免費開始練習
高考申論題 105年 [化學工程] 有機化學

第 一 題

📖 題組:
畫出下列分子或離子之共振結構(Resonance structure)。(每小題 2 分,共 10 分) (一) Acetone ($H_3C-CO-CH_3$) (二) Phenoxide ion ($C_6H_5O^-$) (三) Enolate of 3-pentanone ($CH_3CH=C(O^-)CH_2CH_3$) (四) Guanidinium ion ($[C(NH_2)_3]^+$) (五) Methyl vinyl ether oxonium ion ($H_3C-O^+=CH-CH_3$ 類似物)
📝 此題為申論題,共 5 小題

小題 (一)

丙酮 (Acetone)

思路引導 VIP

看到含有羰基(C=O)的化合物,首先應聯想到氧的高電負度極化效應。透過將碳氧雙鍵的 π 電子轉移至氧原子上,可畫出帶有正負電荷分離的共振結構,這是解釋羰基碳具備親電子性(Electrophilicity)的核心關鍵。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題思路】利用羰基氧原子的高電負度,將 C=O 雙鍵的 π 電子推向氧原子,推導出電荷分離的共振結構。 【詳解】

  1. 主要共振結構(Major contributor):

小題 (二)

苯酚負離子 (Phenoxide ion)

思路引導 VIP

看到苯酚負離子,首先想到氧原子上的孤對電子可與苯環發生 p-π 共軛效應。利用彎曲箭頭標示電子流向,將負電荷從氧原子一路推向苯環的鄰位(ortho)與對位(para)碳上。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題思路】利用推電子效應,將氧上的孤對電子推入苯環,依序畫出電子轉移的彎曲箭頭,找出負電荷落在鄰位與對位碳的共振結構。 【詳解】 已知:苯酚負離子(Phenoxide ion, $C_6H_5O^-$)具有一個富電子的氧陰離子與苯環相連。

小題 (三)

烯醇負離子 (Enolate)

思路引導 VIP

思考共振結構時,需尋找可移動的 π 電子及孤對電子(Lone pair)。對於烯醇負離子(Enolate),重點在於展現氧陰離子與碳陰離子之間的電子轉移,透過電子推佈(Arrow pushing)將氧上孤對電子推向碳氧鍵形成雙鍵,同時將碳碳雙鍵的 π 電子推至 α-碳上。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題思路】利用孤對電子與相鄰 π 鍵的共軛體系進行電子推佈(Arrow pushing)以推導共振結構。 【詳解】 已知:3-戊酮烯醇負離子(Enolate of 3-pentanone)的初始結構為 CH₃-CH=C(O⁻)-CH₂-CH₃。

小題 (四)

胍陽離子 (Guanidinium ion)

思路引導 VIP

看到胍陽離子(Guanidinium ion),首先確認其結構為一個中心碳原子與三個胺基相連。解題關鍵在於利用氮原子上的孤對電子與碳氮雙鍵的 π 電子進行共軛,推導出三個等價且皆符合八隅體法則的共振結構,這也是胍陽離子極度穩定的主因。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題思路】利用氮原子的孤對電子與碳氮雙鍵的 π 電子進行非定域化(delocalization),推導並繪製出符合八隅體法則的等價共振結構。 【詳解】 已知:胍陽離子 $[C(NH_2)_3]^+$ 包含一個中心碳與三個 $-NH_2$ 基團相連,總電荷為 +1。

小題 (五)

醚的氧陽離子共振

思路引導 VIP

看到 oxonium ion(氧陽離子)與雙鍵相連的結構,應立刻聯想到 π 電子向高電負度原子(氧)的轉移。寫出共振結構時,重點在於呈現「八隅體滿足的氧陽離子結構」與「缺電子的碳陽離子結構」之間的轉換,並標示出何者為主要貢獻結構(Major contributor)。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【解題思路】利用 π 電子與孤對電子的轉移,在滿足八隅體的氧陽離子(oxonium ion)與缺電子的碳陽離子(carbocation)之間畫出共振結構。 【詳解】 對於題示離子($H_3C-O^+=CH-CH_3$),其共振結構涉及氧原子的孤對電子與相鄰的 π 鍵之間的電子離域作用。

📝 同份考卷的其他題目

查看 105年[化學工程] 有機化學 全題

升級 VIP 解鎖