尉言勛
有機(jī)化學(xué)推斷題是高考的熱點(diǎn),通過研究近年高考試題,發(fā)現(xiàn)命題通常以乙烯、苯及其同系物、乙醇、鹵代烴等常見物質(zhì)為中心,考查其相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系。有時(shí)提供新知識,讓考生現(xiàn)場學(xué)習(xí),理解消化后再遷移應(yīng)用,即我們通常所說的信息給予題。要想靈活地解答這類題目,必須全面地掌握有機(jī)物的性質(zhì)以及有機(jī)物間相互轉(zhuǎn)化的知識網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)依據(jù)《考試說明》和近幾年高考有機(jī)化學(xué)推斷題,對有機(jī)化學(xué)知識要點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié),從“五個(gè)維度”進(jìn)行突破來解答有機(jī)推斷題。
一.知識準(zhǔn)備
1.第一維度——有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的主要類型。
常見的有機(jī)反應(yīng)類型有取代反應(yīng)(酯化、水解)、加成反應(yīng)、消去反應(yīng)、聚合反應(yīng)(加聚、縮聚)、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)等??荚囌f明中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、消去反應(yīng)和聚合反應(yīng)。
(1)取代反應(yīng):有機(jī)化合物分子中的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)代替的反應(yīng)。條件是具有極性單鍵。比如:
①烷烴與X2的反應(yīng)(x表示鹵素原子)。
②芳香烴的取代反應(yīng)(苯的鹵代、硝化、磺化反應(yīng))。
③烯烴、炔烴、醛、酮、羧酸等α氫的取代反應(yīng)。
④羧酸與醇的酯化反應(yīng)。
⑤鹵代烴、酯類、蛋白質(zhì)的水解反應(yīng)(重點(diǎn)考查酯類)。
(2)加成反應(yīng):有機(jī)化合物分子中的不飽和鍵兩端的原子與其他原子或原子團(tuán)結(jié)合,生成新化合物的反應(yīng)。條件是具有不飽和鍵。比如:
2.第二維度——??脊倌軋F(tuán)及其性質(zhì)(苯基不是官能團(tuán))。
官能團(tuán)是指有機(jī)化合物分子中,比較活潑、容易發(fā)生反應(yīng)并反映著某類有機(jī)化合物共同特性的原子或原子團(tuán),代表著某一類有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì)。要想解答有機(jī)化學(xué)推斷題,必須靈活掌握以下常考官能團(tuán)的性質(zhì)。
(1)碳碳雙鍵、碳碳三鍵。
①加成反應(yīng)、加聚反應(yīng)。
②烯烴與酸性KMnO4溶液反應(yīng)(因雙鍵碳上的氫原子個(gè)數(shù)不同分三種情況)。
(2)醇羥基。
①跟活潑金屬反應(yīng)產(chǎn)生H2。
②跟鹵化氫或濃氫鹵酸反應(yīng)生成鹵代烴。
③脫水反應(yīng)(140°C分子間脫水成醚、170°C分子內(nèi)脫水生成烯)。
④催化氧化為醛或酮。
⑤與酸反應(yīng)生成酯。
(3)酚羥基。
①弱酸性。
②與濃溴水發(fā)生取代反應(yīng)生成沉淀。
③遇FeCl3呈紫色。
④不穩(wěn)定,易被氧化。
(4)鹵素原子。
①與NaOH水溶液共熱發(fā)生取代反應(yīng)生成醇(無醇得醇)。
②與NaOH醇溶液共熱發(fā)生消去反應(yīng)生成烯(有醇得烯)。
(5)羧基。
①具有酸的通性。
②酯化反應(yīng)時(shí)一般斷裂羧基中的碳氧單鍵,碳氧雙鍵不能與H2加成。
③能與含一NH2物質(zhì)反應(yīng)縮去水生成酰胺(肽鍵)。
(6)醛基。
①與H2、HCN等加成為醇。
②被氧化劑(O2、斐林試劑、酸性高錳酸鉀溶液等)氧化為羧酸。
③與弱氧化劑如銀氨溶液、新制的Cu(OH)2懸濁液發(fā)生加氧氧化。
(7)酯基。
①發(fā)生水解反應(yīng)生成羧酸和醇。
②發(fā)生醇解反應(yīng)生成新酯和新醇。
(8)氨基。
①能與酸反應(yīng)。
②縮聚反應(yīng)。
(9)醚鍵。
性質(zhì)穩(wěn)定,一般不與酸、堿、氧化劑反應(yīng)。
3.第三維度——典型顏色變化。
(1)苯酚與三氯化鐵溶液反應(yīng)呈紫色。
(2)酸性KMnO4溶液的褪色。
(3)溴水的褪色。
(4)淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán)色。
(5)蛋白質(zhì)遇濃硝酸變黃。
4.第四維度——??嫉湫蜅l件。
二.解題基本步驟解答有機(jī)化學(xué)推斷題,主要是尋找突破口,上述知識準(zhǔn)備中“五個(gè)維度”是我們的主要突破要點(diǎn)。下面是做題的基本步驟:
1.仔細(xì)讀題,審清題意,重點(diǎn)觀察題目給予的新信息,題干中相關(guān)數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)的限制、物質(zhì)性質(zhì)等。
2.尋找典型反應(yīng)條件,從“五個(gè)維度”進(jìn)行分析(官能團(tuán)的特征反應(yīng)、顏色的變化),挖掘隱含條件。
3.分析反應(yīng)條件(官能團(tuán)的衍變關(guān)系、顏色變化反應(yīng)的實(shí)質(zhì)),確定官能團(tuán),進(jìn)而預(yù)測出物質(zhì)。
4.正向推導(dǎo)、逆向推導(dǎo)、正逆綜合、知識遷移,甚至必要的計(jì)算等方法得出初步結(jié)論,并且要注意全面考慮、整體把握。
5.書寫規(guī)范、正確表達(dá),按照題目的要求作答。
三,典例賞析
例1.席夫堿類化合物G在催化、藥物、新材料等方面有廣泛應(yīng)用。合成G的一種路線如下:
回答下列問題:
(1)由A生成B的化學(xué)方程式為
反應(yīng)類型為 。
(2)D的化學(xué)名稱是,由D生成E的化學(xué)方程式為。
(3)G的結(jié)構(gòu)簡式為
。
(4)F的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有——種(不考慮立體異構(gòu))。其中核磁共振氫譜中有4組峰,且面積比為6:2:2:1的是——。(寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡式)
(5)由苯和化合物C經(jīng)如下步驟可合成N一異丙基苯胺。
反應(yīng)條件1所選用的試劑為,反應(yīng)條件2所選用的試劑為,I的結(jié)構(gòu)簡式為——。
解析:解答此類題目首先要審清題意,重點(diǎn)觀察題目給予的新信息,比如B—C要結(jié)合題目給予的信息①,烯烴被氧化得到醛和酮。還要尋找典型反應(yīng)條件、官能團(tuán)的特征反應(yīng)、顏色的變化,挖掘隱含條件。比如由A—B的反應(yīng)條件,推出其為鹵代烴的消去反應(yīng);由D—E的反應(yīng)條件,推出其為苯的硝化反應(yīng);由E—F的反應(yīng)條件,推出其為還原反應(yīng)。最后,用正推法得出初步結(jié)論,全面考慮,整體把握題目,得出答案。
總之,從上述試題可以看出,高考有機(jī)化學(xué)推斷題不是課本知識的簡單重復(fù),而是注重對基礎(chǔ)知識進(jìn)行升華和深化,注重新情景的應(yīng)用,知識點(diǎn)源于課本而高于課本。有機(jī)化學(xué)本身系統(tǒng)性比較強(qiáng),可以“五個(gè)維度”進(jìn)行建構(gòu),從而有效解答有機(jī)化學(xué)推斷題。