張紅俊
有機(jī)化學(xué)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(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途;另一種是以主觀題的方式,以有機(jī)物的合成為載體考查學(xué)生對(duì)信息的獲取、處理、加工和綜合應(yīng)用的能力。筆者選取江蘇卷有機(jī)化學(xué)主觀題最后一問(wèn)“設(shè)計(jì)合理路線合成簡(jiǎn)單有機(jī)物”進(jìn)行解析,旨在幫助學(xué)生能夠敏捷、準(zhǔn)確地獲取試題所給的相關(guān)信息,并與已有知識(shí)整合,在分析評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上應(yīng)用新信息解決化學(xué)問(wèn)題。
一、有機(jī)物的合成思維模型
為了提升學(xué)生的解題能力,教師往往通過(guò)題海戰(zhàn)術(shù)或補(bǔ)充講解大學(xué)課本中的一些有機(jī)信息,顯然是沒(méi)有必要的,這樣做反而會(huì)加深學(xué)生的記憶負(fù)擔(dān)、降低學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的興趣、干擾學(xué)生已有的化學(xué)知識(shí)。最合理的方法或策略是授之以漁,促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展,讓學(xué)生主動(dòng)的去獲取信息、加工信息,通過(guò)對(duì)已有知識(shí)的聯(lián)想、同化和順應(yīng),延伸概括出新知識(shí)新方法。其思維與方法可大致歸納如下模型:
二、有機(jī)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(xiě)出以苯酚和乙醇為原料制備OCH2COOCH2CH3的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)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(gè)合成路線觀察一下,搜索信息,目的是了解所要合成的目標(biāo)產(chǎn)物的類型,出現(xiàn)在原合成路線中的哪一部分,關(guān)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(biāo)產(chǎn)物,先從形式上進(jìn)行對(duì)比,找出結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)與不同點(diǎn),尤其要搜索目標(biāo)產(chǎn)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(jié)論.
對(duì)比原料OH及CH3CH2OH和目標(biāo)產(chǎn)物可知,OCH2COOCH2CH3產(chǎn)物應(yīng)由1 mol苯酚和2 mol乙醇通過(guò)一系列變化后合成而來(lái)。
聯(lián)想信息:根據(jù)搜索及觀察,將目標(biāo)產(chǎn)物按一定方式拆開(kāi),向反應(yīng)物形式靠攏,在拆之前一定要聯(lián)想以前學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法,重點(diǎn)考慮該官能團(tuán)是如何形成的,即是通過(guò)加成還是通過(guò)取代反應(yīng)形成的。盡管學(xué)過(guò)的已有的信息較少,但是此類化合物合成時(shí)共價(jià)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(yīng)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(biāo)產(chǎn)物從虛線處拆開(kāi)。
OCH2COOCH2CH3
提煉信息:首先要從已有的基礎(chǔ)知識(shí)中去提煉相關(guān)信息,比如什么樣的官能團(tuán)可通過(guò)哪些物質(zhì)間直接反應(yīng)合成官能團(tuán),如此目標(biāo)產(chǎn)物中的酯基可以通過(guò)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(guò)從原題題干中提煉信息獲得,所以在合成時(shí)要帶著這個(gè)問(wèn)題去原題干中搜索、去提煉,這樣就很容易發(fā)現(xiàn)此過(guò)程可通過(guò)模擬B轉(zhuǎn)化為C而達(dá)目的。
加工信息:題干中給予的信息有時(shí)只是提供一種合成的思路,而并非讓學(xué)生以葫蘆畫(huà)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(yīng),而本題意圖是用ONa與CH2COOHCl發(fā)生取代反應(yīng),主干上少了一個(gè)碳原子,因此要對(duì)題干中所提供的信息進(jìn)行加工,不能盲目復(fù)制。另外還要靈活運(yùn)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(biāo)產(chǎn)物過(guò)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(gè)階段后,要對(duì)以上推理分析過(guò)程進(jìn)行整合,要把每一步轉(zhuǎn)化用題干提示的流程形式寫(xiě)出來(lái)。書(shū)寫(xiě)過(guò)程中要提醒學(xué)生注意以下幾點(diǎn):多碳、少碳、官能團(tuán)錯(cuò)誤、取代基位置錯(cuò)誤等不給分;流程圖中反應(yīng)物、產(chǎn)物錯(cuò),條件錯(cuò)誤、缺失、無(wú)一定條件等,即為該步反應(yīng)錯(cuò),視為合成路線中斷,不給分。因此即使對(duì)合成某有機(jī)物已經(jīng)心中有數(shù),但在最后整合這個(gè)環(huán)節(jié)還是要強(qiáng)調(diào)書(shū)寫(xiě)要求,避免過(guò)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(lǐng)學(xué)生去挖掘高考有機(jī)題中新信息,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)信息素養(yǎng),對(duì)信息進(jìn)行有效提煉、加工、聯(lián)想、類比等處理,并與原有有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)銜接,進(jìn)行遷移、創(chuàng)造,必能解決有機(jī)物合成等問(wèn)題,也必能引導(dǎo)中學(xué)化學(xué)教學(xué)關(guān)注有機(jī)化學(xué)在社會(huì)發(fā)展中的作用和意義。(收稿日期: 2014-01-12)
有機(jī)化學(xué)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(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途;另一種是以主觀題的方式,以有機(jī)物的合成為載體考查學(xué)生對(duì)信息的獲取、處理、加工和綜合應(yīng)用的能力。筆者選取江蘇卷有機(jī)化學(xué)主觀題最后一問(wèn)“設(shè)計(jì)合理路線合成簡(jiǎn)單有機(jī)物”進(jìn)行解析,旨在幫助學(xué)生能夠敏捷、準(zhǔn)確地獲取試題所給的相關(guān)信息,并與已有知識(shí)整合,在分析評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上應(yīng)用新信息解決化學(xué)問(wèn)題。
一、有機(jī)物的合成思維模型
為了提升學(xué)生的解題能力,教師往往通過(guò)題海戰(zhàn)術(shù)或補(bǔ)充講解大學(xué)課本中的一些有機(jī)信息,顯然是沒(méi)有必要的,這樣做反而會(huì)加深學(xué)生的記憶負(fù)擔(dān)、降低學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的興趣、干擾學(xué)生已有的化學(xué)知識(shí)。最合理的方法或策略是授之以漁,促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展,讓學(xué)生主動(dòng)的去獲取信息、加工信息,通過(guò)對(duì)已有知識(shí)的聯(lián)想、同化和順應(yīng),延伸概括出新知識(shí)新方法。其思維與方法可大致歸納如下模型:
二、有機(jī)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(xiě)出以苯酚和乙醇為原料制備OCH2COOCH2CH3的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)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(gè)合成路線觀察一下,搜索信息,目的是了解所要合成的目標(biāo)產(chǎn)物的類型,出現(xiàn)在原合成路線中的哪一部分,關(guān)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(biāo)產(chǎn)物,先從形式上進(jìn)行對(duì)比,找出結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)與不同點(diǎn),尤其要搜索目標(biāo)產(chǎn)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(jié)論.
對(duì)比原料OH及CH3CH2OH和目標(biāo)產(chǎn)物可知,OCH2COOCH2CH3產(chǎn)物應(yīng)由1 mol苯酚和2 mol乙醇通過(guò)一系列變化后合成而來(lái)。
聯(lián)想信息:根據(jù)搜索及觀察,將目標(biāo)產(chǎn)物按一定方式拆開(kāi),向反應(yīng)物形式靠攏,在拆之前一定要聯(lián)想以前學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法,重點(diǎn)考慮該官能團(tuán)是如何形成的,即是通過(guò)加成還是通過(guò)取代反應(yīng)形成的。盡管學(xué)過(guò)的已有的信息較少,但是此類化合物合成時(shí)共價(jià)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(yīng)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(biāo)產(chǎn)物從虛線處拆開(kāi)。
OCH2COOCH2CH3
提煉信息:首先要從已有的基礎(chǔ)知識(shí)中去提煉相關(guān)信息,比如什么樣的官能團(tuán)可通過(guò)哪些物質(zhì)間直接反應(yīng)合成官能團(tuán),如此目標(biāo)產(chǎn)物中的酯基可以通過(guò)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(guò)從原題題干中提煉信息獲得,所以在合成時(shí)要帶著這個(gè)問(wèn)題去原題干中搜索、去提煉,這樣就很容易發(fā)現(xiàn)此過(guò)程可通過(guò)模擬B轉(zhuǎn)化為C而達(dá)目的。
加工信息:題干中給予的信息有時(shí)只是提供一種合成的思路,而并非讓學(xué)生以葫蘆畫(huà)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(yīng),而本題意圖是用ONa與CH2COOHCl發(fā)生取代反應(yīng),主干上少了一個(gè)碳原子,因此要對(duì)題干中所提供的信息進(jìn)行加工,不能盲目復(fù)制。另外還要靈活運(yùn)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(biāo)產(chǎn)物過(guò)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(gè)階段后,要對(duì)以上推理分析過(guò)程進(jìn)行整合,要把每一步轉(zhuǎn)化用題干提示的流程形式寫(xiě)出來(lái)。書(shū)寫(xiě)過(guò)程中要提醒學(xué)生注意以下幾點(diǎn):多碳、少碳、官能團(tuán)錯(cuò)誤、取代基位置錯(cuò)誤等不給分;流程圖中反應(yīng)物、產(chǎn)物錯(cuò),條件錯(cuò)誤、缺失、無(wú)一定條件等,即為該步反應(yīng)錯(cuò),視為合成路線中斷,不給分。因此即使對(duì)合成某有機(jī)物已經(jīng)心中有數(shù),但在最后整合這個(gè)環(huán)節(jié)還是要強(qiáng)調(diào)書(shū)寫(xiě)要求,避免過(guò)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(lǐng)學(xué)生去挖掘高考有機(jī)題中新信息,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)信息素養(yǎng),對(duì)信息進(jìn)行有效提煉、加工、聯(lián)想、類比等處理,并與原有有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)銜接,進(jìn)行遷移、創(chuàng)造,必能解決有機(jī)物合成等問(wèn)題,也必能引導(dǎo)中學(xué)化學(xué)教學(xué)關(guān)注有機(jī)化學(xué)在社會(huì)發(fā)展中的作用和意義。(收稿日期: 2014-01-12)
有機(jī)化學(xué)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(jī)物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途;另一種是以主觀題的方式,以有機(jī)物的合成為載體考查學(xué)生對(duì)信息的獲取、處理、加工和綜合應(yīng)用的能力。筆者選取江蘇卷有機(jī)化學(xué)主觀題最后一問(wèn)“設(shè)計(jì)合理路線合成簡(jiǎn)單有機(jī)物”進(jìn)行解析,旨在幫助學(xué)生能夠敏捷、準(zhǔn)確地獲取試題所給的相關(guān)信息,并與已有知識(shí)整合,在分析評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上應(yīng)用新信息解決化學(xué)問(wèn)題。
一、有機(jī)物的合成思維模型
為了提升學(xué)生的解題能力,教師往往通過(guò)題海戰(zhàn)術(shù)或補(bǔ)充講解大學(xué)課本中的一些有機(jī)信息,顯然是沒(méi)有必要的,這樣做反而會(huì)加深學(xué)生的記憶負(fù)擔(dān)、降低學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的興趣、干擾學(xué)生已有的化學(xué)知識(shí)。最合理的方法或策略是授之以漁,促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展,讓學(xué)生主動(dòng)的去獲取信息、加工信息,通過(guò)對(duì)已有知識(shí)的聯(lián)想、同化和順應(yīng),延伸概括出新知識(shí)新方法。其思維與方法可大致歸納如下模型:
二、有機(jī)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(xiě)出以苯酚和乙醇為原料制備OCH2COOCH2CH3的合成路線流程圖(無(wú)機(jī)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(gè)合成路線觀察一下,搜索信息,目的是了解所要合成的目標(biāo)產(chǎn)物的類型,出現(xiàn)在原合成路線中的哪一部分,關(guān)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(biāo)產(chǎn)物,先從形式上進(jìn)行對(duì)比,找出結(jié)構(gòu)上的相同點(diǎn)與不同點(diǎn),尤其要搜索目標(biāo)產(chǎn)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(jié)論.
對(duì)比原料OH及CH3CH2OH和目標(biāo)產(chǎn)物可知,OCH2COOCH2CH3產(chǎn)物應(yīng)由1 mol苯酚和2 mol乙醇通過(guò)一系列變化后合成而來(lái)。
聯(lián)想信息:根據(jù)搜索及觀察,將目標(biāo)產(chǎn)物按一定方式拆開(kāi),向反應(yīng)物形式靠攏,在拆之前一定要聯(lián)想以前學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法,重點(diǎn)考慮該官能團(tuán)是如何形成的,即是通過(guò)加成還是通過(guò)取代反應(yīng)形成的。盡管學(xué)過(guò)的已有的信息較少,但是此類化合物合成時(shí)共價(jià)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(yīng)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(biāo)產(chǎn)物從虛線處拆開(kāi)。
OCH2COOCH2CH3
提煉信息:首先要從已有的基礎(chǔ)知識(shí)中去提煉相關(guān)信息,比如什么樣的官能團(tuán)可通過(guò)哪些物質(zhì)間直接反應(yīng)合成官能團(tuán),如此目標(biāo)產(chǎn)物中的酯基可以通過(guò)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(guò)從原題題干中提煉信息獲得,所以在合成時(shí)要帶著這個(gè)問(wèn)題去原題干中搜索、去提煉,這樣就很容易發(fā)現(xiàn)此過(guò)程可通過(guò)模擬B轉(zhuǎn)化為C而達(dá)目的。
加工信息:題干中給予的信息有時(shí)只是提供一種合成的思路,而并非讓學(xué)生以葫蘆畫(huà)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(yīng),而本題意圖是用ONa與CH2COOHCl發(fā)生取代反應(yīng),主干上少了一個(gè)碳原子,因此要對(duì)題干中所提供的信息進(jìn)行加工,不能盲目復(fù)制。另外還要靈活運(yùn)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(biāo)產(chǎn)物過(guò)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(gè)階段后,要對(duì)以上推理分析過(guò)程進(jìn)行整合,要把每一步轉(zhuǎn)化用題干提示的流程形式寫(xiě)出來(lái)。書(shū)寫(xiě)過(guò)程中要提醒學(xué)生注意以下幾點(diǎn):多碳、少碳、官能團(tuán)錯(cuò)誤、取代基位置錯(cuò)誤等不給分;流程圖中反應(yīng)物、產(chǎn)物錯(cuò),條件錯(cuò)誤、缺失、無(wú)一定條件等,即為該步反應(yīng)錯(cuò),視為合成路線中斷,不給分。因此即使對(duì)合成某有機(jī)物已經(jīng)心中有數(shù),但在最后整合這個(gè)環(huán)節(jié)還是要強(qiáng)調(diào)書(shū)寫(xiě)要求,避免過(guò)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(lǐng)學(xué)生去挖掘高考有機(jī)題中新信息,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)信息素養(yǎng),對(duì)信息進(jìn)行有效提煉、加工、聯(lián)想、類比等處理,并與原有有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)銜接,進(jìn)行遷移、創(chuàng)造,必能解決有機(jī)物合成等問(wèn)題,也必能引導(dǎo)中學(xué)化學(xué)教學(xué)關(guān)注有機(jī)化學(xué)在社會(huì)發(fā)展中的作用和意義。(收稿日期: 2014-01-12)