對高中化學中有機化學的反應原理探討

羅清文

摘 要：有機化學是高中化學學習的重要內(nèi)容之一，筆者在學習中發(fā)現(xiàn)，與無機化學相比，有機化學的學習更抽象、難度也更大。基于此，筆者在文獻資料的基礎上結(jié)合自身學習經(jīng)驗，以高中化學中有機化學反應原理學習的難點作為切入點，簡述內(nèi)容抽象、跳躍性強等問題，再以此為基礎，重點論述高中化學中有機化學的反應原理，以期通過分析為其他高中生的學習提供參考。

關鍵詞：高中化學 有機化學 反應原理 加成反應

引言

有機化學又稱為碳化合物的化學，是研究有機化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備方法與應用的科學。在高中階段，有機化學的內(nèi)容相對并不復雜，但反應原理理解和學習往往對很多高中生造成困擾，筆者在學習中發(fā)現(xiàn)，有機化學的反應原理雖然看似復雜，但存在有跡可循的規(guī)律，本文以筆者自身學習成果為核心，對高中化學中有機化學的反應原理進行分析。

一、高中化學中有機化學反應原理學習的難點

1.內(nèi)容抽象

有機化學最主要的特點是研究對象更加復雜，筆者在學習中發(fā)現(xiàn)，化學物質(zhì)反應存在多種方式，且每種方式的反應條件和過程、結(jié)果都是不盡相同的。碳元素的存在使化學反應的過程變得更加復雜，而且不同有機物的反應中，碳元素的參與度也存在區(qū)別，有些反應中碳元素甚至不會參與，這導致整體學習的抽象性明顯增加，筆者的部分同學在學習中也表達了理解有機化學抽象知識的難度。

2.跳躍性強

跳躍性在化學學習中十分常見，解題、新知識學習、化學原理分析都牽涉到一些帶有跳躍性的內(nèi)容。如筆者在鹵代反應的學習中，發(fā)現(xiàn)光照條件、烴基位置、鐵的催化作用、反應位置（苯環(huán)位置）等知識內(nèi)容都明顯缺乏關聯(lián)性，這些知識既是對此前無機化學的延伸，也是高中階段一些反應原理、催化作用、反應條件的綜合參考。如果高中生對其中某些環(huán)節(jié)的掌握不牢固，或者未能有效將不同知識串聯(lián)起來，學習上的難度必然較大[1]。

3.部分試驗無法進行演示

在高中化學學習中，筆者發(fā)現(xiàn)有機化學與無機化學的典型差異是實驗條件控制的復雜性，由于很多化學實驗對實驗條件存在嚴格要求，有機化學在演示的過程中面臨實驗條件控制較難的問題，無法在常規(guī)情況下演示，導致高中生學習困難。比如成醚反應，醚類材料可進行堿性開環(huán)反應、酸催化的開環(huán)反應、碳氧鍵斷裂反應等實驗，但這些實驗的過程難以觀察，且實驗過程中使用的酸類物質(zhì)、堿類物質(zhì)帶有一定危險性，演示困難，高中生的學習也受到困擾。

二、高中化學中有機化學的反應原理

1.加成反應

有機化學反應原理中，最常見的是加成反應，該部分的學習也是高中化學學習的重點之一，筆者在學習中發(fā)現(xiàn)，加成反應的反應原理實質(zhì)就是分子式的壓縮，雖然反應條件復雜、多變，但原理是固定的，即有機物分子中雙鍵、三鍵或醛基等兩端的碳原子或氧原子，與其他原子或原子團直接結(jié)合生成新的化合物的反應。在該部分知識原理的學習中，筆者曾與同學進行過討論，大部分同學學習時習慣于通過條件排除的方式逐步接近核心知識。但筆者發(fā)現(xiàn)，加成反應的反應對象有明顯的規(guī)律，即反應物中往往包含氫氣、水、鹵素單質(zhì)以及鹵化氫等物質(zhì)，比如乙烯和水在強酸高溫條件下發(fā)生反應，生成乙醇。氫氣、水、鹵素單質(zhì)以及鹵化氫等物質(zhì)存在與反應過程中，是典型的有機物分子反應重組，原理明確。

2.消去反應

消去反應在高中有機化學學習中難度較大，筆者的很多同學經(jīng)過多次分析、討論也難以有效理解該反應的原理，也有的同學嘗試應用化學平衡理論進行解析，結(jié)果也不夠理想。筆者在學習中發(fā)現(xiàn)，消去反應與取代反應不同，只有部分鹵代烴或醇類能夠滿足消去反應的一般要求。該反應的基本原理是有機物（滿足條件的）在一定的反應條件下消除一個小分子結(jié)構(gòu)，包括水分子、雙鍵不飽和化合物、三鍵不飽和化合物等。比如醇的消去反應、鹵代烴的消去反應，筆者在學習中發(fā)現(xiàn)，這一類反應需要有效了解反應物中的氫原子、碳原子情況，鹵代烴、醇一般都不會出現(xiàn)消去反應，溴苯、苯酚的結(jié)構(gòu)比較特殊，相連碳原子的鄰位碳原子上有氫原子，但苯環(huán)的良好穩(wěn)定性也可能控制消去反應[2]。

3.取代反應

取代反應在高中有機化學反應原理中較為常見，包括硝化反應、成醚反應、酯化反應等多種類型，結(jié)合文獻資料和自身學習經(jīng)驗，筆者認為不同的取代反應原理上帶有相似性，學習時需要抓住基本反應規(guī)律。比如硝化反應，其基本原理實際上是有機物的部分原子或原子團完全被硝基取代。成醚反應的基本原理則是各類醇類內(nèi)部脫水發(fā)生取代。酯化反應的基本原理是醇類與羧酸或無機含氧酸出現(xiàn)相互取代、結(jié)合。在學習的過程中，上述原理帶有一定抽象性，可以結(jié)合生活中的化學變化加強理解，比如烹飪魚類時，往往需要添加料酒和食醋，去除魚的腥味，烹調(diào)過程中，會產(chǎn)生香甜的氣味，這是乙醇（料酒）和乙酸（食醋）發(fā)生酯化反應、釋放乙酸乙酯的緣故。其他反應也可以在生活中尋找到類似的現(xiàn)象。本質(zhì)上看，高中有機化學反應原理學習并不復雜，只要抓住其基本規(guī)律，就能取得較好的學習效果。

結(jié)語

通過分析高中化學中有機化學的反應原理，獲取了相關理論內(nèi)容。筆者在高中學習中多次受到無機化學知識的困擾，與有機化學相比，無機化學的抽象性和跳躍性更強，而且很多試驗無法在常規(guī)環(huán)境下演示、學習。總體來看，有機化學的反應原理涵蓋加成反應、消去反應、取代反應三個方面，了解反應原理后，學習會相對輕松許多，可作為高中生后續(xù)學習的借鑒和參考。

參考文獻

[1]馮建，遇麗，熊偉，蘇小東.翻轉(zhuǎn)課堂在有機化學專業(yè)綜合實驗課程中的教學實踐[J].實驗技術與管理.2018.35（04）：208-211.

[2]盛顯良，李春，代紅光.《有機化學》課程中氮和氧原子雜化知識系統(tǒng)性教學的探索[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學學報（社會科學版）.2018.20（01）：58-65.