摘 要:化學(xué)是高中教學(xué)的重要學(xué)科之一,高中學(xué)生處于學(xué)習(xí)的重要階段,加強(qiáng)對(duì)高中學(xué)生的化學(xué)教學(xué),對(duì)于促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展具有重要意義。有機(jī)化學(xué)是高中化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一,在教學(xué)過程中,由于學(xué)生沒有熟練掌握官能團(tuán)的性質(zhì),因此在學(xué)習(xí)的過程中比較吃力。
關(guān)鍵詞:酯基;羧基;醛基
有機(jī)化學(xué)又稱為碳化合物化學(xué),是主要研究有機(jī)化合物的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用、制備方法以及組成的一門學(xué)科,有機(jī)化學(xué)是化學(xué)的一個(gè)重要分支。在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中,運(yùn)用“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的教學(xué)方法,用典型代表物來讓學(xué)生認(rèn)識(shí)各類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),抓住官能團(tuán)成鍵和斷鍵的規(guī)律,可以讓學(xué)生更好地理解并掌握知識(shí),有效地提高有機(jī)化學(xué)的教學(xué)效率。
一、對(duì)酯基部分教學(xué)的分析
對(duì)于酯類部分的講解,在高中課程中主要涉及的就是酯的水解。酯類的化學(xué)性質(zhì)一般比較穩(wěn)定,不會(huì)輕易發(fā)生氧化反應(yīng),因此,在有機(jī)合成中常常被用來保護(hù)氨基和羥基等取代基。酯類主要有兩種水解形式,在堿性條件下,生成了酸和醇,其中羧酸可以和堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),二者中和以后可以促進(jìn)反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,使得酯化反應(yīng)更為徹底。酯類在酸性條件下發(fā)生水解反應(yīng)以后,得到的是酸和醇。酯類中還有一種非常特殊的物質(zhì),叫做甲酸酯,它的官功能團(tuán)包括酯基和醛基,所以既可以水解,也可以發(fā)生銀鏡反應(yīng),具有醛類物質(zhì)的特征反應(yīng)。
二、對(duì)羧基部分教學(xué)的分析
羧基上的氫原子比較活潑,容易產(chǎn)生電離的情況,因此,羧酸也是最典型的有機(jī)酸之一。羧酸的酸性和碳酸的酸性相比,明顯強(qiáng)于碳酸的酸性,所以,羧酸可以和碳酸鈉(Na2CO3)或者是碳酸氫鈉(NaHCO3)溶液反應(yīng)后釋放出二氧化碳(CO2)氣體,也可以溶解碳酸鈣(CaCO3)固體。但是,如果把二氧化碳(CO2)氣體通入羧酸的鈉鹽溶液中以后,并不能生成羧酸。
利用羧酸的酸性可以制取相應(yīng)的鹽類,可以增強(qiáng)有機(jī)物分子在水中的穩(wěn)定性和溶解度。在化學(xué)物質(zhì)中,本身具有羥基和羧基兩種功能團(tuán)的有機(jī)化合物放到濃硫酸中,并進(jìn)行加熱處理,就可以生成酯,同時(shí)醇和羧酸放在濃硫酸中加熱處理后,同樣也可以生成酯。
在高中的考試試題當(dāng)中,對(duì)于酸在水溶液中反應(yīng)和酯化反應(yīng)考得比較多。酯化反應(yīng)的實(shí)際機(jī)理是比較復(fù)雜的,從酯化反應(yīng)的結(jié)果上來看,醇提供了氫原子,羧酸提供了羥基,生成了酯和水,因此,酯化反應(yīng)是一種取代反應(yīng)。教師在教學(xué)的過程中,要讓學(xué)生明白羧酸的酯化反應(yīng)是可逆反應(yīng),便可以結(jié)合學(xué)生的生活實(shí)際教學(xué),如四大名酒、乙醇汽油以及甘油等,增加知識(shí)的實(shí)用性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
三、對(duì)酚羥基教學(xué)部分的分析
酚羥基的活性比較大,酸性KMnO4溶液和氧氣等都對(duì)酚羥基具有氧化的作用。酚羥基受到苯環(huán)的影響,在水溶液中能發(fā)生微弱電離并呈現(xiàn)出酸性,其酸性沒有碳酸的酸性強(qiáng),還可能被強(qiáng)氧化劑所氧化。苯環(huán)受到酚羥基的影響,苯環(huán)鄰、對(duì)位的氫也容易被取代。
四、對(duì)醛基和羰基部分教學(xué)的分析
醛基是一種很活潑的化學(xué)物質(zhì),在化學(xué)反應(yīng)中,醛基既可以發(fā)生還原反應(yīng),也可以發(fā)生氧化反應(yīng)。醛基在催化劑的作用下發(fā)生氧化反應(yīng)以后,可以產(chǎn)生羧基,醛基與氫氣加成就可以得到季戊四醇基團(tuán)。在高中階段的化學(xué)教學(xué)中,對(duì)于氧化醛基的方法主要有三種,第一種是銀氨溶液氧化,第二種是新制Cu(OH)2懸濁液氧化,第三種是氧氣催化氧化。學(xué)生要對(duì)銀氨溶液氧化和新制Cu(OH)2懸濁液氧化這兩種醛基氧化方式重點(diǎn)掌握。
醛基和羰基之間可以發(fā)生加成反應(yīng),在高中化學(xué)課本中,涉及醛類和氫氣、HCN加成。羰基和醛基二者在性質(zhì)上的最大區(qū)別就是羰基不能被銀氨溶液、新制Cu(OH)2懸濁液等弱氧化劑氧化。對(duì)于羰基化學(xué)物質(zhì),在高中階段,不要求學(xué)生掌握。
在高中階段的有機(jī)化學(xué)教學(xué)中,涉及含氧官能團(tuán)性質(zhì)的化學(xué)物質(zhì)還有很多,本文主要對(duì)以上幾種氧官能團(tuán)有機(jī)化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分析。高中化學(xué)教師在教學(xué)的過程中,要抓住化學(xué)有機(jī)學(xué)的關(guān)鍵,對(duì)有機(jī)化學(xué)中含氧官能團(tuán)的知識(shí)進(jìn)行梳理,并適時(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,讓學(xué)生直觀地學(xué)習(xí)和了解,有助于提高學(xué)生的理解能力,從而提升有機(jī)化學(xué)教學(xué)的有效性。
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作者簡(jiǎn)介:劉化毅,男,1980.9,本科,就職于遼寧省大連市第十六中學(xué),研究方向:高中化學(xué)教學(xué)。