高中化學(xué)中有機(jī)化學(xué)的反應(yīng)原理

雷錦濤

摘 要：化學(xué)是貫穿我們高中生學(xué)習(xí)歷程的一門重要的實(shí)踐類科目。特別是對于高中時期而言，在歷經(jīng)了初中的初步學(xué)習(xí)后，高中生在化學(xué)學(xué)習(xí)方面也進(jìn)入到深入學(xué)習(xí)的階段，而且學(xué)習(xí)的難度也由此提升.特別是高中化學(xué)知識點(diǎn)由一般的無機(jī)化學(xué)過渡到有機(jī)化學(xué)，對于高中生來說，往往在學(xué)習(xí)過程中難以抓住學(xué)習(xí)的訣竅，因而探尋有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)切入點(diǎn)也是我們當(dāng)下研究的焦點(diǎn)問題。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；有機(jī)化學(xué)；反應(yīng)原理

中圖分類號：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9132（2017）36-0051-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2017.36.028

有機(jī)化學(xué)是高中化學(xué)的主要章節(jié)，也是高中生學(xué)習(xí)的一個難點(diǎn)。但是對于一些優(yōu)秀的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)卻游刃有余，具體原因往往因?yàn)樗麄兞私饬擞袡C(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)竅門，即掌握了有機(jī)化學(xué)的原理，因而無論遇到何種有機(jī)化學(xué)的相關(guān)問題，都可以將反應(yīng)原理作為解題的參考，學(xué)習(xí)效率也會大大提升。而就此，我將通過本文，從高中化學(xué)中有機(jī)化學(xué)的反應(yīng)原理方面入手，進(jìn)行具體的分析和研究。

一、高中有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)目標(biāo)

對于化學(xué)來說，可以分為有機(jī)化學(xué)和無機(jī)化學(xué)兩類。無機(jī)化學(xué)主要是一般簡單的化學(xué)現(xiàn)象。相對來說，有機(jī)化學(xué)的運(yùn)用范疇較為廣泛，而且有機(jī)化學(xué)與很多學(xué)科具有潛在的關(guān)聯(lián)性。而對于我們高中生來說，有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)意義也要大于無機(jī)化學(xué)。我們學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的目標(biāo)不僅僅是為了解化學(xué)知識，更是不斷提升自身的化學(xué)素養(yǎng)以及化學(xué)運(yùn)用能力。

二、高中有機(jī)化學(xué)的反應(yīng)原理

（一）取代反應(yīng)的反應(yīng)原理

在高中學(xué)習(xí)歷程中，取代反應(yīng)是一種有機(jī)化學(xué)常見的反應(yīng)類型，而取代反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理實(shí)質(zhì)就是單個原子或原子團(tuán)脫離原本分子式，由新的原子或原子團(tuán)占領(lǐng)這些脫離原子或原子團(tuán)的原有位置，反應(yīng)過程中只體現(xiàn)在部分分子式的改變，已經(jīng)脫離的各類原子或原子團(tuán)之間會發(fā)生反應(yīng)，生成全新的有機(jī)物。取代反應(yīng)細(xì)分可以分為以下幾類：

1.鹵代反應(yīng)

一般是一些有機(jī)物與鹵素發(fā)生反應(yīng)，即鹵素原子直接替換了有機(jī)物的部分原子或者原子團(tuán)。高中生在學(xué)習(xí)過程中往往會陷入到思維的誤區(qū)，認(rèn)為一類有機(jī)物的鹵代反應(yīng)只有一種反應(yīng)方程式，卻忽視了有機(jī)物可能包含多個相同的原子團(tuán)，而且不同的反應(yīng)條件也會生出不同的產(chǎn)物。以甲苯和溴的鹵代反應(yīng)為例，發(fā)生鹵代反應(yīng)的位置可能是烴基位置或者苯環(huán)位置，而我們在區(qū)分這兩種鹵代反應(yīng)時，需要根據(jù)不同的反應(yīng)條件進(jìn)行區(qū)分。例如在光照條件下，發(fā)生鹵代反應(yīng)的位置主要是在烴基位置；而在鐵的催化作用下，發(fā)生鹵代反應(yīng)的位置主要是在苯環(huán)位置。這些反應(yīng)原理也是我們高中生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。

2.硝化反應(yīng)

反應(yīng)的基本原理是有機(jī)物的部分原子或原子團(tuán)完全被亞硝酸根取代，我們中學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅要了解反應(yīng)的基本原理，同時還需要確定常見的反應(yīng)類型，即主要是苯類的苯環(huán)中的部分原子團(tuán)被亞硝酸根取代。

3.成醚反應(yīng)

反應(yīng)原理為各類醇類內(nèi)部脫水發(fā)生取代，我們高中生可以在學(xué)習(xí)中按照生成物的結(jié)構(gòu)差異，將其分為鏈狀結(jié)構(gòu)（如乙醚等等）與環(huán)狀結(jié)構(gòu)（如環(huán)氧乙醚等等）。

4.酯化反應(yīng)

一般反應(yīng)機(jī)理是醇類與羧酸或無機(jī)含氧酸出現(xiàn)相互取代結(jié)合，即“酸失羥基醇失氫”。我們高中生在認(rèn)知這類反應(yīng)機(jī)理時可以通過一些生活中的現(xiàn)象，例如，燒菜燒魚時一般會加入食醋去腥味，同時加入料酒增加鮮味，而最后我們會聞到一種香甜的氣味，其主要原因就是乙醇（料酒）和乙酸（食醋）發(fā)生酯化反應(yīng)，產(chǎn)生乙酸乙酯的緣故。此外，這類取代反應(yīng)還體現(xiàn)在各類一元二元羧酸與一元二元醇類發(fā)生的反應(yīng)。我們還需要認(rèn)識到，二元醇類和一元二元羧酸發(fā)生反應(yīng)可能會生成不同類型的酯類，例如小分子鏈狀酯、環(huán)狀酯類或者聚酯類，最典型的就是一些羥基酸的酯化反應(yīng)。此外，還有一些無機(jī)酸也會與醇類發(fā)生酯化反應(yīng)，例如硝酸與甘油發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生硝酸甘油酯。

5.水解反應(yīng)

在學(xué)習(xí)完酯化反應(yīng)的原理后，對于水解反應(yīng)的理解也更加直觀，即兩者互為逆反應(yīng)。簡單來說，水解反應(yīng)就是酯類在特定條件下分解，有水的羥基和氫基分別與酯類進(jìn)行結(jié)合，生成醇類和羧酸。例如，鹵代烴、酯類、糖類、蛋白質(zhì)等的水解反應(yīng)；乙酸乙酯在強(qiáng)酸強(qiáng)堿條件下會出現(xiàn)水解，生成乙醇和酒精；很多蛋白質(zhì)會在特定條件下出現(xiàn)水解，變成多肽及氨基酸等。

（二）加成反應(yīng)的反應(yīng)原理

對于高中生來說，加成反應(yīng)的反應(yīng)原理實(shí)質(zhì)就是分子式的壓縮，即有機(jī)物分子中雙鍵、三鍵或醛基等兩端的碳原子或氧原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)。我們需要注意加成反應(yīng)的反應(yīng)對象，一般可以包含氫氣、水、鹵素單質(zhì)以及鹵化氫等多種對象，最典型的例子就是乙烯和水在強(qiáng)酸高溫條件下發(fā)生反應(yīng)，生成乙醇。不過我們在學(xué)習(xí)過程中需要與酯類水解反應(yīng)進(jìn)行區(qū)分，避免混淆。

（三）消去反應(yīng)

消去反應(yīng)也是有機(jī)化學(xué)的另一個重點(diǎn)，而且消去反應(yīng)與取代反應(yīng)不同，后者幾乎適用于所有鹵代烴或醇類，而滿足消去反應(yīng)的條件只有部分的鹵代烴或醇類。消去反應(yīng)的原理是在特定的環(huán)境下，個別有機(jī)物消除一個小分子結(jié)構(gòu)（例如H2O、HBr）生成不飽和（含雙鍵或者三鍵）化合物的反應(yīng)。最典型的例子就是鹵代烴的消去反應(yīng)和醇的消去反應(yīng)。當(dāng)然我們高中生在認(rèn)識消去反應(yīng)的原理時，需要了解與-X、-OH相連的碳原子的鄰位碳原子上如果沒有氫原子，所以鹵代烴、醇一般都不會出現(xiàn)消去反應(yīng)；而像溴苯、苯酚這樣的結(jié)構(gòu)，即使-X、-OH相連的碳原子的鄰位碳原子上有氫原子，由于苯環(huán)具有高度穩(wěn)定的特殊結(jié)構(gòu)，也一般不會發(fā)生消去反應(yīng)。

三、結(jié)語

綜合而言，對于高中生來說，有機(jī)化學(xué)的反應(yīng)類型較為多樣，而且反應(yīng)復(fù)雜程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無機(jī)化學(xué)，探尋不同有機(jī)化學(xué)反應(yīng)式的反應(yīng)原理，進(jìn)而進(jìn)行科學(xué)區(qū)分，往往可以保證我們完全掌握有機(jī)化學(xué)的反應(yīng)原理，從而提升學(xué)習(xí)的效果。

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