2022年有机化合物的空间构型

..可编辑版可编辑版.可编辑版有机化合物的空间构型一、典型有机化合物的空间构型1．甲烷及烷烃的空间构型(1)甲烷(CH4)结构模型如图1所示，分子中的碳原子采取杂化，价电子对空间构型为，分子空间构型为，碳原子居于，键角为，构成甲烷分子的五个原子(填“可能〞、“不可能〞)共面，分子中最多个原子共面，四个氢原子最多有个与碳原子共面。(2)CH3CH2CH3的结构模型如图2所示，共面情况分析如下：Ⅰ.假设该结构中⑤H、①C、②C共面，那么①C上的另外两个氢原子(填“一定〞、“一定不〞或“可能〞)在该平面上。Ⅱ.假设该结构中①C、②C、③C共面，那么②C上的另外两个氢原子(填“一定〞、“一定不〞或“可能〞)在该平面上，④H和⑤H(填“一定〞、“一定不〞或“可能〞)在该平面上。Ⅲ.假设②C，③C，④H共面，那么③C上的另外两个氢原子(填“一定〞、“一定不〞或“可能〞)在该平面上。Ⅳ.丙烷分子中最多有个碳原子同时共面，最多有个原子同时共面。图1、甲烷的分子结构模型图2、丙烷的分子结构模型2．乙烯及烯烃的空间构型(1)乙烯(CH2=CH2)结构模型如图3所示，分子中的碳原子采取杂化，价电子对空间构型为，分子空间构型为，键角为，个原子共面。(2)当乙烯分子中某氢原子被其他原子或原子团取代时，代替该氢原子的原子(填“一定〞、“一定不〞或“可能〞)在乙烯的平面内。(2)CH3CH=CH2结构模型如图4所示，①②③④⑤⑥原子(填“一定〞、“一定不〞或“可能〞)共面。(3)假设⑤C，⑥C，⑦H共面，那么⑥C上的另外两个氢原子(填“一定〞、“一定不〞或“可能〞)在该平面上。综上所述，CH3CH=CH2分子中有个碳原子同时共面，最少有个原子同时共面，最多有个原子同时共面。..可编辑版可编辑版.可编辑版(4)(CH3)2C=C(CH3)2分子中有个碳原子同时共面，最少有个原子同时共面，最多有原子同时共面(个碳原子和个氢原子)。3．乙炔及炔烃的空间构型(1)乙炔(CH≡CH)结构模型如图5所示，分子中的碳原子采取杂化，价电子对空间构型为，分子空间构型为，键角为，个原子共直线，个原子共面。(2)当乙炔分子中的氢原子被其他原子取代时，代替该氢原子的原子(填“一定〞、“一定不〞或“可能〞)在乙炔分子所在的直线上。(3)丙炔(CH3CH≡CH)结构模型如图6所示，分子中①H、②C、③C、④C四个原子(填“一定〞、“一定不〞或“可能〞)共线，④C的三个氢原子(填“一定〞、“一定不〞或“可能〞)在①H、②C、③C、④C构成的这条直线上，④C的三个氢原子最多有个氢原子与这条直线共平面。综上所述，HC≡C－CH3分子中有个碳原子同时共面，最多有个原子同时共面。图5、乙炔的分子结构模型图6、丙炔的分子结构模型(4)CH3－C≡C－CH3分子中有个碳原子同时共直线，有个碳原子同时共面，最多有个原子同时共面。4．苯及其同系物的空间构型(1)苯(C6H6，结构模型如图7所示)分子中的碳原子采取杂化，价电子对空间构型为，分子空间构型为，键角为，个碳原子共平面，个原子共面，个碳原子共直线，个原子共直线。(2)当苯分子中的氢原子被其他原子取代时，代替氢原子的原子(填“一定〞、“一定不〞或“可能〞)在苯环所在的平面内。(3)甲苯(C7H8)的结构模型如图8所示，②C(填“一定〞、“一定不〞或“可能〞)在苯环所在的平面内；①H(填“一定〞、“一定不〞或“可能〞)在苯环所在的平面内；假设①H，②C，③C共面，那么②C的另外两个氢原子(填“一定〞、“一定不〞或“可能〞)在苯环所在的平面内；综上所述，甲苯分子中最少有个碳原子共面，最少有个原子共面，最多可能有个原子共面。..可编辑版可编辑版.可编辑版图7、苯分子的结构模型图6、甲苯分子的结构模型(4)萘()分子有个碳原子同时共面，有个原子同时共面。(5)蒽()分子有个碳原子同时共面，有个原子同时共面。(6)分子有个碳原子同时共面，有个原子同时共面。【强化练习】1．判断正误：(1)环己醇分子中所有的原子可能共平面〔〕(2)分子中至少有11个碳原子处于同一平面上〔〕2．〔双选〕大气污染物氟里昂—12的化学式是CF2Cl2，以下说法正确的选项是A．氟里昂—12没有固定的熔沸点B．氟里昂—12分子中的碳原子是饱和的C．氟里昂—12属于正四面体的空间结构D．氟里昂—12只有一种结构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〕，以下关于盆烯的说法中错误的选项是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响4．〔双选〕甲烷分子中的4个氢原子全部被苯基取代，可得如下列图的分子，对该分子的描述不正确的选项是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..可编辑版可编辑版.可编辑版D．分子中所有原子一定处于同一平面5．“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如以下列图：，关于这种物质的表达中不正确的选项是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6．对如图两种化合物的结构或性质描述正确的选项是A．不是同分异构体B．分子中共平面的碳原子数相同C．均能与溴水反响D．可用红外光谱区分，但不能用核磁共振氢谱区分7．咖啡酸具有止血成效，存在于多种中药中，其结构简式如图：那么以下有关说法正确的选项是A．该物质中苯环上一氯代物有2种B．1mol该物质可以与1.5mol碳酸钠溶液反响生成1.5molCO2C．既能发生取代反响，也能发生加成反响D．所有碳原子不可能都在同一个平面上8．〔双选〕以下有机物分子中所有原子一定在同一平面内的是9．〔双选〕以下分子中的14个碳原子不可能处在同一平面上的是10．某有机物分子结构如图：，关于该分子结构的说法正确的选项是A．除苯环外的其余碳原子有可能都在一条直线上B．除苯环外的其余碳原子不可能都在一条直线上C．12个碳原子不可能都在同一平面上..可编辑版可编辑版.可编辑版D．12个碳原子一定都在同一平面上11．〔2021·新课标Ⅰ·38节选〕〔4〕异戊二烯分子中最多有个原子共平面12．请分析苯乙炔()分子中最多有个原子共平面。13．分子中至少有个碳原子处在同一平面上，最多有个碳原子处在同一平面上，最多有个原子处在同一平面上。14．分子中至少有个碳原子处于同一平面上，最多有个原子处在同一平面上。15．某种兴奋剂的结构如以下列图所示。试求它的分子中共平面的碳原子最多有个。16．(CH3)2C=C(CH3)C(CH3)=C(CH3)2分子中最少个碳原子共面，最多个碳原子共面，最多个原子共面17．CH3－CH=CH－C≡CH分子中至少有个原子在同一直线上，至少有个碳原子在同一平面上，最多有个原子同时共面。有机化合物的空间构型答案一、1．(1)sp3正四面体正四面体正四面体中心109°28′不可能32(2)Ⅰ.一定不Ⅱ.一定不可能Ⅲ.一定不Ⅳ.352．(1)sp2平面正三角形120°6(2)一定一定不367(4)66103．(1)sp1直线形直线形180°44(2)一定(3)一定一定不134(4)4464．(1)sp2平面三角形平面120°61224(2)一定(3)一定可能一定一定不71213(4)1018(5)1424(6)1118【强化练习】1．(1)×(2)∨2．BD3．C4．BD5．B6．C7．C8．AD9．BD10．B11．1112．1413．914