立足基础 提升能力 构建模型 突破难点—高考有机化学试题备考建议

>>>于 菲

高考有机化学试题往往借助新颖、真实的情境突出考查考生的“学科关键能力”和“学科素养”，2020 年全国卷Ⅰ理综化学36题第（3）问，情境来源于我国化学工作者发表在Science 中的文章，“沉积在α-MoC 上单层金原子对水煤气的低温催化反应”以制备有机超强碱，考查有机化合物的命名和结构简式、常见有机反应类型、同分异构体等必备知识，考查信息获取加工能力与推理论证能力，以及“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”等学科核心素养。可见，夯实基础知识、构建有机解题模型是提高有机化学解题能力的有效途径。

一、夯实必备知识，提升关键能力

夯实化学核心基础知识，构建完备有机化学知识网络是提升能力的基础。

1．有机物的命名及官能团名称

表1 高中化学有机物中常见的官能团

高考试题常考查含官能团有机物的命名，在扎实掌握教材中烷烃的命名规则及官能团名称的基础上，注意多官能团物质中官能团的优先级。如2018 年全国卷Ⅰ考查了氯乙酸的命名，官能团既有氯原子又有羧基，羧基优先于氯原子，命名为某酸。常见官能团的优先级按卤原子、烯（炔）、醇、醛、酸顺序。

提示：命名中卤原子只作取代基，如2020年全国卷Ⅰ中A（C2HCl3）的化学名称为三氯乙烯。苯环上有两个取代基，可以用习惯命名法“邻、间、对”来表明取代基位置。

2．典型有机代表物基本反应及转化关系

教材中出现的典型代表物质有甲烷、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。以化学学科“结构决定性质”的基本观念及分类思想，迁移到烷烃、烯烃、炔烃、苯的同系物、卤代烃、醇、酚、醛、酯、糖类、蛋白质等同类物质性质。

图1 典型有机代表物基本反应及转化关系

利用转化关系图来构建典型代表物之间的相互转化关系网络，进而增强推断复杂陌生有机化合物结构、分析其性质及转化关系的能力。

二、构建解题模型，突破有机难点

有机选考试题的综合性强、陌生信息多、思维容量大，主要难点在于未知物质结构的推断、同分异构体的书写、合成路线的设计。下面以2020 年全国卷Ⅰ为例，构建几种问题的解题模型，并利用模型突破有机试题的难点。

1．未知物质结构的推断

在熟悉烃和各种衍生物性质及其转化关系的基础上，参考有机物结构的推断模型，迅速破解未知物质结构。

图2 未知有机物的结构推断模型

如2020 年全国卷Ⅰ第36 题（1）问，要求写出A 物质名称。题中给出A 的分子式为C2HCl3，不饱和度为1，可以依据分子式和不饱和度直接推测结构中一定含碳碳双键，可确定结构简式为ClHC=CCl2。

2．同分异构体书写

图3 同分异构体分类

图4 同分异构体书写模型

如2020 年全国卷Ⅰ36 题第（6）问，考查典型的含苯环物质的同分异构体书写，又加入陌生知识吡啶环。解读问题“E 的六元环芳香同分异构体”，根据信息“③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体”，确定同分异构体中六元环应分为苯环、吡啶环两类。再依据与金属钠反应，可知含有—OH，等效氢的个数比为6∶2∶2∶1，共有11 个氢，基于等效氢比例分析，比例中的“1”来自—OH，“6”应来自2 个—CH3，且物质对称。“2”应来自环上的对称C 上的H，也可以是—NH2，不可能存在氮原子只连接1 个H 的情况。苯环类有3种，、、。同理可知吡啶类有3 种，考生失分点主要在于同分异构体种类判断，很多考生答案是3 种，就是只考虑了苯环类。

3．设计合成路线

合成路线的设计要求利用示例信息结合目标产物结构，选择合理的路线，综合性很强。需要复习和整理以下基本模型—①官能团的引入、消去和转化；②有机官能团引入的先后顺序的处理：如苯环上引入多取代基的先后顺序，多官能团发生不同反应类型化学反应的先后顺序；③官能团保护：若有机物中存在易被氧化的官能团，如酚羟基、氨基、碳碳双键、醛基，要保护官能团，经历几步反应后再还原出来；④在芳香族化合物的合成中，为达到目标官能团的定位引入，且避免进入其它活性位置，以减少副产物，使用基团占位与消除。

有机合成路线设计是对有机化学学习情况的综合考量，检查考生对知识的学习、实践、应变以及问题分析和解决能力。在实际解题过程中可以借助以下模型解题。

【2019年全国卷Ⅰ，36题（7）】设计由甲苯和乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)制备的合成路线 (无机试剂任选)。

图5 合成路线设计模型

三、真题知识拓展

2020 年全国卷Ⅰ36 试题中有两个关键的陌生信息，对于这两个信息进行初步拓展介绍。

1．有机碱

2．芳香同分异构体

题干信息：“③苯胺与甲基吡啶互为芳香同分异构体”是解决第（6）问同分异构体书写问题的关键。

高中化学教材人教版《必修二》中资料卡片提到：“芳香化合物是一种习惯说法。历史上的芳香族化合物是一类从植物胶中提取的有芳香气味的物质，实际上芳香化合物并不一定都有香味，芳香化合物一词已失去了原来的意义。”选修五《有机化学基础》中对芳香族化合物也没有给出定义，高中阶段通常认为是分子中含有苯环的化合物。实际上有些化合物不含苯环，但具有与含苯环化合物相似的性质（芳香性），具有芳香性的杂环化合物称为芳杂环。如吡啶、呋喃都是具有芳香性的芳杂环。

有机碱信息为本题情境，不考查有机碱的性质，重点要求提取结构信息，二甲基胺结构帮助推断二环己基胺，苯胺吡啶结构帮助解读信息③。信息③芳香同分异构体为重要的陌生信息，重点考查考生的学习能力。只有整理并同化新信息，掌握新规律，才能正确解决新问题，即本题中的同分异构体种类的判断问题。