高考有機(jī)化學(xué)核心知識(shí)解讀

■華中科技大學(xué)附屬中學(xué)

理解和掌握核心知識(shí)和重要規(guī)律，形成和積累豐富的解題依據(jù)，是解題的前提和保障。本文試圖將選修5《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》中的核心知識(shí)和重要規(guī)律進(jìn)行歸納總結(jié)，意在給同學(xué)們提供優(yōu)質(zhì)的復(fù)習(xí)素材，并引導(dǎo)大家在學(xué)習(xí)中運(yùn)用聯(lián)系、比較、歸納、整合等方法提高復(fù)習(xí)備考效率。

一、重要的基本概念和化學(xué)用語(yǔ)

1.基本概念(見表1)。

表1

注意：(1)含有某種官能團(tuán)的有機(jī)物不一定屬于某類有機(jī)物，如含有羥基(—OH)的有機(jī)物不一定屬于醇(可能為酚類、羧酸等)，含有醛基(—CHO)的有機(jī)物不一定屬于醛(可能屬于甲酸酯類、糖類等)。

(2)官能團(tuán)寫在碳鏈或碳環(huán)的左邊時(shí)要注意原子的正確連接方式，如HO—、HOOC—、O2N—等。

(3)高分子化合物都是混合物，淀粉和纖維素不是同分異構(gòu)體。

特別提醒：核磁共振氫譜中有幾個(gè)吸收峰，分子中就有幾種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子，峰面積之比就是不同環(huán)境氫原子的數(shù)目之比。

2.表示分子組成和結(jié)構(gòu)的化學(xué)用語(yǔ)(見表2)。

表2

注意：(1)在鍵線式中，只能略去C—H鍵，其他化學(xué)鍵不能省略；碳鏈中的C、H原子不標(biāo)注，其他原子必須寫出；拐點(diǎn)、端點(diǎn)都表示1個(gè)碳原子。

(2)書寫化學(xué)方程式時(shí)，有機(jī)物寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式或鍵線式，不寫分子式(葡萄糖、淀粉等例外，應(yīng)注明名稱)。

二、重要的結(jié)構(gòu)原則和命名規(guī)則

1.碳四價(jià)原則。有機(jī)物分子中，碳原子的4個(gè)價(jià)電子參與成鍵，形成4個(gè)鍵。另外，氧(硫)原子總是形成2個(gè)鍵，氫和鹵素原子總是形成1個(gè)鍵，氮(磷)原子通常形成3個(gè)鍵。

三、有機(jī)化合物的組成、物理性質(zhì)和分離提純方法

1.分子組成(見表3)。

表3

注意：(1)烴CxHy和烴的含氧衍生物CxHyOz中y均為偶數(shù)，其最大值為(2x+2)。分子中每多1個(gè)雙鍵或環(huán)，就少2個(gè)H原子。

(2)同系物CnH2n+2、CnH2n、CnH2n-2、CnH2n-6中隨n的增大，碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(C)依次增大、不變、減小、減小，CH4是含氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的烴。

(3)CnH2n+2與Cn-1H2n-2O(如丙烷與乙醛)、CnH2n+2O與Cn-1H2n-2O2(如丙醇與乙酸)的相對(duì)分子質(zhì)量相等。

(5)飽和多元酸通式為CnH2n+2Ox，飽和二元醛、二元羧酸的通式分別為CnH2n-2O2、CnH2n-2O4。

2.物理性質(zhì)(見表4)。

表4

3.有機(jī)物分離與提純的常用方法(見表5)。

表5

注意：除去乙烷中的乙烯不能用酸性KMnO4溶液洗氣或催化加氫等方法；苯中的苯酚不能加濃溴水除去(三溴苯酚溶于苯)；檢驗(yàn)含有的化合物中的，不能只加酸性KMnO4溶液。

四、有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化、定量關(guān)系和反應(yīng)類型

1.重要有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化(以含有2個(gè)碳原子的化合物為出發(fā)點(diǎn)的轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)關(guān)系為例)。

特別提醒：(1)抓住官能團(tuán)的變化，熟悉有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化。

(2)熟知常見的新信息，判斷有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化。比如，以下信息在高考題中高頻出現(xiàn)，應(yīng)學(xué)會(huì)遷移和應(yīng)用，化生為熟，成為解題依據(jù)。

(3)熟記特征條件，掌握有機(jī)物的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化。如“NaOH/醇，△”是消去HX的特征條件，“濃H2SO4/△”發(fā)生的可能是硝化反應(yīng)、醇的分子內(nèi)或分子間脫水反應(yīng)、酯化反應(yīng)等。

2.有機(jī)反應(yīng)中的八大定量關(guān)系(見表6)。

表6

續(xù)表

(2)碳氧雙鍵不與Br2、HBr等發(fā)生加成反應(yīng)。

(3)醇(羥基)不與NaOH反應(yīng)，酚(羥基)不與NaHCO3反應(yīng)。

3.反應(yīng)類型的判斷。

依據(jù)反應(yīng)類型的概念和特點(diǎn)、有機(jī)物之間相互轉(zhuǎn)化的官能團(tuán)變化或發(fā)生轉(zhuǎn)化的特征條件來(lái)判斷反應(yīng)類型(見表7)。

表7

五、有機(jī)物的推斷與合成

考查有機(jī)化學(xué)知識(shí)的非選擇題均為推斷或合成有機(jī)物的綜合題。

分析有機(jī)推斷與合成試題，要求熟練掌握有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、官能團(tuán)的性質(zhì)以及它們之間的衍變關(guān)系，需要有較強(qiáng)的提取、整合、應(yīng)用新信息的能力。認(rèn)真審題：在關(guān)鍵信息上畫線，找出已知條件和推斷內(nèi)容，弄清被推斷物質(zhì)與已知條件的關(guān)系，以特征信息為突破口，將題給信息與已學(xué)知識(shí)有機(jī)結(jié)合、合理遷移，識(shí)別所給信息與要推斷的情景之間的不同，有時(shí)還需結(jié)合題目的設(shè)問(wèn)，通過(guò)正向推理、逆向推理或綜合推理求出每種物質(zhì)和每步變化(或只推出解題所需要的物質(zhì)和變化)，使全題題意暢通。規(guī)范答題：認(rèn)真審讀題設(shè)問(wèn)題，按設(shè)問(wèn)的要求規(guī)范作答。

有機(jī)物推斷與合成的思路如下。

[解題示例]

[例]氯吡格雷是一種用于抑制血小板聚集的藥物，該物質(zhì)的合成路線之一如下所示。

請(qǐng)回答：

(1)A的名稱為____。F中無(wú)氧官能團(tuán)的名稱為____。

(2)X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____。D的分子式為____。

(3)G→氯吡格雷的反應(yīng)類型為____。

(4)B→C的化學(xué)方程式為____。

(5)同時(shí)滿足下列條件的E的同分異構(gòu)體有____種(不考慮立體異構(gòu))；其中核磁共振氫譜有5種吸收峰，且峰面積之比為1∶1∶2∶2∶2的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____。

①結(jié)構(gòu)中存在與F相同的官能團(tuán)。

②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)，其在堿性條件下水解的兩種產(chǎn)物也能發(fā)生銀鏡反應(yīng)。

解析：解題突破口是A→B→C→D→E→F等各步轉(zhuǎn)化的轉(zhuǎn)化條件和題給新信息①②③。

(4)B→C先發(fā)生氯代烴的水解，再發(fā)生信息①中的反應(yīng)，得到醛，總反應(yīng)為。

(5)E的同分異構(gòu)體中存在—NH2、—Cl、酯基；可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)，表明是甲酸酯；水解得到甲酸鹽和一種醛，根據(jù)提示信息可知應(yīng)該是醇的羥基碳原子上連有—Cl，所以為，還有鄰、間兩種結(jié)構(gòu)，其中核磁共振氫譜中峰面積比為1∶1∶2∶2∶2的是。