谈高三化学第二轮复习中有机推断题的突击专题辅导
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虾对市爱抚阳光实验学校谈高三第二轮复习中有机推断题的“突击〞
1 瞄准高考试题的点
每年高考的有机综合试题几乎都偏重于考查用有机知识来探索推导与现实生活紧密相连的一些物质的结构、组成、合成途径。
如药品化学式、材料合成途径、有机物中间体的推导。
其中以酯类物质及含苯环结构的烃类衍生物为考核核心。
2 迅速寻找解题的突破口
从框架类型物质类型
复习中让学生明白,做化学推断题不能用做数学上的几何题的方法和思路,寻找突破口,大胆地缩小包围圈,力求快速对位。
试题涉及不同类型有机物之间的转化关系常以“框图〞的面目出现,框图中一些熟悉的“面孔〞常常是我们寻求答案的“突破口〞。
比方:
从反试剂〔或条件〕联想反类型
将反试剂或反条件与反类型紧密联系并记忆,有利于在读题时形成“条件反射〞,对寻找物质分子中所含的官能团有一的辅助作用。
比方:
类似的有还有“C12/光〞〔联想烷的取代〕;“H2/催化剂〞〔联想不饱和结构的加成〕。
从分子的组成及不饱和度推测官能团
当知道有机物的分子式时,可以先确其不饱和度,由此初步推测有机物可能存在的结构特征。
比方:C n H2n+2O很可能属饱和一元醇,那么C n H2n O2可能属饱和一元羧酸〔或酯〕。
一般来说,不饱和度达4以上的往往有苯环结构,分子中含2个以上氧原子可能存在羧基或酯基。
例如C8H8O2有5个不饱和度,猜测很可能是含苯环的酯〔或羧酸〕。
官能团与特征性质的紧密对位
让学生熟记每一官能团的特征性质是解有机推断题的根底,在脑形成“官能团特征性质〞的双向反射,有利于快速、准确地推出结论。
比方:提到“酯化〞立即想到“醇类〞和“羧酸类〞;提到“遇Fe3+显色〞立即想到“酚〞;提到“消去〞立即想到“醇〞或“囟代烃〞……。
课本上对每一类有机物的结构、性质都通过一种典型代表物作介绍,这一典型代表物的化学性质就是相官能团的化学性质,只要熟记每一典型代表物的几条化学性质,读题时就容易产生“反射〞,形成感觉。
充分挖掘题干的隐含信息
有机推断题往往都要在题干中先介绍涉及课本以外的反〔信息的反〕,我们除直接利用题中的“信息反〞来推断物质外,更注意挖掘“信息反〞中的隐藏信
息。
比方:某试题题干中给出如下反
O O
|| ||
R——CH2——C——H+C12→R——CHC1——C——H+HC1,由这一信息反我们不仅要知道含醛基的物质能与C12发生取代反,更要看清结构简式中的“特写〞〔虚线框中〕
“C x H y CHO+C12→
C x H Y-1C1CHO+HC1”, 而将生成物表达成“R—CHC1CHO〞,说明只有距醛基最近的碳原子上的氢原子才易被取代〔即a—氢取代〕便是隐含信息。
注意量手段的使用
有时使用量手段能迅速突破。
比方:某种烃的衍生物相对分子质量为44,那么它很可能是乙醛;某一元羧酸的相对分子质量为M,跟醇反后生成的酯相对分子质量为M+28,可立即知道与酸反的醇是乙醇;如“A−→
−O B〞且B与A相对分子质量差于16,那么很可能是“醛→羧酸〞,而B与A相对分子质量之差为4,那么A很可能是二元醇〔醇→醛或酮〕。
突破的依据还有相对分子质量的范围、物质间发生反时存在的量比例关系。
3 解题思路例说
正向突破法例1:〔2007高考卷27题改编〕奶油中有一种只含C、H、O的化合物A。
A 可用作香料,其相对分子质量为88,分子中C、H、O原子个数比为2:4:1。
:①ROH+HBr〔氢溴酸〕−→
−∆RBr+H
2O
②
A中含有碳氧双键,与A相关的反如下:
试推断A~Fr的结构简式。
解题思路:由题目所给条件设A为(C2H4O)n,不难得到A分子式为C4H8O2。
由B知B 中不含“〞;又由B C知B 中含有结构,所以B 的结构简式为,C为CH3CHO;根据A只有一个不饱和度以及A、E间相互转化所用的试剂,可知A、E 属“〞间的转化,从而得到A 为。
最后由E→F和B→D所用的试剂及反条件可知前者发生的是卤代烃的消去反,后者发生的是酯化反,故D、E、F依次为、、。
逆向突破法
例2:〔2003理综30题改编〕
有机物A ~F有以下转化关系:
R—
O
|| —CH2—C—H
试推断A~F的结构简式:
解析:由F〔C4H6O2,环状〕及E→F所用的试剂和条件推断,E中含羟基和羧基,即E→F为分子内酯化反,因E的分子式为C4H8O3,只有一个不饱和度,故E分子中碳碳之间全为单键。
再由B→D所用试剂知B中含碳碳不饱和键,反推A 中也含同样的碳碳不饱和键〔双键或三键〕。
又因“D的碳链没有支链〞,反推B和A中也无支链。
由F分子中含4个碳原子反推其他物质分子中均为4个碳原子。
结合A能发生银镜反以及和NaHCO3反推得A分子中含醛基和羧基,B 分子中含二个羧基。
综上分析可知A的结构简式可能为OHC—CH=CH—COOH或OHC—C≡C—COOH,B为HOOC—CH=CH—COOH或HOOC—C≡C—COOH,C为OHC—CH=CHCOONa或OHC—C≡C—COONa,D为HOOC—CH—CH—COOH
| |
Br Br
或HOOC—CBr2—CBr2COOH,E为HO—CH2—CH2—CH2—COOH,F 为
综合突破法
例3:药物多巴是含有C、H、O、N4种元素的有机化合物,其相对分子质量195<Mr<200,且O的质量分数为39%,N的质量分数为1%。
经分析,药物多巴具有如下性质的结构特征:
①遇FeC13溶液显紫色;②1mol多巴和1mol HCI或者和3mol NaOH均能正好完全反;③光谱分析显示,多巴分子中不存在甲基,苯环上有2个处于邻位的相同取代基A和另1个不与A处于邻位的取代基B;④2分子多巴缩去2分子水,能形成含有3个六元环的有机物。
根据以上条件推测多巴的结构简式。
解析:因有机物分子中氮原子数通常较少,可由此入手先确相对分子质量。
设
多巴分子中含n个氮原子,那么195<
%
11
.7
14n<200,解得0.99<n<1.02,故n=1,
即分子中只含一个氮原子。
由此可得Mr=197
%
11
.7
14
=,分子中氧原子数
4
16
%
49
.
32
197
=
⨯。
由条件①知多巴分子中含酚羟基,由条件②推知多巴分子中含1个碱性基团〔氨基〕和3个能和酸反的基团〔羧基和酚羟基或酯基〕。
由条件④多巴易发生两分子间脱水成环及求得的分子中共有4个氧原子,推知分子中不可能有酯基,故存在酚羟基和羧基,且只能是2个酚羟基和1个羧基。
至此,可知多巴分子组成为R(C6H3)(NH2)(OH)2COOH,由Mr=197求得R的式量为27,即R为“C2H3〞。
由于苯环上共有3个有取代基,故氨基不在苯环上,结合条件③推得多巴的分子结构可能为或。
由于多巴有“氨基酸〞的结构,结构条件④并依据平时学过的知识,在氨基与羧基之间进行脱水形成六元环。
故最终确多巴的结构为。
有机推断题的突破往往不局限于某一种方法,常常是多种手段并举。
只要我们训练便能对常见的“突破口〞形成“条件反射〞,从而使这类高考“大题〞迎
刃而解。
跟踪训练及思路:
训练1:为扩大现有资源的使用效率,有一些油品中参加降凝剂J,以降低其凝固点,扩大燃料油品的使用范围。
J是一种高分子聚合物,它的合成路线可以设计如下〔如以下图〕,其中A的氧化产物不发生银镜反。
试写出:
(1)反类型:a _________________、b ________________、P __________。
(2)结构简式:F_________________、H _________________。
(3)化学方程式D→E___________________________________。
E+K→J___________________________________________________。
训练2::
“峰黄酸〞Q只含碳、氢、氧三种元素,分子中碳、氢、氧原子个数比为10:16:3,Q具有酸性;1mol Q需要1mol氢氧化钠完全;1mol Q可以和1mol Br2加成,经测Q的相对分子质量不大于200。
各有机物的转化关系如下图。
根据上述关系推出D、E、Q、G的结构简式。
训练1思路:
由J反推E、K均含烯的结构;由反b及D→E反用的试剂及条件知这两步分别为消去反和酯化反,从而进一步将E、K位;再由K反推H、G、F。
答案为:〔1〕加成消去水解〔或取代〕〔2〕CH2C1—CH=CH—CH2C1
HOOC—CH=CH—COOH
训练2思路:
首先由题中数据确Q分子式为C10H16O3,再紧密联系题干中信息反推理。
由步骤〔7〕的反试剂知E 中含,结合步骤〔6〕和〔8〕知Q和E分别满足;步骤〔1〕使Q中羰基复原成醇,步骤〔2〕使A中碳碳双键被加成;由步骤〔4〕所用试剂知步骤〔3〕是消去反,由D为直链化合物推得Q 中也无支链;由G含八元环及Q〔C10H16O3〕知只有3个不饱和度,Q 为〔也可由Q的相对分子质量确〕;D、E和G分别为OHC(CH2)6COOH、。