时间

2018.5.16

地点

高二8班

培训教师

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趣味化学社社团培训记录表二
发布:社团管理员  2018-6-7  点击:3  回复:0  
趣味化学社社团培训记录表(二)
时间
2018.5.16
地点
高二8
培训教师
陈加军
 培训主题
有机物原子共面问题
培训目的
教会学生判断有机物分子中共面的原子数
培训过程
   今天陈加军老师为我们社团的学生培训如何判断有机物分子中共面的碳原子数或氢原子数。
.有机分子中原子的共面、共线基准点
1.甲烷的正四面体结构
如图1所示,在甲烷分子中,一个碳原子和任意两个氢原子可确定一个平面,其余两个氢原子分别位于平面的两侧,即甲烷分子中有且只有三个原子共面(称为三角形规则)。
    当甲烷分子中某个氢原于被其他原子取代时,讨论取代该氢原子的其他原子的共面问题时,可将与甲基碳原子直接相连的原子看做代替了原来的氢原子。
CH3CH2CH3的结构如图2所示,左侧甲基和②C构成“甲烷”分子,此分子中⑤H、①C、②C构成三角形。中间亚甲基和①C、③C构成“甲烷”分子,此分子中①C、②C、③C构成三角形。同理②C、③C、④H构成三角形,即丙烷分子中最多有三个碳原子(①C、②C、③C)和两个氢原子(④H、⑤H)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(如图3所示)。当乙烯分子中某个氢原子被其他原子取代时,则代替该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。
                                 如图4所示是CH3CH=CH2的分子结构。由图可知,三个氢原子(①②③)和三个碳原子(④⑤⑥)一定共面。根据三角形规则(⑤C、⑥C、⑦H构成三角形),⑦H也可能在这个平面上。同理(CH3)2C=C(CH3)2中至少有6个原子(6个碳原子)共平面,至多有10个原子共平面:6个碳原子和4个氢原子(每个甲基可提供一个氢原子)共平面。 提示:羰基碳原子也是平面形碳原子,如甲醛即为平面型结构:
3.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,结构式为:H—C≡C—H。当乙炔分子中的一个氢原子被其他原子取代时,代替该氢原子的原子一定和乙炔分子中的其他原子共线。如 中,①H、②C、③C、④C 4个原子共线,而甲基中的3个氢原子一定不在这条直线上。
 
二.判断有机分子中原子共面、共线原理
1.单键旋转思想:有机物分子中的单键,包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等可旋转。但是形成双键和叁键的原子不能绕轴旋转,对原子的空间结构具有“定格”作用。
如:(CH3)2C=C(CH3)C(CH3)=C(CH3)2,其结构简式也可写成:
,该分子中至少6个碳原子(因连接两个平面的碳碳单键旋转,两平面不重合)、最多有10个碳原子共面(因连接两个平面的碳碳单键旋转,两平面重合)
2.定平面规律:共平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。
3.定直线规律: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。
4.展开空间构型法:如CH3CH=CH—C≡CH,可以将该分子展开为:
,此分子包含一个乙烯型结构、一个乙炔型结构,其中①C②C③C④H 4个原子一定在一条直线上。该分子中至少8个原子在同一平面上。
 
培训图片如下:

 
 
 
 
 
 
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