有机化学烷烃教学中学生学习能力培养探索

杨 芬，张永伍，袁国春

(1 曲靖师范学院化学与环境科学学院，云南 曲靖 655000；2 曲靖市第一中学，云南 曲靖 655000)



有机化学烷烃教学中学生学习能力培养探索

杨 芬，张永伍，袁国春

(1 曲靖师范学院化学与环境科学学院，云南 曲靖 655000；2 曲靖市第一中学，云南 曲靖 655000)

通过对烷烃这一章的教学，旨在培养学生的自学能力、归纳能力、举一反三的能力，学生能初步掌握学习各类有机化合物的学习方法，形成一套学习有机化合物的方法，以指导今后各类有机化合物的学习。通过这种教学方式发现随着学生学习的不断深入，有机化学学起来变得越来越容易，有机知识系统越来越完整，学生学习的兴趣越来越高。

有机化学；烷烃；学习能力；学习方法

有机化学是高等院校化学专业本科生必修的一门核心课程和重要学科基础课，是研究有机化合物的组成、结构、性质、合成方法、应用及其相互转化规律的学科。因为有机化学规律性很强，其知识是一个完整的网络体系，所以希望学生学习本门课程后能在脑子里形成一个有机知识的整体结构，这就需要教师从学生开始学习有机化学就引导学生培养自己的学习能力，归纳能力，并能形成自己的学习方法[1-4]。因此通过烷烃这一章的教学，旨在让学生初步掌握有机化学的学习方法，并学会思考有机学习中的各种知识。

1 在烷烃各环节中培养学生的学习能力

1.1 学生应理解重要基本概念

烷烃这一章学习的开始就应该让学生学会理解重要概念，例如：开链化合物、环状化合物、直链和支链、饱和烃、不饱和烃、同系列、同系物、同分异构现象等。这些概念使学生对烃是只含有C和H两种元素组成的有机化合物有了认识，也知道化合物分开链和环状两类，无任何支链的化合物为直链，反之为支链化合物；经过同系列和同系物概念，建立学生对结构相似，化学性质相似的认识，从而为学习每类化合物的性质奠定基础；组成有机化合物的元素种类很少，但由于存在同分异构现象，故强化化合物结构应包括构造异构和立体异构(构象异构体和构型异构)，让学生一开始学习就对结构这两个字加以重视。

1.2 学习烷烃构造异构培养学生会思考

构造异构知识学生高中就有一定基础，因此这部分是由学生自学后归纳，其中教师将引导学生得出重要结论，即甲烷、乙烷和丙烷无构造异构体，从丁烷开始有构造异构体，即碳链异构，让学生进一步理解直链和支链概念，并能熟练掌握构造异构体书写技巧。

1.3 初步掌握有机化合物的命名方法

烷烃这一章的命名原则是后续各类化合物命名的基础，在学生自学本节之前，强调学生应对伯、仲、叔、季这几个字在C的分类、H的分类和取代基名称上的重要性要足够重视，对取代基名称来源要清楚，如正、异、仲和叔在取代基称呼上的应用。学生自学完本节后，教师引导学生归纳重要内容：(1)伯、仲、叔、季C和伯、仲、叔H的定义，会从分子中快速找到不同类型的C和H；(2)对烷基R-进行定义，引导学生会命名取代基并能快速记住常见的重要烷基；(3)在本节就给学生补充常见官能团的优先次序：羧酸>酯>酰卤>醛、酮>醇、酚>胺>炔>烯>苯>烷(卤、硝基)，并按照氧化态高低和课本上目录章节顺序规律让学生巧记住了上述顺序；同时补充取代基的“次序规则”，让学生记住常见取代基的顺序如叔丁基>异丙基〉正丙基〉乙基〉甲基；引导学生会归纳普通命名中正、异、新这三个字的含义，系统命名法中的直链和支链化合物的命名原则，得出①确定分子所属的主官能团类(按官能团优先次序)；②选择主链：选择含主官能团、取代基最多的最长碳链作主链；③编号：最小(使官能团位次和取代基位次最低)；④确定取代基位次及名称——最低序列原则；⑤按“次序规则”列出取代基顺序：较优基团后列出；⑥写出化合物全称。最后由学生自己独立完成课本随堂习题，并由几位学生在黑板上写出正确答案以方便全班同学及时掌握有机化合物的系统命名原则。通过教师引导，学生自学，及时解决命名中碰到的特殊问题，这部分的内容学生学下来后感觉效果很满意。

1.4 结构决定化学性质

结构这一节教师应引导并教会学生学会看同系列中简单化合物结构，如官能团中C的杂化方式，从而知道化合物的平面结构和立体结构，同时会抓住同系物中具有特殊结构的化合物进行分析，如甲烷、乙烷的结构就具有特殊性，并要引导学生从结构学会推出化合物的化学性质，这一点也是教师教学中一定要教会学生思考，培养他们的推理能力和归纳能力。本节开始在分子式相同，构造式相同基础上学习立体结构的构象异构，学生没有这方面的基础，所以让学生看完课本后，教师通过模型和动画给学生展示什么是构象的概念，并重点讲解开链化合物的构象异构和环状化合物环己烷的构象异构，这部分内容由教师先讲解乙烷的无数个构象异构体，学会怎么通过旋转角度去找到乙烷的极限构象和优势构象，并且学会画构象的三种表达式，即楔形式、锯架式和纽曼投影式，同时要学会在能量曲线图上得出极限构想象和优势构象，在此基础上就由学生开始通过乙烷这个基础得出丙烷、丁烷、所有开链烷烃的极限构象。环己烷在分析结构的时候就引导学生得出其是一个无张力环，通过模型和动画从构象分析得出椅式构象是优势构象。由于是初次接触，大部分学生不能够规范地画出环已烷的椅式构象，这部分教师应引导学生认真观察，找出画的技巧，课后增加了这部分的习题，加之授课时加强互动教学有效地提高了学生学习的兴趣，因为引导学生积极思考，提高了学生学习主动性。

1.5 理解物理性质的本质

烷烃的物理性质包括状态、熔点、沸点、水溶性、密度和折光率，这些物理性质很多与分子间的三种作用力有关，即偶极-偶极作用力、色散力和氢键。学习时引导学生重点关注沸点和熔点，得出沸点与氢键、分子极性、分子量和支链有关系，因为烷烃是非极性分子，所以沸点首先是与分子量有关，随着分子量的增加，分子间色散力增加，沸点随之升高；在分子量相同的基础上，支链越多，分子间的接触面积越小，则色散力越小，沸点就是直链大于支链化合物。熔点由于涉及晶格排列，首先熔点与分子的对称性有关，分子对称性越好则熔点越高，其次熔点和分子量有关系，分子量增加，熔点也会随之升高。

1.6 化学反应和反应机理

学习烷烃的化学性质时引导学生学会从结构推知化学性质，让学生知道化学反应的本质一般是共价键先断裂，后共价键的生成。因为烷烃没有官能团，分子中只有C-C和C-H两种键能大σ键，所以，烷烃在常温下与强酸(如硫酸、盐酸)、强碱(如氢氧化钠)、强氧化剂(如重铬酸钾、高锰酸钾)、强还原剂(如锌加盐酸、金属加乙醇)均无反应，但在一定条件下，例如高温、光照或引发剂的影响下，烷烃也能发生一些化学反应。学习时这部分教师的引导显得尤为重要，如从最简单的CH4引导学生从键能数据学会写反应式及反应式的规范书写，更重要的是反应机理的理解和熟练书写机理，能指出键的断裂与形成过程中电子转移的情况。

2 结 语

在有机化学教学中，要培养学生的学习能力，在教学各环节就应结合教学内容及时通过各种形式对学生进行引导启发，引发学生思考的目的，学会举一反三，形成自己的学习方法，找到学习有机化学的规律，学生发现随着学习的不断深入，有机化学学起来变得越来越容易，有机知识系统越来越完整，学生学习的兴趣越来越高。

[1] 屠兰英,刘兴亮.《有机化学》教学思考与建议[J].广东化工,2014,41(20):135.

[2] 赵桦萍,李莉,白丽明,等.提高无机及分析化学课程教学质量的实践[J].化工时刊,2011,25(11):62-63.

[3] 王锦.有机化学教学改革的探索[J].化工时刊, 2011, 25(11):60-63.

[4] 郑清云,陈贞干,周诗标,等.探讨有机化学多元变式教学[J].广州化工,2011, 39(22):100-102.

Training of Student’s Learning Ability in Alkane Teaching of Organic Chemistry

YANGFen1,ZHANGYong-wu2,YUANGuo-chun1

(1 College of Chemistry and Environmental Science, Qujing Normal University, Yunnan Qujing 655011;2 Qujing No.1 Middle School, Yunnan Qujing 655000, China)

The teaching aims were to cultivate student’s self-study ability, induction ability and draw inferences ability through the teaching of alkane, students can preliminarily master and form learning methods of organic compounds, which will guide the learning of all kinds of organic compounds in the future. The learning of Organic Chemistry is becoming more and more easy through this way of teaching with the development of students’ learning, Organic Chemistry system is more and more complete, the students’ interest is higher and higher.

Organic Chemistry；alkane；learning ability；learning method

杨芬(1972-)，女，教师，主要从事有机化学教学。

G642.0

A

1001-9677(2016)022-0208-02