對(duì)高中生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的分析和思考

江蘇省大港中學(xué)(212028) 侯建鳳 ●

對(duì)高中生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的分析和思考

江蘇省大港中學(xué)(212028) 侯建鳳 ●

介紹了高中有機(jī)化學(xué)的知識(shí)體系，以及對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的能力要求．

知識(shí)體系;有機(jī)化學(xué);能力要求

高中學(xué)生在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時(shí)，要了解有機(jī)化學(xué)的知識(shí)體系和特點(diǎn)，需要具備一些特殊的能力要求，一些區(qū)別于無(wú)機(jī)化學(xué)的方法．

一、高中有機(jī)化學(xué)的知識(shí)體系

高中有機(jī)化學(xué)知識(shí)建構(gòu)在學(xué)生已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)之上．從內(nèi)容上看，九年級(jí)化學(xué)出現(xiàn)了煤和石油、天然氣、乙醇、蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、油脂和有機(jī)合成材料的相關(guān)知識(shí)．讓學(xué)生知道一些基本的常識(shí)，了解有機(jī)化合物特點(diǎn)，為高中《化學(xué)2》中有機(jī)化學(xué)和《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，符合認(rèn)知規(guī)律，體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)提出的“認(rèn)知性學(xué)習(xí)目標(biāo)”、“技能性學(xué)習(xí)目標(biāo)”、“體驗(yàn)性學(xué)習(xí)目標(biāo)”的水平從低到高的要求．

有機(jī)化合物的組成與結(jié)構(gòu)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、分類(lèi)和命名是學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)．確定有機(jī)物的組成和結(jié)構(gòu)時(shí)，教材介紹了科學(xué)家及現(xiàn)代化學(xué)中常用的一些方法．有機(jī)物結(jié)構(gòu)的介紹并沒(méi)有涉及具體的有機(jī)化合物，重點(diǎn)放在系統(tǒng)的、較抽象、具有規(guī)律性的有機(jī)化學(xué)基本知識(shí)上，如有機(jī)物中碳原子的成鍵方式、有機(jī)物結(jié)構(gòu)的表示方法、同分異構(gòu)體的識(shí)別等．

有機(jī)化合物的性質(zhì)與反應(yīng)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，有機(jī)化學(xué)中，官能團(tuán)決定了有機(jī)化合物的類(lèi)別和化學(xué)性質(zhì)．教材中介紹有機(jī)物的性質(zhì)和反應(yīng)時(shí)，均是通過(guò)典型物質(zhì)的性質(zhì)來(lái)歸納、演繹具有相同官能團(tuán)的同一類(lèi)別的物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)．也是在學(xué)習(xí)有機(jī)物性質(zhì)的同時(shí)認(rèn)識(shí)了基本的有機(jī)反應(yīng)類(lèi)型:取代、加成、氧化、加聚、縮聚等．

有機(jī)化合物的合成與應(yīng)用教材在介紹完有機(jī)物的性質(zhì)之后，緊接著出現(xiàn)了有機(jī)物的合成．從簡(jiǎn)單的由乙烯合成乙酸乙酯，再到稍微復(fù)雜的有機(jī)物的合成．對(duì)學(xué)生而言，合成時(shí)要考慮到選料的選擇，經(jīng)歷的過(guò)程，還要綜合考慮需要的條件．當(dāng)然學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)物的合成和應(yīng)用還能更直接的體會(huì)到有機(jī)化學(xué)的價(jià)值，可以更好的服務(wù)和造福人類(lèi)．

二、高中有機(jī)化學(xué)的知識(shí)體系的特點(diǎn)

組成與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性 和無(wú)機(jī)物相比，有機(jī)物數(shù)目眾多，其原因是:①有機(jī)物組成豐富．不同的有機(jī)物中，碳原子數(shù)量可以是1、2個(gè)，也可以是幾千、幾萬(wàn)個(gè)．很多有機(jī)物不僅含有碳、氫元素，還含有S、O、N、P、Cl、Br等元素．②有機(jī)物結(jié)構(gòu)多樣性．首先，碳原子的成鍵方式多樣;其次，有機(jī)物存在同分異構(gòu)現(xiàn)象．

分類(lèi)與表征的困難性有機(jī)化合物的反應(yīng)主要是官能團(tuán)發(fā)生變化，官能團(tuán)是對(duì)有機(jī)物分類(lèi)的依據(jù)之一．然而，很多有機(jī)物擁有兩個(gè)或兩個(gè)以上的官能團(tuán)，此時(shí)，對(duì)它們進(jìn)行分類(lèi)就顯得比較復(fù)雜．

此外，描述有機(jī)物可以采用多種方法．有結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式、鍵線(xiàn)式等．

有機(jī)物還可以直接用分子式、最簡(jiǎn)式、電子式表示，也用比例模型和球棍模型表示其空間構(gòu)型．

性質(zhì)與反應(yīng)的豐富性 有機(jī)物在發(fā)生反應(yīng)時(shí)，分子的各部分可能都受影響，使得有機(jī)反應(yīng)就變得非常復(fù)雜．具體體現(xiàn)為:①副反應(yīng)很多．由于有機(jī)物的分子中各部分相互影響，就使得反應(yīng)并不限定在分子某一特定部位發(fā)生，往往并不是按照某一個(gè)反應(yīng)定量進(jìn)行，常常會(huì)多種反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行．②反應(yīng)條件影響大．反應(yīng)條件的變更往往會(huì)產(chǎn)生完全不同的產(chǎn)物，有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的條件控制就顯得更為重要．③不同官能團(tuán)之間相互影響．很多有機(jī)物往往含有多個(gè)官能團(tuán)，而官能團(tuán)的不同決定了性質(zhì)的不同，所以很多有機(jī)物在與另一種物質(zhì)反應(yīng)時(shí)往往會(huì)發(fā)生多重反應(yīng)．

合成與應(yīng)用的多樣性不同的官能團(tuán)性質(zhì)不同，轉(zhuǎn)化的方式也不同，有機(jī)物的合成有時(shí)就會(huì)出現(xiàn)多種選擇．比如:由乙烯合成乙酸乙酯，最終是乙醇和乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)得到，乙醇來(lái)自乙烯先與水的加成，乙酸則可以有多種路線(xiàn)合成:可以先由乙醇催化氧化到乙醛，乙醛再氧化到乙酸;也可以由乙烯氧化到乙醛，乙醛再氧化到乙酸;還可以乙烯直接氧化到乙酸．

三、高中生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的能力要求

有機(jī)化學(xué)自身獨(dú)有的知識(shí)體系和研究方法體系，對(duì)學(xué)生提出了學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的能力要求，它需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中將有機(jī)化學(xué)知識(shí)組織結(jié)構(gòu)化，需要學(xué)生充分掌握科學(xué)的思維方法．

有機(jī)化學(xué)知識(shí)的組織結(jié)構(gòu)化有機(jī)物總類(lèi)繁多，建構(gòu)系統(tǒng)而全面的知識(shí)體系會(huì)幫助學(xué)生更輕松地學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)．“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”在有機(jī)化學(xué)中特別明顯．因而，有機(jī)知識(shí)就構(gòu)成了以官能團(tuán)為線(xiàn)索的有機(jī)化合物知識(shí)體系，以官能團(tuán)為主線(xiàn)，將有機(jī)知識(shí)串成一個(gè)整體，形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)．

信息的獲取和轉(zhuǎn)化能力學(xué)生解決具體的有機(jī)化學(xué)問(wèn)題時(shí)，要能夠獲得信息，將信息及時(shí)的轉(zhuǎn)換加工．例如，A是一種含C、H、O三種元素的有機(jī)化合物，已知:A中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為44．1%，氫的質(zhì)量為8．82%;A只含一種官能團(tuán)，且每個(gè)碳原子上最多只連一個(gè)官能團(tuán);A與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)，但不能在兩個(gè)相鄰碳原子上發(fā)生消去反應(yīng)．學(xué)生讀到這道題目時(shí)要能夠捕捉到里面的信息:①元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，②一個(gè)官能團(tuán)，③能發(fā)生酯化反應(yīng)，④不能消去．得到這些信息后要能夠及時(shí)把他們轉(zhuǎn)換成更具體的內(nèi)容:①n(C)∶n(H)∶n(O)=5∶12∶4，②一個(gè)官能團(tuán)為－OH，③沒(méi)有鄰位C或者鄰位C上沒(méi)有氫得到這些信息后再寫(xiě)出A的結(jié)構(gòu)就顯得易如反掌．因而，學(xué)生要很好的解決有機(jī)問(wèn)題，準(zhǔn)確而全面的獲取信息并將信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換加工是必備的基本能力．

深刻而全面的思維能力有機(jī)化學(xué)中有一大問(wèn)題就是有機(jī)合成，在完成有機(jī)合成時(shí)會(huì)根據(jù)題目的不同靈活采取不同的思維方法:正向思維、逆向思維、正向和逆向相結(jié)合的思維．相對(duì)而言，逆向思維使用得更為普遍和頻繁，往往從目標(biāo)產(chǎn)物開(kāi)始分析，按照“目標(biāo)產(chǎn)物→中間產(chǎn)物1→中間產(chǎn)物2→…→原料”的順序確定合成路線(xiàn)．綜上，靈活深刻的思維能力是學(xué)生學(xué)好有機(jī)化學(xué)必不可少的能力．

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