APP下载

高中化学中有机化学的反应原理

2017-12-08雷锦涛

学周刊 2017年36期
关键词:有机化学高中化学

雷锦涛

摘 要:化学是贯穿我们高中生学习历程的一门重要的实践类科目。特别是对于高中时期而言,在历经了初中的初步学习后,高中生在化学学习方面也进入到深入学习的阶段,而且学习的难度也由此提升.特别是高中化学知识点由一般的无机化学过渡到有机化学,对于高中生来说,往往在学习过程中难以抓住学习的诀窍,因而探寻有机化学的学习切入点也是我们当下研究的焦点问题。

关键词:高中化学;有机化学;反应原理

中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1673-9132(2017)36-0051-02

DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2017.36.028

有机化学是高中化学的主要章节,也是高中生学习的一个难点。但是对于一些优秀的学生来说,学习却游刃有余,具体原因往往因为他们了解了有机化学的学习窍门,即掌握了有机化学的原理,因而无论遇到何种有机化学的相关问题,都可以将反应原理作为解题的参考,学习效率也会大大提升。而就此,我将通过本文,从高中化学中有机化学的反应原理方面入手,进行具体的分析和研究。

一、高中有机化学的学习目标

对于化学来说,可以分为有机化学和无机化学两类。无机化学主要是一般简单的化学现象。相对来说,有机化学的运用范畴较为广泛,而且有机化学与很多学科具有潜在的关联性。而对于我们高中生来说,有机化学的学习意义也要大于无机化学。我们学习有机化学的目标不仅仅是为了解化学知识,更是不断提升自身的化学素养以及化学运用能力。

二、高中有机化学的反应原理

(一)取代反应的反应原理

在高中学习历程中,取代反应是一种有机化学常见的反应类型,而取代反应的反应机理实质就是单个原子或原子团脱离原本分子式,由新的原子或原子团占领这些脱离原子或原子团的原有位置,反应过程中只体现在部分分子式的改变,已经脱离的各类原子或原子团之间会发生反应,生成全新的有机物。取代反应细分可以分为以下几类:

1.卤代反应

一般是一些有机物与卤素发生反应,即卤素原子直接替换了有机物的部分原子或者原子团。高中生在学习过程中往往会陷入到思维的误区,认为一类有机物的卤代反应只有一种反应方程式,却忽视了有机物可能包含多个相同的原子团,而且不同的反应条件也会生出不同的产物。以甲苯和溴的卤代反应为例,发生卤代反应的位置可能是烃基位置或者苯环位置,而我们在区分这两种卤代反应时,需要根据不同的反应条件进行区分。例如在光照条件下,发生卤代反应的位置主要是在烃基位置;而在铁的催化作用下,发生卤代反应的位置主要是在苯环位置。这些反应原理也是我们高中生学习的重点。

2.硝化反应

反应的基本原理是有机物的部分原子或原子团完全被亚硝酸根取代,我们中学生在学习过程中不仅要了解反应的基本原理,同时还需要确定常见的反应类型,即主要是苯类的苯环中的部分原子团被亚硝酸根取代。

3.成醚反应

反应原理为各类醇类内部脱水发生取代,我们高中生可以在学习中按照生成物的结构差异,将其分为链状结构(如乙醚等等)与环状结构(如环氧乙醚等等)。

4.酯化反应

一般反应机理是醇类与羧酸或无机含氧酸出现相互取代结合,即“酸失羟基醇失氢”。我们高中生在认知这类反应机理时可以通过一些生活中的现象,例如,烧菜烧鱼时一般会加入食醋去腥味,同时加入料酒增加鲜味,而最后我们会闻到一种香甜的气味,其主要原因就是乙醇(料酒)和乙酸(食醋)发生酯化反应,产生乙酸乙酯的缘故。此外,这类取代反应还体现在各类一元二元羧酸与一元二元醇类发生的反应。我们还需要认识到,二元醇类和一元二元羧酸发生反应可能会生成不同类型的酯类,例如小分子链状酯、环状酯类或者聚酯类,最典型的就是一些羟基酸的酯化反应。此外,还有一些无机酸也会与醇类发生酯化反应,例如硝酸与甘油发生反应,产生硝酸甘油酯。

5.水解反应

在学习完酯化反应的原理后,对于水解反应的理解也更加直观,即两者互为逆反应。简单来说,水解反应就是酯类在特定條件下分解,有水的羟基和氢基分别与酯类进行结合,生成醇类和羧酸。例如,卤代烃、酯类、糖类、蛋白质等的水解反应;乙酸乙酯在强酸强碱条件下会出现水解,生成乙醇和酒精;很多蛋白质会在特定条件下出现水解,变成多肽及氨基酸等。

(二)加成反应的反应原理

对于高中生来说,加成反应的反应原理实质就是分子式的压缩,即有机物分子中双键、三键或醛基等两端的碳原子或氧原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。我们需要注意加成反应的反应对象,一般可以包含氢气、水、卤素单质以及卤化氢等多种对象,最典型的例子就是乙烯和水在强酸高温条件下发生反应,生成乙醇。不过我们在学习过程中需要与酯类水解反应进行区分,避免混淆。

(三)消去反应

消去反应也是有机化学的另一个重点,而且消去反应与取代反应不同,后者几乎适用于所有卤代烃或醇类,而满足消去反应的条件只有部分的卤代烃或醇类。消去反应的原理是在特定的环境下,个别有机物消除一个小分子结构(例如H2O、HBr)生成不饱和(含双键或者三键)化合物的反应。最典型的例子就是卤代烃的消去反应和醇的消去反应。当然我们高中生在认识消去反应的原理时,需要了解与-X、-OH相连的碳原子的邻位碳原子上如果没有氢原子,所以卤代烃、醇一般都不会出现消去反应;而像溴苯、苯酚这样的结构,即使-X、-OH相连的碳原子的邻位碳原子上有氢原子,由于苯环具有高度稳定的特殊结构,也一般不会发生消去反应。

三、结语

综合而言,对于高中生来说,有机化学的反应类型较为多样,而且反应复杂程度要远远高于无机化学,探寻不同有机化学反应式的反应原理,进而进行科学区分,往往可以保证我们完全掌握有机化学的反应原理,从而提升学习的效果。

参考文献:

[1] 王贵良.小组合作学习在高中有机化学教学中的应用研究[D].内蒙古师范大学,2013.

[2] 肖慧玲.基于科学观念的有机化学教学设计研究[D].天津师范大学,2010.

[3] 张颖.高中新课程必修段有机化学教学策略案例研究[D].东北师范大学,2009.endprint

猜你喜欢

有机化学高中化学
高中化学高效学习之复述策略
国内外高中化学课程目标比较与启示
NOBOOK虚拟实验在高中化学的应用
守恒法在高中化学解题中的应用探析
药学专业有机化学教学改革初步探索
高中有机化学高效性课堂教学的策略实践研究
有机化学翻转课堂教学的实践和思考
高中化学学习中错题集的应用