例談新高考有機(jī)試題中滲透物質(zhì)結(jié)構(gòu)模塊知識的考查

摘要：隨著新高考改革的不斷推進(jìn)，高考試題注重基礎(chǔ)性與應(yīng)用性的同時，更體現(xiàn)了高考試題的綜合性與創(chuàng)新性，有機(jī)試題中滲透雜化類型，微粒間的相互作用、電負(fù)性、分子極性等對有機(jī)物性質(zhì)影響等物質(zhì)結(jié)構(gòu)模塊知識的考查.本文例析相關(guān)，以期回顧重要考點(diǎn)，熟悉考查角度與解題方法.

關(guān)鍵詞：新高考；有機(jī)試題；物質(zhì)結(jié)構(gòu)；雜化；氫鍵；電負(fù)性

中圖分類號：G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0333（2025）07-0134-03

高考有機(jī)化學(xué)試題中滲透物質(zhì)結(jié)構(gòu)模塊知識的考查打破了化學(xué)模塊的界定，體現(xiàn)了高考化學(xué)試題的綜合性與創(chuàng)新性，特別是新高考改革推進(jìn)以后，取消選考題型，選擇性必修《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》成為必考內(nèi)容，考點(diǎn)間的融合考查成為命題的趨勢.因此，備考時注意知識點(diǎn)的聯(lián)系與貫通能提高復(fù)習(xí)的針對性和效率［1］.

1滲透雜化類型的考查

例1判斷下列說法的正誤或完成相關(guān)填空

（1）（2024年吉林卷）Z（）中碳原子均采用sp2雜化.

解析正確，有機(jī)物Z中含有苯環(huán)和碳碳雙鍵，無飽和碳原子，其所有的碳原子均為sp2雜化；

（2）（2023年遼寧卷）

開、閉環(huán)螺呲喃中N原子雜化方式相同.

解析錯誤，閉環(huán)螺吡喃中N原子雜化方式為sp3，開環(huán)螺吡喃中N原子失去一個電子，雜化方式為sp2.

高頻考點(diǎn)點(diǎn)擊有機(jī)化合物中通常考查碳原子的雜化方式，注意分子結(jié)構(gòu)中飽和碳原子采用sp3雜化，雙鍵碳原子為sp2雜化，三鍵碳原子為sp雜化，碳正離子的碳原子采用sp2雜化，碳負(fù)離子的碳原子采用sp3雜化；同時也要注意N、O原子的雜化方式的考查，含孤電子對且為單鍵的N原子雜化方式為sp3，含雙鍵或氮正離子的氮原子采用sp2雜化.軌道雜化類型種數(shù)的判斷也高頻出現(xiàn)在有機(jī)填空題中，應(yīng)引起重視.

2滲透氫鍵與分子間作用力的考查

例2判斷下列說法的正誤或解釋原因

（1）（2024年湖南卷）核酸分子中堿基通過氫鍵實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)配對.

解析正確，DNA中腺嘌呤（A）與胸腺嘧啶（T）配對，鳥嘌呤（G）與胞嘧啶（C）配對，RNA中尿嘧啶（U）替代了胸腺嘧啶（T），結(jié)合成堿基對，核酸分子中堿基通過氫鍵實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)配對，遵循堿基互補(bǔ)配對原則.

（2）（2023年山東卷）克拉維酸（）可形成分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵.

解析正確，由題干有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡式可知，該有機(jī)物中的羧基、羥基、酰胺基等官能團(tuán)具有形成氫鍵的能力，故其分子間可以形成氫鍵，其中距離較近的某些官能團(tuán)之間還可以形成分子內(nèi)氫鍵.

（3）（2023年遼寧卷）噻吩（）沸點(diǎn)低于吡咯（）的原因是.

解析噻吩沸點(diǎn)低于吡咯（）的原因是：中含有N原子，可以形成分子間氫鍵，氫鍵可以使熔沸點(diǎn)升高.

高頻考點(diǎn)點(diǎn)擊分子間作用力與氫鍵的考查是有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)的高頻考點(diǎn)，它們影響物質(zhì)的熔沸點(diǎn)及溶解性.一般分子量越大，分子間作用力越大，熔沸點(diǎn)越高.有機(jī)物的同分異構(gòu)體中所含支鏈越多，分子間排列越不緊密，分子間作用力就越小，熔沸點(diǎn)越低.氫鍵是特殊的分子間作用力，氫鍵的存在會使熔沸點(diǎn)升高及溶解度增大.例如乙醇和水均可形成分子晶體，均可形成分子間氫鍵，水的沸點(diǎn)較高，乙醇的沸點(diǎn)較低，乙醇的揮發(fā)性比水的強(qiáng).原因是水分子中的2個H均可參與形成氫鍵，而乙醇分子中只有羥基上的1個H可以參與形成氫鍵，故水分子間形成氫鍵的數(shù)量較多，水分子間的作用力較大，乙醇分子間形成氫鍵的數(shù)量比水少，分子間作用力小，氫鍵具有一定的“方向性”和“飽和性”.

3滲透電負(fù)性及對有機(jī)物性質(zhì)影響的考查

例3完成相關(guān)填空

（1）（2024年湖南卷）在同一條件下，下列化合物水解反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)椋ㄌ顦?biāo)號）.

解析中F的電負(fù)性很強(qiáng)，—CF3為吸電子基團(tuán)，使得-OOCH中C-O鍵更易斷裂，水解反應(yīng)更易進(jìn)行，中—CH3是斥電子基團(tuán)，使得—OOCH中C—O鍵更難斷裂，水解反應(yīng)更難進(jìn)行，因此在同一條件下，化合物水解反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)椋孩佗邰?

（2）（2022年湖南卷）富馬酸亞鐵（FeC4H2O4）是一種補(bǔ)鐵劑，富馬酸亞鐵中各元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?

解析②金屬元素的電負(fù)性小于非金屬元素，則鐵元素的電負(fù)性最小，非金屬元素的非金屬性越強(qiáng)，電負(fù)性越大，氫碳氧的非金屬性依次增強(qiáng)，則電負(fù)性依次增大，所以富馬酸亞鐵中四種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镺＞C＞H＞Fe，故答案為：O＞C＞H＞Fe.

高頻考點(diǎn)點(diǎn)擊元素的電負(fù)性（χ）是物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)模塊的重要知識點(diǎn)，在有機(jī)物分子中引入原子或原子團(tuán)后，由于元素的電負(fù)性大小不同，可使所形成的σ鍵電子沿著原子鏈向某一方向移動，使成鍵的電子云密度向某一方向偏移，分子發(fā)生極化的誘導(dǎo)效應(yīng)，常以氫原子為標(biāo)準(zhǔn).吸電子基團(tuán)是指吸引電子能力比氫原子強(qiáng)的原子或原子團(tuán)（如：—NO2、—CHO、—X、—OCH3、—OH、—CN、—COOH、—COOR、—C6H5 、

—C≡C—、CC等）；推電子基團(tuán)是指吸引電子能力比氫原子弱的原子或原子團(tuán)，如烷基，一般規(guī)律是（CH3）3C—＞（CH3）2HC—＞CH3CH2—＞CH3—.由電負(fù)性所引起的推電子、吸電子基團(tuán)及對有機(jī)物的性質(zhì)產(chǎn)生影響，比較羥基中氫的活潑程度是：苯酚＞水＞乙醇，因?yàn)橐一齐娮樱寡鯕滏I的極性減弱，苯基吸電子，使氧氫鍵的極性增強(qiáng)，羥基極性越強(qiáng)，活性就越強(qiáng).同一周期隨著核電荷數(shù)的增加元素的電負(fù)性數(shù)值逐漸增大，因此高考備考時常見有機(jī)物中涉及短周期的非金屬元素的χ值要加以記憶，例如第二周期χ（F）為4.0，其他元素以0.5的差值依次遞減，把握數(shù)據(jù)變化規(guī)律，可減輕記憶的負(fù)擔(dān)，準(zhǔn)確判斷電負(fù)性的大小.4滲透共價鍵的類型、極性及分子性質(zhì)的考查

例4判斷下列說法的正誤或解釋原因

（1）（2024安徽卷）D-乙酰氨基葡萄糖（）分子中含有σ鍵，不含π鍵.

解析錯誤，單鍵均為σ鍵，雙鍵含有1個σ鍵和1個π鍵，D-乙酰氨基葡萄糖結(jié)構(gòu)中含有C=O鍵，即分子中σ鍵和π鍵均有.

（3）（2022年山東卷）在水中的溶解度，吡啶（）遠(yuǎn)大于苯，主要原因是①，②；③、、的堿性隨N原子電子云密度的增大而增強(qiáng)，其中堿性最弱的是.

解析已知苯分子為非極性分子，H2O分子為極性分子，且吡啶中N原子上含有孤電子對能與H2O分子形成分子間氫鍵，從而導(dǎo)致在水中的溶解度，吡啶遠(yuǎn)大于苯，故答案為：①吡啶能與H2O分子形成分子間氫鍵；②吡啶和H2O均為極性分子相似相溶，而苯為非極性分子；③已知-CH3為推電子基團(tuán)，-Cl是吸電子基團(tuán)，則導(dǎo)致N原子電子云密度大小順序?yàn)椋海Y(jié)合題干信息可知，其中堿性最弱的為：.

高頻考點(diǎn)點(diǎn)擊共價鍵根據(jù)電子云的重疊方式分為“π”和“σ”，對于有機(jī)物的鍵線式中“π”和“σ”的計(jì)算一定要注意所省略的碳?xì)滏I，雙鍵含有1個σ鍵和1個π鍵，三鍵含有1個σ鍵和2個π鍵，共價鍵的極性影響基團(tuán)的活性，鍵的極性不是一成不變的，受分子中鄰近基團(tuán)或外界環(huán)境的影響，鍵的極性及其強(qiáng)度可能發(fā)生變化.如推電子基會使鍵的極性變?nèi)酰娮踊鶗规I的極性變強(qiáng).有機(jī)物的溶解性受分子間的氫鍵影響外，還受分子的極性影響，同樣遵循“相似相容”規(guī)律.

5結(jié)束語

綜上所述，高考中滲透物質(zhì)結(jié)構(gòu)模塊知識的有機(jī)化學(xué)綜合考查，可建立從微觀結(jié)構(gòu)的角度認(rèn)識有機(jī)物性質(zhì)的認(rèn)知模型，探索從微觀角度解釋重要有機(jī)反應(yīng)的基團(tuán)間的相互影響的本源，能有效地發(fā)展學(xué)生“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).

參考文獻(xiàn)：

［1］"中華人民共和國教育部. 普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版2020年修訂）[M].北京：人民教育出版社，2020：37.

［責(zé)任編輯：季春陽］