例谈有机化学教学中思维能力的培养

初学有机化学的同学总是感觉有机化学不如　机化学知识。在有机化学教学中通常可以采用如下　无机化学容易理解．主要是没有及时地将学习无机　几种思维策略。　化学的思维方法合理迁移到有机化学的学习中。化　一、类比迁移。触类旁通　学教学中我们应该注意激发学生学习有机化学的　所谓类比思维是指根据不同物质在某一方面　兴趣，注重思维能力的培养，帮助学生自主建构有　具有的相似性。把一种物质的某些性质类比迁移到　池的本质原理都是氧化还原反应。但无论是能量的　为或教学程序的改变，而且是教师主动思考，精心　转换形式、电极名称、电极的要求、电极上发生的反　设计、实施和反思的结果；对学生的学而言，成功的　应等都存在差异。前者是自发进行的。后者要在外　学的过程不是机械被动的记忆过程，而是在教师指　界条件作用下被迫进行。电解池反应更注重氧化、　导下学生自主学习的过程。自主学习的过程是一个　还原性质强弱——即放电顺序分析，这是两者最大　教师指导下由“扶”到“放”的过程。教师不能代替学　的不同，但学生初学时容易混淆。复习时，除了对比　生构建知识体系，应从学生的思维角度出发，为学　两者构造上的不同外，关键点要突现在两者电极反　生寻找适当的学习支点，更好地让知识链接、衍生，　应书写的不同上。　从而帮助学生最终相对独立地完成建构活动，促进　５．启动元认知．主动整理　学生有效地学习。　‘　对于学生化学认知体系的建构，教师在平常教　２．互动性　学中也要经常性加以引导和督促。按照建构主义学　课堂教学是交流的过程，没有交流的课堂是沉闷　习观，教师不仅要帮助学生理解自己的反省认知过　的、无效的，课堂教学也是合作的过程，没有合作的课　程，更要使学生意识到他们在建构知识、认知中的　堂是单调的。教师应鼓励学生积极参与到课堂教学活　作用．也即强调学生理解知识认知建构过程。元认　动中来．使学生在思维的碰撞中构建知识体系。　知的实质就是个人自己反省认知过程，不断反思整　３．体验性　理自己认知结构以及相应的认知碎片．才能主动建　所谓体验，就是由学生的身心活动和直接经验　构更加完善、有效的化学认知体系。教师在课堂教　而产生的感情和意识。体验是学习中的生命领域，　学中，需经常性给学生一定的整理时间，让学生有　有了体验，使学习不再仅仅是属于认知和理性的范　意识地去整理知识认知碎片：在课外，可以定期督　畴，而且它已经拓展到情感、生理和人格的领域，从　促学生整理笔记、整理章节知识网络、整理订正错　而使学习过程不仅仅是知识增长过程，同时也是学　题集等。这些都能达到激发学生元认知的作用。　生身心和人格健全与发展的过程。体验性是现代学　四、构建良好化学认知体系的几点思考　习方式的突出特征。　良好化学认知体系的构建过程是教与学统一　总之．学生在学习化学过程中，学习能力的提　的过程。我们坚持以下观点。　升以及化学认知体系的建构都是艰巨而长远的任　１．自主性　务，教师在教学过程中，要有前瞻性，要对学生学习　对教师而言，成功的教的过程不仅仅是教学行　能力进行有意识的逐步培养。　ｊ鎏　款法探讨　……～　墨　另一种或另一类物质的逻辑推理方法。在学习有机　化学的过程中若能巧妙地运用类比思维，能使陌生　问题变得熟悉，复杂问题变得简单，从而达到触类　旁通、以点带面、事半功倍的学习效果。比如在多官　能团化合物的性质、有机合成与推断等题时。对陌　生物质往往有的同学感到无从下手．实际上只要我　们熟练理解简单有机物的化学性质，将该物质与熟　知的含相同官能团的有机化　合物相类比就可以轻松解决　问题。　ＣＨ３　例１　有关图１所示化　图１　合物的说法不正确的是　Ａ．既可以与Ｂｒ２的ｃｃｈ溶液发生加成反应，又　可以在光照下与Ｂｒ２发生取代反应　Ｂ．１　ｍｏｌ该化合物最多可以与３　ｍｏｌ　ＮａＯＨ反应　Ｃ．既可以催化加氢，又可以使酸性ＫＭｎＯ　溶　液褪色　Ｄ．既可以与ＦｅＣ１，溶液发生显色反应，又可以　与ＮａＨＣＯ。溶液反应放出ＣＯ：气体　解析：本题旨在考查多官能团化合物的性质。　类比联想乙烯、甲烷的特征反应可知Ａ正确；类比　乙酸乙酯、苯酚的性质可知Ｂ正确：类比乙烯的化　学性质比较容易判断Ｃ正确；有机物能与ＮａＨＣＯ　反应产生气体的一定含一ＣＯＯＨ，就不难判断Ｄ错　误了。　二、有序思考。严谨周密　为了把复杂问题简单化，我们思考问题时必须　按一定的顺序思考并且条理清晰、思维严密，即有　序思维。应用有序思维在解决有机化学问题时，主　要用于解决书写同分异构体以及同分异构体种数　的判断等题型。书写同分异构体一般按碳链异构、　官能团位置异构、官能团类别异构的顺序思考，同　时考虑碳链的对称性和等效性，以免重复或遗漏。　例２某有机物Ｂ结构简式为　２器　Ｈ，　其符合以下３个条件的同分异构体的数目有——个。　（１）含有邻二取代苯环结构；（２）与Ｂ有相同　官能团；（３）不与ＦｅＣｌ，溶液发生显色反应。写出其　中任意一个同分异构体的结构简式。　——解析：根据判断同分异构体的一般思路，首先　据条件（１）可确定碳架含邻二取代苯环；据条件（２）　圈　可以确定官能团为羧基和醇羟基；据条件（３）可知　不含酚羟基。可得Ｂ的同分异构体结构简式：　ＣＯＯＨ　ｃｏｏＨ　ｃＨ３　＝　ｃＨ２ｃＨ２０Ｈ、　＝　上＿－＃ＨＯＨ、　＝　ＬｑＨ０Ｕ。　Ｉ　Ｉ　ＣＨ３　ＣＯＯＨ　三、逆向突破。克服定势　逆向思维即打破常规思维，从问题的反面进行　探究，由结果反推进行反向思考的一种思维方式。逆　向思维有助于克服思维定势的局限性，是发现问题、　分析问题和解决问题的重要方式，主要适用于有机　推断和有机合成路线的设计型综合应用题。　例３图２中的Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ均为有机物。　０　Ｃ　据图２回答问题：　（１）Ｄ的化学名称是　（２）反应③的化学方程式是：　（有机物须用结构简式表示）；　（３）Ｂ的分子式是：　Ａ的结构简式是　，反应①的反　应类型是——；　（４）Ｇ是重要的工业原料，用化学方程式表示　Ｇ的一种工业用途——。　解析：本题属于典型的有机推断题，信息主要　集中于框图中，宜用逆向推断的方法突破。易知以　Ｇ（乙烯）为突破口逐步逆推知Ｄ为乙醇，Ｃ为乙酸，　Ｆ为乙酸乙酯，由Ｅ逆推Ｂ为　器　Ｈ，结合　反应①条件逆推得Ａ为（　［２　；　２器：ｃ　。这样　就能顺利解决其余问题。　有机合成与推断应熟练掌握常见官能团的化　学性质及反应条件，一般突破口可以是特征反应条　件、特征转化关系、特征数字等。同时还需细心审　题，严格按题目要求作答，以防会的做不对。　例４　已知：　Ｈ　２Ｏ：，Ｃ　Ｈ４—３Ｏ２，易知甲烷和乙烯分别耗氧　、３　，则　ＨＣ０ＯＨ　２ｘ＋３ｙ＝２．４（　＋ｙ）。可解得ｘ：ｙ＝３：２。　①　解法２：十字交叉法　Ｃｌ　同温同压下，体积比等于物质的量之比，即　②ＲＣＨ２ＣＯＯＨ　Ｒ￣ＨＣＯ０Ｈ　ｌｍｏｌ混合气体消耗２．４ｍｏ１０２。ｌｍｏｌＣＨ４消耗２ｍｏｌＯ２，　写出以苯酚和乙醇为原料制备　ｌｍｏｌＣＨ２＝ＣＨ２消耗３ｍｏｌＯ２。则　ｏｃＨ２Ｃｏ０ｃＨ２ＣＨ３的合成路线流程图（无机试剂　任用）。合成路线流程图例如下：　Ｃ２Ｈ４　３　／２　＼．４——＝　：．　、０手　旦２　一　．４　ＣＨ２＝ＣＨ　一ＨＢｒ　ＣＨ３ＣＨ２Ｂ　旦堕鎏ｃ　ＣＨ２０Ｈ　五、空间想象。顺势迁移　解析：根据逆合成分析法可知　为帮助学生理解化学键、晶体结构及有机化合　．　ｉ＠一　ａ一＠一ｏｎ　物的结构特征，学习化学还必须注重空间想象能力　　ｌ０｝ＣＨ　００Ｈ一｛　的培养。　Ｈ２ＣＯ￣．ＣＨ２ＣＨ３＊－　。　ｌｃｌＣＨ２ＣＯＯＨ＋一ｃＨ３Ｃ００Ｈ　例６下列化合物的分子中，所有原子都处于　。　ＣＨ２０Ｈ　ＣＩｔ　ＣＨｚ０Ｈ－＊ＣＨ　Ｈｏ　同一平面的有　将上述过程倒过来并注明合适的反应条件即　Ａ．乙烷　Ｂ．甲苯　Ｃ．氟苯　Ｄ．四氯乙烯　可得到相应的合成路线如下：　解析：共平面问题是近年来高考热点，这类题　切人点是平面型结构。中学化学中常见平面型分子　ＣＨ３ＣＨ２０Ｈ　ＣＨ３ＣＨ０硒　ｃＩ｛３Ｃ０ｏ　ｃｌＣＨ２Ｃ００Ｈ　有乙烯、苯和甲醛等。这些分子结构中的氢原子位　０　７　ｌＨ　０ＩＩ　№　ｏｊ　ｃ　。Ｈ？ｃＨ厂８＿ｏＣＨ　ｃＨ。置即使被其他原子取代，替代的原子仍共平面。所　ｊ　１　‘　　以。在学习有机化学的开始就应该帮助学生理解常　盟　昔　坚　见烃的分子构型：甲烷呈正四面体构型、乙烯平面　形分子、乙炔直线型分子、苯平面正六边形分子。Ａ、　四、多向发散，殊途同归　Ｂ分子均无平厩形结构单元，易知答案选Ｃ、Ｄ。　发散思维是创造性思维的主要特点，即从一个　六、等效转化，柳暗花明　目标出发。沿着各种不同的途径去思考．探求多种　所谓等效转化思维即等价转化的方法在化学　答案的思维，与聚合思维相对。发散思维的运用有　解题中的应用。适用于解决化学平衡、同分异构体　利于培养学生思维的广阔性，克服解题过程中的思　种数的判断以及看似缺数据的计算等问题。　维定势。由于引入官能团方法的多样性，在设计有　例７　甲苯（Ｃ　Ｈ。）和甘油（Ｃ。Ｈ　０３）组成的混合　机化合物的合成方案时，就可以采用发散思维。如　物中．若碳元素的质量分数为６０％，那么可以推断　有机合成中引入羟基的方法有多种：烯烃的水化、　氢元素的质量分数约为　卤代烃的水解、酯的水解、醛与氢气的加成反应等。　Ａ．５％　Ｂ．８．７％　Ｃ．１７．４％Ｄ．无法确定　另外，我们也可以通过一题多解、多题一解来培养　解析：根据Ｃ和Ｏ两种元素的Ａｒ：４Ｃ一３０易　学生思维的发散性。　知，甲苯和甘油具有相同的Ｍｒ，即Ｈ％与甲苯和甘　例５　甲烷和乙烯的混合气体完全燃烧时，消　耗相同状况下的氧气是混合气体体积的２．４倍，则　油的相对含量无关。Ｈ％＝斋ｘ１００％≈８．７％，故选Ｂ。　甲烷和乙烯的体积比是　化学学科相关的思维方法还有很多，只要我们　Ａ．１：１　Ｂ．１：３　Ｃ．２：３　Ｄ．３：２　能把这些思维方法渗透到基础知识的教学中，不仅　解法１：关系式法　可以激发学生学习化学的兴趣．还能很好地提升他　设甲烷和乙烯的物质的量分别为　、Ｙ。由ＣＨ　一　们的能力，以更好地落实化学高效课堂。