有機框圖題的破譯

文章編號:1005-6629(2010)10-0078-04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

[題目]能源的需求量逐年增加，全球石油儲量下降，我國化學工作者正在研究以天然氣和醇類合成優質汽油的方法。

已知: (1)與醛基直接相連的碳原子上的氫原子稱為α-氫原子，在稀堿溶液的催化作用下，一個醛分子上的α-氫原子連接到另一個醛分子的氧原子上，其余部分連接到羰基碳原子上生成羥基醛，如:

(2)丙烯在無水AlCl3催化下可與鹵化氫加成得到主要產物為2-鹵丙烷:

鹵代烷與金屬鈉一起加熱，發生偶聯反應，生成對稱的烷烴(這反應稱為武茲反應):

2R-X+2NaR-R+2NaX (X為鹵素)

如用兩種不同的鹵代烷與鈉反應，則生成三種產物:R—R、R—R'和R'—R'。

(3)優質汽油的合成路線如下:

試回答下列問題:

(1)在反應②～⑦中，屬于加成反應的是______，屬于消去反應的是________。

(2)物質C中所含的官能團的名稱是_______，物質D的結構簡式為___________。

(3)E → F、H → G的化學方程式分別為____________、________________。

(4)H也能與NaOH溶液反應，其化學方程式為________________________。

生成的有機物在Cu或Ag作催化劑的條件下_____(選填“能”或“不能”)被空氣氧化，原因在于____________________________________。

[命題意圖]

(1)本題為一道改編題，屬于有機合成框圖題型，題中提供教材中沒有的新信息，有一定難度和較好的區分度，作為大有機題曾用于黃浦區2009-2010學年度第一學期高三化學期終測試卷中。

(2)本題測試的知識點有:有機反應類型的判斷、官能團的識別、有機物的結構簡式和化學方程式的書寫等，測試的能力點:根據有機物的性質對其結構和類別進行推斷分析的能力，綜合運用所學烴及其衍生物知識進行信息遷移的能力，靈活運用烴及烴的衍生物之間內在聯系的知識來解決實際問題的能力。

(3)本題旨在測試加試化學的考生對中學化學中各類有機物的官能團特點的掌握，官能團特征反應的理解，并引領學生理解有機物分子中各基團間的相互作用，關注外界條件對有機反應的影響，從而促進學生進一步掌握重要有機物間的相互轉變關系，強化“結構決定性質”的思想。

[試題評價]

(1)本題所提供的社會背景真實、有效，文字簡捷，能較好地體現化學的學科價值和社會意義，對學生學好化學、用好化學有一定的導向作用。

(2)本題設置問題有層次、有梯度，一些較簡單的問題，如辨認反應類型、寫出D的結構簡式等，為后面的問題如書寫E→F的化學方程式等起到了鋪路搭橋的作用。

(3)本題作為拉分題，有一定的綜合程度和難度，對學生的自學能力和信息遷移能力要求較高。在考學科知識的同時考方法。對此類題目的順利解決有一定的章法可循:首先是已學相關的書本知識的回想和調用，其次是對題給明顯信息(反應信息――反應條件、物質性質，結構信息，數據信息)的接受和理解，再次是隱含信息的挖掘和運用。要把題干中的信息和問題中補充的信息結合起來，將轉化過程中的原料、中間產物與最終產物的結構進行對比分析(一比碳鏈的變化，二比官能團的差異)，看變化的部位、怎樣的變化(官能團的引入、消除、衍變和保護)，橫向聯系，縱向比較，局部看細節，整體辨趨勢。

(4)本題提高難度的一些辦法

①把框圖中E→H的“HCl”省略(不標出)，作為隱含信息讓學生前后聯系去挖掘。

②不提供武茲反應這一新信息，而從終結產物——汽油的成分主要是C5～C11的烷烴，高質量的汽油還應具備多支鏈等方面去設計信息及問題，顯然這樣對學生要求更高。

[參考答案]

(1)③、⑤、⑦;②、④;(2)羥基、醛基，CH2=CH(CH3)CHO

(3)(CH3)2CHCH2OH(CH3)2C=CH2+H2O

不能，接羥基的碳原子上沒有氫原子

[思維拓展]

(1)解有機框圖題應具備的基本知識

①官能團的引入

引入鹵原子(烯、 炔的加成， 烷、苯及其同系物、醇的取代等); 引入雙鍵(醇、鹵代烴的消去，炔的不完全加成等); 引入羥基(烯烴與水的加成，醛、酮的催化加氫，酯水解，鹵代烴水解，糖分解為乙醇和CO2等);生成醛、酮(烯、醇的催化氧化等)

②官能團的消除

通過加成消除不飽和鍵;通過消去或氧化或酯化等消除羥基;通過加成或氧化等消除醛基;通過酯化消除羧基。

③官能團的衍變

④碳鏈的改變

增長碳鏈(酯化，炔、烯與氫化氰的加成，聚合，肽鍵的生成等);

減短碳鏈(酯水解、裂化、裂解、脫羧，烯催化氧化，肽鍵水解等);

成環反應(不飽和烴小分子加成——三分子乙炔生成苯;γ-羥基酚分子內脫水、α-羥基酸分子間脫水等)。

(2)找尋解有機框圖題的“突破口”的一般方法

①從已知條件最多的、信息量最大或意義最明確的地方去突破;

②尋找特殊處——特殊物質、特殊的反應條件、特殊顏色等突破;

③找特殊的分子式，這種分子式只能有一種結構突破;

④如不能直接推斷某物質，可假設幾種可能，再去小心論證，看是否完全符合題意。

[問題拓展]

由化合物A可以合成兩種高分子化合物F和H，有關轉化關系如下圖所示:

已知:A的分子式為C10H13OCl，高分子化合物F的結構簡式如下:

請回答下列問題:

(1)A中含氧官能團的名稱為__________。

(2)步驟③的反應類型為__________反應。

(3)高分子化合物H的結構簡式為________。

(4)步驟①和步驟④的化學方程式分別為:①__________;④__________。

(5)在E的多種分異構體中，請寫出三種符合條件(①含有苯環，且苯環上只有2個間位取代基;②能與FeC13溶液發生顯色反應;③能與NaHCO3溶液反應放出氣體)的結構簡式:__________、__________、__________。

本題答案:(1)羥基;(2)消去;

(3)