如何判断一个有机分子是平面结构还是立体结构

请老师讲一下如何判断一个有机分子是平面结构还是立体结构 并以甲苯为例分析一下原子的共面和共线。 谢谢~

解题思路： 记住典型的有机物结构，然后套用即可。
解题过程：
有机分子的结构问题
记住典型的有机物结构，然后套用即可。
烃分子的空间构型问题因为它很抽象，往往抓不住关键方法。中学阶段须以教材基本模型为基础，运用灵活的组合分析方法，才能把握空间构型问题的要点。
一、基本模型:
⒈ 甲烷（CH₄）分子的正四面体结构：与中心碳原子相连的4个氢原子中，只能有2个氢原子与碳原子共面。
⒉ 乙烯（CH₂=CH₂）分子的6个原子和苯（C₆H₆）分子的12个原子共平面结构。
⒊ 乙炔（CH≡CH）分子的直线型结构，4个原子在一条直线上（如下图）。

二、基本方法:
1.烃分子里，碳碳单键可以旋转。形成双键和三键的原子不能绕轴旋转。
2.苯分子中苯环可以绕任一碳氢键为轴旋转，每个苯分子有三个旋转轴，轴上有四个原子共直线。
3.稠环芳香烃由于共用碳碳键，所以原子共平面。
4.将以上分子中的H原子替换成其他原子时，大致结构一样，即将甲烷中的一个或多个H替换成Cl原子，仍为立体结构；将苯中的一个H原子替换成一个C（实际上是用甲基替换，但是，只有甲基上的C原子与苯环直接相连），这个C原子仍然在苯环确定的平面上。所以，甲苯中7个C原子和苯环上的5个H一定共面，而甲基上上的三个H中最多有一个H在这个平面上（碳碳单键可以旋转的原因），即至少有两个不在这个平面内。
三、例析：
例1.如下图，分子中最多有______个碳原子在同一平面上?

解析：本题以甲烷和苯环为基本模型。中心碳原子位于一个正四面体的中心，它连接的四个碳原子与其共面的只能是其中的两个，若两个苯环均旋转到该面内，此时共面的碳原子数最多，共有13个。
例2. 描述该分子结构的下列叙述中，正确的是：

A．6个碳原子有可能都在一条直线上
B．6个碳原子不可能都在一条直线上
C．6个碳原子一定都在同一平面上
D．6个碳原子不可能都在同一平面上
解析：本题以甲烷、乙烯、乙炔为基本模型，分析时我们给6个碳原子编号，碳碳双键使得①②③④4个碳原子在同一个平面上，碳碳三键使得③④⑤⑥4个碳原子在一条直线上，根据线面关系，6个碳原子一定在同一平面上。碳碳双键的120°键角，使得6个碳原子不可能在一条直线上，故答案为B、C。
例3. 有关 的说法正确的是
A、所有碳原子有可能都在同一平面上
B、最多只可能有9个碳原子在同一平面上
C、有7个碳原子可能在同一条直线上
D、只可能有5个碳原子在同一直线上
解析：本题根据乙烯、乙炔、苯为基本模型，改写为下图形式，碳碳双键和苯环两个平面结构如果重叠，所有碳原子有可能都在同一平面上，而碳碳双键和苯环的120°键角，使得共线的碳原子只能是HC≡C－中的两个碳原子、苯环对位上的两个碳原子及双键左端的一个碳原子，共计5个。故答案为A、D。

四、巩固练习：
1.下列物质之间是什么关系？

2.科学家发现铂的两种化合物：其中b具有抗癌作用，而a没有。下列判断正确的是


A．a和b是同分异构体 B．a和b为同一物质
C．a、b分子中，Pt原子与两个Cl原子及两个N原子均在同一平面内
D．a、b分子中，Pt原子与两个Cl原子及两个N原子呈四面体构型
3.下列有机物分子中所有原子一定不在同一平面内的是



4.如图所示分子中14个碳原子一定处在同一平面上的是

5. 分子式为C₆H₁₂的某烃的所有碳原子都一定在同一平面上，则该烃的结构简式为__________，若分子式为C₄H₆的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上，则该烃的结构简式为_____________。
[参考答案]1. 同一种物质 2. A、C 3. B 4. A



小结：烃分子的空间结构尽管复杂多样，但归结为基本模型的组合，就可以化繁为简，把抽象问题具体化，所以一定深刻理解这四种基本模型的结构特点，并能进行恰当的组合和空间想象，同时要注意碳碳双键和苯环结构中的120°键角，克服书写形式带来的干扰，另外在审题时，还应特别注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等关键词和限制条件。
最终答案：略