有机分子中原子共线及共面问题的分析思路与技巧
有机物分子中原子共平面、共直线问题
如何分析有机物分子中原子共平面的问题有机物分子中原子共平面的问题，解决方法是：由简单到复杂。
首先要掌握以下几种最简单有机物的空间构型：（1）乙烯（CH 2CH 2)分子是平面结构，2个碳原子、4个氢原子共平面；（2)乙炔（C C H H ）分子是直线型结构，4个原子在同一直线上;（3)苯（)分子是平面正六边形结构,6个碳原子、6个氢原子共平面；（4）甲烷(CH 4)是正四面体结构,任意3个原子共平面;（5)甲醛(C H H O）分子是平面结构，4个原子共平面.在判断有机物分子中原子共平面情况时．要结合以上五种最简单物质的结构进行分析.例1请分析苯乙炔（C CH ）分子中最多有多少个原子共平面? 分析：与C CH 直接相连的苯环上的碳原子相当于C C H H分子中1个氢原子所处的位置，应与C CH 在同一条直线上；与苯环相连的C CH 中碳原子相当于苯分子中氢原予所处的位置，应在苯环所在的平面内。
由此可知C CH 所在直线上有两点在苯环的平面内,所以苯己炔分子中所有原子均在同一平面，即苯乙炔分子中8个碳原子、6个氢原子均在同一平面内.，例2:有机物C CH 2CHO H分子中至少有多少个碳原子处于同一平面上?分析:由苯分子的空问构型可知，苯环上的6个碳原子、4个氢原子以及与苯环直接相连的两个碳原子一定共平面.由乙烯的分子结构可知,CH 2C H 中的原子在同一平面。
由乙醛分子结构可知，CHO 中的原子在同一平面。
由碳碳单键可以旋转,可知C CH 2CHO H分子中所有的原子可以共面。
例3：结构式为CH 3CH 3的烃，分子中至少有多少个碳原子处在同一平面上？分析：由苯分子的空间结构可知,苯环上的六个碳原子以及与它直接相邻的两个碳原子共面。
另外与苯环相连的另一苯环对位上的碳原子,处于两苯环旋转的轴线(两苯环之间的碳碳键可以旋转）上，也应该共面另外．与苯环相连的另一苯环对位上的碳原子，处于两苯环旋转轴线（两苯环之间的碳碳单键可以旋转）上，也应该共平面。
【最全面】解析有机物分子中原子共平面、共直线问题
如何分析有机物分子中原子共平面的问题有机物分子中原子共平面的问题，解决方法是：由简单到复杂。
首先要掌握以下几种最简单有机物的空间构型：(1)乙烯()分子是平面结构，2个碳原子、4个氢原子共平面;(2)乙炔()分子是直线型结构，4个原子在同一直线上;(3)苯()分子是平面正六边形结构，6个碳原子、6个氢原子共平面;(4)甲烷(CH4)是正四面体结构,任意3个原子共平面;(5)甲醛()分子是平面结构，4个原子共平面。
在判断有机物分子中原子共平面情况时．要结合以上五种最简单物质的结构进行分析。
例1请分析苯乙炔()分子中最多有多少个原子共平面?分析：与直接相连的苯环上的碳原子相当于分子中1个氢原子所处的位置，应与在同一条直线上；与苯环相连的中碳原子相当于苯分子中氢原予所处的位置，应在苯环所在的平面内。
由此可知所在直线上有两点在苯环的平面内，所以苯己炔分子中所有原子均在同一平面，即苯乙炔分子中8个碳原子、6个氢原子均在同一平面内。
，例2：有机物分子中至少有多少个碳原子处于同一平面上?分析：由苯分子的空问构型可知，苯环上的6个碳原子、4个氢原子以及与苯环直接相连的两个碳原子一定共平面。
由乙烯的分子结构可知，中的原子在同一平面。
由乙醛分子结构可知，中的原子在同一平面。
由碳碳单键可以旋转，可知分子中所有的原子可以共面。
例3：结构式为的烃，分子中至少有多少个碳原子处在同一平面上？分析：由苯分子的空间结构可知，苯环上的六个碳原子以及与它直接相邻的两个碳原子共面。
另外与苯环相连的另一苯环对位上的碳原子，处于两苯环旋转的轴线（两苯环之间的碳碳键可以旋转）上，也应该共面另外．与苯环相连的另一苯环对位上的碳原子，处于两苯环旋转轴线(两苯环之间的碳碳单键可以旋转)上，也应该共平面。
所以，分子中至少有9个碳原子共平面。
例4：我国在反兴奋剂问题上的坚决立场是支持“人文奥运”的重要体现．某种兴奋剂的结构如下图所示。
试求它的分子中共平面的碳原子最多有多少个？分析：由苯的分子结构可知，中的碳原子共面，中碳原子共平面。
有机物共线共面问题的判断技巧
有机物共线共面问题的判断技巧一、共线与共面基本概念在有机化学中，共线与共面问题是指分子中的原子或基团是否处于同一平面或直线上。
共线问题主要涉及碳碳三键和苯环中的原子共线问题，而共面问题则更加复杂，涉及到多种因素。
二、判断原则和方法判断有机物分子中的原子是否共面或共线，需要遵循以下原则和方法：1.烷烃分子中C原子周围最多有3个H原子与其共平面。
2.含有苯环的有机物分子中，与苯环直接相连的原子一定与苯环共平面。
3.含有碳碳双键或碳碳叁键的有机物分子中，与双键或叁键碳原子直接相连的原子一定与双键或叁键共平面。
4.含有-C=O的有机物分子中，与氧原子直接相连的原子与C=O共平面。
5.某些取代基中有苯环、碳碳双键或碳碳叁键等结构时，可能影响到整个分子中的原子共平面。
6.利用空间几何关系，判断原子是否共平面或共直线。
三、常见有机物的共线与共面问题实例分析1.丙炔中的C≡C键和甲基中的C-C键的C原子周围最多有2个H原子与其共平面。
2.苯酚分子中的苯环上的所有原子共平面，-OH基处于该平面上，故该分子最多有14个原子共平面。
3.氯乙烯和苯乙烯中的双键碳原子周围最多有4个H原子与其共平面。
4.甲醛分子中的C=O双键和C原子周围最多有2个H原子与其共平面。
5.含有苯环的有机物分子中，如果苯环上含有甲基等取代基，则取代基中的H原子最多有3个与其共平面。
6.含有-CN基的有机物分子中，与氮原子直接相连的原子可能为2个或3个与其共平面。
7.含有-CH=CH-结构的有机物分子中，如果存在π-π共轭，则与碳碳双键碳原子直接相连的原子可能为4个与其共平面。
8.含有-C≡C-结构的有机物分子中，如果存在π-π共轭，则与碳碳叁键碳原子直接相连的原子可能为2个与其共直线。
9.含有-OH基的有机物分子中，如果存在氢键，则与氧原子直接相连的原子可能为3个与其共直线。
10.含有苯环的有机物分子中，如果存在硝基等取代基，则硝基中的氮原子的直线结构可能会影响整个分子中的原子共直线。
【最全面】解析有机物分子中原子共平面、共直线问题
如何分析有机物分子中原子共平面的问题有机物分子中原子共平面的问题，解决方法是:由简单到复杂。
首先要掌握以下几种最简单有机物的空间构型:（1）乙烯(CH 2CH 2）分子是平面结构，2个碳原子、4个氢原子共平面;(2）乙炔(C CH H)分子是直线型结构，4个原子在同一直线上;（3)苯()分子是平面正六边形结构,6个碳原子、6个氢原子共平面;（4）甲烷(CH 4）是正四面体结构，任意3个原子共平面；（5）甲醛（C H H O）分子是平面结构，4个原子共平面。
在判断有机物分子中原子共平面情况时．要结合以上五种最简单物质的结构进行分析。
例1请分析苯乙炔（CCH)分子中最多有多少个原子共平面?分析：与C CH 直接相连的苯环上的碳原子相当于C CH H分子中1个氢原子所处的位置，应与C CH 在同一条直线上；与苯环相连的CCH 中碳原子相当于苯分子中氢原予所处的位置，应在苯环所在的平面内。
由此可知CCH 所在直线上有两点在苯环的平面内，所以苯己炔分子中所有原子均在同一平面，即苯乙炔分子中8个碳原子、6个氢原子均在同一平面内。
,例2：有机物C CH 2CHOH 分子中至少有多少个碳原子处于同一平面上?分析：由苯分子的空问构型可知，苯环上的6个碳原子、4个氢原子以及与苯环直接相连的两个碳原子一定共平面.由乙烯的分子结构可知，CH 2CH中的原子在同一平面.由乙醛分子结构可知,CHO 中的原子在同一平面.由碳碳单键可以旋转，可知CCH 2CHOH 分子中所有的原子可以共面.例3：结构式为CH 3CH 3的烃，分子中至少有多少个碳原子处在同一平面上？分析：由苯分子的空间结构可知，苯环上的六个碳原子以及与它直接相邻的两个碳原子共面。
另外与苯环相连的另一苯环对位上的碳原子，处于两苯环旋转的轴线（两苯环之间的碳碳键可以旋转）上，也应该共面另外．与苯环相连的另一苯环对位上的碳原子，处于两苯环旋转轴线(两苯环之间的碳碳单键可以旋转）上，也应该共平面。
高中有机物分子中原子共面共线问题的剖析与点拨
有机物分子中原子共线共面问题的剖析与点拨有机物分子中原子的共线共面问题注重考查了学生对有机物中几种典型分子结构的理解和掌握、空间想象能力以及综合分析能力等，一直是高中阶段教与学的难点。
要解决此类问题还需从以下几点入手：一、掌握四种典型结构： 1、甲烷的正四面体结构：(图1)甲烷分子为空间正四面体结构。
其中四个氢原子位于正四面体的顶点，碳原子位于正四面体的中心。
如图1所示：甲烷分子中的所有原子不可能共面，位于正四面体中心的碳原子 至多能与任意两个氢原子共面。
即甲烷分子中最多有三个原子共平面。
当有其它原子或原子 团取代甲烷中的氢原子时，可把它看作是占据原来氢原子的位置。
【延伸】分子结构中出现甲基时，所有原子不可能共平面，但甲基中的碳原子和另外两 个与之直接相连的原子有可能共平面。
2、乙烯的平面结构：(图2) ①乙烯分子中的所有原子都在同一平面上，当乙烯分子中的氢原子被其它原子或原子 团取代时，取代该氢的原子也一定在乙烯的平面内。
【延伸】分子结构中出现双键时，双键两端的碳原子和与之直接相连的四个原子一定在同一个平面上。
②乙烯分子中碳碳双键和碳氢键之间的夹角为120°即乙烯分子中碳碳双键和任意一个碳氢键均不在同一条直线上（如图2所示）。
如：丙烯 ，其结构可写成,由此可见，丙烯中的三个碳原子并不在同一条直线上。
3、乙炔的直线型结构：(图3)乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子都在一条直线上，键角为180°。
当乙炔分子中 的一个氢原子被其它原子或原子团取代时，取代该氢的原子也一定和乙炔分子的其它原子在 同一条直线上。
【延伸】分子结构中出现三键时，三键两端的碳原子和与之直接相连的两个原子一定在同一条直线上即三键两端共有四原子共线。
4、苯的平面结构：(图4) 苯分子中所有原子在同一平面内，键角为120°，当苯分子中的氢原子被其他原子或原子 团取代时，取代该氢的原子也一定在苯分子所决定的平面上。
【最全面】解析有机物分子中原子共平面、共直线问题
【最全⾯】解析有机物分⼦中原⼦共平⾯、共直线问题如何分析有机物分⼦中原⼦共平⾯的问题有机物分⼦中原⼦共平⾯的问题，解决⽅法是：由简单到复杂。
⾸先要掌握以下⼏种最简单有机物的空间构型：(1)⼄烯(CH 2CH 2)分⼦是平⾯结构，2个碳原⼦、4个氢原⼦共平⾯;(2)⼄炔(C C H H )分⼦是直线型结构，4个原⼦在同⼀直线上;(3)苯()分⼦是平⾯正六边形结构，6个碳原⼦、6个氢原⼦共平⾯;(4)甲烷(CH 4)是正四⾯体结构,任意3个原⼦共平⾯;(5)甲醛(H H O)分⼦是平⾯结构，4个原⼦共平⾯。
在判断有机物分⼦中原⼦共平⾯情况时．要结合以上五种最简单物质的结构进⾏分析。
例1请分析苯⼄炔(C CH )分⼦中最多有多少个原⼦共平⾯? 分析：与C CH 直接相连的苯环上的碳原⼦相当于C C H H分⼦中1个氢原⼦所处的位置，应与C CH 在同⼀条直线上；与苯环相连的C CH 中碳原⼦相当于苯分⼦中氢原予所处的位置，应在苯环所在的平⾯内。
由此可知C CH 所在直线上有两点在苯环的平⾯内，所以苯⼰炔分⼦中所有原⼦均在同⼀平⾯，即苯⼄炔分⼦中8个碳原⼦、6个氢原⼦均在同⼀平⾯内。
，例2：有机物CCH 2CHO H分⼦中⾄少有多少个碳原⼦处于同⼀平⾯上?分析：由苯分⼦的空问构型可知，苯环上的6个碳原⼦、4个氢原⼦以及与苯环直接相连的两个碳原⼦⼀定共平⾯。
由⼄烯的分⼦结构可知，CH 2CH 中的原⼦在同⼀平⾯。
由⼄醛分⼦结构可知，CHO 中的原⼦在同⼀平⾯。
由碳碳单键可以旋转，可知C CH 2CHO H分⼦中所有的原⼦可以共⾯。
例3：结构式为CH 3CH 3的烃，分⼦中⾄少有多少个碳原⼦处在同⼀平⾯上？分析：由苯分⼦的空间结构可知，苯环上的六个碳原⼦以及与它直接相邻的两个碳原⼦共⾯。
另外与苯环相连的另⼀苯环对位上的碳原⼦，处于两苯环旋转的轴线（两苯环之间的碳碳键可以旋转）上，也应该共⾯另外．与苯环相连的另⼀苯环对位上的碳原⼦，处于两苯环旋转轴线(两苯环之间的碳碳单键可以旋转)上，也应该共平⾯。
有机物分子中原子共面、共线问题
微专题(四)有机物分子中原子共面、共线问题大多数有机物分子因呈三维空间立体构型而使学生对其结构认识存在困难。
对有机物分子共线、共面的考查不仅是教学的重点，更是教学的难点。
解决此类问题的关键是识记教材中典型的有机物的分子结构特征、球棍模型、比例模型，会“拆分”比对结构模板，“合成”确定共线、共面原子数目。
解答有机物分子中原子共面、共线问题的基本思路先将被分析对象分解成下述几种常用的结构模板，最后综合分析不同结构间的交叉关系确定结果。
(1)明确三类结构模板结构四面体形平面形直线形模板：5个原子构成四面体，有3个原子共面，一定不会所有原子共面：6个原子共面；：12个原子共面a—C≡C—b：4个原子共直线；苯环上处于对角位置的4个原子共直线(2)对照模板确定共线、共面原子数目需要结合相关的几何知识进行分析：如不共线的任意三点可确定一个平面；一条直线与某平面有两个交点时，则这条直线上的所有点都在相应的平面内；同时要注意碳碳单键能旋转和问题中的限定性词语(如最多、至少、可能、一定等)。
例1下列关于的说法正确的是()A．所有碳原子可能共平面B．除苯环外的碳原子共直线C．最多只有4个碳原子共平面D．最多只有3个碳原子共直线答案 A解析为了便于说明，对分子中的碳原子编号如下：。
根据乙炔和苯的结构知，C1、C2、C3、C4、C5共直线，而C5与其他4个原子成键，具有四面体结构，故C4、C5、C6不共直线。
根据乙烯的结构知，C6、C7、C8也不共直线，故最多有5个碳原子共直线，B、D项错误；C5、C6、C7、C8共平面，如图所示。
解析有机物分子中原子共平面、共直线问题_【最全面】
解析有机物分⼦中原⼦共平⾯、共直线问题_【最全⾯】如何分析有机物分⼦中原⼦共平⾯的问题分⼦内原⼦共线、共⾯的判定，仅为⼀维、⼆维想象，但存在线⾯、⾯⾯的交叉，所以有⼀定的难度。
⼀、⼏个特殊分⼦的空间构型1.常见分⼦的空间构型：①CH4分⼦为正四⾯体结构，其分⼦最多有3个原⼦共处同⼀平⾯。
②⼄烯分⼦中所有原⼦共平⾯。
③⼄炔分⼦中所有原⼦共直线。
④苯分⼦中所有原⼦共平⾯。
⑤H—CHO分⼦中所有原⼦共平⾯。
（1）熟记四类空间构型中学有机化学空间结构问题的基⽯是甲烷、⼄烯、⼄炔和苯的分⼦结构。
甲烷型：正四⾯体结构，4个C—H健不在同⼀平⾯上凡是碳原⼦与4个原⼦形成4个共价键时，空间结构都是正四⾯体结构以及烷烃的空间构型 5个原⼦中最多有3个原⼦共平⾯。
⼄烯型：平⾯结构。
六个原⼦均在同⼀平⾯上凡是位于⼄烯结构上的六个原⼦共平⾯。
⼄炔型：直线型结构。
四个原⼦在同⼀条直线上凡是位于⼄炔结构上的四个原⼦共直线。
苯型：平⾯正六边形结构。
六个碳原⼦和六个氢原⼦共平⾯凡是位于苯环上的12个原⼦共平⾯。
（2）理解三键三⾓三键：C—C键可以旋转，⽽C=C键、C≡C键不能旋转。
三⾓：甲烷中的C—H键之间的夹⾓为109°28′，⼄烯和苯环中的C—H键之间的夹⾓为120°，⼄炔中的C—H键之间的夹⾓为180°。
2.单键的转动思想有机物分⼦中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等可转动。
⼆、结构不同的基团连接后原⼦共⾯分析例1请分析苯⼄炔(C CH)分⼦中最多有多少个原⼦共平⾯?分析：与C CH直接相连的苯环上的碳原⼦相当于C C HH分⼦中1个氢原⼦所处的位置，应与C CH在同⼀条直线上；与苯环相连的C CH中碳原⼦相当于苯分⼦中氢原予所处的位置，应在苯环所在的平⾯内。
由此可知C CH所在直线上有两点在苯环的平⾯内，所以苯⼰炔分⼦中所有原⼦均在同⼀平⾯，即苯⼄炔分⼦中8个碳原⼦、6个氢原⼦均在同⼀平⾯内。
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有机分子中原子共线及共面问题的分析思路与技巧
作者：赵尚雄
来源：《中学化学》2014年第05期
有机分子中多个原子共线及共面的问题，旨在考查学习者对有机物分子空间结构的理解。
在中学化学中，这一问题是建立在对甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的结构特点以及“单键旋转”思想的理解上。
一、应完全理解四个基本分子的结构特点
见表1。
表1
分子名称结构式分子构型共面或共线原子数甲烷CHHHH正四面体，键角都为109°28′5个原子不在同一个平面上，任意三个原子都不共线乙烯CHHCHH平面四边形，键角都约为120°6个原子（2碳4氢）都在同一个平面上，任意三个原子都不共线乙炔H－C≡C－H直线形，键角180°4个原子（2碳2氢）都在同一条直线上（自然也共面）苯CHCHCHCHCHCH 平面正六边，键角都为120°12个原子（6碳6氢）都在同一个平面上，对位碳原子及氢原子共线（4个原子）特别说明，有机物分子中的碳原子所形成的共价键为四个单键时，该碳原子就是四面体构型的碳原子。
如乙醇分子中，两个碳原子都是四面体构型的碳原子，参看图1。
图1图2其中虚线表示了两个四面体的空间关系，当然，四面体已经不再是正四面体，这一点与甲烷分子不同。
二、应理解单键旋转对分子空间形状的影响
有机分子中所有单键都是可以绕轴旋转的，但双键、三键却不能。
这一点对分析原子共面问题非常重要。
如上述乙醇分子由于C－O单键的旋转，可使分子形状变为图2所示。
又如，甲苯分子可以看作甲基取代了苯环上的一个氢原子，必然有12个原子（7碳5氢）共面。
另外，C－C单键的旋转可以使至多一个甲基上的氢原子位于苯环所在面上。
如图3（本图中以━连接共面原子，以连接不共面原子，弯箭头表示单键旋转）。
图3三、应学会由四种基本结构组合后，多原子同面或同线的判断
如：CHCHCCHCH3（Ⅰ)CCCHCHHCH3（Ⅱ)分子（Ⅰ）中苯环所在平面上至少有12个原子（8碳4氢），－CH3中的氢原子依单键的旋转可以有1个在该面上；另一个侧链中7
个原子肯定在一个面上，依单键的旋转此面可以与苯环所在平面重叠，故该分子中至多有19个原子（11碳8氢）共面。
分子（Ⅱ）中则至少有14个原子（10碳4氢）在苯环所在平面上，至多也有19个原子（11碳8氢）共面。
以上两个分子结构表示为如图4所示，会更清楚。
图4其中虚线所示的四边形和直线分别标示了共面和共线的原子。
当处于同一直线上的原子中，有两个原子处于某一面上，则其余原子一定也在这一面上。
如（Ⅱ）中共线的6个原子既在苯环所在面上，也在含双键碳的面上，与单键的旋转无关。
特别指出，计数时不要忘记直接连在苯环上的氢原子。
(收稿日期：2014-03-06)。