有機(jī)化學(xué)高考命題分析及考向預(yù)測(cè)

江西 張萬(wàn)程 黃 旭

全國(guó)卷高考理綜化學(xué)對(duì)有機(jī)化學(xué)的考查，選擇題考查范圍主要是必修2中有機(jī)化合物部分，選做題考查范圍是選修5有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)的整本內(nèi)容，分值在必考部分約占6分，在選考部分占15分，約占總分值21%，歷年高考真題中，以有機(jī)物的制取為載體的化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)試題也多次出現(xiàn)。可見(jiàn)，研究有機(jī)化學(xué)高考真題、建立有機(jī)化學(xué)知識(shí)體系、掌握命題規(guī)律尤為重要。筆者就近三年全國(guó)卷有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)的考查進(jìn)行分析和總結(jié)，以期對(duì)2022年高考備考有所幫助。

一、考查要求

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡(jiǎn)稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》)對(duì)有機(jī)化學(xué)的考查要求主要可以概括為以下內(nèi)容：

1.有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及分子結(jié)構(gòu)：知道碳原子的成鍵特點(diǎn)，知道有機(jī)化合物中的官能團(tuán)，如碳碳雙鍵、碳碳三鍵、羥基、氨基、碳鹵鍵、醛基、羰基、羧基、酯基和酰胺基，知道存在構(gòu)造異構(gòu)和立體異構(gòu)等同分異構(gòu)現(xiàn)象；

2.典型有機(jī)化合物的性質(zhì)：知道乙烯、乙醇、乙酸、鹵代烴、醇、醛、羧酸、酯、酚、醚、酮、胺和酰胺的主要性質(zhì)與應(yīng)用；

3.有機(jī)反應(yīng)類型與有機(jī)合成：知道加成、取代、消去反應(yīng)、還原反應(yīng)及氧化反應(yīng)的特點(diǎn)和規(guī)律，知道有機(jī)化合物之間在一定條件下是可以轉(zhuǎn)化的，知道設(shè)計(jì)有機(jī)合成路線的一般方法。

二、近三年高考考點(diǎn)總結(jié)

首先，筆者從考查物質(zhì)、考查知識(shí)點(diǎn)、能力水平三個(gè)維度對(duì)近三年全國(guó)卷有機(jī)化學(xué)選擇題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表1所示。

表1 2019—2021年全國(guó)卷有機(jī)化學(xué)選擇題考查統(tǒng)計(jì)

續(xù)表

從表1可看出，全國(guó)卷有機(jī)化學(xué)選擇題的考查形式多樣，題干簡(jiǎn)潔，題型多變，其中以陌生有機(jī)物為載體考查有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)、同分異構(gòu)體、反應(yīng)類型的試題考頻較高。2020年全國(guó)卷Ⅱ以2-乙烯基吡啶的簡(jiǎn)單合成路線為載體進(jìn)行考查，所涉及的反應(yīng)類型除加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、氧化反應(yīng)外，也涉及了消去反應(yīng)等有機(jī)化學(xué)反應(yīng)類型，這要求考生必須掌握一定的必修部分基礎(chǔ)知識(shí)，或能根據(jù)已學(xué)的反應(yīng)類型進(jìn)行推理論證，得出消去反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。

其次，筆者從考查知識(shí)點(diǎn)、能力水平、新增考點(diǎn)三個(gè)維度對(duì)近三年全國(guó)卷有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)選做題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表2所示。

表2 2019—2021年全國(guó)卷有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)選做題考查統(tǒng)計(jì)

續(xù)表

從考查知識(shí)點(diǎn)來(lái)看，有機(jī)物名稱、官能團(tuán)名稱、反應(yīng)類型的判斷、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書寫、化學(xué)方程式的書寫、同分異構(gòu)體數(shù)目的判斷或結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書寫是有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)選做題的高頻考點(diǎn)，而淡化了合成路線的設(shè)計(jì)的考查。從新考點(diǎn)來(lái)看，2019及2020年的6套全國(guó)卷試題均涉及了新的考查方向，尤其是對(duì)手性碳原子知識(shí)的考查，從2019年全國(guó)卷Ⅰ手性碳原子的判斷到2020年全國(guó)卷Ⅱ含手性碳原子同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書寫，考查難度逐漸加大，體現(xiàn)了知識(shí)的遞進(jìn)性。2020年全國(guó)卷Ⅰ中先給出已知信息苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構(gòu)體，再要求考生寫出含氮元素的物質(zhì)E的芳香同分異構(gòu)體，要求考生具備處理信息和應(yīng)用信息的能力。

三、構(gòu)建有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)體系

學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)需具備如圖1所示的三個(gè)“清晰認(rèn)識(shí)”：對(duì)化合物的電子分布有清晰的認(rèn)識(shí)、對(duì)化合物的反應(yīng)位點(diǎn)有清晰的認(rèn)識(shí)、對(duì)化合物的電子行蹤有清晰的認(rèn)識(shí)，從高中階段知識(shí)水平來(lái)理解，可修正為對(duì)化合物的價(jià)鍵結(jié)構(gòu)有清晰的認(rèn)識(shí)、對(duì)化合物的反應(yīng)基團(tuán)有清晰的認(rèn)識(shí)、對(duì)化合物的斷鍵成鍵有清晰的認(rèn)識(shí)。

圖1

四、2021年高考真題例析

1.2021年高考有機(jī)化學(xué)選擇題例析

【例1】(2021·全國(guó)甲卷·10)下列敘述正確的是

( )

A.甲醇既可發(fā)生取代反應(yīng)也可發(fā)生加成反應(yīng)

B.用飽和碳酸氫鈉溶液可以鑒別乙酸和乙醇

C.烷烴的沸點(diǎn)高低僅取決于碳原子數(shù)的多少

D.戊二烯與環(huán)戊烷互為同分異構(gòu)體

【答案】B

試題分析如圖2所示：

圖2

( )

A.能發(fā)生取代反應(yīng)，不能發(fā)生加成反應(yīng)

B.既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物

D.1 mol該物質(zhì)與碳酸鈉反應(yīng)得44 g CO2

【答案】C

試題分析如圖3所示：

圖3

2.2021年高考有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)選做題例析

【例3】(2021·全國(guó)甲卷·36)近年來(lái)，以大豆素(化合物C)為主要成分的大豆異黃酮及其衍生物，因其具有優(yōu)良的生理活性而備受關(guān)注。大豆素的合成及其衍生化的一種工藝路線如圖4所示：

圖4

回答下列問(wèn)題：

(1)A的化學(xué)名稱為_(kāi)_______。

(2)1 mol D反應(yīng)生成E至少需要________mol氫氣。

(3)寫出E中任意兩種含氧官能團(tuán)的名稱________。

(4)由E生成F的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________。

(5)由G生成H分兩步進(jìn)行：反應(yīng)1)是在酸催化下水與環(huán)氧化合物的加成反應(yīng)，則反應(yīng)2)的反應(yīng)類型為_(kāi)_______。

(6)化合物B的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足下列條件的有________(填標(biāo)號(hào))。

a.含苯環(huán)的醛、酮

b.不含過(guò)氧鍵(—O—O—)

c.核磁共振氫譜顯示四組峰，且峰面積比為3∶2∶2∶1

A.2個(gè) B.3個(gè) C.4個(gè) D.5個(gè)

【答案】(1)間苯二酚(或1，3-苯二酚)

(2)2

(3)羥基、醚鍵、酯基(任寫2種)

(5)水解反應(yīng)(或取代反應(yīng))

(6)C

【解析】合成路線詳細(xì)分析，直接根據(jù)各物質(zhì)的分子式進(jìn)行推斷分析如圖5所示：

圖5

(1)由A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可得其名稱為間苯二酚(或1，3-苯二酚)。

(2)由合成路線分析可知，D(C19H14O6)生成E(C19H18O6)，其分子式相差4個(gè)氫原子，所以1 mol D反應(yīng)生成E至少需要2 mol H2。

(3)由合成路線分析可知，E的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為

，其含氧官能團(tuán)有羥基、醚鍵、酯基。

(4)E生成F為消去反應(yīng)，其反應(yīng)條件并不是高中階段熟知的濃硫酸、加熱，但反應(yīng)實(shí)質(zhì)相同。其化學(xué)方程式為

(5)由合成路線分析可知，反應(yīng)2)的反應(yīng)類型為水解反應(yīng)或取代反應(yīng)。

(7)由逆合成法可推出合成路線如圖6所示：

圖6

【點(diǎn)評(píng)】試題以大豆異黃酮及其衍生物的合成為載體考查有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，合成路線中僅有2種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是未知的，在推斷過(guò)程中結(jié)合物質(zhì)的分子式及反應(yīng)基團(tuán)所能發(fā)生的反應(yīng)，一一對(duì)應(yīng)，可輕松破解此題。

【例2】(2021·全國(guó)乙卷·36)鹵沙唑侖W是一種抗失眠藥物，在醫(yī)藥工業(yè)中的一種合成方法如圖7所示：

圖7

回答下列問(wèn)題：

(1)A的化學(xué)名稱是________。

(2)寫出反應(yīng)③的化學(xué)方程式：________________________。

(3)D具有的官能團(tuán)名稱是________(不考慮苯環(huán))。

(4)反應(yīng)④中，Y的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_(kāi)_______。

(5)反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型是________。

(6)C的同分異構(gòu)體中，含有苯環(huán)并能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的化合物共有________種。

(7)寫出W的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：________。

【答案】(1)鄰氟甲苯(或2-氟甲苯)

(3)氨基、羰基、鹵素原子(溴原子、氟原子)

(5)取代反應(yīng)

(6)10

【解析】合成路線詳細(xì)分析如圖8所示：

圖8

(1)由A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式及命名原則可得其名稱為鄰氟甲苯(或2-氟甲苯)。

(2)由分析可知，反應(yīng)③為C在堿性條件下發(fā)生的取代反應(yīng)，其化學(xué)方程式為

(3)根據(jù)D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知其官能團(tuán)名稱為氨基、羰基、鹵素原子(溴原子、氟原子)。

(5)反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型為取代反應(yīng)。

【點(diǎn)評(píng)】試題以鹵沙唑侖的合成為載體考查有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，合成路線中有5種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是未知的，難度較甲卷大，結(jié)合三個(gè)“清晰認(rèn)識(shí)”中的斷鍵成鍵知識(shí)，找出合成路線中各物質(zhì)存在的相同“碎片”基團(tuán)，清晰斷裂化學(xué)鍵及形成化學(xué)鍵的位置，靈活處理所給的已知信息，對(duì)合成路線中的物質(zhì)進(jìn)行合理推理，得出所需物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，問(wèn)題便迎刃而解。

五、2022年高考有機(jī)化學(xué)考向預(yù)測(cè)

有機(jī)化學(xué)選擇題的考查形式主要有有機(jī)化合物基礎(chǔ)知識(shí)、原子共面問(wèn)題、同分異構(gòu)體數(shù)目、根據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式判斷有機(jī)物的性質(zhì)、結(jié)合微型合成路線考查有機(jī)物知識(shí)，解答此類題需注意必修2與選修5的知識(shí)融合。有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)選做題常以某種藥物或藥物中間體的合成路線為載體，考查有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)的相關(guān)知識(shí)，解答此類題需注意選修5課本上的容易忽略的“邊角”知識(shí)點(diǎn)，同時(shí)應(yīng)關(guān)注大學(xué)有機(jī)化學(xué)知識(shí)的下放。結(jié)合《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，筆者認(rèn)為在2022年有機(jī)化學(xué)的備考中，應(yīng)特別關(guān)注以下知識(shí)：

①手性碳原子的升級(jí)考查：含手性碳原子的物質(zhì)的同分異構(gòu)體的數(shù)目判斷(含立體異構(gòu))；

②有機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理考查：如加成反應(yīng)機(jī)理、取代反應(yīng)歷程等；

③芳香化合物的升級(jí)考查：如依據(jù)給出信息判斷物質(zhì)是否具有芳香性(休克爾規(guī)則)；

④陌生的有機(jī)物結(jié)構(gòu)考查：如螺環(huán)化合物、橋環(huán)化合物、冠醚等；

⑤有機(jī)化工中條件的選擇：綜合多因素選擇合適的反應(yīng)條件，取得產(chǎn)物的最大收率；

⑥合成路線的優(yōu)化和評(píng)價(jià)：對(duì)多條合成路線進(jìn)行評(píng)價(jià)，或?qū)δ硹l合成路線進(jìn)行優(yōu)化；