立足基礎 提升能力 構建模型 突破難點—高考有機化學試題備考建議

>>>于 菲

高考有機化學試題往往借助新穎、真實的情境突出考查考生的“學科關鍵能力”和“學科素養”，2020 年全國卷Ⅰ理綜化學36題第（3）問，情境來源于我國化學工作者發表在Science 中的文章，“沉積在α-MoC 上單層金原子對水煤氣的低溫催化反應”以制備有機超強堿，考查有機化合物的命名和結構簡式、常見有機反應類型、同分異構體等必備知識，考查信息獲取加工能力與推理論證能力，以及“宏觀辨識與微觀探析”“證據推理與模型認知”等學科核心素養。可見，夯實基礎知識、構建有機解題模型是提高有機化學解題能力的有效途徑。

一、夯實必備知識，提升關鍵能力

夯實化學核心基礎知識，構建完備有機化學知識網絡是提升能力的基礎。

1．有機物的命名及官能團名稱

表1 高中化學有機物中常見的官能團

高考試題常考查含官能團有機物的命名，在扎實掌握教材中烷烴的命名規則及官能團名稱的基礎上，注意多官能團物質中官能團的優先級。如2018 年全國卷Ⅰ考查了氯乙酸的命名，官能團既有氯原子又有羧基，羧基優先于氯原子，命名為某酸。常見官能團的優先級按鹵原子、烯（炔）、醇、醛、酸順序。

提示：命名中鹵原子只作取代基，如2020年全國卷Ⅰ中A（C2HCl3）的化學名稱為三氯乙烯。苯環上有兩個取代基，可以用習慣命名法“鄰、間、對”來表明取代基位置。

2．典型有機代表物基本反應及轉化關系

教材中出現的典型代表物質有甲烷、乙烯、乙炔、苯、溴乙烷、苯酚、乙醛、乙酸、乙酸乙酯、葡萄糖、氨基酸等。以化學學科“結構決定性質”的基本觀念及分類思想，遷移到烷烴、烯烴、炔烴、苯的同系物、鹵代烴、醇、酚、醛、酯、糖類、蛋白質等同類物質性質。

圖1 典型有機代表物基本反應及轉化關系

利用轉化關系圖來構建典型代表物之間的相互轉化關系網絡，進而增強推斷復雜陌生有機化合物結構、分析其性質及轉化關系的能力。

二、構建解題模型，突破有機難點

有機選考試題的綜合性強、陌生信息多、思維容量大，主要難點在于未知物質結構的推斷、同分異構體的書寫、合成路線的設計。下面以2020 年全國卷Ⅰ為例，構建幾種問題的解題模型，并利用模型突破有機試題的難點。

1．未知物質結構的推斷

在熟悉烴和各種衍生物性質及其轉化關系的基礎上，參考有機物結構的推斷模型，迅速破解未知物質結構。

圖2 未知有機物的結構推斷模型

如2020 年全國卷Ⅰ第36 題（1）問，要求寫出A 物質名稱。題中給出A 的分子式為C2HCl3，不飽和度為1，可以依據分子式和不飽和度直接推測結構中一定含碳碳雙鍵，可確定結構簡式為ClHC=CCl2。

2．同分異構體書寫

圖3 同分異構體分類

圖4 同分異構體書寫模型

如2020 年全國卷Ⅰ36 題第（6）問，考查典型的含苯環物質的同分異構體書寫，又加入陌生知識吡啶環。解讀問題“E 的六元環芳香同分異構體”，根據信息“③苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構體”，確定同分異構體中六元環應分為苯環、吡啶環兩類。再依據與金屬鈉反應，可知含有—OH，等效氫的個數比為6∶2∶2∶1，共有11 個氫，基于等效氫比例分析，比例中的“1”來自—OH，“6”應來自2 個—CH3，且物質對稱。“2”應來自環上的對稱C 上的H，也可以是—NH2，不可能存在氮原子只連接1 個H 的情況。苯環類有3種，、、。同理可知吡啶類有3 種，考生失分點主要在于同分異構體種類判斷，很多考生答案是3 種，就是只考慮了苯環類。

3．設計合成路線

合成路線的設計要求利用示例信息結合目標產物結構，選擇合理的路線，綜合性很強。需要復習和整理以下基本模型—①官能團的引入、消去和轉化；②有機官能團引入的先后順序的處理：如苯環上引入多取代基的先后順序，多官能團發生不同反應類型化學反應的先后順序；③官能團保護：若有機物中存在易被氧化的官能團，如酚羥基、氨基、碳碳雙鍵、醛基，要保護官能團，經歷幾步反應后再還原出來；④在芳香族化合物的合成中，為達到目標官能團的定位引入，且避免進入其它活性位置，以減少副產物，使用基團占位與消除。

有機合成路線設計是對有機化學學習情況的綜合考量，檢查考生對知識的學習、實踐、應變以及問題分析和解決能力。在實際解題過程中可以借助以下模型解題。

【2019年全國卷Ⅰ，36題（7）】設計由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制備的合成路線 (無機試劑任選)。

圖5 合成路線設計模型

三、真題知識拓展

2020 年全國卷Ⅰ36 試題中有兩個關鍵的陌生信息，對于這兩個信息進行初步拓展介紹。

1．有機堿

2．芳香同分異構體

題干信息：“③苯胺與甲基吡啶互為芳香同分異構體”是解決第（6）問同分異構體書寫問題的關鍵。

高中化學教材人教版《必修二》中資料卡片提到：“芳香化合物是一種習慣說法。歷史上的芳香族化合物是一類從植物膠中提取的有芳香氣味的物質，實際上芳香化合物并不一定都有香味，芳香化合物一詞已失去了原來的意義。”選修五《有機化學基礎》中對芳香族化合物也沒有給出定義，高中階段通常認為是分子中含有苯環的化合物。實際上有些化合物不含苯環，但具有與含苯環化合物相似的性質（芳香性），具有芳香性的雜環化合物稱為芳雜環。如吡啶、呋喃都是具有芳香性的芳雜環。

有機堿信息為本題情境，不考查有機堿的性質，重點要求提取結構信息，二甲基胺結構幫助推斷二環己基胺，苯胺吡啶結構幫助解讀信息③。信息③芳香同分異構體為重要的陌生信息，重點考查考生的學習能力。只有整理并同化新信息，掌握新規律，才能正確解決新問題，即本題中的同分異構體種類的判斷問題。