高中化學(xué)中有機(jī)化學(xué)的反應(yīng)原理

吳卓陽(yáng)

摘 要：在高中階段的實(shí)踐性科目中，化學(xué)占據(jù)了重要的位置，它貫穿了我們高中三年的學(xué)習(xí)生活。經(jīng)歷了初中階段的奠基，高中階段的化學(xué)學(xué)習(xí)將會(huì)步入一個(gè)新的高度。無(wú)論是學(xué)習(xí)的深度，還是難度，都會(huì)有所上升。尤其在高中階段，無(wú)機(jī)化學(xué)讓位，有機(jī)化學(xué)成為學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。在學(xué)習(xí)時(shí)掌握正確的方法，提升自己的效率，對(duì)于我們高中生來(lái)說(shuō)有一定難度。所以，找到有機(jī)化學(xué)在掌握時(shí)的訣竅，是我們探討的重中之重。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);有機(jī)化學(xué);反應(yīng)原理

引言：高中階段，有機(jī)化學(xué)成為學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容，很多同學(xué)感到難以掌握。不過(guò)也有一些優(yōu)秀的同學(xué)，對(duì)于這一部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)感到得心應(yīng)手。這大部分時(shí)候是由于其對(duì)于有機(jī)化學(xué)的關(guān)鍵部分，也就是其原理，有一個(gè)比較好的掌握。所以對(duì)于任何關(guān)于該部分內(nèi)容的問(wèn)題，在解答時(shí)都會(huì)有一個(gè)很好的參照。同時(shí)，學(xué)習(xí)該部分內(nèi)容的效率也會(huì)極大提升。所以正因如此，筆者將于本文中，以有機(jī)化學(xué)的反應(yīng)原理作為出發(fā)點(diǎn)，展開(kāi)深入、具體的探究和研討。

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

作為一種經(jīng)典的對(duì)于化學(xué)的分類，有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)，共同構(gòu)成化學(xué)這一基礎(chǔ)性的學(xué)科。無(wú)機(jī)化學(xué)部分，側(cè)重于對(duì)于常見(jiàn)的，難度不大的現(xiàn)象的觀察和研究。而有機(jī)化學(xué)部分相對(duì)于無(wú)機(jī)化學(xué)部分來(lái)說(shuō)，有著更為廣闊的應(yīng)用背景，同時(shí)其與不少學(xué)科都有著或明顯或不易發(fā)覺(jué)的聯(lián)系。所以，我們作為高中生，相較于學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)，有機(jī)化學(xué)會(huì)有更加深遠(yuǎn)的意義。同時(shí)在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，不能只將學(xué)習(xí)知識(shí)作為其學(xué)習(xí)的目的，而更應(yīng)該追求化學(xué)素養(yǎng)的培育、應(yīng)用能力的提升[1]。

二、反應(yīng)原理

（一）取代反應(yīng)

取代反應(yīng)，于高中有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)中為頻繁出現(xiàn)的反應(yīng)類型，而其反應(yīng)的機(jī)制，實(shí)際上即：一個(gè)單獨(dú)的原子、原子團(tuán)，占據(jù)另一個(gè)原子、原子團(tuán)離開(kāi)后，所留下的位置。這一過(guò)程，只在部分，而不是整個(gè)分子式上有所反映。而原有的原子、原子團(tuán)，在脫離之后，會(huì)進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生不同于以往的有機(jī)物。如果對(duì)取代反應(yīng)進(jìn)行一個(gè)大概的分類，那么主要會(huì)有這樣幾類[2]：

1.鹵代反應(yīng)

從一般的意義上來(lái)說(shuō)，指某有機(jī)物同鹵素發(fā)生反應(yīng)，也就是原有機(jī)物的部分原子、原子團(tuán)直接脫落，而原本的位置則由鹵素所占據(jù)。在這一部分學(xué)習(xí)中，同學(xué)們經(jīng)常容易走進(jìn)一個(gè)思維上的誤區(qū)，認(rèn)為對(duì)于鹵代反應(yīng)，一種有機(jī)物僅與一條方程式對(duì)應(yīng)，可能就會(huì)忘記了有機(jī)物可能包含多個(gè)相同的不止一個(gè)的一樣的原子團(tuán)，也有可能同時(shí)存在于同一個(gè)有機(jī)物中。同時(shí)反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)生，在一定程度上也取決于不同的反應(yīng)條件。例如，甲苯與溴產(chǎn)生反應(yīng)。無(wú)論是甲基位置，還是苯環(huán)位置，都可能是反應(yīng)進(jìn)行之位置。而對(duì)于這兩種反應(yīng)，我們應(yīng)當(dāng)如何區(qū)分呢？找尋反應(yīng)條件的不同是關(guān)鍵。若是處于光照下時(shí)，甲基就會(huì)成為反應(yīng)進(jìn)行的主要位置;但如果在有鐵元素對(duì)反應(yīng)的進(jìn)行加以催化的情況下，苯環(huán)就會(huì)成為反應(yīng)進(jìn)行的位置。對(duì)于如上的原理，我們應(yīng)當(dāng)著重進(jìn)行深入、細(xì)致、透徹的掌握。

2.硝化反應(yīng)

部分原子、原子團(tuán)脫離，亞硝酸根占據(jù)有機(jī)物中原有的位置，是該類型反應(yīng)最基礎(chǔ)的原理。我們作為高中生，在對(duì)于基本的反應(yīng)發(fā)生的原因、機(jī)制進(jìn)行學(xué)習(xí)的同時(shí)，也要對(duì)一些頻繁出現(xiàn)的反應(yīng)類型加以確認(rèn)，避免混淆等不必要的錯(cuò)漏。

3.成醚反應(yīng)

各種醇類物質(zhì)在內(nèi)部脫水之后，發(fā)生取代效應(yīng)，是該類反應(yīng)的基本原理。具體來(lái)說(shuō)，便是醇的分子間脫水，一個(gè)醇脫羥基，另一個(gè)醇脫羥基上的氫，兩者再進(jìn)行結(jié)合生成醚和水。根據(jù)生成的物質(zhì)的差異（結(jié)構(gòu)上），可把它們分為兩類：鏈狀結(jié)構(gòu)、環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

4.酯化反應(yīng)

一般來(lái)說(shuō)，羧酸和醇類，無(wú)機(jī)含氧酸和醇類，兩者相取代或相結(jié)合都可以發(fā)生這類反應(yīng)。在日常生活里有許多這樣的實(shí)際應(yīng)用，我們可以結(jié)合這些例子來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，往往事半而功倍。舉例來(lái)說(shuō)，在烹飪魚類時(shí)，人們往往習(xí)慣于倒進(jìn)去一些食醋，這樣可以將原來(lái)的腥味去除。加入一些料酒，以期增添鮮味。所以在菜品出鍋時(shí)，散發(fā)的就是香味。這其中的原因便與酯化反應(yīng)有關(guān)，這一反應(yīng)在食醋中的乙酸和料酒中的乙醇間發(fā)生，最終產(chǎn)生乙酸乙酯。

5.水解反應(yīng)

對(duì)于水解反應(yīng)的學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)完酯化反應(yīng)之后，相對(duì)就會(huì)比較得心應(yīng)手，因?yàn)樗鼈兿嗷ブg呈逆反應(yīng)關(guān)系。說(shuō)的簡(jiǎn)單一點(diǎn)，酯化反應(yīng)是指在一定條件下酯化物生成的話，那么水解反應(yīng)就是酯化物的分解。含水的氫基或羥基，同酯類物質(zhì)結(jié)合之后，便會(huì)分別產(chǎn)生醇類和羧酸。比如處于強(qiáng)酸或者強(qiáng)堿環(huán)境中時(shí)，C4H8O?便會(huì)出現(xiàn)水解反應(yīng)，產(chǎn)生C2H6O等物質(zhì)。

（二）加成反應(yīng)

加成反應(yīng)之機(jī)理，對(duì)于我們而言，其實(shí)質(zhì)即壓縮分子式，我們需要注意加成反應(yīng)的反應(yīng)對(duì)象，同時(shí)，在我們學(xué)習(xí)的時(shí)候要注意不要同水解反應(yīng)混淆，要進(jìn)行嚴(yán)格的區(qū)分[3]。

（三）消去反應(yīng)

作為有機(jī)化學(xué)方面另外一個(gè)十分重要的知識(shí)點(diǎn)，消去反應(yīng)和取代反應(yīng)有著很大的不同。取代反應(yīng)對(duì)于絕大多數(shù)的鹵代烴或者是醇類都存在適用性，而相對(duì)來(lái)說(shuō)，消去反應(yīng)所使用的，只有部分鹵代烴和醇類，范圍要小很多。于一定的條件下，單個(gè)的小分子結(jié)構(gòu)會(huì)從個(gè)別的有機(jī)物中被消去，比如水和氫溴化物，從而生成一個(gè)不飽和的化合物，這便是消去反應(yīng)的原理。舉例來(lái)說(shuō)，最典型的消去反應(yīng)，莫過(guò)于（Ar）R-X和醇類。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，有機(jī)化學(xué)對(duì)于我們高中生來(lái)說(shuō)，反應(yīng)的類型多樣性較為豐富，而且相較于無(wú)機(jī)化學(xué)來(lái)說(shuō)，其復(fù)雜程度要高出許多。在這樣的背景下，對(duì)不同有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的機(jī)制進(jìn)行深入，具體的探索，從而能夠有一個(gè)科學(xué)的，詳盡的分類，在大多數(shù)時(shí)候可以使我們對(duì)于有機(jī)化學(xué)的反應(yīng)原理胸有成竹，了然于胸，從而提高學(xué)習(xí)的效率，加深對(duì)于學(xué)習(xí)成果的理解，取得比單純的蠻干死學(xué)更好的效果。

因此，希望大家也可以對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行深入的研究與學(xué)習(xí)。

參考文獻(xiàn)

[1]左家琪.高中化學(xué)中典型有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的比較[J].贏未來(lái)，2017（14）：0384-0384.

[2]許志勤，王瑩.基于學(xué)科觀念的高中化學(xué)教學(xué)——《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊“芳香烴”教學(xué)反思[J].化學(xué)教與學(xué)，2016（7）：69-72.

[3]葉桃，單琳.人教版高中化學(xué)必修2有機(jī)化學(xué)部分與選修5的整合探究[J].科學(xué)咨詢（科技·管理），2016（45）：95-96.