化學學科相對于其他理科而言,知識零散,系統性較差。學生不易將所學內容記得扎實,不易系統化。因此,多角度地歸納整理有機化學知識顯得很有必要。
一、縱向整理
烴及烴的衍生物的轉化關系,是中學有機化學的主干知識,也是核心知識。可讓學生給教材選修5《有機化學基礎》(蘇教版)第86頁上的圖加上箭頭,并寫上反應條件。整理后如下圖所示:
二、橫向整理
中學化學常把烴及烴的衍生物的轉化稱為縱向衍變,則按官能團、反應類型或反應條件的歸納整理可統稱為橫向整理。
具體操作為:充分發揮學生的主體作用,先讓學生通過自主學習和小組討論合作解決,再課堂展示各小組的疑惑點和創新解法。例如:
1.歸納常見官能團的引入方法
引入碳碳雙鍵的三種方法是:鹵代烴的消去、醇的消去、炔烴的不完全加成。
引入鹵原子的三種方法是:醇(或酚)的取代、烯烴(或炔烴)的加成、烷烴(或苯及苯的同系物)的取代。
引入羥基的五種方法是:烯烴與水的加成、鹵代烴的水解、酯的水解、醛的還原、醛的氧化。
2.根據反應類型來歸納官能團
能發生加成反應的官能團有:>C=C<、-C≡C-、>C=O、-CHO。
能發生消去反應的物質有:鹵代烴和醇。
同理可對能發生酯化、水解、加聚、縮聚等反應的物質進行歸納。
3.根據反應條件來歸納官能團
找一找在下列反應條件下能發生變化的官能團有哪些?(1)濃硫酸,(2)稀硫酸,(3)NaOH/水、△,(4)催化劑、△。
三、綜合整理
第一,列表整理:
中學有機化學中,有機物與常見無機試劑間的反應較多,而且是較分散的、孤立的。學生感覺很迷惘,也很需要老師指點。教師可先把空表格發給學生自學,再小組討論,最后課堂展示完成整理。
第二,組合法:把各種官能團組合在一起拼成一個物質,討論它在不同條件下的反應情況差異。
例如,某物質的結構簡式如下,則1mol該物質
(1)最多能與 molH2發生反應;
(2)最多能與含 molNaHCO3的溶液反應;
(3)最多能與 molNa發生反應;
(4)最多能與含 molNaOH的溶液反應。
這題可讓學生加深對不同位置的羥基性質上的細微差別等知識的理解。
還可以把各種有機反應組合在一個以學生感興趣的生活材料為背景的習題中,這樣既能復習舊知識,又能體現化學的學科價值。
第三,變題法:一題多變,使學生思維更加全面、深刻。
例如,某羧酸衍生物A,其分子式為C6H12O2。實驗表明有如下轉化關系:
C、E都不能發生銀鏡反應。由此判斷A的可能的結構有()。
A.6種B.4種C.3種D.2種
改編1:E能發生銀鏡反應,其他條件不變。
改編2:其他條件不變,D不能被氧化成E。
改編3:其他條件不變,E能發生氧化反應生成C,如下圖:
改編4:若A分子式為C4H4O4,轉化關系如上圖。
寫出A可能的結構簡式: 。
改編5:若A分子式為C14H12O2,它不能使溴的四氯化碳溶液褪色,轉化關系如上圖。寫出A可能的結構簡式:。
以上是以同一類圖示為背景材料的習題衍變模式,解題時用到的知識大同小異。也可以由同一命題句型衍變出多個習題,解題時用到的知識不斷擴展。
教師應積極鼓勵學生自己進行分類整理,一般情況下,整理歸納線索越多,學生對化學知識網絡熟悉的程度就越深,其能力也會提高得越快,在知識的運用中就能駕輕就熟。
(責任編輯 廖銀燕)