以乳酸浅议化学的考前复习实例

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  【摘 要】其实化学在数理化三科中是最接近于文科类的学科,因为化学是一门实验科学,它的知识点都是基于实验基础总结出来的。是什么就是什么,不单单通过推导或者理论研究就能够得出来。这也就印证出化学学科的知识点琐碎,体系复杂。记忆的东西和逻辑思维的内容同在,另外化学在考题中还糅杂了一些心理素质的考察,例如细心、严密等等。所以对待化学就要求教师在第一轮复习的起步时给予足够的重视。
  【关键词】乳酸 化学 拓展 提高
  一、构建完整的知识体系
  为什么说第一轮复习中要构建完整的知识体系呢?因为高考要考查的是整个高中化学所有的而不是某一块知识点。这也就是说,学生高考前要做的是把所有有关知识点全部掌握,而不是专注于某一块知识点,把它挖的有多么多么深。根据以往的经验也不难发现,高考中能得很高分数的学生,往往不是偏于钻研的孩子,而往往是对知识点能够整体把握,发挥平稳的学生。
  另一方面针对高考的复习,进行的不仅仅是毕其功于一役的复习,还有第二轮、第三轮甚至第四轮复习。所以作为教师在最开始要做的就是把框架打出来,之后不断的把知识点充实。
  二、消灭一部分知识
  化学知识体系可以分为四个大的版块,分别是:原理、无机、有机、实验。其中无机、有机和实验三大块的知识可以看作知识点,主要属于记忆的内容,这部分内容比较琐碎,需要反复的复习、记忆和练习。也就是说,这部分内容的复习,要贯穿于整个化学复习的进程中。近几年化学有机部分的热点集中在考查学生对有机化学基本反应类型、官能团性质、分子式推断等的掌握,而在有机推断题中,大多以陌生且连有多种官能团结构的化合物为载体来考查,高三毕业班教师如何有效省时且有重点地指导学生复习有机化学部分,笔者以乳酸为例,谈到有机化学考前复习的一些看法和做法,仅供读者参考。
   1、提供信息,激发学生的复习兴趣
  给出信息:乳酸学名叫α-羟基丙酸,可以用化学方法合成,也可由淀粉通过生物发酵制备,利用乳酸聚合而成的高分子材料具有生物兼容性,而且在哺乳动物体内或自然环境中都可以最终降解为CO2和H20;在保护环境中,一次性使用的聚苯乙烯材料所带来的"白色污染"问题尤为突出,开发具有能自行降解功能的绿色材料日益迫切,聚乳酸已成为首选材料。
  2、围绕重点难点巧设问题,帮助学生回忆和巩固知识点
  提出问题:(1)乳酸的结构简式: 化学式:
  参考答案:①CH3CH(OH)COOH②C3H6O3
  (2)乳酸在发生下列变化时所用的试剂是① ②
   ① 乳酸→ 乳酸钠 ②CH3CH(OH)COOH→CH3CH(ONa)COONa
  参考答案:① NaOH溶液 ②金属钠
  (3)由乳酸可以制取聚丙烯酸甲酯,请设计最简单的合成方法,并写出各步反应及有机反应的类型。
  参考答案: ①CH3CH(OH)COOH +CH3CH2OH CH3CH(OH)COOCH3+H2O(酯化反应)
   ②CH3CH(OH)COOCH3CH2═CH─COOCH3+H20(消去反应)
   ③ nCH2═CH─COOCH3CH2─CH n(加聚反应)
  │
   COOCH3(4)写出通过缩聚反应生成聚乳酸的方程式: 写出二分子乳酸通过酯化反应生成的六元环化合物的结构简式:。
  参考答案:
  nCH3─CH─COOH O─CH─Cn +nH2OO
  │ │‖ ╱ ╲
  OH CH3 O CH3─CHC═O
  ││
   O═C CH─CH3
  ╲ ╱
  O
  (5)乳酸有多种同分异构体:请写出符合下列要求的各种同分异构体的结构简式:
  ①A能与碳酸氢钠溶液反应,并1molA与足量钠反应能生成1molH 2 则A为或。
  ②B能发生银镜反应,并1molB与足量钠反应产生1molH2 则B为:。
  ③C不能与NaHCO3溶液反应,也不能发生银镜反应,但1molC与足量钠反应能生成1moH2,则C为:
  ④D中所有同类原子的化学环境相同,且不与钠反应,则D为: 。
  ⑤E中碳和氧有两类化学环境,氢的环境全部一样,且E与钠不反应,则E为:。
  参考答案:A: CH2─CH2─COOH或CH3─CH─COOH B: CH2─CH─CHO
  ││ │ │
  OHOH OH OH
  C: HO─CH2─C─CH2─OHD: O
  ‖ ╱ ╲
  OCH2CH2
  O │ │
  ‖ O O
  E:CH3─O─C─O─CH3 ╲ ╱
  CH2
  第①小题考查学生对有机物的命名及分子式书写的能力,
  第②小题考查学生对官能团性质的掌握程度,
  第③小题考查酯化反应和缩聚反应的实质。
  第④⑤小题考查官能团性质,同分异构体的写法及有机物结构简式的书写。 3、拓展问题,发散思维,提高学生的应试能力。
  (1)若碳原子的单键与4个不同的原子或原子团相结合,则称该碳原子为"手性碳原子",具有手性碳原子的分子叫"手性分子",手性分子具有一定的光学活性。在乳酸分子中有无手性碳原子 (有或无),若有,请在结构简式中用★标明、并写出通过某一反应失去光学活性的任意反应方程式:
  参考答案:有:CH3★CH(OH)COOH;CH3─CH─COOH CH2═CH─COOH +H20
   │
   OH
  (2)乳酸某种同分异构体具有下列性质:该分子为手性分子,能发生银镜反应,写出该物质的结构简式:。 参考答案: CH2─ CH─CHO
  │ │
  OH OH
  (3)用乳酸聚合的纤维非常适用于做手术缝合线,尤其是人体内部器官的手术,试分析其中原因 。参考答案:聚乳酸在体内自行降解,最终生成CO2和H20,不必二次手术。
  (4)聚乳酸降解过程分为两步:首先降解为单体,第二步降解为CO2和H2O,试写出二步反应方程式:;
  参考答案: 1、O─CH─Cn +nH2O →nCH3─CH─COOH
  │‖ │
  CH3OOH
   2、CH3─CH─COOH +3O2→3CO2+3H2O
  │
  OH
  (5)在剧烈运动时,人体如果由ATP正常提供的能量不足,一般动用 在情况下提供能量,产生使人有肌肉酸软无力的感觉,但稍经休息便会消失。
  (6)乳酸可以与精制铁粉制备一种药物,反应式为:
  2CH3CH(OH)COOH +Fe →[ CH3CH(OH)COO]2Fe+H2↑
  其中氧化剂是:还原剂是:药物可以治疗的疾病是:参考答案:(5)肝糖元;无氧呼吸;能量和乳酸(6)乳酸铁贫血
  (7)用乳酸合成高分子材料对环境有什么重要意义?试从生物学物质循环角度加以解释: 参考答案:在自然界淀粉是CO2和H20通过光合作用合成的,再通过生物发酵生成乳酸,用乳酸合成的高分子材料又可以降解为CO2和H20回归自然;因此,聚乳酸合成高分子材料的利用,是人类在巧妙地利用自然而实现碳和水的循环。
  很平常的一种物质乳酸,通过这样的设计,却能从不同角度考查学生对课本知识及社会科学、自然科学知识的掌握和了解,同时培养了学生对高考信息的洞察能力。当然,这种复习模式建立在教师对有机化合物正确选择的基础上,复习的实效性体现在教师对所选物质的问题设计上,笔者2006、2007年以乳酸为载体复习有机化学,对学生解答2006年全国高考理科综合卷第29题和2007年全国高考理科综合卷第29题,有很高价值的指导意义。
  附:2006年第29题:以莽草酸为载体OH对学生进行重点知识的考查。
   │
  HO──OH
  │O
   COOH ‖
  2007年第29题:以CH2OH; CH3CH2CH2COOH; CH2─O─C─CH2CH2CH3之间的相互转化
  ││
  对学生进行重点知识的考查。
  近几年高考化学有机部分的考点都集中在考查学生对有机化学基本反应类型、官能团性质、分子式推断等的掌握上。这就告诫大家,考前复习一定要避免题海战术,要善于思考和发现高效、省时、对高考实效性较强的复习方法,并在教学和学习中从各方面不断去完善和提高自己。
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