子共平面答案B解析CH2=CHCH3分子中CH3上的 C 为饱和碳原子，所有原子不可能共平面，故丙烯中的原子不能全部共平面，A 错误；乙烯能使溴水褪色，是 CH2=CH2和 Br2发生加成反应，而苯能使溴水褪色是发生萃取现象，原理不同，B 正确；C4H4的同分异构体除了和CHCCH=CH2外，还可能为等，C 错误；分子中，甲基上的碳原子和最多一个 H 原子与苯环共平面，故最多有 13 个原子共平面，D 错误。5(2020南京外国语学校高一检
6、测)化合物(x)、(y)、(z)的分子式均为 C5H6。下列说法正确的是()Ax 的同分异构体只有 y 和 z 两种By 分子中所有原子均处于同一平面Cz 的一氯代物只有一种Dx、y、z 均能使酸性高锰酸钾溶液褪色答案C解析x 的分子式为 C5H6，对应的同分异构体可为环状烃，也可为链状烃，如H3CCCCH=CH2，则同分异构体不止 y 和 z 两种，A 错误；y 分子中有四面体碳原子，所有原子不可能处于同一平面，B 错误；z 的一氯代物有一种：，C 正确；z 中没有碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，D 错误。6(2018全国卷，11)环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物，螺2,2戊
7、烷()是最简单的一种。下列关于该化合物的说法错误的是()A与环戊烯()互为同分异构体B二氯代物超过两种C所有碳原子均处同一平面D生成 1 mol C5H12至少需要 2 mol H2答案C解析中每个碳原子都形成 4 个共价单键，这 4 个键呈四面体状分布，所有碳原子不可能处于同一平面，C 项错误；环戊烯的结构简式为，与分子式相同且结构不同，互为同分异构体，A 项正确；如、都是螺2,2戊烷的二氯代物，B 项正确；螺2,2戊烷的分子式是 C5H8，在理论上，1 mol C5H8与 2 mol H2反应，生成 1 molC5H12，D 项正确。7(2017全国卷，9)化合物(b)、(d)、(p)的分子式均为 C6H6，下列说法正确的是()Ab 的同分异构体只有 d 和 p 两种Bb、d、p 的二氯代物均只有三种Cb、d、p 均可与酸性高锰酸钾溶液反应Db、d、p 中只有 b 的所有原子处于同一平面答案D解析b 是苯，其同分异构体有多种，不止 d 和 p 两种，A 错误；d 分子中氢原子分为 2 类，根据定一移一可知 d 的二氯代物是 6 种，B 错误；b、p 分子不存在碳碳双键，不能与酸性高锰酸钾溶液发生反应，C 错误；苯是平面形结构，所有原子共平面，d、p 分子均含有饱和碳原子，所有原子不可能共平面，D 正确。
