微專題原子共線、共面問題-2024高考化學一輪考點擊破

微專題2原子共線、共面問題突破核心整合1.明確有機物分子中原子共面、共線的基本模型類型結構結構特點甲烷正四面體結構，5個原子中最多有3個共平面；CH4乙烯CHHCHH平面結構，與碳碳雙鍵直接相連的4個原子與2個碳原子共平面苯平面六邊形結構，12個原子共平面，位于對角線位置的4個原子共直線甲醛CHOH平面三角形結構，4個原子共平面乙炔HCCH直線形結構，4個原子在同一直線上且共平面2.兩大規(guī)律（1）單鍵旋轉規(guī)律：有機物分子中的單鍵（包括碳碳單鍵、碳氫單鍵、碳氧單鍵等）可旋轉。但是形成雙鍵和三鍵的原子不能繞軸旋轉，對原子的空間結構具有“定格”作用。如(CH該分子中至少有6個碳原子（因連接兩個平面的碳碳單鍵旋轉，兩平面不重合）、最多有10個碳原子共面（因連接兩個平面的碳碳單鍵旋轉，兩平面重合）。（2）定平面規(guī)律：共平面的不在同一直線上的3個原子處于另一平面時，兩平面必然重疊，兩平面內的所有原子必定共平面。高考經典再研典例[2022全國甲，8,6分]輔酶Q10具有預防動脈硬化的功效，其結構簡式如下。下列有關輔酶Q10的說法正確的是(A.分子式為C60H90C.分子中的四個氧原子不在同一平面 D.可發(fā)生加成反應，不能發(fā)生取代反應[解析]輔酶Q10的分子式為C59H90O4，A項錯誤；中含有11個甲基，故1個輔酶Q情境素材輔酶Q10考查角度原子共平面、分子式、基團的數(shù)目、性質素養(yǎng)立意宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認知變式.吡啶是類似于苯的芳香化合物。2?乙烯基吡啶(VPy)是合成治療矽肺病藥物的原料，可由如下路線合成。下列敘述不正確的是(BA.MPy中所有碳原子共平面 B.反應①的反應類型是取代反應C.VPy中所有原子可能共平面 D.EPy與CH2[解析]N類似于苯，苯分子中所有原子共平面，所以MPy中所有碳原子共平面，A正確；根據(jù)反應前、后物質分析，反應①的反應類型是加成反應，B錯誤；N類似于苯，苯分子中所有原子共平面，乙烯分子中所有原子共平面，所以VPy中所有原子可能共平面，C正確；EPy與CH2OHNH2分子式均為模擬對點演習1.[2022新疆烏魯木齊質檢二]1?氯丙烷與苯在一定條件下可得產物a。下列說法正確的是(D)A.該反應屬于加成反應 B.a的一氯代物有3種C.a分子中所有原子共平面 D.該反應過程中有HCl生成[解析]該反應中，苯環(huán)上的H被正丙基取代，為取代反應，故A錯誤；a中苯環(huán)上含3種不同環(huán)境的H原子，側鏈含3種不同環(huán)境的H原子，則其一氯代物有6種，故B錯誤；a中含飽和碳原子，所有原子不可能共面，故C錯誤；由原子守恒可知另一種生成物為HCl，故D正確。2.[2022江西九江二模]Julius利用辣椒素來識別皮膚神經末梢中對熱有反應的傳感器，獲得了2021年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。有機物M（結構簡式如下圖所示）是合成辣椒素的原料。關于M下列說法正確的是(C)A.能發(fā)生氧化反應，但不能發(fā)生取代反應B.與乙醇互為同系物，但不是乙烯的同系物C.與互為同分異構體D.所有的碳原子均可以處在同一平面內[解析]該有機物中含有羥基，可以發(fā)生酯化反應，屬于取代反應，A錯誤；該有機物中含有碳碳雙鍵，和乙醇的結構不相似，和乙醇不互為同系物，B錯誤；該有機物與，分子式相同，結構不同，互為同分異構體，C正確；該有機物中標有“?”的碳原子連接三個碳原子和一個氫原子，這些原子形成四面體結構，不在一個平面內，D錯誤。3.[2021福建漳州檢測]科學家發(fā)現(xiàn)了一種由群居型蝗蟲特異性揮發(fā)的氣味分子4?乙烯基苯甲醚，對蝗災的預測和控制具有重要意義。下列對其說法正確的是(B)A.分子式為C9H12C.該物質能發(fā)生縮聚反應生成高聚物 D.位于同一平面的原子最少有8個[解析]分子式為C9H10O，A錯誤；苯環(huán)上的二氯代物中氯原子的位置可以是中的ab、ac、ad、4.[2022廣東茂名模擬預測]廣東新會陳皮由于具有很高的藥用價值，在宋代就已成為南北貿易的“廣貨”之一，現(xiàn)已入選中國農業(yè)品牌目錄。下圖是陳皮中含有的成分M的結構，下列說法錯誤的是(A)A.利用“堿浸酸溶”提取陳皮中的M時，發(fā)生取代反應B.陳皮在保存期間應該避免與強氧化劑接觸C.1molM完全燃燒生成常溫下28D.M中的碳原子不可能全部共面[解析]由于M中含酚羥基，具有一定的弱酸性，“堿浸”時生成鈉鹽溶解，過濾后加鹽酸相當于強酸制弱酸，整個過程沒有取代反應發(fā)生，選項A錯誤；M分子中含羥基，容易被氧化，在保存期間應該避免與強氧化劑接觸，選項B正確；1molM含28molC，完全燃燒生成常溫下28molCO25.[2021甘肅天水一模]是一種重要的化工原料，下列有關說法錯誤的是(D)A.該物質的分子式為C7B.該物質屬于芳香族化合物的同分異構體共有4種C.該物質分子中所有碳原子共平面D.1mol該物質與足量的Na反應可產生11.2[解析]的分子式為C7H8O，A正確；芳香族化合物含有苯環(huán)，的含苯環(huán)的同分異構體有、、、，共有4種，B正確；苯環(huán)中所有原子共面，與苯環(huán)直接相連的H被C取代后，也與苯環(huán)上的碳原子共面，所以該分子中所有碳原子共平面，C正確；1mol該物質與鈉完全反應生成0.5molH2，其在標準狀況下的體積為11.26.[2022安徽鼎尖聯(lián)盟聯(lián)考]從腐敗草料中提取的一種有機物——雙香豆素，常用于抗凝藥。其合成路線如下，下列有關說法正確的是(C)A雙香豆素A.有機物A中所有原子一定共平面B.1mol雙香豆素最多能消耗2C.雙香豆素能發(fā)生氧化、還原和聚合反應D.該合成路線的原子利用率為100%[解析]有機物A中所有原子不一定處于同一平面，故A錯誤；該分子中含有兩個酯基，且兩個酯基水解均生成酚羥基和羧基，酚