福建

有機化學是與我們的生活聯(lián)系非常密切的教學模塊之一，隨著新冠肺炎疫情的爆發(fā)，消毒酒精、口罩、新冠肺炎疫苗以及治療藥物等進入了人們的生活，這些物質(zhì)都和有機化學息息相關(guān)，也進一步驗證了有機化學在現(xiàn)代生活中的重要地位和作用。新課程改革將《有機化學基礎(chǔ)》變?yōu)楸乜?，進一步加大有機化學在高考中的考查力度，考試形式既有選擇題也有非選擇題，這勢必要求一線教師重視有機化學的教學，在教學方法上尋找學生易于接受的、能夠快速突破有機化學高頻考點及難點的方法。本文介紹了如何利用印章斷鍵法連線并應(yīng)用題目信息，提升推斷效率。

一、印章斷鍵法和印章替代法簡介

有機推斷題最大的特點是已知多種較復(fù)雜的有機物的結(jié)構(gòu)簡式，結(jié)合一定條件完成官能團的轉(zhuǎn)化進而實現(xiàn)物質(zhì)類別的轉(zhuǎn)化達到合成的目的。提取題干信息，學會應(yīng)用信息處理問題，這是有機化學合成的難點。印章斷鍵法和印章替代法恰好可以幫助學生快速突破這一難點。

( )

圖1

A.Mpy只有兩種芳香同分異構(gòu)體

B.Epy中所有原子共平面

C.Vpy是乙烯的同系物

D.反應(yīng)②的反應(yīng)類型是消去反應(yīng)

圖1

圖2

這四個選項中前三個選項均是考查常規(guī)的高頻考點即有機物的同分異構(gòu)體的判斷、原子共平面問題、同系物的定義，學生在一輪復(fù)習中只要掌握了基本概念和一般的處理方法便會迎刃而解。就D選項而言，題目中未給反應(yīng)條件，對未學過《有機化學基礎(chǔ)》的考生來說，題目設(shè)置較難。如何應(yīng)對復(fù)雜推斷題中反應(yīng)類型的題目呢？就可以巧妙地運用印章斷鍵法突破這一難點。其具體操作如下：首先將MPy的結(jié)構(gòu)簡式印在生成物EPy的結(jié)構(gòu)簡式上，接著用方框框出相同的部分，認真觀察不同的部分，反應(yīng)①只需讓MPy斷裂支鏈甲基上的碳氫鍵與甲醛中的碳氧雙鍵發(fā)生加成反應(yīng)即可得到EPy。學生在處理有機物轉(zhuǎn)化題時，可只關(guān)注兩個物質(zhì)中不同的部分，忽略相同的部分會大大節(jié)約考試時間。同樣的方法對②進行分析，完成反應(yīng)②中EPy到VPy的轉(zhuǎn)化只要發(fā)生醇的消去反應(yīng)即可，結(jié)合題目所給的四個選項可知D選項正確，印章斷鍵法對處理有機題中的反應(yīng)類型題目既方便又快捷。

F

已知如下信息：

③苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構(gòu)體

對于處理復(fù)雜的有機推斷試題，且連續(xù)幾種物質(zhì)結(jié)構(gòu)簡式都未知，同時給定信息較多的題目，我們可采用逆推法，結(jié)合印章替代法盡量回避反應(yīng)過程中比較復(fù)雜的斷鍵問題，把題設(shè)反應(yīng)物看作信息方程式反應(yīng)物的取代物，明確替代的原子或者原子團，在信息方程式生成物中進行相應(yīng)的替代，即可輕松獲得題設(shè)中有機物的結(jié)構(gòu)式或者結(jié)構(gòu)簡式。筆者以上題為例，分析印章取代的用法，其具體分析過程如例2所示。

二、印章斷鍵法和印章替代法在有機試題中的應(yīng)用案例分析

1.以2020全國卷Ⅱ36題有機化學為例，具體分析印章斷鍵法在有機推斷題中的應(yīng)用過程。

【例1】(2020·全國卷Ⅱ·36)維生素E是一種人體必需的脂溶性維生素，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、營養(yǎng)品、化妝品等。天然的維生素E由多種生育酚組成，其中α-生育酚(化合物E)含量最高，生理活性也最高。下面(圖4)是化合物E的一種合成路線，其中部分反應(yīng)略去。

圖4

已知以下信息：

回答下列問題：

(1)A的化學名稱為________。

(2)B的結(jié)構(gòu)簡式為________。

(3)反應(yīng)物C含有三個甲基，其結(jié)構(gòu)簡式為________。

(4)反應(yīng)⑤的反應(yīng)類型為________。

(5)反應(yīng)⑥的化學方程式為____________________。

(6)化合物C的同分異構(gòu)體中能同時滿足以下三個條件的有________個(不考慮立體異構(gòu)體，填標號)。

(a)4 (b)6 (c)8 (d)10

其中，含有手性碳(注：連有四個不同的原子或基團的碳)的化合物的結(jié)構(gòu)簡式為________。

本題除了(1)小題直接考查有機物的命名外，剩余5個小題均要求學生充分利用題目所給信息，分析在每步反應(yīng)中斷鍵和成鍵情況，才能得出每一步有機物的結(jié)構(gòu)簡式、方程式和反應(yīng)類型。印章斷鍵法就可以很好的幫助學生分析清楚在轉(zhuǎn)化過程中的斷鍵、成鍵情況，其具體分析過程如下：

圖5

圖6

第三步，利用信息c，觀察反應(yīng)條件知該信息在第⑤步應(yīng)用，利用印章斷鍵法分析信息c中反應(yīng)物乙炔的碳氫單鍵與丙酮中的碳氧雙鍵完成加成反應(yīng)達到實驗?zāi)康?，采用印章替代法確定化合物與乙炔加成后再與氫氣加成合成終產(chǎn)物。其分析過程如下圖7所示。

圖7

本案例體現(xiàn)出印章斷鍵法在分析有機試題中的優(yōu)勢，說明印章斷鍵法和印章替代法能幫助學生快速分析有機合成問題。

2.以2020全國卷Ⅰ36題有機化學為例，具體分析印章替代法在有機推斷題中的應(yīng)用過程。

圖8

已知如下信息：

③苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構(gòu)體

回答下列問題：

(1)A的化學名稱為________。

(2)由B生成C的化學方程式為。

(3)C中所含官能團的名稱為________。

(4)由C生成D的反應(yīng)類型為________。

(5)D的結(jié)構(gòu)簡式為________。

(6)E的六元環(huán)芳香同分異構(gòu)體中，能與金屬鈉反應(yīng)，且核磁共振氫譜有四組峰，峰面積之比為6∶2∶2∶1的有________種，其中，芳香環(huán)上為二取代的結(jié)構(gòu)簡式為________。

本題在呈現(xiàn)方式上與例1有較大不同，中間產(chǎn)物結(jié)構(gòu)式均未知，正向推導(dǎo)難度較大，因此可以采用逆推法和印章替代法進行分析，在推導(dǎo)過程中盡量整體印章替代，減少分析其比較復(fù)雜的斷鍵情況。從題目問題設(shè)置情況來看，(1)和(6)是比較常規(guī)的有機命名、分析核磁共振氫譜等，都與物質(zhì)推斷過程無關(guān)，其余設(shè)問都需確定化合物的結(jié)構(gòu)式，具體分析思路如下：

第一步，分析題目信息，把題設(shè)反應(yīng)物看作信息方程式反應(yīng)物的取代物，明確替代的原子或者原子團，在信息方程式生成物中進行相應(yīng)的替代，獲得所需有機物的結(jié)構(gòu)式，其替代情況如表1所示。

表1