丹凤千字科普：丙烯化学式和结构式一样吗（详细资料介绍）

一、牢记简单分子空间构型基础

结合化学与数学知识，利用简单分子作为母体模型来解决相关问题。以母体模型为基准，注意基团之间的连接方式，即价键的联结方式，以做出准确判断。

对于甲烷的空间构型，它呈现正四面体型。结构式与分子构型如图一所示。其键角为109度28分。显然，甲烷中的一个碳原子和四个氢原子不能共面。在甲烷分子中，一个碳原子和任意两个氢原子可以确定一个平面，其余的两个氢原子则位于该平面的两侧。这就是甲烷分子的三角形规则。

以甲烷为母体模型，可以衍生出一氯甲烷、乙烷等。当甲烷分子中的某个氢原子被其他原子或原子团取代时，这个替代原子的共面问题可以视为原来氢原子的位置。例如，若将甲烷中的一个氢原子替换为一个氯原子，由于C-H键短于C-Cl键，其构型如图二（1）所示。同样，这五个原子不能共面。同理，将甲烷中的一个氢原子替换为甲基，得到乙烷如图二（2）所示。在C-C单键（包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键等）可以自由转动的情况下，这些原子也不能共面。凡是碳原子以单键形式存在，其所连接的四个碳原子不能共面。

接下来是乙烯的空间构型，它呈现平面型。结构式与分子构型如图三所示。其平面型结构中键角为120度。C=C所连的四个氢原子与这两个碳原子处于同一平面上。当乙烯分子中的某个氢原子被其他原子或原子团取代时，替代该氢原子的原子一定在乙烯的平面内。需要注意的是，C=C不能转动，而C-H键可以转动。

以乙烯为母体模型，可以衍生出丙烯、2-丁烯等。例如，若将乙烯中的氢原子替换为氯原子或甲基，则其构型如图四所示。显然，框内所有原子共面，由于C-C单键的转动，框外的氢原子有一个可能转到纸面与框内所有原子共面。与C=C直接相连的原子连同其自身两个碳原子共面。

乙炔的空间构型为直线型。其结构式与空间构型如图五所示。乙炔分子中的两个碳原子和两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，替代该氢原子的原子一定和乙炔分子的其他原子共线。四个原子共直线，C≡C不能转动，而C-H键可以转动。

以乙炔为母体模型，可以衍生出乙烯基乙炔等。

对于苯的平面结构，所有原子都在同一平面内，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，替代该氢原子的原子一定在苯分子所在的平面内。

二、利用组装法解决不同基团连接后的原子共面问题

1. 直线与平面的连接：如果直线结构中有两个原子（或一个共价键）与一个平面结构共用，则直线在这个平面上。例如，在CH2=CH-C≡CH中，中间两个碳原子既在乙烯平面上，又在乙炔直线上，所以直线在这个平面上，所有原子共平面。

2. 平面与平面的连接：如果两个平面结构通过单键相连，由于单键的旋转性，两个平面可能不重合，但可能重合。例如，在苯乙烯分子中，共平面原子至少12个，最多16个。

3. 平面与立体的连接：如果甲基与平面结构通过单键相连，由于单键的旋转性，甲基的一个氢原子可能暂时处于这个平面上。例如，在丙烯分子中，共面原子至少6个，最多7个。

对应练习：

1. 在丙烯、乙烯、苯、甲苯四种有机化合物中，分子内所有原子均在同一平面上的是：B．乙烯、苯 。【解答时注意：凡分子结构中含有—CH3、—CH2—的分子中所有原子不可能在同一平面上。】

2. 某有机物的结构简式为

。关于该有机物分子结构的说法中正确的是：A．最多有18个原子在同一平面内（考虑苯环及碳碳双键平面的特殊性）。【解析】以碳碳双键为中心画结构示意图：最上面有五个碳（包含苯环的两个对称碳在内）及双键两侧一个氢和两个溴处于同一平面内；而甲基部分除两个处于苯