高菊英 吳曉春
【摘????? 要】? 有機(jī)推斷題是高考的必考題型,幾乎每份高考化學(xué)試題都有一道有機(jī)推斷題。在內(nèi)容上雖然每年都有變化,但有很多的共性內(nèi)容,它不僅可以全面考查學(xué)生對(duì)烴和烴的衍生物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的掌握情況,也能較全面地測(cè)試考生的自學(xué)能力、觀察能力、思維能力、推理能力。文章簡(jiǎn)析了此類題型的解題策略?!娟P(guān)? 鍵? 詞】? 有機(jī)推斷題;高考;化學(xué)
有機(jī)推斷題是高考的必考題型,幾乎每份高考化學(xué)試題都有一道有機(jī)推斷題。在內(nèi)容上雖然每年都有變化,但有很多的共性內(nèi)容,考查點(diǎn)主要是有機(jī)物中某些物質(zhì)在一定條件下的相互轉(zhuǎn)化或給出一定的信息來進(jìn)行推斷或計(jì)算,分析未知物的結(jié)構(gòu)(包括組成元素、最簡(jiǎn)式、空間結(jié)構(gòu)、異構(gòu)體和化學(xué)反應(yīng)之間有關(guān)量的計(jì)算等)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化的反應(yīng)類型、具體的化學(xué)反應(yīng)方程式等。它不僅可以全面地考查學(xué)生對(duì)烴和烴的衍生物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的掌握情況,也能較全面地測(cè)試考生的自學(xué)能力、觀察能力、思維能力、推理能力,因而受到命題人的青睞。
一、解題思路
分析有機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系以及題目所給的信息,找到“題眼”,及反應(yīng)條件、現(xiàn)象,或特殊的轉(zhuǎn)化關(guān)系等等。再采用,“順推”“逆推”“兩頭夾擊”的方法,結(jié)合反應(yīng)條件、反應(yīng)機(jī)理、數(shù)量關(guān)系等等,找到未知有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。
其流程圖如下:
[題眼] [官能團(tuán)及
物質(zhì)的種類] [官能團(tuán)
的數(shù)目] [官能團(tuán)
的位置][已知的有機(jī)物或者分子式][推測(cè)有機(jī)物的碳架結(jié)構(gòu)] [未知有機(jī)
物的結(jié)構(gòu)]
二、官能團(tuán)及物質(zhì)種類的確定
(一)根據(jù)反應(yīng)條件、特征現(xiàn)象及特征反應(yīng)來確定官能團(tuán)
1. 反應(yīng)條件往往成為有機(jī)推斷的突破口。
例如:“濃硫酸,加熱”這一條件,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)有:
醇的消去反應(yīng),醇的分子間脫水成醚的反應(yīng),酯化反應(yīng),苯及其同系物的硝化反應(yīng)。
再如,“NaOH,醇,加熱”,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)只有鹵代烴的消去;
“NaOH,水,加熱”,對(duì)應(yīng)的反應(yīng)有:鹵代烴的水解,酯的水解等。
2.特征現(xiàn)象及反應(yīng),??嫉挠腥缦聨c(diǎn):
“與濃溴水反應(yīng)出現(xiàn)白色沉淀”:苯與濃溴水反應(yīng)生成三溴苯酚。
“可與銀氨溶液反應(yīng)產(chǎn)生銀鏡”或與“新制氫氧化銅反應(yīng)生成磚紅色沉淀”:醛基。
“遇FeCl3溶液,顯紫色”:酚羥基。
(二)根據(jù)特殊的關(guān)系路線圖確定官能團(tuán)
1. [A] [B] [C][氧化] [氧化]
有機(jī)框圖推斷中,凡是出現(xiàn)了上述連續(xù)氧化關(guān)系,則必定是:醇氧化成醛,醛氧化成酸。且醇中羥基所在碳上有兩個(gè)H。
2. [A] [B] [C] [+][?]
A,B都是有機(jī)物,可以相互反應(yīng)生成C,C又可以在一定條件下,生成A,B。一般情況下,這樣的關(guān)系中,C就是酯,A,B分別就是醇和羧酸。
(三)根據(jù)分子式,估測(cè)官能團(tuán)
根據(jù)分子式,計(jì)算不飽和度,可以估計(jì)有機(jī)物中可能有的結(jié)構(gòu)。
1. 不飽和度=
2. 各種結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的不飽和度:
[結(jié)構(gòu)\&碳碳雙鍵或碳氧雙鍵\&碳碳三鍵\&環(huán)\&苯環(huán)\&不飽和度\&1\&2\&1\&4\&]
一般情況下當(dāng)不飽和度較大時(shí),考慮苯環(huán)結(jié)構(gòu)。
例如:分子式C7H8O, 不飽和度==4推測(cè)其中含有苯環(huán),則,氧原子與碳之間就是單健。
三、官能團(tuán)數(shù)目的確定
1. 根據(jù)反應(yīng)物或產(chǎn)物的數(shù)量關(guān)系確定官能團(tuán)的數(shù)目。如-CHO—2Ag,-CHO—Cu2O,2-OH—H2。
2. 根據(jù)分子量的變化確定官能團(tuán)的數(shù)目。如醇+羧酸→酯+H2O,在酯化反應(yīng)中,M(醇)+M(酸)=M(酯)+nM(水),其中,n是形成酯基的數(shù)目。
再如醇→醛→酸,醇氧化成醛,分子量減少2,醛氧化成酸,分子量增加16,碳原子數(shù)為n的飽和一元醇與碳原子數(shù)為n-1的飽和一元羧酸的分子量相同。
四、有機(jī)物結(jié)構(gòu)的確定
1. 根據(jù)已知有機(jī)物的結(jié)構(gòu)利用反應(yīng)機(jī)理確定未知有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。
2. 通過核磁共振譜確定有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。
五、高考真題突破
例1 (2013海南高考)
肉桂酸異戊酯G([O][O] )是一種香料,一種合成路線如下:
[A
(C7H8O)] [B
(C7H8O)] [] [△][一定條件] [C] [D] [1)[Ag(NH3)2]OH,△] [2)H+][E] [濃H2SO4,△] [F] [G]
已知以下信息:
①[RCHO+R′CH2CHO[一定條件] RCH=CCHO+H2O;][[|][R′]]
②C為甲醛的同系物,相同條件下其蒸氣與氫氣的密度比為22。
回答下列問題:
(1)A的化學(xué)名稱為_______________________。
(2)B和C反應(yīng)生成D的化學(xué)方程式為_________。
(3)F中含有官能團(tuán)的名稱為________________。
(4)E和F反應(yīng)生成G的化學(xué)方程式為_________,反應(yīng)類型為_________。
(5)F的同分異構(gòu)體中不能與金屬鈉反應(yīng)生成氫氣的共有____種(不考慮立體異構(gòu)),其中核磁共振氫譜只有兩組峰,且峰面積比為3∶1的為_____________(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式)。
解析 本題反應(yīng)起始物和最終產(chǎn)物都知道,所以可以采用“兩頭夾擊”的推導(dǎo)方法。
從A開始:(1)A的不飽和度為4含苯環(huán),分子可能為苯甲醇或鄰、間、對(duì)甲苯酚,而轉(zhuǎn)化為B的條件為醇氧化,因而A為苯甲醇,B為苯甲醛;(2)根據(jù)信息可得此反應(yīng)為兩醛縮合,C為醛,D為醛,D到E的條件,可知是銀鏡反應(yīng),E為羧酸。(3)E和F在濃硫酸作用下生成G,只該處為酯化反應(yīng),G的結(jié)構(gòu)已知。從G的結(jié)構(gòu)逆推,可知E( [COOH] )和F( [OH])的結(jié)構(gòu)。由E知D為 [CHO] 。在由題中所給信息推知C為乙醛。
答案 (1)苯甲醇
(2) [CHO+CH3CHO][一定條件][CHO] [+H2O]
(3)羥基
(4)[+] [OH] [COOH] [濃H2SO4][△][H2O] [O] [O] 取代反應(yīng)(或酯化反應(yīng))
(5)6?[O]
例2 (2013浙江高考)某課題組以苯為主要原料,采取以下路線合成利膽藥——柳胺酚。
回答下列問題:
[Cl2][FeCl3] [A] [B] [C] [試劑] [] [HCl] [D] [Fe][HCl] [E] [F
(C7H6O3)][OH] [C][OH][NH] [O][柳胺酚]
已知: [NO2] [NH2][Fe][HCl]
(1)對(duì)于柳胺酚,下列說法正確的是(??? )
A. 1 mol柳胺酚最多可以和2 mol NaOH反應(yīng)
B. 不發(fā)生硝化反應(yīng)
C. 可發(fā)生水解反應(yīng)
D. 可與溴發(fā)生取代反應(yīng)
(2)寫出A→B反應(yīng)所需的試劑______________。
(3)寫出B→C的化學(xué)方程式________________。
(4)寫出化合物F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式________________。
(5)寫出同時(shí)符合下列條件的F的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式___________________________(寫出3種)。
①屬酚類化合物,且苯環(huán)上有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子;②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。
解析 由反應(yīng)條件知A為氯苯;B未知,B到C為水解反應(yīng),可知B中的氯原子水解成羥基鈉,C到D加鹽酸還原成羥基;D到E是題目告知信息,可知D中苯環(huán)上有硝基,可反推知A到B是硝化,再由柳胺酚結(jié)構(gòu)知,硝基在對(duì)位,且F為鄰羥基苯甲酸。
答案 (1)CD? (2)濃硝酸和濃硫酸ks5u
(3)[H2O][△] [O2N][Cl+2NaOH][O2N][ONa+NaCl+H2O]
(4)見解析
(5) [HO] [OH] [CHO]?[OH] [CHO] [HO]
[OH] [CHO] [HO]?[HO] [OH] [CHO]
【參考文獻(xiàn)】
[1] 祁愛儒. 有機(jī)推斷題的快速突破[J]. 數(shù)理化解題研究(高中版),2014(4).
[2] 高國(guó)炎. 如何尋找有機(jī)推斷題的突破口[J]. 理科考試研究,2013(19).
[3] 韓精德. 高考化學(xué)有機(jī)推斷題的共性分析[J]. 高中數(shù)理化,2013(1).