有机化学综合题的命题角度及应对方法

■华中师范大学考试研究院

有机化学综合题常以新材料、新医药、新农药等的合成路线为载体，以框图的方式呈现，集中考查考生对新信息的接受、吸收和整合能力，有机化学各知识点的综合应用能力，逻辑推理过程中的思维能力，解答时的表达能力，因此有机化学综合题具有很强的选拔功能。通过对高考卷中有机化学综合题的分析和研究，可以发现有机化学综合题常从以下几个角度进行命题。

命题角度一：有机物分子式的确定

例1A的相对分子质量为58，氧元素质量分数为0.276，则A的分子式为____。

解析：A的相对分子质量为58，氧元素质量分数为0.276，则氧原子的个数为58×0.276÷16=1，再根据商余法，(58-16)÷12=3…6，A的分子式为C3H6O。

答案：C3H6O

解题方法：(1)有机物分子式的确定。

(2)确定有机物分子式的规律。

①最简式规律。最简式相同的有机物，无论多少种，以何种比例混合，混合物中元素质量比例相同。

注意：a.含有n个碳原子的饱和一元醛与含有2n个碳原子的饱和一元羧酸和酯具有相同的最简式。

b.含有n个碳原子的炔烃与含有3n个碳原子的苯及其同系物具有相同的最简式。

②相对分子质量相同的有机物。

a.含有n个碳原子的醇与含(n-1)个碳原子的同类型羧酸和酯。

b.含有n个碳原子的烷烃与含(n-1)个碳原子的饱和一元醛。

③“商余法”推断有机物的分子式(设烃的相对分子质量为M)。

命题角度二：有机物结构的确定

例2A的分子式为C2H4O，A的核磁共振氢谱为单峰；A的结构简式为____。

解析：根据A的分子式为C2H4O，可判断分子结构含有一个双键或者一个环状结构，A的核磁共振氢谱为单峰，则A的结构简式为。

答案：

解题方法：确定有机物的结构方法。

(1)化学方法。

利用特征反应鉴定出官能团，再制备它的衍生物进一步确认。

(2)物理方法。

①红外光谱。

分子中化学键或官能团对红外线发生振动吸收，不同化学键或官能团吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置，从而获得分子中含有何种化学键或官能团的信息。

②核磁共振氢谱。

命题角度三：有机物的命名

例3B的分子式为C3H8O，B的核磁共振氢谱为三组峰，峰面积比为6∶1∶1。B的化学名称为____。

解析：根据题干信息，可确定B的结构简式为CH3CH(OH)CH3，根据醇的命名规则，确定B的名称为2-丙醇(或异丙醇)。

答案：2-丙醇(或异丙醇)

解题方法：有机化合物的命名规律(见表1)。

表1

命题角度四：有机物的分类与官能团的识别

解析：该有机物中含有羰基、(酚)羟基和肽键。

答案：羰基、(酚)羟基和肽键

解题方法：官能团的识别(见表2)。

表2

命题角度五：有机化学方程式的书写

例5端炔烃在催化剂存在下可发生偶联反应，称为Glaser反应。如。

解 析：由偶联反应特点知，生成聚合物时也是断裂碳碳三键中碳原子上的碳氢键，消去小分子H2，同时得到聚合物。

解题方法：有机化学综合题中的方程式的书写题一般为两种类型。

(1)以典型有机物的化学性质为基础，考查具有相同官能团的有机物方程式的书写，应对策略是熟练掌握典型有机物的化学性质和相应的方程式。

(2)题干中提供新反应的相关信息，考查考生获取新信息、将知识迁移运用的能力。应对的关键是弄清新信息的实质，书写时注意反应条件等的细节处理。

命题角度六：同分异构体

例6苯是工业上常用的化工原料，可以用于合成安息香酸苄酯和高分子化合物G(部分反应条件略去)，流程如下所示。

请回答下列问题：

H是D的同分异构体，分子中含有酯基，有两个苯环且不直接相连，符合上述条件的结构有____种(不包括D)，其中核磁共振氢谱图有6组峰，且峰面积比为3∶2∶2∶2∶2∶1的同分异构体的结构简式为____(写出一种即可)。

解题方法：限定条件下同分异构体的书写方法及规则。

听说病人还是个有智障的末成孩子，蒋利学立时动了恻隐之心，决定马上放弃休假，连早饭都没吃，便匆匆赶到到医院诊病。

(1)书写方法。

已知有机物的分子式或结构简式，书写在限定条件下的同分异构体或判断同分异构体的种数，要注意分析限定条件的含义，弄清楚在限定条件下可以确定什么，再根据分子式并针对可变因素书写各种符合要求的同分异构体。

(2)书写规则。

①主次规则：书写同分异构体时要遵循主链由长到短，支链由整到散，位置由心到边，排列由邻到间的规则。

②有序规则：书写同分异构体要做到思维有序，如按照碳链异构→位置异构→官能团异构的顺序书写，也可按照官能团异构→碳链异构→位置异构的顺序书写，不管按照哪种方法书写都必须防止漏写和重写。

命题角度七：有机物分子中原子的共线与共面

例7CH2═CHOC2H5分子中的共面原子数目最多为____个。

解析：CH2═CHOC2H5分子中共面原子数目最多为9个(如图1)。

图1

答案：9

(1)审清题干要求。

审题时要注意“可能”“一定”“最多”“最少”“所有原子”“碳原子”等关键词和限制条件。

(2)熟记常见共线、共面的官能团。

(3)单键的旋转思想。

有机物分子中的单键，包括碳碳单键、碳氢单键、碳氧单键，均可绕键轴自由旋转。

命题角度八：有机化学实验

例8从冬青中提取出的有机物A可用于合成抗结肠炎药物Y及其他化学品，合成路线如下。

解析：由I、J生成产物的结构简式判断，I中含有酚羟基，J中含有醇羟基，所以区别二者的试剂是FeCl3溶液或浓溴水。

答案：FeCl3溶液(或浓溴水)

解题方法：有机物官能团的鉴别(见表3)。

表3

命题角度九：有机合成路线的设计

例9氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下。

解析：由苯甲醚制备4-甲氧基乙酰苯胺，可先与浓硝酸发生取代反应生成，发生还原反应生成，最后与CH3COCl发生取代反应可生成。

解题方法：有机合成路线的设计思想和方法。

(1)解答有机合成题时，首先要正确判断合成的有机物属于哪一类有机物，带有何种官能团，然后结合所学过的知识或题给信息，寻找官能团的引入、转换、保护或消去的方法，尽快找出合成目标有机物的关键和突破点。

①正向合成法。其思维程序为：原料→中间产物→产品。

②逆向合成法。其思维程序为：产品→中间产物→原料。

③综合比较法。此法采用综合思维的方法，将正向或逆向推导出的几种合成途径进行比较，得出最佳合成路线。

(2)有机合成路线设计的基本思想。

①分析碳链的变化。有无碳链的增长或缩短?有无成环或开环?

②分析官能团的改变。引入了什么官能团?是否要注意官能团的保护?

③读通读懂信息。题中的信息可能是物质转化中的重要一环，因而要认真分析信息中牵涉到哪些官能团(或碳链的结构)与原料、产品或中间产物之间的联系。

④可以由原料正向推导产物，也可以从产物逆向推导出原料，也可以从中间产物出发向两侧推导。

【跟踪练习】

某研究小组以烃A为主要原料，采用以下路线合成药物X和高聚物Y。

请回答下列问题：

(1)X的分子式为____，X中的含氧官能团有____(填名称)。

(2)若反应①、反应②的原子利用率均为100%，则A的名称为____。

(3)E的结构简式为____，反应③的条件为____，反应⑤的反应类型是____。

(4)写出反应④的化学方程式：___。

(5)写出符合下列条件的E的所有同分异构体的结构简式：___。

①属于酚类化合物，且是苯的对位二元取代物；

②能发生银镜反应和水解反应。

(6)以CH3C HO为起始原料合成Z的路线(无机试剂及溶剂任选)：___。

合成路线的书写格式参照如下流程：由乙醇合成乙烯的反应流程可表示为。

答案：(1)C11H12O2酯基

(2)乙炔

(2)根据以上分析可知A是乙炔。

(5)①属于酚类化合物，且是苯的对位二元取代物；②能发生银镜反应和水解反应，含有甲酸形成的酯基，符合条件的同分异构体有。

点睛：本题考查有机物分子式的确定，有机物的结构与性质，同分异构体的判断与测定。该类题综合性强，思维容量大，常以框图题或变相框图题的形式出现，解决这类题的关键是以反应类型为突破口，以物质类别判断为核心进行思考。经常在一系列推导关系中有部分物质已知，这些已知物往往成为思维“分散”的联结点。可以由原料结合反应条件正向推导产物，也可以从产物结合条件逆向推导原料，也可以从中间产物出发向两侧推导，审题时要抓住基础知识，结合新信息进行分析、联想、对照、迁移应用，参照反应条件推出结论。解题的关键是要熟悉烃的各种衍生物间的转化关系，不仅要注意物质官能团的衍变，还要注意同时伴随的分子中碳、氢、氧、卤素原子数目以及有机物相对分子质量的衍变。