有机化学基本反应十篇

时间:2023-10-25 17:34:41

有机化学基本反应

有机化学基本反应篇1

例1下列有机反应中,不属于取代反应的是()。

A.CH3+Cl2光照

CH2Cl+HCl

B.2CH3CH2OH+2Na

2CH3CH2ONa+H2

C.CH3CH2CH2CH2OH +HBr

CH3CH2CH2CH2Br+H2O

D.C2H5OH+HOC2H5浓硫酸140℃

C2H5OC2H5+H2O

解析根据取代反应的概念可知,反应A、C、D均属于取代反应;而反应B不属于取代反应(属于置换反应)。

故答案为B。

知识点拨①取代反应的特点是“交换成分,有上有下”。

②常见的取代反应有:烷烃、苯及其同系物、酚等的卤代反应,苯及其同系物、酚等的硝化反应与磺化反应,酯化反应,醇与氢卤酸(HX)的反应,醇分子间脱水生成醚的反应,有机物的水解反应。

③取代反应与置换反应的主要区别:一是取代反应的反应物和生成物不一定有单质,而置换反应的反应物和生成物一定有单质;二是取代反应一般进行不完全、速率慢,而置换反应一般能进行完全、速率快;三是取代反应无电子得失,而置换反应有电子得失。

二、加成反应

例2下列有机反应中,不属于加成反应的是()。

A.CH3CH=CH2+HCl催化剂

CH3CHClCH3

B.CH2=CHCH2CH3+H2O催化剂CH3CHOHCH2CH3

C.CH2=CHCH3+2Cl2光照CH2=CHCHCl2+2HCl

D.CH2=CHCH2CHO+2H2催化剂CH3CH2CH2CH2OH

解析根据加成反应的概念可知,反应A、B、D均属于加成反应;而反应C不属于加成反应(属于取代反应)。

故答案为C。

知识点拨①加成反应的特点是“合二为一,只上不下”。

②常见的加成反应有:不饱和烃及其衍生物与H2、卤素(X2)或卤化氢(HX)的加成反应,不饱和烃与水的加成反应,芳香烃、醛、酮、葡萄糖、果糖等与H2的加成反应。

③能发生加成反应的有机物一般含有碳碳双键、碳碳三键、碳氧双键等不饱和键。

④取代反应与加成反应的主要区别是:取代反应反应前后分子数目一般不变,而加成反应反应后分子数目一般减少。

三、酯化反应

例3下列有机反应中,不属于酯化反应的是()。

A.CH3CH2CH2OH+HCl

CH3CH2CH2Cl+H2O

B.CH3CH2COOH+HOCH2CH2CH3

CH3CH2COOCH2CH2CH3+H2O

C.CH3CH2OH+HO―SO3H(浓)浓硫酸CH3CH2O―SO3H+H2O

D.\[C6H7O2(OH)3\]n(纤维素)+3nHO―NO2(浓)浓硫酸\[C6H7O2(ONO2)3\]n+3nH2O

解析根据酯化反应的概念可知,反应B、C、D均属于酯化反应;而反应A不属于酯化反应(因HCl是非含氧酸,且生成物CH3CH2CH2Cl属于卤代烃、而不属于酯)。

故答案为A。

知识点拨①酯化反应概念中的酸指有机酸(羧酸)或无机含氧酸(如H2SO4、HNO3等);醇不仅指醇类,而且包括含醇羟基的有机物(如葡萄糖、纤维素等)。

②酯化反应属于取代反应。

③羧酸与醇发生酯化反应的原理:一般是羧酸分子里羧基上的羟基跟醇分子里羟基上的氢原子结合成水(即脱水方式为“酸脱羟基醇脱氢”),其余部分互相结合成酯。无机含氧酸与醇发生酯化反应的原理:一般是无机含氧酸分子里羟基上的氢原子跟醇分子里的羟基结合成水(即脱水方式为“醇脱羟基酸脱氢”),其余部分互相结合成酯。

④常见的酯化反应:无机含氧酸与醇或糖等的酯化反应,羧酸与醇或糖等的酯化反应,羟基羧酸分子内或分子间的酯化反应。其中,二元羧酸与二元醇或羟基羧酸发生酯化反应时,可以生成链状酯、环状酯或高聚酯。

四、消去反应

例4下列有机反应中,不属于消去反应的是()。

A.CH3CH2CH2CH2OH浓硫酸CH3CH2CH=CH2+H2O

B.CH2CH2CH2Cl+NaOH

乙醇

CH2CHCH2+NaCl+H2O

C.BrCH2CH2CH2CH2Br+2NaOH

乙醇CH2=CHCH=CH2+2NaBr+2H2O

D.2CH3CH2CHOHCH3+O2

催化剂

2CH3CH2COCH3+2H2O

解析根据消去反应的概念可知,反应A、B、C均属于消去反应,而反应D不属于消去反应(根据氧化反应的概念可知,反应D属于氧化反应)。

选D。

知识点拨①消去反应的特点是“一分为二,只下不上”。

②常见的消去反应有:卤代烃与强碱的醇溶液共热的反应,醇分子内的脱水反应。

③与连有卤素原子或羟基碳原子的邻位碳原子上有氢原子的卤代烃或醇,才能够发生消去反应。

④由于苯环是稳定结构,卤素原子直接与苯环相连的卤代烃(如Br)或酚(如OH),既使与连有卤素原子或羟基碳原子的邻位碳原子上有氢原子,也不能发生消去反应。

五、氧化反应与还原反应

例5下列既不属于氧化反应,又不属于还原反应的是()。

A.2C6H6+15O2乙醇12CO2+6H2O

B.2CH3CH2CH2CHO+O2

催化剂

2CH3CH2CH2COOH

C.CH3COOH+HOCH2CH2CH3浓硫酸

CH3COOCH2CH2CH3+H2O

D.CH2=CHCHO+2H2催化剂

CH3CH2CH2OH

解析根据氧化反应的概念可知,反应A、B属于氧化反应;根据还原反应的概念可知,反应D属于还原反应;而反应C既不属于氧化反应,又不属于还原反应(属于酯化反应或取代反应)。答案为C。

知识点拨①氧化反应的特点是“得氧”或“失氢”;还原反应的特点是“得氢”或“失氧”。

②常见的氧化反应有:有机物的燃烧反应、有机物(不饱和烃及其衍生物、与苯环相连的碳原子上有氢原子的苯的同系物、醇、醛等)与酸性KMnO4溶液的反应、苯酚与空气中的氧气的反应、醛及含有醛基的有机物与银氨溶液或新制Cu(OH)2的反应、醇或醛的催化氧化或被强氧化剂氧化的反应。

③常见的还原反应有:有机物与氢气的加成反应。

④连有羟基的碳原子上含有氢原子的醇才能发生催化氧化反应;含有碳碳不饱和键的有机物、芳香烃、醛、酮、单糖等能够发生还原反应。

六、水解反应

例6下列有机反应中,不属于水解反应的是()。

A.在一定条件下,乙烯与水反应生成乙醇

B.在一定条件下,丙酸乙酯与水反应生成丙酸和乙醇

C.在一定条件下,蔗糖与水反应生成葡萄糖和果糖

D.在加热条件下,2-溴丙烷与NaOH的水溶液反应制2-丙醇

解析根据水解反应的概念可知,反应B、C、D均属于水解反应;而反应A不属于水解反应(属于加成反应)。

故答案为A。

知识点拨①有机物的水解反应属于取代反应。

②能发生水解反应的有机物主要有:卤代烃、酯、油脂、双糖、多糖、肽和蛋白质等。

③卤代烃发生水解反应的条件是与强碱(NaOH或KOH)的水溶液共热,卤代烃水解可生成醇(或酚);酯在酸性条件下水解生成相应的酸和醇,酯在碱性条件下水解生成相应酸的盐和醇;油脂在酸性条件下水解生成相应的高级脂肪酸和甘油,油脂在碱性条件下水解生成相应的高级脂肪酸盐和甘油;麦芽糖水解生成葡萄糖,蔗糖水解生成葡萄糖和果糖;淀粉和纤维素水解的最终产物为葡萄糖;肽和蛋白质水解的最终产物为氨基酸。

④油脂在碱性条件下的水解反应称为皂化反应。

⑤单糖(如葡萄糖、果糖)不能发生水解反应。

七、加聚反应和缩聚反应

例7下列有机反应中,属于缩聚反应的是()。

A.由甲基丙烯酸甲酯合成聚甲基丙烯酸甲酯的反应

B.由3-羟基丙酸合成聚3-羟基丙酸的反应

C.由1,3-丁二烯合成聚1,3-丁二烯的反应

D.由HOOC(CH2)4COOH和H2N(CH2)6NH2合成高聚物的反应

解析根据加聚反应的概念可知,反应A、C都是由不饱和的单体通过加成的方式生成高聚物的反应,则反应A、C都属于加聚反应;根据缩聚反应的概念可知,反应B、D在生成高聚物的同时都有小分子生成(反应B生成的小分子物质是水,反应D生成的小分子物质是氨),则反应B、D都属于缩聚反应。

故答案为B、D。

知识点拨①加聚反应的特点是“加成聚合,只上不下”;缩聚反应的特点是“缩合聚合,有上有下”。

有机化学基本反应篇2

理论方面,只有具备扎实的有机化学理论基础并且能灵活应用有机化学基本理论才能更好的学习药物化学、天然药物化学等相关专业课。在现实教学中学生常常感觉有机化学理论学习非常难,主要体现为有机化学知识点繁多复杂,一些理论太抽象不易理解,反应机理复杂,反应多,特殊性质多。因此,学生对于有机化学的学习常常是吃不透,掌握不够,一些重要结论不能通过理论进行推导,多数知识只能硬生生的记住。这样很难对有机化学知识进行灵活应用,对以后药学专业课的学习也是不利的。再加之有机化学是基础学科,课堂上学生觉得枯燥,难以提起学生的学习兴趣。

实验方面,在教学中发现第一个问题是多数学生预习不充分,只是简单的照搬实验教材,以至于在实验中照葫芦画瓢,遇到小问题不能自主思考解决。另外,实验教材虽然是权威的,但随着学科的发展一些实验操作和工艺条件设备等已经不能满足当前教学需求。传统的单纯教师讲授实验原理,示范操作,学生动手的简单教学模式也满足不了当前教学需求了。因此,本文就以上主要问题结合实际教学经验和相关文献报道,对本科药学专业有机化学教学中存在的问题进行阐述探讨并提出一些建议。

1有机化学理论教学方面

1.1教学思路

目前本科阶段有机化学教材编排基本是以官能团为纲,以结构和反应为主线,按照烃类,卤代烃,醇、酚、醚,醛、酮,羧酸和羧酸衍生物,有机含氮化合物等从化合物类型的简单到复杂进行编排的。以具体官能团和具体化合物为载体进行有机理论的教学,官能团和化合物类型由简单到复杂,这样编排对于初学有机化学的学生是有利的。每个章节框架比较固定的按照结构、分类、命名、物理性质、化学性质进行学习,学生容易上手。

但有机化学的学科特点是结构决定性质,性质推导反应,不同的化合物可能具有相似的性质,同一个反应机理可以解释不同的化学性质,不同的反应类型可能本质上是相通的。如果单纯以化合物官能团为主线进行教和学,很难将不同的化合物具有的相似性质统一起来。因此,在教学过程中建议梳理出更多的有助于学生掌握反应规律的教学思路。

比如按照电子变化的思路对教学体系进行串联。从共价键断裂来分,可以分为均裂和异裂。均裂对应的是自由基型反应,无论是自由基取代还是自由基加成都要经过链的引发,链的转移和链的终止三个步骤。异裂对应的是离子型反应,可以分为亲电反应和亲核反应,同时又包含加成反应和取代反应。对于亲电反应来说,无论是取代还是加成反应,都是被进攻的对象电子云密度越大越有利于反应的发生;对于亲核反应来说则反之。

不同的反应类型所需要的条件不同,如自由基型反应由于是发生均裂,所需能量较高,因此反应条件通常为高温或者光照。烯烃和炔烃的特征反应亲电加成反应,芳香烃常常发生亲电取代反应,卤代烃特征反应是亲核取代反应,醛酮的特征反应是亲核加成反应。对于离子型反应则反应条件为容易使亲电试或者亲核试剂发生极化电离出正负离子且使反应过程中离子稳定的条件更有利于反应的发生。反应机理和产物以及反应速度往往可以用诱导效应共轭效应这样的电子效应解释。

同类型反应可以总结出某一个代表性的经典反应机理和规律的本质,让教和学事半功倍。如烯烃的化学性质中亲电加成反应是其特征反应,教学中可以卤化氢与烯烃的加成为重点进行反应机理的讲解。卤化氢是不对称试剂,在与烯烃的反应中需要总结的规律有“马氏规则”,不同卤化氢的反应活性,不同类型烯烃的反应活性。马氏规则的本质是碳正离子的稳定性,因此,在用马氏规则的时候要抓住本质而不能“囫囵吞枣”式的用马氏规则。不同卤化氢的反应活性规律是:HI>HBr>HCl,其原因可以认为越容易解离出H+的卤化氢越容易与烯烃发生亲电加成反应,原因是反应机理中第一步是带正电荷的H+进攻-C=C-而发生的反应。

而不同类型烯烃的反应活性规律是R2C=CR2>R2C=CHR>R2C=CH2>RCH=CH2>CH2=CH2即双键C接取代烷基越多反应活性越好,原因可以从两个方面进行解释,一方面双键C是SP2杂化态,而接的烷基C是SP3杂化,SP2杂化的C电负性比SP3杂化的C高,因此烷基C表现出给电子作用,使得-C=C-的电子云密度增大,更有利于亲电试剂的进攻。另一方面,接取代烷基越多的烯烃,形成的碳正离子更稳定。这些规律都可以从烯烃与卤化氢反应的机理上推出,学生只有自己将这些规律推导出来才能更好的理解,也能更好的灵活应用。掌握了这个反应也就基本掌握了烯烃与卤素、H2O、H2SO4、醇、酚、羧酸的反应。再如碳正离子的稳定性规律:(CH3)3C+>(CH3)2C+H>CH3C+H2>C+H3可以用诱导效应和超共轭效应进行解释,超共轭效应同样可以解释不同类型自由基的稳定性。

1.2教学模式

有机化学作为基础学科在教学中往往很难激发学生的兴趣,加之理解困难和知识点繁多,容易引起学生厌学情绪。可采用混合教学模式让教与学变得生动,比如笔者所在的有机化学教学团队中采取微课,翻转课堂,动画视频教学相结合的模式。如杂化轨道理论,电子效应在烯烃中的应用,电子效应对结构稳定性的解释等知识点,采用PBL与翻转课堂结合以小专题的形式开展,提出问题并让学生查文献资料分组上台讲解讨论。这样可以充分调动学生的积极性,培养学生自主探索和解决问题的能力,同时也能加深学生对重点难点知识的理解。对于立体化学部分,可以采用微课的形式,制作或者收集一些动画或者短视频,以视频的形式从不同角度呈现化合物的立体结构和结构的变化过程。同时组织有机化合物立体模型竞赛,让学生亲手制作模型,更直观的感受有机化合物的立体结构。

1.3有机化学与药学相关学科的衔接

作为药学专业的必修基础课有机化学是为后续学习药物化学等专业课做铺垫的。因此,有机化学中学习到的基本理论和有机物官能团的性质要求在药物化学和天然药物化学中能灵活应用。作为基础学科,单纯地讲授有机化合物结构、性质和反应及反应机理,往往会让学生感觉到枯燥,因此,在教学中正好结合药学学生的特点在有机化学教学中穿插渗透药学相关知识,结合一些具体药物来学习化学性质,同时渗透药物的药理作用。这样不仅让学生意识到学好有机化学的重要性,更使有机化学教学更生动,激发学生的学习兴趣。比如在学习立体化学的时候,引入沙利度胺事件,让学生意识到立体异构在药物中的重大影响,让学生更重视基础有机化学理论的学习。同时,应该根据药学专业学生的特点,更多的重视跟药物密切相关的一些章节,比如羧酸衍生物,胺类,杂环化合物类等。还需要向学生说明某些内容在有机化学和药物化学不同学科中的表达和侧重有区别,比如有机化学中酰卤、酸酐的醇解和氨解,在药物化学中通常称作酰化反应。另外,在有机化学中讲授糖类、氨基酸、萜类、甾体和生物碱类的时候应该提及天然药物化学学科。因此,对于药学专业学生的有机化学教学应该结合专业特点进行教学,使有机化学更好的为药学专业课服务同时也激发学生学习基础学科的兴趣。

2有机化学实验教学探讨

2.1实验过程

实验的预习是至关重要的一环,预习实验不仅仅要求学生阅读实验教材还要查询最新的文献资料,不仅要弄清楚实验原理和实验操作,还要对实验中可能出现的问题,实验的结果进行预测。而在有机化学实验教学中发现多数学生预习不充分,只是简单照抄实验教材,在实验中依葫芦画瓢,甚至对实验步骤不熟悉,时常有操作失误的情况,一旦遇到一些突发问题不能自主处理,预习报告也是写得五花八门。实验预习不充分难以达到很好的教学效果。笔者结合教学实际,对实验方案设置问题和设置统一的预习报告项目格式,在项目中对关键词设置空格让学生填空,如此让学生预习时候有更多的时间和精力去关注实验内容本身,而不是为了完成预习报告而花费大量时间在抄写文字上。

实验过程中要求学生严格记录实验操作和现象,培养学生严谨的态度和习惯。实际实验过程中时常会在实验讲义方法的基础上进行方法或者工艺的调整,实验记录要求学生实事求是根据实际操作方法和实验结果记录好实验原始实验数据。特别是对于实验中出现的非预期实验现象和结果一定要记录清楚,并在实验后加以讨论和分析原因。

实验报告,要求根据实际的实验操作和实际现象结果事实求是进行撰写,并对实验结果进行讨论分析,实验报告要求附上预习报告和实验原始数据。

2.2实验模式的探索

同一个实验让不同组的学生改变实验工艺条件,进行对比实验,让学生意识到实验条件是需要考察探究的,同时也避免了不同组的学生相互剽窃实验操作和实验数据。让每个实验组都是独立的,实验结果不一样,实验过程和可能的突发情况也不一样。一些比较简单的实验在实验室条件允许的情况下,可以让学生自己设置实验方案进行实验,培养学生主动思考利用所学理论知识解决实际问题的能力。

2.3开放性实验设置方案探索

传统的有机化学实验都是学生按照实验教材的方法步骤,按部就班的操作,很难培养学生综合运用所学理论知识和实验基础进行综合实验的能力。如果在最后一次实验开设一次开放性探究实验则能很好的弥补这个遗憾。开放性实验可以选择一个新的综合性实验也可以在原有实验基础上进行深入,比如苯佐卡因的制备,学生已经做了对氨基苯甲酸的制备,可以在此基础上进一步合成苯佐卡因,也可以查阅资料设计新的合成路线。还可以针对专业进行跨学科综合实验设计,如阿司匹林的制备,学生合成出乙酰水杨酸粗品后,查阅资料进一步进行纯化和纯度的分析检验,制片,药理实验最终制备出阿司匹林药片。这就要求学生大量查阅跨学科的文献资料,设计实验方案,方案的论证,可行性分析。可以让学生提前了解整个制药的过程,实现药学大融合。

2.4结合药学专业特点

药学机化学实验主要是为后续的专业课服务的,在药物化学和天然药物化学实验课上经常有学生最基础的蒸馏装置和回流装置搭建都出错,或者运用不熟练。归根到底在于有机化学实验课上练习太少,对于一些操作细节和注意事项掌握不够。因此,在有机化学实验课上应当注重对这些重要实验装置的教学练习,另外可以适当加入薄层色谱法和柱色谱法以及一些重要提取分离装置。让学生熟练掌握和运用这些基本的实验装置,更多更好的掌握一些基本的实验操作技能,为后续药学专业实验课的学习打下坚实的基础。

2.5实验评价系统的设置

实验教学比理论教学过程更复杂,如果只是单纯的评价学生的实验报告进行评分显然不合理,在实验教学中,应该对实验预习,实验提问,实验操作和实验报告的撰写三个部分单独评价打分,期末还要组织实验操作考试,最后进行综合的评价才能更真实的评价学生的实验成绩。

有机化学基本反应篇3

关键词:高中化学;有机化学;解题方法;解题技巧

有机化学是高中化学中的重要内容,也是每年高考的必考题。但是,许多同学面对有机化学题时,却感到无从下手,表面上感觉应该会做,却并未解答出来。究其原因,还是由于学生们的基础知识不牢固、解题思路不正确,解题技巧不到位。所以在高中化学教学中,加强有机化学的基础知识训练,强化有机化学各题型的解题方法和技巧十分必要,也十分关键。

1.有机化学的概念及基本题型

有机化学是与无机化学相对立的一个化学名词。简而言之,它就是指研究有机物的化学,而有机物是指含炭元素的化合物。

有机化学主要研究有机化合物的基本性质及其转化规律,而高中有机化学的各题型也主要是围绕几十种有机化合物的基本概念、基本性质、重要反应、结构特性、机理规律等而设计的。归纳起来,高中有机化学的基本题型有以下四大类:①命名与结构;②反应转化与反应机理;③结构式推导与合成设计;④活性比较及有机化学鉴别。

2.有机化学的解题思路

高中学生已经具备了一定的思维能力,掌握了一定的思维方法。解答有机化学类的题目,就是要通过思维方法将有机化学的基础知识转化为问题答案,带着疑问去思索、探究。根据有机化学的学科性质,笔者认为其解题思路主要分为三个步骤,依次递进、层层深入(如图1所示)。

第一是审题。从题目中获取相关信息、收集信息,并进行分析理解和定位,将不熟悉的知识点转化成熟悉的知识点,将概括性、抽象性的目标问题分解为若干具体的、形象的小目标问题,从而真正读懂题目、理解题意。第二是解题。这时需要将题目中的若干小问题与所学的有机化学知识点联系起来,提出假设,并根据所收集的信息进行正向推导、反向思维、逆向演变,用已知的概念、程序和方法来解答问题。第三便是检查与完善。用熟知的知识、原理来检验前面的推断过程是否正确,信息是否吻合,并通过画示意图的方式,将问题转化为公式,补充完善答案。

图1 有机化学的解题思路

3.有机化学各题型的解题技巧

(1)命名与结构类

高中有机化学中的这类题型主要是考察学生是否掌握有机化合物中的顺式、反式、手性特征;是否了解如螺环、桥环、杂环化合物殊的母体;是否掌握了各个官能团的位次、原则、性质和有机反应条件;是否能够根据化合物命名的结构式推断其属于哪一类,从而得出其母体名称等等。

例如,在分子结构“CH3-CH=CH-CC-CF3”中,这六个碳原子是否在一条直线上和一个平面上呢?这是一道典型的有机化学命名与结构题型,解决这类题目的方法,就是要以扎实的基础知识为后盾,对各官能团的性质理解并掌握透彻,然后分析已知条件、推导未知答案。根据题目,我们看到结构中的前面四个(CH3、CH、CH、C)碳原子在碳碳双键(具有120°键角)的作用下,处于同一个平面;而后四个(CH、C、C、CF3)碳原子在碳碳三键的作用下,处于同一直线上。所以,这六个碳原子未在一条直线上,但在一个平面上。

(2)反应转化与反应机理类

这一类题型主要考察两个方面,一是能否根据已知反应进行分类、确定反应的方向、特殊性以及反应产物的顺反式、构象的稳定性等等。二是了解有机化合物的反应原理,知道反应物与产物间的结构变化,其分子结构中的化学键、官能团有何变化;学会区分其反应的属性和反应机理类型,找到反应的进攻质点、中间体、过渡态等等。

解答这类题目时,也必须要有扎实的基础知识,要有比较地掌握有机化合物的反应现象、反应条件、反应类型和反应机理,熟知不同化合物的不同反应规则、效应及活性次序等,解题时才能做到游刃有余。比如某有机化合物的结构式为:

CH2=CH-CH2- -CHO

那么,请问该有机物是否具有加成反应和加聚反应的性质呢?解答这道题,首先我们要知道什么是加成反应、什么是加聚反应?其次,我们要学会分析和理解题目中的分子结构式,将“结构式语言”转化成我们熟悉的语言表达;再者,要善于分析结构式中的各化学键、设想各官能团可能出现的变化,然后判断其反应归属。这样一来,我们就很容易得出答案。

(3)结构式推导与合成设计类

有机化学中的结构式推导题目,其题目本身就是一种思考和解题的方法。即运用流程图的方式,将问题罗列出来;能够列出各种化学键的组合、计算出结构式中的不饱和度。当然,除了正向推导,也可以采取反向推理的方法,从最简单、最熟悉的知识点进行突破,然后假设,一步步推导、演变、排除,从而得出结论。而合成设计类题型,则是根据目标分子结构式,分析其骨架结构、所涉及的官能团、对称性质,学会如何对结构进行分割组合,最终选择方式合成目标化合物。

(4)活性比较及有机化学鉴别类

高中有机化学中的化合物活性比较是十分重要的,有助于学生更加清晰地了解不同化合物的性质。化合物有酸碱性、溶解性、亲核性及亲电性等性质。例如区分叔醇、仲醇及伯醇与盐酸之间的反应活性。我们首先要熟记基本物质的活性次序;然后,要知道这三类化合物的异同处,区分它们的反应特征及现象;最后做出判断。此外,还需要注意的时,在进行化合物活性比较鉴别时,要考虑吸电子基团与斥电子基团,诱导效应与共轭效应等因素对其性质的影响。这样更有助于我们的学习和推导。

参考文献:

[1]赵文刚.张英锋.探析有机推断题的解题策略[J].高中数理化,2009年第4期.

有机化学基本反应篇4

1.学时及教学内容差异大。由于近年教学学时的大量缩减,目前不同学校针对不同专业开设的无机化学课程学时差异明显,大部分学校针对化学、应用化学等专业开设的无机化学在100学时左右,也有部分约70学时;对化工及制药专业学时一般50~80学时;对于非化学化工专业,学时普遍较短,多为32~60学时。对于100学时的专业,一般具有较充足的时间对理论知识、物质结构、元素化学均进行较深入的讲解,学生可以掌握全面的无机化学知识;对70学时左右的专业,一般大约45学时用于理论及物质结构讲解,元素部分约25学时,元素部分教学内容不能完全覆盖;对于50学时以下的专业,许多专业只讲解理论知识和物质结构,元素部分基本不涉及。从目前现状看,对于短学时的无机化学课程,往往以牺牲元素化学教学为代价,把在分析、物化等课程中还会涉及的理论内容讲得较深入,这导致许多学生缺乏元素化学知识、化学知识整体结构不完整、学习内容不健全。

2.教材种类多,内容编排结构多样。目前出版的无机化学教材种类繁多,每年都不断有新出或修订版无机化学教材出版。为了无机化学书有更广的应用范围,大部分教材都完全包含了传统无机化学的基本化学反应原理、物质结构及元素化学三大模块,针对短学时的无机化学教材目前相对较为缺乏。无机化学教材内容编排不同教材差异较大,有的按化学原理、物质结构及元素化学排版,有的按物质结构、化学反应原理、元素化学介绍,教材中各模块间基本相互独立、衔接较少。在有限的教学时间里,要达到良好教学效果,教学内容的合理取舍与组织对教师无疑是一个挑战。

3.与其他课程存在交叉与衔接。无机化学是大学化学第一课,其教学内容与后续分析化学、物理化学、有机化学及诸多专业课都有内容的交叉与衔接。无机化学的酸碱平衡、配位解离平衡、沉淀溶解平衡和氧化还原反应是分析化学的理论基础。无机化学基本化学原理与物理化学中的动力学热力学存在明显的递进。原子结构、分子结构理论对解释有机化学结构依然实用。应用化学、材料等专业的多门课程都涉及无机化学知识,有的甚至就是元素化学的内容,如无机材料的制备等课程。良好的无机化学基础是后续化学及专业课程学习的重要基础,也是提高学生大学学习兴趣和自信心的有力保障。

4.学生个体差异显著。我们知道,按照中国现行高考制度,许多化学及相关专业的学生所就读的专业并非其自愿选择,而是通过调剂录取,对化学的学习兴趣各有不同。按照中学化学“必修2+选修6”模块式教学,不同省份及不同学校对中学化学教学的深度及广度不同,导致不同学生的化学基础存在一定差异。而且,随着高等教育大扩招,高考录取率达70%,学生个体生理差异也较大。由于学生学习兴趣、主观能动性、中学化学知识基础等多种原因,在无机化学教学中,能明显感受到一个班的学生在学习自觉性、领悟力等方面分为几个不同层次。要保证绝大部分同学都能达到教学要求,学生个体差异也是大学教学必须充分考虑的因素,教学内容和教学方法的设置上应尽可能做到因材施教。

二、无机化学教学内容的衔接

鉴于无机化学在教学时间、课程内容、教学对象等方面的特点,在教学过程中有效组织编排教学内容,注重中学教育与大学教育的良好衔接,引导学生顺利过渡到大学学习,融会贯通前后知识,对达到理想教学效果可起到重要促进作用。

1.与中学化学教学的衔接。目前高中化学三个版本教材均采用模块式教学,将化学教学内容分为两个必修模块(《化学1》和《化学2》)和六个选修模块(《物质结构与性质》、《化学反应原理》和《有机化学基础》、《化学与生活》、《化学与技术》、《实验化学》)。必修模块涉及了化学物质分类及离子反应、氧化还原反应;元素周期表、化学键;化学能与热能、电能、化学反应的速率和限度;重要的金属及其化合物;硫、氮、氧及其化合物。《物质结构与性质》模块涉及了原子结构及性质、分子结构及性质、共价键、晶体结构及性质;《化学反应原理》涉及了化学反应与能量、化学反应速率与化学平衡、水溶液中的离子平衡等内容。从中学教学内容看,无机化学中的基本化学反应原理、物质结构及元素化学都有涉及,但是其教学程度较浅,多处于对概念的了解,且不同省区学习内容可能存在很大差异,无机化学中对各部分内容均有很大程度的提升,如化学平衡中引入了标准平衡常数、焓、熵、Gibbs函数等热力学函数。在无机化学教学内容的设置上,应根据中学化学教学内容,在对全班同学进行充分调研的基础上,为学生设计构建科学的教学大纲,安排合适的教学内容,帮助学生在现有基础上循序渐进,不断深入。

2.前后章节内容的衔接。无机化学教学一般都会涉及化学反应基本原理、物质结构与元素化学三部分内容,化学反应基本原理和物质结构通常安排在元素化学之前,各教材在化学反应基本原理和物质结构间有的将物质结构先行讲解,有的则先介绍化学反应基本原理。物质结构决定其化学性质,作者认为先介绍分子结构、化学键等物质结构知识有利于学生理解化学反应原理部分的知识(如热学函数、键能、碰撞理论、反应机理等),而且高中物理以及化学中均涉及有原子结构、化学键等相关内容,学生也容易理解接受。原子结构、分子结构、化学热力学及动力学、氧化还原、配位化学等无机化学基本理论知识很多在元素化学中将得到具体体现,并指导着元素化学的教学与研究,因此,元素化学放在最后讲解比较科学。化学反应基本原理、物质结构与元素化学三大模块除了相互存在衔接外,各模块内部各章节也存在很密切的关联,如化学反应原理部分中化学反应热力学、化学平衡知识、四大平衡反应是一脉相承的关系;物质结构部分里,原子结构、分子结构、晶体结构、配合物结构则是物质结构的逐渐深入;元素化学同区内各族之间有相似结构和相似性能但又存在变化规律。因此,注意前后章节内容的有机衔接将有助帮助学生理解掌握。

3.必修与选修内容的衔接。由于教学学时的压缩,无机化学教材涵盖的内容通常无法完全在课堂上给学生进行详细讲解,一般教材通常将教学内容分为必修和选修两部分,选修内容采用不同排版方式标注出来。延伸基础知识、难度较深的内容,如化学动力学中对化学反应机理的讲解,一般无机化学教材都设为选修内容。另外,为了扩宽学生视野,无机化学教材中也对该章节内容涉及的学科前沿知识进行补充介绍,如大连理工大学版无机化学分别在化学反应动力学和氧化还原章节补充介绍了化学动力学在考古中的应用、化学电源实例等知识,帮助学生了解理论知识的实际应用,提高学生学习兴趣和应用知识的能力。在为某些学科专门编写的、针对性较强的教材中,学科背景知识以及无机化学在该学科的应用等内容常设为选修。除了书本中明确建议的选修内容,教师也可根据学时、学生学习情况,灵活调节教学内容,将学生基础好、容易自学完成的内容设定为自学或选修内容,以节约出更多时间用于重点难点知识的讲解和实践教学。

4.理论教学与实验教学的衔接。化学是一门实验科学,让学生学习掌握基本化学实验技术,提高学生发现问题与解决问题的能力,培养学生科学严谨的工作态度和良好的实验习惯,是化学教学的一项重要任务。许多同学在中学没有条件进行化学实验教学,无机化学是他们接触的第一门化学实验课,第一门实验课的教学效果对提高学生实验课程学习兴趣、端正学习态度、养成良好实验习惯意义重大。实验教学是对理论教学的一种宏观展示,可以让学生更直观了解化学反应本质。我们需要注意的是,实验教学是建立在理论教学基础上的,因此在无机化学中必须注重理论教学与实验教学的衔接,实验教学需要将时间安排在相应理论教学之后,切不可将理论与实验教学完全独立开来。一些简单的验证性实验可以考虑以视频的方式在理论教学中直接演示给学生,节约部分实验教学时间以开设更多的实验内容。在实验教学内容设置中,需要考虑每个实验对学生实验技能的培养目的,应尽可能在不同实验中培养学生不同实验技能,让学生在有限的时间掌握更多实验技术,提高其实践动手能力。

三、无机化学教学实现衔接的教学方法

无机化学在较多层面存在教学内容的衔接,为了实现相关知识间的有效衔接,教师在授课过程中除了在教学内容的安排上要合理设置外,在教学过程中教师还需在不同环节采用不同教学方法,以达到理想的教学效果。

1.课前预习作业。无机化学教学内容多,课程任务重,每节课的信息量大,适当的课前预习有助于学生在课堂教学中集中注意力,跟随主讲老师的教学思路。老师可以为学生提供适当的预习作业帮助学生有重点的预习,预习作业最好能注重将学内容与中学知识、前面章节内容间的联系与差异,让学生觉得熟悉而新鲜,激发学生好奇心和探索热情,为课堂教学奠定良好基础。对课堂中可一带而过的教学内容,亦可在预习中引导学生自学,节约课堂时间。

2.课堂设问式教学。课堂教学是无机化学理论课最重要的环节,在课堂教学中教师更需要采用巧妙的教学方法,将各种内容有机衔接起来。在课堂中向学生提出相关问题,是调动学生思维、促使学生主动将相关知识衔接起来的好方法。例如,涉及到中学知识的,可以请学生回答中学学习内容是什么,老师再顺势介绍中学与大学知识的异同。再次出现的前面章节的内容,老师可以通过提问学生来帮助学生复习巩固,并找出前后知识的关联。

3.课后作业知识点的兼顾。课后作业也是将各种知识有效衔接的好办法,除了前后紧密相联的知识外,老师也可故意设计一些复合习题,在同一个题目中涉及前后章节知识以及多个知识点,训练学生综合分析问题的思维,教会学生解决综合问题的方法,提高其对综合知识的掌握与应用能力。如在氧化还原反应里可以将化学平衡常数、热力学函数、Hess定律、电动势、能斯特方程式等知识点关联在一起,根据具体情况可进一步计算求解酸碱平衡常数、溶解度、配合物稳定常数等物理量。

有机化学基本反应篇5

考点一:几个基本概念

1.有机物:有机化合物简称有机物,其特征是含碳元素,但含碳元素的化合物(像CO、CO2、碳酸、碳酸盐等)不属于有机物。

2.烃:就是碳氢化合物。

3.常见各类有机物的结构特征:如醇类具有羟基(-OH),酸类具有羧基(-COOH),酯类具有-COOC-的结构,糖类、蛋白质、氨基酸等。

4.同分异构体和同系物:特别注意,同系物属于同类物质、符合相同的通式。

5.常见的有机反应类型:(1)从形式上看,取代反应是指有机物分子里的某些原子(或原子团)被其他原子(或原子团)代替的反应;加成反应指的是不饱和有机物与其他原子或原子团直接结合生成新分子的反应;加聚反应指的是小分子间相互反应只生成一种高分子化合物的反应,又叫做加成聚合反应。特别注意:酯化反应、酯类的水解、糖类的水解等均属于取代反应。(2)从实质上看,有机物分子内碳元素的化合价升高就认为该物质发生了氧化反应,有机物分子内碳元素的化合价降低就认为该物质发生了还原反应。

考点二:几种典型的结构

甲烷的正四面体结构说明甲烷分子高度对称,也说明多碳烷烃的碳原子不在一条直线上,也反映了单键碳原子所处的空间位置。乙烯分子的平面结构决定了碳碳双键两端的两个碳原子及其相连的四个原子(共6个原子)一定共平面,苯分子的平面正六边形结构决定了苯环上的六个碳原子及其相连的六个原子(共12个原子)一定共平面。特别注意:碳碳单键可以旋转。

考点三:几种典型结构的主要性质

甲烷(碳碳单键)的特征反应是在光照条件下发生取代反应,乙烯(碳碳双键)的特征反应是发生加成反应和被酸性KMnO4氧化;苯环中的化学键是介于单键、双键之间的独特的键,因而能发生取代反应、加成反应,但不能被酸性KMnO4氧化。

考点四:常见有机物乙醇、乙酸、油脂、淀粉、葡萄糖、蛋白质的基本性质,石油和煤的炼制方法、高分子材料的基本结构和性质

考点五:有关有机物燃烧的计算

有机化学基本反应篇6

关键词:无机化学;教学内容;衔接;教学方法

中图分类号:G642.3 文献标志码:A ?摇文章编号:1674-9324(2013)19-0212-03

无机化学是化学、化工、材料、生物、制药等化学相关专业的主干基础课,一般于第一学期开设,无机化学对化学相关专业大学教学计划的顺利实施及培养目标的实现有着重要影响。无机化学既是衔接大学与中学化学教育的桥梁,又是横贯分析化学、物理化学、有机化学及诸多专业课的纽带,良好的无机化学知识是进一步学习后续课程和分析解决一般化学问题的重要理论基础。无机化学的内容繁多,既有化学基本理论知识,又有抽象的物质结构,还有知识点分散、内容繁杂的元素化学,对于不熟悉大学高信息量教学方式的大一新生,如何保证在较短的教学时间内,让学生能理清无机化学的知识脉络,掌握重点知识内容,对无机化学教学来说无疑是一个挑战。

我国中学均开设有化学课程,大一新生已具备一定的化学基础,在无机化学教学中,如何实现与中学知识及大学后续课程的衔接,以及无机化学自身基础化学反应理论、物质结构、元素化学各部分内部及相互间的有机衔接,对于无机化学教学效果将有着非常重要的影响,本文将从无机化学教学特点、教学内容衔接及教学方法上提出几点拙见,与同行们探讨交流。

一、无机化学教学特点

1.学时及教学内容差异大。由于近年教学学时的大量缩减,目前不同学校针对不同专业开设的无机化学课程学时差异明显,大部分学校针对化学、应用化学等专业开设的无机化学在100学时左右,也有部分约70学时;对化工及制药专业学时一般50~80学时;对于非化学化工专业,学时普遍较短,多为32~60学时。对于100学时的专业,一般具有较充足的时间对理论知识、物质结构、元素化学均进行较深入的讲解,学生可以掌握全面的无机化学知识;对70学时左右的专业,一般大约45学时用于理论及物质结构讲解,元素部分约25学时,元素部分教学内容不能完全覆盖;对于50学时以下的专业,许多专业只讲解理论知识和物质结构,元素部分基本不涉及。从目前现状看,对于短学时的无机化学课程,往往以牺牲元素化学教学为代价,把在分析、物化等课程中还会涉及的理论内容讲得较深入,这导致许多学生缺乏元素化学知识、化学知识整体结构不完整、学习内容不健全。

2.教材种类多,内容编排结构多样。目前出版的无机化学教材种类繁多,每年都不断有新出或修订版无机化学教材出版。为了无机化学书有更广的应用范围,大部分教材都完全包含了传统无机化学的基本化学反应原理、物质结构及元素化学三大模块,针对短学时的无机化学教材目前相对较为缺乏。无机化学教材内容编排不同教材差异较大,有的按化学原理、物质结构及元素化学排版,有的按物质结构、化学反应原理、元素化学介绍,教材中各模块间基本相互独立、衔接较少。在有限的教学时间里,要达到良好教学效果,教学内容的合理取舍与组织对教师无疑是一个挑战。

3.与其他课程存在交叉与衔接。无机化学是大学化学第一课,其教学内容与后续分析化学、物理化学、有机化学及诸多专业课都有内容的交叉与衔接。无机化学的酸碱平衡、配位解离平衡、沉淀溶解平衡和氧化还原反应是分析化学的理论基础。无机化学基本化学原理与物理化学中的动力学热力学存在明显的递进。原子结构、分子结构理论对解释有机化学结构依然实用。应用化学、材料等专业的多门课程都涉及无机化学知识,有的甚至就是元素化学的内容,如无机材料的制备等课程。良好的无机化学基础是后续化学及专业课程学习的重要基础,也是提高学生大学学习兴趣和自信心的有力保障。

4.学生个体差异显著。我们知道,按照中国现行高考制度,许多化学及相关专业的学生所就读的专业并非其自愿选择,而是通过调剂录取,对化学的学习兴趣各有不同。按照中学化学“必修2+选修6”模块式教学,不同省份及不同学校对中学化学教学的深度及广度不同,导致不同学生的化学基础存在一定差异。而且,随着高等教育大扩招,高考录取率达70%,学生个体生理差异也较大。由于学生学习兴趣、主观能动性、中学化学知识基础等多种原因,在无机化学教学中,能明显感受到一个班的学生在学习自觉性、领悟力等方面分为几个不同层次。要保证绝大部分同学都能达到教学要求,学生个体差异也是大学教学必须充分考虑的因素,教学内容和教学方法的设置上应尽可能做到因材施教。

二、无机化学教学内容的衔接

鉴于无机化学在教学时间、课程内容、教学对象等方面的特点,在教学过程中有效组织编排教学内容,注重中学教育与大学教育的良好衔接,引导学生顺利过渡到大学学习,融会贯通前后知识,对达到理想教学效果可起到重要促进作用。

1.与中学化学教学的衔接。目前高中化学三个版本教材均采用模块式教学,将化学教学内容分为两个必修模块(《化学1》和《化学2》)和六个选修模块(《物质结构与性质》、《化学反应原理》和《有机化学基础》、《化学与生活》、《化学与技术》、《实验化学》)。必修模块涉及了化学物质分类及离子反应、氧化还原反应;元素周期表、化学键;化学能与热能、电能、化学反应的速率和限度;重要的金属及其化合物;硫、氮、氧及其化合物。《物质结构与性质》模块涉及了原子结构及性质、分子结构及性质、共价键、晶体结构及性质;《化学反应原理》涉及了化学反应与能量、化学反应速率与化学平衡、水溶液中的离子平衡等内容。从中学教学内容看,无机化学中的基本化学反应原理、物质结构及元素化学都有涉及,但是其教学程度较浅,多处于对概念的了解,且不同省区学习内容可能存在很大差异,无机化学中对各部分内容均有很大程度的提升,如化学平衡中引入了标准平衡常数、焓、熵、Gibbs函数等热力学函数。在无机化学教学内容的设置上,应根据中学化学教学内容,在对全班同学进行充分调研的基础上,为学生设计构建科学的教学大纲,安排合适的教学内容,帮助学生在现有基础上循序渐进,不断深入。

2.前后章节内容的衔接。无机化学教学一般都会涉及化学反应基本原理、物质结构与元素化学三部分内容,化学反应基本原理和物质结构通常安排在元素化学之前,各教材在化学反应基本原理和物质结构间有的将物质结构先行讲解,有的则先介绍化学反应基本原理。物质结构决定其化学性质,作者认为先介绍分子结构、化学键等物质结构知识有利于学生理解化学反应原理部分的知识(如热学函数、键能、碰撞理论、反应机理等),而且高中物理以及化学中均涉及有原子结构、化学键等相关内容,学生也容易理解接受。原子结构、分子结构、化学热力学及动力学、氧化还原、配位化学等无机化学基本理论知识很多在元素化学中将得到具体体现,并指导着元素化学的教学与研究,因此,元素化学放在最后讲解比较科学。化学反应基本原理、物质结构与元素化学三大模块除了相互存在衔接外,各模块内部各章节也存在很密切的关联,如化学反应原理部分中化学反应热力学、化学平衡知识、四大平衡反应是一脉相承的关系;物质结构部分里,原子结构、分子结构、晶体结构、配合物结构则是物质结构的逐渐深入;元素化学同区内各族之间有相似结构和相似性能但又存在变化规律。因此,注意前后章节内容的有机衔接将有助帮助学生理解掌握。

3.必修与选修内容的衔接。由于教学学时的压缩,无机化学教材涵盖的内容通常无法完全在课堂上给学生进行详细讲解,一般教材通常将教学内容分为必修和选修两部分,选修内容采用不同排版方式标注出来。延伸基础知识、难度较深的内容,如化学动力学中对化学反应机理的讲解,一般无机化学教材都设为选修内容。另外,为了扩宽学生视野,无机化学教材中也对该章节内容涉及的学科前沿知识进行补充介绍,如大连理工大学版无机化学分别在化学反应动力学和氧化还原章节补充介绍了化学动力学在考古中的应用、化学电源实例等知识,帮助学生了解理论知识的实际应用,提高学生学习兴趣和应用知识的能力。在为某些学科专门编写的、针对性较强的教材中,学科背景知识以及无机化学在该学科的应用等内容常设为选修。除了书本中明确建议的选修内容,教师也可根据学时、学生学习情况,灵活调节教学内容,将学生基础好、容易自学完成的内容设定为自学或选修内容,以节约出更多时间用于重点难点知识的讲解和实践教学。

4.理论教学与实验教学的衔接。化学是一门实验科学,让学生学习掌握基本化学实验技术,提高学生发现问题与解决问题的能力,培养学生科学严谨的工作态度和良好的实验习惯,是化学教学的一项重要任务。许多同学在中学没有条件进行化学实验教学,无机化学是他们接触的第一门化学实验课,第一门实验课的教学效果对提高学生实验课程学习兴趣、端正学习态度、养成良好实验习惯意义重大。实验教学是对理论教学的一种宏观展示,可以让学生更直观了解化学反应本质。我们需要注意的是,实验教学是建立在理论教学基础上的,因此在无机化学中必须注重理论教学与实验教学的衔接,实验教学需要将时间安排在相应理论教学之后,切不可将理论与实验教学完全独立开来。一些简单的验证性实验可以考虑以视频的方式在理论教学中直接演示给学生,节约部分实验教学时间以开设更多的实验内容。在实验教学内容设置中,需要考虑每个实验对学生实验技能的培养目的,应尽可能在不同实验中培养学生不同实验技能,让学生在有限的时间掌握更多实验技术,提高其实践动手能力。

三、无机化学教学实现衔接的教学方法

无机化学在较多层面存在教学内容的衔接,为了实现相关知识间的有效衔接,教师在授课过程中除了在教学内容的安排上要合理设置外,在教学过程中教师还需在不同环节采用不同教学方法,以达到理想的教学效果。

1.课前预习作业。无机化学教学内容多,课程任务重,每节课的信息量大,适当的课前预习有助于学生在课堂教学中集中注意力,跟随主讲老师的教学思路。老师可以为学生提供适当的预习作业帮助学生有重点的预习,预习作业最好能注重将学内容与中学知识、前面章节内容间的联系与差异,让学生觉得熟悉而新鲜,激发学生好奇心和探索热情,为课堂教学奠定良好基础。对课堂中可一带而过的教学内容,亦可在预习中引导学生自学,节约课堂时间。

2.课堂设问式教学。课堂教学是无机化学理论课最重要的环节,在课堂教学中教师更需要采用巧妙的教学方法,将各种内容有机衔接起来。在课堂中向学生提出相关问题,是调动学生思维、促使学生主动将相关知识衔接起来的好方法。例如,涉及到中学知识的,可以请学生回答中学学习内容是什么,老师再顺势介绍中学与大学知识的异同。再次出现的前面章节的内容,老师可以通过提问学生来帮助学生复习巩固,并找出前后知识的关联。

3.课后作业知识点的兼顾。课后作业也是将各种知识有效衔接的好办法,除了前后紧密相联的知识外,老师也可故意设计一些复合习题,在同一个题目中涉及前后章节知识以及多个知识点,训练学生综合分析问题的思维,教会学生解决综合问题的方法,提高其对综合知识的掌握与应用能力。如在氧化还原反应里可以将化学平衡常数、热力学函数、Hess定律、电动势、能斯特方程式等知识点关联在一起,根据具体情况可进一步计算求解酸碱平衡常数、溶解度、配合物稳定常数等物理量。

4.复习理清脉络结构。无机化学教学内容间存在不同的衔接方式,按不同章节或模块进行知识疏理,理清知识脉络结构,将有助于学生对无机化学知识整体内容有全面的了解。因此,在每章以及化学原理、物质结构、元素化学不同模块授课完毕,教师应和学生一起来疏理所学知识的脉络框架,将所学内容精简成若干标题,再让学生将标题里的内容丰满还原,巩固学习知识。能将书本中的知识浓缩为框架图、并再充实成“大楼”的学生应该是达到了本门课程的教学要求。

无机化学是大学化学最重要的课程之一,其学习效果不仅对无机化学知识的掌握程度是一种考量,更会对后续化学课程甚至整个大学期间学习方法、学习态度产生潜在重要影响,因此教师在教学过程中,充分利用无机化学承前启后的特点,结合课程特色,在教学内容设计、教学方法上注重知识的衔接与递进,不但可望得到理想的无机化学教学效果,对大一新生顺利完成中学到大学的蜕变,开启愉快轻松的大学学习生活也具有极其重要的意义。

参考文献:

[1]苟如虎,王亚玲,卢新生,刘伯渠,丁志忠,丁耀光,闫兰,杨汝栋.模块化分层次推进无机化学理论教学[J].大学化学,2011,26(1):26-28.

[2]付靖雯.三套高中化学新教材(必修模块)内容属性的比较[D].西南大学,2011.

[3]张丽荣,徐家宁,史苏华,宋天佑.多层次、立体化、系统性无机化学教材新体系的建设[J].大学化学,2010,25(10):9-11.

[4]宋天佑,徐家宁,程功臻,史苏华.无机化学(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2010.

[5]杨宏孝,颜秀茹.无机化学(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2010.

[6]龚孟濂.无机化学[M].北京:科学出版社,2010.

[7]大连理工大学无机化学教研室.无机化学(第5版)[M].北京:高等教育出版社,2006.

有机化学基本反应篇7

结构观是基本的化学学科观念,是对物质本质和化学反应本因的深层次认识,有机化学核心思想“结构决定性质”是这一科学观念的学科化体现。在结构观的引领下,探求有机物的结构与异构、理解有机物结构与性质的因果关系、建立不同结构有机物间的相互转化与联系、制取目标结构与功能的新型有机物等都是有机化学的核心内容,也是设置有机化学考题的主阵地。化学竞赛中有机试题的设计者深入探索、苦心孤诣,为我们呈现了许多精彩的题例,值得细心领悟、学习。

1探求有机物的结构与异构

探求有机物的结构与异构是有机物研究的起点,是有机化学的原发性问题,启发知识的形成和方法的构建。试题一般以生产、实验等实际研究过程为问题情境,以有机物结构式确定、异构体寻找和结构与性质的内在关系等知识为载体,考查实验探究能力、微观思维能力、空间想象能力和分析综合能力。

例1.[第23届全国化学竞赛(省级赛区)第7题]1964 年, 合成大师Woodward提出了利用化合物A (C10H10)作为前体合成一种特殊的化合物B(C10H6)。化合物A有三种不同化学环境的氢,其数目比为6∶3∶1;化合物B分子中所有氢的化学环境相同,B在质谱仪中的自由区场中寿命约为1微秒,在常温下不能分离得到。三十年后化学家们终于由A合成了第一个碗形芳香二价阴离子C, [C10H6]2-。化合物C中六个氢的化学环境相同,在一定条件下可以转化为B。化合物A转化为C的过程如下所示:

(1)A的结构简式________;(2) B的结构简式_______;(3) C的结构简式________。

(4)B是否具有芳香性?为什么?

[解析]本题以一种特殊有机物结构研究的史实为背景,在光谱分析、化学键、不饱和度、共振论、休克尔规则等知识的应用中考查信息整合能力和微观思维能力。

由A、B、C之间的转化关系结合题给信息“碗形”、“芳香二价阴离子”、化学式和氢的化学环境,联想“环状”、“共轭大键”、“不饱和度”、“对称性”,在此基础上构造、分析结构。

[答案]

(4)B不具有芳香性。 因为不符合4n+2规则。

例2.[第23届全国化学竞赛(省级赛区)第9题]请根据以下转换填空:

(1)①的反应条件____________,①的反应类别_________,②的反应类别_________。

(2)分子A中有___个一级碳原子,有______个二级碳原子,有_____个三级碳原子,有_____个四级碳原子,至少有_____个氢原子共平面。

(3)B的同分异构体D的结构简式是_____。

(4)E是A的一种同分异构体,E含有sp、sp2、sp3杂化的碳原子,分子中没有甲基,E的结构简式是_______________。

[解析]本题是对有机结构问题的“化学键层面”的考查,知识简单,但要求有较强的分析问题能力和空间想象能力。问题解决的方法为:由断键方式和种类定反应类型、推产物结构,由成键特征顺向分析结构、逆向构造结构。

(1)反应①是典型的[4+2]环加成反应,条件为加热;反应②就是最常见的氢加成反应。(2)A中一级碳原子对应2个甲基,无二级碳原子,三级碳原子对应4个不饱和碳原子,因为C=C可看作2根C-C键,四级碳原子对应1个饱和且不连氢的碳原子。A分子中4个C构成1,3-丁二烯,而共轭二烯烃中所有原子在同一平面,故A中氢原子至少有4个共平面。(3)由D是B的同分异构体,结合分子内两个双键断键再成键的特征,可推出D的结构简式。 (4)由E是A(C7H10)的一种同分异构体,不饱和度为3,考虑碳原子杂化类型sp对应-CC-或=C=、sp2对应、sp3对应饱和碳原子,可构造出多种E的结构,答案是开放的。

[答案](1)加热 环加成反应(二聚反应) 还原反应(加氢反应)

(1)化合物A能使溴的四氯化碳溶液褪色且不存在几何异构体。则A的结构简式_________, B的结构简式_______。

(2)化合物E的系统名称_______, 化合物I中官能团的名称_______。

(3)由化合物E生成化合物F经历了____步反应,每步反应的反应类别分别是____________。

(4)在化合物E转化成化合物F的反应中,能否用NaOH/C2H5OH溶液代替C2H5ONa/C2H5OH溶液?为什么?

(5)化合物G和H反应生成化合物I、N(CH2CH3)3和NaCl,由此可推断H的结构简式___, H分子中氧原子至少与______个原子共平面。

(6)芳香化合物J比F少两个氢,J中有三种不同化学环境的氢,它们的数目比是9∶2∶1,则J可能的结构为(用结构简式表示)____________。

[解析] 结构决定性质、性质反映结构是有机化学结构观的核心内涵,也是研究有机化学的基本方法。本题将有机物结构与性质的分析置于一种杀虫剂的完整合成流程中,涉及结构与异构的推断、有机物的命名、官能团名称与反应类型的识别、反应试剂的代换评价等,问题开放、知识融合,对选手的正向、逆向分析思维能力有较高的要求。

问题(1)、(2)考查基础知识和基本方法。A中有碳碳双键、无几何异构体,利用C中的碳骨架特征结合A+BC,可推知该反应为烯烃中α-H与三氯乙醛中的羰基加成,由此可顺利推出A、B的结构。E的系统命名和I中官能团的识别都是高中教材中出现的知识,较简单。问题(3): E中酯的α-H具有弱酸性,与强碱C2H5ONa发生中和反应生成碳负离子进而通过(亲核)取代反应形成F。问题(4)是对试剂的分析。由于NaOH的碱性弱于C2H5ONa,不能在酯的α碳上形成负离子,却会发生酯皂化、烯丙氯的取代等反应,所以不能用NaOH/C2H5OH代替C2H5ONa/C2H5OH溶液。问题(5):比较G、I的结构可推知H对应的残基,再逆向拼接可得H的结构简式;依据碳、氧原子的杂化类型可知H中氧原子至少与11个原子一个苯环上5个氢6个碳共平面。问题(6):J分子或(C10H12O2Cl2)不饱和度为4(F的不饱和度为3,J比F再少2个H),正好对应于一个苯环(因J为芳香族化合物),另4个碳原子可为饱和碳但要保证9个相同化学环境氢,所以J中应有-C(CH3)3基团,再考虑苯环位置异构、氢的化学环境要求,即可写出多种J的结构简式,答案具有开放性。

[答案] (1)(2)3,3-二甲基-4,6,6-三氯-5-己烯酸乙酯。卤原子、碳碳双键、酯基、醚键 。(3)2酸碱反应 (亲核)取代反应。(4)不能,因为酯会发生皂化反应、NaOH的碱性不够强、烯丙位的氯会被取代、双键可能重排等。

2分析不同结构有机物间的转化

不同结构有机物之间的转化,本质是旧键断裂、新键形成,表现为官能团的衍变。考查形式一般为对代码设置后的实际合成流程进行分析,分析角度多为物质的结构探寻。

例4.[第22届全国竞赛(省级赛区)第11题]1941年从猫薄荷植物中分离出来的荆芥内酯可用作安眠药、抗痉挛药、退热药等。通过荆芥内酯的氢化反应可以得到二氢荆芥内酯, 后者是有效的驱虫剂。为研究二氢荆芥内酯的合成和性质,进行如下反应:

写出A、B、C、D和E的结构简式(不考虑立体异构体)。

[解析]本题考查的知识在竞赛一级大纲范围内。依据反应试剂、反应条件确定反应过程中官能团的化学键断裂与形成,再实现对流程中未知物质的结构解码。

由醛基选择性氧化生成羧基可知A的结构,AB发生羧基酯化反应,BC发生的反应为双键在过氧化物作用下与HBr的反马氏规则加成,CD的过程中,先由卤代烃水解生成醇再酯化,最后由酯还原得E。

[答案]

3 合成有预期目标结构的新型有机物

有机合成是有机化学的“顶置”内容,集中体现了有机化学的思维方法和应用价值。有机合成问题的实质是新结构的构造,常用的问题解决思路为:通过官能团的正向、逆向推衍,寻找原料分子结构与目标分子结构对接的可能线路,并依据绿色化学思想评价、优选出最佳合成方案。

例5. [第20届全国化学竞赛(省级赛区)第10题]以氯苯为起始原料,用最佳方法合成1-溴-3-氯苯(限用具有高产率的各反应,标明合成的各个步骤)。

[解析]本题考查有机合成方案的设计,题目只给出原料和目标产物的结构,信息少,开放度高,对选手思维的深刻性、批判性、严密性和创造性提出了很高的要求,这正是化学竞赛的本意和魅力所在。

问题: 对比原料()与目标产物( )

的结构,由苯环取代基定位效应可知无法直接合成。设想:在苯环上引入一个辅助基团,该基团①能将溴原子定位于指定位置,这就要求该基团必须接在-Cl的对位且为邻对位定位,其定位效应比-Cl强;②便于离去。-NH2是合适的邻对位定位基,且定位效应强,可由芳基重氮盐还原脱氨,初步设被氧化,所以必须将-NH2保护起来(酰化成-NHAc),经溴代后生成一溴代物,再经水解回到-NH2,并经重氮化后除去。整合以上分析可得以下合成路线:

[答案]

有机化学基本反应篇8

一、傅-克烷基化反应

芳香化合物芳环上的氢被烷基取代的反

应称为傅-克烷基化反应(Friedel- Crafts al

kylation),傅-克烷基化反应的反应机理为,

首先在催化剂(Lewis酸作催化剂,如无水氯化铝、氯化铁、氯化锌、氟化硼等)

的作用下产生烷基碳正离子,它作为亲电试剂向苯环进攻,形成碳

正离子,然后失去一个质子生成烷基苯.

卤代烷、烯烃、醇、环氧乙烷等在适当催化剂的作用下都能产生烷基碳正离子,卤代烷、烯烃、醇是常用的烷基化试剂.[FL)]

在烷基化反应中需要注意以下几点:

① 可能发生正碳离子重排,如:

② 易发生二(或多)取代,R—是致活基团,如:

③ 当苯环上已经有—NO2、—COOH、—COR、—CF3、—SO3H等取代基时,傅-克烷基化反应不能再发生.因为这些基团都是拉电子基,会使苯环上的电子云密度降低.如果苯环上有—NH2、—NHR或—NR2,也不能发生傅-克烷基化反应,因为氨基或取代氨基会与缺电子的路易斯酸AlCl3作用,使氨基上的氮带正电荷而转变成具有拉电子作用的基团.

②A和F互为同分异构体,A分子中有三个甲基,F分子中只有一个甲基.

(1)AB的反应类型为 .B经催化加氢生成G(C4H10),G的化学名称是 .

(2)A与浓HBr溶液一起共热生成H,H的结构简式为 .

(3)实验室中检验C可选择下列试剂中的 .

a.盐酸 b.FeCl3溶液

c.NaHCO3溶液 d.浓溴水

(4)P与足量NaOH溶液反应的化学反应方程式为 (有机物用结构简式表示).

解析:(1)根据A分子中含有3个甲基,且可脱水变为B,可以推断A的结构简式为(CH3)3COH.AB的反应为消去反应,B的结构简式为(CH3)2C=CH2,则B经催化加氢生成G(C4H10)的结构简式为(CH3)3C,化学名称为2 - 甲基丙烷或异丁烷.

(2)H为醇A与HBr发生取代反应得到的卤代烃,则H的结构简式为(CH3)3CBr.

(3)C为苯酚,苯酚遇FeCl3溶液呈紫色,与浓溴水发生取代反应生成白色沉淀,因此可用FeCl3溶液或浓溴水检验C.

(4)F与A互为同分异构体,且F分子内只含一个甲基,则F的结构简式为CH3CH2CH2CH2OH,P为E与F发生酯化反应的产物,则P的结构简式为:

NaOH反应的化学方程式为:

本题中异丁烯与苯酚的反应利用了傅-克烷基化反应,但并没有要求考生书写该反应的方程式,为了考查考生的迁移应用能力,本题可以只给出

例2(2012年北京理综28)优良的有机溶剂对孟烷、耐热型特种高分子功能材料PMnMA的合成路线如图1.[FL)]

己知芳香化合物苯环上的氢原子可被卤代烷中的烷基取代.如:

(R为烷基,X为卤原子)

(1) B为芳香烃.

①由B生成对孟烷的反应类型是

②(CH3 )2CHCl与A生成B的化学方程式是

③A的同系物中相对分子质量最小的物质是

(2) 1.08 g的C与饱和溴水完全反应生成3.45 g白色沉淀.E不能使Br2的CCl4溶液褪色.

①F的官能团是

②C的结构简式是

③反应I的化学方程式是

解析:根据已知信息,A、C均为芳香族化合物,与(CH3)2CHCl发生傅-克烷基化反应.

(1)结合对孟烷的结构,逆推知化合物A为甲苯.B与氢气在催化剂作用下生成对孟烷,发生的反应类型为加成反应或还原反应.B 和氢气加成,为加成反应或还原反应.结合题给信息易得(CH3 )2CHCl与A生成B的化学方程式为:

催化剂

甲苯的同系物中相对分子质量最小的物质是苯.

(2)E不能使Br2的CCl4溶液褪色,说明E不含碳碳双键,E发生消去反应生成F,F能与氢气反应,生成对孟烷,说明F中含有碳碳双键.C与饱和溴水反应生成白色沉淀,说明C为酚,D最终变成对孟烷,则C为邻甲基苯酚、间甲基苯酚或对甲基苯酚,则1.08 g的C(C7H8O)的物质的量为1.08 g÷108 g·mol

-1=0.01 mol,故3.45 g白色沉淀的物质的量为0.01 mol,白色沉淀的摩尔质量为345 g·mol-1,因此反应引入3个溴原子,即羟基的邻、对位均未被占,所以C为间甲基苯酚(

[LJH][JJ2,YS;4,Y]HOCH3

).D为酚,E为醇,说明D与氢气发生加成反应生成E,方程式为:

二、傅-克酰基化反应

芳香化合物芳环上的氢被酰基取代的反应称为傅-克酰基化反应(Friedel- Crafts acylation),傅-克酰基化是制备芳香酮的主要方法.在无水三氯化铝存在下,酰氯或酸酐与活泼的芳香化合物反应,得到高产率的烷基芳香酮.其反应机理和烷基化是类似的,也是在催化剂的作用下,首先生成酰基正离子,然后和芳环发生亲电取代.

相对于傅-克烷基化反应,傅-克酰基化反应有以下优点:

① 不重排,用于制长链烷基苯

②不发生多取代,

为致钝基团.

例3(2012年浙江理综28)实验室制备苯乙酮的化学方程式为:

制备过程中还有CH3COOH+AlCl3CH3COOAlCl2+HCl等副反应.

主要实验装置和步骤如图2.

(Ⅰ)合成:在三颈瓶中加入20 g无水AlCl3和30 mL无水苯.为避免反应液升温过快,边搅拌边慢慢滴加6 mL乙酸酐和10 mL无水苯的混合液,控制滴加速率,使反应液缓缓回流.滴加完毕后加热回流1小时.

(Ⅱ)分离与提纯

①边搅拌边慢慢滴加一定量浓盐酸与冰水混合液,分离得到有机层.

②水层用苯萃取,分液.

③将①②所得有机层合并,洗涤、干燥、蒸去苯,得到苯乙酮粗产品.

④蒸馏粗产品得到苯乙酮.回答下列问题:

(1)仪器a的名称:;装置b的作用:.

(2)合成过程中要求无水操作,理由是.

(3)若将乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三颈瓶,可能导致.

A.反应太剧烈 B.液体太多搅不动

C.反应变缓慢 D.副产物增多

(4)分离和提纯操作②的目的是.该操作中是否可改用乙醇萃取?

(填“是”或“否”),原因是.

(5)分液漏斗使用前须并洗净备用.萃取时,先后加入待萃取液和萃取剂,经振摇并

后,将分液漏斗置于铁架台的铁圈上静置片刻,分层.分离上下层液体时,应先

,然后打开活塞放出下层液体,上层液体从上口倒出.

(6)粗产品蒸馏提纯时,下面装置中温度计位置正确的是,可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是.

试题分析:本题源于大学有机化学实验——苯乙酮的制备,结合题给信息命制,是一道实验综合题,重点考查了有关物质制备、

提纯的实验仪器、操作方法等知识.

有机化学基本反应篇9

一、课程性质与考试基本要求:

无机与分析化学是介绍整个化学领域和定量分析基本概念、基本理论、基本知识的一门学科,是生物类专业重要的专业基础课。通过考试使考生能够较好地、系统地掌握四大化学平衡,物质结构等化学基本理论和基础知识。通过考试,使学生能较熟练地掌握定量分析的误差及分析结果数据处理与主要定量分析法。

二、考核知识点和考核要求:

第一章:溶液与胶体

(一)溶液的一般概念

1、了解分散系的分类,掌握物质的量的浓度、质量摩尔浓度、质量分数等概念;

2、理解几种浓度表示法间的换算,掌握有关溶液配制的计算。

(二)稀溶液的依数性

1、了解溶液的蒸气压、沸点、凝固点概念,渗透作用和渗透压;

2、掌握稀溶液依数性与其浓度的关系,并能进行有关计算,能运用稀溶液性质解释动植物的有关生理现象。

(三)胶体溶液

1、了解胶体分散系的特点及溶胶的胶团结构;

2、掌握溶胶的稳定性因素和聚沉方法。

第二章:电解质溶液和解离平衡

(一)化学平衡及其移动

理解掌握平衡常数、平衡常数的意义及影响平衡移动的因素;

(二)弱电解质和强电解质

1、了解:①水的电离和溶液的酸碱性的pH标度;②一元弱酸、弱碱部分解离、多元弱酸的分步解离特点及弱酸弱碱溶液的pH值的计算公式及应用范围;③盐类水解的本质。

2、掌握:①一元弱酸、一元弱碱溶液的pH值的计算和多元弱酸溶液pH值的计算;②定性判断各种盐溶液的酸碱性;③影响盐类水解的因素。

(三)缓冲溶液

1、了解缓冲溶液和缓冲作用;

2、掌握缓冲作用原理、缓冲溶液pH值的计算、缓冲溶液的选择和配制;

(四)沉淀溶解平衡

1、掌握溶度积概念及其表达式、溶度积规则;

2、理解沉淀生成和溶解的条件,能运用溶度积进行有关计算。

第三章:氧化还原反应

(一)氧化还原反应

1、了解氧化还原反应的本质、氧化作用、还原作用、氧化剂、还原剂的概念及氧化数的确定方法;

2、了解氧化数法和离子电子法配平氧化还原方程式的一般步骤;

3、掌握运用上述方法配平氧化还原方程式

(二)电极电势

1、了解能斯特方程,能正确书写能斯特方程;

2、掌握电极电势的概念及其影响因素,能熟练运用能斯特方程计算因浓度变化、酸碱度变化条件下的电极电势和定性判断因沉淀生成、配合物生成导致的电极电势变化。

(三)电极电势的应用

1、能应用标准电极电势判断氧化剂和还原剂的强弱,能用电极电位判断氧化还原反应的方向和完成程度;

2、能运用元素电位图判断处于中间价态物质能否发生歧化。

第四章:原子结构和分子结构

(一)核外电子运动的特殊性

1、了解四个量子数的物理意义和取值范围及相互关系;

2、理解掌握电子运动的特点、轨道概念,几率密度和电子云概念;

(二)核外电子的排布

1、了解屏蔽效应、穿透效应,掌握保里不相容原理、能量最低原理、洪特规则等元素基态原子核外电子排布规则;

2、能运用上述规则写出常见元素(1-36号)原子核外的电子排布。

(三)元素性质的周期性

1、了解元素的电子层结构、能级组、能级、轨道等概念;

2、理解掌握原子半径、电离势、电负性的变化规律。

(四)离子键

1、了解离子键的本质和离子键特征;

2、理解掌握离子半径、离子电荷的变化规律;

3、运用离子半径、离子电荷解释离子型化合物的高熔、沸点等性质。

(五)共价键

1、了解价键(电子配对)理论,共价键的特性;

2、理解掌握σ键和π键,轨道杂化理论的要点,杂化轨道的类型和简单分子的空间构型关系。

(六)分子间力

1、了解化学键的极性和分子的极性;

2、理解掌握分子间的三种作用力与分子极性的关系,分子间力,氢键的形成及对化合物某些性质的影响;

3、能运用分子间的作用力说明物质的熔沸点和溶解度的变化规律。

第五章:配位化合物

(一)配位化合物概念

1、了解配合物的概念、配合物的组成;

2、掌握配合物的命名。

(二)配合物的价键理论

1、了解配位键的本质、配位键的形成条件;

2、掌握外轨型配键和内轨型配键的形成。

(三)配位离解平衡

1、了解稳定常数的物理意义;

2、理解掌握影响配位平衡的因素,并运用配位离解平衡进行简单计算。

(四)螯合物

1、了解螯合物概念

2、掌握螯合物的结构特征和螯合剂应具备的条件。

第七章:定量分析化学概论

1、掌握误差来源及减免,准确度及精密度的概念;简单的数据处理方法;有效数字和运算规则;

2、了解提高分子结果准确度的方法;

3、掌握滴定分析的基本概念、标准溶液浓度的表示方法。学会根据滴定反应来确定物质的摩尔基本单元。

4、了解标准溶液的配制及标定方法。

第八章:酸碱滴定法

1、重点掌握溶液pH值的计算、强碱滴定强酸和强碱滴定一元弱酸的滴定突跃范围、影响突跃大小的因素及指示剂选择的原则;

2、能根据测定要求的准确度,考虑能否滴定。

第九章:配位滴定法

1、重点掌握酸效应系数以及控制溶液pH值的重要意义,用条件稳定常数来判断配位滴定的可能性,影响EDTA与金属离子配合物的稳定性因素。

2、掌握如何选择合适的滴定条件以使配位反应进行更完全;

3、了解金属指示剂的特性及如何提高配位滴定选择性。

第十章:其他滴定分析法

1、了解氧化还原反应方向、进行的程度、氧化还原滴定曲线及指示剂的选择;掌握常用的氧化还原滴定法;

2、重点掌握银量法的滴定原理、滴定条件及适用范围。

第十一章:吸光光度分析法

1、掌握吸光光度法的原理,吸收光谱和溶液的颜色关系,朗伯-比耳定律及其偏离的原因;

2、了解显色反应及影响因素,测量方法及仪器。

三、试卷题型

1、选择题(50分) 2、是非判断题(20分)

3、填空题(50分) 4、计算题(30分)

四、考试用书

《无机及分析化学》,宁开桂主编,高等教育出版社

《微生物学》考试大纲

一、课程的性质和内容

《微生物学》是在细胞、分子或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传和育种、生态和分类进化等生命活动的基本规律,并将其应用于农业、工业、医药卫生、生物工程和环境保护等领域的科学。微生物学的根本任务是发掘、利用和改善有益微生物,控制、消灭或改造有害微生物。

二、课程内容、考核要求和比例

第一章 绪言

1.了解微生物学研究的对象、内容。

2.微生物的应用前景。

3.微生物在生命科学发展中的作用

4.掌握微生物的特点。

第二章 原核生物—— 细菌、放线菌

1.掌握细菌和真核生物三原界的特点。

2.掌握细菌的形状和大小。

3.掌握细菌的细胞构造(基本构造:细胞壁、细胞膜、细胞质、原核、质粒;特殊构造:鞭毛、芽孢、荚膜)及其功能。

4.掌握细菌的繁殖方式和菌落特征。

5.了解常用的细菌类群。

6.掌握放线菌的繁殖方式及形态结构。

第三章 真核微生物———真菌

1.掌握真菌的繁殖方式及菌落特征。

2.掌握真菌的形态。

3.了解真菌的细胞结构。

4.了解真菌的生活史。

5.了解真菌与人类的关系。

6.了解真菌的常见类型。

第四章 非细胞生物——病毒

1.掌握病毒的基本特征。

2.掌握病毒、亚病毒、朊病毒、类病毒的概念及其主要特征。

3.掌握烈性噬菌体、温和噬菌体、溶源性细胞的概念。

4.了解烈性噬菌体的侵染过程。

5.了解溶源性细胞的特点。

6.了解病毒对人类的影响。

第五章 微生物的营养

1.掌握微生物的不同营养类型。掌握光能无机营养型、化能无机营养型、光能有机营养型、化能有机营养型的概念。

2.掌握根据不同微生物的营养需要选择和制备培养基的原则。

3.了解微生物所必需的营养物质及其生理功能。

4.掌握微生物对营养物质的吸收方式。

5.了解微生物发酵作用、呼吸作用、有氧呼吸、厌氧呼吸的概念。

第六章 微生物的生长

1.掌握微生物纯培养的分离方法。

2.掌握环境因素对微生物生长的影响及其实际应用。

3.了解测定微生物数量和生长量的方法。

4.掌握细菌纯培养生长曲线各个时期的特点以及与生产实践的关系。

5.掌握主要灭菌方法。

第七章 微生物的遗传与育种

1.了解从自然界筛选菌种和菌种保藏的基本知识。

2.了解微生物育种的基本原理和方法。

3.掌握接合;转化;转导的概念。

4.掌握菌种的衰退与复壮的概念,掌握防止菌种衰退及复壮的方法。

5.了解基因工程的原理。

第八章 微生物的生态

1.掌握微生物在自然界物质转化中的作用。

2.掌握微生物间以及微生物与高等植物间的相互关系。

3.了解微生物是生物圈的重要成员,广泛分布在自然界,与环境关系极为密切。

第九章 微生物的分类

1.了解微生物分类的任务和微生物的命名方法。

2.掌握微生物在生物界的地位。(五界系统、六界系统、三原界系统)

了解种的概念。

3.了解细菌的分类系统。

4.了解真菌的分类系统。

三、考试用书

《微生物学教程》,周德庆主编,高教出版社出版(第二版)

四、考试题型

1.填空题 30%

2.选择题 30%

3.名词解释 30%

4.问答题 60%

《有机化学》考试大纲

一、教材与参考书

《有机化学》,李贵深主编,中国农业出版社;2003。

二、题型与分数分配:

1、命名及写结构式(20分)

2、单项选择(45分)

3、完成反应式(30分)

4、有机化合物鉴别、分离、提纯(20分)

5、推断结构(15分)

6、合成(转化)题(20分)

各题型说明:

1)命名及写结构式:掌握系统命名命名法及正确地书写构造式;

2)单项选择:主要考核对有机化学基本概念、基本规律、有机物基本性质的理解;

3)完成反应式:主要考核在不同条件下所进行的反应产物,各类化合物的特征反应。

4)有机化合物鉴别、分离、提纯:通过官能团与具有反应迅速、特征现象明显的试剂的应用鉴别(定)出对应的有机物。利用混合物中各成分的理化性质将它们一、一分开或提纯得到较纯物质。

5)推断结构:可通过化合物的分子式,再根据所给定特征化学反应及断键后降解的小分子,推断该特定化合物的结构式。

6)合成(转化)题:设计合成某一有机物的步骤、实现化合物、官能团之间的相互转化,掌握实现这些转变的必要条件。

三、课程教学的基本要求

1. 有机化合物的分类和命名

(1)掌握有机化合物的两种分类方法(碳骨架分类和官分类)掌握主要官能团 , , -X ,-OH ,-O- ,-CHO , ,-COOH,-COOR,-NH2 , -CONH-, -NO2, -N=N-, -SO3H等及对应化合物,掌握碳水化合物,蛋白质,油脂及类脂等天然有机化合物的分类和组成。

(2)掌握有机化合物的系统命名法,官能团的最低系列原则和取代基的次序规则,掌握分子构型的标记方法:了解有机化 合物的普通命名法、衍生物命名法、常用俗名等。

2. 有机化合物的分子结构特征

(1)在掌握好物质结构的基础上,进一步掌握有机化合物中碳原子的各种杂化状态,共价键的键参数。

(2)理解芳香性的概念,掌握苯系芳香烃和含一个杂原子的五元杂环及六元杂环芳香化合物的结构特征。

(3)理解有机化合物分子中的电子效应(诱导效应、共扼效应)及其对化合物性质的影响。

(4)理解有机化合物的同分异构现象,掌握有机化合物的结构表示法(透视式、Fisher、Newmen投影)式。

(5)理解有机化合物的顺反(Z,E)异构。

3. 有机化合物的物理性质

(1)了解有机化合物的主要物理性质,包括熔点、沸点、密度、溶解度、比旋光度等,理解分子间作用力和氢键对化合物的沸点、熔点和溶解度的影响,以及利用物理性质对化合物进行鉴定、分离提纯的原则和方法。

4. 有机化合物的化学性质及重要化学反应

(1)掌握各类化合物的分子结构特征与基本化学性质。

(2)掌握有机物的取代反应:

A. 饱和碳原子的卤代反应

B. 芳环上的取代反应

(3)掌握有机物的加成反应:

A .碳-碳双键上的加成反应和Markovnikov规则,共扼二烯的,1,2-加成和1,4-加成。

B. 碳-氧双键上的加成反应和加成-消除反应。

(4)掌握有机物的消除反应:

卤代烃的消除反应和醇的消除反应,反应条件和产物选择规律。

(5)其它重要反应:

A. 掌握烯烃、芳香烃母系及侧链、醇和醛的氧化反应、烯烃的臭氧化反应。

B. 掌握不饱和烃、醛和酮、羧酸及其衍生物、硝基化合物的加氢反应和其它还原反应。

C. 掌握羟醛缩合、酯缩合反应、重氮化反应和重氮基的取代反应。掌握Gringnard试剂同羰基化合物及其它化合物的反应及应用。

D.芳香环上的亲电取代反应历程,取代基的性质及定位规律。

5. 杂环化合物

掌握呋喃、吡咯、噻吩、吡啶的化学性质

6.重要的天然有机物

(1)多糖:掌握单糖的分子结构(组成、异构)开链和环状互变异构及变旋光现象、物理性质、化学性质,理解糖苷键的特征和二肽的形成。了解二糖及多糖的性质。

(2)蛋白质:掌握氨基酸的分子结构(组成、异构)两性和等电点、物理性质、化学性质,理解肽键的特征和二肽的形成,了解蛋白质的形成、次级结构、两性和等电点。

(3)油脂与类脂:了解脂肪酸甘油三酯的组成、分类、物理性质、化学性质,知道磷脂、甾醇、蜡酯、萜类化合物等组成与性质。

四、本课程各章节要求

§ 1 绪论

本章重点:有机化合物中的化学键;有机化合物的结构式及其表示法;化合物分子间的作用力及其对某些物理性质的影响;化合物分子中原子、原子团的相互影响。构造异构-碳链、位置、官能团异构。

1.了解有机化合物和有机化学概念;

2.理解共价键的形成;

3.了解共价键的属性(参数):(键角、键能、键的极性、键的极化作用);

4.了解共价键断裂和反应的类型;

5.理解酸碱的电子理论一路易斯酸碱;

6.理解分子间力:定向力、色散力、氢键;

7.了解有机化合物的一般性质;

8.掌握有机化合物分子中的官能团和有机化合物的分类和命名。

§2 饱和脂肪烃:

本章重点:普通命名法和系统命名法;详细介绍卤代反应的游离基取代反应;环烷烃的结构和性质,分析环己烷的一元、二元取代物的优势构象。

1.了解烷烃的通式和构造异构;

2.掌握烷烃的命名(10、20、30、40碳和伯、仲、叔氢原子);各种烷基;

3.掌握烷烃的命名法(①习惯命名法、②衍生物命名法、③系统命名法);

4.理解烷烃的物理性质和同系物规律;

5.掌握烷烃的化学性质:氧化、卤代反应。

6.了解烷烃的来源。

§3、不饱和烃

本章重点:介绍离子型亲电加成反应规律、用诱导效应、共轭效应及碳正离子稳定性。用诱导效应、共轭效应及碳正离子稳定性阐明加成反应的规律。

1.了解乙烯分子的平面形结构—SP2杂化轨道;

2. 掌握烯烃的顺反异构的命名法,次序规则;

3. 掌握烯烃不饱和性:(1)兀键断裂反应,①加成反应;催化加氢;亲电加成及反应历程,马氏规则与不对称烯烃加成反应中间体碳正离子稳定性的关系。②氧化反应、③聚合反应。(2)σ键断裂:α-氢原子的反应:自由基型取代、氧化反应;

4.理解原子或基团的电子效应;

5.了解炔烃的物理性质;

6.掌握乙炔的加成、氧化、聚合,炔氢反应;

7.了解二烯烃的分类和命名;

8.理解1,3-丁二烯分子的结构—共轭兀键和共轭效应,共轭效应与有机物种的稳定性;

9.掌握共轭二烯烃的1.2-成和1.4-加成,双烯加成、聚合和橡胶。

§4 碳环烃

本章重点:本章重点:阐明环的张力学说,无张力环的结构和构象,分析环己烷的一元、二元取代物的优势构象。阐明苯分子的结构及大π键的概念,苯环的稳定性,苯环上亲电取代反应及历程定位规律及其应用。

1.了解脂环烃的分类、命名;

2.了解脂环烃物理性质,理解脂环烃化学性质(氢解、卤解、酸解一小环不稳定性);

3.理解环已烷的稳定构象、取代环已烷的构象;

4.了解苯分子中的碳的SP2杂化轨道成键;

5.掌握单环芳烃的命名;

6.掌握苯与同系物的物理性质:①取代:硝化、卤化、磺化、烷基化、酰基化、②加成:加氢、加氯、③氧化,侧链α-H的卤化和氧化;

7.了解苯环上亲电取代反应历程、取代基的性质、分类.

8.掌握苯环上亲电取代定位规律。

9.了解稠环芳烃的种类和命名,萘的化学性质;

10.掌握休克尔规则和芳香性。

§5 卤代烃

本章重点:一元卤代烃的化学性质并解释扎依采夫规则,四种反应的竞争。

1.了解卤代烃的结构、分类、掌握命名;

2.了解卤代烃的制法;

3.了解卤代烃的物理性质;

4.掌握卤代烃的化学性质:①卤原子的亲核取代:水解、醇解、氰解、氨解与硝酸银—乙醇溶液的反应,与碘化钠一丙酮溶液反应,与金属镁反应一格氏试剂的生成、②消除反应、卤原子与β-H 脱去—札依采夫规则;

§6、醇、酚、醚

本章重点:醇、酚的结构及化学性质;结构和性质的关系,醇转化变成其它类化合物的重要性。

1.了解醇分类和命名法;

2.了解醇的制法;

3.掌握醇分子结构与氢键、醇的物理性质、

4.掌握醇的化学反应:羟基上的氢的反应,羟基的亲核取代反应、羟基的消除反应(脱水)、醇的氧化或脱氢反应、

5.了解酚的结构、命名;

6.了解酚的物理性质;

7.理解酚的化学反应;

8. 醚的结构和烊盐、分类、命名;

9.理解醚的制法;

10.了解醚的物理性质,

11.掌握醚的化学反应:①未共用电子对的反应—烊盐生成、配位化合物生成、②醚键的断裂(与HI、)、③α-H的过氧化反应、

§7 醛、酮、醌

本章重点:以醛、酮为例讨论羰基的结构和亲核加成,结合各个反应的实际意义,说明在分析、鉴定、合成及生物化学反应中的应用。

1.了解醛、酮的分子结构、分类;

2.掌握醛、酮的命名;

3.掌握多官能团有机化合物的(系统)命名法;

4.了解醛、酮的物理性质;

5.掌握醛和酮的化学反应:羰基的亲核加成:加氢氰酸,加亚硫酸氢钠,加格氏试剂、加醇与氨的衍生物的缩合(加成+消除),与碳负离子即与具有α-H的醛(酮)的缩合;氧化还原;α-H的活泼性;卤化和碘仿反应等;

6.了解重要的醛、酮;

7.了解醌的分子结构和化学性质。

§8 羧酸及其衍生物

本章重点:羧酸及其衍生物、取代酸的分子结构、性质;比较衍生物的反应活性强调羟基酸、羰基酸等多官能团化合物的特点。

1.了解羧酸的结构、分类;

2.掌握命名法;

3.了解羧酸物理性质;

4.掌握羧酸的化学反应: 羧羟基的亲核取代—衍生物的生成,羧羰基的还原,α-H的卤化—取代酸的生成,酸性,二元羧酸脱羧、脱水,钝化苯环的间位亲电取代;

5.了解重要的羧酸;

6.掌握羧酸衍生物的结构与分类、命名;

7.了解羧酸衍生物的物理性质;

8.羧酸衍生物的化学反应和应用:酯、酰胺的水解和酯的醇解,酯的还原,克莱森酯缩合。酰胺的霍夫曼降解反应;

9.了解重要的羧酸衍生物;

§9、含氮有机化合物:

本章重点:胺的结构和性质;各类胺碱性强、弱的原因;重氮盐生成的条件与偶合反应的实际应用。

1.了解硝基化合物的分子结构

2.掌握硝基化合物化学性质:芳环上的硝基的还原反应、硝基对芳环亲电取代反应的致钝作用。

3.了解胺的分类、命名法和结构,

4.了解胺的物理性质

5.掌握胺的化学反应:

①碱性、②氮上的烃基化、③氮上的酰基化,与对甲苯磺酰氯的反应、④与亚硝酸反应与重氮盐、⑤氨基对苯环上的亲电取代反应的致活作用、⑥胺的氧化

6.了解重要的胺、

7.季铵盐和季铵碱、

8.了解表面活性剂结构特征与性质,

9.理解芳香族重氮盐和偶氮化合物(生成、性质及其在有机合成中的应用)。

10.了解染料分子结构特征和发色基、助色基。

§10 杂环化合物

本章重点:杂环的结构特点,掌握几种有代表性重要的常见的杂环化合物的分子结构与性质.

1.了解杂环化合物的分类和命名法;

2.了解杂环化合物的结构及芳香性;

3.了解杂环化合物的性质。

§11 油脂和类脂化合物

本章重点:油脂 磷脂 甾醇的结构特点

1.了解油脂

1)油脂的组成和结构 2)油脂的物理性质 3)油脂的化学性质4)肥皂和乳化作用 5)合成表面活性剂

2.了解类脂

1)蜡 2)磷脂

§12 碳水化合物

本章重点:单糖的分子结构(包栝构型和构象)与性质。二糖及其配合物应掌握苷键的形成及水解。

1.了解碳水化合物的定义和分类;

2.理解单糖(甘油与单糖的组成、分类、异构现象,(核糖)葡萄糖和果糖的结构(开链费歇尔投影式,氧环费歇尔式,哈武斯式,构象式。

3.掌握化学性质;还原性与氧化性,成脎反应、半缩醛羟基的反应与糖苷的形成;

4.了解重要的单糖;

5.了解二糖(形成与分类);

6.了解多糖(淀粉、纤维素的组成性质)。

§13 氨基酸和蛋白质

本章重点: 氨基酸的两性和等电点性质; 蛋白质的沉淀与变性,蛋白质分子的一级与二级结构。

1.了解天然氨基酸组成、分类、性质;

2.掌握酸碱性与等电点;

3.了解氨基的亚硝酸放氮反应;

4.了解氨基与羧基共同参与的反应;

5.了解络合性能,与茚三酮显色;

6.了解成肽反应;

有机化学基本反应篇10

【关键词】有机化学专题复习高考

“围点打援”是一个军事术语,指的是包围某个敌军据点,意在伏击来自各方的增援之敌。在化学复习中,对重点物质之“点”要全面“包围”,进行多角度多层次的复习,比如有机推断题就是一个在复习中要奋力攻克的“据点”,

当然在实施“围点打援”之前,首先要运用“军事”理论进行“战前”分析,充分发挥理论的指导作用,关于有机化学推断的教学,传统三轮复习办法,不仅师生厌烦,实际操作时复习内容重复较多,师生颇感复习时间不足。我们采用的办法是,复习一遍一盘清!“伤其十指,不如断其一指”,专题教学的优点是,突破某个知识点或考点或探究点的教学专题,目标简捷明了,内容高度浓缩,及时播撒专题,便有成就感!笔者研究近几年高考试题,发现有机化学基础的常考知识点不外乎这几点:一是根据提供的性质推断有机物的结构;二是根据相互衍变关系推断有机物的结构;三是通过计算推断有机物的结构;四是利用提供的原料设计有机物的合成路线;五是给定路线的有机物合成等。命题新动向:①以新材料、新药物以及社会热点内容为题材,题目信息量大,综合性强;②着眼于主要官能团性质,虽所提供的物质新颖,但都会根据常见的官能团来提出问题;③融计算、推断、合成、鉴别于一个题目中,全面考查考生综合能力。为此,对有机推断专题复习有如下想法:

一 、强化知识储备

高中有机化学基础知识是由烃和烃的衍生物构成的,规律性很强,应掌握各类物质之间的转化。以反应类型为主线,突出知识的内在联系划分知识板块。有机反应主要包括取代,加成,消去,加聚,缩聚,氧化,还原,水解,酯化等反应。通过复习有机反应类型将各有机物的性质串连起来,使知识更系统,条理化更强。复习时应抓住两条主线。

二、抓住结构特征,揭示断键本质。

在复习过程中学生不仅仅是将每一个反应方程式记住,最重要的是要了解每一类有机物的结构特点,理解它们反应时的断键方式。只有理解每一类反应发生时的断键本质,学生才能做到举一反三,扩大自己的知识面。如加成反应发生时一定是分子中的不饱和原子将其的双键或三键打开与其它的原子或原子团直接结合,产物只有一种。能发生消去反应的物质在中学阶段只有卤代烃和醇,卤代烃(或醇)发生消去反应时脱去的原子一定是卤素原子(或羟基)和卤素原子(或羟基)直接相连的碳原子的相邻碳原子上的氢原子,脱去的卤素原子(或羟基)和氢原子结合成卤化氢(或水)分子,从而形成不饱和键。所以卤代烃(或醇)发生消去反应的条件是卤素碳(或羟基碳)必须有相邻的碳原子且相邻碳原子上必须有氢原子;而醇催化氧化为醛醇分子中脱去的一定是羟基上的氢原子和羟基碳上的氢原子,在碳和氧之间形成C=O,脱去的氢原子与氧结合形成水,而别的位置在反应过程中均不发生变化。通常伯醇被氧化为醛,仲醇被氧化为酮而叔醇因羟基碳上没有氢不能被氧化。而醛氧化为酸反应过程只是将醛基氧化为羧基,其余的结构在反应前后不发生变化。酯和蛋白质水解时分别断开酯基和肽键中的碳氧单键和碳氮单键。

三、备考复习中应该注意的几个问题

1、在复习教学中必须高度重视良好的心理素质,慎密的思维能力的培养。在复习过程不仅重视基础知识,也应重视基本技能,有些同学“眼高手低”,觉得书也看了,讲课也听懂了,但一落实到书写上便错误百出,所以除了对知识掌握情况外,细心程度很大程度决定成绩的好坏,如未看清题上要求是写有机物的分子式、结构式还是结构简式;结构简式书写不规范,如:多写或少写H原子是常见的错误,书写方程式丢产物,不配平,不注明条件,如酯化反应丢水,缩聚反应丢小分子等.