剖析有機(jī)命題特點(diǎn) 突破常見解題誤區(qū)

江蘇 張志立

剖析有機(jī)命題特點(diǎn) 突破常見解題誤區(qū)

江蘇 張志立

從近幾年各地區(qū)高考化學(xué)試題來看：考查題型以選擇題、有機(jī)合成題、有機(jī)實(shí)驗(yàn)題為主。共同點(diǎn)是取材新穎，靈活考查，從多角度全方位考查基礎(chǔ)知識(shí)和基本能力，注重聯(lián)系生產(chǎn)、生活、醫(yī)藥、新科技等方面，是高考的重點(diǎn)也是熱點(diǎn)。因此要注意培養(yǎng)考生的自學(xué)能力、信息遷移能力、創(chuàng)新能力以及全面分析問題的綜合能力。

一、同分異構(gòu)體的判斷與書寫 考查考生的思維整體性

同分異構(gòu)的判斷與書寫是高考中高頻考點(diǎn)，選擇題中有機(jī)物同分異構(gòu)體數(shù)目的確定，有機(jī)推斷題中限制條件下的有機(jī)物同分異構(gòu)體個(gè)數(shù)的判斷或同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書寫。預(yù)計(jì)2016年高考中仍會(huì)成為熱點(diǎn)。

【例1】（2015全國卷Ⅱ，5）分子式為C5H10O2并能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)放出氣體的有機(jī)物有（不含立體異構(gòu)）（ ）

A．3種 B．4種

C．5種 D．6種

【出錯(cuò)原因】部分考生辨別不清丁基有幾種結(jié)構(gòu)可能，從而導(dǎo)致錯(cuò)選。

【解析】能與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2氣體的有機(jī)物中一定含有羧基，C5H10O2滿足CnH2nO2，所以C5H10O2為飽和一元羧酸，分子組成可視為C4H9COOH，因丁基有4種結(jié)構(gòu)，故符合題設(shè)條件的有機(jī)物共有4種。

【答案】B

【點(diǎn)評(píng)】本題以“有機(jī)物的組成、化學(xué)性質(zhì)、同分異構(gòu)體數(shù)目的確定”有機(jī)整合在一起，對(duì)有機(jī)物知識(shí)進(jìn)行綜合考查。熟練掌握碳原子數(shù)小于5的烴基的個(gè)數(shù)是解決本題的關(guān)鍵，甲基與乙基均為1種，丙基2種、丁基4種等，從而考查學(xué)生的思維整體性。

【例2】（2015全國卷Ⅱ，38改編）在戊二酸（HOOCCH2CH2CH2COOH）的同分異構(gòu)體中，能同時(shí)滿足下列條件的共有________種（不含立體異構(gòu)）：

①能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體 ②既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能發(fā)生皂化反應(yīng)

寫出這幾種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式：______________。

【出錯(cuò)原因】部分考生對(duì)甲酸酯基的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)辨析不清，從而導(dǎo)致判斷錯(cuò)誤。

【解析】戊二酸的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足①能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生氣體，含—COOH，②既能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，又能發(fā)生皂化反應(yīng)，含有醛基且含有酯基，即甲酸酯基（HCOO—），戊二酸分子中共5個(gè)碳原子，則含3個(gè)C—C—C上的2個(gè)H被—COOH、HCOO—取代，共為3＋2＝5種。它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式見答案。

【答案】5 HCOOCH2CH2CH2COOH、HCOOCH2CH（COOH）CH3、HCOOCH（CH3）CH2COOH、HCOOCH（COOH）CH2CH3、HCOOC（CH3）2COOH

【點(diǎn)評(píng)】本題重點(diǎn)以“有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)為載體”，考查考生對(duì)“甲酸酯基（HCOO—）”的理解與應(yīng)用。其次是—COOH、HCOO—如何取代3個(gè)C—C—C上的2個(gè)H，從而考查考生對(duì)碳鏈變化的判斷能力。只要思維有序，考慮全面，就能避免重寫或漏寫。

二、辨析有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 考查考生的思維靈活性

從有機(jī)物結(jié)構(gòu)出發(fā)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，掌握和剖析結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系，掌握有機(jī)反應(yīng)的規(guī)律性；同時(shí)還要學(xué)會(huì)從有機(jī)物的性質(zhì)來推斷有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。只要把官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)分析清楚，就可以從本質(zhì)上掌握各類有機(jī)物的主要化學(xué)性質(zhì)，從而培養(yǎng)考生思維的靈活性。

【例3】（2015重慶，5）某化妝品的組分Z具有美白功效，原從楊樹中提取，現(xiàn)可用如圖反應(yīng)制備，下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）

A．X、Y和Z均能使溴水褪色

B．X和Z均能與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2

C．Y既能發(fā)生取代反應(yīng)，也能發(fā)生加成反應(yīng)

D．Y可作加聚反應(yīng)單體，X可作縮聚反應(yīng)單體

【出錯(cuò)原因】注意只有苯環(huán)上酚羥基鄰對(duì)位有氫原子的酚才能和溴水發(fā)生取代反應(yīng)，為易錯(cuò)點(diǎn)；部分考生不能聯(lián)想到用甲醛與苯酚發(fā)生縮聚反應(yīng)的冷知識(shí)點(diǎn)來應(yīng)答D選項(xiàng)。

【解析】A項(xiàng)，X和Z中都有酚羥基，都能與溴水發(fā)生取代反應(yīng)，Y中含有碳碳雙鍵，能與溴水發(fā)生加成反應(yīng)，三者均能使溴水褪色，正確；B項(xiàng)，酚羥基的酸性比碳酸弱，X和Z均不能與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，Y中苯環(huán)能發(fā)生取代反應(yīng)，碳碳雙鍵能發(fā)生加成反應(yīng)，正確；D項(xiàng)，Y中有碳碳雙鍵可以發(fā)生加聚反應(yīng)，X中有酚羥基，能發(fā)生類似酚醛樹脂的縮聚反應(yīng)，正確。

【答案】B

【點(diǎn)評(píng)】本題屬于多官能團(tuán)分析，解答時(shí)要認(rèn)真識(shí)別有機(jī)物含有哪些官能團(tuán)，根據(jù)各官能團(tuán)的特性推測(cè)其可能發(fā)生的反應(yīng)。對(duì)一些冷知識(shí)點(diǎn)復(fù)習(xí)要多加關(guān)注，如能發(fā)生縮聚反應(yīng)生成高分子化合物的有機(jī)物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：含雙官能團(tuán)，雙官能團(tuán)之間能相互作用，雙官能團(tuán)可能相同也可能不同。如含兩個(gè)—OH可以生成聚醚；一個(gè)—OH與一個(gè)—COOH可生成聚酯；一個(gè)—OH與一個(gè)—CHO可以生成羥醛化合物；一個(gè)—NH2與一個(gè)—COOH可以生成多肽等。

三、判斷有機(jī)反應(yīng)類型 考查考生的思維準(zhǔn)確性

加成反應(yīng)、取代反應(yīng)、消去反應(yīng)、聚合反應(yīng)是四大有機(jī)反應(yīng)基本類型，也是高考有機(jī)試題必考的反應(yīng)題型，從考查角度上看：選擇題中，通常是判斷某指定物質(zhì)能否發(fā)生相應(yīng)類型的反應(yīng)；非選擇題中，通常是分析某一變化的反應(yīng)類型或?qū)懗鰧?duì)應(yīng)變化的化學(xué)方程式。預(yù)計(jì)2016年高考中仍是必考知識(shí)點(diǎn)。

【例4】（2015海南，9）下列反應(yīng)不屬于取代反應(yīng)的是（ ）

A．淀粉水解制葡萄糖

B．石油裂解制丙烯

C．乙醇與乙酸反應(yīng)制乙酸乙酯

D．油脂與濃NaOH溶液反應(yīng)制高級(jí)脂肪酸鈉

【出錯(cuò)原因】部分考生對(duì)取代反應(yīng)的機(jī)理理解不透徹，判斷模糊，從而導(dǎo)致錯(cuò)選。

【解析】A項(xiàng)，淀粉發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生葡萄糖，也屬于取代反應(yīng)；B項(xiàng)，石油裂解制丙烯的反應(yīng)屬于分解反應(yīng)，不屬于取代反應(yīng)；C項(xiàng)，乙醇與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成乙酸乙酯和水，也屬于取代反應(yīng)；D項(xiàng)，油脂與濃NaOH溶液發(fā)生皂化反應(yīng)生成高級(jí)脂肪酸鈉和甘油，也屬于取代反應(yīng)。

【答案】B

【點(diǎn)評(píng)】本題考查常見的取代反應(yīng)所包含的反應(yīng)類別及應(yīng)用。常見能發(fā)生取代反應(yīng)有：烷烴與鹵素單質(zhì)光照反應(yīng)、苯及其同系物與鹵素單質(zhì)光照反應(yīng)、硝化反應(yīng)、鹵代烴在堿性條件下水解反應(yīng)、醇與酸的酯化反應(yīng)、酯在酸或堿性條件下的水解反應(yīng)、二糖及多糖的水解反應(yīng)、多肽的水解反應(yīng)等均屬于取代反應(yīng)的范疇。只有理解概念的內(nèi)涵和外延，才能對(duì)反應(yīng)類型做出正確的判斷，從而培養(yǎng)考生的思維的準(zhǔn)確性。

四、縝密有機(jī)推斷與合成題 考查考生的思維創(chuàng)造性

有機(jī)化學(xué)的重要使命就是合成對(duì)人類有益的有機(jī)化合物。有機(jī)推斷與合成題，是以考查有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)模塊的核心知識(shí)為目的的?？疾榈膬?nèi)容主要集中在有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和分類；官能團(tuán)名稱、推斷及其轉(zhuǎn)化；有機(jī)物分子式和結(jié)構(gòu)的確定；精心分析流程圖，尋找官能團(tuán)的引入、轉(zhuǎn)化、保護(hù)或消除的方法。重點(diǎn)關(guān)注前后兩物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上的不同點(diǎn)，了解反應(yīng)物斷裂的舊鍵位置及斷鍵方式，判斷生成物新鍵的形成位置和方式。

【例5】（2015全國卷Ⅰ，38節(jié)選）A（C2H2）是基本有機(jī)化工原料。由A制備聚乙烯醇縮丁醛和順式聚異戊二烯的合成路線（部分反應(yīng)條件略去）如下所示：

回答下列問題：

（1）A的名稱是_____________，B含有的官能團(tuán)是____ ________。

（3）C和D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式分別為_____________________、___________________。

（6）參照異戊二烯的上述合成路線，設(shè)計(jì)一條由A和乙醛為起始原料制備1，3－丁二烯的合成路線______________。

【出錯(cuò)原因】部分考生對(duì)烴及其衍生物的轉(zhuǎn)化流程圖感到陌生。對(duì)反應(yīng)③類型判斷不清，導(dǎo)致C與D發(fā)生縮聚反應(yīng)無法判斷。不能很好利用信息合成1，3－丁二烯。明顯感到力不從心無法解答。

【解析】（1）分子式為C2H2的有機(jī)物只有乙炔，由B后面的物質(zhì)推斷B為CH3COOCH ==CH2，含有的官能團(tuán)為碳碳雙鍵、酯基。（3）反應(yīng)③為酸性條件下酯的水解反應(yīng)，生成和乙酸，由產(chǎn)物可知C為，根據(jù)產(chǎn)物的名稱可知D為丁醛CH3CH2CH2CHO。（6）題給了合成路線的模板：首先要先了解異戊二烯的合成路線如下圖所示：

分析該題中要求合成的目標(biāo)產(chǎn)物與異戊二烯的差別，首先要確認(rèn)1，3－丁二烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的鍵線式為可以發(fā)現(xiàn)其比異戊二烯少一個(gè)甲基，因此將中間產(chǎn)物中相應(yīng)的甲基去除，最后將提供此甲基的原料“丙酮”中相應(yīng)的甲基也去除，即可得出目標(biāo)合成路線。在原有的合成路線中找出甲基如圖所示：

去除甲基換成氫后如圖所示：

【答案】（1）乙炔 碳碳雙鍵、酯基

【點(diǎn)評(píng)】本題最大的創(chuàng)新點(diǎn)在于要求考生獨(dú)立設(shè)計(jì)新物質(zhì)的合成路線，這對(duì)考生的分析能力和自學(xué)能力的要求較高。從解決問題所需要的知識(shí)角度上看：一是要直接利用烴與鹵代烴、醇、醛、酸、酯之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì)或分析；二是要重點(diǎn)分析新信息中不同物質(zhì)間轉(zhuǎn)化時(shí)碳骨架的變化情況，以及官能團(tuán)的種類、數(shù)量的變化等，進(jìn)行遷移應(yīng)用。從而培養(yǎng)考生思維的創(chuàng)造性。

五、有機(jī)背景下實(shí)驗(yàn)探究題 考查考生的思維發(fā)散性

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是印證和深化有機(jī)化學(xué)理論的重要課題。高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)要求考生全面了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和步驟，會(huì)控制實(shí)驗(yàn)條件和選擇、使用實(shí)驗(yàn)儀器，能夠按照要求設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案、會(huì)觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)財(cái)⑹鰧?shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論等。近幾年高考的實(shí)驗(yàn)大題，顯著增加了開放性探究試題，鼓勵(lì)發(fā)散性思維，考查思維的全面性、靈活性和獨(dú)創(chuàng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

【例6】（2015全國卷Ⅰ，26節(jié)選）（3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：

①草酸的酸性比碳酸的強(qiáng)：_______________________。

②草酸為二元酸：________________________________。

【出錯(cuò)原因】部分考生對(duì)中和滴定的定量實(shí)驗(yàn)感到無從下手，有的在用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液時(shí)，指示劑易選為甲基橙，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)有誤差。

【解析】（3）①要證明草酸酸性大于碳酸，可以利用強(qiáng)酸制取弱酸的原理，向盛有少量NaHCO3溶液的試管里滴加草酸溶液，看是否有氣泡產(chǎn)生，若有氣泡產(chǎn)生，就說明草酸酸性大于碳酸。②草酸和NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)，如果草酸是二元酸，則參加反應(yīng)的草酸物質(zhì)的量應(yīng)該是NaOH的一半，所以用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液時(shí)，若消耗NaOH的物質(zhì)的量是草酸的2倍，就說明草酸是二元酸。由于恰好完全中和時(shí)，產(chǎn)生的草酸鈉溶液呈堿性，故選用的指示劑應(yīng)該為酚酞試液。

【答案】①向盛有少量NaHCO3溶液的試管里滴加草酸溶液，有氣泡產(chǎn)生 ②用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定草酸溶液，消耗NaOH的物質(zhì)的量是草酸的2倍

【點(diǎn)評(píng)】本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，側(cè)重考查學(xué)生知識(shí)綜合應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)基本操作能力及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力，綜合性較強(qiáng)。該題的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題答案往往不是唯一的，但只要合理即可。這種凸顯探究性和開放性的實(shí)驗(yàn)命題仍是高考命題的一種新趨勢(shì)。這就要求復(fù)習(xí)時(shí)：回歸教材、結(jié)合教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)進(jìn)行發(fā)散探討。注重將實(shí)驗(yàn)基本操作等基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能融入備考復(fù)習(xí)中，通過真實(shí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)情境解決實(shí)際問題、提升解題能力，才能在備考中立于不敗之地。

（作者單位：江蘇省淮州中學(xué)）