對高中生學(xué)習(xí)有機化學(xué)的分析和思考

江蘇省大港中學(xué)(212028) 侯建鳳 ●

對高中生學(xué)習(xí)有機化學(xué)的分析和思考

江蘇省大港中學(xué)(212028) 侯建鳳 ●

介紹了高中有機化學(xué)的知識體系，以及對學(xué)生學(xué)習(xí)有機化學(xué)的能力要求．

知識體系;有機化學(xué);能力要求

高中學(xué)生在學(xué)習(xí)有機化學(xué)時，要了解有機化學(xué)的知識體系和特點，需要具備一些特殊的能力要求，一些區(qū)別于無機化學(xué)的方法．

一、高中有機化學(xué)的知識體系

高中有機化學(xué)知識建構(gòu)在學(xué)生已有知識和經(jīng)驗之上．從內(nèi)容上看，九年級化學(xué)出現(xiàn)了煤和石油、天然氣、乙醇、蛋白質(zhì)、糖類、油脂和有機合成材料的相關(guān)知識．讓學(xué)生知道一些基本的常識，了解有機化合物特點，為高中《化學(xué)2》中有機化學(xué)和《有機化學(xué)基礎(chǔ)》的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，符合認知規(guī)律，體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)提出的“認知性學(xué)習(xí)目標(biāo)”、“技能性學(xué)習(xí)目標(biāo)”、“體驗性學(xué)習(xí)目標(biāo)”的水平從低到高的要求．

有機化合物的組成與結(jié)構(gòu)有機物的結(jié)構(gòu)、分類和命名是學(xué)習(xí)有機化學(xué)的基礎(chǔ)．確定有機物的組成和結(jié)構(gòu)時，教材介紹了科學(xué)家及現(xiàn)代化學(xué)中常用的一些方法．有機物結(jié)構(gòu)的介紹并沒有涉及具體的有機化合物，重點放在系統(tǒng)的、較抽象、具有規(guī)律性的有機化學(xué)基本知識上，如有機物中碳原子的成鍵方式、有機物結(jié)構(gòu)的表示方法、同分異構(gòu)體的識別等．

有機化合物的性質(zhì)與反應(yīng)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，有機化學(xué)中，官能團決定了有機化合物的類別和化學(xué)性質(zhì)．教材中介紹有機物的性質(zhì)和反應(yīng)時，均是通過典型物質(zhì)的性質(zhì)來歸納、演繹具有相同官能團的同一類別的物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)．也是在學(xué)習(xí)有機物性質(zhì)的同時認識了基本的有機反應(yīng)類型:取代、加成、氧化、加聚、縮聚等．

有機化合物的合成與應(yīng)用教材在介紹完有機物的性質(zhì)之后，緊接著出現(xiàn)了有機物的合成．從簡單的由乙烯合成乙酸乙酯，再到稍微復(fù)雜的有機物的合成．對學(xué)生而言，合成時要考慮到選料的選擇，經(jīng)歷的過程，還要綜合考慮需要的條件．當(dāng)然學(xué)生學(xué)習(xí)有機物的合成和應(yīng)用還能更直接的體會到有機化學(xué)的價值，可以更好的服務(wù)和造福人類．

二、高中有機化學(xué)的知識體系的特點

組成與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性 和無機物相比，有機物數(shù)目眾多，其原因是:①有機物組成豐富．不同的有機物中，碳原子數(shù)量可以是1、2個，也可以是幾千、幾萬個．很多有機物不僅含有碳、氫元素，還含有S、O、N、P、Cl、Br等元素．②有機物結(jié)構(gòu)多樣性．首先，碳原子的成鍵方式多樣;其次，有機物存在同分異構(gòu)現(xiàn)象．

分類與表征的困難性有機化合物的反應(yīng)主要是官能團發(fā)生變化，官能團是對有機物分類的依據(jù)之一．然而，很多有機物擁有兩個或兩個以上的官能團，此時，對它們進行分類就顯得比較復(fù)雜．

此外，描述有機物可以采用多種方法．有結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、鍵線式等．

有機物還可以直接用分子式、最簡式、電子式表示，也用比例模型和球棍模型表示其空間構(gòu)型．

性質(zhì)與反應(yīng)的豐富性 有機物在發(fā)生反應(yīng)時，分子的各部分可能都受影響，使得有機反應(yīng)就變得非常復(fù)雜．具體體現(xiàn)為:①副反應(yīng)很多．由于有機物的分子中各部分相互影響，就使得反應(yīng)并不限定在分子某一特定部位發(fā)生，往往并不是按照某一個反應(yīng)定量進行，常常會多種反應(yīng)同時進行．②反應(yīng)條件影響大．反應(yīng)條件的變更往往會產(chǎn)生完全不同的產(chǎn)物，有機化學(xué)反應(yīng)的條件控制就顯得更為重要．③不同官能團之間相互影響．很多有機物往往含有多個官能團，而官能團的不同決定了性質(zhì)的不同，所以很多有機物在與另一種物質(zhì)反應(yīng)時往往會發(fā)生多重反應(yīng)．

合成與應(yīng)用的多樣性不同的官能團性質(zhì)不同，轉(zhuǎn)化的方式也不同，有機物的合成有時就會出現(xiàn)多種選擇．比如:由乙烯合成乙酸乙酯，最終是乙醇和乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)得到，乙醇來自乙烯先與水的加成，乙酸則可以有多種路線合成:可以先由乙醇催化氧化到乙醛，乙醛再氧化到乙酸;也可以由乙烯氧化到乙醛，乙醛再氧化到乙酸;還可以乙烯直接氧化到乙酸．

三、高中生學(xué)習(xí)有機化學(xué)的能力要求

有機化學(xué)自身獨有的知識體系和研究方法體系，對學(xué)生提出了學(xué)習(xí)有機化學(xué)的能力要求，它需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中將有機化學(xué)知識組織結(jié)構(gòu)化，需要學(xué)生充分掌握科學(xué)的思維方法．

有機化學(xué)知識的組織結(jié)構(gòu)化有機物總類繁多，建構(gòu)系統(tǒng)而全面的知識體系會幫助學(xué)生更輕松地學(xué)習(xí)有機化學(xué)．“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”在有機化學(xué)中特別明顯．因而，有機知識就構(gòu)成了以官能團為線索的有機化合物知識體系，以官能團為主線，將有機知識串成一個整體，形成一個網(wǎng)絡(luò)．

信息的獲取和轉(zhuǎn)化能力學(xué)生解決具體的有機化學(xué)問題時，要能夠獲得信息，將信息及時的轉(zhuǎn)換加工．例如，A是一種含C、H、O三種元素的有機化合物，已知:A中碳的質(zhì)量分數(shù)為44．1%，氫的質(zhì)量為8．82%;A只含一種官能團，且每個碳原子上最多只連一個官能團;A與乙酸發(fā)生酯化反應(yīng)，但不能在兩個相鄰碳原子上發(fā)生消去反應(yīng)．學(xué)生讀到這道題目時要能夠捕捉到里面的信息:①元素的質(zhì)量分數(shù)，②一個官能團，③能發(fā)生酯化反應(yīng)，④不能消去．得到這些信息后要能夠及時把他們轉(zhuǎn)換成更具體的內(nèi)容:①n(C)∶n(H)∶n(O)=5∶12∶4，②一個官能團為－OH，③沒有鄰位C或者鄰位C上沒有氫得到這些信息后再寫出A的結(jié)構(gòu)就顯得易如反掌．因而，學(xué)生要很好的解決有機問題，準(zhǔn)確而全面的獲取信息并將信息進行轉(zhuǎn)換加工是必備的基本能力．

深刻而全面的思維能力有機化學(xué)中有一大問題就是有機合成，在完成有機合成時會根據(jù)題目的不同靈活采取不同的思維方法:正向思維、逆向思維、正向和逆向相結(jié)合的思維．相對而言，逆向思維使用得更為普遍和頻繁，往往從目標(biāo)產(chǎn)物開始分析，按照“目標(biāo)產(chǎn)物→中間產(chǎn)物1→中間產(chǎn)物2→…→原料”的順序確定合成路線．綜上，靈活深刻的思維能力是學(xué)生學(xué)好有機化學(xué)必不可少的能力．

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