专题：有机物共线共面解析
有机化合物共线共面问题的判断
有机化合物共线共面问题的判断1. 什么是共线共面？好嘞，咱们今天聊聊有机化合物里那些“共线”和“共面”的事儿。
这听上去有点复杂，其实说白了，就是化合物里的原子是怎么排布的。
想象一下，几位老朋友聚在一起，如果大家站成一条线，那就叫“共线”；如果他们凑在同一个平面上，就叫“共面”。
在化学的世界里，这种排列会影响化合物的性质和反应，所以可得好好琢磨琢磨。
1.1 共线的意思首先，咱们先说说“共线”。
你可以想象一下，像一根绳子一样，所有的原子都一字排开，稳稳当当。
这种排布往往会让化合物显得更稳定，反应起来也比较简单。
比如说，某些分子里，碳原子如果排列得像小排队似的，就可能让它们之间的结合力更强。
1.2 共面的意思再来说说“共面”，就是那些原子聚在一个平面上，像开会似的。
通常这种情况下，分子之间的相互作用会比较强，反应也可能更活跃。
咱们在研究的时候，得分清楚，看看哪些原子是“站队”的，哪些是“开会”的，才能弄明白化合物的特性。
2. 判断共线共面的方法接下来，就得说说咱们怎么判断这些原子的排列。
别担心，虽然听上去很复杂，其实就像玩拼图，稍微动动脑子就能找到正确的方式。
2.1 轨道重叠首先，有个重要的概念就是“轨道重叠”。
这就像是在谈恋爱一样，两个原子之间的电子云得靠得很近，才有可能形成稳固的化学键。
如果这些原子恰好在同一条线上，轨道重叠得特别好，那这就可以认为是“共线”了。
想象一下，你和朋友手拉手站成一条线，肯定比随便凑在一起更稳当。
2.2 角度判断其次，我们还可以通过测量角度来判断。
比如说，某些化合物里，如果原子之间的键角非常接近于180度，那就很可能是共线的；如果键角在120度左右，那可能就是共面的。
就像一场排舞，大家的舞步得协调，才能跳得又美又帅。
3. 实际应用中的意义说完这些基本的概念，咱们得聊聊这玩意儿的实际应用了。
很多时候，这些“共线共面”的性质直接关系到化合物的功能，比如药物的设计、材料的开发等等。
有机物分子中原子的共面共线问题
有机物分子中原子的共面共线问题有机分子中原子的共面共线是中学有机化学教学的一个难点。
此类题目的解题思维方法如下：原子共面共线问题思维的基础：甲烷的正四面体结构；乙烯、苯的平面结构；乙炔的直线结构。
1、甲烷的正四面体结构在甲烷分子中，一个碳原子和任意个氢原子可确定一个平面。
当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，该代替原子的共面问题，可将它看作是原来氢原子位置。
丙烷其结构式可写成如图2所示，丙烷分子中最多原子可能共面。
2、乙烯的平面结构乙烯分子中的所有原子都在同一平面内，键角为120°。
当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。
CH3CH=CH2 原子一定共面，最多原子可能共面。
3．苯的平面结构苯分子所有原子在同一平面内，键角为120°。
当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定在苯分子所在平面内。
甲苯如右下图所示，甲苯分子中最多有可能是个原子共面。
4．乙炔的直线结构乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定在一条直线上，键角为180°。
当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定和乙炔分子的其他原子共线。
丙炔如图所示，丙炔分子中有个原子共线。
巩固练习：1、描述CH3－CH＝CH－C≡C－CF3分子结构下列叙述中，正确的是A．6个碳原子有可能都在一条直线上B．6个碳原子不可能都在一条直线上C．6个碳原子有可能都在一个平面上D．6个碳原子不可能都在一个平面上2、甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代，可得如图所示的分子，对该分子的描述不正确的是（）A．分子式为C25H20B．分子中所有原子有可能处于同一平面C．该化合物分子中所有原子不可能处于同一平面D．分子中所有原子一定处于同一平面3、盆烯是近年合成的一种有机物，它的分子结构可简化表示为（其中C、H原子已略去），下列关于盆烯的说法中错误的是（）A．盆烯是苯的一种同分异构体B．盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上C．盆烯是乙烯的一种同系物D．盆烯在一定条件下可以发生加成反应4、某烃的结构简式为CH3―CH2―CH＝C(C2H5)―C≡CH分子中含有四面体结构的碳原子（即饱和碳原子）数为a，在同一直线上的碳原子数量最多为b，一定在同一平面内的碳原子数为c，则a、b、c分别为（）A．4、3、5 B．4、3、6 C．2、5、4 D．4、6、45、观察以下有机物结构：CH3 CH2CH3(1) C = CH H (2) H—C≡C—CH2CH3 (3) CH=CF2思考：最多有几个碳原子共面、、最多有几个碳原子共线、、有几个不饱和碳原子、、不饱和度及其应用不饱和度又称为“缺氢指数”，用希腊字母Ω来表示，顾名思义，它是反映有机物分子不饱和程度的量化标志。
【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。
有机物分子中共线、共面的判断方法
专题讲座(五)有机物分子中共线、共面的判断方法有机物分子中共线、共面的判断方法分子中的原子共线、共面问题，其实就是分子的构型问题。
大多数有机物分子的构型很复杂，但总与下列简单分子的构型有关。
(1)甲烷型：正四面体形，碳原子与4个氢原子形成4个共价键，空间结构是四面体，5个原子中最多有3个原子处于同一平面上。
(2)乙烯型：平面形结构，双键上的碳原子及与之相连的原子共6个原子处于同一平面上。
(3)乙炔型：直线形结构，三键上的碳原子及与之相连的原子共4个原子处于同一直线上。
(4)苯型：平面结构，位于苯环上的12个原子共平面。
(5)在共价型分子里，形成的共价单键可以绕键轴旋转，形成的双键、三键及其他复杂键一般不能绕键轴旋转。
应用上述知识对组成与结构较复杂的有机物分子进行分析、综合、比较，很容易解决有机物分子里的原子共线、共面问题。
[练习]________________________________________1．在分子中，处于同一平面上最多可能有的原子数()A．12个B．14个C．18个D．20个解析：根据四种基本模型分子的结构特点分析：苯环上的原子及与苯环直接相连的原子共平面，与碳碳双键直接相连的原子共平面，与碳碳三键直接相连的原子共直线，由于碳碳单键能旋转，故甲基上的1个氢原子能转到苯环所在的平面上，则共平面的原子如图所示：答案：D2．下列分子中所有碳原子不一定在同一平面上的是()A．2丁烯B．甲苯C．1丁烯D．解析：与双键相连的6个原子一定在同一平面内；苯环上的12个原子是共面的；与三键相连的2个碳原子及每个碳原子所连的1个原子在同一直线上。
答案：C3．有关分子结构的下列叙述中，正确的是()A．除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上B．所有的原子都在同一平面上C．12个碳原子不可能都在同一平面上D．12个碳原子有可能都在同一平面上解析：本题主要考查苯环、碳碳双键、碳碳三键的空间结构。
有机物《共线共面》专题复习课件
总结
简述共线共面的联系和区别
共线和共面有相似之处，都是描述化合物中原子或 基团的位置关系，但共线指直线上的位置，而共面 指平面上的位置。
重点总结影响的作用
共线共面现象对化合物的稳定性、分子结构、性质、 反应以及旋转和振动等方面有着重要的影响。
参考资料
• 相关书籍和网络资源ห้องสมุดไป่ตู้• 推荐学习方法和技巧
2 举例说明
举例：分子中的原子或键 轴在同一个平面上。
3 共面的影响
共面对分子的性质和反应、 旋转和振动有着重要的影 响。
共线共面关系
定义共线共面
化合物中原子、离子或基团同时 处于同一个直线和平面上。
举例说明
分子中的原子轨道、共振结构同 时在同一个平面内。
共线共面的影响
共线共面对分子性质和反应、化 合物稳定性有着重要的影响。
有机物《共线共面》专题 复习ppt课件
介绍有机物，简述共线共面现象。
共线
定义共线
指化合物中原子、离子或基 团所处的位置在同一直线上。
举例说明
举例：分子中两个原子键或 键轴与一条直线重合。
共线的影响
共线对化合物稳定性、分子 的结构和性质有着重要的影 响。
共面
1 定义共面
指化合物中原子、离子或 基团所处的位置在同一平 面上。
有机物共线、共面类问题分析
一、甲烷的空间构型----正四面体型结构式、分子构型如图一:其键角109度28分，很显然甲烷中一个碳原子和四个氢原子不能共面，在甲烷分子中，1个碳原子和任意2个氢原子可确定一个平面，其余的2个氢原子位于该平面的两侧，即甲烷分子中有且只有三原子共面(称为三角形规则)。
以甲烷母体模型衍变为-------一氯甲烷、乙烷当甲烷分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，该代替原子的共面问题，可将它看作是原来氢原子位置。
若将其中一个氢原子换成一个氯原子，由于C-H键键长短于C-Cl键长则以氯原子为顶点的正三棱锥如图二（1），同样这五个原子不能共面。
同理将甲烷中的一个氢原子换为甲基，则变为乙烷如图二（2）所示：C-C单键可以自由转动以，同样这些原子不能共面。
可见凡是碳原子以单键形式存在其所连四个碳原子不能共面。
1二、乙烯的空间构型----平面型结构式、分子构型如图三:平面型结构，键角为120度，C=C 所连的四个氢原子与这两个碳原子同在一个平面上。
当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。
需要注意的是：C=C不能转动，而C-H键可以转动。
以乙烯母体模型衍变为-------丙烯、2-丁烯若将其中的氢原子换成氯原子，其与所有碳氢原子共面。
若将一个氢原子换成甲基，即为丙烯则如图四（1）：将两个氢原子换成甲基则为2-丁烯如图四（2）显然，实线框内所有原子共面，由于C-C单键转动，实线框外的氢原子有一个可能转到纸面与框内所有原子共面, 可见凡与C=C直接相连的原子连同自身两个碳原子共面。
2三、乙炔的空间构型----直线型结构式、空间构型如图五:.乙炔分子中的2个碳原子和2个氢原子一定在一条直线上，键角为180°。
当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子一定和乙炔分子的其他原子共线。
四个原子共直线，C≡C不能转动，而C-H键可以转动。
以乙炔母体模型衍变为-------乙烯基乙炔.乙炔的直线形结构，若将其中的一个氢换为乙烯基，在若将其中的另外一个氢换为甲基，如图六实线框内所有原子共面，由于C-C单键转动，虚、实线框外的氢原子有一个可能转到纸面与框内所有原子共面.与C≡C直接相连的两个碳原子和C≡C中的两个碳原子共直线。
专题有机物分子共面共线问题的判断
专题有机物分子共面共线问题的判断xx年xx月xx日CATALOGUE目录•有机物分子共面共线问题的判断方法•有机物分子共面共线问题的实例展示•有机物分子共面共线问题在合成中的应用•有机物分子共面共线问题的进阶判断方法•有机物分子共面共线问题的总结与展望01有机物分子共面共线问题的判断方法1 2 3通过观察有机物分子的结构形式，判断不饱和键和双键的位置，确定分子构型。
直接观察法运用价层电子对互斥理论，判断分子构型是否符合价层电子对互斥理论，从而确定分子是否共面。
运用价层电子对互斥理论根据分子的对称性来判断分子是否共面，如果分子具有对称性，则分子一定不共面。
根据分子对称性判断根据碳碳单键的旋转自由度判断由于碳碳单键可以自由旋转，因此如果两个碳碳单键之间夹角为180度，则两个碳碳单键上的原子一定共线。
根据分子对称性判断如果分子具有对称性，则分子一定不共线。
根据分子轨道理论判断利用分子轨道理论分析分子的轨道结构，判断分子是否共线。
02有机物分子共面共线问题的实例展示在烯烃分子中，与双键C原子直接相连的原子和双键C原子共面，双键C原子与其相邻的C原子以及与双键C原子相连的原子共线。
总结词例如，在丁烯分子中，由于双键C原子与其相邻的C原子以及与双键C原子相连的原子共线，因此与双键C原子直接相连的四个原子（包括双键C原子）必然共面。
详细描述烯烃分子共面共线实例总结词在炔烃分子中，与三键C原子直接相连的原子和三键C原子共面，三键C原子与其相邻的C原子以及与三键C原子相连的原子共线。
详细描述例如，在丙炔分子中，由于三键C原子与其相邻的C原子以及与三键C原子相连的原子共线，因此与三键C原子直接相连的两个原子（包括三键C原子）必然共面。
炔烃分子共面共线实例总结词在芳香烃分子中，苯环上的所有原子共面，与苯环直接相连的原子和苯环上任意两个碳原子共线。
详细描述例如，在甲苯分子中，由于苯环上的所有原子共面，因此与苯环直接相连的四个原子（包括苯环上的四个碳原子）必然共面。
有机分子里的共线、共面问题剖析
—快速解决有机分子里的共线、共面问题
【解题指导】
1.归纳常见的平面型分子、常见的直线型分子有那些。要 掌握简单小分子（如CH4、C2H4、C2H2、C6H6、 HCHO、H2O、HCN）空间结构。
2. 复杂分子一般都是由简单小分子组合而成。 3. 复杂分子中共价单键的旋转问题对结构认识的影响。
C．CCl4
D．P4
2．下列分子各个原子不在同一平面内的是 D A．二氧化碳 B．乙烯 C．苯 D．环已烷
3．下列有机分子中，所有的原子不可能处于同一平面的是 D
4．烃的结构简式为： CH3CH2CH CH C CH
分子中含有四面体结构的碳原子数为a，在同一直线上的
碳原子数为b，一定在同一平面上的碳原子数为c，则a、
b、c分别为( A )
A. 2、3、5
B. 2、3、4
B. C. 4、6、4
D. 4、3、5
5．结构简式如右图的烃，下列说法正确的 是( C )
A.分子中至少有6个碳原子处于同一平面上 CH3 CH3 B.分子中至少有8个碳原子处于同一平面上 C.分子中至少有9个碳原子处于同一平面上 D.分子中至少有14个碳原子处于同一平面上
当甲醛分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时， 代替该氢原子的原子一定在甲醛分子所在平面内。 小结：结构中每出现一个羰基，至少有4个原子共面。
解决该类问题时应注意：
1.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；若一条直线与某平面有两个交点时，则这条直 线上的所有点都在该平面内。 2. 碳碳单键可以旋转，碳碳双键、碳碳叁键不能旋转。 3. 一定共平面的原子就是最少共平面的原子，可能共平面的 原子就是最多共平面的原子。 4. 把不易观察的结构简式转化成符合空间构型、易分析的结 构式的形式。
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分子中原子共线、共面问题一.熟记五类分子空间构型
代表物空间构
型
结构球棍模型结构特点
CH4正四面
体
任意3点(原子)共面
C—C键可以旋转
C2H4平面结
构
6点共面
C=C键不能旋转
C2H2直线型
4点共线(面) C≡C键不能旋转
C6H6平面正
六边形
12点共面
HCHO 平面4点共面
掌握上述几种分子的空间构型，以其为母体并将其从结构上衍变至复杂有机物中判断原子是否共线共面。
二、结构不同的基团连接后原子共面分析
1．直线与平面连接：直线结构中如果有2个原子（或者一个共价键）与一个平面结构共用，则直线在这个平面上。
如CH2=CH-C≡CH，其空间结构为，中间两个碳原子既在乙烯平面上，又在乙炔直线上，所以直线在平面上，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，则由于单键的旋转性，两个平面不一定重合，但可能重合。
如苯乙烯分子中共平面原子至少12个，最多16个。
3．平面与立体连接：如果甲基与平面结构通过单键相连，则由于单键的旋转性，甲基的一个氢原子可能暂时处于这个平面上。
如丙烯分子中，共面原子至少6个，最多7个。
4．直线、平面与立体连接：如图所示的大分子中共平面原子至少12个，最多19个。
分析时要注意两点：①观察大分子的结构，先找出甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的“影子”，再将甲烷“正四面体”、乙烯“平面型”、乙炔“直线形”和苯“平面型”等分子构型知识迁移过来即可；②苯环以单键连接在6号不饱和碳原子上，不管单键如何旋转，8号和9号碳原子总是处于乙烯平面上。
不要忽视8号碳原子对位上的9
1．描述CH3－CH＝CH－C≡C－CF3分子结构的下列叙述中，正确的是
A．6个碳原子有可能都在一条直线上B．6个碳原子不可能都在一条直线上
C．6个碳原子有可能都在同一平面上D．6个碳原子不可能都在同一平面上
2．(2010年西城期末)下列有机化合物分子中的所有碳原子不可能
．．．处于同一平面的是A．B．C．D．
3．在分子中，处于同一平面上的原子数最多可能是A．12个B．14个C．18个D．20个
4．在分子中，处于同一平面上碳原子数最少是
A．10个B．8个C．14个D．12个
HC C —CH3
—CH3CH3—CH— CH3
CH3
CH2 C
CH3
—CH3
5、甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代，可得如图所示的分子，对该分子的描述不正确的是 （ ）
A ．分子式为C 25H 20
B ．此分子为非极性分子
C ．此物质属于芳香烃类物质
D ．分子中所有碳原子有可能处于同一平面
6．某烃的结构简式为。
分子中含有四面体结构的碳原子（即饱和碳原子）数为a ，在同一直线
上的碳原子数为b ，一定在同一平面内的碳原子数为c ，则a ，b ，c 分别为 A ．4，3，5 B ．4，3，6 C ．2，5，4 D ．4，6，4
7．下列分子中的14个碳原子不可能处在同一平面上的是 A ．
B ．
C
H 3CH 3
CH 3 C ．
CH 3
C
H 3 D ．CH 3
8．在右面的分子结构式中，说法是正确的
A ．所有的碳原子有可能处在同一个平面上
B ．所有的碳原子不可能处在同一个平面上
C ．所有的氧原子有可能同时处在苯环平面上
D ．所有的氢原子有可能同时处在苯环平面上
9、1999年在一些国家的某些食品中“二恶英”含量严重超标，一时间掀起了席卷欧洲的“二恶英”恐慌症。
“二恶英”是二苯基-1，4-二氧六环及其衍生物的通称，其中一种毒性最大的结构是
，关于这种物质的叙述中不正确的是 ( )
A ．该物质是一种芳香族化合物
B ．该物质是一种卤代烃
C ．该物质是一种强烈致癌物
D ．该物质分子中所有原子可能处在同一平面上
10．(2011全国高考)环戊二烯（）分子中最多有 原子共平面。
9
11．(2012四川高考)已知羰基为平面结构，则O
OH
O
OH
分子中最多有 原子在同
一平面内。
16
12．已知甲醛分子的所有原子均共平面，某分子具有如下结构：C 6H 5—CO —C≡C—CH 3，试回答下列问题：
（1）在同一直线上的原子最多有_______个；4 （2）一定在同一平面上的原子最多有_______个；12。