導(dǎo)語(yǔ)：思維導(dǎo)圖在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:有機(jī)化學(xué)中化學(xué)反應(yīng)類型繁多,如果分散學(xué)習(xí)和記憶,往往難以完全掌握。作為一種可視化的思維工具,思維導(dǎo)圖能將零碎的知識(shí)系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化,可在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的教學(xué)中實(shí)現(xiàn)“教”與“學(xué)”并舉。

關(guān)鍵詞:思維導(dǎo)圖;醛酮;化學(xué)反應(yīng)

有機(jī)化學(xué)作為化學(xué)、化工、醫(yī)學(xué)和農(nóng)學(xué)相關(guān)學(xué)科重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,其內(nèi)容十分豐富,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法、創(chuàng)新能力、理論知識(shí)和實(shí)踐的結(jié)合能力具有重要意義。但是由于有機(jī)化合物種類多,每類化合物涉及的化學(xué)反應(yīng)類型多而雜,如果分散學(xué)習(xí)和記憶,往往難以完全掌握,更談不上靈活運(yùn)用有機(jī)反應(yīng)。因此如何教好和學(xué)好有機(jī)化學(xué)反應(yīng)一直是老師和學(xué)生關(guān)注的問題。思維導(dǎo)圖最早于20世紀(jì)60年代由英國(guó)記憶之父TonyBuzan提出,它作為一種先進(jìn)的記憶方式,對(duì)有價(jià)值的信息進(jìn)行分析及整合,通過思維導(dǎo)圖能延伸枝節(jié),拓展信息,方便學(xué)生對(duì)比記憶,掌握難點(diǎn)。此外,在繪制思維導(dǎo)圖過程中不斷培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,實(shí)現(xiàn)自我知識(shí)的構(gòu)建,教師也實(shí)現(xiàn)“教”與“學(xué)”并舉[1-4]。據(jù)此來(lái)看,思維導(dǎo)圖恰好能夠解決學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的問題。

本文以醛酮化學(xué)反應(yīng)為例,利用思維導(dǎo)圖的方式將本章節(jié)的化學(xué)反應(yīng)類型及具體的化學(xué)反應(yīng)呈現(xiàn)出來(lái),可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)興趣,有效提高教學(xué)質(zhì)量。眾所周知,“結(jié)構(gòu)決定性能”在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)的淋漓盡致[5]。在講解化學(xué)反應(yīng)之前,首先從醛酮結(jié)構(gòu)上分析本章涉及到的化學(xué)反應(yīng)類型,如圖1所示。明確官能團(tuán)羰基的電子云分布:氧的電負(fù)性大于碳的電負(fù)性,碳氧之間的共用電子偏向氧原子,使氧原子帶有部分負(fù)電荷、碳原子帶有部分正電荷。因此,碳原子容易被親核試劑進(jìn)攻,在進(jìn)攻的過程中,親核原子與碳原子之間逐漸形成,碳氧雙鍵逐漸被打開,與親核試劑的平衡離子形成新的共價(jià)鍵,完成醛酮的親核取代反應(yīng)。另外,由于羰基是吸電子基,誘導(dǎo)效應(yīng)的存在使醛酮α-H有一定的酸性。第三、羰基碳處于中間價(jià)態(tài)既可以被氧化也可以被還原。此圖作為本章節(jié)骨架,是結(jié)構(gòu)決定性能的充分體現(xiàn),有利于對(duì)醛酮化學(xué)性質(zhì)的判斷和理解,可起到提綱挈領(lǐng)地作用。圖1醛酮涉及的化學(xué)反應(yīng)類型醛酮一章的具體化學(xué)反應(yīng)遵循上述思維導(dǎo)圖的邏輯進(jìn)行講解。根據(jù)親核試劑中親核原子的不同將親核加成反應(yīng)進(jìn)行分類講解(圖2):含氧、硫、氮、碳;親核原子又可以來(lái)自不同的親核試劑,再具體到親核試劑進(jìn)行講解。含氧親核試劑包括水和醇;含硫親核試劑包括硫醇、亞硫酸氫鈉和希夫堿;含氮親核試劑包括一級(jí)胺、氨及氨的衍生物;含碳親核試劑包括氰酸、炔化物、金屬有機(jī)化合物和磷葉立德。α-H表現(xiàn)出來(lái)的化學(xué)性質(zhì)比較單一,與強(qiáng)堿反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽;然而生成的鹽有兩個(gè)非常重要的應(yīng)用:烷氧基負(fù)離子發(fā)生烷基化反應(yīng)、碳負(fù)離子發(fā)生鹵代和羥醛縮合反應(yīng)(圖3)。

羰基的氧化還原反應(yīng)(圖4),用催化加氫、金屬氫化物和活潑金屬可以將羰基還原為羥基,用Clemmensen還原法和Wolff-Kishner-黃鳴龍還原法可以將羰基還原為亞甲基;羰基可以被氧化劑氧化,也可以發(fā)生自氧化;沒有α-H的醛與強(qiáng)堿共熱可以發(fā)生歧化反應(yīng)。最后讓學(xué)生自行將其總結(jié)至圖1所示的思維導(dǎo)圖中,這樣學(xué)生可以更輕松、更條理地掌握醛酮的化學(xué)反應(yīng)?？傊?思維導(dǎo)圖運(yùn)用圖文并重的技巧,由點(diǎn)到面,動(dòng)態(tài)表現(xiàn)知識(shí)的衍生過程,以生動(dòng)形象的方式呈現(xiàn)知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系,構(gòu)成完整立體的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。作為一種可視化的思維工具,思維導(dǎo)圖能將零碎的知識(shí)系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化,在講解有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中取得了良好的教學(xué)和學(xué)習(xí)效果。

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作者：張?jiān)t 侯芹 李怡靖 吳瑞 單位：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 山東省泰安市第一中學(xué)