文章編號:1005-6629(2008)11-0079-02 中圖分類號:G424.74文獻標識碼:B
今年的理綜試題36題,考查有機化學基礎知識,乍一看題以為要從計算入手,細琢磨后認為必須避開計算,從性質上打開突破口。題目設置了好大一個陷阱!
題目:
已知化合物A中各元素的質量分數分別為C37.5%,H4.2%和O58.3%。
請填空:
(1)0.01mol A在空氣中充分燃燒需消耗氧氣1.01L(標準狀況),則A的分子式是____;
(2)實驗表明:A不能發生銀鏡反應。1mol A與足量的碳酸氫鈉溶液反應可放出3mol二氧化碳。在濃硫酸催化下,A與乙酸可發生酯化反應。核磁共振氫譜表明A分子中有4個氫處于完全相同的化學環境。則A的結構簡式是______;
(3)在濃硫酸催化和適宜的反應條件下,A與足量的乙醇反應生成B(C12H20O7),B只有兩種官能團,其數目比為3∶1。由A生成B的反應類型____,該反應的化學方程式是_______;
(4)A失去1分子水后形成化合物C,寫出C的兩種可能的結構簡式及其官能團的名稱①__________;②__________。
此題考察了有機反應類型,含酯化反應、銀鏡反應、脫水反應、燃燒氧化、酸堿中和等;考察了有機物分子式的確定方法,有燃燒法和核磁共振氫譜法;考察了羧酸、醇、酯的互變規律,官能團的組成、結構、名稱、書寫等,涉及較多的基本知識。考生答題時,要把這些知識綜合起來理順關系確很不容易。試題的最大特點是無圖,物質間的轉化關系不是以框圖也不是以關系網絡的形式給出的,很少出現化學用語,沒有給出任何一種有機物的結構簡式,整個題目幾乎全部是文字敘述,使題意顯得深奧難測。總之,該題中既有知識鎖鏈,又有邏輯彎子,綜合性強、知識容量大、難度較大。這就要求考生具有較強的接受信息能力,具備定量、定性綜合分析處理信息的能力,考生的思維要靈活要能變通,要善抓本質還能統籌全局,才能快速準確找到解決問題的途徑。
一部分考生閱讀能力不強,看了試題理不清關系,邏輯能力較弱。認為有問必答,一問一答,讀完題(甚至只讀第一問,不再往下讀),就認定光靠計算準能搞定A物質的最簡式。于是便埋頭按下圖a所示去建立關系,進行運算,企圖確定A的最簡式后,再結合A燃燒時的耗氧量,通過b所示的關系,再憑借運算確定A的分子式,最后結合性質進一步推出A的結構簡式。其思路框架為:各元素質量分數→最簡式→分子式→結構簡式。
考生感覺思路環環相扣,天衣無縫。然而命題者妙就妙在此處,他已輕而易舉地將考生引入了題設的陷阱中。因為最簡式是組成A的各元素原子數的最簡整數比,恰恰是這個最簡整數比(筆者也作了運算),不僅難算,費時,且數據很難處理,所取近似值不同,結果相關極大,可謂“失之毫厘,差之千里”。而求不出最簡式,還怎么往下做?考生頓時一頭霧水。當然是再抓住A燃燒時耗氧的關系作最后的嘗試,但它是在A的最簡式已知的前提下才能派上用場,再說,最簡式和分子式的關系,以及它們燃燒時耗氧關系的建立,也決非信手撿來。兩個回合苦戰下來,考生已感“山重水復”,只有望題興嘆,無奈之下選擇放棄。
然而,在考場上,考生如能打破常規,及時轉換思維角度,定然會“柳暗花明”。筆者認為這道題對考生能力的考查尤為突出,它要求考生仔細閱讀全題,審核題意,全面細致地分析題給已知條件,進行綜合推理判斷,另外還必須把撲朔迷離的文字信息轉化為直觀圖形,轉化為化學語言。細讀全題,雖然有計算方面的信息,但由于計算量大,數據難以處理,顯然并非考查計算之功底。而關于A化學性質的信息量更大,更明了,更直接,那就不該循規蹈矩,而要避虛就實,直奔主題!尤其要在計算失利的情勢下,沉著冷靜及時調整戰術,而不是輕言放棄!筆者有意將題目的已知條件一一并列出來,是認為睿智的考生也能夠這樣,及時發掘題中所有的已知信息,梳通脈絡,理清頭緒,并依照邏輯關系勾畫出簡單圖形,這就增強了直觀性,大大減低了推斷的難度,不難看穿所謂的計算信息實際是一枚煙幕彈,題眼盡在第(2)、(3)問中。因此,避計算之“虛”,就化學性質推導之“實”,才是明智之舉。
根據A與足量NaHCO3溶液反應放出CO2的量,可推出A中羧基數目(∵酸性:羧酸>碳酸, —COOH→CO2↑)根據A可與CH3COOH酯化推知A中含羥基(酸+醇→酯+水,∴A為羥基羧酸!);又根據A與CH3CH2OH可酯化,且產物B(C12H20O7)中含酯基、羥基兩種官能團,其數目比為3∶1,推出一個A分子中共有6個C原子,4個化學環境相同的H(即存在兩個-CH2且對稱排列),1個-OH,3個-COOH,至此,A的分子式、結構簡式便一目了然。計算關系為:A(分子式)+3CH3CH2OH(酯化)→B(C12H20O7)+3H2O, A(分子式)=C12H20O7+3H2O—3C2H6O=C6H8O7
A與B緊密相關相輔相成,A一旦推出,B的結構簡式就可順手牽出。進一步推斷C的結構簡式,則要依據脫水反應的概念,可在分子內相鄰的兩個碳原子之間取掉一個水分子產生雙鍵(即消去反應),也可以酯化的方式脫水成環酯,還可以在兩個-COOH之間脫水成酸酐。按上圖所示步驟C,推理嚴密,思路順暢,準確、省事、高效,確為訓練有素的考生答題之良策。
綜上所述,高考是選拔人才的重要途徑,是速度與時間的賽跑,是智力與能力的競爭。因為沒有仔細讀題審題,不能全面正確理解題意而以偏概全,缺乏靈活應變能力,鉆死胡同導致坐失良機的考生,實在可惜,這正好說明平時教學中,注重培養學生思維的靈活、敏捷、嚴謹、深刻性是多少的重要!高考題對能力考查的要求力度加大,迫使教學必須改革,必須創新。這也正是我們教育工作者孜孜不倦的追求。
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