例談同分異構(gòu)體解題中的思維方法

摘要： 本文作者例談了同分異構(gòu)體解題中的六種思維技巧 。

關(guān)鍵詞： 同分異構(gòu)體 解題 思維方法

同分異構(gòu)現(xiàn)象廣泛存在于有機物中，同分異構(gòu)體的知識也貫穿于中學(xué)有機化學(xué)的始終。因此，分析、判斷同分異構(gòu)體也就成為有機化學(xué)的一大特點。作為高考命題的熱點之一，這類試題是考查學(xué)生空間想象能力和結(jié)構(gòu)式書寫能力的重要手段。在平時教學(xué)中教師應(yīng)在具體的題型訓(xùn)練中注重思維能力的培養(yǎng)，不斷總結(jié)、不斷完善思維方法。下面筆者例談同分異構(gòu)體解題中的思維技巧。

一、類比思維

類比是一種從一般到特殊，或由特殊到一般的推理，是比較思維對象之間的某些方面相同或相似的一種思維過程。在類比思維過程中，我們要仔細認真地找出思維對象之間的差異，進行比較、推理，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，解決問題。

二、組合思維

組合思維是將對象的各部分、各個方面、各種要素拼湊起來進行思考的方法。

可能有的同分異構(gòu)體數(shù)是（?搖?搖）。

A.3種?搖B.4種?搖C.5種?搖D.6種

解析：從題給“基”分析，將基團分為端基（一價基）和非端基（二價基或三價基）兩大類，先構(gòu)造成非端基組合成異構(gòu)體，再把端基插入它的不同位置。本題的答案為B。

三、等效思維（等效氫法）

等效思維方法是指在處理問題時，采用相同性質(zhì)事物間等效替代的解題方法。兩個不同的對象，如果在某方面、某點上或某種意義上產(chǎn)生的效果相同，就具有等效性。

例3：進行一氯取代反應(yīng)后，只能生成三種沸點不同的產(chǎn)物的烷烴是（?搖）。

解析：烴的一取代物數(shù)目的確定，實質(zhì)上是看處于不同位置的氫原子種數(shù)。可用“等效氫法”判斷。判斷“等效氫”的三條原則是：

①同一碳原子上的氫原子是等效的，如甲烷中的4個氫原子等同。

②同一碳原子上所連的甲基上的氫原子是等效的，如新戊烷中的4個甲基上的12個氫原子等同。

③處于對稱位置上的氫原子是等效的，如乙烷中的6個氫原子等同。

可見A、B中含四種氫原子，C中含兩種氫原子，只有D中含三種氫原子，即只能生成三種沸點不同的產(chǎn)物。所以選擇D。

四、轉(zhuǎn)化思維

轉(zhuǎn)化思維是指不要被所給問題的形式束縛，而能依具體情況進行“變通”。

例4：已知二氯苯的同分異構(gòu)體有三種，從而可以推知四氯苯的同分異構(gòu)體數(shù)目是（ ?搖?搖）。

構(gòu)體種數(shù)相同。

五、有序思維

有序思維，就是在解決各種化學(xué)問題的過程中，學(xué)生的思維沿著由低到高、由淺到深、由遠到近的優(yōu)化程序步步向前推進的，直至有效地實現(xiàn)目標。

解析：由題意可知，此題為一典型同分異構(gòu)體書寫問題，根據(jù)題給限定條件和同分異構(gòu)體書寫的有序思維程序（據(jù)通式，判類別—寫碳鏈〈減鏈法〉—移位置—氫飽和〈碳四鍵〉），不難寫出該羧酸可能的結(jié)構(gòu)簡式為四例6：二甲苯在苯環(huán)上的一溴代物的同分異構(gòu)體共有?搖 ?搖種。

解析：可采取“一定二移”原則。先考慮二甲苯有三種：鄰二甲苯、間二甲苯、對二甲苯，然后考慮溴原子在苯環(huán)上移動可得到幾種同分異構(gòu)體。因鄰二甲苯的苯環(huán)上有2種氫，間二甲苯的苯環(huán)上有3種氫，對二甲苯的苯環(huán)上有1種氫，這樣二甲苯在苯環(huán)上的一溴代物的同分異構(gòu)體共有6種。

六、邏輯思維（不飽和度法）

我們可以通過對感性材料的分析思考，撇開事物的具體形象和個別屬性，揭示出物質(zhì)的本質(zhì)特征，形成概念，并運用概念進行判斷和推理來概括地、間接地反映現(xiàn)實。

不飽和度（又稱缺H指數(shù)）可通過有機合物的分子式計算，計算公式為：分子的不飽和度=碳原子數(shù)+1-氫原子數(shù)÷2，若有機化合物分子中含有鹵素原子，可將其視為氫原子；若有氧原子，則不考慮；若含有氮原子，就在氫原子度，就比相同碳原子數(shù)的烷烴少兩個H原子，所以，有機物每有一個環(huán)，或一個雙鍵，相當于有一個不飽和度，碳碳叁鍵相當于兩個碳碳雙鍵，苯環(huán)相當于四個碳碳雙鍵。運用不飽和度可以快速地確定出有機物的類別（或官能團），推測有機物可能有的結(jié)構(gòu)，寫出其同分異構(gòu)體。

有機化合物中還含有一個雙鍵，結(jié)合該分子的組成中有2個氧原子，進一步推測該有機化合物中含有一個碳氧雙為下列5種：依次為苯甲酸、甲酸苯甲酯、鄰（間、對）羥基苯甲醛。（如下圖）