考点39 有机分子的结构-【大数据建模高考】2027高考化学精准二轮复习课件PPT
|
22页
|
3人阅读
|
0人下载
教辅
内容正文:
考点39 有机分子的结构(杂化、共面、手性等)
成都郭小渠名师 工作室·出品
2026年全国高考真题分类全解◎二轮专题复习导航
10 十一月 2026
说明
1.本PPT是《大数据建模高考化学》的二轮复习用书的教学用PPT。全书以2026年全国及各省市解密高考真题为核心题源进行研究,进行完整的分类汇编。旨在检验一轮复习成果、小综合分类训练,探究新的考试方向。
2.从六个维度挖掘真题价值、探究高考命题的底层逻辑,实现高考复习从“刷题”到“研题”的转变,从“传统经验”研判走向“数据实证”驱动的变革。
3.将高考试题划分为六个难度层级:❶❷基础性试题;❸综合分析;❹迁移应用;❺❻创新探究。并与高考录取层级对应。以落实“以人为本,分层教学”的复习策略。
4.PPT采用人工智能的模板化设计和制作,采用文本化呈现,有利于修改和移植。如遇制作上的勘误,请查阅原书更正。
5.要进一步了解本书的体系和实施策略,请关注我们团队的公众号:scthgxq
考点39 · 02
(一)考查内容与统计
考查要求
共25次,难度集中于三星。杂化与共面共线判断、手性碳与结构辨析、顺反异构与官能团识别、天然产物与药物的结构性质。(2)考型:杂化类型与共面共线判断、手性碳识别与计数、顺反异构判定、官能团识别、结构与性质关联。(3)方法:先定碳原子的杂化类型再判共面共线,按手性碳与顺反异构的判据逐项核对,从官能团特征片段推反应与理化性质。属有机结构基础考点,判据明确,重在识别准确。
内容统计
杂化与共面共线判断(3次,★★★)杂化类型、共面、共线·手性碳与结构辨析(3次,★★★)手性碳识别、手性碳计数·顺反异构与官能团识别(3次,★★★)顺反异构、官能团识别·天然产物与药物结构性质(3次,★★★)天然产物结构、药物结构性质。
考点39 · 03
(二)一轮链接
🔗杂化轨道数=价层电子对数=配位原子数(σ 键数)+孤电子对数。中心原子将能量相近的s、p 轨道重新组合成新轨道,杂化类型决定分子的空间结构基础(P248);
🔗有机分子共面分析模型:先审前提(一定/可能、碳原子/所有原子、最多/至少);再据典型结构判断——甲烷正四面体一定不共面,乙烯平面形、苯环平面正六边形一定共面,乙炔直线形一定共面;单键可旋转、双键不可旋转;分子中不共面的原子数主要取决于饱和碳原子(C-sp³)数目,无C-sp³ 时所有原子可能共面(P279);
🔗填写官能团的方法:先找羰基结构,再看与之直接相连接的结构(—H 为醛基、—R 为酮羰基、—OH 为羧基、—OR 为酯基、—NH₂ 为酰胺基),最后分析性质或命名;填写时看关键词、按一定顺序逐一分析标注,且烷烃基、苯环不属于官能团(P279);
🔗具有相同分子式和结构简式,但分子的空间结构互为镜像且不能重叠的异构现象,产生的根本原因是分子中存在手性碳原子;手性碳原子是指连有4个不同的原子或基团的饱和碳原子,常用*标注。判断手性碳原子:①先找饱和碳(sp³)原子,②再判断该碳原子是否与四个不同的原子或原子团相连。比较两个复杂结构是否相同(如环上的结构),可以采用按连接顺序依次比对法:即两个连接的一位比对,二位比对……,只要出现比对不同,就是不同结构(不同的化学环境)(P312)
衔接:2026年升级在构型判据的程序化:把杂化—空间构型—共面共线、手性碳—顺反判据做成可搬用的分步动作,避免凭直觉数错手性碳或误判共面。
考点39 · 05
(三)实考知识
1.杂化轨道类型与空间构型:碳原子按成键定杂化:连四个单键为sp³(四面体形)、含双键或苯环碳为sp²(平面三角形)、含三键碳为sp(直线形)[湖北-9];
2.共面与共线判据:碳碳双键所在原子及苯环共面,碳碳三键及与之相连的原子的共线;sp³杂化碳所在的局部因四面体构型而不共面[江苏-11];
3.手性碳原子判定:连有四个不同原子或基团的饱和碳原子为手性碳;稠环、桥头及环上碳须逐个标注计数 [重庆-8];
4.顺反异构存在条件:双键(或环)两端每个碳原子均连两个不同基团才有顺反异构;末端碳连两个相同基团(如两个H)则不存在顺反异构[河北-6];
5.常见官能团特征片段:酯基-COOR、酰胺键-CONH⁻、醚键C-O-C、酚羟基、碳卤键等特征片段决定分子可发生的反应类型[江西-5];
6.官能团与性质对应:酯基与酰胺键可水解,碳碳双键或三键可加成,酚羟基显酸性可与NaOH反应、与溴水发生邻对位取代[海南-9];
7.分子极性、氢键与碱性:结构不对称使正负电荷中心不重合为极性分子;N-H可与另一分子的O形成分子间氢键;含氨基-NH₂具碱性可与盐酸成盐[湖南-8]。
考点39 · 07
(四)关键能力
模型1 杂化轨道与共面共线判定模型[湖北-9]
①读骨架:标出每个关键碳的成键情况(单键、双键、三键、环);②判杂化:四单键→sp³四面体、含双键或苯环→sp²平面、含三键→sp直线;③定共面:sp²碳与苯环所在原子可共面,sp³碳所在的局部不共面;④定共线:sp碳及三键两端和相连直线片段共线;⑤核对选项给出的共面或共线原子数及命题表述;
模型2 手性碳与顺反异构识别模型[重庆-8]
①手性碳筛查:逐碳检查是否连四个不同基团,环上碳与稠环碳逐个标注;②计数汇总:统计手性碳个数,注意稠环与桥头碳;③顺反筛查:寻找C=C(或环),检查双键两端碳各自所连基团;④判定:末端碳连两个相同基团则无顺反异构,否则存在;⑤对应选项的存在性或个数表述
模型3 官能团结构与性质辨析模型[江西-5]
①识片段:在结构简式中定位酯基、酰胺键、醚键、酚羟基等特征片段;②判反应:依官能团确定水解、加成、取代等反应位点;③联性质:由极性、氢键、氨基碱性等判断理化性质;④逐项对照:将选项表述与判据逐一比对锁定正误;
考点39 · 08
(五)易错点与避坑指导
易错点 避坑指导
判断顺反异构时把“有双键”当成“有顺反异构”:见分子中碳碳双键便默认存在顺反异构,未去核对双键两端碳原子所连基团是否均不相同,忽略 X 的双键末端碳连有两个 H 原子、不满足判定条件[河北-6]。 顺反异构要求双键两端的每一个碳原子都连有两个不同基团;先查双键末端碳所连基团,只要任一端出现两个相同基团(如两个 H)即无顺反异构,逐项核对后再下结论。
手性碳计数时凭“大致印象”而非逐碳核查:见稠环、桥头碳结构密集便漏数连有四个不同基团的碳,或反过来把某一碳误认为连四不同基团而多算,结果把 Z 实际 4 个手性碳误判为 3 个[重庆-8]。 按“连四个不同基团”标准逐碳标注,重点核对稠环与桥头碳,每个候选碳都列出其所连四个基团是否互异,以结构中标示为准,数完再复核不凭感觉跳数。
考点39 · 09
(六)创新与方法
表征 [湖北-9]:以机械力响应型力致变色荧光化合物为对象,给出“机械力开环—特定波长光照复原”的双向过程图,把四元环碳的杂化类型、双键可旋转性、可逆反应的“同条件”判定与酰胺键水解评价串成一组新表征辨析,区别于常规静态结构简式判断。列举:。方法指导:①读循环图先圈出四元环与酰胺键两处结构信号;②依杂化定构型——环丁烷碳均 sp³,四面体形不可能四碳共面,排除共面选项;③依“正逆同条件”判可逆反应——正向为机械力、逆向为光照者不属可逆反应;④由酰胺键遇酸水解排除“不水解”表述。
考点39 · 10
典型示范
[湖北-9] 难度❹ 第1题
化合物Ⅰ在机械力作用下转变为颜色不同的荧光化合物Ⅱ,此现象称为力致变色,过程如下所示;
下列说法正确的是( )
A.机械力引起Ⅰ的碳碳σ键断裂
B.Ⅰ中四元环上的碳原子处于同一平面
C.特定波长光照下Ⅰ与Ⅱ处于平衡状态
D.Ⅱ在酸性条件下不发生水解反应
答案1:A
【解析(1)】A正确、机械力使Ⅰ中的四元环开环生成Ⅱ,发生碳碳σ键断裂。B错误、Ⅰ中四元环为环丁烷结构,环上碳原子均为sp³杂化,平面四元环张力大,所有碳原子不可能处于同一平面。C错误、可逆反应要求正、逆反应在相同条件下同时进行;该过程正向为机械力、逆向为特定波长光照,条件不同,不属于可逆反应,不处于平衡状态。D错误、Ⅱ分子中含有酰胺键,酸性条件下可发生水解反应生成羧酸和铵盐。
考点39 · 11
试题分析
[湖北-9] 难度❹ 第1题
试题情境:给出力致变色化合物在机械力下开环、遇光复原的双向过程图,要求由四元环碳的杂化、双键可旋转性与正逆反应条件判断性质。
分析关联 四条判断各取一处依据:判键的变化须比对两式的结构差;判碳的平面性须先定杂化方式,再看环的张力是否允许共平面;判可逆性须看正逆反应条件是否相同;判能否水解须先找出分子中的易水解基团。
调用模型 有机反应类型判断,前提是两式结构已逐处比对。判可逆反应须正逆反应条件相同,条件不同即无平衡;判环碳共平面须结合杂化类型与环的张力。
A正确、机械力使Ⅰ中的四元环开环生成Ⅱ,发生碳碳σ键断裂。B错误、Ⅰ中四元环为环丁烷结构,环上碳原子均为sp³杂化,平面四元环张力大,所有碳原子不可能处于同一平面。C错误、可逆反应要求正、逆反应在相同条件下同时进行;该过程正向为机械力、逆向为特定波长光照,条件不同,不属于可逆反应,不处于平衡状态。D错误、Ⅱ分子中含有酰胺键,酸性条件下可发生水解反应生成羧酸和铵盐。
答案: A
反查易错 B 项最容易凭「四个碳都是 sp³」推出共平面——还要看环的张力,四元环的张力使共平面的代价太大,故不可能共面。
考点39 · 13
跟踪训练
[山东-8] 难度❸ 第2题
◎1 杂化与共面共线判断
药物他扎罗汀(T)的结构简式如图所示,下列关于T的说法正确的是( )
A.存在顺反异构
B.共直线的C原子最多有6个
C.分子中电负性最小的元素是C
D.红外光谱中出现C≡C、C=O和C-O的吸收峰
答案2:D
【解析(2)】A错误,分子中无碳碳双键,不存在顺反异构;B错误,虚线框内的7个碳原子共线;C错误,分子含C、H、O、N、S,电负性最小的是H;D正确,结构中含C≡C、酯基(含C=O和C-O),红外光谱中会出现三种官能团(化学键)的特征吸收峰。
考点39 · 14
跟踪训练
[江苏-11] 难度❸ 第3题
◎1 杂化与共面共线判断
化合物Z是一种甾类激素药物的中间体,可由下列反应制得
下列说法正确的是( )
A.X和Z均能使Br₂的CCl₄溶液褪色
B.1 mol X最多能和4 mol H₂发生加成反应
C.Y分子中所有碳原子均在同一个平面上
D.Z分子中只含有1个手性碳原子
答案3:A
【解析(3)】A正确,X、Z中均含碳碳三键,能与Br₂发生加成反应;B错误,1 mol X中苯环最多加成3 mol H₂、碳碳三键最多加成2 mol H₂,最多消耗5 mol H₂;C错误,Y分子中含多个sp³杂化的饱和碳原子(四面体形),碳原子不可能全部共平面;D错误,Z分子中除连接羟基的碳原子外,稠环结构中还有多个手性碳原子。
考点39 · 15
跟踪训练
[黑吉辽蒙-8] 难度❸ 第4题
◎2 手性碳与结构辨析
药物奥利司他结构简式如下。下列关于该物质说法错误的是( )
A.含有5个手性碳原子
B.含有分子内氢键
C.能使酸性KMnO₄溶液褪色
D.能发生水解反应
答案4:A
【解析(4)】A错误,含4个手性碳原子( );B正确,分子中酰胺键的N-H氢原子可与同一分子中酯基的羰基氧原子形成分子内氢键(六元环结构);C正确,分子中含醛基(甲酰基)具有还原性,能被酸性KMnO₄氧化而使溶液褪色;D正确,分子中含有酯基(-COO-)和酰胺键(-CONH-),两者均能在酸性或碱性条件下发生水解反应。
考点39 · 16
跟踪训练
[重庆-8] 难度❸◆ 第5题
◎2 手性碳与结构辨析
一种组织蛋白酶抑制剂的中间体Z可通过如下反应制备。下
列叙述错误的是( )
A.X可以发生加聚反应
B.Y可以发生水解反应
C.Z含有3个手性碳原子
D.该反应涉及碳氮键的断裂与生成
答案5:C
【解析(5)】A正确,X分子中含有碳碳双键(共轭双键),在一定条件下可以发生加聚反应;B正确,Y分子中含有酯基,可以发生水解反应;C错误,Z中含有4个手性碳原子(如图);D正确,Y中N=C中的π键键断裂,与Y发生反应(类Diels-Alder反应)。
考点39 · 17
跟踪训练
[海南-9] 难度❸ 第6题
◎2 手性碳与结构辨析
药用植物芦荟的活性成分之一是芦荟大黄素苷,其分子结构简式如图所示。
下列关于芦荟大黄素苷说法错误的是( )
A.分子式为C₂₁H₂₂O₉
B.分子中含有5个手性碳原子
C.能与溴水反应
D.能与NaOH溶液反应
答案6:B
【解析(6)】A正确,21个C,9个O,不饱和度11,N(H)=21×2+2-11×2=22,分子式为C₂₁H₂₂O₉;B错误,含6个手性碳原子,如图();C正确,分子含酚羟基,其苯环上邻、对位的氢可与溴水发生取代反应;D正确,酚羟基具有酸性,可与NaOH溶液反应。
考点39 · 18
跟踪训练
[江西-5] 难度❷ 第7题
◎3 顺反异构与官能团识别
降糖药格列本脲的分子结构如图,其中不含有的官能团是( )
A.酯基
B.醚键
C.碳卤键
D.酰胺基
答案7:A
【解析(7)】A错误,酯基为-COOR结构,分子中不存在该结构;
考点39 · 19
跟踪训练
[河北-6] 难度❸◆ 第8题
◎3 顺反异构与官能团识别
有机光电功能材料重要中间体X的一种合成反应如下:下列说法错误的是( )
A.该反应的原子利用率为100%
B.X中碳原子都是sp²杂化
C.X存在顺反异构
D.X可发生聚合反应
答案8:C
【解析(8)】A正确,该反应为加成反应,反应物全部原子均转化为产物X,无副产物,原子利用率100%;B正确,X中苯环碳和碳碳双键碳均为sp²杂化;C错误,顺反异构要求双键两端的每个碳原子均连接两个不同基团,X中双键末端碳原子连有2个H原子,不存在顺反异构;D正确,X含碳碳双键,可发生加聚反应。
考点39 · 20
跟踪训练
[贵州-9] 难度❹ 第9题
◎3 顺反异构与官能团识别
一种能有效检测重金属的荧光探针及其检测机理如图:
下列说法错误的是( )
A.Ⅰ不存在顺反异构体
B.Ⅰ中碳原子的杂化轨道类型为sp、sp²
C.Ⅱ中汞元素的化合价为0
D.该探针不适合直接检测强酸性样品
答案9:C
【解析(9)】A正确,Ⅰ中不存在普通的C=C,不存在顺反异构;B正确,Ⅰ中-CN碳为sp杂化,苯环、吡啶环、酯基、C=C碳均为sp²杂化;C错误,分析N的三键,Ⅱ中-C≡N:与Hg形成配位键、—NH—Hg形成共价键,电子对偏向氮,Hg化合价为+2价;D正确,强酸性下探针氨基与H⁺配位,无法再与Hg²⁺配位,故不适合直接检测强酸性样品。
考点39 · 21
跟踪训练
[江苏-5] 难度❷ 第10题
◎4 天然产物与药物结构性质
下列说法正确的是( )
A.糖类、蛋白质和油脂中均含有C、H、O、N四种元素
B.蛋白质代谢产物尿素[CO(NH₂)₂]分子间可形成氢键
C.油脂水解的主要产物是乙二醇和脂肪酸
D.上图的反应中古洛糖酸内酯脱去H₂O
答案10:B
【解析(10)】A错误,糖类和油脂只含C、H、O,蛋白质才含C、H、O、N;B正确,尿素分子中含N-H键,能与另一分子中的O形成分子间氢键(N-H⋯O);C错误,油脂水解生成甘油(丙三醇)和高级脂肪酸,不是乙二醇;D错误,由图示机理,古洛糖酸内酯经酶催化氧化(脱氢)生成维生素C,并非脱去H₂O。
考点39 · 22
跟踪训练
[四川-3] 难度❸ 第11题
◎4 天然产物与药物结构性质
中药川芎具有活血行气、祛风止痛等功效,其中一种有效成分M的结构如图所示。
下列有关M的说法正确的是( )
A.属于芳香族化合物
B.不含手性碳原子
C.不能使溴的四氯化碳溶液褪色
D.能发生水解反应
答案11:D
【解析(11)】A错误,分子中不含苯环,仅含不饱和六元碳环,不属于芳香族化合物;B错误,分子中含有1个手性碳原子();C错误,分子含碳碳双键,能与Br₂发生加成反应,使溴的四氯化碳溶液褪色;D正确,分子含酯基(—COO—),酯基在酸或碱条件下可发生水解反应,符合题意。
考点39 · 23
跟踪训练
[湖南-8] 难度❸ 第12题
◎4 天然产物与药物结构性质
乙炔是重要的化工原料。一条由乙炔合成某氨基酸的路线如下:
HC≡CH H₂C=CH-CN H₂NCH₂CH₂CN H₂NCH₂CH₂COOH
下列说法错误的是( )
A.HC≡CH可与H₂O反应生成乙醛
B.H₂C=CH-CN是极性分子
C.H₂NCH₂CH₂CN具有碱性,可与盐酸反应
D.H₂NCH₂CH₂COOH属于α-氨基酸
答案12:D
【解析(12)】A正确,重要反应(分析:HC≡CH →H₂OH₂C=CH-OH →异构化 CH₃CHCHO,乙烯醇不稳定,异构化为乙醛); B正确,H₂C=CH-CN分子不对称,正负电荷中心不重合,为极性分子;C正确,分子含氨基(−NH₂)具有碱性,可与盐酸反应生成盐。D错误,位置标注:βCH₃αCH₂COOH,该分子为β-氨基酸,这也是一种标注位置的方法。
珍惜今天,才拥有灿烂的明天!
认真研究、探寻、领悟大数据的细节。
复习才更扎实、道路才更宽阔。
22
$