劉樹領(lǐng)
山東
高考化學(xué)試題中對有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)的考查一般為一道6分的選擇題和一道15分的大題,大題題型也比較固定,放在試題的選做部分,就是有機(jī)合成與推斷流程題,素材主要集中在與人類生活密切相關(guān)的藥物、材料等方面,突出了化學(xué)的創(chuàng)新意識與社會責(zé)任感。以流程圖示出現(xiàn),更好地凸顯出了化學(xué)的證據(jù)推理與模型認(rèn)知、宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想等核心素養(yǎng),以及靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識解答實(shí)際問題的能力。
流程圖中展示每個反應(yīng)環(huán)節(jié)中主要物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式或分子式,以凸顯客觀事實(shí),考查推理能力、信息提取與應(yīng)用等能力,一般不會再單獨(dú)出現(xiàn)陌生信息提示。
例1(2018·全國Ⅰ·36)化合物W可用作高分子膨脹劑,一種合成路線如下:
回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱為__________。
(2)②的反應(yīng)類型是__________。
(3)反應(yīng)④所需試劑、條件分別為__________。
(4)G的分子式為__________。
(5)W中含氧官能團(tuán)的名稱是__________。
(6)寫出與E互為同分異構(gòu)體的酯類化合物的結(jié)構(gòu)簡式(核磁共振氫譜為兩組峰,峰面積比為1∶1)__________。
【答案】(1)氯乙酸
(2)取代反應(yīng)
(3)乙醇/濃硫酸、加熱
(4)C12H18O3
(5)羥基、醚鍵
【突破模型】推斷模型:依照流程圖比較有機(jī)物前后變化差異來正向推斷即可。
合成模型:(1)比較原料與目標(biāo)產(chǎn)物的異同點(diǎn),即碳骨架、官能團(tuán)種類與數(shù)目等方面有何異同。(2)運(yùn)用所學(xué)知識或信息遷移構(gòu)建相同的碳骨架。(3)依據(jù)官能團(tuán)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系構(gòu)建相同官能團(tuán)種類與數(shù)目。(4)添加相關(guān)反應(yīng)條件,按要求規(guī)范表達(dá)。
流程圖中只展示部分環(huán)節(jié)中主要物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式或分子式,既提供客觀事實(shí)又考查推理能力、信息提取與應(yīng)用等能力。一般會單獨(dú)出現(xiàn)陌生的信息提示,只關(guān)注其斷鍵及變換方法進(jìn)行,而不必過多追究其反應(yīng)過程。
例2(2018·全國卷Ⅲ·36)近來有報(bào)道,碘代化合物E與化合物H在Cr-Ni催化下可以發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng),合成一種多官能團(tuán)的化合物Y,其合成路線如下:
回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱是____________。
(2)B為單氯代烴,由B生成C的化學(xué)方程式為_________________________。
(3)由A生成B、G生成H的反應(yīng)類型分別是____________、____________。
(4)D的結(jié)構(gòu)簡式為____________。
(5)Y中含氧官能團(tuán)的名稱為____________。
(6)E與F在Cr-Ni催化下也可以發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng),產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為____________。
(7)X與D互為同分異構(gòu)體,且具有完全相同官能團(tuán)。X的核磁共振氫譜顯示三種不同化學(xué)環(huán)境的氫,其峰面積之比為3∶3∶2。寫出3種符合上述條件的X的結(jié)構(gòu)簡式:____________。
【答案】(1)丙炔
(3)取代反應(yīng)、加成反應(yīng)
(5)羥基、酯基
有機(jī)化學(xué)模塊的知識考查比較綜合,但基本集中在官能團(tuán)符號與名稱、物質(zhì)分子式(或結(jié)構(gòu)簡式)書寫、化學(xué)方程式、同分異構(gòu)體以及有機(jī)合成路線的新設(shè)計(jì)等核心知識點(diǎn)上。
有機(jī)分子中存在普遍的同分異構(gòu)現(xiàn)象,因而在表示具體物質(zhì)時使用結(jié)構(gòu)簡式或名稱更明確,也基本體現(xiàn)出有機(jī)分子中的共價鍵類型及原子成鍵特點(diǎn),如例1中設(shè)問(1)(3)(4)、例2中設(shè)問(1)(4)(6)(7)等考查。在書寫分子式或結(jié)構(gòu)簡式時應(yīng)始終遵循氫原子、鹵素原子、氧原子、氮原子、碳原子等依次有1、1、2、3、4個價鍵原理。命名時應(yīng)以熟練掌握烷烴命名規(guī)則為基礎(chǔ),在命名含有官能團(tuán)的有機(jī)物時只需把主鏈選擇含有官能團(tuán)或連有官能團(tuán)的最長碳鏈為主鏈,其次注意鹵素原子在命名時作為取代基對待。
化學(xué)方程式是物質(zhì)性質(zhì)最直接的反映,而性質(zhì)表現(xiàn)又受反應(yīng)條件等因素的影響,如例1中設(shè)問(3)、例2中設(shè)問(2)等考查,能較好地突顯有機(jī)化學(xué)的核心知識及結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)學(xué)科思想,引出要以官能團(tuán)為核心,以其典型代表物的化學(xué)反應(yīng)方程式為模板,進(jìn)行靈活遷移變式書寫即可。同時要注意甲醛(相當(dāng)于有兩個醛基)、甲酸(相當(dāng)于有羧基與醛基)、甲酸酯(相當(dāng)于有酯基與醛基)等物質(zhì)性質(zhì)的特殊性;某酸苯酯、鹵苯化合物等堿性條件下水解產(chǎn)物——酚類物質(zhì)的酸性;醇類、鹵代烴消去反應(yīng)的條件及特殊結(jié)構(gòu)要求,醇類物質(zhì)發(fā)生催化氧化的條件及特殊結(jié)構(gòu)要求;苯環(huán)、烷烴或烷烴基上發(fā)生取代反應(yīng)的條件等。
有機(jī)物的性質(zhì)不但與官能團(tuán)有關(guān),而且還與分子的空間構(gòu)型及不同基團(tuán)之間的相互影響有關(guān)??疾榭臻g構(gòu)型問題,不單純?yōu)榱丝疾閷W(xué)生空間想象能力,而是為了進(jìn)一步強(qiáng)化結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)學(xué)科思想,也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)與研究高等有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ),因此對于甲烷、乙烯、乙炔、苯等典型分子的空間構(gòu)型要熟記,同時還要明確構(gòu)型的關(guān)鍵原子或結(jié)構(gòu)在哪里,然后運(yùn)用換元思想靈活解答有關(guān)共線、共面等問題。
有機(jī)合成路線的設(shè)計(jì)常出現(xiàn)在試題的最后一步設(shè)問,其目的主要為綜合考查學(xué)生學(xué)以致用與靈活提取、挖掘信息的能力,信息有時是隱含的,如例1中苯甲醇轉(zhuǎn)化為苯乙酸就需要提取題干中前三步轉(zhuǎn)化信息才能解答設(shè)問(7)。其合成設(shè)計(jì)的思維模型在例1中已體現(xiàn),不再贅述,但在合成設(shè)計(jì)時要盡可能考慮合成環(huán)節(jié)要少、原料利用率高及官能團(tuán)是否需要保護(hù)等細(xì)節(jié)。