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高考有机化学大题之我见

来源:原创 作者:尹安钿 发布时间:2016-04-01 浏览次数: 【字体:

   高考有机化学大题之我见

—— 2016高考有机化学备考策略研讨

腾冲一中 尹安钿

近几年高考有机化学命题特点:以考查有机化学基础知识的综合运用为主,在情境设置上选择药物、新材料等为载体考查有机原理,源于教材,又高于教材;结合新信息命题,旨在考查考生接受信息、整合信息和解决化学问题的能力。在2015年命题特点的基础上,预测2016年高考对有机化学的考查将以框图的形式呈现,信息和问题交织在一起,环环相扣,在分析和解决具体化学问题的情境中,以考查考生综合运用有机化学基础知识解决有机物的制备与提纯、结构推断和有机合成等实际问题的能力。

一、有机物的制备与提纯

【典例1】(见2013年新课标全国ⅱ卷26

[变式训练1]乙酸正丁酯是医药合成的重要中间体,某同学在实验室中用乙酸和1-丁醇来制取,实验操作如下:

i.依次将18. 5 ml正丁醇和13.4 ml冰醋酸(过量)的混合液,0.4 ml浓硫酸加入a中,放入适量沸石,装置见图i(沸石、加热及加持等装置均已略去),然后加热回流约20分钟。

ii.将反应后的溶液进行如下处理:①水洗,②用试剂x干燥,③用质量分数为10%na2co3溶液洗涤。

iii.将所得到的乙酸正丁醋转入烧瓶中进行蒸馏,最后得到17.1 g乙酸正丁酯。

 

 

 

 

 

 

部分实验数据如表所示:         

  

1a的名称是____________,使用分水器(实验中可不时分离出水)能提高醋的产率,其原因是________________

2)步骤ii中的操作顺序为______________,用na2co3溶液洗涤的目的是_________,下列物质肯定不属于试剂x的是______________(填字母)。

a.无水硫酸镁           b.新制生石灰       c.无水氯化钙      d.无水硫酸钠

3)产品精制(部分装置如图ii所示)。

①实验中需要使用___________形冷凝管,当仪器连接好后,向相应的冷凝管中通冷凝水与加热蒸馏烧瓶的顺序是______________

②温度计水银球所处的位置不同,会影响馏出物的成分,当温度计水银球位于图ii中的_______点时会导致收集到的产品中混有较多的低沸点杂质。

4)该实验过程中乙酸正丁酯的产率是______________(保留2位有效数字)。

【好题点睛】本题仿2013年新课标‖卷26题命制,以有机物的制备为载体,侧重考查重要仪器的识别,混合物的分离、提纯及相应的实验操作、产率的计算等。创新点有三处:一是蒸馏实验中温度计的位置与馏出物成分的关系(容器内气体温度从下向上逐渐降低);二是对产品的纯化处理;三是分水器的使用意义。

【考情分析】近四年新课标全国ⅰ卷26题化学综合实验考查内容:

2012

2013

2014

2015

合成溴苯

有机实验:

装置的作用、操作的目的、产物的分离提纯、仪器容积选择

合成环乙烯

有机实验:

仪器名称、防暴沸、反应副产物的判断、产物的分离提纯、产率计算

制备乙酸异戊酯

有机实验:仪器名称,物质的分离提纯(洗涤、分液),化学平衡,蒸馏操作、产率计算

草酸分解

以有机物为载体的无机实验。

实验现象、产物的判断、装置的作用、仪器连接顺序、实验设计

全国卷注重对化学实验的考查,通过实验细节来考查实验动手操作能力。前三年都是以合成有机物的实验为载体进行设计问题考查,这些有机实验都是真实的实验,设置的问题都是与实验操作相关,要制备纯净的液态有机化合物通常需要:制备净化(水洗、酸洗或碱洗、水洗)干燥蒸馏等程序,2013年和2014年两年考查内容很相似。2015年有较大改变,第26题由有机实验考查转向无机实验,重视实验设计。以有机物为载体的无机实验——草酸分解实验,其中设计实验证明①草酸的酸性比碳酸的强,②草酸为二元酸是题目亮点。以改往年考查“是什么?”,提升为“怎么做?”,难度较大,除了考查学生化学实验原理外,同时还要考查学生的文字组织能力,值得注意。此外,2015新课标‖卷36题(见《2016考纲》示例25)以异丙苯氧化法制苯酚和丙酮为背景,考查有机化工知识,说明命题已在选考模块〖化学与技术〗中综合考查有机物制备、分离、提纯等基础知识,这是新动向。

[变式训练2]苄叉丙酮(相对分子质量为146,熔点为42,沸点为262)是一种无色或淡黄色晶体,易溶于乙醇、乙醚,微溶于水,可用于制香料、杀菌剂。实验室以苯甲醛(c6h5cho)和丙酮(ch3coch3,沸点为56)为原料合成苄叉丙酮的原理及实验装置如下:

ⅰ、合成产品。在100 ml三颈烧瓶中分别装上仪器a、温度计和滴液漏斗,在电磁搅拌下加入22. 5 ml 10% naoh溶液和4 ml ( 0. 054 mol)丙酮,然后加入5.3 ml0. 05 mol)苯甲醛,加热15 min

ⅱ、提纯产品。再通过滴液漏斗加入1:1盐酸中和至中性,经操作a分出黄色油层,水层用乙醚萃取,所得萃取液与油层合并,用10 ml饱和食盐水洗涤后加入无水硫酸镁干燥。经过操作b回收乙醚,可得到黄色油状的苄叉丙酮5.0 g

请回答下列问题:

1)仪器a的名称是_______。与普通分液漏斗相比,滴液漏斗的优点是_______

2)本实验需要加热,宜选择的加热方式为_______(填“直接加热”或“水浴加热”)。为了防止反应过程中液体飞溅,需采取的必要措施是______________

3)操作a的名称是_______,操作b需要_______种玻璃仪器。

4)实验过程中采用滴液漏斗逐滴加入苯甲醛,其目的是______________

5)本实验中产品的产率约为_______(列出计算式)。

二、有机物结构的推断

典例2(见2015年新课标全国ⅱ卷38

[变式训练]高分子材料pet树脂和pmma的合成路线如图所示:

请回答下列问题:

1pmma单体的结构简式为_______e的名称是_______

2)②的反应类型为_______g中所含官能团的名称是_______

3)写出由pet单体制备pet树脂并生成b的化学方程式:______________

4pmma的平均相对分子质量为50000,则其平均聚合度为______________

5)符合下列要求的j的同分异构体有_______种(包括顺反异构体,不考虑立体异构)。

①能与naoh溶液反应;②能使酸性高锰酸钾溶液褪色;③分子中不含环状结构。

其中与j具有相同官能团,且为顺式结构,其结构简式是______________

6efg在下列_______(填字母)中显示完全不同的信号。

a.核磁共振仪      b.质谱仪    c.元素分析仪       d.红外光谱仪

【考情分析】近四年新课标全国ⅰ卷38题有机化学基础考查内容:

2012

2013

2014

2015

尼泊金丁酯合成路线。

有机化学方程式,反应类型,有机物名称,中间物的结构简式,判断符合条件的同分异构体种类。

查尔酮类合成路线。

有机物分子式的确定,有机反应方程式,

中间物的结构简式,判断符合条件的同分异构体种类。

席夫碱类合成路线。

有机化学方程式,

反应类型,有机物名称,

中间物的结构简式,

判断符合条件的同分异构体种类。有机合成路线的设计(完成条件,写部分物质结构简式)。

聚乙烯醇缩丁醛和顺式异戊二烯合成路线。

有机物名称,官能团名称,反应类型,中间物的结构简式,有机物中共平面碳原子数的判断,写符合条件的同分异构体结构简式,设计有机合成路线。

备考策略以官能团为核心,形成立体的网状知识结构

1、抓住官能团与有机物种类的关系

以官能团为主线,把有机化学知识按脂肪烃(烷、烯、炔烃)→芳香烃→卤代烃→醇(酚)→醛→羧酸→酯→油脂→糖类→蛋白质→高分子化合物的顺序,将各类物质的物理性质、代表物质的分子式和结构简式、主要化学性质、制取方法、来源和用途进行全面彻底梳理。

2、抓住官能团与反应类型、反应条件的关系

熟练掌握取代反应、加成反应、消去反应、酯化反应等常考反应类型,将反应条件、反应类型与有机物官能团(或有机物种类)联系起来复习,形成一个知识链。

3、抓住官能团与实验现象的联系

每一种有机物都有一些特征现象,在复习时要将特征现象与官能团联系起来,“特征现象”往往是有机推断的重要“题眼”。

4、抓住官能团之间的转化关系

有机物中重要的官能团转化关系如下:

注:转化关系中,若醇为伯醇(与羟基相连的碳原子上有2个氢原子),则被氧化为醛,醛可继续被氧化为羧酸;若醇为仲醇(与羟基相连的碳原子上有1个氢原子),则被氧化为酮。

三、设计有机物的合成路线

【典例3】(2015新课标全国i38 a(c2h2)是基本有机化工原料。由a制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如下所示:

回答下列问题:

1a的名称是________b含有的官能团是______

2)①的反应类型是______,⑦的反应类型是______

3cd的结构简式分别为____________

4)异戊二烯分子中最多有_____个原子共平面,顺式聚异戊二烯的结构简式为______

5)写出与a具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体______(填结构简式)。

6)参照异戊二烯的上述合成路线,设计一条由a和乙醛为起始原料制备13-丁二烯的合成路线__________________

【好题点睛】本题最大的创新点在于要求考生独立设计新物质的合成路线,并且在设计过程中需要利用试题本身所提供的新信息,这对应试者的自学能力、综合分析问题能力的要求较高,预测此类题型在今后几年的高考试题中出现的频率会加大。

此类合成路线题从问题的设计角度上看有如下两种情况:一是给出有缺失的合成线路图,解决合成线路中预留的部分问题;二是指定部分合成原料,自行设计具体的方案合成目标产物,并将方案以适当的形式表达出来。从解决问题所需要的知识角度上看也有两种情况:一是直接利用已掌握的烃与卤代烃、醇、醛、羧酸、醋之间的转化关系进行设计或分析;二是要将题目中所提供的新信息与已有的知识结合起来才能达到目的。对于前者应熟记如下具体的合成路线图:

后者,则应重点分析新信息中不同物质间转化时碳骨架的变化情况,以及官能团的种类、数量的变化等,进行迁移应用。

    【变式】  (2015·江苏节选)化合物f是一种抗心肌缺血药物的中间体,可以通过

以下方法合成:

【分析】第一步:目标有机物与原料的结构及其差异

    第二步:要得到目标有机物中的结构1,联想已学知识可知,由两个醇经基脱水即可,而原料中恰好有两个经基。由于两个经基在一种物质中,故它们在形成醚键的同时,会结合成环,从而得到了目标有机物中的结构3。要得到目标有机物中的结构2,由已知可得,需经由一ch2cn的转化实现,但一ch2cn在已学知识中没有出现过,此时应在题目中寻找,从化合物f的合成路线中发现:cd可得到一ch2cn。要消除原料中的双键,只要用加成反应即可实现。

    第三步:由上述分析可知,需要考虑的合成顺序有:成醚、成环,消除碳碳双键,引入-ch2nh2。从题中的合成路线看,引人一ch2cn,需要先引人一c1,且一oh不能变化,否则无法成醚,又注意到一ch2cn应该在原料的第2c原子上,故此c1原子应该在原料的碳碳双键位置,则可知应用hcl进行加成,此时既消除了碳碳双键,又可以实现引人c1原子的目的,然后经过一系列步骤,可以实现引人一ch2nh2。成醚、成环的条件是浓硫酸、加热,由于一cn在酸性条件下会发生水解,故成醚、成环应在引入一ch2cn之前。因此合理的合成路线为

备考策略在对比、模仿、迁移中完成有机合成

1、在对比中获取有效信息

有机合成题往往以新材料、新药物的合成为背景,结合有机反应类型考查考生将有机化学知识应用于生产、生活中的能力。因此,在平时有机化学知识的复习中,应特别重视理论联系实际,关注生活中与科学技术、生产有关的热点问题。对题给反应信息,要从反应原理、断键和成键方式、反应物和生成物的结构简式等方面思考、理解并运用;对题给有机合成路线图,要从反应物、中间产物、目标产物等方面认识、理解。总之,考生在复习中,要注重培养自己阅读、分析、整理、重组、应用题给信息的能力,培养自己将已学知识应用到新情境中的能力。

2、在类比中迁移教材原理

有机合成题往往会设计有机信息迁移问题,主要考查考生接受新信息,将新信息与旧知识相结合,在分析、评价的基础上应用新信息的能力。题给信息往往是解答这类题的关键,因此在平常复习中,要注重有机信息迁移题的解答训练。要注重提高从试题给出的信息中寻找与解题有关的主要信息、挖掘隐性信息及排除干扰信息的能力;将信息与教材知识相结合,建立新的网络关系并进行分析和推理的能力。

总之,高考有机化学的命题特点是紧靠大纲、紧抓教材、立足基础、注重能力,因此我们在2016高考备考复习中要强化基础、重视实验,注重思维能力的提升和书写规范的养成。以教材为本,以新课程标准为纲,把握有机化学知识的内在联系,掌握以官能团为核心的复习技巧,定能事半功倍,达到最佳复习效果。

 

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