■湖南省長(zhǎng)沙縣實(shí)驗(yàn)中學(xué) 黃景華

“三維”聯(lián)動(dòng)，暢答有機(jī)化學(xué)推斷題

■湖南省長(zhǎng)沙縣實(shí)驗(yàn)中學(xué) 黃景華

“化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)”明確要求構(gòu)建并落實(shí)知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀的三維目標(biāo)體系。如何有效地解答好高考有機(jī)化學(xué)推斷題呢?在備考階段和考試過(guò)程中,對(duì)其三維目標(biāo)體系采取聯(lián)合行動(dòng),便能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)順利地解答有機(jī)化學(xué)推斷題。

一、重視官能團(tuán)的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化

官能團(tuán)對(duì)有機(jī)物的性質(zhì)起著決定作用,有機(jī)化學(xué)推斷也主要表現(xiàn)在各類(lèi)官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化上,可以說(shuō),官能團(tuán)是有機(jī)化學(xué)的魂。在備考階段,主動(dòng)去積累各類(lèi)官能團(tuán)的性質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí),嘗試去發(fā)現(xiàn)一些官能團(tuán)之間神秘般的聯(lián)系,顯得尤為重要。

在具體推斷時(shí),注意運(yùn)用如下幾項(xiàng)重要技能,就能起到事半功倍的效果。(1)關(guān)注官能團(tuán)的數(shù)目和在碳鏈上的相對(duì)位置;(2)注意特殊的有機(jī)反應(yīng)類(lèi)型(如CH2CHCH3+Cl2=及其對(duì)試劑和反應(yīng)條件的獨(dú)特要求(如要求是溴蒸氣、溴的四氯化碳溶液、飽和溴水,還是液溴,等等);(3)發(fā)生反應(yīng)時(shí),不同位置上的同種官能團(tuán)的活性差異(如環(huán)側(cè)鏈上的—Br更容易發(fā)生水解反應(yīng));(4)對(duì)照反應(yīng)條件或有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),遷移運(yùn)用題目所明示的信息。

(原創(chuàng))Ⅰ.以重要的化工原料丙烯為例,有如下一系列轉(zhuǎn)化關(guān)系:

回答下列問(wèn)題:

(1)寫(xiě)出A、B、C、D、E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:___。

(2)轉(zhuǎn)化關(guān)系中的“一定條件”是指____。

(3)其中“A→B”這一步反應(yīng)的作用是____。

(4)鑒別C和D的試劑是____。

已知:其中A的分子式為C6H8O4,分子中含有一個(gè)六元環(huán)狀結(jié)構(gòu),C的分子式為C3H4O2。寫(xiě)出A、B、C、D、E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:___。

解析:Ⅰ.(1)A(CH2=CHCH2OH )與 HBr的加成產(chǎn)物B有兩種可能的結(jié)構(gòu): CH3CHBrCH2OH或CH2BrCH2CH2OH,對(duì)照最后的目標(biāo)物乳酸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式便知B應(yīng)該是CH3CHBrCH2OH然是“醇被氧化成醛,醛再被氧化成羧酸”的一條非常經(jīng)典的有機(jī)合成路線,從而B(niǎo)、C和D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式也就很容易被推斷出來(lái)了。

(2)這是一類(lèi)發(fā)生取代反應(yīng)明顯占優(yōu)的比較特殊的情況。

(4)C、D所含官能團(tuán)的不同之處是:C含—CHO,而D含—COOH,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案鑒別它們時(shí),須利用—CHO或—COOH獨(dú)有的性質(zhì),自然會(huì)有多種符合要求的答案。

Ⅱ.根據(jù)題示信息可知“A與H2O”的反應(yīng)為水解反應(yīng),A只能是六元環(huán)酯,A由環(huán)狀結(jié)構(gòu)水解成了乳酸的鏈狀結(jié)構(gòu);通過(guò)精巧地設(shè)計(jì)有機(jī)合成路線,可進(jìn)一步鞏固縮聚反應(yīng)和加聚反應(yīng)等重要的知識(shí)與技能。

答案:Ⅰ.(1)A為CH2=CHCH2OH,B為CH3CHBrCH2OH,C為CH3CHBrCHO,D為CH3CHBrCOOH (2)Cl2,500℃(或光照) (3)保護(hù)碳碳雙鍵不被氧化 (4)銀氨溶液(或NaHCO3溶液等合理答案均可)

點(diǎn)評(píng):在備考階段,我們還可以用其他的簡(jiǎn)單有機(jī)物為原料仿照例1的形式,嘗試設(shè)計(jì)出一些合理的合成路線和問(wèn)題,親自當(dāng)一回“命題人”,這必將幫助我們非常出色地達(dá)成有機(jī)化學(xué)推斷的知識(shí)與技能目標(biāo)。

二、主動(dòng)帶著設(shè)問(wèn)搶基本分

有機(jī)化學(xué)推斷題的設(shè)計(jì)遵循由易到難的規(guī)律,一般都可以帶著第(1)(2)小題,甚至第(3)小題的設(shè)問(wèn),靈活結(jié)合信息去審視框圖的局部,這些相對(duì)比較容易的設(shè)問(wèn)能快速、輕松地獲解。這樣,可以在很短的時(shí)間內(nèi)得到相對(duì)比較多的基礎(chǔ)分?jǐn)?shù),進(jìn)而為能夠從容解答后續(xù)較難的設(shè)問(wèn),爭(zhēng)取到時(shí)間和心理兩方面的主動(dòng)權(quán),獲得高分也就成為必然。

有機(jī)物H具有很好的彈性、耐磨性和電絕緣性,常用來(lái)制作纖維或無(wú)紡布等,由甲苯制取有機(jī)物H或有機(jī)物E的合成路線如下所示。

③化合物A苯環(huán)上的一氯代物只有兩種;

④兩分子G能形成六元環(huán)酯。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)有機(jī)物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是____。

(2)③的反應(yīng)條件是____,④的反應(yīng)類(lèi)型為_(kāi)___。

(3)寫(xiě)出B與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:___。

(4)化合物G有多種同分異構(gòu)體,其中同時(shí)滿足下列三個(gè)條件的同分異構(gòu)體有____種。

①苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基且苯環(huán)上的一氯代物只有兩種;

②具有和G相同的官能團(tuán);

③能夠發(fā)生消去反應(yīng)。

(5)參照題干的合成路線,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)以乙醛為起始原料制備丁酸的合成路線(無(wú)機(jī)試劑任選)。

反應(yīng)流程示例如下:

解析:結(jié)合“已知①和③”的信息知:在甲苯中—CH3的對(duì)位引入一個(gè)“—CHO”,即A為,第(1)小題便快速獲解。從官能團(tuán)轉(zhuǎn)化的角度,運(yùn)用“已知②”的信息可推知B含有”的結(jié)構(gòu)單元(B為,那么,C含有的結(jié)構(gòu)單元,F含有“—CHBrCH2COOH”或“—CH2CHBrCOOH”的結(jié)構(gòu)單元。依據(jù)“已知④”的信息知G的官能團(tuán)為—OH和—COOH,且連接方式必須是“—CH2CH(OH)COOH”(不然形成不了六元環(huán)酯),從而反推出F含有的結(jié)構(gòu)單元為“—CH2CHBrCOOH”,從而③的反應(yīng)條件為NaOH水溶液、加熱,④的反應(yīng)類(lèi)型為縮聚反應(yīng)。那么,快速搶到第(2) (3)兩小題的分?jǐn)?shù)便是水到渠成的事。

(2)NaOH水溶液、加熱 縮聚反應(yīng)

三、調(diào)動(dòng)多個(gè)感官與文本對(duì)話，明晰疑難設(shè)問(wèn)的功能

對(duì)于后續(xù)難度相對(duì)較大的一些設(shè)問(wèn),僅憑基礎(chǔ)扎實(shí)還不夠,應(yīng)該立即調(diào)動(dòng)眼、口、手多個(gè)感覺(jué)器官與大腦協(xié)同工作,結(jié)合題目的點(diǎn)滴信息,與關(guān)鍵的文本進(jìn)行深度的對(duì)話,力爭(zhēng)較快地揣摩到命題人的心思,產(chǎn)生思維的靈動(dòng),便會(huì)穩(wěn)操勝券。

下面繼續(xù)解析例2中相對(duì)較難的第(4)和第(5)兩個(gè)小題。

解析:(4)根據(jù)限定的條件,不難發(fā)現(xiàn)G的同分異構(gòu)體中,兩個(gè)取代基處在苯環(huán)的對(duì)位,含官能團(tuán)——OH 和——COOH,而且要求連接—OH的碳鏈為“”。因此處于苯環(huán)對(duì)位上的兩條側(cè)鏈有下列三類(lèi)情況:(ⅰ)當(dāng)一條側(cè)鏈為—CH3時(shí),則另一條側(cè)鏈可為或共3種可能的結(jié)構(gòu);(ⅱ)當(dāng)一條側(cè)鏈為—COOH時(shí),則另一條側(cè)鏈可為結(jié)構(gòu);(ⅲ)當(dāng)一條側(cè)鏈為—CH2COOH時(shí),則另一條側(cè)鏈可為—CH2CH2OH或—CH (OH)CH3共2種可能的結(jié)構(gòu)。所以滿足要求的G的同分異構(gòu)體一共有10種。

(5)根據(jù)“已知②”的信息可知,兩分子CH3CHO之間發(fā)生反應(yīng)便能夠使有機(jī)物的碳鏈增長(zhǎng),生成物為CH3CH=CHCHO,其官能團(tuán)為和—CHO,而目標(biāo)產(chǎn)物丁酸只有—COOH一種官能團(tuán),只需使用氧化劑來(lái)氧化—CHO即可,但在設(shè)計(jì)合成路線時(shí),需特別注意不要被氧化的問(wèn)題。

答案:(4)10

(5)CH3CHO+CH3CHO等其他合理答案)

四、規(guī)范答題，提升自我價(jià)值

雖然命題人不在現(xiàn)場(chǎng),題目的文本也沒(méi)有生命征兆,但我們?cè)谥鲃?dòng)搶分的環(huán)節(jié)中已經(jīng)以科學(xué)的態(tài)度跟它們坦誠(chéng)地交流了情感。這才讓我們能夠比較順利地去解答有機(jī)化學(xué)推斷題。

俗話說(shuō),解好題難,答好題更難,“答好題”更為關(guān)鍵,這關(guān)乎到我們最終能不能得分,能得多少分的大事。我們?cè)跁?shū)寫(xiě)時(shí)一定要考慮到閱卷者的情緒,規(guī)范書(shū)面表達(dá),精確做到按要求答題。切忌出現(xiàn)諸如下面的一些問(wèn)題:要求作答官能團(tuán)的名稱(chēng),卻寫(xiě)成了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式;要求作答結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,卻寫(xiě)了分子式;將苯環(huán)結(jié)構(gòu)畫(huà)成了環(huán)己烷結(jié)構(gòu);寫(xiě)酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí)漏寫(xiě)“H2O”;要求用合成路線來(lái)表示有機(jī)合成的過(guò)程,卻寫(xiě)了各步轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式;要求只作答符合條件的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,卻寫(xiě)出了符合條件的全部同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式;寫(xiě)化學(xué)方程式時(shí)漏寫(xiě)或錯(cuò)寫(xiě)了反應(yīng)條件;等等。

(責(zé)任編輯 謝啟剛)