有機(jī)分子模型在教學(xué)中的應(yīng)用

1、For personal use only in study and research; not forcommercial use蚃有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的“核武器”袁 有機(jī)分子模型袈馮國(guó)帥 1,2 孫德志 1肄（1 聊城大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院山東 聊城莄2山東省臨朐縣第一中學(xué)山東 濰坊 262600）蚈關(guān)鍵字 :分子模型 有機(jī)化學(xué) 學(xué)習(xí)羆一、問(wèn)題的提出 :薃有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)，對(duì)于很多的學(xué)生來(lái)說(shuō)，感覺(jué)挺難，不好理解。 通過(guò)對(duì)教學(xué)過(guò)程的反思、 學(xué)生的訪談、學(xué)生有機(jī)學(xué)習(xí)的情況問(wèn)卷調(diào)查， 總結(jié)有機(jī)學(xué)習(xí)困難產(chǎn)生的主要原因有以下幾點(diǎn)： 沒(méi)有掌握有機(jī)物的 結(jié)構(gòu)，缺少空間的想象能力。有機(jī)學(xué)習(xí)的方法不對(duì)，沒(méi)有掌握有機(jī) 學(xué)習(xí)的

2、特點(diǎn)，其特點(diǎn)是 :結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途。因此在有機(jī) 學(xué)習(xí)中， 有機(jī)物的結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)顯的尤其重要。 官能團(tuán)性質(zhì)掌握不夠 熟練，不能正確分析有機(jī)物中含有的官能團(tuán)， 利用官能團(tuán)的性質(zhì)類(lèi)比 推出有機(jī)物的性質(zhì)。對(duì)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的斷鍵部位、斷鍵原理、反應(yīng) 條件等內(nèi)容識(shí)記不夠準(zhǔn)確。 不能靈活的根據(jù)條件， 猜測(cè)出有關(guān)的有機(jī) 化學(xué)反應(yīng)。袀為了幫助學(xué)生理解有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)、有機(jī)物性質(zhì)、掌握有 機(jī)物的用途。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)：讓學(xué)生制作有機(jī)分子模型，對(duì)于有機(jī)的學(xué)習(xí) 非常有用的。在教學(xué)中，可以組織學(xué)生利用橡皮泥和牙簽，自己去組 裝分子模型； 也可以從市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)現(xiàn)成的有機(jī)分子模型， 例如浙江寧 波新星教具廠生產(chǎn)的ZX-10

3、20 （學(xué)生用）有機(jī)分子模型。在教學(xué)中可 以讓學(xué)生親手去組裝，體驗(yàn)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，加深結(jié)構(gòu)的理解，加深對(duì) 有機(jī)物化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)的理解，認(rèn)識(shí)有機(jī)反應(yīng)中的斷鍵部位和斷鍵原 理，認(rèn)識(shí)有機(jī)物結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)，性質(zhì)決定其用途，幫助學(xué)生去建構(gòu) 有機(jī)化學(xué)知識(shí)體系。蠆二、分子模型在有機(jī)學(xué)習(xí)中的具體應(yīng)用肅利用有機(jī)分子模型能夠幫助學(xué)生解決一下幾個(gè)主要的問(wèn)題。羃1、認(rèn)識(shí)常見(jiàn)有機(jī)物的空間結(jié)構(gòu)蟻通過(guò)組裝有機(jī)模型，可以認(rèn)識(shí)甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、異丁 烷、正戊烷、異戊烷、新戊烷、乙烯、苯、甲苯、乙醇、乙酸、乙酸 乙酯、甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等分子的結(jié)構(gòu)，并且能學(xué)生對(duì)其結(jié)構(gòu) 記憶深刻。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析， 組裝過(guò)分子模型的同學(xué)在書(shū)寫(xiě)

4、有機(jī)的結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)式時(shí)，氫原子的個(gè)數(shù)寫(xiě)錯(cuò)的幾率比未親手組裝的同學(xué)寫(xiě)錯(cuò)的幾率少 很多，所以親手組裝有機(jī)分子模型，有利于認(rèn)識(shí)常見(jiàn)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。 同時(shí)通過(guò)組裝分子模型， 能夠很容易的判斷出有機(jī)物分子中原子共面 的問(wèn)題。例如：丙烯、甲苯分子結(jié)構(gòu)中，碳原子的空間排布問(wèn)題，共 面氫原子的個(gè)數(shù)問(wèn)題。通過(guò)組裝分子模型都能順利解決。螁2、通過(guò)組裝氯代物的分子模型，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)有機(jī)物的空間結(jié)構(gòu)。蕆在學(xué)習(xí)甲烷的結(jié)構(gòu)時(shí)，甲烷是正四面體型結(jié)構(gòu)，二氯甲烷不存在 同分異構(gòu)體，單憑教師的講解，學(xué)生很難理解，但是讓學(xué)生親手去組 裝分子模型， 很簡(jiǎn)單的就能夠證明甲烷不是平面正方形結(jié)構(gòu)， 并通過(guò) 組裝模型來(lái)學(xué)習(xí)效果比在黑板上教師的講解更

5、便于理解，學(xué)生易接 受。學(xué)習(xí)苯的結(jié)構(gòu)時(shí)，苯分子中不存在單鍵雙鍵交錯(cuò)的結(jié)構(gòu)，利用組 裝其分子模型， 分析苯的鄰二氯代物不存在同分異構(gòu)體， 就能很好的 證明苯分子中不存在單鍵雙鍵交錯(cuò)結(jié)構(gòu)。蚆3、組裝分子模型，學(xué)會(huì)找同位氫，這是找同分異構(gòu)體的基礎(chǔ)。莁在教學(xué)中，讓學(xué)生去組裝分子模型，學(xué)會(huì)找有機(jī)物中同位氫原子， 這點(diǎn)很重要。例如丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、新戊烷 中的同位氫，這些同位氫，是尋找氯代烴、醇、羧酸、酯的同分異構(gòu) 的基礎(chǔ)。尤其正丁烷和異丁烷的同位氫， 是有機(jī)化學(xué)考試中同分異構(gòu) 體的?？键c(diǎn)，丁基的四種結(jié)構(gòu)是同分異構(gòu)體考查的基礎(chǔ)、 解題的關(guān)鍵， 掌握丁基的結(jié)構(gòu)， 對(duì)于烴的衍生物的同分異構(gòu)

6、體找法相當(dāng)有幫助。 在 鹵代烴、醇、醛、羧酸、酯類(lèi)的同分異構(gòu)體中經(jīng)常使用。苯的二元取 代物的結(jié)構(gòu)，鄰、間、對(duì)三種結(jié)構(gòu)也是?？疾榈?。這些同位氫原子， 通過(guò)組裝分子模型， 學(xué)生能直觀的分析， 處于對(duì)稱位置上的氫原子即 是同位氫原子。薈4 、通過(guò)組裝有機(jī)分子模型，加深有機(jī)化學(xué)反應(yīng)原理的理解。薆在教學(xué)的過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)是學(xué)生難以 突破的一個(gè)知識(shí)障礙， 方程式的系數(shù)經(jīng)常寫(xiě)錯(cuò)。 通過(guò)談話法分析學(xué)生 出錯(cuò)的原因是對(duì)有機(jī)反應(yīng)的原理、 斷鍵部位掌握不清楚。 在教學(xué)中利 用分子模型進(jìn)行， 可以突破有機(jī)反應(yīng)的斷鍵部位和原理的問(wèn)題。 例如 醇的催化氧化反應(yīng)、醇的消去反應(yīng)、苯的硝化反應(yīng)、鹵代烴的水

7、解、 氯代烴的消去反應(yīng)、酯化反應(yīng)、酯的水解反應(yīng)等，這些有機(jī)反應(yīng)的實(shí) 質(zhì)、斷鍵的部位都能通過(guò)分子模型讓學(xué)生輕松、熟練的掌握，斷鍵的 部位能記憶深刻。 例如在乙醇的催化氧化反應(yīng)的教學(xué)中， 化學(xué)方程式出錯(cuò)的原因是斷鍵的部位不理解。 原理是羥基上的氫原子與與羥基相 連的碳原子上的氫原子掉去， 與氧氣中的氧原子結(jié)合生成水， 羥基中 氧原子與碳原子形成碳氧雙鍵。 在教學(xué)中， 讓學(xué)生結(jié)合分子模型將一 個(gè)乙醇分子組裝成一個(gè)乙醛分子模型，在組裝的時(shí)候設(shè)問(wèn)： “由醇到 醛，如何斷鍵最方便？”學(xué)生在應(yīng)用分子模型組裝是，自覺(jué)的就能分 析出乙醇催化氧化的反應(yīng)實(shí)質(zhì)：乙醇分子，掉下兩個(gè)氫原子，與氧氣 中的一個(gè)氧原子結(jié)合生成

8、一個(gè)水分子，故醇的系數(shù)為 2，醛的系數(shù)是 2，水的系數(shù)是 2，氧氣的系數(shù)是 1。對(duì)于其它的重要的有機(jī)反應(yīng)，通 過(guò)組裝有關(guān)物質(zhì)的分子模型， 其斷鍵部位和原理都能夠形象的幫助學(xué) 生構(gòu)建。總之，有機(jī)分子模型，在幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，尋找有機(jī) 物的同分異構(gòu)體， 分析有機(jī)化學(xué)反應(yīng)斷鍵部位及原理， 書(shū)寫(xiě)有機(jī)化學(xué) 反應(yīng)方程式， 推測(cè)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型等方面， 幫助學(xué)生構(gòu)建有機(jī)知識(shí) 體系，具有很大的優(yōu)勢(shì)，因而有機(jī)分子模型是有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的 “核 武器”僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l e tude et la recherche uniquementa des fins personn