有机化学的学习方法
面对繁重的学习任务,你是否想到过怎样才能提高有机化学的学习效率?今天学习啦小编就与大家分享:有机化学的学习方法,希望对大家的学习有帮助!
有机化学的学习方法一
一、结构决定性质──学习有机化学的法宝
结构决定性质,性质反映结构在有机化学中表现得特别明显,这不仅表现在化学性质中,同时也体现在物理性质上。因此在有机化学的学习中,要善于利用好这个法宝。这样在有机化学学习时能触类旁通,收到事半功倍之效果。
从物理性质看:烃一般是非极性或弱极性的分子。分子间的作用力比较小,因此烃的熔点、沸点比较低,碳原子数小于等于4的烃常温下为气态,烃一般难溶于强极性的溶剂水中;烃的衍生物随着官能团极性的增强,分子间作用力增大,其熔点、沸点都比相对分子质量相当的烃类要高,如乙醇的沸点为78℃,比相对分子质量相当的丙烷高出120.07℃;具有强极性的烃的衍生物,容易溶解在强极性的溶剂水中,如低碳原子的醇、醛、酸能与水互溶。
从化学性质看:烷烃的单键结构决定了化学性质的稳定性,取代反应为它的特征反应;不饱和烃中的双键、叁键由于其中的一个、二个键易断裂,化学性质比较活泼,加成和加聚反应为它们的特征反应;苯芳烃由于苯环结构的特殊性使其具饱和烃和不饱和烃的双重性质,能发生取代和加成反应;烃的衍生物的性质,决定于官能团的性质,因此要根据官能团种类去分析烃的衍生物的性质。如甲酸乙酯、葡萄糖,尽管它们不属于醛类,但它们都含有醛基,因此它们都具有醛的主要性质(如银镜反应等),甲酸(H-CO-OH)从结构看,既有-COOH,又有-CHO,因此甲酸具有酸和醛的双重性质。
二、分析“断键”规律──正确书写反应的关键
在有机化学反应方程式书写时,同学们面对复杂的有机分子结构有些茫然,如果能抓住反应过程中化学键的“断键”规律,对正确书写反应产物,配平反应方程式将提供很大的帮助。例如乙醇主要化学反应的断键规律:
置换反应:2CH3CH2-O-H+2Na─→2CH3CH2ONa+H2↑
催化氧化:2CH3-CH2-OH+O2 ─→ 2CH3-CH=O+2H2O
(注:每二个氢原子结合一个氧原子生成水,故乙醇与氧气2:1反应)
取代反应:CH3CH2+OH+HBr─→CH3CH2Br+H2O
消去反应:CH2-CH2─→CH2=CH2+H2O
三、学会辩证分析──灵活运用知识的能力
在有机化学的学习中,我们通过弄懂一个或几个化合物的性质,来推知其它同系物的性质,从而使庞大的有机物体系化和规律化,这是学习有机化学的基本方法。但是,不同间的事物在考察普遍联系性的同时,还要认识其发展性和特殊性,这就需要我们运用辩证唯物主义的世界观和方法论去更全面、深刻地认识有机化学知识。
(1)普遍性与特殊性
有机物虽然种类繁多,但有同系物,而同系物的结构和性质是相似的,这就是普遍性。因此,在复习时只要认真弄懂一个或几个化合物,就可推知其它同系物的性质,从而把庞大的有机物体系化和规律化。但是,任何特殊性都不能完全包括在普遍性之中,复习中要善于在有机物的特殊性中发现普遍性,又要在普遍性的指导下研究特殊性。以醇为例:醇类能催化氧化为醛、发生消去生成烯,但(CH3)3C-OH不能氧化成醛,CH3-OH、(CH3)3C-CH2-OH不能消去生成烯,这是普遍性与特殊性的关系。
乙醇能与水互溶,但维生素A难溶于水;乙醇与甲醚虽然组成相同,但由于结构不同,两物质的熔沸点等性质相差甚远。前者是量变引起了质变,后者是质变引起量变。
乙醇、苯酚、乙酸、葡萄糖分子中均含有羟基,因而它们都能与金属钠反应放出氢气,但由于与羟基相连的基团各不相同,基团间相互影响的结果使羟基表现出来的性质又具有明显的差异,如:乙醇、葡萄糖溶液呈中性,苯酚溶液呈弱酸性,乙酸溶液呈明显酸性,这是普遍联系与相互影响的辩证关系。
(2)内因和外因
虽说结构决定性质,相同结构的有机物具有相似的性质,但由于有机物化学性质的“多面性”,具有相同结构的有机物在不同条件下可能发生不同的反应。所以分析有机反应,在首先考虑内因即物质结构的同时,还必须充分考虑外因,即反应条件对有机反应的影响。
如乙醇与浓H2SO4共热至170℃,发生消去反应,主要生成乙烯;但若是140℃,则主要发生取代而得到乙醚。还如苯与Cl2在铁为催化剂时发生取代得氯苯,但在紫外线照射时,则发生加成生成“六六六”。
因此,我们在书写有机化学方程式时必须注明反应条件。
(3)量变与质变
恩格斯说过:“化学可以称为研究物体由于量的构成的变化而发生的质变的科学。”有机化学中同系物间由于碳链上碳原子数目在量上的增长和分支,造成有机物种类繁多和无限复杂;同分异构体的存在是由于运动的量变而引起质变的表现。在复习中,要能从量的变化中理解质的变化,也要从质的变化中认清量的变化。
如在烷烃同系物中,随分子量的增大,分子间作用力增强,烷烃的状态从气态→液态→固态变化,熔、沸点也升高。还如乙醇与甲醚组成相同,由于原子和原子间连接次序不同,两者性质迥然不同。
(4)普遍联系和相互影响
有机物的分子里各原子或原子团之间都是相互联系,相互作用,相互影响的。复习中要从物质间结构特点的关系去认识性质的关系。如乙醇、苯酚、乙酸、葡萄糖分子中均含有羟基,因而它们都能与金属钠反应放出氢气,但由于它们分子中与羟基相连的烃基不同,乙醇,葡萄糖溶液呈现中性,苯酚溶液显弱酸性,而乙酸溶液呈现明显的酸性。再如甲苯等苯的同系物均能使酸性KMnO4溶液褪色,而苯则不能,这就是因为其分子中侧链受苯环影响的缘故,甲苯比苯容易取代,则是因为甲基影响苯环的结果。又如醛分子和羟酸分子都含有羰基,醛羰基容易发生加成反应,而羧酸分子中羰基受直接相连的羟基影响不能发生加成反应。
蕴含在有机化学中的辩证关系还很多,关键在学习有机化学时,能对具体问题做具体分析,依据事物的内在特征、外部条件综合考虑,灵活地作出判断、做出处理,养成辩证思维的习惯。
四、抓好相互联系──促进知识融会贯通
在有机学习中,除了掌握好各类有机物的性质、用途外,更重要的是要掌握有机物之间的相互转化关系,理清知识间的联系,形成知识网络,达到对知识的融会贯通之目的。
如重要烃及烃的衍生物的相互转化关系可表示为:
CH ≡ CH → CH2=CH2 → CH3-CH3 → CH3-CH2-Cl → CH3-CH2-OH → CH3CHO → CH3COOH → CH3COOCH2CH3
学习有机物的相互转化,不仅要掌握转化过程的反应方程式、反应类型,更要理解转化过程与物质性质、制备、用途的关系。
六、理论联系实际──达到知识的升华
理论联系实际是一切认识活动的基本原则。化学作为一门以实验为基础的学科,有机化学作为与生产生活密切相关的知识更应如此,在学习中要善于运用化学原理去分析生活中的化学现象、解决实际问题,又要善于在解决问题的过程中加深对化学原理的理解,达到知识的升华。
如在学了《多糖》一节后,会分析吃干粮时细嚼慢咽,在口腔中咀嚼时间长些,能体验到味道变化的道理,还可联系很多饮食保健的道理:饭后不能喝过多的水,有些食物能帮助消化,有些食物又阻碍了消化等,这样对淀粉的水解有了一个深层次的理解。通过理论联系实际,拓宽了学习的思路,培养了思维的灵活性、适应性,学会关心社会生活,并努力用所学的知识去解释生活中的现象,提高了知识的迁移能力和创新能力.
有机化学的学习方法二
1、找本国内教科书学习好基本反应,不懂的地方不要死扣,主要加强印象,对于一些基本概念掌握好,如共振,octet rule,molecular orbital, Sn, E1等基本概念。推荐邢其毅的有机化学。不过先用不着看后面的章节如蛋白、糖等内容。
2、找本国外的有机化学原版书,如mcmurry或carey等人编的organic chemistry.熟悉外文专业词汇的同时,加深理解,老外写的书都深入浅出,并不难理解(除了英文讨厌以外)。
3、正式入门先看两本书grossman的The art of writing reasonable organic reaction mechanisms或miller的writing reaction mechanisms in organic chemistry.还有一本pushing electrons. 学习机理的写法和深入了解电子转移的内涵。不用记住里面的机理,主要学习从反应如何合理的推导机理。
3、阅读专题小册子,如国内超星上的亲核加成反应、饱和碳原子上的亲核取代反应历程等等按照基础反应特点介绍的小册子。也有一些外文书籍,我就不写了。
4、看一本立体化学方面的入门书籍,推荐oxford chemistry primer 系列Organic_Stereochemistry或longman公司出版的guide to organic stereochemistry.国内有超星上有一本较早的翻译自法国的有机立体化学入门(作者可能为henry kargan 记不太清),虽然有些观点较为过时,但写的较简单,适合初学者。
5、学习高等有机化学(主张中英文对照学习),carey或march的advanced organic chemistry 是经典,国内好像都有中译本,虽然译本年代较早,但有助于英文版的学习。学习是肯定不懂的地方很多,方法有两个一是在网上搜索不懂的概念(最好在专业英文网站找),二是找专题小册子。实在不懂就暂时一放,有一天你就会顿悟的。同时推荐havard 的 evans讲义对照学习,并学习上面的挑战问题。
6、学习有机立体电子效应(steroelectronic effects)的一本书,法国人写的中英文两种版本都有,我记不清了。fleming 或kirby的也很好,但很难搞到。
7、学习有机合成的书籍(如smith 编的 organic synthesis 很好,国内也有如黄培强编的有机合成也可以,黄宪也有)。有本小册子不错,guidebook to organic synthesis(世界图书出版公司)
8、如果想深入了解某领域的内容如杂环化学、糖化学等。可从浅入深的学习,先学习国内的小册子,千万别找国内的大布头看,再看外文专著(可找大部头看)。
9、看全合成文献或专著,能够帮助你通过实际问题理解所学有机理论。organic synthesis workbook 不错(共两册)或k C N 这个大牛写的经典全合成两本书。
10、手中常备书籍或电子资料:有机人名反应及机理、 有机合成中的保护基、金属有机化学、Organic Synthesis Collective、溶剂纯化(5th 外文)等就不列举了。
11、如果你是狂热的爱好者,那么再深入学习立体化学(Eliel 编的)、有机金属催化、多组分反应、氧化、还原、周环等高深功夫。参考书不列了。
12、推荐多看老外写的Lecture notes,非常棒。
有机化学的学习方法三
(1)、培养发散思维能力,提高思维的灵活性
发散思维是一种不依靠常规,寻求变异,从多角度寻求解决问题方法的思维形式,是将输入的一种信息转化为多种目的输出,其主要特点是具有多向性,灵活性和独特性,联系越多,发散越广,在有机化学教学中,注意发散思维能力的培养,培养学生能够运用自己所储存的有机知识,将有机化学实际问题分解,迁移。转换,重组,寻求问题解决的立法的能力,使所学有机知识得以灵活运用,在教学过程中,教师可选择有一定思考性,多角度联想的问题使学生思维向多层次,多方位,跨学科发散,从而达到激发学生的求知欲望,训练学生拓宽思路的目的,培养思维的灵活性,适应性。例如,根据某有机物的结构可推测
(2)、培养学生的逆向思维能力
逆向思维又称反向思维,其实质是由求知推向已知,有机化学中的合成题也是高考的常考题型,在教学中,通过有机合成训练,使学生掌握“逆推顺展”的方法,打破通常的顺向思维的定式,培养学生逆向思维的能力。通过逆向思维,可以提高思维的敏捷性。
(3)、培养综合思维能力,提高思维的创造性
在有机化学教学中,教师可利用习题课训练学生的综合思维能力。教师可通过学生掌握的知识点,把问题按照内在联系,让学生进行抽象归纳、推理、想象、分析、综合,找出问题的规律性,培养学生的知识迁移能力和创造能力,提高思维的综合性,整体性和创造性。