湖北蕲春横车高中《有机合成与推断题的“题眼”分析》教案

1有机合成与推断题的“题眼”分析湖北蕲春横车高中田亮红435317眼睛是心灵的窗户，要了解一个人首先要看他的眼睛，试题也一样有“题眼”。所谓“题眼”，就是题目的关键之处，是试题的突破口。审题时抓住了“题眼”，也就抓住了题目的核心与重点。有机合成与推断题是近几年高考必考的题型之一，主要特点是：取材的背景新颖，知识的综合性强，设计的逻辑性严密。通常以新材料、新药物、新科研成果以及社会热点为题材，以有机化学的主干知识为基础，来考查考生利用有机化学知识进行判断、推理和综合分析的逻辑思维能力及自学能力，是一类能较好反映考生的科学素养的综合性较强的试题。有机合成与推断题的类型一般有：结构类推断题、性质类推断题、实验类推断题、计算类推断题等。现行的高考试题比较注重学科内综合，很多试题综合以上两种或三种类型，因此很难将它们绝对分开。有机合成与和推断题的解题思路：审题找明、暗条件找突破口（“题眼”）综合分析结论←检验。解答有机推断题的关键找出试题的“题眼”，找“题眼”通常有以下四个方面：一、从有机物的结构特征找“题眼”；二、从有机物的特征性质、反应条件、转化关系找“题眼”；三、从有机反应中分子式、式量及其他的数量关系找“题眼”；四、从试题提供的信息找“题眼”。具体的找法分别叙述如下：一、从有机物的结构特征找“题眼”（一）、碳干的变化①增长：不饱和化合物间的加成、聚合反应，酯化反应等能使碳链增长。②变短：如烃的裂化裂解，某些烃(如苯的同系物、烯烃)的氧化、羧酸盐脱羧反应等。③成环：酯化、分子间脱水，缩合、聚合等反应有可能使物质成环。（二）、官能团的变化1.官能团的引入①引入羟基(—OH)：a.烯烃与水加成；b.醛与氢气加成；c.卤代烃碱性水解；d.酯的水解等。②引入卤原子(—X)：a.烃与X2取代；b.不饱和烃与HX或X2加成等。③引入双键：a.某些醇或卤代烃的消去引入碳碳双键；b.醇的氧化引入碳氧碳双键等。2.官能团的消除①通过加成消除不饱和键②通过消去、氧化或酯化消除羟基③通过加成或氧化消除醛基④通过水解反应消除酯基3.官能团间的衍变根据合成需要(有时题目信息中会明示某些衍变途径)，可进行有机物的官能团衍变，以使中间物向产物递进。常见的有三种方式：①利用官能团的衍生关系进行衍变，如伯醇醛羧酸；②通过某种化学途径使一个官能团变为两个，如CH3CH2OHCH2═CH2Cl—CH2—CH2—ClHO—CH2—CH2—OH；③通过题目提供的信息，改变官能团的位置。2二、从有机物的特征性质、反应条件、转化关系找“题眼”（一）、物理性质：1、能溶于水：乙醇、乙醛、乙酸、乙酸钠盐、乙二醇、丙三醇、苯酚钠2、难溶于水的：烃，卤代烃，酯类，硝基化合物、醚比水轻：所有的烃、醚、酯（如乙酸乙酯）、油脂比水重：硝基苯、溴苯、CCl4,、溴乙烷、二溴乙烷、苯酚3、微溶于水：苯酚、苯甲酸4、苯酚溶解的特殊性：常温微溶，65℃以上任意溶5．常温下为气体的有机物：烃（n4）甲醛（二）、化学性质：1．能发生银镜反应或与新制的Cu(OH)2悬浊液反应的物质：醛、甲酸类物质（包括甲酸、甲酸盐、甲酸酯）、葡萄糖、麦芽糖、其他含醛基的物质。2．能使高锰酸钾酸性溶液褪色的物质：烯烃、炔烃、(二烯烃)、油脂（含碳碳双键）、甲苯、苯酚、乙醛、葡萄糖等。3．能使溴水褪色的物：发生反应：烯烃、炔烃、苯酚等。萃取：大多数不溶于水的有机物。4．显酸性的有机物：羧基、酚羟基。5．含有羟基的：醇、酚、羧酸、糖类(能发生酯化反应，有些可与Na作用生成H2)。6．能与NaOH溶液发生反应的有机物：酚、羧酸、酯键水解、卤代烃消去、水解，肽键的水解。7.能水解的：酯、卤代烃、糖类(单糖除外)、肽类(包括蛋白质)。8.有明显颜色变化的有机反应：苯酚遇FeCl3溶液显紫色、淀粉遇碘单质显蓝色、含苯环的蛋白质遇浓硝酸凝结显黄色。（三）、反应的特征条件1、能与NaOH反应、或在其催化下可以进行的反应酚；羧酸；酯的水解；卤代烃：消去（加醇）、水解（水）；肽键的水解2、H2SO4涉及到的有机反应浓H2SO4——醇的消去(170℃)、形成醚（140℃)、硝化(50℃—60℃)、磺化、酯化(△)；稀H2SO4——酯的水解(△)3、其他：O2/Cu(△),液溴Fe,光照，及温度，高锰酸钾酸性溶液、催化剂、镍（Ni）等。（甲苯与Br2在光照条件下发生侧链上的取代，在铁作催化剂条件下进行苯环上的取代）4.HCOOH＋Cu(OH)2――→常温蓝色沉淀，少量溶解HCOOH＋Cu(OH)2―――→先常温后煮沸Cu2O红色沉淀（四）、重要的转化关系（1)重要的核心物质:烯烃、卤代烃、酯(2)四种相互关系：相互取代关系、加成消去关系、氧化还原关系、合成分解关系（3）有机物之间的相互转化关系图：3例如：（2007，理综I）A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物，他们有如下转化关系：⑴D的化学名称是。⑵反应③的化学方程式是。⑶B的分子式是，A的结构简式是，反应①的反应类型是。⑷B有多种同分异构体，符合下列三个条件的B的同分异构体数目是个。①含有邻二取代苯环结构；②与B具有相同的官能团；③不可与FeCl3溶液发生显色反应写出其中任意一个同分异构体的结构简式。⑸G是一种重要的工业原料，用化学方程式表示G的一种重要的工业用途：。说明：反应的条件是本题的最重要的“题眼”，本题从反应条件可知①酯的水解反应，②和③是酯化反应，最后一个是消去反应。从OO结构可以看出E是由邻位的羧基和醇羟基脱水形成的，由此推出B的结构；由D生成乙烯可以确定D是乙醇；由C+D→F，可以确定C是乙酸；再从框图的信息可以推断A是二元酯。找到突破口，以后答题就顺理成章了。答案：（15分）（1）乙醇（2）CH3COOH+CH3CH2OH浓硫酸加热CH3COOCH2CH3+H2O（3）C9H10O3水解反应（4）3（填写其中一个结构简式即可）4（5）nCH2=CH2CH2－CH2n；或CH2=CH2+H2OCH3CH2OH(写出任一个合理的反应式即可)三、从有机反应中分子式、式量及其他的数量关系找“题眼”1、通过常见有机化合物的分子式通式，确定的数据关系常见有机化合物的分子式通式有：①CnH2n+2，烷烃，②CnH2n（n≥3），单烯烃与环烷烃，③CnH2n-2（n≥3），单炔烃、二烯烃、环单烯烃，④CnH2n-6（n≥6），苯及其同系物与多烯，⑤CnH2n+2O（n≥2），饱和一元醇和醚，⑥CnH2nO（n≥3），饱和一元醛、酮和烯醇，⑦CnH2nO2（n≥2），饱和一元羧酸、酯、羟基醛，⑧CnH2n-6O（n6），一元酚、芳香醇、芳香醚，⑨C6H12O6，葡萄糖和果糖，⑩C12H22O11，蔗糖和麦芽糖。根据分子式可以确定的数据关系：（1）化学式的缺H数：①一分子有机物加成一分子H2(或Br2)说明含有一个双键；②加成两分子H2(或Br2)说明含有一个叁键或两个双键；③加成三分子H2(或Br2)说明含有三个双键或一个苯环和一个双键和一个三键。④一个双键相当于一个环。（2）符合一定碳氢比(物质的量比)的有机物。如：C:H=1:1的有乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等；C:H=1:2的有甲醛、乙酸、甲酸甲酯、葡萄糖、果糖、单烯烃等；C:H=1:4的有甲烷、甲醇、尿素等。2、已知式量的处理方法：（1）用商余法求分子式：式量÷12=商+余数，商为碳原子个数，余数为氢原子个数，如果是烃的衍生物，则在式量上先减去其他原子的式量和。（2）常见式量相同的有机物有：①式量为44的有:C3H8、CH3CHO②式量为46的有：C2H5OH、HCOOH③式量为60的有：C3H7OH、CH3COOH、HCOOCH3④式量为74的有：C4H9OH、C2H5COOH、C2H5OC2H5、HCOOC2H5、CH3COOCH33、已知元素的质量分数求实验式N(C):N(H):N(O):N(N)%H%O%N%:::1211614C4、反应过程中式量的变化（1）加成反应。氢气加成：每加一个氢气分子，式量增加2，每增加一个氯气分子，式量增加71.（2）氧化反应：去氢减2，加氧加16，如下：RCH2OH→RCHO→RCOOHMM－2M＋14（3）酯化反应：与一个乙酸酯化，分子量增加42；与一个乙醇酯化，分子量增加28；若有n个酯基，在上面的基础上乘以n。RCH2OH＋CH3COOH浓H2SO4→CH3COOCH2RMM＋42RCOOH＋CH3CH2OH浓H2SO4→RCOOCH2CH3MM＋2855、有特殊数据的有机物归纳（1）含氢量最高的有机物是：CH4（2）一定质量的有机物燃烧，耗氧气量最大的是：CH4(3)完全燃烧时生成等物质的量的CO2和H2O的：烯烃、环烷烃、饱和一元醛、酮、酸、酯(符合通式CnH2nOx的物质，x=0，1，2…)。(4)重要的数据关系：M[C(n+1)H(2n+4)O]=M[CnH2nO2]例如：2004，湖北科学家发现某药物M能治疗心血管疾病是因为它在人体内能释放出一种“信使分子”D，并阐明了D在人体内的作用原理。为此他们荣获了1998年诺贝尔生理学或医学奖。请回答下列问题：已知M的相对分子质量为227，由C、H、O、N四种元素组成，C、H、N的质量分数依次为1588%、220%和1850%。则M的分子式是。D是双原子分子，相对分子质量为30，则D的分子式为。（本题其余部分略去）说明：本题提供了3个相对分子质量和一组质量分数，这是本题最重要的“题眼”，可以先根据质量分数求它的最简式：15.88%2.20%3.42%18.50%:::12116143:5:9:3，得出最简式C3H5O9N3，根据M的相对分子质量为227，它刚好又是分子式；D较易确定是NO。答案1C3H5O9N3；NO四、从试题提供的信息找“题眼”有机推断题中经常出现一些信息迁移题，它的命题特点是以思维能力为核心，以自学能力为主线来考查学生各方面能力，从解答问题的角度来说并不困难，但首要条件是学生要有扎实的有机化学知识并具备一定的阅读、自学能力，要能敏捷地接受题目中给出的新信息，即抓住试题的“题眼”，并将其转化应用于解答题目给出的问题。该题涉及的知识面很广，要注重理论与实践的结合。有机推断题的信息通常有以下几种：1、提供能直接使用的信息：即从定性的角度来描述的信息，多属物质的化学性质类，一般高于现行的高中教材（如2007天津卷，江苏卷，重庆卷，四川卷等都含有本类的信息）。2、提供隐性信息：隐性信息比较隐蔽，考生不能马上直接利用，必须对其进行处理和发掘，才能将其转化为可用的信息（如2002全国理综的几种羟基被氧化的难易）.3、提供定量信息：如2007重庆卷“1molC5H8O2能与4molAg(NH3)2OH完全反应”的定量信息，要求考生能够分析这一定量信息，把握所给信息的本质，由此突破全题。小结：本文归纳了从结构、性质、定量、信息等四个方面找有机推断题“题眼”方法，重点是从有机物的特征性质和条件着手进行推断。当然，有机推断题的突破口有很多，远不止以上的四个，大家可以去不断地寻找、补充。而且，这几种常见“题眼”不是孤立的，而是相互渗透，相互联系的，在一道试题中可能有多个和多种“题眼”，要学会进行综合分析。总之，掌握有机化合物的基础知识，找准有机推断题的“题眼”，结合适当的推断方法，才会在2008年的高考有机推断题取得胜利。