甲苯中碳原子的杂化类型

甲苯是宏观的，分子是微观的，不能直接说宏观与微观。

正确的是甲苯由碳元素和氢元素组成。

或者是甲苯分子由碳原子和氢原子构成。

宏观用组成，微观用构成。

分子式：C7H8。

分子量：92.14.

碳：12.011 x 7 = 84.077.

碳的含量： 84.077 / 92.14 = 91.25%

处理这类问题的首要就是记住那些特殊的，例如甲烷为正四面体分子，乙烯为平面分子，乙炔为直线型分子。还是以甲苯为例，换个角度看，相当于甲烷中的一个氢原子被苯基取代，那么与苯基直接相连的甲烷碳是与苯环上所有原子在同一平面的，只是其他三个氢原子不与之在一个平面罢了

再例如乙烯分子中的一个氢原子被一个甲基取代，那么这个甲基中的碳是原乙烯分子在同一平面的，它此时仅是顶替了原来那个氢原子的位置，但此时不能说丙烯所有原子在同一平面，因为那个甲基中的三个氢原子是不与其他的在同一平面的

乙苯中乙基里有一个碳不一定与苯环上的碳原子在同一平面.

有机分子中原子的共面共线是中学有机化学教学的一个难点。此类题目的解题思维方法如下：原子共面共线问题思维的基础：甲烷的正四面体结构；乙烯、苯、萘、蒽的平面结构；乙炔的直线结构。

1． 甲烷的正四面体结构

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。

其结构式可写成如图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，即丙烷分子中最多两个碳原子（①C，②C，③C）三个氢原子（④H，⑤H）五原子可能共面。

2． 乙稀的平面结构

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。

其结构式可写成如图4所示。

三个氢原子（①②③）和三个碳原子（④⑤⑥）

六原子一定共面。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。 至少6个原子

（6个碳原子），至多10个原子[6个碳原子和4个氢原子（每个甲基可提供一个氢原子）]共面。

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分子所在平面内。

甲苯中的7个碳原子（苯环上的6个碳原子和甲基上的一个碳原子），5个氢原子（苯环上的5个氢原子）这12个原子一定共面。此外甲基上1个氢原子（①H，②C，③C构成三角形）也可以转到这个平面上，其余两个氢原子分布在平面两侧。故甲苯分子中最多有可能是13个原子共面。

同理可分析萘 分子中10个碳原子，8个氢原子18原子共面和蒽 分子中14个碳原子，10个氢原子，共24个原子共面问题。

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。

① H ②C ③C ④C四原子共线，甲基中的三个氢原子一定不在这条直线上。

此分子中①C ②C ③C ④H四原子一定在一条直线上。故该分子共有8个原子在同一平面上。再如： 其结构简式可写成 最少6个碳原子（因双键与双键之间的碳碳单键可以转动），最多10个碳原子共面。

再如： 中11个碳原子，萘环上的6个氢原子共17个原子共面。亚甲基上的两个氢原子分别位于平面的两侧（①C ②C ③C构成三角形）。

综上所述，至少12个

b、乙炔为直线结构，丙炔中甲基碳原子处于乙炔中h原子位置，所有碳原子处于同一直线，所有碳原子都处在同一平面上，故b不符合；

c、乙烯为平面结构，2-甲基丙烯中2个甲基的碳原子处于乙烯中h原子位置，所有碳原子都处在同一平面上，故c不符合；

d、2-甲基丙烷中，3个甲基处于2号碳原子四面体的顶点位置，2号碳原子处于该四面体内部，所以碳原子不可能处于同一平面，故d符合．

故选d．