高考試題中的有機化學基礎考點探析

童建軍

廣東

對比2016年、2017年的全國卷Ⅰ化學試卷，在選擇題上第8題常識考查、第9題實驗素養考查時都采用了有機化學的素材，再加上第11題對有機物質基本結構和性質的考查，化學選擇題的42分中，有機化學就占據了18分，明顯比往年在有機考查上的力度加強。同樣2017年和 2018年的全國卷Ⅱ和Ⅲ化學試卷都出現了兩道以上的有機化學素材的試題，這些命題既有有機化學基礎知識的考查，也有從定性考查向定量考查的轉化，還有向實驗設計轉化的傾向，這些信息釋放了命題組提醒高中化學，在教學中需進一步加強有機化學比重的信息。

考點一、化學與生活中的有機素材

[例題1](2018年全國卷Ⅰ·8題)下列說法錯誤的是

( )

A.蔗糖、果糖和麥芽糖均為雙糖

B.酶是一類具有高選擇催化性能的蛋白質

C.植物油含不飽和脂肪酸酯，能使Br2/CCl4褪色

D.淀粉和纖維素水解的最終產物均為葡萄糖

解析：本題考查有機物的結構和性質。果糖為單糖，A錯誤；酶是生物催化劑，其本質是蛋白質，B正確；植物油是不飽和高級脂肪酸的甘油酯，能夠和溴的四氯化碳溶液發生加成反應，使溴的四氯化碳溶液褪色，C正確；淀粉和纖維素都能發生水解反應，水解的最終產物都是葡萄糖，D正確。

參考答案：A

[例題2](2017年全國卷Ⅱ·7題)下列說法錯誤的是

( )

A．糖類化合物也可稱為碳水化合物

B．維生素D可促進人體對鈣的吸收

C．蛋白質是僅由碳、氫、氧元素組成的物質

D．硒是人體必需的微量元素，但不宜攝入過多

解析：本題考查化學與生活的聯系。A．糖類化合物符合通式Cn(H2O)m，故稱為碳水化合物，故A正確；B．維生素D可促進人體對鈣的吸收，故B正確；C．蛋白質的基本組成元素是C、H、O、N四種元素，故僅由碳、氫、氧元素不正確，C錯誤；D．硒是人體必需的微量元素，但不宜攝入過多，故D正確。

答案：C

【點評】化學是一門實用性的學科，在日常生活及工農業生產和科學技術中應用十分廣泛。我們生活就要吃飯、穿衣，在生活過程中在與周圍環境接觸的過程中，往往會接觸微生物，因注意不當而患有疾病，消毒、治療或用一定的物質進行處理，這些都與化學知識有關。化學與生活試題一般考查知識點較多，難度不大，但大多屬于記憶性的知識點，大多數是《必修2》教材要求的典型化合物甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸、糖類、油脂、蛋白質、石油和煤在工農業生產中的實際應用，如了解蛋白質的變性、各種纖維材料的主要成分等，學習時注意理論與實際相結合，多注意社會熱點問題來分析即可。

考點二、有機物的結構與性質

( )

A. 與環戊烯互為同分異構體

B. 二氯代物超過兩種

C. 所有碳原子均處同一平面

D. 生成1 mol C5H12至少需要2 mol H2

解析：本題考查有機物的結構和性質。螺[2,2]戊烷和環戊烯的分子式均為C5H8，不飽和度均為2，A正確；螺[2,2]戊烷分子中只含有一類氫原子，一氯代物只有一種，一氯代物的分子中含有4類氫原子，則二氯代物有四種，B正確；螺[2,2]戊烷分子中碳原子均為飽和碳原子，則所有碳原子一定不在同一平面上，C錯誤；螺[2,2]戊烷的分子式為C5H8，由質量守恒定律可知，生成1 mol C5H12至少需要 2 mol氫氣，D正確。

答案：C

( )

A.b的同分異構體只有d和p兩種

B.b、d、p的二氯代物均只有三種

C.b、d、p均可與酸性高錳酸鉀溶液反應

D.b、d、p中只有b的所有原子處于同一平面

解析：本題考查有機物的結構與性質。b的同分異構體除d和p外，還有鏈狀二炔烴(三鍵不同有位置異構，碳鏈異構)、含有一個三鍵和二個雙鍵(三鍵、雙鍵有位置異構，碳鏈異構)、四元環(環內一個雙鍵，環上有乙炔基)、棱晶烷盆烯等，A錯誤； d的二氯代物只有2種，B錯誤；b、d不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，C錯誤；d、p均存在飽和碳原子，所有原子不可能共平面，b分子所有原子在同一平面，D正確。

答案：D

【點評】試題通常以有機物的結構簡式考查有機物的結構、性質、轉化、反應類型、化學方程式和同分異構體的書寫。

(1)分子中原子共面的問題判斷依據是乙烯的平面結構、甲烷的正面體結構、苯環的平面結構進行分析，分析時注意單鍵可以旋轉，雙鍵不能旋轉，分子中任意三個原子一定共平面。

(2)同分異構體數目的判斷方法：

基團法將有機物看作由基團連接而成,由基團的異構數目可推斷有機物的異構體數目。如:丁基有4種,C4H9Cl、C4H9OH、C4H9COOH均為4種換位法將有機物分子中的不同原子或基團換位進行思考。如:乙烷分子中共有6個H,若有一個氫原子被Cl取代所得一氯乙烷只有一種結構,那么五氯乙烷也只有一種。假設把五氯乙烷分子中的Cl看作H,而H看成Cl,其情況跟一氯乙烷完全相同,故五氯乙烷也有一種結構。同理二氯乙烷和四氯乙烷均有2種,二氯苯和四氯苯均有3種等效氫法分子中等效氫原子有如下情況:分子中同一個碳原子上連接的氫原子等效;同一個碳原子上所連接的甲基氫原子等效;分子中處于對稱位置上的氫原子等效定一動一法分析二元取代產物的方法:如分析C3H6Cl2的同分異構體數目,可先固定其中一個氯原子位置,然后移動另一個氯原子組合法飽和酯R1COOR2,—R1有m種,—R2有n種,則酯共有m×n種

(3)有機反應類型的判斷方法：

反應類型定義舉例還原反應有機物分子得到氫原子或失去氧原子的反應乙烯等烯烴、苯及其同系物與氫氣的加成反應氧化反應有機物分子得到氧原子或失去氫原子的反應①燃燒;②被空氣中的O2氧化;③乙醇的催化氧化;④乙烯、乙醇使酸性KMnO4溶液褪色;⑤葡萄糖的銀鏡反應;⑥葡萄糖與新制的Cu(OH)2懸濁液產生磚紅色沉淀的反應取代反應(有上有下)有機物分子中的某些原子或原子團被其他原子或原子團所代替的反應①烴的鹵代;②芳香烴的硝化;③酯化反應;④酯的水解;⑤蛋白質的水解;⑥雙糖、多糖的水解加成反應(只上不下)有機物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團相互結合生成新化合物的反應①能與分子中含碳碳雙鍵、碳碳三鍵等的有機物發生加成反應的試劑有氫氣、鹵素單質、鹵化氫、水等;②苯環的加氫顏色反應①淀粉遇碘單質顯藍色;②某些蛋白質遇濃硝酸顯黃色

(4)常見有機物或官能團的特征反應判斷：

有機物或官能團常用試劑反應現象CC溴水酸性KMnO4溶液褪色—OH、—COOH金屬鈉產生無色無味的氣體—COOH酸堿指示劑變色新制Cu(OH)2常溫下沉淀溶解,溶液呈藍色葡萄糖銀氨溶液水浴加熱生成銀鏡新制Cu(OH)2煮沸生成紅色沉淀淀粉碘水呈藍色蛋白質濃硝酸呈黃色灼燒有燒焦羽毛的氣味

考點三、阿伏加德羅常數中的有機素材

[例題5]NA是阿伏加德羅常數的值，下列說法正確的是

( )

A.(2018年全國卷Ⅲ·8題D選項)1 mol乙烷和 1 mol 乙烯中，化學鍵數相同

B.(2018年全國卷Ⅱ·11題C選項)標準狀況下，11.2 L 甲烷和乙烯混合物中含氫原子數目為2NA

C.(2018年全國卷Ⅰ·10題C選項)92.0 g甘油(丙三醇)中含有羥基數為1.0NA

D.(2018年全國卷Ⅰ·10題D選項)1.0 mol CH4與Cl2在光照下反應生成的CH3Cl分子數為1.0NA

解析：本題考查阿伏加德羅正誤判斷。1 mol乙烷含有7 mol共價鍵，1 mol乙烯含有6 mol共價鍵，A錯誤；甲烷和乙烯分子均含有4個氫原子，標準狀況下，11.2 L甲烷和乙烯混合物的物質的量是0.5 mol，其中含氫原子數目為2NA，B正確；92.0 g甘油的物質的量為1 mol，則含有的羥基數目為3NA，C錯誤；甲烷與氯氣在光照條件下發生取代反應得到的是混合物，不可能完全轉化為三氯甲烷，D錯誤。

答案：B

[例題6]設NA為阿伏加德羅常數值。下列有關敘述正確的是

( )

A．(2016年全國卷Ⅰ·8題A選項)14 g乙烯和丙烯混合氣體中的氫原子數為2NA

B．(2017年全國卷Ⅲ·10題C選項)2.24 L(標準狀況)苯在O2中完全燃燒，得到0.6NA個CO2分子

C．(2016年四川卷·4題C選項)氫原子數為0.4NA的甲醇分子中含有的σ鍵數為0.4NA

D．(2016年全國卷Ⅰ·8題D選項)標準狀況下，2.24 L CCl4含有的共價鍵數為0.4NA

解析：本題考查阿伏加德羅正誤判斷。A．乙烯和丙烯的最簡式都是CH2，14 g乙烯和丙烯混合氣體中含有的最簡式的物質的量是n(CH2)=m÷M=14 g÷14 g/mol=1 mol，所以其中含有的氫原子數為N(H)=1 mol×2×NA=2NA，正確；B．標準狀況下苯是液體，不能利用氣體摩爾體積計算2.24 L苯的物質的量，則無法判斷其完全燃燒產生的CO2分子數目，錯誤；C．甲醇的結構為CH3OH，氫原子數為0.4NA的甲醇分子為0.1 mol，含有5 mol σ鍵，錯誤；D．在標準狀況下四氯化碳是液態，不能用氣體摩爾體積進行有關物質的量的計算，錯誤。

答案：A

【點評】阿伏加德羅常數的考題充分體現了化學研究從定性到定量、從宏觀到微觀的特點，更凸顯了化學學科特點和化學研究基本方法，能較好地考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力。阿伏加德羅常數的考查，幾乎可以將中學化學計算兼容到一個題中，所以幾乎是高考必考題。本類題的解題策略是掌握基本概念，找出各化學量之間的關系；加強與原子結構、元素化合物性質、有機物結構性質等相關知識的橫向聯系；找出解題的突破口，在常規解法和計算技巧中靈活選用。順利解答該類題目的關鍵是一方面要仔細審題，注意關鍵字詞，熟悉常見的“陷阱”；另一方面是要把各種量轉化為物質的量，以此為中心進行計算。

考點四、化學實驗基礎中的有機素材

[例題7](2018年全國卷Ⅰ·9題)在生成和純化乙酸乙酯的實驗過程中，下列操作未涉及的是

( )

解析：本題考查化學實驗方案的設計與評價。A為乙酸乙酯的制備裝置，A正確；B為乙酸乙酯的吸收裝置，B正確；C為乙酸乙酯和飽和碳酸鈉溶液的分離裝置，C正確；D為蒸發裝置，與乙酸乙酯的生成和純化無關，D錯誤。

答案：D

[例題8](2017年全國卷Ⅱ·10題)下列由實驗得出的結論正確的是

( )

實驗結論A將乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最終變為無色透明生成的1,2-二溴乙烷無色、可溶于四氯化碳B乙醇和水都可與金屬鈉反應產生可燃性氣體乙醇分子中的氫與水分子中的氫具有相同的活性C用乙酸浸泡水壺中的水垢,可將其清除乙酸的酸性小于碳酸的酸性D甲烷與氯氣在光源下反應后的混合氣體能使濕潤的石蕊試紙變紅生成的氯甲烷具有酸性

解析：本題化學實驗方案設計與評價，側重考查有機物的性質。A．乙烯含有碳碳雙鍵，可與溴的四氯化碳溶液發生加成反應，生成1，2-二溴乙烷，溶液最終變為無色透明，故A正確；B．乙醇的結構簡式為CH3CH2OH，只有羥基可與鈉反應，且—OH中H的活性比水弱，故B錯誤；C．用乙酸浸泡水壺中的水垢，可將其清除，說明醋酸可與碳酸鈣等反應，從強酸制備弱酸的角度判斷，乙酸的酸性大于碳酸，故C錯誤；D．甲烷與氯氣在光照條件下反應生成的氣體有一氯甲烷和氯化氫，使濕潤的石蕊試紙變紅的氣體為氯化氫，一氯甲烷為非電解質，不能電離，故D錯誤。

答案：A

【點評】化學是一門以實驗為基礎的科學，化學實驗的考查是高考命題的一個重點。該題型是選擇題中化學實驗考查的常見題型，解答此類題目注意逐項分析化學實驗基本操作、實驗方案的科學性、簡約性和環保性；實驗現象和實驗結論的科學性；還要注意分析實驗操作、現象和實驗結論是否存在邏輯關系。平時學習中要注意教材中的演示實驗要分析、理解到位，包括實驗操作、現象和結論。《必修2》教材中與有機物制備有關的實驗如下：

物質儀器除雜及收集注意事項溴苯含有溴、FeBr3等,用氫氧化鈉溶液處理后分液、然后蒸餾①催化劑為FeBr3②長導管的作用冷凝回流、導氣③右側導管不能伸入溶液中④右側錐形瓶中有白霧硝基苯可能含有未反應完的苯、硝酸、硫酸,用氫氧化鈉溶液中和酸,分液,然后用蒸餾的方法除去苯①導管1的作用冷凝回流②儀器2為溫度計③用水浴控制溫度為 50～60 ℃④濃硫酸的作用:催化劑和脫水劑乙酸乙酯含有乙酸、乙醇,用飽和Na2CO3溶液處理后,分液①濃硫酸的作用:催化劑和吸水劑②飽和碳酸鈉溶液溶解乙醇、中和乙酸,降低乙酸乙酯的溶解度③右邊導管不能接觸試管中的液面

由以上分析可知，高考試題對有機化學基礎的考查主要集中在對有機物基礎知識的掌握，涉及有機物中碳原子的特點、官能團的性質、有機物熔沸點高低判斷、共面、同系物和同分異構體等知識，屬于簡單的一類題目，要求考生在平時的學習中注意概念的內涵和延伸，反應條件等，夯實基礎知識，能夠對知識做到靈活運用。

【過關演練】

1.(2018年全國卷Ⅱ·9題)實驗室中用如圖所示的裝置進行甲烷與氯氣在光照下反應的實驗。

光照下反應一段時間后，下列裝置示意圖中能正確反映實驗現象的是

( )

解析：在光照條件下氯氣與甲烷發生取代反應生成氯化氫和四種氯代烴，氯化氫極易溶于水，所以液面會上升。但氯代烴是不溶于水的氣體或油狀液體，所以最終水不會充滿試管。

答案：D

2．(2018年全國卷Ⅲ·9題)苯乙烯是重要的化工原料。下列有關苯乙烯的說法錯誤的是

( )

A．與液溴混合后加入鐵粉可發生取代反應

B．能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

C．與氯化氫反應可以生成氯代苯乙烯

D．在催化劑存在下可以制得聚苯乙烯

解析：本題考查有機物的結構與性質。苯乙烯與液溴在鐵作催化劑時發生取代反應，溴原子取代苯環上的氫原子得到溴代苯乙烯，A正確；苯乙烯中含有碳碳雙鍵，能與酸性高錳酸鉀溶液發生氧化反應，使酸性高錳酸鉀溶液褪色，B正確；苯乙烯中含有碳碳雙鍵，能與氯化氫發生加成反應，C錯誤；苯乙烯中含有碳碳雙鍵，能夠發生加聚反應生成聚苯乙烯，D正確。