摘 要:化學是高中教學的重要學科之一,高中學生處于學習的重要階段,加強對高中學生的化學教學,對于促進學生的全面發展具有重要意義。有機化學是高中化學教學的重點內容之一,在教學過程中,由于學生沒有熟練掌握官能團的性質,因此在學習的過程中比較吃力。
關鍵詞:酯基;羧基;醛基
有機化學又稱為碳化合物化學,是主要研究有機化合物的性質、結構、應用、制備方法以及組成的一門學科,有機化學是化學的一個重要分支。在有機化學教學中,運用“結構決定性質”的教學方法,用典型代表物來讓學生認識各類物質的結構和性質,抓住官能團成鍵和斷鍵的規律,可以讓學生更好地理解并掌握知識,有效地提高有機化學的教學效率。
一、對酯基部分教學的分析
對于酯類部分的講解,在高中課程中主要涉及的就是酯的水解。酯類的化學性質一般比較穩定,不會輕易發生氧化反應,因此,在有機合成中常常被用來保護氨基和羥基等取代基。酯類主要有兩種水解形式,在堿性條件下,生成了酸和醇,其中羧酸可以和堿性物質發生化學反應,二者中和以后可以促進反應向正反應方向進行,使得酯化反應更為徹底。酯類在酸性條件下發生水解反應以后,得到的是酸和醇。酯類中還有一種非常特殊的物質,叫做甲酸酯,它的官功能團包括酯基和醛基,所以既可以水解,也可以發生銀鏡反應,具有醛類物質的特征反應。
二、對羧基部分教學的分析
羧基上的氫原子比較活潑,容易產生電離的情況,因此,羧酸也是最典型的有機酸之一。羧酸的酸性和碳酸的酸性相比,明顯強于碳酸的酸性,所以,羧酸可以和碳酸鈉(Na2CO3)或者是碳酸氫鈉(NaHCO3)溶液反應后釋放出二氧化碳(CO2)氣體,也可以溶解碳酸鈣(CaCO3)固體。但是,如果把二氧化碳(CO2)氣體通入羧酸的鈉鹽溶液中以后,并不能生成羧酸。
利用羧酸的酸性可以制取相應的鹽類,可以增強有機物分子在水中的穩定性和溶解度。在化學物質中,本身具有羥基和羧基兩種功能團的有機化合物放到濃硫酸中,并進行加熱處理,就可以生成酯,同時醇和羧酸放在濃硫酸中加熱處理后,同樣也可以生成酯。
在高中的考試試題當中,對于酸在水溶液中反應和酯化反應考得比較多。酯化反應的實際機理是比較復雜的,從酯化反應的結果上來看,醇提供了氫原子,羧酸提供了羥基,生成了酯和水,因此,酯化反應是一種取代反應。教師在教學的過程中,要讓學生明白羧酸的酯化反應是可逆反應,便可以結合學生的生活實際教學,如四大名酒、乙醇汽油以及甘油等,增加知識的實用性,激發學生學習的興趣。
三、對酚羥基教學部分的分析
酚羥基的活性比較大,酸性KMnO4溶液和氧氣等都對酚羥基具有氧化的作用。酚羥基受到苯環的影響,在水溶液中能發生微弱電離并呈現出酸性,其酸性沒有碳酸的酸性強,還可能被強氧化劑所氧化。苯環受到酚羥基的影響,苯環鄰、對位的氫也容易被取代。
四、對醛基和羰基部分教學的分析
醛基是一種很活潑的化學物質,在化學反應中,醛基既可以發生還原反應,也可以發生氧化反應。醛基在催化劑的作用下發生氧化反應以后,可以產生羧基,醛基與氫氣加成就可以得到季戊四醇基團。在高中階段的化學教學中,對于氧化醛基的方法主要有三種,第一種是銀氨溶液氧化,第二種是新制Cu(OH)2懸濁液氧化,第三種是氧氣催化氧化。學生要對銀氨溶液氧化和新制Cu(OH)2懸濁液氧化這兩種醛基氧化方式重點掌握。
醛基和羰基之間可以發生加成反應,在高中化學課本中,涉及醛類和氫氣、HCN加成。羰基和醛基二者在性質上的最大區別就是羰基不能被銀氨溶液、新制Cu(OH)2懸濁液等弱氧化劑氧化。對于羰基化學物質,在高中階段,不要求學生掌握。
在高中階段的有機化學教學中,涉及含氧官能團性質的化學物質還有很多,本文主要對以上幾種氧官能團有機化學物質進行分析。高中化學教師在教學的過程中,要抓住化學有機學的關鍵,對有機化學中含氧官能團的知識進行梳理,并適時地對學生進行實驗探究,讓學生直觀地學習和了解,有助于提高學生的理解能力,從而提升有機化學教學的有效性。
參考文獻:
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作者簡介:劉化毅,男,1980.9,本科,就職于遼寧省大連市第十六中學,研究方向:高中化學教學。