科学构建基本观念高效学习有机化学

安徽省界首一中　张登堃

科学构建基本观念高效学习有机化学

安徽省界首一中张登堃

高中有机化学的重点内容只有烃及烃的衍生物，其内容不多，各物质间联系紧密且知识非常系统，比无机化学要容易接受和掌握。但是，不少同学抱怨有机化学难学，成绩也上不去。究其原因，是没有掌握有机化学学习的要领。学习有机化学，我们不但要记忆很多的知识点，还需要具有较好的形象思维能力和较强的逻辑推理能力，更要构建重要的化学基本观念。基于此，针对同学们学习有机化学必备的基本观念，总结一些学习有机化学的方法与大家共享。

化学基本观念是化学思想的精髓，也是学习化学必须具备的基本知识。从化学研究的对象看，最能体现化学学科特点和核心内容的观念是元素观、微粒观、分类观、转化观、结构观和实验观等，它们共同构成研究物质的认识视角。

1.元素观和微粒观。元素观和微粒观主要是为了认识物质宏观的组成：化学物质是由元素组成的，宏观物质是由微观粒子构成的。物质种类是多样的甚至无限的，但其组成元素是有限的，构成各种物质的基本微粒是统一的分子、原子和离子等。针对卤代烃而言，按照元素观，其组成元素一定含C、X（X为F、Cl、Br、I等），一般还有H；按照微粒观，其构成微粒一般是分子，属于分子晶体。对于有机物，一般都要从以下几方面掌握其组成结构（以C2H5Br为例）：

分子式 C2H5Br H H电子式:: H:C:C:Br: : H H :::结构式H—C—C—Br H︱H︱H︱H︱结构简式CH3CH2Br

2.分类观。化学物质和化学变化是多种多样的，不论是化学物质还是化学变化，都可以按照一定的标准进行划分。对物质及其变化进行分类，不仅有利于对物质及其变化的研究，而且有利于抓住物质及其变化的本质。分类是化学研究的一种重要方法，分类的思想是中学化学中的一种最基本的、最重要的思想方法。它可以帮助我们整体把握学科知识体系、理解学科基本概念和系统掌握化学各板块知识，所以它在中学化学的学习中有着极其重要的作用。有机化学中分类观主要包括有机物分类和有机化学反应分类。

（1）有机物分类，就是归纳物质的共性，为推测“陌生物质”的性质服务。物质分类的依据：根据物质之间的共同点和差异性，把研究的对象分为不同种类的逻辑方法。一般来说，凡是归为同一类的对象，它们必然在质上有共性，必然有质的内在联系，归为不同类的对象必有质的差异性。即同类物质具有相似点，这些“相似点”包括：物质的组成、物质的结构、物质的性质、物质的其他特征等。有机物分类以结构为基础、以官能团为依据，如卤代烃分类：

（2）有机化学反应分类，是以化学键变化（反应机理）为基础、以有机反应特征为依据的，如卤代烃水解反应和消去反应的比较：

注：X代表的是卤族元素。

3.结构观。该观念主要涉及物质的组成与结构、性质与用途等方面的内容：物质的结构决定其性质，物质的性质反映其结构；物质的性质影响它在自然界中的存在、用途；物质化学结构的变化必然引起物质性质的变化，物质变化中反映出来的化学反应特征和性质，又有助于认识和确定其结构。

有机化学的中心问题就是研究结构与性质的关系。从化合物的结构特征出发，可以很好地理解有机化合物的主要性质特征（包括物理性质和化学性质）。结构决定性质是有机化学中的重要结论，可以运用其研究许多问题，如卤代烃的性质与结构的关系：

在学习有机化学的过程中，最关键的环节是掌握各类有机化合物的结构，抓住结构与性质相对应这条主线。有机化合物的结构是决定化合物性质的内在因素，不同类型的化合物，结构特征不同，表现出的性质（化学性质、物理性质）也不同。同类化合物（如同分异构体）在相同的条件下发生同类型的反应，但是反应物的构造或结构不同，反应的结果就不同。例如卤代烃：①（CH3）2CHCH2CH2Cl、②（CH3）3CCH2Cl是同分异构体，但由于结构不同，将①、②均放入KOH乙醇溶液中并加热，①能发生消去反应，②则不可以。

在这里还需特别指出的是，以前在学习无机化学时，对于一个化学反应的发生，我们只注意反应物与试剂在一定的条件下相互作用，得到产物。而在有机化学的学习中，我们还要知道一个化学反应的发生是沿着什么途径，怎样进行的，这就是所谓的反应机理。同一化合物与同一个试剂反应，因为条件不同，反应的主产物不同，这是由于反应发生的方式和进行的途径不同，即反应机理不同：

项目取代反应消去反应反应物CH3CH2BrCH3CH2Br反应条件NaOH水溶液、加热NaOH乙醇溶液、加热断键C—BrC—Br，C—H（相邻）生成物CH3CH2OHCH2=CH2

4.运动观。运动观也被称为变化观或转化观，强调将化学运动（变化）作为七大基本运动之一来看待，并强调化学运动是有规律的。其主要内容有化学反应就是原子的重新组合，它的本质是旧化学键的断裂与新化学键的形成；化学变化是有方向和限度的，许多化学反应都能够自发进行；化学变化是有规律的，质能守恒是化学变化中的一个普遍规律。

在学习每一类有机物时，牢牢把握其能发生的反应过程（即反应机理）是关键，如：发生化学反应时，键在何处断？键在何处连？反应条件是什么？反应类型是什么？这些都要理解并深刻记忆，然后运用类比、迁移等思维方法来分析问题。如已知某陌生有机物的结构式，你就可根据存在的官能团来分析它应具有的性质——看到醇羟基就应想到乙醇的性质，看到酚羟基就应想到苯酚的性质……在写化学方程式时严格按其反应机理如法炮制，即常说的照葫芦画瓢。

在学习有机化学的过程中，除了要掌握各类有机物的性质、用途外，更重要的是要掌握有机物之间的相互转化关系，理清知识间的联系，形成知识网络，达到对知识融会贯通的目的。如重要烃及烃的衍生物之间的相互转化关系可表示为CH≡CH→CH2＝CH2→CH3CH3→CH3CH2Cl→CH3CH2OH→CH3CHO→CH3COOH→CH3COOCH2CH3

学习有机物的相互转化，不仅要掌握转化过程的反应方程式、反应类型，更要理解转化过程与物质性质、制备、用途的关系。

5.实验观。化学实验是化学学科最重要的实证研究方法。同时，运用化学实验进行实证的过程，也是对物质及其变化规律进行化学实验探究的过程，因而对发展科学探究能力具有重要作用。化学实验是化学学科赖以产生和发展的基础。对于化学实验的巨大作用，我们应在化学学习过程中通过各种途径、手段和策略去认识、感受和领悟。

有机化学实验，其目的是让我们牢固掌握有机化学实验的基本技能和基础知识，正确选择有机化合物的合成、分离、提纯的方法，并让我们及时掌握简单有机合成、分离的手段。有机化学实验，还可以培养我们分析、解决问题和独立思考、独立工作的能力。此外，有机化学实验能加深对有机化学基础理论和基本概念的理解，达到理论与实践紧密结合的目的。