字德昆
有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)中的模型思維
字德昆
云南省大理州巍山二中 云南大理 672400
我認(rèn)為無論是學(xué)習(xí)無機(jī)化學(xué)還是有機(jī)化學(xué),首先都要先耐心地掌握一個(gè)個(gè)知識(shí)點(diǎn),然后才談得上去分析、去理解綜合的無機(jī)大題或是有機(jī)大題。
有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)中必須掌握的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)就是會(huì)分析烷烴中有幾種氫,那么,我們該如何分析呢?我們可用等效氫法:(1)同一甲基上的氫是等效的;(2)同一碳原子上所連甲基上的氫是等效的;處于對稱位置上的氫原子是等效的。
例如:C5H12的三種同分異構(gòu)體的碳骨架,即①正戊烷C—C—C—C—C;②異戊烷C—C—C—C—C;
接著利用等效氫法標(biāo)出各同分異構(gòu)體中氫的種類:
①C—C—C—C—C
3 2 1 2 3

所以,我們就可清楚地看出C5H12共有8種氫,若這八種氫都換成氯,則可得到8種一氯代物,所以對于烷烴而言,有幾種氫,其一氯代物就有幾種,即C5H11Cl的同分異構(gòu)體有8種;我們可看作是C5H12中的一個(gè)H被Cl取代而得到的;舉一反三,C5H12中的H可被—OH,—COOH等取代,其原理是一樣的;例如分子式為C6H12O2并能與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)放出氣體的有機(jī)物有(不含立體異構(gòu))()
A.7種 B.8種 C.9種 D.10種
分析:據(jù)題意知,該有機(jī)構(gòu)分子中含—COOH,還剩5個(gè)C和11個(gè)H,即—C5H11,即相當(dāng)于C5H12中的一個(gè)H被—COOH取代,由于C5H12共有8種H,所以被—COOH取代后,可得到8種羧酸,所以選B。
又例如分子式為C6H12O2,屬于酯類,且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的同分異構(gòu)體有( )。
A.8種 B.9種 C.10種 D.11種
分析:由題意知,羧酸只能為HCOOH,醇為戊醇,而戊醇可看作是 C5H12中的一個(gè) H被—OH取代而得到的,由于C15H12有8種H,被—OH取代后可得到8種戊醇,分別與HCOOH發(fā)生酯化反應(yīng),便可得到8種分子式均為C6H12O2的滿足題目條件的酯類。
由以上分析可看出,只要以C5H12為模型來分析H的種類,則H被—Cl,—OH,—COOH取代后得到的同分異構(gòu)體均為8種,運(yùn)用模型化思考問題,可將不同問題運(yùn)用同種方法思考,從而簡化思考過程。
另有一個(gè)有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)中的典型問題便是酯在堿性條件下水解。酯在堿性條件下水解分兩步考慮,第一步酯基斷裂得到羧基和羥基,羥基分為羥基和酚羥基,其中1mol羧基和1mol酚羥基分別消耗1molOH—。例如有機(jī)物與足量NaOH溶液混合,第一步酯基斷裂后得到以及1mol酚羥基和1mol羥基,繼續(xù)和 NaOH反應(yīng)生成,所以總反應(yīng)為


從以上分析我們可發(fā)現(xiàn),有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)中的模型化思維就是先掌握其知識(shí)的重點(diǎn),讓學(xué)生學(xué)會(huì)分析、分解這一類問題,了解這一類問題的實(shí)質(zhì),做到真懂而非似懂,就如學(xué)駕駛汽車一樣,駕駛手動(dòng)檔汽車要先學(xué)會(huì)點(diǎn)火,接著開動(dòng),然后在行駛過程中要掌握加速方法、減速方法、停車方法,還需知道行駛的相關(guān)知識(shí),這些都是在建立一個(gè)駕駛的模型思維,這個(gè)模型思維應(yīng)在一步一步的操練中逐步建立,學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的好多模型思維的建立亦是如此,只能在一步步、一次次的練習(xí)中才能逐步建立起學(xué)習(xí)的模型思維,有了模型思維就可跳出題海了,不但舉一反三,而且還提高了學(xué)習(xí)效率,因?yàn)槟阋呀?jīng)不僅知其然,而且還知其所以然了,何樂而不為呢?
讓學(xué)生們在學(xué)習(xí)中都培養(yǎng)建立模型思維的意識(shí)吧!