有機化學備考策略

■陜西省安康市漢濱高級中學 方 弘

從近年高考化學試題來看,對有機化學部分重在考查基本知識和基本技能,涉及考點全面且主次分明,在化學概念和原理中突出對同系物、同分異構體、結構簡式和官能團的考查;在元素和化合物中突出對烴的衍生物綜合考查;在化學計算中重點考查通過相關數據的計算來推斷并寫出有機物的分子式和結構簡式;在化學實驗中則重在考查重要的有機反應條件、類型和機理。

一、有機化學命題特點

1.以結構式和反應流程圖為切入口。

有機化學選擇題主要是給出有機物的結構式,考查考生對相關物質結構、命名、官能團和反應的熟練程度。非選擇題則是以反應流程圖形式考查考生對基礎知識的儲備和應用。這種命題方式是符合有機化學學科特點的,因為有機物種類多,合成路線復雜,流程圖將有機物的相互轉變關系更明晰、更有效地反映出來,結構式對有機物的性質及相關信息亦能直觀地顯現出來。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出化學的價值。有機題設計背景貼近于生活,取材于生活。對考生來說做題也是增長見識的一種機會,這也是化學學科要求在內容體系中應增加STSE 內容的體現。

3.以元認知和信息整合力為考查點。

命制有機化學試題時,會將官能團和相關反應等知識點整合起來,要求考生有一定創新意識和綜合運用能力。如從題給信息來處理一些新問題,考查信息遷移能力;從結構式推其同分異構體,考查空間想象能力和邏輯推理能力;從物質結構入手推其分子式或結構簡式,考查逆向思維能力。這些知識和能力需要通過培養和參與才能具備,是新時期高考選拔人才的一個重要出發點。

二、備考策略

有機化學是化學學科的一個重要分支,和其他化學知識有著千絲萬縷的聯系,也有其獨特的一面,如有機物結構復雜、有機反應的形式多樣等,在進行有機化學復習時可考慮以下策略。

1.分塊復習,突破知識要點。

復習時要立足考點,有的放矢,考點內容是學習中的重難點,故在復習時應花一定的時間來逐一突破,以求全面掌握。

(1)從同系物、同分異構現象入手突破有機化學概念。

在眾多的有機化學概念中,唯有同系物和同分異構體具有綱舉目張的作用,在復習同系物時對“結構相似”的理解很重要,它主要包括:官能團種類相同、官能團數目相同、官能團與其他原子連接方式相同。在復習同分異構現象時應注意同分異構的三種形式,即碳鏈異構、官能團異構及位置異構。

(2)從結構簡式、同分異構體的書寫入手突破有機化學用語。

有機物結構復雜,組成原子數目多,排列方式多樣。這些顯著特征便是結構簡式和同分異構體確定和書寫困難的原因。在復習時首先要明確分子式和結構簡式的差別,其次應掌握常見的取代基名稱及寫法,多進行“見名寫式”和“見式寫名”的演練,即可達到高考的要求。在對同分異構體的復習時要注意兩個順序:①碳鏈異構—官能團異構—類別異構;②主鏈由長到短—由邊到中—由整到散。另外,還可以嘗試用一些新的方法,如定位移動法、對稱換元法等,這些方法都有利于對有機化學知識的復習。

(3)從官能團入手突破有機化學反應。

官能團是有機反應的關鍵,抓住了官能團便打開了有機化學反應的大門,本考點的復習宜先熟悉各類物質的官能團的名稱及形式,如羥基、醛基、羧基、酯基、硝基、氨基等。然后再歸納出相應的化學反應。目前高中化學要求掌握的有機反應主要有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,要特別注意同一反應有可能歸于兩類反應,如實驗室制乙烯的反應可歸為消去反應也可歸為脫水反應。另外,條件對有機反應有著很重要的作用,因此對每類反應的條件要求熟練掌握。

(4)從通式入手突破有機化學計算。

一般的考題都是給出分子量確定物質的分子式或結構式,這類問題只要熟悉各物質的通式和數學基本運算就不難了。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 看余數即可,烴的衍生物與此相似。至于根據有機反應式進行的化學計算,我們可以利用物質的量及其相關知識加以解決。

2.綜合復習,形成知識網絡。

在作好分塊復習的同時要將各塊內容融合成有機知識網絡,如可利用烴及烴的衍生物中各代表物為點,以相互轉化的反應為線,來構建知識網絡,也可以利用各類物質通式間的關系來組建知識網絡。通過知識網絡可以從宏觀上把握各類物質的相互衍生關系,為制取物質和推斷物質提供幫助?？傊?零散的知識是不牢固的,唯有形成強大的知識網絡才能更加牢固地掌握知識,增強解題能力。

3.強化訓練,提高解題能力。

在復習中要通過做一定量具有代表性的習題,在解題的過程中培養能力。在強化訓練時,應立足于高考試題特點,把握好試題的深度和廣度,結合自身實際對原題做出恰當增刪。題量宜精不宜多,通過一定量精選習題的強化,隨著解題能力的不斷提高,高考有機題將不再成為考生的難點。

三、典例點評

例1有機物P 是一種重要的藥物合成中間體,可通過M 和N 在濃硫酸作用下合成,下列有關說法錯誤的是( )。

A.有機物N 的分子式為C10H14O2

B.有機物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有機物P最多能與6 mol氫氣發生加成反應

解析:由有機物N 的結構簡式可知,其分子式為C10H14O2,故A 項正確。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,則有機物M分子中所有原子可能處于同一平面,故B 項正確。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 項正確。有機物P 分子中的2 個碳碳雙鍵、1 個碳碳三鍵和酮羰基均可與氫氣發生加成反應,但酯基中的碳氧雙鍵不能和氫氣發生加成反應,則1 mol有機物P 最多能與5 mol氫氣發生加成反應,故D 項錯誤。

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。

回答下列問題:

(1)下列說法不正確的是______。

A.區別A、B可用酸性KMnO4溶液

B.化合物E 只有1個手性碳原子

C.化合物G 的分子式為C11H11O2Br

D.F→G 的反應類型為加成反應

(2)G 中的含氧官能團名稱為______;寫出F的結構簡式:______。

(3)寫出D→E 的化學方程式:______。

(4)寫出同時符合下列條件的化合物F的同分異構體的結構簡式(不包括立體異構):______。

①能與NaHCO3反應;

②屬于苯的三取代物,有兩個相同取代基,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,甲苯烷發生取代反應生成甲苯與氯氣在光照條件下發生取代反應生成C,根據D 的結構簡式及C 的分子式可知,氯氣在甲基上取代,C 的結構簡式為根據合成路線可知D →E 轉化過程中,開環后與D 發生反應生成E,E在給定條件下轉化為F,結合F 的化學式C11H10O2,則F 的結構簡式為,F開環與HBr繼續反應生成G。

(1)A 為苯,不能使酸性KMnO4溶液褪色,而B 為甲苯,能使酸性KMnO4溶液褪色,A 項正確?；衔顴 為,分子中含有2 個手性碳原子,用“*”標出),B項錯誤。根據G 的結構簡式可知其分子式是C11H11O2Br,C 項正確。F→G是開環與HBr發生取代反應生成,D 項錯誤。

(2)G 中的含氧官能團名稱為羧基;根據分析可知,F的結構簡式為

(4)與F 互為同分異構體,分子式為C11H10O2,能與NaHCO3反應,說明含有羧基;屬于苯的三取代物,有兩個相同取代基,且不含甲基,從分子式上可知分子中含7個不飽和度,苯環中含4個不飽和度,—COOH 中含1個不飽和度,剩余4個C中有2個不飽和度,應該為2個—CH═ CH2。則其結構簡式可以是 (—COOH 的位置用數字標出):,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,說明對稱性好,結構簡式有

答案:(1)B、D

四、考題前瞻

A.該物質中含有4種官能團

B.該物質中含有1個手性碳原子

C.該物質可以發生消去、氧化、加成等反應

D.1 mol該物質與足量NaOH 溶液反應,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)

回答下列問題:

(1)A 的化學名稱為_______。

(2)B→C的化學方程式為_______。

(3)D 的結構簡式為_______,E→F 的反應類型為_______。

(4)試劑X 為一溴代物,則X 的結構簡式為_______。

(5)試劑Y 中含氧官能團的名稱為,Y 中手性碳的個數為_______。

(6)為了探究C→D 的反應機理,某同學查閱資料發現:C→D 分兩步,第一步發生取代反應,機理類似酯的水解反應,得到鏈狀M;第二步M 成環得到D,M 的結構簡式為_______。

答案:1.D

2.(1)2-氯乙酸