物質結構與性質“比較類”試題的解題策略

自新高考制度實施以來，“物質結構與性質\"模塊成為高考必考內容，試題以多樣化的形式分布在試卷的不同位置.在眾多題型中，“比較類”試題出現的頻率較高，要求學生以原子結構和微粒之間不同的作用力為線索，通過比較元素或物質的性質解題.本文結合2024年高考真題，探討該類試題的考查方向和解題策略，幫助學生提高解題能力.

1“比較類\"試題在高考中的考查情況

筆者通過分析2024年部分高考試卷中涉及的物質結構與性質“比較類\"試題（如表1），從宏觀上了解試題的考查方式和常見考點，幫助學生建構常見考點的解題思路，以期能讓學生更有針對性地進行復習備考.

1.1 題目呈現方式

“物質結構與性質\"模塊中的“比較類\"試題將考點分散到選擇題和填空題中，其中較多是在元素“位、構、性\"推斷選擇題（如全國甲卷第5題、新課標卷第 5題等）中進行考查，需要學生先推斷出具體元素，再去比較元素或物質的相關性質.此外，部分高考卷把“比較類”試題與其他知識融合進行考查，如在有機大題中出現比較有機物的堿性大小（如1月浙江卷第21題）、比較有機物鍵的極性大?。ㄈ缳F州卷第18題）、比較有機物的熔沸點大?。ㄈ绾颖本淼?8題）等.可以看出，在新高考中，對物質結構與性質的考查呈現出多樣化的形式，有效地將學科知識融合在一起，更加重視考查學生運用必備知識進行解題的能力.

1.2 元素考查頻次

2024年各地高考試卷中“比較類\"試題共涉及23種元素，基本是前四周期元素，且以短周期主族元素為主，考查內容相對比較基礎.除此以外，部分地方卷會聚焦到同主族的元素，考查學生對知識的遷移運用能力.如全國甲卷考查錫的鹵化物熔點比較，涉及對第VA族和第VIA族元素的認識.

1.3 考查內容

“比較類”試題常以具體的元素或物質為載體，對元素和物質的性質進行考查.從原子結構與元素的性質角度看，微粒半徑、電負性與電離能等知識考查的頻次較高.從微粒間的相互作用與物質的性質角度看，鍵參數、物質的溶解性、物質的酸堿性與物質的熔沸點等知識考查的頻次較高.

2“比較類\"題型核心考點分析

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》在學業(yè)質量水平提及“能根據微粒的結構、微粒間作用力等說明或預測物質的性質，評估所做說明或預測的合理性”要求學生不僅能夠比較相關元素或物質的性質，還能用簡潔的語言分析解釋原因.以下結合近年高考中出現頻率較高的考點進行分析.

2.1原子結構與元素的性質

元素的性質主要包含原子半徑、電離能和電負性等考點.由于原子半徑、電離能和電負性均與原子結構有關，隨元素核電荷數的改變發(fā)生周期性改變，所以使元素的性質呈現出了一定的規(guī)律.

1）微粒半徑比較例1判斷下列說法是否正確.

①（ 2 0 2 4 年全國甲卷5）原子半徑： Fgt;Ngt;L i ②（ 2 0 2 4 年河北卷7）原子半徑： Hlt; Clt; N ③（ 2 0 2 4 年江蘇卷4）離子半徑： ：④（ 2 0 2 4 年1月浙江卷17）離子半徑： ：⑤（ 2 0 2 4 年廣西卷11）原子半徑：

答案

這類題目需要學生厘清影響微粒半徑大小的主要因素，即原子或簡單陰、陽離子的電子層數，核電荷數和核外電子數.在此給學生幾點提示：a）明確影響因素的主次，一般先比較電子層數（層多徑大），再比較核電荷數（荷多徑小），最后比較核外電子數（電多徑大）.注意分析順序不能顛倒.b）可以先書寫原子或離子的結構示意圖，方便觀察比較.

2）電負性比較

例2按要求回答問題（ ①～ ④ 為判斷題）.

① （2024年重慶卷5）Si的電負性大于Al.② （2024年江蘇卷4）電負性： 0gt;S. ③ （2024年河北卷7）電負性： ④ （2024年湖北卷9）電負性： Agt;S ⑤ （2024年全國甲卷11）一種光刻膠薄膜成分為聚甲基硅烷" （204號 ，其中電負性最大的元素是

答案 ①∨ ③× ： ④× ： ⑤ C.

這類題目需要學生理解電負性的含義，結合人教版選擇性必修2《物質結構與性質》教材（以下簡稱“選擇性必修2教材\"“圖1-23\"掌握短周期主族元素電負性的變化規(guī)律：同主族元素從上往下電負性逐漸變小，同周期元素從左往右電負性逐漸變大.在具體解題時，還可以根據常見化合物中元素化合價的正負進行判斷，如 中C顯一4價，H顯 + 1 價，而在 中Si顯 + 4 價，H顯一1價，顯負價（價態(tài)越負）的電負性大，所以電負性：

3）電離能比較

例3 按要求回答問題（ ①～ ④ 為判斷題）.

① （2024年安徽卷8）基態(tài)原子的第一電離能： C l gt; P ② （2024年重慶卷 5 ） M g 的第一電離能小于 Al.③ （2024年甘肅卷13）第一電離能：

④ （2024年6月浙江卷17）Na的第二電離能gt;Ne的第一電離能.

⑤ （2023年北京卷15）比較S原子和O原子的第一電離能大小，從原子結構的角度說明理由：

答案 ①× ; ②× ;③ X;④√; ;S和〇為同主族元素，O原子核外有2個電子層，S原子核外有3個電子層，O原子半徑小，原子核對最外層電子的吸引力大，不易失去1個電子，即

這類題目需要學生基于原子結構理解電離能的含義，結合選擇性必修2教材“圖1-22\"掌握電離能的變化規(guī)律：一般來說，同主族元素從上往下第一電離能逐漸變小，同周期元素從左往右第一電離能逐漸變大；其中第ⅡA族和第VA族元素因為原子軌道的全滿或半滿結構，較穩(wěn)定，因此第一電離能高于同周期相鄰兩種元素.解題時要看清楚題目要比較的是元素的第一電離能還是其他電離能，要能夠基于原子結構分析“失去1個電子\"所需要的能量的大小.

2.2微粒間的相互作用與物質的性質

物質是由原子、離子、分子等微粒構成的，微粒之間存在不同類型的相互作用.不同類型的微粒間的相互作用（共價鍵、配位鍵、離子鍵與分子間作用力等）與物質的性質有密切聯系.

1）鍵長、鍵能、物質穩(wěn)定性比較 例4判斷下列說法是否正確.

① （2024年福建卷3）鍵長： c - c gt; c - o gt; C-F.

② （2024年江西卷2）分子中三鍵的鍵長：

③ （2024年海南卷11）某溫控質子驅動反應如圖1所示，I轉化為Ⅱ后， 鍵長變短.

④ （2024年全國甲卷5）氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性

⑤ （2024年北京卷12）依據F、C1、Br、I的氫化物分子中氫鹵鍵的鍵能，可推斷它們的熱穩(wěn)定性強弱.

⑥ （2024年甘肅卷14）相同條件下 比 穩(wěn)定.

答案 ①～ ②× ③ 一 ∨ ；④×； ⑤ lt;

原子間的相互作用主要表現為共價鍵，鍵能和鍵長是衡量共價鍵強弱和分子穩(wěn)定性的重要參數，共價鍵越牢固，由此形成的分子越穩(wěn)定.在解題過程中，學生需要關注以下幾點：a）結合選擇性必修2教材“表2-1\"和“表2-2”的數據判斷，一般形成共價鍵的原子的半徑越大，鍵長越長，鍵能越小.其中F—F鍵比較特殊，F—F鍵比Br—Br鍵的鍵長短，但由于鍵長短，兩個F原子形成共價鍵時，原子核之間的距離小，排斥力大，因此F—F鍵的鍵能相對小.b）若成鍵原子相同時，鍵能強弱比較：單鍵鍵能 lt; 雙鍵鍵能 lt; 三鍵鍵能.c）結合人教版必修1教材，可以直接根據元素的非金屬性，快速判斷對應簡單氫化物的穩(wěn)定性.非金屬性越強，對應簡單氫化物的穩(wěn)定性越強

2）鍵角、分子極性比較例5判斷下列說法是否正確.

① （2024年河北卷8） ， 0、 鍵角依次減小，是因為孤電子對與成鍵電子對的斥力大于成鍵電子對之間的斥力.

② （2024年安徽卷7）鍵角： ：

③ （2024年江西卷3）鍵角：

④ （2024年6月浙江卷10）分子的極性： ·

⑤ （2024年江西卷2）分子的極性： 答案 Φ × ， ? × ， ? × ， ①× ， ? × .

高中階段一般是利用價層電子對互斥模型來預測分子的空間結構，根據微粒的空間結構特點來分析鍵角和分子的極性，這需要學生掌握好中心原子上的孤電子對數和價層電子對數的計算，熟悉中心原子的雜化方式和微粒的空間結構.

對于鍵角的比較，主要從以下幾種情況去分析，a）先看中心原子雜化方式，鍵角： 當中心原子雜化方式相同時，比較孤電子對數，孤電子對數越多，對成鍵電子對的排斥作用越大，因而鍵角較小.c當微粒的空間結構完全相同時，要根據中心原子和配位原子的電負性大小判斷.若中心原子不同，配位原子相同，如 與 ，中心原子的電負性N強于P，對成鍵電子對的吸引力越大，成鍵電子對離中心原子越近，斥力越大，鍵角也越大，故鍵角： .若中心原子相同，配位原子不同，如 與 ，配位原子的電負性F強于 中成鍵電子對離中心原子較遠，斥力較小，鍵角也較小，故鍵角 ：

對于分子極性的比較，學生需要知道分子有極性分子和非極性分子之分.選擇性必修2教材提及“判斷分子的極性可依據分子中化學鍵的極性的向量”和“根據分子的正電中心和負電中心是否重合來判斷它是否是極性分子”，使用前提都是學生要知曉該微粒的空間結構.在解題過程中，如果遇到 或 型分子，可以根據中心原子的孤電子對數進行快速判斷，若無孤電子對則為非極性分子，若有則為極性分子.

3）鍵的極性、物質的酸堿性比較例6按要求回答問題 （ ①②③⑤⑥ 為判斷題）.

① （2024年江西卷2）鍵的極性： -H.② （2024年廣西卷7）O的電負性大于C，CO中的化學鍵是極性鍵.③ （2024年福建卷7）共價鍵極性： I C lgt; IBr.④ （ 2024 年貴州卷 18） 是常用的乙基化試劑.若用a表示— 的碳氫鍵，b表示— 一的碳氫鍵，則兩種碳氫鍵的極性大小關系是a b（填4 gt; \"\"lt;”或“ ）：⑤ （2024年廣東卷13）由于電負性： Fgt;C l ，故酸性：

（204號⑥ （2024年1月浙江卷21） 的堿性比（204號 （204弱. （204號

答案 ①∨ （ ④lt; ： ⑤× ; ⑥×

共價鍵的極性是由成鍵原子吸引電子能力不同所造成的，一般利用元素的電負性來判斷.往往認為同種元素原子間形成的共價鍵是非極性鍵，不同種元素原子間形成的共價鍵是極性鍵，兩種成鍵元素間的電負性差值越大，共價鍵極性就越強.但在實際解題中，同種元素原子吸引電子的能力不一定相同，需要分析原子在分子中所處的化學環(huán)境，如乙醇 中的C—C鍵就是極性共價鍵.

此外，共價鍵極性的強弱對物質的化學性質有重要影響，如有機物的酸堿性.在解題過程中，要關注物質結構的差異，分析不同基團對鍵的極性影響，一般鍵的極性越大，越容易斷裂.結合選擇性必修2教材“表2-6\"不同羧酸的 的大小，學生要關注常見的吸電子基團，一般是含有電負性較大的元素，如—F、—Cl、- 等，會讓羧基中O一H鍵的極性增大，更易電離出氫離子，酸性增強.而烴基是推電子基團，烴基越長，推電子效應越大，使羧基中O一H鍵的極性減小，酸性減弱.

4）物質溶解性比較 例7判斷下列說法是否正確.

① （2024年天津卷6）已知（如圖2），根據G與H的分子結構判斷，H的水溶性相對較高.

② （2024年江西卷10）物質Z的結構如圖3所示.親水性： Z gt; 聚乙烯.

③ （2024年甘肅卷13）在水中的溶解度：苯lt;苯酚.

④ （2024年海南卷9）已知某物質的結構如圖4所示，預測其在不同溶劑中的溶解度S：S（環(huán)已烷） gt;S （乙醇）.

⑤ （2024年新課標卷 5 ） M g

高1051 數理化

的氫氧化物難溶于NaCl溶液，可以溶于 溶液.

答案

物質間相互溶解的性質十分復雜，受許多因素影響.學生在解題時需要把握好以下幾個角度.a）從分子結構的角度分析，存在“相似相溶”的規(guī)律，非極性溶質一般能溶于非極性溶劑，極性溶質一般能溶于極性溶劑，因此要分析清楚分子的極性.除了分子極性，還要注意分子結構的相似性.如果溶質和溶劑相似的結構很多，往往溶解性相對較大.b）如果溶質和溶劑之間存在氫鍵，可以增大溶質的溶解性.要熟悉選擇性必修2教材“圖2-25\"常見氫鍵的類型.c）物質能與溶液發(fā)生反應，在溶液中的溶解性會增大，如例7中的第 ⑤ 小題.

5）物質熔沸點比較

例8按要求填空 ①～ ③ 、 ⑤～ ⑦ 為判斷題）.

① （2024年6月浙江卷10）共價晶體熔點： ② （2024年黑吉遼卷11）單質沸點： ·③ （2024年6月浙江卷 沸點低于相同結構的

C1④ （2024年河北卷18）G（ ）和NO2

OHH（ ）相比，后者的熔、沸點更高，原因 為

⑤ （2024年江蘇卷4）沸點： ⑥ （2023年湖南卷4）鄰羥基苯甲醛的沸點低于對羥基苯甲醛的沸點.⑦ （2024年新課標卷 5 ） C， N， M g， Fe四種元素的單質中Fe的熔點最高.⑧ （2024年全國甲卷11）早在青銅器時代，人類就認識了錫.錫的鹵化物熔點數據如表2所示，結合變化規(guī)律說明原因：

答案 ①× ： ： ： ④ H分子中存在羥基，能形成分子間氫鍵； ⑤ ×； ⑥～ ； ⑦× ：⑧ （20 屬于離子晶體， 屬于分子晶體，離子晶體的熔點比分子晶體的高，分子晶體的相對分子質量越大，分子間作用力越強，熔點越高.

比較熔沸點時，學生需要把握好以下基本思路a）熟悉常見物質的狀態(tài)（一般情況下熔沸點：固體 gt; 液體 gt; 氣體）.例如，常溫下 是液態(tài)， 是氣態(tài)，則沸點： .b）熟悉常見晶體類型的結構特點，能識別物質對應的晶體類型（一般情況下共價晶體 gt; 離子晶體 gt; 分子晶體）.其中由于金屬晶體跨度較大，要根據實際情況分析.c）若是同類型晶體，熟悉微粒間作用力的大小比較思路，晶體熔沸點比較的思維導圖如圖5所示.

3復習備考建議

結合高考試題，不難看出“物質結構與性質\"模塊的“比較類\"試題基本是必考內容，難度相對比較平穩(wěn)，針對“比較類\"試題的特點和考查內容，學生可以從以下幾個方面進行準備，以提高解題效率.

1）“比較類”試題的基礎性較強，考查的內容大多源于教材中的基本概念和理論.因此復習時學生要回歸教材，夯實必備基礎知識，理解原子半徑、電離能、電負性等基本概念，掌握其比較規(guī)律，

2）“比較類”試題的各個小題通常具有獨立性，考查的知識點相對獨立，在考試中學生可以逐個擊破.因此復習時學生要通過高考真題和模擬題總結解題經驗，注重對每個知識點的獨立掌握，確保在面對不同問題時能夠迅速調用相關知識.

（完）