葛云龍
【摘要】同分異構是高中有機化學中的一個重要概念,在近幾年化學高考的有機部分,每年必考,在可預見的未來,同分異構體的判斷與書寫仍將是高考的熱點和重點。本文通過列舉高中有機化學中的同分異構現(xiàn)象以及書寫技巧,與同行交流,以期待更好的解決此類問題。
【關鍵詞】有機化學 同分異構體 書寫技巧
【中圖分類號】G634.8
有機物同分異構體的推導與判斷,是高中有機化學教學的重點和難點。雖然同分異構體的知識在高中化學教材中只占很少篇幅,但它貫穿于高中有機化學的始終。同分異構體知識起點低,但綜合性強,難度大。從有機物結構、性質(zhì)的推導,直至計算,無不與同分異構體的知識緊密相連。因此,通過對同分異構體的書寫,不但可以考查學生對于同分異構的概念理解,更提升了學生對于有機化學的綜合理解能力和空間思維能力。
如何在教學中引導學生突破同分異構體的難關?筆者通過對高考考試大綱的研究,結合教材特點和學生實際,個人做了一些有益的探索,與同行共勉。
一、明確考綱要求
1、課標內(nèi)容:
(1)了解有機物存在同分異構現(xiàn)象的原因,理解有機物碳架異構、官能團類別異構、官能團位置異構等現(xiàn)象,知道存在立體異構(順反異構、對映異構)現(xiàn)象。(2)通過對典型實例的分析,了解有機化合物存在異構現(xiàn)象是有機化合物種類繁多的原因之一。
2、能力要求:
(1)了解有機物數(shù)目眾多和異構現(xiàn)象存在的本質(zhì)原因。碳原子彼此鏈接的可能形式。(2)理解同分異構的概念,能夠辨認和列舉同分異構體。
二、高中階段常見同分異構的類型
有機物產(chǎn)生同分異構體的本質(zhì)在于原子排列順序不同,在高中階段主要指下列幾種情況:
1、 碳架異構(指碳原子之間連接成不同的鏈狀或環(huán)狀而造成的異構);
2、 位置異構(指官能團或取代基在碳架上的位置不同而造成的異構);
3、 類別異構(指有機物分子中的官能團不同或有機物類別不同而造成的異構,也稱官能團異構)。具體詳見表1:
三、同分異構書寫技巧
1、減碳法
此法主要適用于鏈烴同分異構體的書寫。首先需要判斷烴的種類,如為飽和烴,即可使用此法:碳鏈由長到短,支鏈由整到散,位置由心到邊,排布由鄰到間。
4、插入法
此法與上述各法相比有如下特點:①方法簡單,便于掌握和應用;②速度快,準確性高;③應用范圍廣,方法類似。具體步驟如下:第一步,抽出官能團或其中某部分,烯烴為雙鍵,炔烴為叁鍵,醇、醚、酚為“—O—”,醛和酮為“—CO—”,羧酸和酯為“—COO—”。第二步,剩下的碳鏈寫出同分異構體,并利用對稱的方法判斷出同分異構體中的等效氫鍵和碳碳鍵的個數(shù)。第三步:不同位置插入官能團或其中某部分。
例4:請寫出 的酯類化合物的同分異構體(要求:分子中含有苯環(huán))。
析:如果以—COO—為插入基團,含有苯環(huán)的分子式為 的有機物的結構簡式為: 。如果把—COO—插入到 中有:⑴插入到碳氫鍵中,必須讓羰基與氫原子鏈接,分別插入甲基的碳氫鍵中或者插入甲基處于鄰位、間位、對位的苯基碳氫鍵中,一共有4種。⑵插入碳碳鍵中,一共2種。得出酯類的同分異構體為:
四、結語
總之,同分異構現(xiàn)象是有機物種類繁多的原因之一。在書寫和判斷的過程中,不僅考查了學生對有機化學基礎知識的掌握,同時也考查了學生的空間想象能力,故在目前的新課程改革注重綜合素質(zhì)的考查中顯得尤為重要,因此這部分內(nèi)容仍是近年高考命題的熱點。通過對高考大綱和典型例題的分析,總結以上方法,為學生更好的解決此類問題,以提供思路。
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