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2006年全国高考四川卷、全国卷Ⅰ、全国卷Ⅱ同时出现了以“羟基酸”为素材的高考试题,现对这类题型做简要分析。
一、高考题回顾
[四川卷28题]四川盛产五倍子,以五倍子为原料可制得化合物A,A的结构简式如下图所示,请解答下列问题:
(1)A的分子式是________。
(2)有机物B在硫酸催化条件下加热发生酯化反应可得到A。请写出B的结构简式________
(3)请写出A与过量的NaOH溶液反应的化学方程式________
(4)有机物C是合成治疗禽流感药物的原料之一,C可以看成是B与氢气按物质的量1:2发生加成反应得到的产物,C分子中无羟基和碳碳双键直接相连的结构,它能与溴水反应使溴水褪色,请写出C与溴水反应的化学方程式________
分析:第(1)问考查分子式的书写,容易作答。第(2)问“B酯化得到A”,因A只含一个酯基,即2分子B酯化得到A,则B的结构简式
(3)A含有酚羟基、酯基,均可与NaOH反应,还需考虑酯基的水解产物酚羟基(和羧酸钠)再与NaOH反应,所以1molA消耗8mol NaOH。
(4)“C是B与氢气按物质的量1:2发生加成得到”,即B中苯环只有2个碳碳双键断裂,C中还有一个双键且分子中“无羟基和碳碳双键直接相连,它能与溴水反应使溴水褪色”。方程式略之。
[全国卷Ⅰ29题]萨罗(Salol)是一种消毒剂,它的分子式为,其分子模型如下图所示(图中球与球之间的连线代表化学键,如单键、双键等):
(1)根据上图模型写出萨罗的结构简式。
(2)萨罗经水解、分离、提纯可得到纯净的苯酚和水杨酸(邻羟基苯甲酸),请设计一个方案,说明苯酚、碳酸和水杨酸的酸性依次增强(用化学方程式表示)。
(3)同时符合下列四个要求的水杨酸的同分异构体共有______种。
①含有苯环;②能发生银镜反应,不能发生水解反应;③在稀NaOH溶液中,1mol该同分异构体能和2mol NaOH反应;④只能生成两种一氯代物。
(4)从(3)确定的同分异构体中的任选一种,指定为下列框图中的A。
写出下列两个反应的化学方程式(有机物用结构简式表示),并指出相应的反应类型。
①A→B________,反应类型:________
②B+D→E______,反应类型:________
(5)现有水杨酸和苯酸的混合物,它们的物质的量之和为n mol,该混合物完全燃烧消耗a L,并生成bg和cL (气体体积均为标准状态下的体积)。
①分别写出水杨酸和苯酚完全燃烧的化学方程式(有机物可用分子式表示)。
②设混合物中水杨酸的物质的量为xmol,列出x的计算式。
分析:第(1)问是根据分子式和球棍模型确定物质的结构简式,结合原子个数和价键特点知萨罗的结构简式为:
(2)苯酚、碳酸和水杨酸的酸性强弱顺序是水杨酸>碳酸>苯酚,证明该结论可利用“强酸和弱酸盐反应生成弱酸”来说明。
(3)该同分异构体含有一个醛基、2个对称羟基,这种结构有两种,如下图所示。
(4)任选上图所示的一种物质,知A→B的反应类型是还原反应(或加成反应),B+D→的反应类型是酯化反应(或取代反应)。
②7x+6(n-x)=c/22.4,x=c/22.4-6n或x=c/22.4-(6a/156.8)或x=c/22.4-b/9
[全国卷Ⅱ29题]莽草酸是合成治疗禽流感的药物—达菲(Tamiflu)的原料之一。莽草酸是A的一种异构体。A的结构简式如下:
(1)A的分子式是________。
(2)A与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)________。
(3)A与氢氧化钠反应的化学方程式(有机物用结构简式表示)是________。
(4)17.4gA与足量碳酸氢钠溶液反应,计算生成二氧化碳的体积(标准状况)。
(5)A在浓硫酸作用下加热可得到B(B的结构简式为),其反应类型是________。
(6)B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基的共有______种,写出其中一种同分异构体的结构简式______。
分析:(1)A的分子式。
(2)与溴的四氯化碳溶液发生加成反应:
(3)只有A中的羧基才与氢氧化钠反应:
(5)A得到B的反应类型:消去反应
(6)B的同分异构体中既含有酚羟基又有酯基的共有3种,结构简式如下图所示。
二、教学启示
分析这三道高考试题,我们可以得出如下启示:
1.强化“核心知识”的教学
化学核心知识或称为化学主干知识,即通常所说的“五大块”:化学是基本概念、重要理论、元素化合物知识(包括有机化学知识)、化学实验和化学计算。有机化学中最核心最基本知识点是什么?分子式、结构简式、化学方程式的书写和辨认,按要求书写同分异构体和根据方程式的简单计算问题,上述高考题都是针对这些问题设计的。
2.重视“组合题型”的研究
上述以“羟基酸”为考点的高考题就是一类学科内综合题,它将两个重要的官能团——羟基和羟基组合在一起进行考查,强化核心知识的教学,也培养了学生的综合分析问题的能力。“多官能团组合题”是高考有机化学命题的重要题型,2003年全国理综卷30题考查了烯醛组合,2006年北京理综25题考的是有关茉莉香型香料的问题,其中渗透了碳碳双键和醛基官能团,2006年天津理综27题中A物质含有碳碳双键和醇羟基等等。我们在平时的教学中,要有意识地加强这类题型的教学研究。