烴及其衍生物??碱}型及解題策略
◇山東于珍娟
隨著高考改革的不斷深入,對(duì)化學(xué)知識(shí)的考查由以前的單一型向綜合型過渡,由知識(shí)型向能力型、實(shí)踐型和操作型轉(zhuǎn)化.這就要求學(xué)生不僅要掌握課本知識(shí),更重要的是運(yùn)用課本知識(shí)去解決現(xiàn)實(shí)生活中的一些問題.現(xiàn)將烴及其衍生物高考??碱}型及解題策略總結(jié)如下,供同學(xué)們備考參考使用.
1與烴及其衍生物有關(guān)的分子式判斷問題
A分子式為C3H2O3;
B分子中含6個(gè)σ鍵;
C分子中只有極性鍵;
D8.6g該物質(zhì)完全燃燒得到6.72LCO2
根據(jù)該物質(zhì)結(jié)構(gòu)式和碳原子4個(gè)鍵原則,很容易得到該分子中含2個(gè)氫原子、3個(gè)碳原子、3個(gè)氧原子,該分子的化學(xué)式為C3H2O3,選項(xiàng)A正確.該分子中還存在2個(gè)C—H共價(jià)鍵,因此一共有8個(gè)σ鍵,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤.該分子中不僅含有極性共價(jià)鍵,還有C—C之間的非極性共價(jià)鍵,所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤.氣體摩爾體積值應(yīng)該在標(biāo)準(zhǔn)狀況下使用,該選項(xiàng)沒有指明是否是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案為A.
解題策略要看懂物質(zhì)結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,分清楚哪些是C原子、哪些是H原子及O原子.要掌握每個(gè)C—H共價(jià)鍵含有的σ鍵的個(gè)數(shù).要知道C—C鍵之間是非極性共價(jià)鍵不是極性共價(jià)鍵,氣體摩爾體積值應(yīng)該在標(biāo)準(zhǔn)狀況下使用,這一條件不能忽視.
2與烴有關(guān)的有機(jī)物種類推斷問題
例2(2015年海南卷) 分子式為C4H10O并能與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣的有機(jī)物有(不含立體異構(gòu))()種.
A3;B4;C5;D6
根據(jù)分子式C4H10O可確定該物質(zhì)屬飽和一元醇或醚.可以與金屬Na發(fā)生反應(yīng)放出氫氣,則說明該物質(zhì)是醇,C4H10O可以看作是C4H10的分子中的1個(gè)H原子被羥基—OH取代產(chǎn)生的,C4H10有CH3CH2CH2CH3、(CH3)2CHCH32種不同的結(jié)構(gòu),前者有2種不同的H原子,后者也有2種不同的H原子,它們可以分別被羥基取代,因此符合該性質(zhì)的醇有4種,答案為B.
3與烴及其衍生物有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)問題
例3(2015年重慶卷) 某化妝品的組分Z具有美白功效,原從楊樹中提取,現(xiàn)可用如下反應(yīng)制備,下列敘述錯(cuò)誤的是().
AX、Y和Z均能使溴水褪色;
BX和Z均能與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2;
CY既能發(fā)生取代反應(yīng),也能發(fā)生加成反應(yīng);
DY可作加聚反應(yīng)單體,X可作縮聚反應(yīng)單體
X中有酚羥基、Y中有碳碳雙鍵、Z中有酚羥基,它們均能使溴水褪色,選項(xiàng)A正確.酚羥基的酸性比碳酸弱,不能和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出二氧化碳,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.Y中有碳碳雙鍵,能發(fā)生加成反應(yīng);有苯環(huán),能發(fā)生取代反應(yīng),選項(xiàng)C正確.Y中有碳碳雙鍵,能發(fā)生類似聚乙烯的加聚反應(yīng);Y中有酚羥基,能發(fā)生類似酚醛樹脂的縮聚反應(yīng),選項(xiàng)D正確.答案為B.
解題策略解決與烴及其衍生物有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)問題重點(diǎn)要掌握酚羥基以及碳碳雙鍵的化學(xué)性質(zhì),能否使溴水褪色,能否與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出二氧化碳,碳碳雙鍵中是否含有苯環(huán),以便于準(zhǔn)確判斷能否發(fā)生取代反應(yīng)、能否發(fā)生加聚反應(yīng)以及發(fā)生縮聚反應(yīng).
4與烴及其衍生物有關(guān)的實(shí)驗(yàn)問題
例4(2015年安徽卷) 四苯基乙烯(TPE)及其衍生物具有誘導(dǎo)發(fā)光特性,在光電材料等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣泛.以下是TPE的2條合成路線(部分試劑及反應(yīng)條件省略):
(1)A的名稱是________;試劑Y為________.
(2)B→C的反應(yīng)類型為________;B中官能團(tuán)的名稱是________,D中官能團(tuán)的名稱是________.
(3)E→F的化學(xué)方程式是________.
(5) 下列敘述正確的是().
aB的酸性比苯酚強(qiáng);
bD不能發(fā)生還原反應(yīng);
cE含有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫;
dTPE既屬于芳香烴也屬于烯烴
(1) 根據(jù)B結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式逆推可知A是甲苯在酸性高錳酸鉀溶液中被氧化的過程,因此A的名稱為甲苯,條件是酸性KMnO4溶液.
(2) 從圖示可知B→C的過程中,B中的羥基被取代成溴原子,因此反應(yīng)類型為取代反應(yīng),B中的官能團(tuán)名稱為羧基,D中官能團(tuán)為羰基.
(3) 由D可逆推知F中存在羥基,所以E→F是E在NaOH水溶液中發(fā)生的取代反應(yīng),反應(yīng)方程式為
(4) 結(jié)合題目條件,同分異構(gòu)體是萘的一元取代物,根據(jù)不飽和度可知,該物質(zhì)中還有1個(gè)碳碳三鍵,因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
(5) 酚羥基的酸性很弱,所以苯甲酸的酸性大于苯酚的酸性,選項(xiàng)a正確;D存在羰基,可以與氫氣發(fā)生加成反應(yīng),屬于還原反應(yīng),因此選項(xiàng)b錯(cuò)誤;E物質(zhì)中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,因此選項(xiàng)c錯(cuò)誤;TPE物質(zhì)中既存在苯環(huán)又存在碳碳雙鍵,組成元素只有碳?xì)?種元素,因此既屬于芳香烴又屬于烯烴,選項(xiàng)d正確.答案為a、d.
解題策略有關(guān)與烴及其衍生物有關(guān)的實(shí)驗(yàn)問題應(yīng)該遵循以下解題規(guī)律:
1) 明確解題程序.
a) 審好題,才能做好題.看題干,找準(zhǔn)關(guān)鍵詞;看題枝,注意各分支的關(guān)鍵信息.
b) 準(zhǔn)確分析題中所給烴及其衍生物的分子式、結(jié)構(gòu)式或結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式.
c) 準(zhǔn)確判斷官能團(tuán),根據(jù)官能團(tuán)的性質(zhì)推測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)和可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)類型.
d) 注意有機(jī)物同分異構(gòu)現(xiàn)象,根據(jù)題意準(zhǔn)確寫出結(jié)構(gòu)式.
e) 遇到含有新情景、新材料的試題時(shí),回憶與學(xué)過哪些基礎(chǔ)知識(shí)有關(guān)聯(lián),確定解題的大方向.這類試題的共同特點(diǎn)是材料在書外,答案在書內(nèi).
2) 書寫要規(guī)范.有機(jī)試題的答案中要使用的符號(hào)多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,對(duì)書寫的規(guī)范性要求很高.
總之,以上是烴及其衍生物高考的重點(diǎn)題型,只有在熟練掌握烴及其衍生物的性質(zhì)及其相互衍變的關(guān)系的基礎(chǔ)上,堅(jiān)持以官能團(tuán)為中心,結(jié)合具體的條件和數(shù)據(jù)再綜合分析,才能夠做出正確合理的推斷.
鏈接練習(xí)
1.(2015新課標(biāo)Ⅰ)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))().
A3種;B4種;C5種;D6種
2.(2015年江蘇卷) 己烷雌酚的一種合成路線如下圖:
X
Y(己烷雌酚)
下列敘述正確的是().
A在NaOH水溶液中加熱,化合物X可發(fā)生消去反應(yīng);
B在一定條件,化合物Y可與HCHO發(fā)生縮聚反應(yīng);
C用FeCl3溶液可鑒別化合物X和Y;
D化合物Y中不含有手性碳原子
鏈接練習(xí)參考答案1.B.2.B、C.
(作者單位:山東省平度市山東省華僑中學(xué))