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有机化合物性质复习的三大方法与策略

2016-05-05

化学教与学 2016年4期
关键词:官能团

王 永

(安徽省灵璧第一中学 安徽宿州 234200)



有机化合物性质复习的三大方法与策略

王永

(安徽省灵璧第一中学安徽宿州234200)

摘要:有机化学是中学化学的一个重要组成部分,由于有机化合物种类繁多,结构复杂,性质多样,导致大多数的学生感到在复习(或解题)中无从下手,很难把握,针对这一情况,在教学中不断地实践总结出有机化合物性质复习的三大方法与策略。

关键词:代表物引领;官能团;断键分析

有机化合物的特点,加大了我们在复习时的难度:逐步学习时,听得明白理解也容易,一到应用或者解题时就不行了,是没学好?还是怎么回事呢?如何解决这一问题呢?

一、代表物引领,快速复习同类有机化合物的性质

在有机化学必修和选修课的学习时,我们先后学习了一些简单有机物的结构和性质,如甲烷、乙烯、苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯、乙醛、苯酚、氨基酸、葡萄糖等,而且掌握得很好,它们分别是一类有机物的代表物。对于同一类物质而言,不仅结构相似,它们的化学性质也是相似的,因此,在复习中注意知识的迁移应用,我们只要掌握了每类有机化合物的代表物的性质,实际上就掌握了每类物质的性质,在复习中要能够举一反三,迁移应用。如甲烷是烷烃的代表物,故烷烃的化学性质与甲烷相似:能发生燃烧反应和取代反应。

例如:乙醇的主要化学性质:

以上是乙醇的主要化学性质,我们已经掌握得很牢固了,可以说只要是醇类物质都具有这些性质,但不是说死记这些反应就行了,在理解的基础上还要掌握一些细节内容:

如(1)醇类发生消去反应的条件:

反应条件,浓硫酸,加热。

结构条件:醇分子中必须含有β—H原子。

(2)醇催化氧化的条件:

反应条件:Cu,加热。

结构条件及产物:含有两个α-H可先氧化成醛类物质,再被氧化成酸类物质;含有一个α-H可氧化成酮类物质。通过这样的复习可以快速地掌握醇一类物质的性质。

二、官能团引领,快速掌握同类有机化合物的性质

官能团是有机化合物分子中决定特殊性质的原子或原子团,是有机物结构的具体体现,因此,熟悉和掌握各种官能团的结构和性质是很有必要的,而且这也是学习有机物性质的捷径。在有机物中,每一种官能团都具有相应的化学性质,但是在学习中还要注意相邻原子团之间的相互影响。掌握每一种官能团的性质就是掌握了每一类有机物的性质。

例如:在中学有机化学学习中我们就知道烯烃可以发生加成反应,容易被氧化,原因是烯烃分子中存在碳碳双键(C=C)官能团;伯醇可以被氧化生成醛或酸,醇中的羟基可以被卤原子取代生成卤代烷,醇还可以在酸催化下发生分子间脱水生成醚,又能发生分子内脱水生成烯烃,原因是醇分子中都含有羟基(—OH)官能团;苯及其同系物可以发生硝化反应、磺化反应,分别生成硝基苯和苯磺酸,苯还可以催化加氢生成环己烷,原因是它们结构中都含有苯环;有机酸都具有酸的通性,能发生酯化反应原因是其结构中都含有羧基(—COOH)等等。

再如醛基(-CHO)能够发生加成反应,还原反应和氧化反应,在有机物结构中只要含有醛基都能发生上述反应,但不一定是醛类物质如葡萄糖、麦芽糖都含有醛基具有上述性质但都是糖类物质而不是醛。甲酸(HCOOH)从结构看,既有-COOH,又有-CHO,所以甲酸具有羧酸和醛的双重性质,因此要根据官能团种类去分析掌握烃的衍生物的性质。

抓住官能团对化学方程式的书写也有很大的帮助,例如含醛基的化合物发生醛基的氧化反应时,除了醛基部分发生变化外,其余部分都不发生变化,不管结构多么复杂只要照着书写就行了。根据银镜反应:

可以顺利写出葡萄糖的氧化反应

CH2OH -CHOH -CHOH -CHOH -CHOH -CHO +

学习有机物性质在考虑普遍联系性的同时,还要认识其发展性和特殊性,这就需要我们运用辩证唯物主义的世界观和方法论去更全面、深刻地认识有机化学知识。乙醇、苯酚、乙酸、葡萄糖分子中均含有羟基,因而它们都能与金属钠反应,放出氢气,这是含有羟基的物质具有的普遍性。但由于与羟基相连的基团各不相同,基团间相互影响的结果使羟基表现出来的性质又具有明显的差异,如:乙醇、葡萄糖溶液呈中性,苯酚溶液呈弱酸性,乙酸溶液呈明显酸性,这是普遍联系与相互影响的辩证关系。蕴含在有机化学中的辩证关系还很多,关键在学习有机化学时,能对具体问题作具体分析,依据事物的内在特征、外部条件综合考虑,灵活地作出判断、做出处理,养成辩证思维的习惯。

三、有机物断键分析,快速掌握有机反应实质

在学习和日常生活中遇到的有机化学反应方程式很多,同学们面对复杂多变的有机分子结构有些茫然,不能准确地书写出相应的化学方程式。化学反应的本质是旧键的断裂和新键的形成,如果能抓住反应过程中化学键的“断键”规律,掌握有机反应的实质即反应机理,同一化合物与同一个试剂反应,因为条件不同,反应的主要产物不同,这是因为反应发生的方式和进行的途径不同,即反应机理不同。通过对有机物反应时的断键分析对正确书写反应产物,配平化学反应方程式,掌握有机物的化学性质都有很大的帮助!有机化合物的重要反应类型与断键规律举例分析如下:

(1)取代反应:CH3CH2-OH+HBr→CH3CH2Br+H2O

反应实质:醇C—O单键断裂,羟基被卤素原子取代;

(2)加成反应:CH2=CH2+HBr→CH3CH2Br

反应实质:C=C双键断裂,在两端碳原子上加上其它原子或原子团;

反应实质:醇断裂C-O单键和β-C上的C-H键,生成C=C和H2O;

反应实质:醇断裂O-H键和α—C上的C-H键,生成C=O和H2O;

反应实质:酸断裂羧基上的C-O键,醇断裂羟基上的O-H生成-COO-和H2O。

以上讲述的是有机化合物性质复习的三大策略,从三条主线去复习掌握有机化合物的性质,能够帮助学生快速地复习有机化学。在复习中还要注意掌握有机化合物的结构与性质的对应关系,有机化合物的结构是决定化合物的性质的内在因素,不同类型的化合物,结构特征不同,表现出的性质(化学性质、物理性质)就不同。这一点同学们通过对有机化合物的学习就已经认识到了。只要抓住“结构决定性质,性质反映结构”核心思想,掌握典型物质的结构和性质,建立有机物间相互联系和转化知识网络,多做练习接触各种题型,你定会消除畏难情绪,轻松学好有机化学,使其成为高考化学的得分点。总之,学习有机化学是一个逐渐积累的过程,适时地对所学的内容进行阶段性总结,把众多的知识点分类归纳,以点(知识点)划线(结构与性质主线),由线总结到面(某类化合物的基本性质);要能够对所学内容从整体上进行统览,取其精华,把书由厚变薄,既有利于相对完整、系统地学习、复习所学的内容,又有利于抓住重点,掌握基本内容,

轻松学好有机化学!

参考文献

[1]李朝东.有机化学基础教材解析[M].北京:中国少年儿童出版社,2013

[2]李朝东.精讲精练-有机化学基础[M].银川:宁夏人民教育出版社,2011:31-33

[3]王磊.有机化学基础教师用书[M].济南:山东教育出版社,2005:18-20

[4]邱延川:浅谈有机化合物的复习策略(豆丁网http://www.docin.com/p-102666345.html)

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.04.008

文章编号:1008-0546(2016)04-0021-02

中图分类号:G633.8

文献标识码:B

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