資源簡介

(共48張PPT)
第14講
有機化學綜合題中的信息研究
2024高考化學試題評析及教學啟示
contents
目錄
01
命題特點
01
02
03
經典重現
模型建構
04
教學啟示
命題特點
PART 01
01
研究命題特點，把握命題方向
1、考查形式相對穩定。
①試題的考查角度(設問方式)相對比較穩定；
②試題選材穩定，集中在藥物、新材料、生物活性分子等領域的合成上；
③合成步驟相對穩定，一般經過是5～7步轉化，最終合成具有實際應用價值的化學物質。
研究命題特點，把握命題方向
2、試題的變化
①信息的呈現方式上，由“已知”直接告知，逐步過渡到在小題題干中呈現，甚至是合成路線中呈現；如：2024年北京卷、湖北卷的胺與羰基的親核加成-消除反應，2024年新課標卷酯的胺解反應，2024年吉林卷的傅克酰基化反應，2024年湖南卷的酚與鹵代烴的取代反應，2024年安徽卷格氏反應等等。
②有機綜合試題壓軸點的考查，由以往的合成路線的設計，逐步滲透到對反應機理的考察；如：2024年新課標、北京、吉林、湖北等卷的第（5）小題；
③有機物的形狀上，由“線性”逐步變成“環狀”，由全碳環有機物逐步變成含O甚至含N的雜環化合物；2021年共有10套卷涉及成環反應，2022年有10套卷涉及成環反應，2023年有2套卷涉及成環反應，2024年有8套卷涉及成環反應。
研究命題特點，把握命題方向
3、2024年化學試卷有機大題命題中用到的主要信息
序號 試卷類別 命題 情境素材 合成步驟 主要信息 信息數量
1 全國甲卷 教育部 藥物 7 α H取代、酯醛縮合 0
2 新課標卷 教育部 除草劑 6 胺的性質、α H取代 2
3 湖北卷 自主 藥物 5 與氰化物反應、α H加成、胺的性質 1
4 北京卷 自主 除草劑中間體 5 酯酯縮合、胺的性質 0
5 湖南卷 自主 生物活性物質 7 酚與鹵代烴的取代、醛酮縮合 0
6 浙江1月 自主 藥物 7 傅克反應、胺的性質 2
7 浙江6月 自主 藥物 6 胺的性質2 1
8 江蘇 自主 中間體 5 胺的性質（曼尼希反應）、縮酮反應 0
9 山東 自主 藥物中間體 3 胺的性質2 2
10 河北 自主 藥物 7 酚與鹵代烴的取代、胺的性質 0
11 安徽 自主 藥物中間體 5 格氏反應 2
12 吉林 自主 藥物 7 胺的性質2、酯醛縮合 1
13 甘肅 自主 藥物 6 醛酸縮合 0
14 廣東 自主 化合物 3 烯烴、醛的性質 0
15 上海 自主 藥物 8 格氏反應、胺的性質 0
經典重現
PART 02
02
【例1】（2024安徽卷）化合物1是一種藥物中間體，可由下列路線合成(Ph代表苯基，部分反應條件略去)：
重溫經典，感悟高考
格氏反應
【例2】（2024湖北卷）某研究小組按以下路線對內酰胺F的合成進行了探索：
重溫經典，感悟高考
與HCN反應
α H(邁克爾加成)反應
胺的性質
（5）已知 (亞胺)。然而，E在室溫下主要生成G 原因是_______。
【例2】（2024湖北卷）某研究小組按以下路線對內酰胺F的合成進行了探索：
重溫經典，感悟高考
與HCN反應
α H(邁克爾加成)反應
胺的性質
（6）已知 (亞胺)，亞胺易被還原。D→E中，催化加氫需在酸性條件下進行的原因是_______，若催化加氫時，不加入酸，則生成分子式為C10H19NO2的化合物H，其結構簡式為_______。
【例3】（2024浙江1月）某研究小組通過下列路線合成鎮靜藥物氯硝西泮。
重溫經典，感悟高考
已知：
傅克反應
胺的性質
【例4】（2024吉林卷）特戈拉贊(化合物K)是抑制胃酸分泌的藥物，其合成路線如下：
重溫經典，感悟高考
胺的性質
α H(醛酯縮合)反應
傅克反應
（5）E→F轉化可能分三步：①E分子內的咪唑環與羧基反應生成X；②X快速異構化為Y，Y與(CH3CO)2O反應生成F。第③步化學方程式為_______。
X
Y
C20…
重溫經典，感悟高考
【例5】（2024北京）除草劑苯嘧磺草胺的中間體M合成路線如下。
胺的性質
α H(酯酯縮合)反應
羧酸衍生物(酯)的胺解
（5）M的分子式為C13H7ClF4N2O4。除苯環外，M分子中還有個含兩個氮原子的六元環，在合成M的同時還生成產物甲醇和乙醇。由此可知，在生成M時，L分子和G分子斷裂的化學鍵均為C—O鍵和_________鍵，M的結構簡式是__________________。
【例6】（2024新課標）四氟咯草胺(化合物G)是一種新型除草劑，可有效控制稻田雜草。G的一條合成路線如下(略去部分試劑和條件，忽略立體化學)。
重溫經典，感悟高考
胺的取代反應
α H的取代反應
酯的胺解
（5）反應⑤分兩步進行，第一步產物的分子式為C15H18F3NO4，其結構簡式是_______。
重溫經典，感悟高考
酚鹵代烴的反應
α H加成反應
【例7】（2024湖南卷）化合物H是一種具有生物活性的苯并呋喃衍生物，合成路線如下(部分條件忽略，溶劑未寫出)：
（5）化合物G→H的合成過程中，經歷了取代、加成和消去三步反應，其中加成反應的化學方程式為_______；
模型建構
PART 03
03
構建思維模型，兼顧方法模型
常見新信息的解讀
1.傅-克反應
2.與氰化物反應
3.與格式試劑（或者是有機鋰化合物RLi）的反應
4.α 活潑H的反應
5.胺的有關性質
6.羧酸衍生物的反應
7.縮醛（酮）反應
8.酚與鹵代烴反應
構建思維模型，兼顧方法模型
1、傅克反應
常見催化劑：AlCl3、ZnCl2、H2SO4、多聚磷酸等
①傅-克烷基化反應：
②傅-克酰基化反應：
RX=鹵代烴、烯烴、炔烴和醇等；
解讀：實質為苯與鹵代烴發生取代反應。
RCOX=酰鹵、酸酐、羧酸等；
解讀：實質為苯中的氫與酰基化合物中酰基的取代反應。
構建思維模型，兼顧方法模型
2、與氰化物反應
鹵代烴與NaCN發生親核取代反應
(再水解為羧酸或加氫還原為胺)
醛、酮中的碳氧雙鍵與HCN加成，生成α-羥基腈，再經水解為α-羥基酸（一定條件下在脫水，進而轉化為不飽和酸），或催化加氫還原為胺。
課本P85(23版)
(1)鹵代烴與NaCN反應
(2)含醛(酮)與HCN反應
機理分析：
CN-是良好的親核試劑，有機合成中常用試劑，有增長碳鏈(多1個C)的作用。
構建思維模型，兼顧方法模型
(1)與環氧乙烷反應：
(2)與醛或酮反應：
機理分析：
3、與格式試劑（或者是有機鋰化合物RLi）的反應
格氏試劑：RMgX(X表示鹵素原子，或有機鋰化合物RLi)，是較強的親核試劑，用RX與金屬Mg制取。是有機合成中常用的一種試劑，起到增長碳鏈的作用。
構建思維模型，兼顧方法模型
3、與格式試劑（或者是有機鋰化合物RLi）的反應
格氏試劑：RMgX(X表示鹵素原子，或有機鋰化合物RLi)，是較強的親核試劑，用RX與金屬Mg制取。是有機合成中常用的一種試劑，起到增長碳鏈的作用。
首先格氏試劑的烴基取代酯中的烷氧基(—OCH2CH3)生成醛或酮；生成的醛或酮再進一步與格氏試劑反應，最終生成醇。
(3)與酯反應：
機理分析：
構建思維模型，兼顧方法模型
4、α-H的反應
α-H：官能團的鄰位稱為α位，α位上的氫即為α-H。活潑的α-H有不少，比如烯烴（CH3CH=CH2）、苯的同系物（C6H5CH3）、羧酸（CH3COOH）、酯（CH3COOR）、醛（CH3CHO）、酮（CH3COR）等物質的α-H都有不同程度的活性。在一定條件下，容易發生取代反應、加成反應和縮合反應。
(1)α-H的取代反應：
①鹵代反應：
構建思維模型，兼顧方法模型
4、α-H的反應
α-H：官能團的鄰位稱為α位，α位上的氫即為α-H。活潑的α-H有不少，比如烯烴（CH3CH=CH2）、苯的同系物（C6H5CH3）、羧酸（CH3COOH）、酯（CH3COOR）、醛（CH3CHO）、酮（CH3COR）等物質的α-H都有不同程度的活性。在一定條件下，容易發生取代反應、加成反應和縮合反應。
(1)α-H的取代反應：
②與鹵代烴烷基化反應：
構建思維模型，兼顧方法模型
4、α-H的反應
α-H：官能團的鄰位稱為α位，α位上的氫即為α-H。活潑的α-H有不少，比如烯烴（CH3CH=CH2）、苯的同系物（C6H5CH3）、羧酸（CH3COOH）、酯（CH3COOR）、醛（CH3CHO）、酮（CH3COR）等物質的α-H都有不同程度的活性。在一定條件下，容易發生取代反應、加成反應和縮合反應。
又如：
α,β-不飽和醛、酮、酯、腈、硝基化合物等（稱為受體）在堿性催化劑作用下，發生親核1,4-共軛加成反應
(2)α-H的(Michael)加成反應：
構建思維模型，兼顧方法模型
4、α-H的反應
α-H：官能團的鄰位稱為α位，α位上的氫即為α-H。活潑的α-H有不少，比如烯烴（CH3CH=CH2）、苯的同系物（C6H5CH3）、羧酸（CH3COOH）、酯（CH3COOR）、醛（CH3CHO）、酮（CH3COR）等物質的α-H都有不同程度的活性。在一定條件下，容易發生取代反應、加成反應和縮合反應。
①醛醛(酮)縮合(羥醛縮合)反應：
23版課本P85、或P92 T6
α H在稀堿的作用下對碳氧雙鍵進行加成生成β 羥基醛；生成的β 羥基醛在加熱條件下再發生消去反應而脫去水。
H2O
醛與酮、醛與羧酸、醛與酯之間均發生類似于醛與醛之間的縮合的反應。
(3)α-H的縮合反應：
機理分析：
應用：多用于增長碳鏈，或形成碳環
構建思維模型，兼顧方法模型
4、α-H的反應
α-H：官能團的鄰位稱為α位，α位上的氫即為α-H。活潑的α-H有不少，比如烯烴（CH3CH=CH2）、苯的同系物（C6H5CH3）、羧酸（CH3COOH）、酯（CH3COOR）、醛（CH3CHO）、酮（CH3COR）等物質的α-H都有不同程度的活性。在一定條件下，容易發生取代反應、加成反應和縮合反應。
②酯酯縮合反應：
α H的機理，反應形式上看，是取代反應；
(3)α-H的縮合反應：
機理分析：
構建思維模型，兼顧方法模型
【2023全國乙卷】奧培米芬(化合物J)是一種雌激素受體調節劑，以下是一種合成路線(部分反應條件己簡化)。
已知：
ClCH2CH2Br
C23H26O4
構建思維模型，兼顧方法模型
5、胺的有關性質
(1)胺的取代反應圖解
機理分析：
構建思維模型，兼顧方法模型
5、胺的有關性質
H2O
H2O
機理分析：
(2)胺與醛(酮)反應圖解
【例4】（2024山東卷）心血管藥物纈沙坦中間體(F)的兩條合成路線如下：
重溫經典，感悟高考
構建思維模型，兼顧方法模型
6、羧酸衍生物及性質
(1)羧酸衍生物概述
(2)羧酸衍生物取代反應圖解
構建思維模型，兼顧方法模型
機理分析(以酰氯為例)：
R-COOH + SOCl2 → R-COCl + SO2 + HCl
構建思維模型，兼顧方法模型
7、縮醛(酮)反應
應用：保護羰基
機理分析：
典例：
構建思維模型，兼顧方法模型
機理分析：
RX+ArOH ROAr+NaX
K2CO3、
NaOH等
ArOH
K2CO3、
NaOH等
8、酚與鹵代烴反應
典例：
構建思維模型，兼顧方法模型
（2022·湖南卷）物質J是一種具有生物活性的化合物。該化合物的合成路線如下：
構建思維模型，兼顧方法模型
分析近四年的有機綜合試題發現，只用已學習過的有機物的結構、條件和性質進行解題，會在某些“關鍵點”上吃“閉門羹”，要開門，就必需找到正確的“鑰匙”。這個“鑰匙”就是“已知”或題干信息中提供的特征條件及特征試劑。
構建思維模型，兼顧方法模型
（1）傅克反應
常見催化劑：AlCl3、FeCl3、ZnCl2等及H2SO4、H3PO4（多聚磷酸、PPA）等；
傅克反應常見反應物：鹵代烴、醇、烯、環氧化合物、酰鹵、酸酐、羧酸；
RCOX=酰鹵、酸酐、羧酸等；
RX=鹵代烴、烯烴、炔烴、醇、環氧化合物等；
構建思維模型，兼顧方法模型
（2）與氰化物反應
常見無機試劑：HCN、NaCN；
常見有機物：鹵代烴及醛（酮、酯等含羰基化合物）
反應特征：與鹵代烴反應，—CN取代—X原子；
與醛反應，HCN與碳基發生加成反應，HCN中的C與碳基C相連，H與碳基O原子相連。
構建思維模型，兼顧方法模型
（3）格氏反應
常見條件：①RMgX、②H+/H2O；
常見有機物：環氧乙烷及醛（酮、酯等含羰基化合物）；
反應特征：均為加成反應，其中MgX均與O相連；
構建思維模型，兼顧方法模型
（4）α-H的反應
①鹵代反應
常見條件：光照、或＞300℃、NBS、PCl5；
②與鹵代烴烷基化反應
常見條件：NaOH、RONa等堿性環境，
③α-H的(Michael)加成反應
常見條件及特征：α,β-不飽和醛、酮、酯、腈、硝基化合物等（共軛結構的有機物）在堿性催化劑作用下，發生1,4-共軛加成反應；如2024湖北卷
④α-H的縮合反應：
常見條件：NaOH等堿性環境，及加熱；
常見有機物：醛、酮、羧酸、酯等含碳基結構的有機物；
常見應用：多用于增長碳鏈，也可以形成碳環
構建思維模型，兼顧方法模型
（5）胺的有關性質
反應特征：與鹵代烴、酰鹵、羧酸、酸酐、酯等發生取代反應，生成胺類化合物；與含碳基的化合物反應多為親核加成—消除反應，產物有兩種，一級胺與碳基反應，生成亞胺，如2024湖北卷
；二級胺與碳基反應生成烯胺 。
常見應用：①碳鏈中引入N；
②形成雜環；如2024年新課標卷
構建思維模型，兼顧方法模型
（6）羧酸衍生物的反應
常見有機物：酰氯、酰胺、酸酐、酯，水、醇、胺(氨)
常見條件：酸性或堿性
構建思維模型，兼顧方法模型
（7）縮醛(酮)反應
常見條件：酸；醛(或酮)、（乙二）醇；
常見特征：含有兩O的環裝化合物，如
常見應用：保護羰基
構建思維模型，兼顧方法模型
（7）酚與鹵代烴反應
常見條件：K2CO3、NaOH等；
常見特征：產物為醚；
RX+ArOH ROAr+NaX
K2CO3、
NaOH等
構建思維模型，兼顧方法模型
要順利解答信息類有機綜合試題，需要知道了信息是什么，在哪兒用，如何使用。
（1）細致審題獲取信息：對于“新信息”，認真讀取信息，獲取特征條件、特征試劑。
（2）條件結構定位信息：根據信息中的特征條件、特征試劑，找準“新信息”在合成路線中使用的位置；
（3）數形結合分析信息：結合碳原子數、氧(雜)原子數和不飽和度等參數，分析有機物的結構，找到特征結構組塊（如官能團、碳骨架等），對比特征結構組塊，圈出異同，找準化學鍵斷與成的位置。
（4）規范大膽遷移信息：即模仿信息，對比合成路線與陌生信息，分析其中異同部分，復制相同結構，替換不同結構。
教學啟示
PART 04
04
構建思維模型，兼顧方法模型
分析整理近四年的高考試題，我們發現高考試題的命題思路非常相似。命題素材集中在合成藥物、新材料、生物活性分子等領域；命題方式采取了傳統的合成路線，或直接給出陌生的信息，或將信息隱藏在有機合成路線中，讓學生獲取信息、加工信息，做到現學現用；設問方式上，延續了傳統，主要包括有機物類別、有機物的命名、官能團類別、反應類型、結構推斷、同分異構體書寫、反應方程式書寫和根據信息進行合成路線的設計；試題中的思維邏輯涵蓋正逆推斷、相似推斷、加減推斷和官能團保護，其中以相似推斷為主，考查學生對知識和信息遷移應用能力。但是，近年來，有機綜合試題在逐步加強對反應機理的考察。
構建思維模型，兼顧方法模型
信息類推斷題的難點，就是反應的原理或機理。解這類題的要點：對比結構，結合碳(氧、氮等)原子數和不飽和度等參數，變異存同，變異即為反應的位置，存同即為反應保留的結構片段。
平常教學中，要引導學生積累課本上關注度較低的知識點，比如雙烯合成反應、硝基還原反應、羧酸或酯的還原反應；同時要有“考過即學過”的意識，搜集和整理平常訓練、模擬考試、歷年高考試題中出現的陌生信息，將常見陌生信息轉化為知識儲備。

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