如何看一个分子中至少有几个原子共面

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houzheng1976
2017-05-13 · 知道合伙人教育行家
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无锡机电分院数学教研室主任 无锡机电分院文化课科研指导委员 无锡机电分院骨干教师负责人

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解决有机分子里原子共线共面问题除了必须具备一定的化学知识外,还应注意化学与数学的结合,运用所学立体几何知识,凭借简单分子作母体模型解决相关问题。
一、常见简单分子的几何构型及取代规律
1.甲烷的正四面体结构: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)。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。
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。
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环所在平面内。
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。

二、价键特点及组合规律
1.共价型分子中,形成共价单键的原子可以绕轴旋转,如苯分子中苯环可以任一碳氢键为轴旋转,形成双键和叁键的原子不能绕轴旋转的,故原子有的一定共面,有的可能共面。
2.直线形分子中有2个原子处于某一平面内时,该分子中的所有原子也必落在此平面内。
3.共面的不在同一直线上的3个原子处于另一平面时,两平面必然重叠,两平面内的所有原子必定共平面。
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