■湖南省長沙縣實驗中學 黃景華

“三維”聯(lián)動，暢答有機化學推斷題

■湖南省長沙縣實驗中學 黃景華

“化學新課程標準”明確要求構(gòu)建并落實知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的三維目標體系。如何有效地解答好高考有機化學推斷題呢?在備考階段和考試過程中,對其三維目標體系采取聯(lián)合行動,便能在規(guī)定的時間內(nèi)順利地解答有機化學推斷題。

一、重視官能團的性質(zhì)與轉(zhuǎn)化

官能團對有機物的性質(zhì)起著決定作用,有機化學推斷也主要表現(xiàn)在各類官能團的轉(zhuǎn)化上,可以說,官能團是有機化學的魂。在備考階段,主動去積累各類官能團的性質(zhì)等基礎(chǔ)知識,嘗試去發(fā)現(xiàn)一些官能團之間神秘般的聯(lián)系,顯得尤為重要。

在具體推斷時,注意運用如下幾項重要技能,就能起到事半功倍的效果。(1)關(guān)注官能團的數(shù)目和在碳鏈上的相對位置;(2)注意特殊的有機反應類型(如CH2CHCH3+Cl2=及其對試劑和反應條件的獨特要求(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)生反應時,不同位置上的同種官能團的活性差異(如環(huán)側(cè)鏈上的—Br更容易發(fā)生水解反應);(4)對照反應條件或有機物的結(jié)構(gòu)特點,遷移運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:

回答下列問題:

(1)寫出A、B、C、D、E的結(jié)構(gòu)簡式:___。

(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,分子中含有一個六元環(huán)狀結(jié)構(gòu),C的分子式為C3H4O2。寫出A、B、C、D、E的結(jié)構(gòu)簡式:___。

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,對照最后的目標物乳酸的結(jié)構(gòu)簡式便知B應該是CH3CHBrCH2OH然是“醇被氧化成醛,醛再被氧化成羧酸”的一條非常經(jīng)典的有機合成路線,從而B、C和D的結(jié)構(gòu)簡式也就很容易被推斷出來了。

(2)這是一類發(fā)生取代反應明顯占優(yōu)的比較特殊的情況。

(4)C、D所含官能團的不同之處是:C含—CHO,而D含—COOH,設(shè)計實驗方案鑒別它們時,須利用—CHO或—COOH獨有的性質(zhì),自然會有多種符合要求的答案。

Ⅱ.根據(jù)題示信息可知“A與H2O”的反應為水解反應,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);通過精巧地設(shè)計有機合成路線,可進一步鞏固縮聚反應和加聚反應等重要的知識與技能。

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)

點評:在備考階段,我們還可以用其他的簡單有機物為原料仿照例1的形式,嘗試設(shè)計出一些合理的合成路線和問題,親自當一回“命題人”,這必將幫助我們非常出色地達成有機化學推斷的知識與技能目標。

二、主動帶著設(shè)問搶基本分

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

有機物H具有很好的彈性、耐磨性和電絕緣性,常用來制作纖維或無紡布等,由甲苯制取有機物H或有機物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。

請回答下列問題:

(1)有機物A的結(jié)構(gòu)簡式是____。

(2)③的反應條件是____,④的反應類型為____。

(3)寫出B與銀氨溶液反應的化學方程式:___。

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

①苯環(huán)上只有兩個取代基且苯環(huán)上的一氯代物只有兩種;

②具有和G相同的官能團;

③能夠發(fā)生消去反應。

(5)參照題干的合成路線,請設(shè)計以乙醛為起始原料制備丁酸的合成路線(無機試劑任選)。

反應流程示例如下:

解析:結(jié)合“已知①和③”的信息知:在甲苯中—CH3的對位引入一個“—CHO”,即A為,第(1)小題便快速獲解。從官能團轉(zhuǎn)化的角度,運用“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的反應條件為NaOH水溶液、加熱,④的反應類型為縮聚反應。那么,快速搶到第(2) (3)兩小題的分數(shù)便是水到渠成的事。

(2)NaOH水溶液、加熱 縮聚反應

三、調(diào)動多個感官與文本對話，明晰疑難設(shè)問的功能

對于后續(xù)難度相對較大的一些設(shè)問,僅憑基礎(chǔ)扎實還不夠,應該立即調(diào)動眼、口、手多個感覺器官與大腦協(xié)同工作,結(jié)合題目的點滴信息,與關(guān)鍵的文本進行深度的對話,力爭較快地揣摩到命題人的心思,產(chǎn)生思維的靈動,便會穩(wěn)操勝券。

下面繼續(xù)解析例2中相對較難的第(4)和第(5)兩個小題。

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,兩個取代基處在苯環(huán)的對位,含官能團——OH 和——COOH,而且要求連接—OH的碳鏈為“”。因此處于苯環(huán)對位上的兩條側(cè)鏈有下列三類情況:(ⅰ)當一條側(cè)鏈為—CH3時,則另一條側(cè)鏈可為或共3種可能的結(jié)構(gòu);(ⅱ)當一條側(cè)鏈為—COOH時,則另一條側(cè)鏈可為結(jié)構(gòu);(ⅲ)當一條側(cè)鏈為—CH2COOH時,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)生反應便能夠使有機物的碳鏈增長,生成物為CH3CH=CHCHO,其官能團為和—CHO,而目標產(chǎn)物丁酸只有—COOH一種官能團,只需使用氧化劑來氧化—CHO即可,但在設(shè)計合成路線時,需特別注意不要被氧化的問題。

答案:(4)10

(5)CH3CHO+CH3CHO等其他合理答案)

四、規(guī)范答題，提升自我價值

雖然命題人不在現(xiàn)場,題目的文本也沒有生命征兆,但我們在主動搶分的環(huán)節(jié)中已經(jīng)以科學的態(tài)度跟它們坦誠地交流了情感。這才讓我們能夠比較順利地去解答有機化學推斷題。

俗話說,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。我們在書寫時一定要考慮到閱卷者的情緒,規(guī)范書面表達,精確做到按要求答題。切忌出現(xiàn)諸如下面的一些問題:要求作答官能團的名稱,卻寫成了結(jié)構(gòu)簡式;要求作答結(jié)構(gòu)簡式,卻寫了分子式;將苯環(huán)結(jié)構(gòu)畫成了環(huán)己烷結(jié)構(gòu);寫酯化反應的化學方程式時漏寫“H2O”;要求用合成路線來表示有機合成的過程,卻寫了各步轉(zhuǎn)化的化學方程式;要求只作答符合條件的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式,卻寫出了符合條件的全部同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式;寫化學方程式時漏寫或錯寫了反應條件;等等。

(責任編輯 謝啟剛)