科學(xué)構(gòu)建基本觀念高效學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)

安徽省界首一中　張登堃

科學(xué)構(gòu)建基本觀念高效學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)

安徽省界首一中張登堃

高中有機(jī)化學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容只有烴及烴的衍生物，其內(nèi)容不多，各物質(zhì)間聯(lián)系緊密且知識(shí)非常系統(tǒng)，比無(wú)機(jī)化學(xué)要容易接受和掌握。但是，不少同學(xué)抱怨有機(jī)化學(xué)難學(xué)，成績(jī)也上不去。究其原因，是沒(méi)有掌握有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的要領(lǐng)。學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)，我們不但要記憶很多的知識(shí)點(diǎn)，還需要具有較好的形象思維能力和較強(qiáng)的邏輯推理能力，更要構(gòu)建重要的化學(xué)基本觀念?；诖?，針對(duì)同學(xué)們學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)必備的基本觀念，總結(jié)一些學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的方法與大家共享。

化學(xué)基本觀念是化學(xué)思想的精髓，也是學(xué)習(xí)化學(xué)必須具備的基本知識(shí)。從化學(xué)研究的對(duì)象看，最能體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)和核心內(nèi)容的觀念是元素觀、微粒觀、分類觀、轉(zhuǎn)化觀、結(jié)構(gòu)觀和實(shí)驗(yàn)觀等，它們共同構(gòu)成研究物質(zhì)的認(rèn)識(shí)視角。

1.元素觀和微粒觀。元素觀和微粒觀主要是為了認(rèn)識(shí)物質(zhì)宏觀的組成：化學(xué)物質(zhì)是由元素組成的，宏觀物質(zhì)是由微觀粒子構(gòu)成的。物質(zhì)種類是多樣的甚至無(wú)限的，但其組成元素是有限的，構(gòu)成各種物質(zhì)的基本微粒是統(tǒng)一的分子、原子和離子等。針對(duì)鹵代烴而言，按照元素觀，其組成元素一定含C、X（X為F、Cl、Br、I等），一般還有H；按照微粒觀，其構(gòu)成微粒一般是分子，屬于分子晶體。對(duì)于有機(jī)物，一般都要從以下幾方面掌握其組成結(jié)構(gòu)（以C2H5Br為例）：

分子式 C2H5Br H H電子式:: H:C:C:Br: : H H :::結(jié)構(gòu)式H—C—C—Br H︱H︱H︱H︱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH3CH2Br

2.分類觀。化學(xué)物質(zhì)和化學(xué)變化是多種多樣的，不論是化學(xué)物質(zhì)還是化學(xué)變化，都可以按照一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分。對(duì)物質(zhì)及其變化進(jìn)行分類，不僅有利于對(duì)物質(zhì)及其變化的研究，而且有利于抓住物質(zhì)及其變化的本質(zhì)。分類是化學(xué)研究的一種重要方法，分類的思想是中學(xué)化學(xué)中的一種最基本的、最重要的思想方法。它可以幫助我們整體把握學(xué)科知識(shí)體系、理解學(xué)科基本概念和系統(tǒng)掌握化學(xué)各板塊知識(shí)，所以它在中學(xué)化學(xué)的學(xué)習(xí)中有著極其重要的作用。有機(jī)化學(xué)中分類觀主要包括有機(jī)物分類和有機(jī)化學(xué)反應(yīng)分類。

（1）有機(jī)物分類，就是歸納物質(zhì)的共性，為推測(cè)“陌生物質(zhì)”的性質(zhì)服務(wù)。物質(zhì)分類的依據(jù)：根據(jù)物質(zhì)之間的共同點(diǎn)和差異性，把研究的對(duì)象分為不同種類的邏輯方法。一般來(lái)說(shuō)，凡是歸為同一類的對(duì)象，它們必然在質(zhì)上有共性，必然有質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系，歸為不同類的對(duì)象必有質(zhì)的差異性。即同類物質(zhì)具有相似點(diǎn)，這些“相似點(diǎn)”包括：物質(zhì)的組成、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)的其他特征等。有機(jī)物分類以結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)、以官能團(tuán)為依據(jù)，如鹵代烴分類：

（2）有機(jī)化學(xué)反應(yīng)分類，是以化學(xué)鍵變化（反應(yīng)機(jī)理）為基礎(chǔ)、以有機(jī)反應(yīng)特征為依據(jù)的，如鹵代烴水解反應(yīng)和消去反應(yīng)的比較：

注：X代表的是鹵族元素。

3.結(jié)構(gòu)觀。該觀念主要涉及物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途等方面的內(nèi)容：物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)，物質(zhì)的性質(zhì)反映其結(jié)構(gòu)；物質(zhì)的性質(zhì)影響它在自然界中的存在、用途；物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的變化必然引起物質(zhì)性質(zhì)的變化，物質(zhì)變化中反映出來(lái)的化學(xué)反應(yīng)特征和性質(zhì)，又有助于認(rèn)識(shí)和確定其結(jié)構(gòu)。

有機(jī)化學(xué)的中心問(wèn)題就是研究結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。從化合物的結(jié)構(gòu)特征出發(fā)，可以很好地理解有機(jī)化合物的主要性質(zhì)特征（包括物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)）。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)是有機(jī)化學(xué)中的重要結(jié)論，可以運(yùn)用其研究許多問(wèn)題，如鹵代烴的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系：

在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的過(guò)程中，最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是掌握各類有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，抓住結(jié)構(gòu)與性質(zhì)相對(duì)應(yīng)這條主線。有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)是決定化合物性質(zhì)的內(nèi)在因素，不同類型的化合物，結(jié)構(gòu)特征不同，表現(xiàn)出的性質(zhì)（化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)）也不同。同類化合物（如同分異構(gòu)體）在相同的條件下發(fā)生同類型的反應(yīng)，但是反應(yīng)物的構(gòu)造或結(jié)構(gòu)不同，反應(yīng)的結(jié)果就不同。例如鹵代烴：①（CH3）2CHCH2CH2Cl、②（CH3）3CCH2Cl是同分異構(gòu)體，但由于結(jié)構(gòu)不同，將①、②均放入KOH乙醇溶液中并加熱，①能發(fā)生消去反應(yīng)，②則不可以。

在這里還需特別指出的是，以前在學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)時(shí)，對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，我們只注意反應(yīng)物與試劑在一定的條件下相互作用，得到產(chǎn)物。而在有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)中，我們還要知道一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生是沿著什么途徑，怎樣進(jìn)行的，這就是所謂的反應(yīng)機(jī)理。同一化合物與同一個(gè)試劑反應(yīng)，因?yàn)闂l件不同，反應(yīng)的主產(chǎn)物不同，這是由于反應(yīng)發(fā)生的方式和進(jìn)行的途徑不同，即反應(yīng)機(jī)理不同：

項(xiàng)目取代反應(yīng)消去反應(yīng)反應(yīng)物CH3CH2BrCH3CH2Br反應(yīng)條件NaOH水溶液、加熱NaOH乙醇溶液、加熱斷鍵C—BrC—Br，C—H（相鄰）生成物CH3CH2OHCH2=CH2

4.運(yùn)動(dòng)觀。運(yùn)動(dòng)觀也被稱為變化觀或轉(zhuǎn)化觀，強(qiáng)調(diào)將化學(xué)運(yùn)動(dòng)（變化）作為七大基本運(yùn)動(dòng)之一來(lái)看待，并強(qiáng)調(diào)化學(xué)運(yùn)動(dòng)是有規(guī)律的。其主要內(nèi)容有化學(xué)反應(yīng)就是原子的重新組合，它的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵的斷裂與新化學(xué)鍵的形成；化學(xué)變化是有方向和限度的，許多化學(xué)反應(yīng)都能夠自發(fā)進(jìn)行；化學(xué)變化是有規(guī)律的，質(zhì)能守恒是化學(xué)變化中的一個(gè)普遍規(guī)律。

在學(xué)習(xí)每一類有機(jī)物時(shí)，牢牢把握其能發(fā)生的反應(yīng)過(guò)程（即反應(yīng)機(jī)理）是關(guān)鍵，如：發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，鍵在何處斷？鍵在何處連？反應(yīng)條件是什么？反應(yīng)類型是什么？這些都要理解并深刻記憶，然后運(yùn)用類比、遷移等思維方法來(lái)分析問(wèn)題。如已知某陌生有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式，你就可根據(jù)存在的官能團(tuán)來(lái)分析它應(yīng)具有的性質(zhì)——看到醇羥基就應(yīng)想到乙醇的性質(zhì)，看到酚羥基就應(yīng)想到苯酚的性質(zhì)……在寫化學(xué)方程式時(shí)嚴(yán)格按其反應(yīng)機(jī)理如法炮制，即常說(shuō)的照葫蘆畫瓢。

在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的過(guò)程中，除了要掌握各類有機(jī)物的性質(zhì)、用途外，更重要的是要掌握有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，理清知識(shí)間的聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到對(duì)知識(shí)融會(huì)貫通的目的。如重要烴及烴的衍生物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系可表示為CH≡CH→CH2＝CH2→CH3CH3→CH3CH2Cl→CH3CH2OH→CH3CHO→CH3COOH→CH3COOCH2CH3

學(xué)習(xí)有機(jī)物的相互轉(zhuǎn)化，不僅要掌握轉(zhuǎn)化過(guò)程的反應(yīng)方程式、反應(yīng)類型，更要理解轉(zhuǎn)化過(guò)程與物質(zhì)性質(zhì)、制備、用途的關(guān)系。

5.實(shí)驗(yàn)觀。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科最重要的實(shí)證研究方法。同時(shí)，運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)證的過(guò)程，也是對(duì)物質(zhì)及其變化規(guī)律進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程，因而對(duì)發(fā)展科學(xué)探究能力具有重要作用?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科賴以產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ)。對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的巨大作用，我們應(yīng)在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中通過(guò)各種途徑、手段和策略去認(rèn)識(shí)、感受和領(lǐng)悟。

有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，其目的是讓我們牢固掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能和基礎(chǔ)知識(shí)，正確選擇有機(jī)化合物的合成、分離、提純的方法，并讓我們及時(shí)掌握簡(jiǎn)單有機(jī)合成、分離的手段。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，還可以培養(yǎng)我們分析、解決問(wèn)題和獨(dú)立思考、獨(dú)立工作的能力。此外，有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芗由顚?duì)有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)理論和基本概念的理解，達(dá)到理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的目的。