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关于反应类型概念及理解过程的讨论

关于反应类型,可以有不同的分类方法,

如根据反应速率可以分为快反应和慢反应、根据反应的限度分为可逆反应和不可逆反应、根据参加反应的微粒分为分子反应和离子反应、根据有无化合价变化分为氧化还原反应和非氧化还原反应、根据反应前后的能量变化分为吸热反应和放热反应、根据反应物和生成物的类别和数目分为四种基本反应类型。当然还可以有一步反应和多步反应、基元反应和非基元反应、平行反应和非平行反应、简单反应和复杂反应。有机物由于物质种类繁多,存在同系物,同一系列的物质具有相同类型的反应,因此单独列出讨论,这样进行研究较为方便,同时进行相应考查也显得十分重要,成为每卷必考。有机反应类型高中教材涉及大体有17种名称,自己在2015年曾依有机分子结构变化形式、反应物或生成物类别、有机物本身得失电子将有机反应分为这三大类。(具体见光明日报出版社《历年高考真题解析》全国卷.化学2011年分册p13)。

其中根据反应物和生成物的类别和数目来区分不同反应

对于初学者来讲,由于接触的物质和反应较少,易于判定,因此成为初学化学引入的反应分类概念,也是中考的重要考点。由于相对简单,因此高中特别是高考,极少再考四种基本反应类型。至于得失电子的氧化还原反应,由于能量变化应用普遍,且与电化学联系,判断是否氧还反应依然属于高考内容,然而已不多见。还有就是有机化学中得失电子特别强调是有机物本身的反应,因此将氧化反应和化原反应分别列出;而在无机化学中这是从整体考虑,称为氧化还原反应。这一点在回答有机化学反应类型问题时必须小心。由于无机和有机都存在有反应物和生成物类别来定义的反应类型,因此不免其中发生交集,有些情况令人难以判断。典型例子就是乙醇和金属钠的反应,看似同时符合置换反应和取代反应的定义。但仔细分析,有机化学中的取代反应生成物均为化合物(至少中学涉及到的)。因此笔者认为,将这一反应列为置换反应更为合理。其实从逻辑或数学集合来讲,取代反应可以认为与复分解反应具有某些共性,即均为生成两种新的化合物,但是单质如溴或氯这些单质与烷烃发生的反应又可以有效区分取代反应和复分解反应。因此建议还是将无机和有机两大类物质分别讨论反应类型,只有醇、酚、羧酸与活泼金属单质的反应按照无机四种基本反应类型来分析。

笔者这里建议,对于反应类型的学习应当有三步。

第一步要求学生阅读并理解相关反应类型的定义,如若教材里没有定义的,教师应当引导学生尽可能做出一个类似定义的描述;

其次,还应当尽可能找出这个定义的缘由,即出发点。举例如加成反应为有机化学范畴,一定是有机反应物分子中存在不饱和键,且反应之后,原有的不饱和键的不饱和程度一定减小。而四种基本反应类型的化合反应仅仅是物质数目的变化,而不体现或不能明确具体体现反应物分子中化学键的变化。当然,从逻辑上讲,认为加成反应属于化合反应的一个子集是成立的。但是迄今为止,将加成反应认为也属于化合反应尚未得到学术界的普遍认可。大家所能接受的是加成和化合分属有机和无机两个领域。

第三区分互斥和存在交集或包容的概念。互斥概念相对容易判断,非此即彼,但是还要尽可能认识区分的相对性。对于存在交集或包容的概念,则应当进行对比,如皂化反应可视为酯的水解反应,回答水解反应和皂化反应甚至取代反应都不会失分。应当针对题目的要求来具体回答。这种区分通过对比,将牢固掌握和运用,达到相关概念融会贯通的效果。

 赵庆生2021-5-17

(责任编辑:化学自习室)
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