有機(jī)化學(xué)備考策略

■陜西省安康市漢濱高級(jí)中學(xué) 方 弘

從近年高考化學(xué)試題來(lái)看,對(duì)有機(jī)化學(xué)部分重在考查基本知識(shí)和基本技能,涉及考點(diǎn)全面且主次分明,在化學(xué)概念和原理中突出對(duì)同系物、同分異構(gòu)體、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和官能團(tuán)的考查;在元素和化合物中突出對(duì)烴的衍生物綜合考查;在化學(xué)計(jì)算中重點(diǎn)考查通過(guò)相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算來(lái)推斷并寫(xiě)出有機(jī)物的分子式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式;在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中則重在考查重要的有機(jī)反應(yīng)條件、類(lèi)型和機(jī)理。

一、有機(jī)化學(xué)命題特點(diǎn)

1.以結(jié)構(gòu)式和反應(yīng)流程圖為切入口。

有機(jī)化學(xué)選擇題主要是給出有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式,考查考生對(duì)相關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)、命名、官能團(tuán)和反應(yīng)的熟練程度。非選擇題則是以反應(yīng)流程圖形式考查考生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的儲(chǔ)備和應(yīng)用。這種命題方式是符合有機(jī)化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)的,因?yàn)橛袡C(jī)物種類(lèi)多,合成路線復(fù)雜,流程圖將有機(jī)物的相互轉(zhuǎn)變關(guān)系更明晰、更有效地反映出來(lái),結(jié)構(gòu)式對(duì)有機(jī)物的性質(zhì)及相關(guān)信息亦能直觀地顯現(xiàn)出來(lái)。這種命題方式有利于考查考生獲取并處理信息的能力和邏輯推理能力。

2.以生活素材和新材料為命題源。

取材于生活的命題更能體現(xiàn)出化學(xué)的價(jià)值。有機(jī)題設(shè)計(jì)背景貼近于生活,取材于生活。對(duì)考生來(lái)說(shuō)做題也是增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)的一種機(jī)會(huì),這也是化學(xué)學(xué)科要求在內(nèi)容體系中應(yīng)增加STSE 內(nèi)容的體現(xiàn)。

3.以元認(rèn)知和信息整合力為考查點(diǎn)。

命制有機(jī)化學(xué)試題時(shí),會(huì)將官能團(tuán)和相關(guān)反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)整合起來(lái),要求考生有一定創(chuàng)新意識(shí)和綜合運(yùn)用能力。如從題給信息來(lái)處理一些新問(wèn)題,考查信息遷移能力;從結(jié)構(gòu)式推其同分異構(gòu)體,考查空間想象能力和邏輯推理能力;從物質(zhì)結(jié)構(gòu)入手推其分子式或結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,考查逆向思維能力。這些知識(shí)和能力需要通過(guò)培養(yǎng)和參與才能具備,是新時(shí)期高考選拔人才的一個(gè)重要出發(fā)點(diǎn)。

二、備考策略

有機(jī)化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支,和其他化學(xué)知識(shí)有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系,也有其獨(dú)特的一面,如有機(jī)物結(jié)構(gòu)復(fù)雜、有機(jī)反應(yīng)的形式多樣等,在進(jìn)行有機(jī)化學(xué)復(fù)習(xí)時(shí)可考慮以下策略。

1.分塊復(fù)習(xí),突破知識(shí)要點(diǎn)。

復(fù)習(xí)時(shí)要立足考點(diǎn),有的放矢,考點(diǎn)內(nèi)容是學(xué)習(xí)中的重難點(diǎn),故在復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)花一定的時(shí)間來(lái)逐一突破,以求全面掌握。

(1)從同系物、同分異構(gòu)現(xiàn)象入手突破有機(jī)化學(xué)概念。

在眾多的有機(jī)化學(xué)概念中,唯有同系物和同分異構(gòu)體具有綱舉目張的作用,在復(fù)習(xí)同系物時(shí)對(duì)“結(jié)構(gòu)相似”的理解很重要,它主要包括:官能團(tuán)種類(lèi)相同、官能團(tuán)數(shù)目相同、官能團(tuán)與其他原子連接方式相同。在復(fù)習(xí)同分異構(gòu)現(xiàn)象時(shí)應(yīng)注意同分異構(gòu)的三種形式,即碳鏈異構(gòu)、官能團(tuán)異構(gòu)及位置異構(gòu)。

(2)從結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)入手突破有機(jī)化學(xué)用語(yǔ)。

有機(jī)物結(jié)構(gòu)復(fù)雜,組成原子數(shù)目多,排列方式多樣。這些顯著特征便是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式和同分異構(gòu)體確定和書(shū)寫(xiě)困難的原因。在復(fù)習(xí)時(shí)首先要明確分子式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的差別,其次應(yīng)掌握常見(jiàn)的取代基名稱(chēng)及寫(xiě)法,多進(jìn)行“見(jiàn)名寫(xiě)式”和“見(jiàn)式寫(xiě)名”的演練,即可達(dá)到高考的要求。在對(duì)同分異構(gòu)體的復(fù)習(xí)時(shí)要注意兩個(gè)順序:①碳鏈異構(gòu)—官能團(tuán)異構(gòu)—類(lèi)別異構(gòu);②主鏈由長(zhǎng)到短—由邊到中—由整到散。另外,還可以嘗試用一些新的方法,如定位移動(dòng)法、對(duì)稱(chēng)換元法等,這些方法都有利于對(duì)有機(jī)化學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)。

(3)從官能團(tuán)入手突破有機(jī)化學(xué)反應(yīng)。

官能團(tuán)是有機(jī)反應(yīng)的關(guān)鍵,抓住了官能團(tuán)便打開(kāi)了有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的大門(mén),本考點(diǎn)的復(fù)習(xí)宜先熟悉各類(lèi)物質(zhì)的官能團(tuán)的名稱(chēng)及形式,如羥基、醛基、羧基、酯基、硝基、氨基等。然后再歸納出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)。目前高中化學(xué)要求掌握的有機(jī)反應(yīng)主要有11 種,即取代、加成、加聚、縮聚、氧化、還原、脫水、酯化、消去、水解以及顯色反應(yīng),要特別注意同一反應(yīng)有可能歸于兩類(lèi)反應(yīng),如實(shí)驗(yàn)室制乙烯的反應(yīng)可歸為消去反應(yīng)也可歸為脫水反應(yīng)。另外,條件對(duì)有機(jī)反應(yīng)有著很重要的作用,因此對(duì)每類(lèi)反應(yīng)的條件要求熟練掌握。

(4)從通式入手突破有機(jī)化學(xué)計(jì)算。

一般的考題都是給出分子量確定物質(zhì)的分子式或結(jié)構(gòu)式,這類(lèi)問(wèn)題只要熟悉各物質(zhì)的通式和數(shù)學(xué)基本運(yùn)算就不難了。如烷、烯、炔、苯的通式分別為CnH2n+2、CnH2n、CnH2n-2、CnH2n-6,所以只需要將分子量除以14 看余數(shù)即可,烴的衍生物與此相似。至于根據(jù)有機(jī)反應(yīng)式進(jìn)行的化學(xué)計(jì)算,我們可以利用物質(zhì)的量及其相關(guān)知識(shí)加以解決。

2.綜合復(fù)習(xí),形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

在作好分塊復(fù)習(xí)的同時(shí)要將各塊內(nèi)容融合成有機(jī)知識(shí)網(wǎng)絡(luò),如可利用烴及烴的衍生物中各代表物為點(diǎn),以相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)為線,來(lái)構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò),也可以利用各類(lèi)物質(zhì)通式間的關(guān)系來(lái)組建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)可以從宏觀上把握各類(lèi)物質(zhì)的相互衍生關(guān)系,為制取物質(zhì)和推斷物質(zhì)提供幫助。總之,零散的知識(shí)是不牢固的,唯有形成強(qiáng)大的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)才能更加牢固地掌握知識(shí),增強(qiáng)解題能力。

3.強(qiáng)化訓(xùn)練,提高解題能力。

在復(fù)習(xí)中要通過(guò)做一定量具有代表性的習(xí)題,在解題的過(guò)程中培養(yǎng)能力。在強(qiáng)化訓(xùn)練時(shí),應(yīng)立足于高考試題特點(diǎn),把握好試題的深度和廣度,結(jié)合自身實(shí)際對(duì)原題做出恰當(dāng)增刪。題量宜精不宜多,通過(guò)一定量精選習(xí)題的強(qiáng)化,隨著解題能力的不斷提高,高考有機(jī)題將不再成為考生的難點(diǎn)。

三、典例點(diǎn)評(píng)

例1有機(jī)物P 是一種重要的藥物合成中間體,可通過(guò)M 和N 在濃硫酸作用下合成,下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )。

A.有機(jī)物N 的分子式為C10H14O2

B.有機(jī)物M 分子中所有原子可能處于同一平面

C.M、N、P均能使酸性KMnO4溶液褪色

D.1 mol有機(jī)物P最多能與6 mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng)

解析:由有機(jī)物N 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知,其分子式為C10H14O2,故A 項(xiàng)正確。與碳碳三鍵直接相連的原子處于同一直線,與雙鍵相連的原子共平面,單鍵可以旋轉(zhuǎn),則有機(jī)物M分子中所有原子可能處于同一平面,故B 項(xiàng)正確。M、N、P中含有碳碳三鍵或碳碳雙鍵,均能使酸性KMnO4溶液褪色,故C 項(xiàng)正確。有機(jī)物P 分子中的2 個(gè)碳碳雙鍵、1 個(gè)碳碳三鍵和酮羰基均可與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),但酯基中的碳氧雙鍵不能和氫氣發(fā)生加成反應(yīng),則1 mol有機(jī)物P 最多能與5 mol氫氣發(fā)生加成反應(yīng),故D 項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案:D

例2米那普侖(Milnacipran)中間體G 是合成抗抑郁藥的重要藥物之一,合成路線如下。

已知:—CN 水解生成—COOH。

回答下列問(wèn)題:

(1)下列說(shuō)法不正確的是______。

A.區(qū)別A、B可用酸性KMnO4溶液

B.化合物E 只有1個(gè)手性碳原子

C.化合物G 的分子式為C11H11O2Br

D.F→G 的反應(yīng)類(lèi)型為加成反應(yīng)

(2)G 中的含氧官能團(tuán)名稱(chēng)為_(kāi)_____;寫(xiě)出F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:______。

(3)寫(xiě)出D→E 的化學(xué)方程式:______。

(4)寫(xiě)出同時(shí)符合下列條件的化合物F的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式(不包括立體異構(gòu)):______。

①能與NaHCO3反應(yīng);

②屬于苯的三取代物,有兩個(gè)相同取代基,且不含甲基;

③核磁共振氫譜中有5 組峰,且峰面積之比為4∶2∶2∶1∶1。

解析:苯(A)在氯化鋁作用下與一氯甲,甲苯烷發(fā)生取代反應(yīng)生成甲苯與氯氣在光照條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成C,根據(jù)D 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及C 的分子式可知,氯氣在甲基上取代,C 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為根據(jù)合成路線可知D →E 轉(zhuǎn)化過(guò)程中,開(kāi)環(huán)后與D 發(fā)生反應(yīng)生成E,E在給定條件下轉(zhuǎn)化為F,結(jié)合F 的化學(xué)式C11H10O2,則F 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,F開(kāi)環(huán)與HBr繼續(xù)反應(yīng)生成G。

(1)A 為苯,不能使酸性KMnO4溶液褪色,而B(niǎo) 為甲苯,能使酸性KMnO4溶液褪色,A 項(xiàng)正確。化合物E 為,分子中含有2 個(gè)手性碳原子,用“*”標(biāo)出),B項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)G 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知其分子式是C11H11O2Br,C 項(xiàng)正確。F→G是開(kāi)環(huán)與HBr發(fā)生取代反應(yīng)生成,D 項(xiàng)錯(cuò)誤。

(2)G 中的含氧官能團(tuán)名稱(chēng)為羧基;根據(jù)分析可知,F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

(4)與F 互為同分異構(gòu)體,分子式為C11H10O2,能與NaHCO3反應(yīng),說(shuō)明含有羧基;屬于苯的三取代物,有兩個(gè)相同取代基,且不含甲基,從分子式上可知分子中含7個(gè)不飽和度,苯環(huán)中含4個(gè)不飽和度,—COOH 中含1個(gè)不飽和度,剩余4個(gè)C中有2個(gè)不飽和度,應(yīng)該為2個(gè)—CH═ CH2。則其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以是 (—COOH 的位置用數(shù)字標(biāo)出):,共6種;核磁共振氫譜中有5組峰,且峰面積之比為4∶2∶2∶1∶1,說(shuō)明對(duì)稱(chēng)性好,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有

答案:(1)B、D

四、考題前瞻

A.該物質(zhì)中含有4種官能團(tuán)

B.該物質(zhì)中含有1個(gè)手性碳原子

C.該物質(zhì)可以發(fā)生消去、氧化、加成等反應(yīng)

D.1 mol該物質(zhì)與足量NaOH 溶液反應(yīng),最多可消耗3 mol NaOH

2.藥物替卡格雷可用于降低急性冠脈綜合征(ACS)患者的血栓性心血管事件的發(fā)生率。H 是合成替卡格雷的重要中間體,其合成路線如下。

已知:①R1X(X=—Cl或—Br)

回答下列問(wèn)題:

(1)A 的化學(xué)名稱(chēng)為_(kāi)______。

(2)B→C的化學(xué)方程式為_(kāi)______。

(3)D 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)______,E→F 的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)______。

(4)試劑X 為一溴代物,則X 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)______。

(5)試劑Y 中含氧官能團(tuán)的名稱(chēng)為,Y 中手性碳的個(gè)數(shù)為_(kāi)______。

(6)為了探究C→D 的反應(yīng)機(jī)理,某同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn):C→D 分兩步,第一步發(fā)生取代反應(yīng),機(jī)理類(lèi)似酯的水解反應(yīng),得到鏈狀M;第二步M 成環(huán)得到D,M 的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)______。

答案:1.D

2.(1)2-氯乙酸