








隨著新高考的推進(jìn),有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)模塊的考查方式發(fā)生了較大的變化,主要有以下幾方面,第一,由原來的選考變?yōu)楸乜純?nèi)容;第二,原來的有機(jī)選擇題主要考查必修模塊內(nèi)容,而現(xiàn)在無論選擇題,還是填空題,均可考查整個高中階段的有機(jī)化學(xué)知識;第三,以往有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)模塊考點(diǎn)是分離的,現(xiàn)在可以相互融合。為了更清晰地把握備考方向,筆者統(tǒng)計(jì)了近5年的廣東高考有機(jī)化學(xué)題,篩選并分析高頻考點(diǎn),希望能對同學(xué)們的復(fù)習(xí)備考有所幫助。基于統(tǒng)計(jì)結(jié)果,筆者主要從有機(jī)化學(xué)的基本概念、有機(jī)化學(xué)與結(jié)構(gòu)化學(xué)的融合、有機(jī)反應(yīng)和有機(jī)合成路線等方面展開討論分析。
一、有機(jī)化學(xué)的基本概念
有機(jī)化學(xué)的基本概念主要包含了分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、官能團(tuán)、同系物、同分異構(gòu)體等,筆者通過統(tǒng)計(jì)(表1),發(fā)現(xiàn)在近5年的試題中,結(jié)構(gòu)簡式、官能團(tuán)、分子式、同分異構(gòu)體等都是高頻考點(diǎn),而且同分異構(gòu)體的考點(diǎn)與核磁共振氫譜有高度的關(guān)聯(lián)性。
角度一:書寫分子式或名稱
【例1】按要求填空
(1)(2024·廣東)化合物的分子式為""" ,名稱為""" 。
(2)(2023·廣東)化合物的分子式為""" 。
(3)(2022·廣東)化合物 的分子式為""" 。
(4)(2024·安徽)在一定條件下還原得到,后者的化學(xué)名稱為""" 。
【答案】(1)C8H8 ,苯乙烯 (2)C5H10O (3)C5H4O2 (4)1,2-二甲基苯(鄰二甲苯)
在高考中,書寫分子式和命名都是比較熱門的考點(diǎn),這兩個知識點(diǎn)相對比較簡單,對于分子式,同學(xué)們要細(xì)心分析各物質(zhì)中的原子數(shù),特別是鍵線式中的碳、氫原子數(shù),工整書寫分子式,要特別注意字母的大小寫;對于命名,則要熟悉有機(jī)物系統(tǒng)物命名的規(guī)則,由于大部分輔導(dǎo)書都有敘述,這里不再重復(fù),但要特別注意書寫工整。
角度二:書寫官能團(tuán)的名稱
【例2】按要求填空
(1)(2024·廣東)化合物中含氧官能團(tuán)的名稱是"""" 。
(2)(2024·湖南)化合物中含氧官能團(tuán)的名稱為""" 、""" 。
(3)(2024·甘肅)化合物的含氧官能團(tuán)名稱為""" 。
(4)(2022·廣東)化合物環(huán)上的取代基是""" (寫名稱)。
【答案】(1)酮羰基 (2)醛基、醚鍵 (3)酚羥基、醚鍵、醛基 (4)醛基
對于這一類題目,同學(xué)們一方面要熟記常見官能團(tuán),能正確書寫常見官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)簡式和名稱,另一方面要認(rèn)真審題,例如上述題目(2)中物質(zhì)含有多種官能團(tuán),但只要求書寫含氧官能團(tuán),不要多寫,也不要少寫。
角度三:分析同分異構(gòu)體
【例3】按要求填空
(1)(2024·廣東)化合物的某同分異構(gòu)體含有苯環(huán),在核磁共振氫譜圖上只有4組峰,且能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng),其結(jié)構(gòu)簡式為""""" 。
(2)(2023·廣東)化合物x為的同分異構(gòu)體,且在核磁共振氫譜上只有2組峰。x的結(jié)構(gòu)簡式為""" (寫一種)。
(3)(2022·廣東)化合物有多種同分異構(gòu)體,其中含結(jié)構(gòu)的有種,核磁共振氫譜圖上只有一組峰的結(jié)構(gòu)簡式為。
【解析】(1)化合物的某同分異構(gòu)體含有苯環(huán),在核磁共振氫譜圖上只有4種氫原子,且能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng),即具有4種等效氫,含有醛基,符合條件的結(jié)構(gòu)簡式為
;(2)化合物的分子式為C5H10O,化合物x為的同分異構(gòu)體,且在核磁共振氫譜上只有2組峰,說明結(jié)構(gòu)對稱,且含有兩種氫原子,x的結(jié)構(gòu)簡式為(或或);化合物的分子式為C3H6O,其同分異構(gòu)體中含有
,則符合條件的同分異構(gòu)體有和,其中核磁共振氫譜中只有一組峰的結(jié)構(gòu)簡式為
。
縱觀近年來廣東卷對同分異構(gòu)體的考查,在形式和難度上都有較大的變化,首先近幾年考查對象的分子結(jié)構(gòu)相對比較簡單;其次,附加條件也相對比較少,近3年都只考查了核磁共振氫譜;第三,要求書寫的同分異構(gòu)體數(shù)目比較少,一般都是一至兩個,而且結(jié)構(gòu)也相對比較簡單。和2021年之前的相比,這一考點(diǎn)近3年來的難度明顯下降,更加注重考查同學(xué)們的基礎(chǔ)知識,因此在復(fù)習(xí)過程中,應(yīng)注意控制難度,提高復(fù)習(xí)有效性。
二、有機(jī)化學(xué)與結(jié)構(gòu)化學(xué)的融合
在實(shí)施新高考之前,有機(jī)化學(xué)試題幾乎不涉及結(jié)構(gòu)化學(xué)的理論,但在近兩年的高考有機(jī)化學(xué)題中,結(jié)構(gòu)化學(xué)的概念和理論出現(xiàn)頻率較高,主要考查了碳原子的雜化方式、化學(xué)鍵的分析、手性碳原子等主要內(nèi)容(如表2)。
角度一:物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本概念
【例4】判斷下列說法是否正確
(1)(2024·廣東)物質(zhì)中碳原子的雜化方式有sp2和sp3。(" )
(2)(2024·江蘇) 丁烷催化裂化為乙烷和乙烯,丁烷斷裂σ鍵和π鍵。(" )
(3)(2024·湖南)環(huán)己烷與苯分子中C-H鍵的鍵能相等。(" )
(4)(2024·湖北)鷹爪甲素( ) 有5個手性碳。(" )
【答案】(1)√ (2)× (3)× (4)√
【解析】(1)該物質(zhì)中飽和碳原子的雜化方式為sp3,形成碳碳雙鍵的碳原子雜化方式為sp2,該說法正確;(2)丁烷是飽和烷烴,只有σ鍵,沒有π鍵,該說法錯誤;(3)環(huán)己烷中碳原子的雜化方式為sp3,苯分子中碳原子的雜化方式為sp2,雜化方式不同,雜化軌道參與形成的C-H共價(jià)鍵的鍵能不同,該說法錯誤;(4)連4個不同原子或原子團(tuán)的碳原子稱為手性碳,鷹爪甲素有5個手性碳(用星號標(biāo)記的碳原子):,該說法正確。
【例5】(2024·廣東)關(guān)于下面示意圖中的相關(guān)物質(zhì)及轉(zhuǎn)化,下列說法正確的有""" 。
A.由化合物 Ⅰ到Ⅱ的轉(zhuǎn)化中,有π鍵的斷裂與形成
B.葡萄糖易溶于水,是因?yàn)槠浞肿又杏卸鄠€羥基,能與水分子形成氫鍵
C. 由化合物Ⅱ到Ⅲ的轉(zhuǎn)化中,存在C 、O原子雜化方式的改變,有手性碳原子形成
【注:因節(jié)選考點(diǎn),個別題號有變動,下同】
【解析】由化合物I到Ⅱ的轉(zhuǎn)化中,I的碳碳雙鍵先與水加成得到,上的羥基催化氧化得到Ⅱ,有π鍵的斷裂與形成,A正確;葡萄糖含有多個羥基,羥基能與水分子形成氫鍵,使得葡萄糖易溶于水,B正確;化合物圖中方框標(biāo)記C為sp2雜化,轉(zhuǎn)化為,圖中方框標(biāo)記C為sp3雜化,C原子雜化方式改變,且Ⅲ中羥基所在C為手性碳原子,O的雜化方式由sp2轉(zhuǎn)化為sp3,C正確。
【答案】ABC
【例6】(2023·廣東)關(guān)于下列反應(yīng)過程的說法中,不正確的有""" 。
A.反應(yīng)物i中,氧原子采取sp3雜化,并且存在手性碳原子
B.CO屬于極性分子,分子中存在由p軌道“頭碰頭”形成的π鍵
【解析】反應(yīng)物i中,氧原子價(jià)層電子對個數(shù)是4,則氧原子采取sp3雜化,但該分子結(jié)構(gòu)對稱,不存在手性碳原子,A錯誤;CO屬于極性分子,分子中存在由p軌道“肩并肩”形成的π鍵,B錯誤;因此答案為AB。
這一角度的考點(diǎn)相對比較分散,但充分考查了結(jié)構(gòu)化學(xué)的主要概念和理論,特別是能與有機(jī)化學(xué)高度融合的碳原子雜化方式、共價(jià)鍵的類型等,因此同學(xué)們要扎實(shí)掌握雜化軌道理論,熟悉不同情況下碳原子的雜化方式(如表3),熟練掌握σ鍵和π鍵的概念及成鍵方式。
角度二 利用結(jié)構(gòu)化學(xué)理論解釋物質(zhì)的性質(zhì)
【例7】按要求填空
(1)(2024·湖南)在同一條件下,下列化合物水解反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)?" (填標(biāo)號)。①,②③
(2)(2023·北京)的羰基相鄰碳原子上的C-H鍵極性強(qiáng),易斷裂,原因是""" 。
(3)(2023·遼寧)噻吩()沸點(diǎn)低于吡咯()的原因是""" 。
【解析】(1)中F的電負(fù)性很大,—CF3為吸電子基團(tuán),使酯基中C-O鍵極性增強(qiáng),更易斷裂,水解反應(yīng)更易進(jìn)行,中—CH3是推電子基團(tuán),使酯基中C-O鍵極性減弱,更難斷裂,水解反應(yīng)更難進(jìn)行,因此在同一條件下,化合物水解反應(yīng)速率由大到小的順序?yàn)棰佗邰冢唬?)由于氧的電負(fù)性大于碳的,因此,的羰基有較強(qiáng)的吸電子作用,使得羰基
相鄰碳原子上的電子偏向羰基上的碳原子,使得相鄰碳原子上的C-H鍵極性增強(qiáng),易斷裂;(3)吡咯分子具有N-H的結(jié)構(gòu),分子間可形成氫鍵,使其熔沸點(diǎn)較高。
基于元素的電負(fù)性,分析有機(jī)物的電子誘導(dǎo)效應(yīng),分析化學(xué)鍵的極性、分子極性和氫鍵,是結(jié)構(gòu)化學(xué)理論和有機(jī)化學(xué)有效融合的表現(xiàn)之一,要求同學(xué)們能從微觀的視角,理解有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。鑒于近兩年來這一類考點(diǎn)的頻率較高,建議同學(xué)們在復(fù)習(xí)過程中,重視這一類題目的訓(xùn)練,能熟練運(yùn)用結(jié)構(gòu)化學(xué)的理論,分析有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。
三、有機(jī)反應(yīng)與有機(jī)合成
由表4可知,在高考的有機(jī)題中,對化學(xué)反應(yīng)(包含了試劑、產(chǎn)物、條件)和有機(jī)合成的考查頻率是很高的,要求同學(xué)們根據(jù)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)(官能團(tuán)),推斷可能參與反應(yīng)的試劑及發(fā)生反應(yīng)的條件;而化學(xué)方程式的書寫,通常也是基于官能團(tuán)的性質(zhì),或結(jié)合題干信息,書寫陌生的化學(xué)方程式;有機(jī)合成方面,近年來的考查方式略有變化,前些年主要是要求寫出完整的合成路線,但近幾年雖然只要求補(bǔ)充流程信息,但事實(shí)上也需要同學(xué)們能設(shè)計(jì)完整的合成路線,考查角度更加多樣化。
角度一:典型有機(jī)物(官能團(tuán))的轉(zhuǎn)化
【例8】(2024·浙江)制造隱形眼鏡的功能高分子材料Q的合成路線如下:
下列說法不正確的是
A.試劑a為NaOH乙醇溶液
B.Y易溶于水
C.Z的結(jié)構(gòu)簡式可能為
D.M分子中有3種官能團(tuán)
【解析】X與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)生成C2H4Br2,可知X為乙烯;結(jié)合M和Q的元素組成和結(jié)構(gòu),可推斷C2H4Br2發(fā)生水解反應(yīng)生成HOCH2CH2OH,Y在加熱、濃硫酸作催化劑的條件下與Z發(fā)生反應(yīng)生成Q的單體M,由Q可推知M為CH2=CCH3COOCH2CH2OH;則Z為。1,2-二溴乙烷發(fā)生水解反應(yīng),試劑a應(yīng)為NaOH水溶液,A錯誤;Y為HOCH2CH2OH,有羥基,可與水分子形成氫鍵,增大在水中溶解度,B正確;Z的結(jié)構(gòu)簡式可能為,C正確;M結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CCH3COOCH2CH2OH,含碳碳雙鍵、酯基和羥基3種官能團(tuán),D正確。
【答案】A
這一類題目在高考中比較常見,而且常見于填空題,主要考查同學(xué)們對常見有機(jī)物(官能團(tuán))的掌握程度,同學(xué)們要熟練掌握常見有機(jī)物(官能團(tuán))之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系、轉(zhuǎn)化條件,結(jié)構(gòu)變化特點(diǎn)。
角度二:典型有機(jī)基團(tuán)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
【例9】(2024·廣東)對化合物,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì),完成下表。
序號反應(yīng)試劑、條件反應(yīng)形成的新結(jié)構(gòu)反應(yīng)類型
①
②""""""" 取代反應(yīng)
【解析】由化合物的結(jié)構(gòu)可知,該化合物含有苯環(huán)、羥基,首先,苯環(huán)與H2加成可得新結(jié)構(gòu),反應(yīng)試劑為H2,條件為催化劑和加熱,反應(yīng)類型為加成反應(yīng);第二欄是取代反應(yīng),同學(xué)們可選擇比較常見的作答,例如與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)(取代反應(yīng)),反應(yīng)試劑為乙酸,條件為“濃硫酸和加熱”,反應(yīng)形成新結(jié)構(gòu)為(其他合理答案也可以)。
近幾年廣東高考有機(jī)題很青睞這種考查方式,例如2023年是根據(jù)化合物的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì);2022年是根據(jù)的結(jié)構(gòu)特征,分析預(yù)測其可能的化學(xué)性質(zhì)……雖然三年來的物質(zhì)都是不同的,但這些物質(zhì)的官能團(tuán)都是比較常見的,因此同學(xué)們應(yīng)熟練掌握常見的官能團(tuán),了解官能團(tuán)的主要性質(zhì),以及官能團(tuán)發(fā)生變化所需要的反應(yīng)條件,分析基團(tuán)結(jié)構(gòu)的變化,但這一類題目,并不要求同學(xué)們寫出完整的化學(xué)方程式,只要求分析基團(tuán)的結(jié)構(gòu)變化,難度并不大。
角度三:有機(jī)合成與化學(xué)方程式
【例10】(2024·廣東)以2-溴丙烷為唯一有機(jī)原料,合成CH3COOCH(CH3)2 。基于你設(shè)計(jì)的合成路線,回答下列問題:①最后一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(注明反應(yīng)條件)。②第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為"""""""""""" (寫一個即可,注明反應(yīng)條件)
【解析】用逆向分析法,推斷
CH3COOCH(CH3)2 可由CH3COOH和酯化而成,而
可由在NaOH水溶液中加熱反應(yīng)得到;而與NaOH醇溶液在加熱條件下反應(yīng)得到CH3CH=CH2,CH3CH=CH2被酸性高錳酸鉀溶液氧化為CH3COOH,完整的合成路線為:
因此,最后一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH3COOH+HOCH(CH3)2濃硫酸ΔCH3COOCH(CH3)2+H2O
第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(CH3)2CHBr+NaOHH2OΔ(CH3)2CHOH+NaBr或
(CH3)2CHBr+NaOH醇ΔNaBr+H2O+
CH3CHCH2
【例11】(2023·廣東)室溫下可見光催化合成技術(shù),對于人工模仿自然界、發(fā)展有機(jī)合成新方法意義重大。一種基于CO、碘代烴類等,合成化合物ⅶ的路線如下(加料順序、反應(yīng)條件略):
以苯、乙烯和CO為含碳原料,利用反應(yīng)③和⑤的原理,合成化合物ⅷ()。
基于你設(shè)計(jì)的合成路線,回答下列問題:
(a)最后一步反應(yīng)中,有機(jī)反應(yīng)物為""" (寫結(jié)構(gòu)簡式)。
(b)相關(guān)步驟涉及到烯烴制醇反應(yīng),其化學(xué)方程式為""" 。
(c)從苯出發(fā),第一步的化學(xué)方程式為""" (注明反應(yīng)條件)。
【解析】利用逆推法可知ⅷ是由、乙醇和CO反應(yīng)生成。乙烯與水在催化劑、加熱、加壓條件下合成乙醇;由反應(yīng)②可知,乙烯可生成
;苯在FeBr3的催化下與溴反應(yīng)生成溴苯,根據(jù)反應(yīng)③,溴苯與反應(yīng)生成,根據(jù)反應(yīng)④,
發(fā)生反應(yīng)生成,完整的合成路線如下:
由合成路線可知,最后一步反應(yīng)中,有機(jī)反應(yīng)物為和CH3CH2OH。相關(guān)步驟涉及烯烴制醇反應(yīng),其化學(xué)方程式為CH2CH2+H2O催化劑Δ,加壓CH2CH2OH。從苯出發(fā),第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
和以往的有機(jī)合成題目比,近幾年的考查方式發(fā)生了較大的變化,不再只是要求書寫有機(jī)合成路線,而是要求同學(xué)們根據(jù)題目信息,設(shè)計(jì)合成路線,并基于合成路線,填補(bǔ)過程物質(zhì),或者書寫合成過程中的化學(xué)反應(yīng)方程式。這種考查方式,對同學(xué)們的能力提出了更高的要求,首先,同學(xué)們需要結(jié)合題目信息,設(shè)計(jì)合成路線。雖然大部分的信息都能在題干中獲得,但有些則需要依靠同學(xué)們平時積累,例如例9中乙酸的制備,題干沒有提供任何提示信息,需要同學(xué)們掌握碳碳雙鍵與酸性高錳酸鉀溶液的反應(yīng)產(chǎn)物,這一知識點(diǎn)也是教材課后習(xí)題的補(bǔ)充內(nèi)容,因此同學(xué)們應(yīng)重視教材習(xí)題中補(bǔ)充的知識點(diǎn),擴(kuò)展知識面。其次,同學(xué)們要合理設(shè)計(jì)路線,這樣才能準(zhǔn)確補(bǔ)充各步驟的物質(zhì),書寫所要求步驟的化學(xué)方程式,但從近幾年考查的方程式來看,都是教材中一些主干的方程式,因此同學(xué)們不要脫離課本,一味以難,而應(yīng)該重視教材,抓住主干知識,落實(shí)基礎(chǔ)。
四、復(fù)習(xí)建議
結(jié)合上述分析,在此給同學(xué)們提幾點(diǎn)復(fù)習(xí)建議,首先,重視教材,深度復(fù)習(xí)教材,落實(shí)教材中的基礎(chǔ)知識,了解并積累教材習(xí)題中的補(bǔ)充內(nèi)容,夯實(shí)必備知識;其次,重視書寫,工整書寫有機(jī)物的分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式和化學(xué)方程式,杜絕因書寫導(dǎo)致的失誤;第三,重視方向,結(jié)合近幾年的廣東高考題,參考部分省市的高考題,明晰考查內(nèi)容,明晰復(fù)習(xí)的重難點(diǎn),提高復(fù)習(xí)備考的針對性;分析知識點(diǎn)的考查方式,了解題型,精選題目,提高復(fù)習(xí)的有效性。
【作者簡介:高中化學(xué)高級教師,中山市高中化學(xué)中心教研組成員、中山市教育科研專家?guī)鞂<摇⒅猩绞薪處煱l(fā)展中心客座教師。2008年畢業(yè)于華南師范大學(xué)化學(xué)專業(yè),經(jīng)歷多輪循環(huán)教學(xué),擔(dān)任多年班主任工作,多次榮獲中山市優(yōu)秀教師、教學(xué)質(zhì)量優(yōu)秀教師稱號,入選中山市2023年“詩書畫印”身邊的好老師。發(fā)表論文49篇,人大復(fù)印資料全文轉(zhuǎn)載4篇,主編或參編著作9部,參與省、市級課題4項(xiàng),已結(jié)題4項(xiàng),獲市教育科研成果獎二等獎1項(xiàng)】
責(zé)任編輯 李平安