李宗干
在有機(jī)化學(xué)復(fù)習(xí)中,應(yīng)該如何培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)、歸納、整理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的能力和舉一反三的自學(xué)能力,這是許多化學(xué)教師都在關(guān)注、探討的問(wèn)題.
歸類(lèi)總結(jié),有助于學(xué)生綜合分析能力、自學(xué)能力的提高.“歸類(lèi)”,就是把所學(xué)的零碎知識(shí)進(jìn)行歸類(lèi)整理,鑲嵌到相應(yīng)系統(tǒng)族譜中.在教學(xué)中,指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行分類(lèi),然后按類(lèi)型比較、綜合、概括出各類(lèi)內(nèi)容的異同和內(nèi)在聯(lián)系.這樣既便于比較,有利于記憶,又可以避免不必要的重復(fù)和疏漏,找出知識(shí)中的薄弱環(huán)節(jié),以彌補(bǔ)不足.在復(fù)習(xí)教學(xué)中,教師要求學(xué)生對(duì)學(xué)過(guò)的每一章、每一節(jié),有時(shí)甚至是每一課時(shí)的知識(shí)內(nèi)容,都要進(jìn)行歸類(lèi)總結(jié),使學(xué)生在不斷總結(jié)、歸納的過(guò)程中將知識(shí)系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,提高自學(xué)能力.
按課本主干知識(shí)編排順序,可以進(jìn)行以下內(nèi)容的復(fù)習(xí),這樣能比較有效地對(duì)學(xué)生實(shí)施方法與能力的培養(yǎng).
一、甲烷(烷烴)的化學(xué)性質(zhì)的復(fù)習(xí)
如果按課本順序進(jìn)行復(fù)習(xí),學(xué)生必然會(huì)覺(jué)得枯燥和乏味,甚至厭倦,如果采用“查查、比比、寫(xiě)寫(xiě)”的歸納總結(jié)的方法,學(xué)生就會(huì)覺(jué)得趣味無(wú)窮,復(fù)習(xí)的積極性、主動(dòng)性會(huì)極大地提高,方法和能力也會(huì)在復(fù)習(xí)過(guò)程中自然得到提高.
1.氧化反應(yīng)
對(duì)該性質(zhì)的復(fù)習(xí),可以這樣提問(wèn):有機(jī)氧化反應(yīng)有幾種情形?通過(guò)啟發(fā)學(xué)生,討論后會(huì)發(fā)現(xiàn)有以下幾種:
(1)燃燒氧化;(2)酸性高錳酸鉀溶液氧化;(3)催化氧化;(4)去氫;(5)得氧.
接著提問(wèn),是不是所有的有機(jī)物都可以燃燒氧化?啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生思考,學(xué)生通過(guò)主動(dòng)搜索,發(fā)現(xiàn)并非如此,只有以下物質(zhì)具有這種性質(zhì):所有的烴類(lèi)、醇、醛、酯、糖、油脂、蛋白質(zhì)等.接下來(lái)對(duì)后面四種氧化反應(yīng)的性質(zhì),學(xué)生很快就自己總結(jié)歸納完成了.至此,學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)復(fù)習(xí)的方法有了較深刻的體會(huì),自學(xué)能力得到了初步的培養(yǎng)和提高.
這種方法,既提高了學(xué)生復(fù)習(xí)的積極性、主動(dòng)性,又讓學(xué)生學(xué)會(huì)了總結(jié)、歸納、整理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的技巧和方法.
2.取代反應(yīng)
有了上述復(fù)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)和技巧,學(xué)生很快就能找到具有取代反應(yīng)特征的反應(yīng)有:烷烴、芳香烴及其同系物、鹵代烴水解、酸與醇的酯化等.
此時(shí),學(xué)生會(huì)有“如此而已”的感覺(jué),他們往往會(huì)忽略一個(gè)很重要的問(wèn)題,即各類(lèi)物質(zhì)“發(fā)生取代反應(yīng)的條件”,教師必須引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)研究分析.
經(jīng)對(duì)比分析,學(xué)生發(fā)現(xiàn)能發(fā)生取代反應(yīng)的各類(lèi)物質(zhì),其反應(yīng)條件有明顯的不同,并自主歸納、總結(jié)如下:
(1)烷烴(光照);
(2)芳香烴及其同系物:①苯環(huán)上的鹵代(鐵屑催化);②硝化、磺化(濃硫酸、加熱);③側(cè)鏈上取代(同烷烴);
(3)鹵代烴水解(強(qiáng)堿水溶液、加熱);
(4)酸與醇的酯化(濃硫酸、加熱).
同理,對(duì)乙烯(烯烴)的化學(xué)性質(zhì)的復(fù)習(xí),學(xué)生很容易總結(jié)、歸納、整理得出,能發(fā)生“加成反應(yīng)”的有機(jī)物有:烯、炔、芳香族化合物和醛類(lèi);能發(fā)生加聚反應(yīng)的有:烯、炔.
二、鹵代烴水解的復(fù)習(xí)
在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下,學(xué)生總結(jié)歸納出,能水解的一系列物質(zhì)及其條件如下:
1.無(wú)機(jī)鹽類(lèi)常溫
2.鹵代烴NaOH、水、加熱
3.酯 類(lèi)濃硫酸,加熱;稀酸或堿,加熱
4.糖 類(lèi)蔗糖,麥芽糖,淀粉:稀硫酸加熱;纖維素:90﹪硫酸
5.油 脂稀酸或稀堿,加熱
6.蛋白質(zhì)稀酸或堿,加熱
鹵代烴能發(fā)生消去反應(yīng)的只有兩類(lèi):
1.鹵代烴NaOH、醇、加熱
2.醇 類(lèi)濃硫酸,加熱
三、從反應(yīng)條件尋找物質(zhì)性質(zhì)規(guī)律
1.遇堿(△)水解的有機(jī)物有:①鹵代烴;②酯類(lèi);③油脂;④蛋白質(zhì).
2.需用濃硫酸、加熱作為反應(yīng)條件的反應(yīng)有:①苯環(huán)上的硝化、磺化;②醇的消去;③酸與醇的酯化;④纖維素的水解.
四、從官能團(tuán)的重要性質(zhì)上尋找規(guī)律
1.C=C:(1)加成(H2、X2或HX、H2O);(2)加聚(單聚、混聚);(3)氧化.
2.C≡C:同上
3.苯環(huán):(1)取代(鹵代、硝化、磺化);(2)加成(H2).
延伸:①引入氨基:先引入—NO2(還原劑是Fe+HCl)
②引入羥基:先引入—X
③引入烴基:—R
④引入羧基:先引入烴基—R
4.鹵代烴R—X:(1)堿水解;(2)消去(堿醇解).
5.醇羥基:(1)與Na反應(yīng);(2)催化氧化;(3)酯化;(4)多個(gè)羥基遇Cu(OH)2溶液呈絳藍(lán)色.
6.酚羥基:
(1)與Na、NaOH、Na2CO3反應(yīng)
2C6H5—OH+2Na→2C6H5—ONa+H2↑
C6H5—OH+NaOH→C6H5─ONa+H2O
C6H5─OH+Na2CO3→C6H5─ONa+NaHCO3
注意:酚與NaHCO3不反應(yīng).
C6H5─ONa+CO2+H2O→C6H5─OH+NaHCO3
(2)苯酚在苯環(huán)上發(fā)生取代反應(yīng)(鹵代、硝化、磺化)的位置:鄰位或?qū)ξ?
(3)酚與醛發(fā)生縮聚反應(yīng)的位置:鄰位或?qū)ξ?
檢驗(yàn):遇濃溴水產(chǎn)生白色渾濁或遇FeCl3溶液顯紫色;
7.醛基:
氧化與還原 檢驗(yàn):①銀鏡反應(yīng);②與新制的〤u(OH)2懸濁液共熱.
8.羧基:
(1)與Na、NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液反應(yīng);
(2)酯化反應(yīng);
(3)酰胺化反應(yīng):R─COOH+H2N─R→R─CO─NH─R+H2O
9.酯基:水解
R─CO─O─R+NaOH→RCOONa+R─OH
延伸:醇解
10.肽鍵:水解
應(yīng)用:
(1)定性分析:性質(zhì)墜倌芡牛
(2)定量分析:由反應(yīng)中量的關(guān)系確定官能團(tuán)的個(gè)數(shù).
五、按照有機(jī)代表物的類(lèi)別、反應(yīng)類(lèi)型、官能團(tuán)分類(lèi)進(jìn)行整理
1.按照有機(jī)物的類(lèi)別聯(lián)網(wǎng):按照飽和烴、不飽和烴、芳香烴、烴的衍生物的順序,依次整理其結(jié)構(gòu)特征、物理性質(zhì)的變化規(guī)律、化學(xué)性質(zhì)中的反應(yīng)類(lèi)型和化學(xué)方程式以及各種有機(jī)物的制取方法.學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中零散地掌握了相關(guān)知識(shí),但不能形成知識(shí)體系.只有自己動(dòng)腦、動(dòng)手,邊理解,邊書(shū)寫(xiě),邊總結(jié),才能深刻印入腦海,記在心中,形成知識(shí)系統(tǒng),聯(lián)成知識(shí)網(wǎng)絡(luò).
2.按照有機(jī)化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型聯(lián)網(wǎng):讓學(xué)生按照取代、加成、消去、氧化、還原、加聚、縮聚等七大基本反應(yīng)類(lèi)型,歸納出哪些有機(jī)物能發(fā)生相關(guān)反應(yīng),并且寫(xiě)出化學(xué)方程式.
3.按照官能團(tuán)的體系聯(lián)網(wǎng):以碳碳雙鍵、碳碳叁鍵、苯基、羥基、醛基、羰基、羧基等的順序,列出各種官能團(tuán)所具有的化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng).
4.根據(jù)有機(jī)物之間的相互關(guān)系,構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò):要求學(xué)生建立知識(shí)系統(tǒng)圖,將一個(gè)知識(shí)點(diǎn)寫(xiě)在中央,然后不看書(shū),盡量去想,把與它有聯(lián)系的知識(shí)點(diǎn)寫(xiě)上去,然后查書(shū)進(jìn)行梳理,這樣可以將所有的知識(shí)全部聯(lián)系上去,遇到記不清或不懂的知識(shí)點(diǎn)要著重弄懂.
通過(guò)上面的系統(tǒng)交叉復(fù)習(xí),使有機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)聯(lián)結(jié)成網(wǎng),如上圖所示,實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)統(tǒng)攝整理,有序存儲(chǔ).檢驗(yàn)是否達(dá)到上述要求的標(biāo)準(zhǔn)是:提到某種有機(jī)物,能否立刻列舉出它的各項(xiàng)性質(zhì);提到某類(lèi)有機(jī)特征反應(yīng),能否立即列舉出是哪些有機(jī)物所具備的特性;提到某種官能團(tuán),是否能列舉出相應(yīng)的化學(xué)性質(zhì).
在掌握各類(lèi)有機(jī)物通性的前提下,還要掌握部分有機(jī)物的特殊性質(zhì).例如乙烯的平面分子結(jié)構(gòu)、甲苯的氧化反應(yīng)、鹵代烴的水解和消去反應(yīng)、伯醇和仲醇氧化反應(yīng)的區(qū)別、醛基既可被氧化又可被還原、苯酚與甲醛的縮聚反應(yīng)、羧基中的碳氧雙鍵不易斷裂發(fā)生加氫反應(yīng)、官能團(tuán)相互影響引起該物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的改變等,這些有機(jī)物的特殊性質(zhì)往往是考試命題的重要知識(shí)載體,必須引起足夠的重視.