思維導圖法研究高考有機化學中的寵兒
——羰基

羅書昌

(海南省?？谑泻Ｄ现袑W化學組 571158)

認真研讀2017年等近幾年全國各地高考化學試卷，不難發現有機化學試題多數是整張試卷的壓軸題.梳理了有機合成路線和有機試題的考點，發現羰基及其組合基團不僅是高考有機試題中出現頻率最高的官能團，也是破解有機試題的關鍵所在.其原因有三：第一，含有羰基的有機物如醛酮在有機合成鏈：烴→鹵代烴→醇→醛→羧酸→酯中承載著承上啟下的作用；第二，羰基組合的官能團多且非常重要，主要有醛基、羧基、酯基、肽鍵和酰鹵等；第三，有關羰基性質的新信息多且非常重要.

既然羰基如此重要，就值得深入研究和詳細總結.筆者運用思維導圖構建方法(如圖所示)，先確定中心主題：羰基；再梳理有關羰基的結構分析、化學性質、引入方法、高考試題考查羰基的套路如提供的羥醛縮合新信息等、解題策略等；然后確定一級主題和二級主題等，畫出羰基的思維導圖；最后詳細展現羰基的重要性質.

一、羰基的結構分析

二、羰基的化學性質

對于羰基及其組合的多種官能團而言，中學重點學習醛基的性質，醛基的化學性質主要有氧化反應和加成反應兩大方面.

1.醛的氧化反應

(3)被弱氧化劑氧化：

RCOONH4+3NH3+2Ag↓+H2O(銀鏡反應).

特別注意：1 mol的醛基(—CHO)可與2 mol的Cu(OH)2或2 mol的[Ag(NH3)2]+發生氧化反應，可以作為醛基的定性定量檢驗方法.

2.醛的加成反應

(1)與氫氣加成(還原反應)

羰基的還原反應還可以用氫化鋁鋰還原：

(2)制備酚醛樹脂

特別注意羰基與酚羥基鄰對位氫的加成反應.

(3)羥醛縮合反應

羥醛縮合反應是每年高考和化學奧林匹克競賽的熱點，其本質是羰基先與α-H加成，再發生脫水消除反應形成共軛烯醛式結構.

(4)與醇的加成反應

此反應主要用于羰基的保護.

(5)與格氏試劑反應

此反應在有機合成主要用于構建碳骨架.

(6)與氰基反應

(7)與胺反應

(8)與炔烴加成反應

三、高考試題分析

1.考查羰基的氧化反應

高考題1 【2017江蘇卷-11】萜類化合物廣泛存在于動植物體內，關于下列萜類化合物的說法正確的是( ).

A．a和b都屬于芳香族化合物

B．a和c分子中所有碳原子均處于同一平面上

C．a、b和c均能使酸性KMnO4溶液褪色

D．b和c均能與新制的Cu(OH)2反應生成紅色沉淀

分析C和D考查醛基的氧化反應.

A．分子式為C10H18O

B．不能發生銀鏡反應

C．可使酸性KMnO4溶液褪色

D．分子中有7種不同化學環境的氫

分析B和C考查醛基的氧化反應.

2.考查羰基的加成反應

高考題3【2017北京卷-25】羥甲香豆素是一種治療膽結石的藥物，合成路線如下圖所示：

(1)A屬于芳香烴，其結構簡式是____.B中所含的官能團是____.

(2)C→D的反應類型是____.

(3)E屬于酯類.僅以乙醇為有機原料，選用必要的無機試劑合成E，寫出有關化學方程式：____.

(5)以D和F為原料合成羥甲香豆素分為三步反應，寫出有關化合物的結構簡式：

分析此題的難點是羰基的加成反應，解題的關鍵點有二：

又如【2017新課標Ⅰ卷-36】有機試題中PhCHO和CH3CHO反應生成PhCH=CHCHO是考查羥醛縮合反應，PhCH=CHCHO被新制的Cu(OH)2氧化成PhCH=CHCOOH考查醛的氧化反應；再如【2016新課標Ⅱ卷-38】有機試題中CH3COCH3和HCN反應生成CH3C(OH)(CN)CH3考查羰基與HCN的加成反應；再如【2016北京卷-25】(7)以乙烯為起始原料合成CH3CH=CHCOOC2H5，寫出合成路線,其參考答案為：

可以看出此小題的難點和關鍵點是醛基的羥醛縮合反應和氧化反應，再如【2016上海卷】第八題有機試題中由丙酮和乙炔發生加成生成CH≡C(OH)(CH3)2，第九題中由丁醛間加成生成2-乙基-3-羥基己醛，再脫水生成2-乙基-2-己烯醛，等等！

突破羰基難點的策略為：第一，熟練掌握醛基的氧化反應和加成反應；第二，靈活運用高考試題的新信息；第三，牢牢把握羰基加成反應時電負性大的原子加在羰基碳上.