化学-官能团极性与亲-疏水性(同主族元素性质类比)

考点:科学推理 / 化学-官能团极性与亲/疏水性(同主族元素性质类比)

问法模型:题干给出已知基团的亲/疏水规律并要求判断新基团性质 → 采用类比推理:找与新基团结构最相似的已知基团(同主族元素),迁移其性质

推理链

  1. 第1步:从题干提取规律——‘烷基由于其非极性特性……增加分子的疏水性’,‘羟基:极性基团,容易与水分子形成氢键,表现出亲水性’,即疏水/亲水的判断核心在基团的极性而非组成元素
  2. 第2步:题干给出硫醇基’含有硫原子和氢原子’,由化学知识(同主族元素性质相似),硫与氧同属氧族,硫醇基(-SH)与羟基(-OH)结构相似、同为极性基团
  3. 第3步:类比迁移——羟基极性→亲水,硫醇基与羟基结构相似且也为极性基团→预计硫醇基具有亲水性
  4. 第4步:对照选项A:‘含有极性基团,预计与羟基相似,具有亲水性’,与推理完全一致
  5. 第5步:排除B、C——烷基疏水的原因是’非极性特性’,硫醇基含硫/含氢原子并不能说明其为非极性,类比前提不成立
  6. 第6步:排除D——电负性低只能说明基团极性减弱,无法推出亲水性,且与’极性→易与水形成氢键→亲水’的题干逻辑方向相反

最快解法:⚡ 类比法:抓住’硫与氧同主族→-SH与-OH结构相似’,羟基亲水直接迁移到硫醇基,秒选A;B、C以’含某原子’类比烷基属表面特征陷阱,可直接排除

易错点

  • ⚠ 只看组成元素(含硫/含氢)就与烷基类比(B、C),忽略疏水性取决于极性而非元素种类
  • ⚠ 被题干’酯基含极性官能团但疏水’的特例干扰,误以为极性与亲水性无对应关系
  • ⚠ D项方向推反:电负性低意味着极性减弱,不可能据此得出亲水性结论

母题抽象

🧩 当题干出现’给出若干已知对象的性质规律+要求判断新对象性质’的特征时,用类比推理:先找与新对象结构/归属最相似(如同主族、同类别)的已知对象,再迁移其性质,排除仅凭表面组成特征的类比项

同类特征:疏水性/亲水性定义、官能团极性与氢键、同主族元素性质相似、新基团判断、类比推理、化学情境推理题

相关题

  • 1796532(广东 2016,相关度1)
  • 4818044(青海 2022,相关度1)
  • 5445775(国考 2023,相关度1)

题干

疏水是指物质表面或分子与水之间的相互排斥作用,这种作用导致物质表面或分子不易与水接触或溶解。以下是几种基团对疏水性的影响:

烷基(如):由于其非极性特性,烷基通常增加分子的疏水性。

酯基(如):虽然酯基含有极性官能团,但整体上它们倾向于减少分子的水溶性,表现出一定的疏水性。

羟基():极性基团,容易与水分子形成氢键,表现出亲水性。

现在,考虑一个新的基团:硫醇基(),这种基团含有硫原子和氢原子。

根据上述信息和化学知识,关于硫醇基的疏水性描述正确的是:

选项

  • A. 含有极性基团,预计与羟基相似,具有亲水性 ✅
  • B. 含有硫原子,预计与烷基相似,具有疏水性
  • C. 含有氢原子,预计与烷基相似,具有疏水性
  • D. 硫原子的电负性较低,表现出亲水性

官方解析

硫醇基()与羟基()的结构相似,且氧元素和硫元素是同一主族的元素,故硫醇基()和羟基()的性质有一定的相似性。因为羟基()是极性基团,具有亲水性,且硫醇基()也是极性基团,所以预计硫醇基()具有亲水性,A项正确,B、C、D三项均错误。

故正确答案为A。

给定材料

(无)