福建省古田縣第一中學高中化學教學論文《辯證思想解決化學問題（5）》.doc

辯證思想解決化學問題(5)五、內因與外因的辯證關系辯證唯物主義認為：“內因是變化的根據(jù)，決定著事物發(fā)展的根本方向，外因是變化的條件，是事物發(fā)展的第二位原因?！笔挛锏淖兓l(fā)展是內因和外因共同作用的結果。內因是事物變化發(fā)展的根據(jù)；外因是事物變化發(fā)展的條件；外因通過內因起作用。1結構與性質的關系正是“內因是變化的根據(jù)”的具體體現(xiàn)。內因是事物存在的基礎，決定著事物的根本性質，是事物運動、變化、發(fā)展的源泉。物質的結構決定著物質的性質，正是“內因是變化的根據(jù)”的具體體現(xiàn)。結構相似，則性質相似；結構不同，則性質有所差異，甚至發(fā)生根本性的變化。如原子結構與性質，化學元素的原子結構主要是一個穩(wěn)定的原子核和原子外層的價電子，這是元素具有各種性質的內因，價電子的變化決定著元素性質的變化。因此，化學元素要關注的金屬性、非金屬性、化合價、化學鍵、電離能、電負性等均與價電子密切相關，元素的金屬性強弱或非金屬性強弱也都是由價電子變化決定的。又如分子結構與性質，有機物的同分異構體，物質組成雖相同，但分子結構不同，故決定了同類有機物性質上有差異、不同類有機物性質上明顯不同。如正丁醇與異丁醇均可發(fā)生與鈉置換、取代、消去、酯化等反應，正丁醇還可發(fā)生脫氫氧化反應，但由于異丁醇的c上沒有h原子，故不發(fā)生脫氫氧化。而與正丁醇屬于同分異構的不同類型有機物乙醚，則性質大庭相徑。有機物苯的硝化與甲苯、苯酚的硝化產物有差異，正是由于苯環(huán)受到甲基(或羥基)的影響使苯環(huán)上和甲基(或羥基)處于鄰、對位的氫原子變得活潑易被取代。反之，甲苯、苯酚中的苯環(huán)也影響甲基、羥基，使得二者均能被酸性kmno4溶液氧化。這些均是原子或原子團之間相互影響造成結構決定性質的結果。由于氫鍵的存在，氣態(tài)氫化物nh3、h2o、hf的沸點比同族其它元素氫化物的沸點反常地高，同時，增大水中的溶解性。再如晶體結構與性質，物質熔沸點不同，是由于物質的晶體類型不同決定的，即便是同類晶體：構成晶體質點間的作用大，熔沸點就高，反之則小?？梢姡咏Y構、分子結構、晶體結構作為物質性質和變化的內因，決定著物質的性質和變化。因此，在教學中要始終圍繞著“結構觀”來掌握無機物和有機物的性質與變化。2反應條件與反應產物的關系正是“外因是變化的條件”的恰好證明外因是事物發(fā)展變化的外部條件，對事物的發(fā)展起一定作用。大量的化學反應證明了反應物與產物之間的關系常常受到反應條件的制約。如化學反應能否發(fā)生、反應是否劇烈取決于參加反應物的性質，這就是化學反應的內因；而反應條件如濃度、溫度、壓強、催化劑等則是化學反應的外因。在決定反應速率的因素中，參加反應的物質的性質是決定反應速率的重要因素，是反應速率的內因。而外部因素如溫度、壓強、催化劑等也會影響反應速率，這是反應速率的外因。在實驗室常用乙醇和濃硫酸制乙烯氣體，相同的反應物結構一樣，就是這個反應的內因，但反應條件溫度一定要控制在 170左右，這是外因。因為溫度過高就會乙醇發(fā)生炭化，而溫度在140左右將生成乙醚。甲苯與氯氣反應，若鐵為催化劑，苯環(huán)上的氫原子被取代，若光照條件下，甲基上的氫原子被取代。氯乙烷在naoh水溶液中加熱發(fā)生取代反應生成乙醇，但在在naoh醇溶液中加熱則發(fā)生消去反應生成乙烯。常溫下金屬鈉在空氣中反應生成氧化鈉，但在加熱條件下反應生成過氧化鈉。兩種物質的性質就是反應的內因，常溫或加熱就是外因。鐵或鋁遇冷濃硫酸或冷濃硝酸發(fā)生鈍化，但與熱濃硫酸或熱濃硝酸發(fā)生氧化還原反應生成相應的鹽?？梢?，化學反應往往是內因和外因共同作用的結果。因此，在教學中要通過不同條件發(fā)生不同反應的事實來培養(yǎng)學生樹立內因是變化的依據(jù)，外因通過內因而起作用的辯證思想。例1(2012全國高考13)橙花醇具有玫瑰及蘋果香氣，可作為香料，其結構簡式如下下列關于橙花醇的敘述，錯誤的是( )a既能發(fā)生取代反應，也能發(fā)生加成反應b在濃硫酸催化下加熱脫水，可以生成不止一種四烯烴c1mol橙花醇在氧氣中充分燃燒，需消耗470.4l氧氣(標準狀況)d1mol橙花醇在室溫下與溴四氯化碳溶液反應，最多消耗240g溴解析：橙花醇的分子結構是決定橙花醇性質與變化的內因，由結構簡式中知：橙花醇含有雙鍵，故能發(fā)生加成反應，橙花醇含有醇羥基，故能發(fā)生取代反應，選項a正確；醇的結構中連接羥基的相鄰碳上有氫原子，則可發(fā)生消去反應。橙花醇分子中與羥基相鄰的3個碳原子上均有氫原子，其中一個碳原子已成雙鍵，該碳上的氫原子消去不形成穩(wěn)定的共軛二烯烴，所以在濃硫酸催化下加熱脫水，該醇發(fā)生消去反應能生成2種四烯烴，選項b正確；1mo1橙花醇在氧氣中充分燃燒，需消耗470.4l氧氣(標準狀況)，選項c正確；1mo1橙花醇在室溫下與溴四氯化碳溶液反應，最多消耗3mol(480g)溴，選項 d錯誤。正確答案為d。例2(2010全國高考11)下圖表示4溴環(huán)己烯所發(fā)生的4個不同反應。其中，產物只含有一種官能團的反應是( )a b c d解析：4溴環(huán)己烯的結構中含有碳碳雙鍵和溴原子兩種官能團，是決定該有機物性質的內因，有碳碳雙鍵屬于烯烴的化學性質，該有機物可與hbr、h2o加成、可被氧化劑氧化，但與h2o加成的生成物x中有羥基和溴原子兩種官能團，被酸性高錳酸鉀溶液氧化后生成物w中含有羧基和溴原子兩種官能團，不合題意。與hbr加成生成物z中只有溴原子一種官能團，符合題意。有溴原子屬于鹵代烴的性質，由于條件不同發(fā)生反應不同，naoh水溶液發(fā)生水解，而naoh醇溶液發(fā)生消去生成二烯烴y，只含碳碳雙鍵一種官能團，符合題意。正確答案為b?，F(xiàn)場體驗：(2010江蘇高考9)阿魏酸在食品、醫(yī)藥等方面有著廣泛用途。一種合成阿魏酸的反應可表示為下列說法正確的是( )a可用酸性kmno4溶液檢測上述反應是否有阿魏酸生成b香蘭素、阿魏酸均可與na2co3、naoh溶液反應c通常條件下，香蘭素、阿魏酸都能發(fā)生取代、加成、消去反應d與香蘭素互為同分異構體，分子中有4種不同化學環(huán)境的氫，且能發(fā)生銀鏡反應的酚類化合物共有2種答案：bd【專題強化訓練】1(2013全國高考12)分子式為c5h12o的有機物在酸性條件下可水解為酸和醇，若不考慮立體異構，這些醇和酸重新組合可形成的酯共有( )a、1