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近幾年來(lái),推斷題已成為高考理綜考試中化學(xué)科部分的必考題型。有機(jī)推斷題不僅可以全面考查學(xué)生對(duì)有機(jī)物結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途、制取及各種有機(jī)物相互間的轉(zhuǎn)化關(guān)系等知識(shí)的掌握情況,而且可以比較全面地檢測(cè)學(xué)生的觀察能力、分析思維能力及創(chuàng)造性思維能力。因此,讓學(xué)生扎實(shí)掌握有機(jī)推斷題的一般的解題思路和解題方法,不斷鞏固學(xué)生對(duì)有機(jī)物基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和理解,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析思維能力及創(chuàng)造性思維能力,就成為老師在高考復(fù)習(xí)中的重點(diǎn)課題之一。
在解有機(jī)推斷題時(shí),首先要全讀題目,明確題目的意思,其次要對(duì)題目中的信息進(jìn)行篩選,找出對(duì)解題有用的信息,最重要的一點(diǎn)就是找出解題的突破口,這也是解所有類(lèi)型的推斷題的關(guān)鍵。突破口就是一些有機(jī)物的特殊的性質(zhì)、特殊的反應(yīng)條件、特殊的反應(yīng)現(xiàn)象、對(duì)有用信息和相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得出的結(jié)論,等等。找出突破口后進(jìn)一步確定其他物質(zhì),明確題目要求,按要求答題。
一、掌握有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系
理清有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,注意烴及烴的含氧衍生物之間的前后聯(lián)系,進(jìn)行歸納總結(jié),把有機(jī)物之間的知識(shí)系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,建立烴及烴的含氧衍生物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖。有了有機(jī)物之間網(wǎng)絡(luò)圖和知識(shí)的積累,在解有機(jī)推斷題時(shí),就能迅速地對(duì)網(wǎng)絡(luò)圖中的知識(shí)進(jìn)行提取、調(diào)用、比較、遷移,并對(duì)題目所給信息進(jìn)行重組。在平時(shí)的訓(xùn)練和考試中,學(xué)生頭腦中的知識(shí)體系被不斷整理和加工,這樣就可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
二、掌握有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
掌握烴及烴的含氧衍生物典型代表物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等,是解有機(jī)推斷題時(shí)的突破口。根據(jù)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特征,進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,找出結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系,從而掌握有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律性。有機(jī)物的性質(zhì)反映了有機(jī)物的內(nèi)在結(jié)構(gòu),因此有機(jī)物的性質(zhì)也可以推斷有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。有機(jī)物的主要化學(xué)性質(zhì)是由官能團(tuán)決定的,把各種官能團(tuán)的性質(zhì)掌握了,就從本質(zhì)上掌握了各種類(lèi)型有機(jī)物的主要化學(xué)性質(zhì)。
1.根據(jù)有機(jī)物的主要性質(zhì)確定結(jié)構(gòu)
①根據(jù)物理性質(zhì)確定。通常情況下,氣態(tài)烴的碳原子數(shù)一般小于或等于4,烴的含氧衍生物中為氣態(tài)的有甲醛等。
②根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中特殊的反應(yīng)條件確定。如:濃硫酸和加熱→醇的消去、酯化、硝化等,氫氧化鈉溶液→鹵代烴及酯類(lèi)的水解等,氫氧化鈉的醇溶液→鹵代烴的消去等,銅、氧氣和加熱→醇的氧化,銀氨溶液和新制的氫氧化銅懸濁液→醛的氧化,稀硫酸→酯和淀粉的水解等。
③根據(jù)化學(xué)性質(zhì)確定。
若能使酸性高錳酸鉀溶液退色,則可能含有碳碳雙鍵、三鍵、醛基或苯的同系物等。
若能使溴水褪色,則可能含有碳碳雙鍵、三鍵與醛基等。加入溴水出現(xiàn)白色沉淀表示該物質(zhì)為苯酚。
若加入金屬鈉有氫氣產(chǎn)生,則可能含有醇羥基或羧基等。
若加入碳酸氫鈉有二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生,則含有羧基。
若遇氯化鐵溶液顯紫色,則含有酚羥基。
若加入銀氨溶液能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或加入新制的氫氧化銅懸濁液并加熱有紅色沉淀生成,則含有醛基。
若與H2在催化劑存在下能反應(yīng),則可能為烯烴、炔烴、芳烴及醛等的加成。
2.根據(jù)一些有機(jī)反應(yīng)的特征數(shù)字確定官能團(tuán)的數(shù)目
①1mol-CHO→2molAg或1molCu2O。
②2mol-OH或2mol-COOH與金屬鈉反應(yīng)放出1molH2。
③與H2加成時(shí)消耗H2的物質(zhì)的量
1mol碳碳雙鍵→1molH2,1mol碳碳三鍵→2molH2,1mol-CHO→1molH2,1mol苯環(huán)→3molH2。
④1mol-COOH與碳酸鈉溶液或碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出1molCO2
3.根據(jù)一些有機(jī)反應(yīng)的特征產(chǎn)物確定碳鏈結(jié)構(gòu)和官能團(tuán)的位置
①若醇能被氧化成醛或羧酸,則該醇為伯醇。
若醇能被氧化成酮,則該醇為仲醇。
若醇不能被氧化,則該醇為叔醇。
②由發(fā)生消去反應(yīng)后生成的產(chǎn)物可確定醇羥基或鹵原子的位置。
③由發(fā)生取代反應(yīng)后生成的產(chǎn)物可確定碳鏈結(jié)構(gòu)。
例:有機(jī)物A(C6H9O2Br)具有香味,它可以發(fā)生以下轉(zhuǎn)化。已知其中B可使溴水褪色,也可與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2氣體;C的分子中無(wú)甲基。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)B分子中所含官能團(tuán)的名稱(chēng)為:?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖。
(2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:A?搖?搖?搖?搖 ?搖?搖C?搖?搖 ?搖?搖?搖?搖。
(3)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
B與溴水反應(yīng):?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖。
D→E:?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖?搖。
(與C含有相同官能團(tuán)的C的同分異構(gòu)體有?搖?搖 ?搖?搖種。
解析:有機(jī)物A(C6H9O2Br)具有香味且分子式中有2個(gè)O原子,可能為酯類(lèi);其中B可使溴水褪色,可能含有碳碳雙鍵、三鍵、醛基等;也可以與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2氣體,則含有羧基;結(jié)合A→B+C的反應(yīng)條件為H2SO4溶液、加熱,說(shuō)明A→B+C為酯的酸性水解,生成B、C為羧酸和醇;分析框圖中C→D→E→B相互轉(zhuǎn)化關(guān)系中的反應(yīng)條件,可知C為醇,D為醛,E為D(鹵代烴)發(fā)生消去反應(yīng)后生成含有碳碳雙鍵的醛,說(shuō)明D中有溴原子,E中有醛基;B為含有碳碳雙鍵的羧酸,結(jié)合C的分子中無(wú)甲基,說(shuō)明C中的碳鏈沒(méi)有支鏈,且B和C具有相同的碳原子數(shù)。
可以推出各物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為A:CH2=CHCOOCH2CH2CH2Br,B:CH2=CHCOOH,C:HOCH2CH2CH2Br,D:BrCH2CH2CHO,E:CH2=CHCHO。
三、掌握有機(jī)推斷題的各種類(lèi)型與解題技巧
推斷題的題型可以被設(shè)計(jì)成多種多樣,近幾年高考中經(jīng)常出現(xiàn)的推斷題的類(lèi)型主要有框圖型推斷題、鑒別型推斷題、計(jì)算型推斷題及信息型推斷題等,解推斷題的方法也有多種,如順推法、反推法、篩選法、邏輯推理法等,在解題時(shí)可以靈活運(yùn)用和綜合運(yùn)用。但不管用哪一種解題方法都要求學(xué)生能熟練掌握中學(xué)化學(xué)中各種常見(jiàn)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化規(guī)律等化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和科學(xué)的思維方法。
框圖型推斷題一般根據(jù)題目的所給信息找出第一種物質(zhì)作為突破口,推斷出其他物質(zhì),再進(jìn)一步驗(yàn)證;鑒別型推斷題一般根據(jù)各種物質(zhì)的特征反應(yīng)推斷各種物質(zhì);計(jì)算型推斷題一般根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算的結(jié)果再結(jié)合其他的信息推斷各種物質(zhì);信息型推斷題一般對(duì)課本知識(shí)進(jìn)行擴(kuò)展和遷移,結(jié)合這幾年國(guó)內(nèi)、國(guó)際上出現(xiàn)的重大科技新聞事件如“非典”“禽流感”“沙林”“液氯泄漏”等事件作為高考的考點(diǎn),解題時(shí)一般要對(duì)題目中的信息進(jìn)行分析、加工、處理,然后遷移到所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行解題。
總之,解有機(jī)推斷題,要有開(kāi)闊的思路,在推斷時(shí)要從題意出發(fā),可以由特征反應(yīng)推斷官能團(tuán)的種類(lèi),由反應(yīng)機(jī)理推知官能團(tuán)的位置,由信息數(shù)據(jù)的處理推知官能團(tuán)的數(shù)目,由相互間的轉(zhuǎn)化關(guān)系和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)推知碳鏈的結(jié)構(gòu),再經(jīng)綜合分析和驗(yàn)證,確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。因此,在熟悉各種突破口的基礎(chǔ)上,通過(guò)不斷強(qiáng)化訓(xùn)練和考試驗(yàn)證,從而形成一套完整的處理有機(jī)推斷題的解題思路和方法。