论文部分内容阅读
摘 要：学生思维能力的培养是多方面的，需要教师认真优化自己的课堂教学方法，把立足点转到指导学生、点拨学生上，注重学生的能力培养。文章结合教学高中有机化学解题的实践经验，从类推思维、发散思维、逆向思维、动态思维四个方面就如何培养学生思维能力进行了简单阐述。
关键词：有机化学;解题能力;类推思维;发散思维;逆向思维;动态思维
有机化学是高考必考知识点，该部分内容学生很难学懂，特别是不会解题。因此想要学好该部分内容，掌握好该部分内容知识，培养学生思维能力非常关键。所以，文章结合教学高中有机化学的实际情况，从类推思维、发散思维、逆向思维、动态思维四个方面谈谈如何培养学生解题的思维能力。
一、 从官能团及代表物入手培养学生类推思维能力
官能团决定着各类有机物的主要化学性质，有了某种官能团，就能得知有机物在什么样的条件下会在哪个化学键断裂，怎样形成新的化学键。掌握了这种方法，就能用类推思维去培养学生的解题思维能力。
如有些人喜欢喝苹果醋用来减肥，为什么呢？那是因为苹果醋具有减肥等功能。苹果酸（即α-羟基丁二酸）是苹果醋的主要酸性物质。
苹果酸结构简式如下：
HOOC—CH—CH2—COOHOH
问题：下列说法不正确的是（ ）
A. 苹果酸能发生酯化反应
B. 苹果酸能发生催化氧化反应
C. 苹果酸能发生消去反应
D. 1mol苹果酸与Na反应最多消耗2molNa
分析：苹果酸含有羟基（—OH）和羧基（—COOH），它具有乙醇和乙酸的性质，所以1mol苹果酸与Na反应最多消耗3molNa。故不正确答案为D。
学习每类有机物，记住官能團，就可判断该有机物在什么条件下会在哪个化学键断裂，又怎样形成新的化学键。根据这种方法，可把该有机物的代表物作为标准，运用到相类似的有机物中。
例如乙醇，官能团为羟基（—OH），结构式为：
取代反应：与Na反应在①处断键，生成CH3CH2ONa，与HX（氢卤酸）反应在②处断键，生成CH3CH2—X。
消去反应：浓硫酸存在并加热条件下，在②④处断键，生成CH2CH2。但与羟基连接最近的碳原子上须有氢原子才能发生消去反应。例如CH3C（CH3）2CH2OH不能发生消去反应。
氧化反应：在Cu或Ag存在并加热条件下，在①③处断键，生成CH3CHO。但乙醇中与羟基连接的碳原子上至少有2个氢原子才能氧化成醛，只有1个氢原子氧化成酮，没有氢原子不发生氧化反应。
酯化反应：在浓硫酸存在并加热条件下，与羧酸（R—CO18OH）反应，在①处断键，生成R—COOCH2CH3。
只要让学生掌握了乙醇的化学性质及断键的原理，以后学生遇到的有机物再复杂，只要看到羟基（—OH）连接在链烃基上，就可用乙醇的化学性质来类推。这是让学生用熟悉的代表物解决复杂有机物的化学性质的思维问题。
二、 从一题多解培养学生发散思维能力
一题多解是指同一个题可用多种方法来解答的题型。有机化学教学，教师要教会学生一题多解。因为一题多解，可以锻炼学生解题的思维，让学生在最短时间内迅速解出题来。
如分别计算1molCH4、1molC3H6、1molC2H5OH（C2H6O）、1molC6H12O6完全燃烧消耗O2的物质的量。
解法1：
分析：此题可用有机物燃烧的化学方程式进行计算得出答案。
此方法是一种常规解题方法，大多数学生都能理解和掌握，但是必须写出燃烧的化学方程式，花费的时间相对较多。
解法2：
分析：根据化学反应前后
用此方法可快捷算出有机物燃烧消耗的氧气，不需写出燃烧化学方程式，可为学生节省做题时间。
又如2.3g某有机物A完全燃烧后，生成0.1molCO2和2.7gH2O。燃烧后该化合物蒸气与空气相对密度测得1.6。求该化合物的分子式。
解法1：
分析：根据某有机物A完全燃烧后生成CO2和H2O，通过质量守恒定律知某有机物A中一定含有C、H元素，可能含有O元素，因为CO2和H2O中的O元素可能全部来自O2，也可能部分来自O2，部分来自A。A中是否含O元素，需要计算C、H元素的质量与A的质量，通过对比才能确定。有机物A的相对分子质量，可用阿伏伽德罗定律的推论M1M2=ρ1ρ2来求。
（1）求2.3g某有机物A中组成元素的质量。
根据碳元素守恒：m（C）=0.1mol×12g/mol=1.2g
根据氢元素守恒：m（H）=2.7g18g/mol×2×1g/mol=0.3g
m（C） m（H）=1.2g 0.3g=1.5g<2.3g，所以有机物A中还含有O元素，其质量为：m（O）=m（A）-m（H）-m（C）=2.3g-0.3g-1.2g=0.8g
（2）求该有机物的相对分子质量。
根据阿伏伽德罗定律的推论：M1M2=ρ1ρ2得：Mr（A）=29×1.6=46。
（3）求该有机物A中各元素原子的数目。
解法2：
分析：先求有机物A的相对分子质量。即求出A的物质的量，再分别计算CO2和H2O的物质的量。
（1）求该有机物A的相对分子质量。（与解法1同）：
（3）确定某有机物A中各元素的原子数目（即个数）。
根据质量守恒定律，C、H元素守恒得：有机物A中C、H元素的原子个数为，N（C）=2，N（H）=6，有机物A的分子式可设为C2H6Ox。根据有机物A的相对分子质量为46可求出x。 所以有机物A的分子式为C2H6O。
解法1比较烦琐，而解法2相对比较直观、简单。
由上可见，一题多解可培养学生的发散思维能力，让学生在考试中节省更多时间。
三、 从逆合成分析中培养学生逆向思维能力
逆合成分析法是将目标化合物往上推一步找到上一步反应的中间体的一种方法。这种方法依次上推，可以找到最适合的基础原料。
逆合成分析法示意如下：
目标化合物中间体中间体…基础原料
如用乙醇作原料，合成乙二酸乙二酯。
COOCH2COOCH2，写出合成路线。
分析：
（1）合成物含有2个酯基，用酯化反应规律水解酯基，可得到合成物，说明目标化合物可通过合成物酯化反应得到。
COOCH2COOCH2COOHCOOH CH2OHCH2OH
（2）醛氧化可得羧酸，上一步中间体是乙二醛，乙二醛氧化得乙二酸。
COOHCOOHCHOCHO
（3）乙二醛上一步中间体是乙二醇，乙二醇氧化可得乙二醛。
CHOCHOCH2OHCH2OH
（4）乙二醇上一步中间体是1，2—二溴乙烷，1，2—二溴乙烷水解，可得乙二醇。
CH2OHCH2OHCH2BrCH2Br
（5）1，2—二溴乙烷前一步的中间体应该是乙烯，乙烯与溴的四氯化碳发生加成反应得到1，2—二溴乙烷。
CH2BrCH2BrCH2CH2
（6）乙烯可以通过乙醇的消去反应得到。
CH2CH2CH3CH2OH
合成路线如下：
CH3CH2OH浓硫酸170℃CH2CH2Br2CH2BrCH2BrNaOH/H2O△CH2OHCH2OHCu或AgO2，△CHOCHO催化剂O2，△COOHCOOH浓硫酸/乙二醇△COOCH2COOCH2
有机物合成中的逆合成分析，要求学生打破常规思维，从目标化合物倒过来依次思考上一步的反应物，最终确定最适合的基础原料和最终合成路线。
四、 从利用现实现象培养学生动态思维能力
动态思维是用非静止的眼光来观察生活现象的一种思维方法。在高中有机化学相关内容教学中，教师可从实际现象入手，教会学生现解和掌握化学物质概念，探索化学物质性质、原理、规律，提高学生分析问题和解决问题的能力。
如教学“氨的分子结构和性质”一节内容时，教师让学生观察红色喷泉演示实验，认识氨跟水发生化学反应，存在动态平衡规律：
用反应动态平衡规律，讨论问题：
（1）氨水中存在哪些微粒？氨水跟液氨有何区别？
（2）氨水应如何保存？为什么？
（3）如何鉴别某一气体是否为氨气？
（4）为何能在浓氨水中加入固体烧碱制氨气？
通过观察演示，思考讨论，学生明白了氨的性质、组成，知道了氨的制备、贮存的关系，学会了运用化学知识理解提高分析问题和解决问题的能力。
总之，高中有机化学教学，需要教师运用好上述四种思维方法培养学生的解题能力。只有这样，才能迅速提高学生学习的效率。
参考文献：
[1]魏荣宝，陆金玲.在有机化学教学中加强学生思维能力的培养[J].天津工业大学学报，1998（5）.
[2]袁金芳.有机化学教学与思维能力培养[J].中学化学教学参考，1999（4）.
[3]杨荣俊.有机化学教学中方法与能力的培养[J].新作文：中学作文教学研究，2008（2）.
[4]人民教育出版社，课程教材研究所，化学课程教材研究开发中心.有机化学基础（选修5）[M].北京：人民教育出版社，2012.
[5]王燕，魏崇启.例谈有机化学教学中思维能力的培养[J].教学月刊·中学版：教学参考，2012（9）.
[6]王文熠.試论高中有机化学的解题方法[J].教育：文摘版，2016（7）.
作者简介：
张成立，云南省文山壮族苗族自治州，云南省文山州第一中学。
关键词：有机化学;解题能力;类推思维;发散思维;逆向思维;动态思维
有机化学是高考必考知识点，该部分内容学生很难学懂，特别是不会解题。因此想要学好该部分内容，掌握好该部分内容知识，培养学生思维能力非常关键。所以，文章结合教学高中有机化学的实际情况，从类推思维、发散思维、逆向思维、动态思维四个方面谈谈如何培养学生解题的思维能力。
一、 从官能团及代表物入手培养学生类推思维能力
官能团决定着各类有机物的主要化学性质，有了某种官能团，就能得知有机物在什么样的条件下会在哪个化学键断裂，怎样形成新的化学键。掌握了这种方法，就能用类推思维去培养学生的解题思维能力。
如有些人喜欢喝苹果醋用来减肥，为什么呢？那是因为苹果醋具有减肥等功能。苹果酸（即α-羟基丁二酸）是苹果醋的主要酸性物质。
苹果酸结构简式如下：
HOOC—CH—CH2—COOHOH
问题：下列说法不正确的是（ ）
A. 苹果酸能发生酯化反应
B. 苹果酸能发生催化氧化反应
C. 苹果酸能发生消去反应
D. 1mol苹果酸与Na反应最多消耗2molNa
分析：苹果酸含有羟基（—OH）和羧基（—COOH），它具有乙醇和乙酸的性质，所以1mol苹果酸与Na反应最多消耗3molNa。故不正确答案为D。
学习每类有机物，记住官能團，就可判断该有机物在什么条件下会在哪个化学键断裂，又怎样形成新的化学键。根据这种方法，可把该有机物的代表物作为标准，运用到相类似的有机物中。
例如乙醇，官能团为羟基（—OH），结构式为：
取代反应：与Na反应在①处断键，生成CH3CH2ONa，与HX（氢卤酸）反应在②处断键，生成CH3CH2—X。
消去反应：浓硫酸存在并加热条件下，在②④处断键，生成CH2CH2。但与羟基连接最近的碳原子上须有氢原子才能发生消去反应。例如CH3C（CH3）2CH2OH不能发生消去反应。
氧化反应：在Cu或Ag存在并加热条件下，在①③处断键，生成CH3CHO。但乙醇中与羟基连接的碳原子上至少有2个氢原子才能氧化成醛，只有1个氢原子氧化成酮，没有氢原子不发生氧化反应。
酯化反应：在浓硫酸存在并加热条件下，与羧酸（R—CO18OH）反应，在①处断键，生成R—COOCH2CH3。
只要让学生掌握了乙醇的化学性质及断键的原理，以后学生遇到的有机物再复杂，只要看到羟基（—OH）连接在链烃基上，就可用乙醇的化学性质来类推。这是让学生用熟悉的代表物解决复杂有机物的化学性质的思维问题。
二、 从一题多解培养学生发散思维能力
一题多解是指同一个题可用多种方法来解答的题型。有机化学教学，教师要教会学生一题多解。因为一题多解，可以锻炼学生解题的思维，让学生在最短时间内迅速解出题来。
如分别计算1molCH4、1molC3H6、1molC2H5OH（C2H6O）、1molC6H12O6完全燃烧消耗O2的物质的量。
解法1：
分析：此题可用有机物燃烧的化学方程式进行计算得出答案。
此方法是一种常规解题方法，大多数学生都能理解和掌握，但是必须写出燃烧的化学方程式，花费的时间相对较多。
解法2：
分析：根据化学反应前后
用此方法可快捷算出有机物燃烧消耗的氧气，不需写出燃烧化学方程式，可为学生节省做题时间。
又如2.3g某有机物A完全燃烧后，生成0.1molCO2和2.7gH2O。燃烧后该化合物蒸气与空气相对密度测得1.6。求该化合物的分子式。
解法1：
分析：根据某有机物A完全燃烧后生成CO2和H2O，通过质量守恒定律知某有机物A中一定含有C、H元素，可能含有O元素，因为CO2和H2O中的O元素可能全部来自O2，也可能部分来自O2，部分来自A。A中是否含O元素，需要计算C、H元素的质量与A的质量，通过对比才能确定。有机物A的相对分子质量，可用阿伏伽德罗定律的推论M1M2=ρ1ρ2来求。
（1）求2.3g某有机物A中组成元素的质量。
根据碳元素守恒：m（C）=0.1mol×12g/mol=1.2g
根据氢元素守恒：m（H）=2.7g18g/mol×2×1g/mol=0.3g
m（C） m（H）=1.2g 0.3g=1.5g<2.3g，所以有机物A中还含有O元素，其质量为：m（O）=m（A）-m（H）-m（C）=2.3g-0.3g-1.2g=0.8g
（2）求该有机物的相对分子质量。
根据阿伏伽德罗定律的推论：M1M2=ρ1ρ2得：Mr（A）=29×1.6=46。
（3）求该有机物A中各元素原子的数目。
解法2：
分析：先求有机物A的相对分子质量。即求出A的物质的量，再分别计算CO2和H2O的物质的量。
（1）求该有机物A的相对分子质量。（与解法1同）：
（3）确定某有机物A中各元素的原子数目（即个数）。
根据质量守恒定律，C、H元素守恒得：有机物A中C、H元素的原子个数为，N（C）=2，N（H）=6，有机物A的分子式可设为C2H6Ox。根据有机物A的相对分子质量为46可求出x。 所以有机物A的分子式为C2H6O。
解法1比较烦琐，而解法2相对比较直观、简单。
由上可见，一题多解可培养学生的发散思维能力，让学生在考试中节省更多时间。
三、 从逆合成分析中培养学生逆向思维能力
逆合成分析法是将目标化合物往上推一步找到上一步反应的中间体的一种方法。这种方法依次上推，可以找到最适合的基础原料。
逆合成分析法示意如下：
目标化合物中间体中间体…基础原料
如用乙醇作原料，合成乙二酸乙二酯。
COOCH2COOCH2，写出合成路线。
分析：
（1）合成物含有2个酯基，用酯化反应规律水解酯基，可得到合成物，说明目标化合物可通过合成物酯化反应得到。
COOCH2COOCH2COOHCOOH CH2OHCH2OH
（2）醛氧化可得羧酸，上一步中间体是乙二醛，乙二醛氧化得乙二酸。
COOHCOOHCHOCHO
（3）乙二醛上一步中间体是乙二醇，乙二醇氧化可得乙二醛。
CHOCHOCH2OHCH2OH
（4）乙二醇上一步中间体是1，2—二溴乙烷，1，2—二溴乙烷水解，可得乙二醇。
CH2OHCH2OHCH2BrCH2Br
（5）1，2—二溴乙烷前一步的中间体应该是乙烯，乙烯与溴的四氯化碳发生加成反应得到1，2—二溴乙烷。
CH2BrCH2BrCH2CH2
（6）乙烯可以通过乙醇的消去反应得到。
CH2CH2CH3CH2OH
合成路线如下：
CH3CH2OH浓硫酸170℃CH2CH2Br2CH2BrCH2BrNaOH/H2O△CH2OHCH2OHCu或AgO2，△CHOCHO催化剂O2，△COOHCOOH浓硫酸/乙二醇△COOCH2COOCH2
有机物合成中的逆合成分析，要求学生打破常规思维，从目标化合物倒过来依次思考上一步的反应物，最终确定最适合的基础原料和最终合成路线。
四、 从利用现实现象培养学生动态思维能力
动态思维是用非静止的眼光来观察生活现象的一种思维方法。在高中有机化学相关内容教学中，教师可从实际现象入手，教会学生现解和掌握化学物质概念，探索化学物质性质、原理、规律，提高学生分析问题和解决问题的能力。
如教学“氨的分子结构和性质”一节内容时，教师让学生观察红色喷泉演示实验，认识氨跟水发生化学反应，存在动态平衡规律：
用反应动态平衡规律，讨论问题：
（1）氨水中存在哪些微粒？氨水跟液氨有何区别？
（2）氨水应如何保存？为什么？
（3）如何鉴别某一气体是否为氨气？
（4）为何能在浓氨水中加入固体烧碱制氨气？
通过观察演示，思考讨论，学生明白了氨的性质、组成，知道了氨的制备、贮存的关系，学会了运用化学知识理解提高分析问题和解决问题的能力。
总之，高中有机化学教学，需要教师运用好上述四种思维方法培养学生的解题能力。只有这样，才能迅速提高学生学习的效率。
参考文献：
[1]魏荣宝，陆金玲.在有机化学教学中加强学生思维能力的培养[J].天津工业大学学报，1998（5）.
[2]袁金芳.有机化学教学与思维能力培养[J].中学化学教学参考，1999（4）.
[3]杨荣俊.有机化学教学中方法与能力的培养[J].新作文：中学作文教学研究，2008（2）.
[4]人民教育出版社，课程教材研究所，化学课程教材研究开发中心.有机化学基础（选修5）[M].北京：人民教育出版社，2012.
[5]王燕，魏崇启.例谈有机化学教学中思维能力的培养[J].教学月刊·中学版：教学参考，2012（9）.
[6]王文熠.試论高中有机化学的解题方法[J].教育：文摘版，2016（7）.
作者简介：
张成立，云南省文山壮族苗族自治州，云南省文山州第一中学。