張紅俊
有機化學在江蘇省高考中考查的形式有兩種,一種是以客觀題形式考查某有機物的結構、性質、用途;另一種是以主觀題的方式,以有機物的合成為載體考查學生對信息的獲取、處理、加工和綜合應用的能力。筆者選取江蘇卷有機化學主觀題最后一問“設計合理路線合成簡單有機物”進行解析,旨在幫助學生能夠敏捷、準確地獲取試題所給的相關信息,并與已有知識整合,在分析評價的基礎上應用新信息解決化學問題。
一、有機物的合成思維模型
為了提升學生的解題能力,教師往往通過題海戰(zhàn)術或補充講解大學課本中的一些有機信息,顯然是沒有必要的,這樣做反而會加深學生的記憶負擔、降低學生學習有機化學的興趣、干擾學生已有的化學知識。最合理的方法或策略是授之以漁,促進學生的思維發(fā)展,讓學生主動的去獲取信息、加工信息,通過對已有知識的聯(lián)想、同化和順應,延伸概括出新知識新方法。其思維與方法可大致歸納如下模型:
二、有機物的合成典例分析
例敵草胺是一種除草劑。它的合成路線如下:OHNaOHONa
AB
1)CH3CHCOOH,△Cl2)H+OCHCOOHCH3C1)SOCl2,△2)NH(CH2CH3)2,△OCHCCH3ONCH2CH3CH2CH3
D(敵草胺)
已知:RCH2COOHPCl3△RCHCOOHCl,
寫出以苯酚和乙醇為原料制備OCH2COOCH2CH3的合成路線流程圖(無機試劑任用)。合成路線流程圖例如下:H2CCH2HBrCH3CH2BrNaOH溶液△CH3CH2OH
解題策略搜索信息:先將原題中整個合成路線觀察一下,搜索信息,目的是了解所要合成的目標產物的類型,出現(xiàn)在原合成路線中的哪一部分,關鍵部位是如何合成的;然后再去比較題中所給的合成原料與目標產物,先從形式上進行對比,找出結構上的相同點與不同點,尤其要搜索目標產物中哪些地方碳的主干與所提供的合成原料一致,然后初步得出結論.
對比原料OH及CH3CH2OH和目標產物可知,OCH2COOCH2CH3產物應由1 mol苯酚和2 mol乙醇通過一系列變化后合成而來。
聯(lián)想信息:根據(jù)搜索及觀察,將目標產物按一定方式拆開,向反應物形式靠攏,在拆之前一定要聯(lián)想以前學過的基礎知識和基本方法,重點考慮該官能團是如何形成的,即是通過加成還是通過取代反應形成的。盡管學過的已有的信息較少,但是此類化合物合成時共價鍵成鍵或斷裂位置基本是不變的,因此在具體拆的步驟中暫先不考慮新信息。具體做法為,若是酯基(或酰胺類)則在羰基碳和氧原子(或其它原子如N、S)處斷裂,羰基碳上加羥基,氧原子上加氫。若是醚鍵應兼顧原料形式即碳的主干形式,然后在碳和氧原子處斷裂,碳原子上加羥基,氧原子上加氫。如下所示可將目標產物從虛線處拆開。
OCH2COOCH2CH3
提煉信息:首先要從已有的基礎知識中去提煉相關信息,比如什么樣的官能團可通過哪些物質間直接反應合成官能團,如此目標產物中的酯基可以通過1 mol乙醇1 mol乙酸合成得到;然后要從原題合成路線中去提煉信息,如此處的醚鍵的合成則可通過從原題題干中提煉信息獲得,所以在合成時要帶著這個問題去原題干中搜索、去提煉,這樣就很容易發(fā)現(xiàn)此過程可通過模擬B轉化為C而達目的。
加工信息:題干中給予的信息有時只是提供一種合成的思路,而并非讓學生以葫蘆畫瓢、照搬照抄,因此要善于將獲得的信息重新處理、重新加工。如題干中獲取的信息是ONa與CH3CHCOOHCl發(fā)生反應,而本題意圖是用ONa與CH2COOHCl發(fā)生取代反應,主干上少了一個碳原子,因此要對題干中所提供的信息進行加工,不能盲目復制。另外還要靈活運用正推法或逆推法,不斷地使合成原料發(fā)生改變,使其向目標產物過渡。
整合信息:即根據(jù)搜索信息、聯(lián)想信息、提煉信息和加工信息四個階段后,要對以上推理分析過程進行整合,要把每一步轉化用題干提示的流程形式寫出來。書寫過程中要提醒學生注意以下幾點:多碳、少碳、官能團錯誤、取代基位置錯誤等不給分;流程圖中反應物、產物錯,條件錯誤、缺失、無一定條件等,即為該步反應錯,視為合成路線中斷,不給分。因此即使對合成某有機物已經心中有數(shù),但在最后整合這個環(huán)節(jié)還是要強調書寫要求,避免過失失分。本題合成路線可示例為:
CH3CH2OHO2Cu,△CH3CHOO2催化劑,△CH3COOHPCl3△ClCH2COOH
OHNaOHONa1)ClCH2COOH,△2)H+OCH2COOHCH3CH2OH濃硫酸,△OCH2COOCH2CH3
綜上所述,引領學生去挖掘高考有機題中新信息,培養(yǎng)學生的化學信息素養(yǎng),對信息進行有效提煉、加工、聯(lián)想、類比等處理,并與原有有機化學基礎知識銜接,進行遷移、創(chuàng)造,必能解決有機物合成等問題,也必能引導中學化學教學關注有機化學在社會發(fā)展中的作用和意義。(收稿日期: 2014-01-12)
有機化學在江蘇省高考中考查的形式有兩種,一種是以客觀題形式考查某有機物的結構、性質、用途;另一種是以主觀題的方式,以有機物的合成為載體考查學生對信息的獲取、處理、加工和綜合應用的能力。筆者選取江蘇卷有機化學主觀題最后一問“設計合理路線合成簡單有機物”進行解析,旨在幫助學生能夠敏捷、準確地獲取試題所給的相關信息,并與已有知識整合,在分析評價的基礎上應用新信息解決化學問題。
一、有機物的合成思維模型
為了提升學生的解題能力,教師往往通過題海戰(zhàn)術或補充講解大學課本中的一些有機信息,顯然是沒有必要的,這樣做反而會加深學生的記憶負擔、降低學生學習有機化學的興趣、干擾學生已有的化學知識。最合理的方法或策略是授之以漁,促進學生的思維發(fā)展,讓學生主動的去獲取信息、加工信息,通過對已有知識的聯(lián)想、同化和順應,延伸概括出新知識新方法。其思維與方法可大致歸納如下模型:
二、有機物的合成典例分析
例敵草胺是一種除草劑。它的合成路線如下:OHNaOHONa
AB
1)CH3CHCOOH,△Cl2)H+OCHCOOHCH3C1)SOCl2,△2)NH(CH2CH3)2,△OCHCCH3ONCH2CH3CH2CH3
D(敵草胺)
已知:RCH2COOHPCl3△RCHCOOHCl,
寫出以苯酚和乙醇為原料制備OCH2COOCH2CH3的合成路線流程圖(無機試劑任用)。合成路線流程圖例如下:H2CCH2HBrCH3CH2BrNaOH溶液△CH3CH2OH
解題策略搜索信息:先將原題中整個合成路線觀察一下,搜索信息,目的是了解所要合成的目標產物的類型,出現(xiàn)在原合成路線中的哪一部分,關鍵部位是如何合成的;然后再去比較題中所給的合成原料與目標產物,先從形式上進行對比,找出結構上的相同點與不同點,尤其要搜索目標產物中哪些地方碳的主干與所提供的合成原料一致,然后初步得出結論.
對比原料OH及CH3CH2OH和目標產物可知,OCH2COOCH2CH3產物應由1 mol苯酚和2 mol乙醇通過一系列變化后合成而來。
聯(lián)想信息:根據(jù)搜索及觀察,將目標產物按一定方式拆開,向反應物形式靠攏,在拆之前一定要聯(lián)想以前學過的基礎知識和基本方法,重點考慮該官能團是如何形成的,即是通過加成還是通過取代反應形成的。盡管學過的已有的信息較少,但是此類化合物合成時共價鍵成鍵或斷裂位置基本是不變的,因此在具體拆的步驟中暫先不考慮新信息。具體做法為,若是酯基(或酰胺類)則在羰基碳和氧原子(或其它原子如N、S)處斷裂,羰基碳上加羥基,氧原子上加氫。若是醚鍵應兼顧原料形式即碳的主干形式,然后在碳和氧原子處斷裂,碳原子上加羥基,氧原子上加氫。如下所示可將目標產物從虛線處拆開。
OCH2COOCH2CH3
提煉信息:首先要從已有的基礎知識中去提煉相關信息,比如什么樣的官能團可通過哪些物質間直接反應合成官能團,如此目標產物中的酯基可以通過1 mol乙醇1 mol乙酸合成得到;然后要從原題合成路線中去提煉信息,如此處的醚鍵的合成則可通過從原題題干中提煉信息獲得,所以在合成時要帶著這個問題去原題干中搜索、去提煉,這樣就很容易發(fā)現(xiàn)此過程可通過模擬B轉化為C而達目的。
加工信息:題干中給予的信息有時只是提供一種合成的思路,而并非讓學生以葫蘆畫瓢、照搬照抄,因此要善于將獲得的信息重新處理、重新加工。如題干中獲取的信息是ONa與CH3CHCOOHCl發(fā)生反應,而本題意圖是用ONa與CH2COOHCl發(fā)生取代反應,主干上少了一個碳原子,因此要對題干中所提供的信息進行加工,不能盲目復制。另外還要靈活運用正推法或逆推法,不斷地使合成原料發(fā)生改變,使其向目標產物過渡。
整合信息:即根據(jù)搜索信息、聯(lián)想信息、提煉信息和加工信息四個階段后,要對以上推理分析過程進行整合,要把每一步轉化用題干提示的流程形式寫出來。書寫過程中要提醒學生注意以下幾點:多碳、少碳、官能團錯誤、取代基位置錯誤等不給分;流程圖中反應物、產物錯,條件錯誤、缺失、無一定條件等,即為該步反應錯,視為合成路線中斷,不給分。因此即使對合成某有機物已經心中有數(shù),但在最后整合這個環(huán)節(jié)還是要強調書寫要求,避免過失失分。本題合成路線可示例為:
CH3CH2OHO2Cu,△CH3CHOO2催化劑,△CH3COOHPCl3△ClCH2COOH
OHNaOHONa1)ClCH2COOH,△2)H+OCH2COOHCH3CH2OH濃硫酸,△OCH2COOCH2CH3
綜上所述,引領學生去挖掘高考有機題中新信息,培養(yǎng)學生的化學信息素養(yǎng),對信息進行有效提煉、加工、聯(lián)想、類比等處理,并與原有有機化學基礎知識銜接,進行遷移、創(chuàng)造,必能解決有機物合成等問題,也必能引導中學化學教學關注有機化學在社會發(fā)展中的作用和意義。(收稿日期: 2014-01-12)
有機化學在江蘇省高考中考查的形式有兩種,一種是以客觀題形式考查某有機物的結構、性質、用途;另一種是以主觀題的方式,以有機物的合成為載體考查學生對信息的獲取、處理、加工和綜合應用的能力。筆者選取江蘇卷有機化學主觀題最后一問“設計合理路線合成簡單有機物”進行解析,旨在幫助學生能夠敏捷、準確地獲取試題所給的相關信息,并與已有知識整合,在分析評價的基礎上應用新信息解決化學問題。
一、有機物的合成思維模型
為了提升學生的解題能力,教師往往通過題海戰(zhàn)術或補充講解大學課本中的一些有機信息,顯然是沒有必要的,這樣做反而會加深學生的記憶負擔、降低學生學習有機化學的興趣、干擾學生已有的化學知識。最合理的方法或策略是授之以漁,促進學生的思維發(fā)展,讓學生主動的去獲取信息、加工信息,通過對已有知識的聯(lián)想、同化和順應,延伸概括出新知識新方法。其思維與方法可大致歸納如下模型:
二、有機物的合成典例分析
例敵草胺是一種除草劑。它的合成路線如下:OHNaOHONa
AB
1)CH3CHCOOH,△Cl2)H+OCHCOOHCH3C1)SOCl2,△2)NH(CH2CH3)2,△OCHCCH3ONCH2CH3CH2CH3
D(敵草胺)
已知:RCH2COOHPCl3△RCHCOOHCl,
寫出以苯酚和乙醇為原料制備OCH2COOCH2CH3的合成路線流程圖(無機試劑任用)。合成路線流程圖例如下:H2CCH2HBrCH3CH2BrNaOH溶液△CH3CH2OH
解題策略搜索信息:先將原題中整個合成路線觀察一下,搜索信息,目的是了解所要合成的目標產物的類型,出現(xiàn)在原合成路線中的哪一部分,關鍵部位是如何合成的;然后再去比較題中所給的合成原料與目標產物,先從形式上進行對比,找出結構上的相同點與不同點,尤其要搜索目標產物中哪些地方碳的主干與所提供的合成原料一致,然后初步得出結論.
對比原料OH及CH3CH2OH和目標產物可知,OCH2COOCH2CH3產物應由1 mol苯酚和2 mol乙醇通過一系列變化后合成而來。
聯(lián)想信息:根據(jù)搜索及觀察,將目標產物按一定方式拆開,向反應物形式靠攏,在拆之前一定要聯(lián)想以前學過的基礎知識和基本方法,重點考慮該官能團是如何形成的,即是通過加成還是通過取代反應形成的。盡管學過的已有的信息較少,但是此類化合物合成時共價鍵成鍵或斷裂位置基本是不變的,因此在具體拆的步驟中暫先不考慮新信息。具體做法為,若是酯基(或酰胺類)則在羰基碳和氧原子(或其它原子如N、S)處斷裂,羰基碳上加羥基,氧原子上加氫。若是醚鍵應兼顧原料形式即碳的主干形式,然后在碳和氧原子處斷裂,碳原子上加羥基,氧原子上加氫。如下所示可將目標產物從虛線處拆開。
OCH2COOCH2CH3
提煉信息:首先要從已有的基礎知識中去提煉相關信息,比如什么樣的官能團可通過哪些物質間直接反應合成官能團,如此目標產物中的酯基可以通過1 mol乙醇1 mol乙酸合成得到;然后要從原題合成路線中去提煉信息,如此處的醚鍵的合成則可通過從原題題干中提煉信息獲得,所以在合成時要帶著這個問題去原題干中搜索、去提煉,這樣就很容易發(fā)現(xiàn)此過程可通過模擬B轉化為C而達目的。
加工信息:題干中給予的信息有時只是提供一種合成的思路,而并非讓學生以葫蘆畫瓢、照搬照抄,因此要善于將獲得的信息重新處理、重新加工。如題干中獲取的信息是ONa與CH3CHCOOHCl發(fā)生反應,而本題意圖是用ONa與CH2COOHCl發(fā)生取代反應,主干上少了一個碳原子,因此要對題干中所提供的信息進行加工,不能盲目復制。另外還要靈活運用正推法或逆推法,不斷地使合成原料發(fā)生改變,使其向目標產物過渡。
整合信息:即根據(jù)搜索信息、聯(lián)想信息、提煉信息和加工信息四個階段后,要對以上推理分析過程進行整合,要把每一步轉化用題干提示的流程形式寫出來。書寫過程中要提醒學生注意以下幾點:多碳、少碳、官能團錯誤、取代基位置錯誤等不給分;流程圖中反應物、產物錯,條件錯誤、缺失、無一定條件等,即為該步反應錯,視為合成路線中斷,不給分。因此即使對合成某有機物已經心中有數(shù),但在最后整合這個環(huán)節(jié)還是要強調書寫要求,避免過失失分。本題合成路線可示例為:
CH3CH2OHO2Cu,△CH3CHOO2催化劑,△CH3COOHPCl3△ClCH2COOH
OHNaOHONa1)ClCH2COOH,△2)H+OCH2COOHCH3CH2OH濃硫酸,△OCH2COOCH2CH3
綜上所述,引領學生去挖掘高考有機題中新信息,培養(yǎng)學生的化學信息素養(yǎng),對信息進行有效提煉、加工、聯(lián)想、類比等處理,并與原有有機化學基礎知識銜接,進行遷移、創(chuàng)造,必能解決有機物合成等問題,也必能引導中學化學教學關注有機化學在社會發(fā)展中的作用和意義。(收稿日期: 2014-01-12)