呂立棟
摘要:有機化學的考查是高考理綜化學卷的難點之一,尤其是有機化學推斷,有時更是無從下手。要想突破這一專題,必須進行有針對性的復習,發(fā)現(xiàn)命題規(guī)律,找到解題方法。本文提供的兩個利器——“五抓手”和“四根據(jù)”,能幫你輕松實現(xiàn)。
關(guān)鍵詞:有機化學;高考復習;有機推斷;五抓手;四根據(jù)
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2017)09-0122
有機化學是化學的重要組成板塊,也是化學高考的一大難點。縱觀近幾年高考試題,不難發(fā)現(xiàn)對于有機化學的考查主要體現(xiàn)在以下六個方面:1. 考查烷、烯、炔和芳香烴的代表物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)上的差異、烴類物質(zhì)在有機合成和有機化工中的重要作用。2. 考查鹵代烴的典型代表物的組成和結(jié)構(gòu)特點。3. 考查醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的組成和結(jié)構(gòu)特點以及它們的相互聯(lián)系。4. 考查加成反應、取代反應、氧化反應、還原反應、消去反應、加聚反應和縮聚反應。5. 結(jié)合實際考查某些有機化合物對環(huán)境和健康可能產(chǎn)生影響,關(guān)注有機化合物的安全使用問題。6. 對有機推斷的考查有以下兩個特點:
(1)常常與社會熱點問題或科學熱點問題結(jié)合在一起。(2)綜合性較強,考查有機物結(jié)構(gòu)的推測和確定,分子式及化學方程式的書寫,反應類型及同分異構(gòu)體的確定,簡單有機物合成路線的設(shè)計等??疾橛袡C推斷的實質(zhì)是根據(jù)有機物的性質(zhì),進行必要的官能團反應,從而達到考查官能團性質(zhì)的目的。
預計在2018年高考中,有機化學的命題將與實際生產(chǎn)和生活聯(lián)系更緊密,側(cè)重對有機物的性質(zhì)、之間的轉(zhuǎn)化和同分異構(gòu)體的考查。
一、對有機化學進行綜合復習時需要“五抓手”
1. 抓官能團
官能團是有機物的靈魂,官能團能夠反映有機物的結(jié)構(gòu),決定有機物的性質(zhì)。對于不同類別的有機物,特別要抓住各類有機物的官能團,把握特征性質(zhì)。如醇羥基可以發(fā)生置換、取代(HX、分子間脫水、酯化反應)、氧化(銅的催化氧化、燃燒)、消去等反應。根據(jù)不同的官能團的性質(zhì)不同,可以使用適當?shù)脑噭┩ㄟ^鑒別官能團來鑒別有機物。
(1)醛基的檢驗:加銀氨溶液,水浴加熱或加新制的Cu(OH)2懸濁液,加熱煮沸,有銀鏡或煮沸后有紅色沉淀生成。
(2)羧酸的檢驗:加紫色石蕊試液或加NaHCO3溶液,顯紅色或有大量氣泡產(chǎn)生。
(3)酚類的檢驗:加FeCl3溶液或濃溴水,顯色或產(chǎn)生白色沉淀。
2. 抓代表物
教材中對有機物的呈現(xiàn)是從特殊到一般,即先介紹某類有機物的代表物質(zhì),后推廣到該類有機物的其他物質(zhì)。對代表物的復習,一要弄清代表物質(zhì)的知識點;二要突破代表物質(zhì)的重難點。有機物的性質(zhì)是有機化學知識的重點,對于代表物質(zhì)的化學性質(zhì)的學習,要注意理解反應本質(zhì),可以從有機物反應過程中化學鍵斷裂的角度進行分析。因此,掌握代表物質(zhì)的化學性質(zhì)就基本上掌握了該類物質(zhì)的性質(zhì),但還需要注意一些特殊的物質(zhì)。如乙醇能發(fā)生消去反應,但(CH3)3CCH2OH不能發(fā)生消去反應;又如乙醇能發(fā)生催化氧化反應,而(CH3)3COH不能發(fā)生催化氧化反應。
3. 抓規(guī)律
對有機物性質(zhì)的復習要善于總結(jié)抓取有機反應的相關(guān)規(guī)律。
一要注意對常見的有機反應類型進行總結(jié),通過對有機反應常見形式的歸納,加深對有機反應類型的理解。例如取代反應包括:鹵代、硝化、磺化、酯化、水解等;加成反應:碳碳雙鍵、碳碳三鍵、苯環(huán)、羰基(醛、酮)等的加成;二要注意對常見的有機反應規(guī)律進行總結(jié),通過對有機反應發(fā)生條件的分析,加深對有機反應機理的理解。例如消去反應是鹵代烴的典型反應,但并不是所有的鹵代烴均能發(fā)生消去反應,能發(fā)生消去反應的鹵代烴的結(jié)構(gòu)特點:與鹵原子相連碳原子的相鄰碳原子上有氫原子。如CH3Cl、 、(CH3)3CCH2Cl等不能發(fā)生消去反應。氧化反應是苯的同系物的典型反應,但并不是所有苯的同系物都能發(fā)生氧化反應,能被酸性高錳酸鉀溶液氧化的苯的同系物結(jié)構(gòu)特點:側(cè)鏈烴基上與苯基相連的碳原子上有氫原子。如 不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化。
4. 抓轉(zhuǎn)化關(guān)系
掌握醇、醛、羧酸、酯之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系是解答有機綜合性試題的基礎(chǔ)。烴的含氧衍生物的相互轉(zhuǎn)化如下:
5. 抓同分異構(gòu)
(1)互為同分異構(gòu)體的物質(zhì),其分子式一定相同,包含三層含義:組成元素相同,最簡式相同,相對分子質(zhì)量相同?;橥之悩?gòu)體的化合物,其結(jié)構(gòu)一定不同,包括碳鏈異構(gòu)、位置異構(gòu)、類別異構(gòu)或官能團異構(gòu)。空間異構(gòu)高考不做要求。
(2)書寫同分異構(gòu)體,首先考慮是否存在類別異構(gòu),對同一類物質(zhì)再依碳鏈異構(gòu)、位置異構(gòu)順序?qū)懗鐾之悩?gòu)體。常見的類別異構(gòu)包括:分子式相同的醇、酚和醚;分子式相同的醛和酮;分子式相同的羧酸、酯、羥基醛等;分子式相同的氨基酸和硝基化合物等。
(3)書寫含苯環(huán)酯的同分異構(gòu)體時,首先要確定苯環(huán)上取代基的數(shù)目;其次,如果是一取代苯,要注意取代基里的碳鏈異構(gòu)和酯基的位置異構(gòu)。
二、解有機推斷題的關(guān)鍵點是找突破口,用好“四根據(jù)”
1. 根據(jù)特殊顏色、特殊狀態(tài)、特殊氣味等進行推斷
(1)特殊的顏色:酚類物質(zhì)遇Fe3+呈紫色;淀粉遇碘水呈藍色;苯酚無色,但在空氣中因部分氧化而顯粉紅色。
(2)特殊的氣味:硝基苯有苦杏仁味;乙醇和低級酯有醇香味;甲醛、乙醛、甲酸、乙酸有刺激性氣味。
(3)特殊的水溶性、熔沸點等:苯酚常溫時在水中溶解度不大,但高于65 ℃以上可與水以任意比互溶;常溫下呈氣態(tài)的物質(zhì)有:碳原子小于4的烴類、甲醛、新戊烷、CH3Cl等。
(4)特殊的用途:甲苯、甘油、纖維素能制備炸藥;甲醛的水溶液可用來消毒、殺菌、浸制生物標本;葡萄糖或醛類物質(zhì)可用于制鏡業(yè)。endprint
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2. 根據(jù)特殊反應條件、試劑或特征現(xiàn)象推知官能團的種類
(1)濃硫酸/△,表示反應物發(fā)生醇的消去(含有醇羥基)或酯化反應(含有羥基、羧基);稀硫酸/△,表示反應物發(fā)生酯的水解(含有酯基)或二糖、多糖的水解。
(2)NaOH水溶液/△,表示反應物發(fā)生鹵代烴的水解(含有-X)或酯的水解(含有酯基);NaOH醇溶液/△,表示反應物發(fā)生鹵代烴的消去(含有-X)。
(3)使溴水褪色,則表示該物質(zhì)中可能含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵結(jié)構(gòu)。
(4)使KMnO4(H+)溶液褪色,則該物質(zhì)中可能含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵或“—CHO”等結(jié)構(gòu)或為苯的同系物。
(5)遇FeCl3溶液顯色,或加入溴水出現(xiàn)白色沉淀,則該物質(zhì)中含有酚羥基。
(6)加入新制的Cu(OH)2懸濁液,加熱煮沸有紅色沉淀生成或加入銀氨溶液加熱有銀鏡生成,表示含有—CHO。
(7)加入金屬Na放出H2,表示含有—OH或—COOH;加入NaHCO3溶液產(chǎn)生氣體,表示含有—COOH。
3. 根據(jù)數(shù)據(jù)確定官能團的數(shù)目
(1)與X2、HX、H2的反應:取代(ROH~HX或苯酚~3X2);加成(碳碳雙鍵~X2或HX或H2;碳碳三鍵~2X2或2HX或2H2;苯環(huán)~3H2;─CHO~H2)
(2)銀鏡反應:─CHO~2Ag;(注意:HCHO~4Ag)
(3)與新制的Cu(OH)2反應:─CHO~2Cu(OH)2~Cu2O;─COOH~1/2Cu(OH)2
(4)與鈉反應:─OH~Na ~1/2H2;─COOH~Na ~1/2H2
(5)與NaOH反應:酚羥基~NaOH;羧基~NaOH;醇酯基~NaOH;酚酯基~2NaOH;R─X~NaOH。
(6)某有機物與醋酸反應,相對分子質(zhì)量增加42,則含有1個—OH;增加84,則含有2個—OH。
4. 根據(jù)性質(zhì)確定官能團的位置
(1)若醇能氧化為醛或羧酸,則醇分子中應含有結(jié)構(gòu)—CH2OH;若能氧化成酮,則醇分子中應含有結(jié)構(gòu)—CHOH—。
(2)由消去反應的產(chǎn)物可確定—OH或—X的位置。
(3)由一鹵代物的種類可確定碳架結(jié)構(gòu)。
(4)由有機物發(fā)生酯化反應能生成環(huán)酯或聚酯,可確定有機物是羥基酸,并根據(jù)環(huán)的大小,可確定—OH與—COOH的相對位置。
(作者單位:山西太原市第十五中學 030000)endprint