思维导图法研究高考有机化学中的宠儿——羰基

罗书昌

(海南省海口市海南中学化学组 571158)

认真研读2017年等近几年全国各地高考化学试卷，不难发现有机化学试题多数是整张试卷的压轴题.梳理了有机合成路线和有机试题的考点，发现羰基及其组合基团不仅是高考有机试题中出现频率最高的官能团，也是破解有机试题的关键所在.其原因有三：第一，含有羰基的有机物如醛酮在有机合成链：烃→卤代烃→醇→醛→羧酸→酯中承载着承上启下的作用；第二，羰基组合的官能团多且非常重要，主要有醛基、羧基、酯基、肽键和酰卤等；第三，有关羰基性质的新信息多且非常重要.

既然羰基如此重要，就值得深入研究和详细总结.笔者运用思维导图构建方法(如图所示)，先确定中心主题：羰基；再梳理有关羰基的结构分析、化学性质、引入方法、高考试题考查羰基的套路如提供的羟醛缩合新信息等、解题策略等；然后确定一级主题和二级主题等，画出羰基的思维导图；最后详细展现羰基的重要性质.

一、羰基的结构分析

二、羰基的化学性质

对于羰基及其组合的多种官能团而言，中学重点学习醛基的性质，醛基的化学性质主要有氧化反应和加成反应两大方面.

1.醛的氧化反应

(3)被弱氧化剂氧化：

RCOONH4+3NH3+2Ag↓+H2O(银镜反应).

特别注意：1 mol的醛基(—CHO)可与2 mol的Cu(OH)2或2 mol的[Ag(NH3)2]+发生氧化反应，可以作为醛基的定性定量检验方法.

2.醛的加成反应

(1)与氢气加成(还原反应)

羰基的还原反应还可以用氢化铝锂还原：

(2)制备酚醛树脂

特别注意羰基与酚羟基邻对位氢的加成反应.

(3)羟醛缩合反应

羟醛缩合反应是每年高考和化学奥林匹克竞赛的热点，其本质是羰基先与α-H加成，再发生脱水消除反应形成共轭烯醛式结构.

(4)与醇的加成反应

此反应主要用于羰基的保护.

(5)与格氏试剂反应

此反应在有机合成主要用于构建碳骨架.

(6)与氰基反应

(7)与胺反应

(8)与炔烃加成反应

三、高考试题分析

1.考查羰基的氧化反应

高考题1 【2017江苏卷-11】萜类化合物广泛存在于动植物体内，关于下列萜类化合物的说法正确的是( ).

A．a和b都属于芳香族化合物

B．a和c分子中所有碳原子均处于同一平面上

C．a、b和c均能使酸性KMnO4溶液褪色

D．b和c均能与新制的Cu(OH)2反应生成红色沉淀

分析C和D考查醛基的氧化反应.

A．分子式为C10H18O

B．不能发生银镜反应

C．可使酸性KMnO4溶液褪色

D．分子中有7种不同化学环境的氢

分析B和C考查醛基的氧化反应.

2.考查羰基的加成反应

高考题3【2017北京卷-25】羟甲香豆素是一种治疗胆结石的药物，合成路线如下图所示：

(1)A属于芳香烃，其结构简式是____.B中所含的官能团是____.

(2)C→D的反应类型是____.

(3)E属于酯类.仅以乙醇为有机原料，选用必要的无机试剂合成E，写出有关化学方程式：____.

(5)以D和F为原料合成羟甲香豆素分为三步反应，写出有关化合物的结构简式：

分析此题的难点是羰基的加成反应，解题的关键点有二：

又如【2017新课标Ⅰ卷-36】有机试题中PhCHO和CH3CHO反应生成PhCH=CHCHO是考查羟醛缩合反应，PhCH=CHCHO被新制的Cu(OH)2氧化成PhCH=CHCOOH考查醛的氧化反应；再如【2016新课标Ⅱ卷-38】有机试题中CH3COCH3和HCN反应生成CH3C(OH)(CN)CH3考查羰基与HCN的加成反应；再如【2016北京卷-25】(7)以乙烯为起始原料合成CH3CH=CHCOOC2H5，写出合成路线,其参考答案为：

可以看出此小题的难点和关键点是醛基的羟醛缩合反应和氧化反应，再如【2016上海卷】第八题有机试题中由丙酮和乙炔发生加成生成CH≡C(OH)(CH3)2，第九题中由丁醛间加成生成2-乙基-3-羟基己醛，再脱水生成2-乙基-2-己烯醛，等等！

突破羰基难点的策略为：第一，熟练掌握醛基的氧化反应和加成反应；第二，灵活运用高考试题的新信息；第三，牢牢把握羰基加成反应时电负性大的原子加在羰基碳上.