自然觀在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用

1、自然觀在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用一、用質(zhì)量互變規(guī)律認(rèn)識有機(jī)化合物的有機(jī)化合物化學(xué)性質(zhì)。含有-H的有機(jī)化合物在特定條件下較活潑,在不同條件下發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng)。例如:甲苯中-H在光照條件下與鹵素發(fā)生自由基取代反應(yīng),乙酸中-H在磷的作用下與鹵素發(fā)生異裂型取代反應(yīng)。其原因是甲苯中C-H鍵極性弱,易發(fā)生均裂,乙醇中C-H鍵極性弱,易發(fā)生異裂。烯烴含有鍵易發(fā)生親電加成反應(yīng),而苯雖然也含有鍵,但它不發(fā)生親電加成反應(yīng),易發(fā)生親電取代反應(yīng),其原因是二者鍵的鍵能不同。乙烷能發(fā)生均裂型自由基取代,乙炔能與AgNO3發(fā)生異裂反應(yīng),而乙烯卻不易發(fā)生均裂型自由基取代,也不易發(fā)生異裂取代乙烷:C-H乙烯:C-H乙炔:C-HSP3

2、-SSP2-SSP-S二、用內(nèi)因和外因關(guān)系認(rèn)識有機(jī)反應(yīng)的復(fù)雜性內(nèi)因是變化的根據(jù),外因是變化的條件,內(nèi)因通過外因而起作用。有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)是有機(jī)反應(yīng)的內(nèi)因,即結(jié)構(gòu)決定性質(zhì);反應(yīng)試劑、催化劑及溫度等反應(yīng)條件是外因。同一有機(jī)化合物在不同條件下發(fā)生不同的有機(jī)反應(yīng),例如:甲苯在光照下與鹵素發(fā)生自由基取代反應(yīng),即甲基上的氫被取代;而甲苯在鹵化鐵作用下與鹵素發(fā)生親電取代反應(yīng),即苯環(huán)上的氫被取代。又如:溴乙烷與NaOH水溶液發(fā)生親核取代生成乙醇;與NaOH醇溶液發(fā)生消除反應(yīng)生成乙烯。不同類有機(jī)化合物可能具有相同的化學(xué)性,例如:酚、羧酸、吡咯等顯弱酸性;胺、吡啶、喹啉等顯弱堿性;芳烴、雜環(huán)化合物均發(fā)生親電取代反

3、應(yīng)等。三、用矛盾運(yùn)動規(guī)律掌握有機(jī)化合物反應(yīng)規(guī)律事物是矛盾的統(tǒng)一體,矛盾又分為主要矛盾與次要矛盾,而這在一定條件下相互轉(zhuǎn)化,同一矛盾存在主要矛盾方面和次要矛盾方面。大多數(shù)無機(jī)化合物屬于離子化合物,絕大多數(shù)有機(jī)化合物屬于共價化合物。共價鍵決定了有機(jī)化合物的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。能解釋和說明共價鍵的斷裂和形成的理論電子理論。在教學(xué)中讓學(xué)生掌握和運(yùn)用電子理論解釋結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系一直是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。矛盾運(yùn)動規(guī)律揭示了有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系。乙醇在濃H2SO4作用下受熱發(fā)生如下反應(yīng):H2SO42CH3CH2CH3CH2OCH2CH3+H2O140(1)H2SO4CH3OHCH2=CH2+H2O(

4、2)170提高溫度能加快上述反應(yīng)速率,在140時主要按反應(yīng)(1)進(jìn)行;在170時主要按反應(yīng)(2)進(jìn)行,通過控制溫度可以得到相應(yīng)的產(chǎn)物。甲苯與鹵素在不同條件下發(fā)生如下反應(yīng):光CH2Cl+HCl(1)CH3Cl2+CH3+HCl(2)CH3Cl2+FeCl3Cl甲苯中甲基上氫易發(fā)生自由基取代反應(yīng),苯環(huán)上氫易發(fā)生親電取代反應(yīng),在光照下Cl2生成氯自由基按反應(yīng)(1)進(jìn)行;在FeCl3作用下Cl2的親電性增強(qiáng),按反應(yīng)(2)進(jìn)行。大多數(shù)有機(jī)反應(yīng)屬于異裂型反應(yīng),根據(jù)反應(yīng)試劑的作用不同有機(jī)反應(yīng)分為親電型和親核型反應(yīng);反應(yīng)試劑分為親電試劑和親核試劑。在同一個反應(yīng)中,親電作用和親核作用是對立統(tǒng)一的,親電試劑進(jìn)攻引

5、起的反應(yīng)為親電型反應(yīng);親核試劑進(jìn)攻引起的反應(yīng)為親核型反應(yīng)。根據(jù)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)能確定哪些有機(jī)化合物發(fā)生親電型或親核型反應(yīng),哪些試劑能作為親電試劑或親核試劑,我們就能掌握有機(jī)反應(yīng)的規(guī)律。例如:烯烴、炔烴都有含有鍵易被親電試劑進(jìn)攻,且鍵不穩(wěn)定,與親電試劑(如:鹵化氫、鹵素)發(fā)生親電加成反應(yīng)。芳烴、雜環(huán)化合物都含有鍵,但鍵穩(wěn)定,與親電試劑(鹵素、硝酸等)發(fā)生親電取代反應(yīng)。羰基化合物中,羰基碳原子帶有正負(fù)荷,易被親核試劑進(jìn)攻發(fā)生親核加成反應(yīng)。鹵代烷烴中碳鹵鍵碳原子帶有正負(fù)荷,易被親核試劑進(jìn)攻發(fā)生親核取代反應(yīng)等。哲學(xué)對自然科學(xué)的指導(dǎo)作用已被世人所公認(rèn),多年來的教學(xué)實(shí)踐也收到了優(yōu)良的教學(xué)效果。作為教師,應(yīng)當(dāng)不斷地提高自己的哲學(xué)