1.有机物分子中原子共线、共面数目的确定
(1)常见有机物的空间结构
CH4呈正四面体形,键角109°28′。
CH2==CH2呈平面形,键角120°。
HC≡CH呈直线形,键角180°。
呈平面正六边形,键角120°。
(2)注意键的旋转
①在分子中,形成单键的原子可以绕键轴旋转,而形成双键、三键等其他键的原子不能绕键轴旋转。
②若平面间靠单键相连,所连平面可以绕键轴旋转,可能旋转到同一平面上,也可能旋转后不在同一平面上。
③若平面间被多个点固定,则不能旋转,一定共平面。如分子中所有原子一定共面。
(3)恰当地拆分复杂分子
观察复杂分子的结构,先找出类似于甲烷、乙烯、乙炔和苯分子的结构,再将对应的空间结构及键的旋转等知识进行迁移即可解决有关原子共面、共线的问题。
特别要注意的是,苯分子中处于对位的两个碳原子以及它们所连的两个氢原子在一条直线上。
对照模板确定原子共线、共面问题
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;同时要注意问题中的限定性词语,如“可能”“一定”“最多”“最少”“共面”“共线”等,以免出错。
2.等效氢法判断一元取代物的种类
有机物分子中,位置等同的氢原子叫等效氢,有多少种等效氢,其一元取代物就有多少种。
(1)同一个碳原子上的氢原子是等效的,如分子中—CH3上的3个氢原子等效。
(2)同一分子中处于轴对称位置或镜面对称位置上的氢原子是等效的,如分子中,在苯环所在的平面内有两条互相垂直的对称轴,故该分子有两类等效氢。
3.简单有机物的多元取代物
(1)CH3CH2CH3的二氯代物有、、四种。
(2) 的二氯代物有三种;三氯代物有三种。
1.(2019·高考全国卷Ⅲ,T8,6分)下列化合物的分子中,所有原子可能共平面的是( )
A.甲苯 B.乙烷
C.丙炔 D.1,3丁二烯
解析:选D。甲苯中有甲基,根据甲烷的结构可知,甲苯分子中所有原子不可能在同一平面内,A错误;乙烷相当于2个甲基连接而成,根据甲烷的结构可知,乙烷分子中所有原子不可能在同一平面内,B错误;丙炔的结构简式为H3C—C≡CH,其中含有甲基,该分子中所有原子不可能在同一平面内,C错误;1,3丁二烯的结构简式为H2C==CH—CH==CH2,根据乙烯的结构可知,该分子中所有原子可能在同一平面内,D正确。
2.(2019·高考全国卷Ⅱ,T13,6分)分子式为C4H8BrCl的有机物共有(不含立体异构)( )
A.8种 B.10种
C.12种 D.14种