李宗干
在有機化學復習中,應該如何培養學生總結、歸納、整理知識網絡的能力和舉一反三的自學能力,這是許多化學教師都在關注、探討的問題.
歸類總結,有助于學生綜合分析能力、自學能力的提高.“歸類”,就是把所學的零碎知識進行歸類整理,鑲嵌到相應系統族譜中.在教學中,指導學生根據知識內容進行分類,然后按類型比較、綜合、概括出各類內容的異同和內在聯系.這樣既便于比較,有利于記憶,又可以避免不必要的重復和疏漏,找出知識中的薄弱環節,以彌補不足.在復習教學中,教師要求學生對學過的每一章、每一節,有時甚至是每一課時的知識內容,都要進行歸類總結,使學生在不斷總結、歸納的過程中將知識系統化、網絡化,提高自學能力.
按課本主干知識編排順序,可以進行以下內容的復習,這樣能比較有效地對學生實施方法與能力的培養.
一、甲烷(烷烴)的化學性質的復習
如果按課本順序進行復習,學生必然會覺得枯燥和乏味,甚至厭倦,如果采用“查查、比比、寫寫”的歸納總結的方法,學生就會覺得趣味無窮,復習的積極性、主動性會極大地提高,方法和能力也會在復習過程中自然得到提高.
1.氧化反應
對該性質的復習,可以這樣提問:有機氧化反應有幾種情形?通過啟發學生,討論后會發現有以下幾種:
(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,是不是所有的有機物都可以燃燒氧化?啟發引導學生思考,學生通過主動搜索,發現并非如此,只有以下物質具有這種性質:所有的烴類、醇、醛、酯、糖、油脂、蛋白質等.接下來對后面四種氧化反應的性質,學生很快就自己總結歸納完成了.至此,學生對有機化學復習的方法有了較深刻的體會,自學能力得到了初步的培養和提高.
這種方法,既提高了學生復習的積極性、主動性,又讓學生學會了總結、歸納、整理知識網絡的技巧和方法.
2.取代反應
有了上述復習的經驗和技巧,學生很快就能找到具有取代反應特征的反應有:烷烴、芳香烴及其同系物、鹵代烴水解、酸與醇的酯化等.
此時,學生會有“如此而已”的感覺,他們往往會忽略一個很重要的問題,即各類物質“發生取代反應的條件”,教師必須引導學生繼續研究分析.
經對比分析,學生發現能發生取代反應的各類物質,其反應條件有明顯的不同,并自主歸納、總結如下:
(1)烷烴(光照);
(2)芳香烴及其同系物:①苯環上的鹵代(鐵屑催化);②硝化、磺化(濃硫酸、加熱);③側鏈上取代(同烷烴);
(3)鹵代烴水解(強堿水溶液、加熱);
(4)酸與醇的酯化(濃硫酸、加熱).
同理,對乙烯(烯烴)的化學性質的復習,學生很容易總結、歸納、整理得出,能發生“加成反應”的有機物有:烯、炔、芳香族化合物和醛類;能發生加聚反應的有:烯、炔.
二、鹵代烴水解的復習
在教師的啟發引導下,學生總結歸納出,能水解的一系列物質及其條件如下:
1.無機鹽類常溫
2.鹵代烴NaOH、水、加熱
3.酯 類濃硫酸,加熱;稀酸或堿,加熱
4.糖 類蔗糖,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.蛋白質稀酸或堿,加熱
鹵代烴能發生消去反應的只有兩類:
1.鹵代烴NaOH、醇、加熱
2.醇 類濃硫酸,加熱
三、從反應條件尋找物質性質規律
1.遇堿(△)水解的有機物有:①鹵代烴;②酯類;③油脂;④蛋白質.
2.需用濃硫酸、加熱作為反應條件的反應有:①苯環上的硝化、磺化;②醇的消去;③酸與醇的酯化;④纖維素的水解.
四、從官能團的重要性質上尋找規律
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:(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;(2)催化氧化;(3)酯化;(4)多個羥基遇Cu(OH)2溶液呈絳藍色.
6.酚羥基:
(1)與Na、NaOH、Na2CO3反應
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.
C6H5─ONa+CO2+H2O→C6H5─OH+NaHCO3
(2)苯酚在苯環上發生取代反應(鹵代、硝化、磺化)的位置:鄰位或對位.
(3)酚與醛發生縮聚反應的位置:鄰位或對位.
檢驗:遇濃溴水產生白色渾濁或遇FeCl3溶液顯紫色;
7.醛基:
氧化與還原 檢驗:①銀鏡反應;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;
(2)酯化反應;
(3)酰胺化反應: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
應用:
(1)定性分析:性質墜倌芡牛
(2)定量分析:由反應中量的關系確定官能團的個數.
五、按照有機代表物的類別、反應類型、官能團分類進行整理
1.按照有機物的類別聯網:按照飽和烴、不飽和烴、芳香烴、烴的衍生物的順序,依次整理其結構特征、物理性質的變化規律、化學性質中的反應類型和化學方程式以及各種有機物的制取方法.學生在平時的學習過程中零散地掌握了相關知識,但不能形成知識體系.只有自己動腦、動手,邊理解,邊書寫,邊總結,才能深刻印入腦海,記在心中,形成知識系統,聯成知識網絡.
2.按照有機化學反應類型聯網:讓學生按照取代、加成、消去、氧化、還原、加聚、縮聚等七大基本反應類型,歸納出哪些有機物能發生相關反應,并且寫出化學方程式.
3.按照官能團的體系聯網:以碳碳雙鍵、碳碳叁鍵、苯基、羥基、醛基、羰基、羧基等的順序,列出各種官能團所具有的化學性質和反應.
4.根據有機物之間的相互關系,構建知識網絡:要求學生建立知識系統圖,將一個知識點寫在中央,然后不看書,盡量去想,把與它有聯系的知識點寫上去,然后查書進行梳理,這樣可以將所有的知識全部聯系上去,遇到記不清或不懂的知識點要著重弄懂.

通過上面的系統交叉復習,使有機基礎知識聯結成網,如上圖所示,實現知識點統攝整理,有序存儲.檢驗是否達到上述要求的標準是:提到某種有機物,能否立刻列舉出它的各項性質;提到某類有機特征反應,能否立即列舉出是哪些有機物所具備的特性;提到某種官能團,是否能列舉出相應的化學性質.
在掌握各類有機物通性的前提下,還要掌握部分有機物的特殊性質.例如乙烯的平面分子結構、甲苯的氧化反應、鹵代烴的水解和消去反應、伯醇和仲醇氧化反應的區別、醛基既可被氧化又可被還原、苯酚與甲醛的縮聚反應、羧基中的碳氧雙鍵不易斷裂發生加氫反應、官能團相互影響引起該物質化學性質的改變等,這些有機物的特殊性質往往是考試命題的重要知識載體,必須引起足夠的重視.