有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法
面對(duì)繁重的學(xué)習(xí)任務(wù),你是否想到過(guò)怎樣才能提高有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)效率?今天學(xué)習(xí)啦小編就與大家分享:有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有幫助!
有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法一
一、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)──學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的法寶
結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)在有機(jī)化學(xué)中表現(xiàn)得特別明顯,這不僅表現(xiàn)在化學(xué)性質(zhì)中,同時(shí)也體現(xiàn)在物理性質(zhì)上。因此在有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)中,要善于利用好這個(gè)法寶。這樣在有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)能觸類旁通,收到事半功倍之效果。
從物理性質(zhì)看:烴一般是非極性或弱極性的分子。分子間的作用力比較小,因此烴的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)比較低,碳原子數(shù)小于等于4的烴常溫下為氣態(tài),烴一般難溶于強(qiáng)極性的溶劑水中;烴的衍生物隨著官能團(tuán)極性的增強(qiáng),分子間作用力增大,其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都比相對(duì)分子質(zhì)量相當(dāng)?shù)臒N類要高,如乙醇的沸點(diǎn)為78℃,比相對(duì)分子質(zhì)量相當(dāng)?shù)谋楦叱?20.07℃;具有強(qiáng)極性的烴的衍生物,容易溶解在強(qiáng)極性的溶劑水中,如低碳原子的醇、醛、酸能與水互溶。
從化學(xué)性質(zhì)看:烷烴的單鍵結(jié)構(gòu)決定了化學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定性,取代反應(yīng)為它的特征反應(yīng);不飽和烴中的雙鍵、叁鍵由于其中的一個(gè)、二個(gè)鍵易斷裂,化學(xué)性質(zhì)比較活潑,加成和加聚反應(yīng)為它們的特征反應(yīng);苯芳烴由于苯環(huán)結(jié)構(gòu)的特殊性使其具飽和烴和不飽和烴的雙重性質(zhì),能發(fā)生取代和加成反應(yīng);烴的衍生物的性質(zhì),決定于官能團(tuán)的性質(zhì),因此要根據(jù)官能團(tuán)種類去分析烴的衍生物的性質(zhì)。如甲酸乙酯、葡萄糖,盡管它們不屬于醛類,但它們都含有醛基,因此它們都具有醛的主要性質(zhì)(如銀鏡反應(yīng)等),甲酸(H-CO-OH)從結(jié)構(gòu)看,既有-COOH,又有-CHO,因此甲酸具有酸和醛的雙重性質(zhì)。
二、分析“斷鍵”規(guī)律──正確書(shū)寫(xiě)反應(yīng)的關(guān)鍵
在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě)時(shí),同學(xué)們面對(duì)復(fù)雜的有機(jī)分子結(jié)構(gòu)有些茫然,如果能抓住反應(yīng)過(guò)程中化學(xué)鍵的“斷鍵”規(guī)律,對(duì)正確書(shū)寫(xiě)反應(yīng)產(chǎn)物,配平反應(yīng)方程式將提供很大的幫助。例如乙醇主要化學(xué)反應(yīng)的斷鍵規(guī)律:
置換反應(yīng):2CH3CH2-O-H+2Na─→2CH3CH2ONa+H2↑
催化氧化:2CH3-CH2-OH+O2 ─→ 2CH3-CH=O+2H2O
(注:每二個(gè)氫原子結(jié)合一個(gè)氧原子生成水,故乙醇與氧氣2:1反應(yīng))
取代反應(yīng):CH3CH2+OH+HBr─→CH3CH2Br+H2O
消去反應(yīng):CH2-CH2─→CH2=CH2+H2O
三、學(xué)會(huì)辯證分析──靈活運(yùn)用知識(shí)的能力
在有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)中,我們通過(guò)弄懂一個(gè)或幾個(gè)化合物的性質(zhì),來(lái)推知其它同系物的性質(zhì),從而使龐大的有機(jī)物體系化和規(guī)律化,這是學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的基本方法。但是,不同間的事物在考察普遍聯(lián)系性的同時(shí),還要認(rèn)識(shí)其發(fā)展性和特殊性,這就需要我們運(yùn)用辯證唯物主義的世界觀和方法論去更全面、深刻地認(rèn)識(shí)有機(jī)化學(xué)知識(shí)。
(1)普遍性與特殊性
有機(jī)物雖然種類繁多,但有同系物,而同系物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是相似的,這就是普遍性。因此,在復(fù)習(xí)時(shí)只要認(rèn)真弄懂一個(gè)或幾個(gè)化合物,就可推知其它同系物的性質(zhì),從而把龐大的有機(jī)物體系化和規(guī)律化。但是,任何特殊性都不能完全包括在普遍性之中,復(fù)習(xí)中要善于在有機(jī)物的特殊性中發(fā)現(xiàn)普遍性,又要在普遍性的指導(dǎo)下研究特殊性。以醇為例:醇類能催化氧化為醛、發(fā)生消去生成烯,但(CH3)3C-OH不能氧化成醛,CH3-OH、(CH3)3C-CH2-OH不能消去生成烯,這是普遍性與特殊性的關(guān)系。
乙醇能與水互溶,但維生素A難溶于水;乙醇與甲醚雖然組成相同,但由于結(jié)構(gòu)不同,兩物質(zhì)的熔沸點(diǎn)等性質(zhì)相差甚遠(yuǎn)。前者是量變引起了質(zhì)變,后者是質(zhì)變引起量變。
乙醇、苯酚、乙酸、葡萄糖分子中均含有羥基,因而它們都能與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣,但由于與羥基相連的基團(tuán)各不相同,基團(tuán)間相互影響的結(jié)果使羥基表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)又具有明顯的差異,如:乙醇、葡萄糖溶液呈中性,苯酚溶液呈弱酸性,乙酸溶液呈明顯酸性,這是普遍聯(lián)系與相互影響的辯證關(guān)系。
(2)內(nèi)因和外因
雖說(shuō)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),相同結(jié)構(gòu)的有機(jī)物具有相似的性質(zhì),但由于有機(jī)物化學(xué)性質(zhì)的“多面性”,具有相同結(jié)構(gòu)的有機(jī)物在不同條件下可能發(fā)生不同的反應(yīng)。所以分析有機(jī)反應(yīng),在首先考慮內(nèi)因即物質(zhì)結(jié)構(gòu)的同時(shí),還必須充分考慮外因,即反應(yīng)條件對(duì)有機(jī)反應(yīng)的影響。
如乙醇與濃H2SO4共熱至170℃,發(fā)生消去反應(yīng),主要生成乙烯;但若是140℃,則主要發(fā)生取代而得到乙醚。還如苯與Cl2在鐵為催化劑時(shí)發(fā)生取代得氯苯,但在紫外線照射時(shí),則發(fā)生加成生成“六六六”。
因此,我們?cè)跁?shū)寫(xiě)有機(jī)化學(xué)方程式時(shí)必須注明反應(yīng)條件。
(3)量變與質(zhì)變
恩格斯說(shuō)過(guò):“化學(xué)可以稱為研究物體由于量的構(gòu)成的變化而發(fā)生的質(zhì)變的科學(xué)。”有機(jī)化學(xué)中同系物間由于碳鏈上碳原子數(shù)目在量上的增長(zhǎng)和分支,造成有機(jī)物種類繁多和無(wú)限復(fù)雜;同分異構(gòu)體的存在是由于運(yùn)動(dòng)的量變而引起質(zhì)變的表現(xiàn)。在復(fù)習(xí)中,要能從量的變化中理解質(zhì)的變化,也要從質(zhì)的變化中認(rèn)清量的變化。
如在烷烴同系物中,隨分子量的增大,分子間作用力增強(qiáng),烷烴的狀態(tài)從氣態(tài)→液態(tài)→固態(tài)變化,熔、沸點(diǎn)也升高。還如乙醇與甲醚組成相同,由于原子和原子間連接次序不同,兩者性質(zhì)迥然不同。
(4)普遍聯(lián)系和相互影響
有機(jī)物的分子里各原子或原子團(tuán)之間都是相互聯(lián)系,相互作用,相互影響的。復(fù)習(xí)中要從物質(zhì)間結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的關(guān)系去認(rèn)識(shí)性質(zhì)的關(guān)系。如乙醇、苯酚、乙酸、葡萄糖分子中均含有羥基,因而它們都能與金屬鈉反應(yīng)放出氫氣,但由于它們分子中與羥基相連的烴基不同,乙醇,葡萄糖溶液呈現(xiàn)中性,苯酚溶液顯弱酸性,而乙酸溶液呈現(xiàn)明顯的酸性。再如甲苯等苯的同系物均能使酸性KMnO4溶液褪色,而苯則不能,這就是因?yàn)槠浞肿又袀?cè)鏈?zhǔn)鼙江h(huán)影響的緣故,甲苯比苯容易取代,則是因?yàn)榧谆绊懕江h(huán)的結(jié)果。又如醛分子和羥酸分子都含有羰基,醛羰基容易發(fā)生加成反應(yīng),而羧酸分子中羰基受直接相連的羥基影響不能發(fā)生加成反應(yīng)。
蘊(yùn)含在有機(jī)化學(xué)中的辯證關(guān)系還很多,關(guān)鍵在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時(shí),能對(duì)具體問(wèn)題做具體分析,依據(jù)事物的內(nèi)在特征、外部條件綜合考慮,靈活地作出判斷、做出處理,養(yǎng)成辯證思維的習(xí)慣。
四、抓好相互聯(lián)系──促進(jìn)知識(shí)融會(huì)貫通
在有機(jī)學(xué)習(xí)中,除了掌握好各類有機(jī)物的性質(zhì)、用途外,更重要的是要掌握有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,理清知識(shí)間的聯(lián)系,形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò),達(dá)到對(duì)知識(shí)的融會(huì)貫通之目的。
如重要烴及烴的衍生物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系可表示為:
CH ≡ CH → CH2=CH2 → CH3-CH3 → CH3-CH2-Cl → CH3-CH2-OH → CH3CHO → CH3COOH → CH3COOCH2CH3
學(xué)習(xí)有機(jī)物的相互轉(zhuǎn)化,不僅要掌握轉(zhuǎn)化過(guò)程的反應(yīng)方程式、反應(yīng)類型,更要理解轉(zhuǎn)化過(guò)程與物質(zhì)性質(zhì)、制備、用途的關(guān)系。
六、理論聯(lián)系實(shí)際──達(dá)到知識(shí)的升華
理論聯(lián)系實(shí)際是一切認(rèn)識(shí)活動(dòng)的基本原則。化學(xué)作為一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,有機(jī)化學(xué)作為與生產(chǎn)生活密切相關(guān)的知識(shí)更應(yīng)如此,在學(xué)習(xí)中要善于運(yùn)用化學(xué)原理去分析生活中的化學(xué)現(xiàn)象、解決實(shí)際問(wèn)題,又要善于在解決問(wèn)題的過(guò)程中加深對(duì)化學(xué)原理的理解,達(dá)到知識(shí)的升華。
如在學(xué)了《多糖》一節(jié)后,會(huì)分析吃干糧時(shí)細(xì)嚼慢咽,在口腔中咀嚼時(shí)間長(zhǎng)些,能體驗(yàn)到味道變化的道理,還可聯(lián)系很多飲食保健的道理:飯后不能喝過(guò)多的水,有些食物能幫助消化,有些食物又阻礙了消化等,這樣對(duì)淀粉的水解有了一個(gè)深層次的理解。通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際,拓寬了學(xué)習(xí)的思路,培養(yǎng)了思維的靈活性、適應(yīng)性,學(xué)會(huì)關(guān)心社會(huì)生活,并努力用所學(xué)的知識(shí)去解釋生活中的現(xiàn)象,提高了知識(shí)的遷移能力和創(chuàng)新能力.
有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法二
1、找本國(guó)內(nèi)教科書(shū)學(xué)習(xí)好基本反應(yīng),不懂的地方不要死扣,主要加強(qiáng)印象,對(duì)于一些基本概念掌握好,如共振,octet rule,molecular orbital, Sn, E1等基本概念。推薦邢其毅的有機(jī)化學(xué)。不過(guò)先用不著看后面的章節(jié)如蛋白、糖等內(nèi)容。
2、找本國(guó)外的有機(jī)化學(xué)原版書(shū),如mcmurry或carey等人編的organic chemistry.熟悉外文專業(yè)詞匯的同時(shí),加深理解,老外寫(xiě)的書(shū)都深入淺出,并不難理解(除了英文討厭以外)。
3、正式入門(mén)先看兩本書(shū)grossman的The art of writing reasonable organic reaction mechanisms或miller的writing reaction mechanisms in organic chemistry.還有一本pushing electrons. 學(xué)習(xí)機(jī)理的寫(xiě)法和深入了解電子轉(zhuǎn)移的內(nèi)涵。不用記住里面的機(jī)理,主要學(xué)習(xí)從反應(yīng)如何合理的推導(dǎo)機(jī)理。
3、閱讀專題小冊(cè)子,如國(guó)內(nèi)超星上的親核加成反應(yīng)、飽和碳原子上的親核取代反應(yīng)歷程等等按照基礎(chǔ)反應(yīng)特點(diǎn)介紹的小冊(cè)子。也有一些外文書(shū)籍,我就不寫(xiě)了。
4、看一本立體化學(xué)方面的入門(mén)書(shū)籍,推薦oxford chemistry primer 系列Organic_Stereochemistry或longman公司出版的guide to organic stereochemistry.國(guó)內(nèi)有超星上有一本較早的翻譯自法國(guó)的有機(jī)立體化學(xué)入門(mén)(作者可能為henry kargan 記不太清),雖然有些觀點(diǎn)較為過(guò)時(shí),但寫(xiě)的較簡(jiǎn)單,適合初學(xué)者。
5、學(xué)習(xí)高等有機(jī)化學(xué)(主張中英文對(duì)照學(xué)習(xí)),carey或march的advanced organic chemistry 是經(jīng)典,國(guó)內(nèi)好像都有中譯本,雖然譯本年代較早,但有助于英文版的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)是肯定不懂的地方很多,方法有兩個(gè)一是在網(wǎng)上搜索不懂的概念(最好在專業(yè)英文網(wǎng)站找),二是找專題小冊(cè)子。實(shí)在不懂就暫時(shí)一放,有一天你就會(huì)頓悟的。同時(shí)推薦havard 的 evans講義對(duì)照學(xué)習(xí),并學(xué)習(xí)上面的挑戰(zhàn)問(wèn)題。
6、學(xué)習(xí)有機(jī)立體電子效應(yīng)(steroelectronic effects)的一本書(shū),法國(guó)人寫(xiě)的中英文兩種版本都有,我記不清了。fleming 或kirby的也很好,但很難搞到。
7、學(xué)習(xí)有機(jī)合成的書(shū)籍(如smith 編的 organic synthesis 很好,國(guó)內(nèi)也有如黃培強(qiáng)編的有機(jī)合成也可以,黃憲也有)。有本小冊(cè)子不錯(cuò),guidebook to organic synthesis(世界圖書(shū)出版公司)
8、如果想深入了解某領(lǐng)域的內(nèi)容如雜環(huán)化學(xué)、糖化學(xué)等。可從淺入深的學(xué)習(xí),先學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)的小冊(cè)子,千萬(wàn)別找國(guó)內(nèi)的大布頭看,再看外文專著(可找大部頭看)。
9、看全合成文獻(xiàn)或?qū)V軌驇椭阃ㄟ^(guò)實(shí)際問(wèn)題理解所學(xué)有機(jī)理論。organic synthesis workbook 不錯(cuò)(共兩冊(cè))或k C N 這個(gè)大牛寫(xiě)的經(jīng)典全合成兩本書(shū)。
10、手中常備書(shū)籍或電子資料:有機(jī)人名反應(yīng)及機(jī)理、 有機(jī)合成中的保護(hù)基、金屬有機(jī)化學(xué)、Organic Synthesis Collective、溶劑純化(5th 外文)等就不列舉了。
11、如果你是狂熱的愛(ài)好者,那么再深入學(xué)習(xí)立體化學(xué)(Eliel 編的)、有機(jī)金屬催化、多組分反應(yīng)、氧化、還原、周環(huán)等高深功夫。參考書(shū)不列了。
12、推薦多看老外寫(xiě)的Lecture notes,非常棒。
有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法三
(1)、培養(yǎng)發(fā)散思維能力,提高思維的靈活性
發(fā)散思維是一種不依靠常規(guī),尋求變異,從多角度尋求解決問(wèn)題方法的思維形式,是將輸入的一種信息轉(zhuǎn)化為多種目的輸出,其主要特點(diǎn)是具有多向性,靈活性和獨(dú)特性,聯(lián)系越多,發(fā)散越廣,在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中,注意發(fā)散思維能力的培養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生能夠運(yùn)用自己所儲(chǔ)存的有機(jī)知識(shí),將有機(jī)化學(xué)實(shí)際問(wèn)題分解,遷移。轉(zhuǎn)換,重組,尋求問(wèn)題解決的立法的能力,使所學(xué)有機(jī)知識(shí)得以靈活運(yùn)用,在教學(xué)過(guò)程中,教師可選擇有一定思考性,多角度聯(lián)想的問(wèn)題使學(xué)生思維向多層次,多方位,跨學(xué)科發(fā)散,從而達(dá)到激發(fā)學(xué)生的求知欲望,訓(xùn)練學(xué)生拓寬思路的目的,培養(yǎng)思維的靈活性,適應(yīng)性。例如,根據(jù)某有機(jī)物的結(jié)構(gòu)可推測(cè)
(2)、培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力
逆向思維又稱反向思維,其實(shí)質(zhì)是由求知推向已知,有機(jī)化學(xué)中的合成題也是高考的常考題型,在教學(xué)中,通過(guò)有機(jī)合成訓(xùn)練,使學(xué)生掌握“逆推順展”的方法,打破通常的順向思維的定式,培養(yǎng)學(xué)生逆向思維的能力。通過(guò)逆向思維,可以提高思維的敏捷性。
(3)、培養(yǎng)綜合思維能力,提高思維的創(chuàng)造性
在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中,教師可利用習(xí)題課訓(xùn)練學(xué)生的綜合思維能力。教師可通過(guò)學(xué)生掌握的知識(shí)點(diǎn),把問(wèn)題按照內(nèi)在聯(lián)系,讓學(xué)生進(jìn)行抽象歸納、推理、想象、分析、綜合,找出問(wèn)題的規(guī)律性,培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力和創(chuàng)造能力,提高思維的綜合性,整體性和創(chuàng)造性。
