指向思维品质的“分子结构与性质”考查趋势和备考启示-《中学生数理化》高考理化2025年12月刊

中学生表理化鳄师业经圣酸方萨 指向思维品质的“分子结构与性质”考查趋势和备考启示 基于2025年“3+1+2”高考模式化学试题的文本解释 ■广东省佛山市高明区教师发展中心 雷范军（正高级教师）】 ■广东省佛山市顺德区东逸湾实验学校桂荣娜 ■广东省佛山市高级中学 肖红 ■广东省佛山市高明区纪念中学 陶茂森 ■广东省佛山市高明区高明实验中学 冯健辉 ■广东省佛山市惟德外国语实验学校 张鹏程 “分子结构与性质”不仅是选择性必修2键结合，①正确。CS,与CO2结构类似，C原 “物质结构与性质”模块中的主要内容，而且 子与S原子形成双键，每个原子均满足8电 是联系化学宏观与微观视角的重要桥梁，甚 子稳定结构，电子式为：S:C::$:,②正确。 至是发展考生“结构决定性质”化学观念的首 OH 要载体。下面基于2025年“3十1十2”高考 模式的化学试题中“分子结构与性质”的有关 由结构简式可知 的不饱和度为 内容，从思维品质（深刻性、灵活性、批判性、 OH 创新性和敏捷性)等维度阐释“分子结构与性 3,C原子数为15，则其H原子数为15×2+ 质”的考查趋势和备考启示。 2-3×2=26,O原子数为2(2个—OH),所 一、整合化学键、分子构型、化学用语等 以分子式为C1sH2O2,③错误。三氯化磷 内容 (PC1,)的中心原子价层电子对数=3十 1.用电子式、结构式等化学用语表示或 表述物质的组成和结构。 5一3×1=4，该分子中P原子有1对孤电子 2 例1下列化学用语或表述正确的个 对，键角约107°，而非120°，因此其球棍模型 数是( ）。 是三角锥形而非平面三角形，且原子半径 ①[2025山东，7C]NaN是含有共价键 C,正确形式应为。b④错 的离子化合物 ②[2025陕晋青宁，2A]CS,的电子式： 答案：B :S::C::S: 启示：针对④中键角误判等典型错误，需 要建立“微观结构一符号表征一性质预测”的 错题归因思维路径；同时，我们还要将“物质 ③[2025重庆，6A 的分子 结构与性质”与“有机化学基础”模块结合（如 ③中有机物结构分析)起来复习，通过跨模块 式：C15H21O2 整合，提升知识迁移能力。 ④[2025四川，3D]PC1分子的球棍模 2.理解共价键的类型、参数与物质变化 ● 的关系。 型： 例2下列说法中正确的数目是()。 A.1 B.2 C.3 D.4 ①[2025黑吉辽内，2A]在C1O+H,O 解析：叠氮化钠（或三氨化钠，NaN)由 一2HC1O中，各分子的o键均为p-po键 Na与N构成，属于离子化合物，电子式为 ②[2025黑吉辽内，7C]CO(NH2)2中o 键和π键的数目比为6：1 Na' N:N:N ,N中N原子之间以共价 ③[2025陕晋青宁，9B]P、N的简单氢化 40 部绳业经腰要孩方清中学生表理化 物的键角：PH3>NH 数目，HO与NH的键长比较，进阶为多点 ④[2025安微，7C]H,O和NH,分子中 结构水平：③综合电负性、孤电子对斥力判断 的键长：O一H>N一H 键角，体现多因素关联分析的要求。 3.基于“结构参数一电子效应”模型解决 ⑤[2025安微，4B 真实复杂问题。 例3(1)[2025江苏，17(1)]合成气制 中存在4个C一O。键 备甲醇：CO(g)十2H2(g)-一CHOH(g)。 ⑥[2025北京，10B]反应CH2-CH2+ CO的结构式为C=O,估算该反应的△H需 Pd(CH,COO),一定条件 CH=CHOOCCH 要（填数字）种化学键的键能数据。 十CH,COOH十Pd中有。键断裂与形成 (2)[2025北京，15(2)]NH分子中 A.1B.2C.3D.4 H一N一H键角小于109°28'，从结构角度解 解析：反应中各分子的。键并非全是p-p 释原因：一。 o键，如H,O中的H一O键是sp。键，①错 (3)[2025江苏，15(1)] CH(COOCH)2 误。尿素分子式为CO(NH,)2,结构简式为 CH COOCH H,N一C一NH2,每个尿素分子含有4个 分子中，与2号碳相比，1号碳的C一H键极 N一H键，2个C一N键，1个C-O键，由 性相对 (填“较大”或“较小”)。 “共价单键全部是。键，共价双键由1个。键 和1个π键构成”可知，一个CO(NHz)2分 (4)[2025山东，19(4) 子含有7个。键和1个π键，因此其所含。 在酰胺基N原子(a)和杂环N原子(b),N原 键与π键的数目之比为7：1，②错误。因为 子电子云密度越大，碱性越强，则碱性较强的 电负性N>P,则成键电子对斥力N一H大于 N原子是（填“a”或“b”)。 P一H,键角NH>PH,③错误。原子半径 N>O,则键长O一H<N一H,④错误。醚键 6[2025江西，154)少 )含有2个C—O。键，酯基中含有 含Π键，则其中（填“1”或“2”）号氨原子 0② 碱性更强。 0 (6)[2025安微，18(6)]4,4'-二羟基二苯 3个C一O。键( ① ②0 c),则1个 砜 (HO OH)和 COOCH分子中含有5 个COσ键，⑤错误。钯(Pb)催化下高效 C一F在一定条件下缩聚 合成醋酸乙烯酯(CH2-CHOOCCH,)的 得到性能优异的特种工程塑料一聚醚砜醚 主反应中，有C一H键的断裂和C一O键的 酮(PESEK)。其中单体选用芳香族氟化物 生成，共价单键都是。键，因此该反应中存在 。键的断裂与形成，⑥正确。 答案：A F《 〉一F)而未选用对应的 启示：①⑥直接考查。键类型(sp或 氯化物，可能的原因是 pp)及反应中。键变化，处于单点结构水平； 解析：(1)反应的焓变=反应物的总键能一 ②④需独立分析CO(NH2)2中的。键和π键 生成物的总键能，从微观角度解释合成气制备 41 中学生款理化部經化经典季破方清 甲醇的本质是C=O十2H一H一 的原子(F),导致碳原子的正电性更强，更容 3C一H十C一O+O一H,因此计算该反应的 易受到亲核试剂（如酚羟基的氧负离子）的进 △H需C=O、H一H、C一H、C-O、O-H共 攻，使C一F键更易断裂，且氟原子的原子半 5种化学键的键能数据。 径小于氯原子，空间位阻较小，进一步降低了 (2)CH,中碳原子的价层电子对数为4， 亲核取代反应的空间障碍，有利于反应顺利 孤电子对数为0；NH中氨原子的价层电子 进行，而C一C1键极性较弱，碳原子正电性较 对数为4，孤电子对数为1；孤电子对对成键 低，且氯原子半径较大，空间位阻更大，导致 电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电 其亲核取代反应活性低于C一F键，因此选 子对的排斥能力，CH,分子中H一C一H的 用芳香族氟化物能更高效地发生缩聚反应生 键角为109°28'，故NH分子中H一N一H 成PESEK。 的键角小于109°28'。 答案：(1)5(2)略(3)较大(4)b (3)1号碳与两个酯基相连，2号碳只与 (5)2(6)电负性F>C1,C—F键极性更大， 一个酯基相连，酯基中的羰基(C一O)为强 易断裂，且原子半径F<C1,降低了亲核取代 吸电子基团，通过诱导效应和共轭效应降低 反应的空间位置障碍 相邻碳原子的电子云密度，1号碳因受两个 启示：本组试题选自2025年全国多省市 酯基的强吸电子作用，导致其电子云密度低 高考真题，要求通过键能数据推算反应焓变 于2号碳的电子云密度，故1号碳的C一H (江苏17题)和构建电子效应传递模型解释 键极性大于2号碳的C一H键极性。 碱性差异（山东19题）。建议在复习备考时 建立“结构参数一电子效应一化学性质”三维 中存在酰胺基中的N原 解析模型，开发基于真实情境的探究任务（如 聚合物单体设计)。 子(a)和杂环中的N原子(b),酰胺基中的N 二、分子的空间结构、极性、性质和应用 原子(a)的孤对电子能够与左右相邻的羰基 1.分子的VSEPR模型、空间结构、孤电 (C一O)和苯环发生共轭效应，由于羰基和 子对数等微观结构。 苯基都是吸电子基团，这种诱导效应和共轭 例4下列说法中不正确的数目 效应都能够使N原子(a)的电子云密度诚 是( )。 小，导致其碱性减弱，而杂环中N原子(b)的 ①D[2025黑吉辽内，2B]C12O+H2O 孤对电子未参与环内的共轭体系（或参与程 2HCIO中各分子的VSEPR模型均为四面 度较低)，其左右相邻的环烷基都是给电子基 体形 团，因此使杂环N原子(b)上电子云密度较 ②[2025甘肃，10C]I中所有】的孤电 大，碱性较强。 子对数相同 分子中含有Ⅲ键 ③[2025四川，6C]CO的VSEPR模 型和空间结构都为平面三角形 (即由5个原子共用6个电子的大π键)，1号 ④[2025湖南，8B]NO的空间结构为 氨原子的孤对电子参与大π键共轭，导致其 平面三角形 电子云密度降低；而2号氨原子是采用sp ⑤[2025山东，7B]N的空间构型为V形 杂化的双键氨原子，其位于p轨道中的孤对 ⑥[2025山东，7D]N的中心N原子所 电子未参与共轭或参与程度低，导致2号氨 有价电子均参与成键 原子的电子云密度相对较高，对质子(H+)的 A.1B.2C.3 D.4 吸引力更大，因此其碱性更强。 解析：C1O中O原子周围的孤电子对数 (6)电负性F>C1,因此C一F键的极性 1 强于C一C1键，共用电子对更偏向电负性大 为2(6一2×1)=2，还含有2个成键电于对， 42 部量业腰孩方清中学生表理化 压0中0原子周围的孤电子对数为2(6 子中sp杂化的碳原子数目为6 ③[2025云南，12C]Na2[Be(OH)1]中 2×1)=2,还含有2个成键电子对，HC1O中O Be原子的杂化方式为sp 围的孤电子对数为号(6一2×1) ④[2025河北，6]HO COOH 含有2个成键电子对，因此反应中各分子的 H.CO VSEPR模型均为四面体形，①正确。碘的价 中碳原子都是s即p杂化 电子数为7，中心原子1与两个碘通过共用 电子对形成共价键，则两边的碘存在3对孤电 于对，中心原子1的孤电子对数是7十1一2X1 ⑤2025安微，8B]H-O 2 H =3,②正确。CO中心原子C的价层电子对 中P和S均采取sp杂化 数是3+4十2,2X3=3,无孤电子对，VSEPR 2 ⑥[2025江苏，9B] 分子中sp和 模型为平面三角形，实际空间结构也为平面三 sp2杂化的碳原子数目比为1：2 角形，③正确。NO的中心原子N的价层电 A.5 B.4 C.2D.1 子对数是3+5+13X2=3,采用sp杂化. 解析：NH,OCN中C原子与N原子形 2 无孤电子对，空间结构为平面三角形，④正确。 成三键、与O原子形成单键，。键电子对数为 N与CO2是等电子体，两者结构相似，其中 2,无孤对电子，C原子采取sp杂化， 心原子均为sp杂化，其空间构型均为直线型， 0 而非V形，⑤错误。N的中心N原子与两端 H2N一C一NH2中C原子形成3个o键，即 N原子各形成1个sppo键，剩余价电子全部 。键电子对数为3，无孤对电子，C原子采取 与两端N原子形成2个Ⅱ键，⑥正确 sp杂化，①正确。羰基、碳碳双键、酯基上的 答案：A CH 启示：学习中要以“价层电子对互斥理论 与分子构型”为大概念，整合价层电子对数计 C均为sp杂化，o CH,分子中sp CH 算、孤电子对影响、等电子体原理等核心知 识，设计“价电子对数→VSEPR模型→空间 杂化的碳原子数目为6，②正确。 结构”的逻辑链。如通过⑤中N(直线形)与 Na[Be(OH),]中Be原子与4个羟基形成4 ⑦中假设的V形结构对比，强化等电子体模 个。键，没有孤电子对，只有4个成键电子 型的应用；通过①中C1,O与H2O的构型差 对，因此，其杂化方式为sp,③正确。 异，突出孤电子对数对模型的影响，培养考生 思维的深刻性与批判性。 HO COOH中环上碳原子和羧基 2.运用杂化轨道理论解释分子空间结构 H.CO 及中心原子杂化类型。 上的碳原子均为sp杂化，甲基碳原子为sp 例5下列说法中不正确的数目 是(）。 杂化，④错误。 H一( -S-P-O-H ①[2025黑吉辽内，7D]NH,OCN和 CO(NH)2中碳原子的杂化方式分别为sp和sD 中P原子价层电子对数为4十 5-1×2-1一2=4，为sp杂化，S原子价层 ②[2025四川，4C 2 CH, 分 电子对数为2+6-)1=4，为sp杂化.回 2 43 中学生表理化师业品圣酸方 正确。饱和碳原子采用sp杂化，碳碳双键 性分子，①错误。CO,为直线型的非极性分 的碳原子采用sp杂化，1个环二烯烃分子中 子，②错误。苄氯分子含有饱和C原子，且饱 采用sp杂化的碳原子有2个，采用sp杂化 和碳原子连有三种不同的基团，分子空间结 的碳原子有4个，数目比为1：2，⑥正确。 构不对称，苄氯为极性分子，③错误。根据相 答案：D OH 启示：该题全面覆盖了SOLO分类理 论，如单点结构（如选项③Be原子sp杂化的 似相溶原理 在乙醇中易溶，④错 直接判断)→多点结构（如选项②识别分子中 OH 不同官能团的杂化类型)→关联结构（如选项 误。 电负性N>P,因此HNO3中O一H键 ①对比两种化合物中相同元素的杂化差异) 极性大，酸性强；HPO2中P电负性低，O 抽象拓展结构（如选项⑤分析陌生P一S键 H键极性小，酸性弱，⑤正确。氟原子以及醛 化合物的杂化方式)，逐步提升认知复杂度。 3.加深对微观结构（键极性、分子构型、 基都是吸电子 的N一H键极 基团电负性)的理解。 例6下列说法中正确的数目是( )。 性更大，⑥错误。 ①[2025四I川，6B]SiF1和H2O都是由 答案：A 极性键构成的极性分子 启示：试题通过“多物质、多维度”组合(6 ②[2025云南，9C]CO2是极性分子 个选项涵盖分子极性、溶解性、酸性)，实现对 ③[2025江苏，4A]苄氯( “结构一性质”逻辑链的全方位考查，尤其引 入有机基团电子效应（⑥）和无机酸非羟基O 是非极性分子 原子影响（⑤），为高考命题提供“微观结构 宏观性质一定量分析”的融合范式。 ④[2025海南，9A 难溶于乙醇 4.运用原子结构、分子结构模型解释物 质的性质差异。 例7[2025湖北7C,2025山东8AB, H 2025湖北13D]物质性质与组成元素的性质 ⑤L2025湖北，13C]次磷酸HO 有关，下列对物质性质差异解释错误的 是( )。 选项 性质差异 主要原因 比硝酸H。一N→O的酸性弱，因为前者的 A OF2可以氧化H,O OF,中O显正电性 H一O键极性小 沸点：H2O>H2S 电离能：O>S ⑥[2025陕晋宁青，18(6)D]已知醛基吸引电 P形成PF:而N形成P的价层电子轨道更 C NF 多且半径更大 子能力较强 B 酸性：HCIO>HBrO 电负性：CI>Br N一H键极性更小 解析：电负性F>O,OF2中F显负电 A.1 B.2 C.3 D.4 性，O显正电性，H2O中O显负电性，H,O 解析：SiF,中心原子Si的价层电子对数 中O容易转移电子给OF,中O,因OF,可以 是4+4二4×1 氧化H,O,A项正确。HO沸点高于H,S 2 =4,无孤对电子，为正四面体 的主要原因是H2O分子间存在氢键，HS分 结构，分子对称，属于非极性分子；H2O为极 子间不存在氢键，而非O的电离能大于S,电 44 部量业腰孩方清中学生表理化 离能与沸点无直接关联，B项错误。氮价层 解析：HO分子之间可以形成氢键使沸点 仅有2s和2p轨道，NF3的中心原子N形成 升高，而H2S无分子间氢键，简单氢化物的沸 sp3杂化后有3个。键和1个孤对电子：磷有 3d轨道可参与spd杂化，且原子半径大，能 点：HO>HS,①错误 中亚氨 0 容纳5个配体，可形成PF,C项正确。 H HCI)酸性强于HBrO是因为C1的电负性 基上的H原子与F原子距离较近，能形成分子 大于Br,导致O一H键极性更强，更易解离 内氢键，②错误。NH分子间存在氢键，沸点 H,D项正确。 答案：B 高，沸点NH>CH,③错误。 -NH 启示：选项B需区分电离能（影响元素得 电子能力)与氢键（影响分子间作用力）对沸 中含有羰基和亚氨基，同时存在氢键的供体 点的不同影响，体现多概念的综合辨析。选 (N一H键中的H)和受体(N、O原子的孤对电 项A以OF,与H,O的氧化还原反应为情 子)，满足分子间氢键形成的条件，能形成氢键， 境，考查分子极性对物质化学性质的影响，模 OH O 拟真实化学研究中的性质预测过程。 5.判断氢键存在类型及其对物质熔沸 ④正确 分子中存 点、溶解性的影响。 OH 例8下列说法中不正确的数目 在一OH和一COOH,可以形成分子间氢键 是( ）。 ①[2025四川川，8C]简单氢化物的沸点： (O一…O),⑤正确 H,O<H,S ②[2025陕晋青宁，18(6)B] 中存在羟基、羧基，能形成分子间氢键，由于存 在羟基与羧基相邻的结构，因此也能形成分子 中不可能存在分子内氢键 内氢键，⑥错误。 答案：B ③[2025广东，9D]最简单氢化物沸点： CH,>NH; 启示：选项⑤ ④[2025重庆，18(4) NH可 OH 分子中多个羟基（一OH)可作为氢键给体，羰 以形成氢键 基(C一O)作为受体，既能形成分子间氢键 (不同分子的一OH与C=O),也能形成分 ⑤[2025云南，6A] 。个 子内氢键（相邻一OH与C一O),体现对多 官能团分子氢键类型的灵活判断。 OH 综上，2025年全国各省市高考的主要要 可形成分子间氢键 求是运用共价键或VSEPR模型或杂化轨道 等理论解释分子结构与物质性质的关系，从 ⑥[2025河南，7D】 微观的分子间作用力、氢键、吸电子效应等角 度理解并解释宏观物质性质或应用的原因 能形成分子间氢键但不能形成分子内氢键 等，强调能够通过结构预测性质，并基于证据 A.3 B.4C.5D.6 解决实际问题。 （责任编辑谢启刚) 45