有机反应与有机合成篇1
【关键词】说课有机反应重要类型
【中图分类号】G633.8【文献标识码】a【文章编号】2095-3089（2013）06-0192-02
一、教材分析
（一）教学目标
[知识与技能目标]结合学生已经学习过的有机化学反应，认识加成、取代和消去、氧化、还原反应的特点，并能根据有机化合物结构特点，分析具备何种官能团的有机化合物与何种试剂能发生何种反应，生成何种产物。
[过程与方法]使学生能够判断给定化学方程式的反应的类型，也能书写给定反应物和反应类型的反应的化学方程式。
[情感态度与价值观]通过对有机化学反应主要类型的学习，体会有机化学在生产和生活中的巨大作用。使学生在学习的过程中更加关注有机化学的发展，增强学习无机化学的兴趣。
（二）本节课在教材中的地位及作用
本节的理论知识和思想方法是在学习了必修二常见有机化合物的基本有机知识之后，对有机化学反应类型进行整合提升，并且从理论的角度让学生更深的理解这些反应类型，为后面烃的衍生物性质的学习提供了很好的理论和方法平台。学生值此平台可以形成预测具有一定结构的有机化合物可能与什么样的试剂发生什么类型的反应、生成什么样的物质的能力，使学生对有机化合物性质和反应知识学习的难度大大降低。为后面有机合成的学习奠定了坚实的基础。本节课分两课时。
（三）教学重点和难点
1.有机化学反应的类型。
2.学会利用“结构决定性质”的方法预测有机物的主要性质。
3.有机化学反应的理论解释。
二、说教学方法
本节课主要采用引导探究式教学方法，要在“导”字上下功夫。即创设情境探究讨论归纳小结反馈纠正，使学生在获得知识的同时能够掌握方法，提升能力。
三、说学法指导
本节课的教学过程中，通过创设教学情景，通过学生自主学习，讨论、交流、反馈所遇到的问题，培养学生观察、理解、表达、分析、交流等多种能力。
四、说教学过程
课堂引入：
（一）有机化学反应的重要类型
1.加成反应
（1）定义：有机化合物分子中的不饱和键两端的原子与其他原子或原子团结合，生成新化合物的反应。
（2）特点：只上不下。
（3）与碳碳双键加成的试剂有卤素单质（X2）、氢卤酸（HX）、硫酸（H―So3H）；与碳氧双键、碳氮叁键加成的试剂有氢氰酸（H―Cn）、氨（H―nH2）；碳碳三键能与以上所有试剂加成。
（4）作用：在发生加成反应时，原有机物中的不饱和键发生了变化，生成了具有另一种官能团的有机物。
（5）机理：以下列实例进行分析：
（6）加成反应的规律：
①一般规律：
2.取代反应
（1）定义：有机化合物分子中的某些原子或原子团被其他原子或原子团代替的反应。
（2）特点：有上有下。
（3）烷烃、苯发生取代反应时是碳氢键上的氢原子被取代；与碳原子相连的卤素原子、羟基等也能被取代。
烯烃、炔烃、醛、酮、羧酸分子中α―C上H被取代。
（4）取代反应作用：容易实现官能团的转化，在有机合成中具有重要作用。
（5）机理：
（6）取代反应的规律
①一般规律：
新课引入：乙烯的产量是衡量一个国家石油化工水平的重要标志。工业上，通过石油裂解来制乙烯。
①药品：无水乙醇和浓硫酸[实验室制备乙烯]（体积比约为1：3，共取约20mL）、酸性高锰酸钾溶液、溴水。
②仪器：铁架台（带铁圈）、烧瓶夹、石棉网、圆底烧瓶、温度计（量程200℃）、玻璃导管、橡胶管、集气瓶、水槽等。
③无水乙醇与浓硫酸的混合：先加无水乙醇，再加浓硫酸。
④碎瓷片的作用：避免混合液在受热时暴沸。
⑤温度计液泡的位置：插入混合液中。
⑥为什么要使混合液温度迅速上升到170℃？减少副反应发生，提高乙烯的纯度。
实验室中是这样制备乙烯的反应原理：
我们把这种类型的有机反应称为消去反应。
3.消去反应
（1）定义：在一定条件下，有机化合物脱去小分子物质（如H2o、HBr等）生成分子中有双键或叁键的化合物的反应。
（2）特点：只下不上。
（3）醇类的消去反应：反应条件：浓硫酸、加热。
消去条件：与羟基相连的碳的邻碳上有氢。
消去的小分子：H2o。
（4）消去反应作用：利用醇或卤代烃等的消去反应可以在碳链上引入双键、叁键等不饱和键。
4.课本53页迁移应用。
（二）有机化学中的氧化反应和还原反应
（3）用氧化数来讨论氧化反应或还原反应：
自主学习教材54页拓展视野“氧化数的计算”。
结论：碳原子氧化数升高，为氧化反应；碳原子氧化数降低，为还原反应。
讨论练习：从氧化数角度认识氧化反应、还原反应。
2CH3CH2oH+o22CH3CHo+2H2o
五、效果分析
有机反应与有机合成篇2
关键词：机械力化学；机械活化；纳米材料；高分子材料；环境保护
文章编号：1005－6629(2008)05－0050－04中图分类号：tQ170文献标识码：e
20世纪20年代~50年代，德国学者w.osywald从分类学的角度提出了以机械方式诱发化学反应的学科―机械力化学（mechanochemisty）。1962年奥地利学者K.peters在第一届欧洲粉碎会议上首次发表了题为《机械力化学反应》的论文，把机械力化学定义为：“物质受机械力的作用而发生化学变化或者物理化学变化的现象”。如今，机械力化学被认为是关于施加于固体、液体和气体物质上的各种形式的机械能―如压缩、剪切、冲击、摩擦、拉伸、弯曲等引起的物质物理化学性质变化等一系列的化学现象。如研磨HgCl2时观察到少量Cl2逸出，粉碎碳酸盐时有二氧化碳气体产生，石膏细磨时脱水，石英受冲击后无定形化等，这些都是典型的机械力化学反应。
1机械力化学效应
机械力化学效应是通过对物质施加机械力而引起物质发生结构及物理化学性质变化的过程。在机械力的不断作用下，起始阶段主要是物质颗粒尺寸的减小和比表面积的增大，但是达到一定程度后，由于小颗粒的聚集而出现粉磨平衡，但并不意味着粉磨过程中粉体的性质不变，事实上它会发生诸多的机械力化学效应。
1．1晶体结构的变化
在超细粉碎过程中，随着机械力的持续作用，矿物的晶体结构和性质会发生多种变化，如颗粒表面层离子的极化变形与重排，使粉体表面结构产生晶格缺陷、晶格畸变、晶型转变、结晶程度降低甚至无定形化等。例如
γ-Fe2o3α-Fe2o3
石英硅石
晶型转变是压力和剪切力共同作用的结果。它使物质不断吸收和积累能量，提供了晶型转变所需的热力学条件，产生晶格形变和缺陷，使之向产物结构转变。
1．2物质物理化学性质的变化
机械力作用引起物质颗粒细化、产生裂纹、比表面积增加等。这些变化最终会引起物质的分散度、溶解度、溶解速率、密度、吸附性、导电性、催化性、烧结性、离子交换能力和置换能力、表面自由能等理化性质的改变。如粘土矿物经过超细磨后，可产生具有非饱和剩余电荷的活性点，导致高岭土的离子交换容量、吸附量、膨胀指数、溶解度、反应能力等都发生了变化。
1．3机械力化学反应
机械力的作用可引起物质化学键的断裂，生成不饱和基团、自由离子和电子，产生新的表面，造成晶格缺陷，使物质内能增高，处于一种不稳定的化学活性状态，并使许多在常压、室温条件下不能发生的反应成为可能。根据原料的状态可以将反应体系划分为固-固、固-液、固-气三大类。
1．3．1固-固反应体系
固-固反应体系可以分为以下几种类型
（1）金属与金属氧化物、氯化物之间的固态化学反应。
me+me'o(Cl、S)meo(Cl、S)+me'
已研究过的反应体系有：ag2o/al，Cr2o3/Zn，ZnS/al，niCl2/mg等。
（2）金属与C、Si、B之间的化学反应，生成高温化合物相。
me+XmeX
（3）金属与陶瓷之间的化学反应。
me+X1X2meX1+meX2
如ti+Si3n4tin+tiSi2
（4）金属氧化物之间的化合反应。
meo+me'omeme'o
如Fe2o3+meomeFe2o3（me=Zn、ni、Cu、mg等）
（5）纯金属间的放热化学反应。如al/ni、al/ti等反应体系。
（6）化合物之间的固态化学反应。如
ZrCl4+2CaoZro2+2CaCl2
1．3．2固-液反应体系
如niS+H2o=nio+H2S
固-液反应系统主要是金属与有机溶剂之间的化学反应。液相反应剂一般是含碳或含氮有机物，如庚烷、苯胺等，通过反应可以生成金属碳化物或氮化物粒子。
1．3．3固-气反应体系
如3Sio2+4n22α-Si3n4+3o2
固-气反应仅适合于活性高、氮化或碳化反应焓很高的体系。一般可选择氮气、分解氨、氨气作为氮源。
2机械力化学的作用机理
机械力化学反应历程可由图1表示
从图中可看到：无机械力作用时，反应只以很小的速度进行，引入机械作用后，反应迅速增强并随后达到稳态，停止机械作用后，反应速度迅速下降。影响机械力化学反应历程的因素很多，各种因素间的相互作用，加之研究手段不全面，关于机械力化学的机理尚没有一个统一的界定，目前主要有以下几种理论。
（1）等离子体模型。thiessen等认为，机械力作用导致晶格松弛与结构裂解，激发出高能电子和等离子区。一般的热化学反应温度在高于1000℃时，电子能量也不会超过4eV，即使光化学的紫外电子的能量也不会超过6eV。而机械力作用下，高激发状态诱发的等离子体产生的电子能量可超过10eV，因此机械力化学有可能进行通常情况下热化学所不能进行的反应，使固体物质的热化学反应温度降低，反应速度加快。
（2）固态合成反应模型。席生岐等从扩散理论出发，分析了高能球磨过程中的扩散特点，提出了固态合成反应模型并进行分析计算，结果表明：高能球磨过程中固态反应能否进行，取决于体系在球磨过程中能量升高的程度，而反应完成与否受体系中的扩散过程控制，即受制于晶粒细化程度和粉末碰撞温度。一方面由于颗粒在超细磨过程中，被强烈塑性变形，产生应力和应变，颗粒内产生晶格缺陷和晶形转变、非晶化，能显著降低元素的扩散激活能,使得组元间在室温下可显著进行原子或离子扩散，颗粒不断冷焊、断裂、组织细化，形成了无数的扩散-反应偶；另一方面，因颗粒表面化学键断裂而产生不饱和键、自由离子和电子等原因，导致晶体内能增高，物质内部迅速发展的裂纹使其顶端温度和压力增高，最终导致物质反应的平衡常数和反应速度常数显著增大。应力、应变、缺陷和大量纳米晶界、相界的产生使系统储能很高，提高了粉末活性，从而有可能引起纳米尺寸下的固相反应，有时甚至可以诱发多相化学反应。
（3）热点理论。机械力作用在固体颗粒上造成的弹性应力是机械力化学效应的重要因素，弹性应力能引起原子水平的应力集中，一般由此而改变原子间的结合常数，从而改变它们本来的振动频率，也改变了原子间距和价键角度，结果改变了化学结合能，使反应能力增大。弹性应力还可引发驰豫，由此形成激化的振动状态可导致化学反应的发生，这种能量在应力点以“热点”的形式出现。虽然宏观温度一般不会超过60℃，但局部碰撞点的温度要远高于60℃，这样的温度将引起纳米尺寸的化学反应，在碰撞点处产生极高的碰撞力，高达3.30Gpa~6.18Gpa，如此高的碰撞力有助于晶体缺陷和畸变的扩散以及原子的重排，所以局部碰撞点的升温可能是导致机械力化学反应的一个促进因素。
3机械力化学效应的应用
3．1矿物活化与改性
矿物机械活化是指机械作用使矿物局部形成晶格畸变，发生位错，使晶格点阵中粒子排列部分失去周期性，形成晶格缺陷，导致晶格内能增高，表面改性、反应活性增强，以便于矿物浮选富集和提取，从而改善浸出过程。如细磨使铜、铅与锌的分选效率显著提高；氟磷灰石Ca5F(po4)3经机械活化后，氟杂质与混入的Sio2发生机械力化学反应，约有80%的氟以SiF4的形式挥发掉，在柠檬酸溶液中的溶解率达到85%，这种脱氟的磷矿石可用作优质的化学肥料。球磨CuFeS2和Cuo混合物可形成CuSo4，只要经过水洗，就可以将矿物中的纯铜分离出来。
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机械力化学改性则采用搅拌、冲击、研磨等机械作用使改性剂在被改性的颗粒表面均匀分布包覆，并使颗粒与改性剂之间发生化学作用，以增加它们之间的结合力，从而改变矿物粉体颗粒的表面状态，达到改性的目的。吴辉等以气流磨所产生的超音速气流作为机械力，对硅酸盐矿物硅灰石与硬脂酸进行超细粉碎表面改性。当硅灰石粉碎时,晶体裂开并发生如下变化
2Ca3[Si3o9]Ca3[Si3o9]++Ca3[Si3o9]-
而硬脂酸在粉碎过程中则发生如下变化
CH3(CH2)16CooHCH3(CH2)16Coo-
+H+
由于硅灰石与硬脂酸的粉碎、断键是在同一时间同一粉碎腔内进行的，故可能发生如下反应
Ca3[Si3o9]++CH3(CH2)16Coo-CH3(CH2)16CooCa3[Si3o9]
经改性后的硅灰石由亲水性变为疏水性，把它添加到高分子材料中，增加矿物与有机高分子材料的相容性，提高矿物粉料在高分子材料中的分散程度，改善工艺加工条件和制品的性能。
3．2合成纳米材料
机械力化学法制备纳米材料可采用常用的化学原料，具有工艺简单、成本低、易于工业化等特点，是一种具有广阔应用前景的纳米材料制备方法。
如钛酸钡陶瓷具有良好的介电性能，是电子陶瓷领域应用最为广泛的材料之一。传统的钛酸钡合成方法是用Bao或BaCo3和tio2经高温灼烧（≥900℃）而成，粒度大、不均匀，难以制备纳米粉体材料。吴其胜等采用高能球磨Bao，锐钛矿型tio2混合粉体（在氮气保护下），机械力化学法合成了纳米晶Batio3，反应式为
Bao+tio2Batio3
反应过程分三个阶段进行：粉磨初期为无定形形成期（0h~15h），混合物颗粒粒度减小，晶格畸变，转变为无定形，并可能形成Batio3晶核；粉磨中期为固相反应期（15h~30h），Bao与tio2在机械力作用下产生固相反应生成Batio3，同时Batio3晶粒长大；粉磨后期为动态平衡期（30h以后），此时，固相反应基本结束，晶粒成长与粉磨引起的晶粒减小处于动态平衡，由此得到颗粒尺寸为10nm~30nm的Batio3。
采用球磨金属氯化物和na、mg等还原剂的方法可制备纯金属纳米材料和合金纳米材料，已制得的体系有Fe、ni、Co、Cu和Fe-Cu合金。
近几年来，把金属与陶瓷(如纳米氧化物、碳化物等)通过机械力复合在一起，已获得具有特殊性质的新型纳米复合材料。nicholas等采用机械力化学原理制备al2o3基tiC、tin等纳米复合材料，反应式分别如下
1.5tio2+2al+1.5C1.5tiC+al2o3
1.5tio2+2al+0.75n21.5tin+al2o3
制得的复合粉末经1000℃退火1h、热压成型制备纳米复合材料，其硬度达19Gpa~30Gpa，al2o3晶粒尺寸为30nm~50nm，钛相为25nm~50nm。
3．3合成高分子材料
机械力化学在有机高分子合成中的应用主要有3个方面：高分子聚合、高分子缩合及无机材料表面接枝高分子聚合物。
（1）高分子聚合。机械力化学在高分子聚合中可代替引发剂引发聚合反应。一般的高分子聚合中往往要加入引发剂，作用是在外因作用下首先发生分解或氧化还原产生自由基或正负离子，引发单体聚合。oprea等用实验证实不用任何引发剂或催化剂，就可以用振动磨将丙烯腈单体制得聚丙烯腈高聚物。主要原因是在机械力及单体的腐蚀作用下，设备表面的金属产生活化作用并产生金属细末，参与聚合物的合成；另一方面金属活化过程中产生激发电子，使得已被振动磨部分活化的聚丙烯腈生成自由基和负离子，可引发其他丙烯腈高分子的聚合。
（2）高分子缩合。高聚物在机械力作用下，键可发生断裂，生成大分子自由基，这时若遇合适的小分子，可发生高分子缩聚。ChristoforSimionescu等用超声波使聚对苯二甲酸乙二酯和乙二胺通过机械力化学缩聚形成聚酯-聚酰胺碎片，然后与三价V3+作用，形成以三价钒为中心的复合物。
（3）高聚物接枝。现代新技术的发展对高分子材料提出了更高的要求，如耐高温、导热导电、防辐射、具有铁磁性等，解决这一问题的方法之一就是在高分子中引入无机物。把无机材料和高聚物一起研磨，通过机械力化学作用，高分子聚合物可发生裂解、环化、离子化、异构化等化学变化，无机材料表面产生晶格畸变和缺陷，表面自由能增大，引起化合键断裂和重组，可以在新鲜断裂表面出现不饱和键和带正电和负电的结构单元，这样聚合物链键断裂产生的游离基或正负离子遇到无机材料经机械力活化产生的新鲜表面，就可能形成接枝高聚物。
无机材料的高聚物接枝改性方法有两种：一种是将无机材料与聚苯乙烯、聚丙烯等高聚物一起研磨；一种是将无机材料与单体研磨共聚，如在苯乙烯单体中研磨碳酸钙。这两种方法都能得到疏水性极好的无机粉体，在涂料与塑料工业中得到广泛应用，效果良好。
3．4有毒废物降解
采用机械力化学方法处理有毒废物，有可能开发出在常温、常压下处理剧毒物的新方法，使有毒废弃物能就地得到及时有效处理，避免其长期堆放污染环境。如难处理的有机氯合物，如pVC、多氯联苯、DDt等。机械力化学法不仅可破坏它们的结构，还可诱发它们和Cao或其他合适的反应剂之间的化学反应，形成无毒的无机氯化物。许多塑料制品经机械力化学处理后，发生机械力化学分解，聚合度可下降80%。通过高能量机械力的作用还可破坏蛋白质的高分子结构，从而使它能从废液中较快地沉降下来，便于焚烧处理。用机械力化学法处理含镉废水可使镉的还原速率加快数倍。
4展望
机械力化学理论的提出已有数十年时间了，但由于实验条件的不可比性，使得难以归纳总结上升到更高的理论层次；另外，人们的工作多限于针对某一现象或某一应用课题的研究，却少有关于各种机械力化学现象背后普遍规律的探讨；机械力化学法通常需要长时间的机械处理，能量消耗大，研磨介质的磨损，还会造成对物料的污染。因此，设计新的高效机械活化设备，以最小的能耗获得最大活化效果也是值得研究的课题。可以预见，随着研究的深入，机械力化学将具有广阔的工业应用前景。
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有机反应与有机合成篇3
关键词：有机合成理论概念方法
概述
有机合成与21世纪的三大发展学科：材料科学、生命科学和信息科学有着密切的联系，为三大学科的发展提供理论、技术和材料的支持。新世纪有机合成将进一步在这三大学科领域中发挥作用，并在新的合成理论和方法的深化中开拓新的领域。
1、有机合成新理论和新概念[1]
1.1组合合成
组合化学的概念最初起源于20世纪60年代，问世的固态多肽合成法，在固态多肽合成中，由于采用高分子聚合物固相作载体，产物的分离与纯化十分方便；又由于多肽合成中许多反应条件都是相同的，从而使各种肽分子能够在同一反应器内按照预设程序合成出来。上世纪80年代中期，Geysen用96孔板在高分子链上首次合成多肽成功，标志着组合合成的开始；此后，Houghten于1985年提出了茶叶袋合成法，是不同序列的肽在同一反应器内进行多肽欧联反应，至此组合化学的雏形初步呈现出来[2]。
1.2不对称合成
不对称合成是研究对映体纯和光学纯化合物的高选择性合成，已成为现代有机合成中最受重视的领域之一。不对称合成尤其是过渡金属催化的不对称合成是合成手性药物的有效手段，因为不对称合成必须有手性源才能完成，在当量的不对称反应中必须有当量的手性源，而用于手性源的化合物非常昂贵，故在生产中用当量的手性源化合物是不合算的。
经过近十年的飞速发展，催化的不对称合成取得了很大进展。一个进展就是已解决了C―C双键和C一0双键的选择性氢化问题：noyori在乙二胺和氢氧化钾共存下，用RuCl2(php)3为催化剂可以在C―C双键存在下选择性的氢化C一0双键，这一高选择性的氢化反应已实现。对碳一杂原子连接的不对称反应的研究还处在初级阶段，但对难于氢化的C―n双键的不对称氢化已取得了成功。Buchwald等用C―n双键插入ti―H键而形成ti―n键时的立体环境，从而实现了对C―n双键的不对称氢化。另一方面，手性中毒(不对称活
1.3绿色化学[3]
“绿色化学”的概念在20世纪90年代初由由美国化学会（aCS）提出，十几年来，绿色化学的概念、目标、基本原理和研究领域等已经逐步明确，初步形成一个多学科交叉的新的研究领域。当前，实现有机合成的绿色化，一般从以下方面进行考虑：开发、选用对环境无污染的原料、溶剂、催化剂；采用电化学合成技术；尽量利用高效的催化合成，提高选择性和原子经济性，减少副产物的生成；设计新型合成方法和新的合成路线，简化合成步骤；开发环保型的绿色产品；发展应用无危险性的化学药品。
2、有机合成新方法和手段[4]
2．1光、电、微波等物理手段促进的有机合成反应
新型物理手段在有机合成中的应用受到化学家的关注，这方面的发展也很快，主要是对光催化、电催化、微波催化等方面的研究。
光催化反应，具有洁净无污染，反应速度快等特点。光学活性的有机催化剂(不含金属)的设计是当今研究的一个新领域。
电化学过程是洁净技术的重要组成部分，是到达绿色合成的有效手段，在洁净合成中有独特的魅力
微波辐射技术在有机合成有很好的应用，微波催化不仅有效地提高反应速率、反应转化率和选择性，而且体现出节能、环保等诸多优点，微波在有机合成中的应用已引起人们的兴趣。
2.2金属参与的有机合成[5]
大致上从上世纪80年代以来,金属参与的有机合成反应就一直是有机合成新反应发现的一个主要源泉。过渡金属，尤其钯催化的碳-碳键形成新反应是这方面突出的例子。
又如金参与的有机合成反应：金(黄金)和其化合物用于有机合成反应是近年的事。2005年Hashmi对2004年前后的报道也作了简单的回顾,而麻生明等则在2006年对金催化烯炔底物的环化作了专门介绍。但这两年又有不少很有意义的工作,显示出它们在一些反应中有着很高的效率和独特的选择性。
2.4多组分反应
多组分反应也是一类高效的有机合成方法，具有绿色、环保、节约资源的特点。这类反应涉及至少3种不同的原料，每步反应都是下一步反应所必需的，而且原料分子的主体部分都融进最终产物中。多组分反应目前已成功用于含氮、氧的杂环化合物及链状化合物的合成以及不对称合成。
2.5固相有机合成[6]
固相有机合成涉及的主要反应有1将反应物键合于高分子载体上2应用所需的反应试剂与键合于高分子载体上的反应物进行反应3最后选择适当的试剂将目标产物从树脂上断裂下来。如下图示。
固相有机合成采用的载体除固相多肽合成中使用的聚苯乙烯及二乙炔基苯和苯乙烯共聚物等高聚物的衍生物如氯甲基树脂pam树脂和氨基树脂外还有各种专门应用于某一特定类型反应的新型树脂如专门应用于合成dendrimers及michael加成的Bradley高载树脂与马来酰亚胺树脂，具有高度交联和低溶胀特性的argopore树脂适用于亲核取代反应的Sasrin和Rink树脂等以上树脂大部分已经商品化近年还发展了官能团化纤维素载体如纸片和棉花等。下面以一个实例证明固相有机合成的优越表现。
3、结束语
截至目前，有机合成已在反应和设备技术方面积累了宝贵的经验，取得了很大的成果。已经研究清楚的有机反应多达3000个以上，其中有普遍应用价值的反应也达200个之多；国内外已商品化的试剂有5万余种；产率高、条件温和、选择性和立体定向性好的新反应大量出现；元素有机合成蓬勃发展；新试剂、新催化剂特别是固相酶新技术的应用能长期稳定并使生产连续化・・・种种迹象表明，有机合成一直是近年来化学领域最活跃的学科之一，不断的取得新的成就，纵观其发展轨迹，我们完全有理由相信，它的发展没有终点，化学学科是顽强的存在并将持续地为人类社会做贡献。有机合成以创造物质的方式改造世界，它已经创造了无数的奇迹，并必将一如既往的服务于人类文明的进步和致力于创造人类生活更加美好的明天。
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有机反应与有机合成篇4
关键词有机合成化学；回顾；展望
中图分类号：o312文献标识码：a文章编号：1671—7597（2013）042-005-01
跨入新世纪，随着社会经济发展和改革开放的不断深入，我国的有机化学已不再是限于少数领域，现在正在做大量有特色的工作，而且还有很多令人瞩目的新创造，尤其在金属参与的有机合成方法学、不对称催化与不对称合成以及生物活性天然产物的全合成等方面。但是作为一个发展中的有机化学大国，我们的有机化学也正在向其他的领域进军，从经典的物理有机化学到计算化学、分子识别、超分子化学、化学生物学、有机材料化学乃至更广受瞩目的绿色化学和化学生物学都可以领略到前进的步伐。基于这种状况，回顾与展望有机合成化学具有重大意义。
1有机合成化学的回顾
自从有机化学成为一门学科以来，人们了解了分子的结构、性能，合成出各种各样有用的化工产品，这种根据一定的结构建立有机分子的手段，称为有机合成。有机合成化学是研究用化学、物理或生物方法合成有机化合物的科学。总体上看，有机合成涉及各种各样的单元反应，包括碳—碳键和碳—杂原子键的形成或断裂以及官能团的引入、转换和除去。据统计，有机化学反应目前已超过3000个，其中广泛应用于有机合成的有200多个，而且还不断有新的合成反应问世。这是有机合成方法学的问题，是有机合成的基础。另一方面是将这些反应和方法结合起来，以比较简单的分子为原料进行天然的或设计的目标分子的合成。迄今为止，已知的有机化合物已超过2000万个，其中绝大多数是通过有机合成获得的。进行有机合成时，合成路线及策略的合理而巧妙的设计以及合成方法的高效性、选择性、原子经济性、环境友好和经济实用的综合效益至关重要。
回顾有机合成化学的发展，首先应提及的是在1902-2005年共97次nobel化学奖中，约有25项是固有机合成领域的杰出贡献而获奖，可见有机合成在化学和众多科学发展中占有极其重要的地位。它们涉及有机合成最重要的三个方面：一是天然产物的研究和复杂有机物的合成；二是重要类型反应或方法学的研究；三是有机合成的重要概念和理论。
最近三四十年有机合成得到了从未有过的飞速发展，呈现了多彩缤纷的新面貌，取得了许多令人瞩目的重大成就。此外还有几个方面值得特别指出：传统有机合成和有机化工正由资源能源耗费大、环境污染严重的状况逐步转变为绿色合成和洁净工艺；有机合成化学正渗透和深入于其他学科中，特别是对生命科学和材料科学的巨大促进；高选择性合成，特别是不对称催化合成取得很大的进展，许多有广泛应用价值的新反应和新方法相继问世；组合化学、多样性导向的合成（diversity-oricntcdsynthesis，DoS）、正向合成分析（forward-syntheticanalysis）、高通量自动化合成技术提供了迅速达到分子多样性的捷径，为新药、生物活性物质、精细化学品和特种功能材料的研发提供更有力的工具；利用微生物、天然酶和人工酶进行选择性催化合成日益受到重视；超声波、激光、微波等技术更加广泛地应用于化学合成反应，多种非共价键作用力，如氢键、静电力、疏水作用、π-π相互作用等，在构筑高级有序超分子新结构方面已取得许多重要成果；众多结构复杂的含多个手性中心的天然或设计的目标分子的成功合成，进一步展示了有机合成化学巨大的创造魅力以及科学-艺术的完美结合。海葵毒素就是迄今人工合成获得的具有最大相对分子质量和最多手性中心的次生代谢产物。我们今天的生活，几乎离不开有机物了。
2有机合成化学的展望
有机合成化学发展至今，可以说已达到了十分成熟、精致、高超的学术境界。但是，它在许多方面还不能很好地满足不断提高的科技发展和人类需求。有机合成离绿色合成或理想合成（理想合成的定义是斯坦福大学p.a.wender教授于1996年提出的，它是指用简单、安全、环境友好、资源有效的操作，快速、定量地把价廉、易得的起始原料转化为天然或设计的目标分子）还有很大的差距，不少合成方法就高效性、选择性、原于经济性、环境友好、简便实用的综合效益还较低；如何更有效利用n2、o2、H20、C02、So2、CH4以及农副产业废弃的大量生物质，使之转化为更有用的有机物，还有大量工作要做；就合成反应的原子经济性考虑，许多有机合成反应，包括获得nobel奖的Grignard反应、wittig反应，原子利用率都很低；再举一个简单产品为例，由苯或苯酚制备邻苯二酚，至今还没有合成效率高，特别是选择性局的较好的一种生产方法。
回顾有机合成化学，不难发现从实验方法到基础理论都有了巨大的进展，显示出蓬勃发展的强劲势头和活力。世界上每年合成的近百万个新化合物中约70%以上是有机化合物。其中有些因具有特殊功能而用于材料、能源、医药、生命科学、农业、营养、石油化工、交通、环境科学等与人类生活密切相关的行业中，直接或间接地为人类提供了大量的必需品。与此同时，人们也面对着天然的和合成的大量有机物对生态、环境、人体的影响问题。展望未来，有机合成化学将使人类优化使用有机物和有机反应过程，有机化学将会得到更迅速的发展。
当前，和谐社会发展的需求致使现代有机合成的发展趋势产生了变化，从传统的方式向高选择性、原子经济性和保护环境的方向发展。这些发展方向都需要先进的合成工艺，即不能使用繁琐的反应步骤，控制污染物的排放量，选择高效的催化剂和洁净的反应介质，如离子液为介质的有机反应等。
但是我们相信，面对社会可持续发展提出的高需求和新挑战，通过一代代有机化学工作者的艰苦努力和不懈创新，有机合成化学必将进一步发展和完善，也必将继续为人类美好的未来做出更大的贡献。
综上所述，自尿素合成以来，有机合成化学经历了巨大发展，产生了许多新反应、新概念、新方法和新技术，推动了有机化学迅速发展，构筑了丰富多彩分子世界，推动了与之相关的众多基础学科，交叉学科和应用行业的产生与发展，为人类进步和生活质量提高做出了巨大贡献，我们要相信通过不懈努力，有机合成化学将会不断完善与发展。
参考文献
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有机反应与有机合成篇5
关键词：氨工作；原理；工艺流程
abstract:thispaperintroducesthebasicprincipleofammoniasynthesis,analyzestheeffectsoftemperature,pressure,spacevelocityandratioofhydrogentonitrogenofammoniasynthesisreaction,elaboratedthereciprocatingcycleengine,turbinecirculationmachine,synthetictowerprocess
Keywords:ammonia;principle;technicalprocess
中图分类号：tU74文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012）05-0020-02
一、氨合成的基本原理
氨是由气态氢和氮在氨触媒的作用下反应生成的，其反应式为：3H2+n2=2nH3+热量这是一个可逆、放热、体积缩小的反应，对其反应机理存在着不同的观点，一般认为：氮在铁催化剂上被活性吸附，离解为氮原子，然后逐步加氢，连续生成nH、nH2和nH3。即：
n2（扩散）2n（吸附）2nH(吸附）2nH2（吸附）2nH3（脱附）2nH3（扩散到气相）由质量作用定律和平衡移动原理可知：1.温度升高，不利于反应平衡而有利于反应速度。2.压力愈高愈有利于反应平衡和速度。3.氢氮气（比例3:1）含量越高越有利于反应和速度。4.触媒不影响反应平衡，但可以加快反应速度。
二、温度对氨合成反应的影响
1、氨合成反应是一个可逆放热反应。当反应温度升高时，平衡向着氨的分解方向移动；温度降低反应向着氨的生成方向移动。因此，从平衡观点来看，要使氨的平衡产率高，应该采取较低的反应温度。
2、但是从化学反应速度的观点来看，提高温度总能使反应的速度加快，这是因为温度升高分子的运动加快，分子间碰撞的机率增加，同时又使化合时分子克服阻力的能力加大，从而增加分子有效结合的机率。
3、总之，温度低时，反应有利于向合成氨的方向进行，但是氨合成的反应速度较低；提高温度不利于向氨的合成方向移动，但反应速度可以增加。在实际生产中反应温度的选择主要决定于氨合成催化剂的性能。
三、压力对氨合成反应的影响
1、氨的合成反应是一个分子的氮与三个分子的氢结合生成两个分子的氨，即氨合成反应是分子数目减少、体积缩小的反应，提高压力，可使反应向着生成氨的方向进行。对于氨合成反应来说，提高压力就是提高反应气体的浓度，从而增加反应分子间碰撞的机会，加快了反应的速率。
2、总之，增加压力对氨的合成反应是有利的，既能增大平衡转化率，又能加快反应速率。但压力也不宜过高，否则，不仅增加动力的消耗，而且对设备和材料的要求也较高。根据我国具体情况，目前在小型合成氨厂，设计压力一般为31.4mpa。
四、空速对氨合成反应的影响
1、气体与催化剂接触时间的长短，通常用空速来表示。它的物理意义是：在标准状况下，单位时间内在1m3的催化剂上所通过的气体体积。其单位为m3(标)气体/（m3催化剂·h）,或简写为h-1。
2、在一定的合成条件下，空速增加，气体与催化剂接触时间减少，出合成塔气体氨含量降低。增加空间速度可以提高氨的产量。但由于空间速度的增加，每生产一吨氨所需的循环气量，输送气体所需克服的阻力等都要增大，因而消耗的能量也随之加大。尤其是空间速度过大，从合成塔出来的气体带出的热量增多，会使催化剂床层的温度难以控制，并使循环气中氨不易冷凝。
五、氢氮比对氨合成反应的影响
根据平衡移动原理，如果改变平衡体系的浓度，平衡就向减弱这个改变的方向移动。氨合成反应的进行，是按H2/n2=3：1的比例消耗的，因此提高氢气、氮气的分压，维持H2/n2=3：可以提高平衡氨含量。从氨合成反应速度可知，在非平衡的状态下，适当增加氮的分压对催化剂吸附氮的速度有利，因为氮的活性吸附是氨合成反应过程的控制步骤。在一般的生产条件下，氨产率只能达到平衡值的50%～70%，因此，在生产中应适当提高氮的比例，一般控制循环气中氢氮比在2.2～2.8之间较为适宜。
六、往复循环机工艺流程
经合成反应，水冷器冷却、氨分离器分离后的混合气体，进入循环机气缸压缩提高压力，再送入系统与新鲜气混合进入合成塔。
七、透平循环机工艺流程
1、主气体工艺流程从高压机来的新鲜气少部分进入保护气系统，大部分经过滤油器滤油后与从氨分出来的气体混合，经冷凝塔、氨冷器、再进入冷凝塔分离氨后，从冷凝塔二次出口出来，分两路从机身两侧对称进入高压筒体内，气体从电机与高压筒体的环隙纵向流过，带走电机散发的热量，然后再经中间接筒的气孔与保护气汇合进入叶轮，经压缩后送至合成塔。从合成塔出来的气体经水冷器冷却（Ⅱ系统先经中锅），再经氨分离器分离氨后与高压机来的新鲜气混合进入冷凝塔，依此循环。
2.、保护气工艺流程从高压机岗位来的少量新鲜气经小氨冷器冷却后进入气水分离器分离掉其中的水和油，再经硅胶干燥器吸收气体中残存的水份，干燥后的气体进入透平机电机的定子与转子间的环隙，直接带走电机的热量，与循环气在中间接筒汇合后再进入透平机的叶轮压缩。
3.、硅胶再生工艺流程由高压机送来的少量新鲜气或事故氮气（500-700nm3/h）经氨冷器冷却、气水分离器分离水和油后，进入电加热器提高温度（≤180℃）后进入需再生的硅胶干燥器，依靠气体的热量将硅胶吸附的水份蒸发并进行干燥，出干燥器的气体由放空管放空或回收，同时将水份带走。当干燥器气体出口温度达100-120℃后表明再生合格。
八、合成塔工艺流程
有机反应与有机合成篇6
关键词：有机化学；药物合成反应；药物化学；药学化学课程一体化
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1674-9324（2016）45-0073-03
“课程一体化”（Curriculumintegrated），也称为“课程整合”，最初是在基础教育中针对分科课程提出来的[1]。课程整合是一种多学科课程组织模式，它强调学科之间的关联性、统一性和内在联系。有机化学、药物合成反应、药物化学，属于药物合成系列课程，是本校药学专业的三门理论和实践相结合的必修课，涵盖了常用药物及药物中间体的结构、合成、物理化学性质和构效关系，是理论教学和实验教学的有机结合。这三门课程的理论和实验是药学化学课程一体化教学模式下的系列精品课程，它们的课程目标、课程内容、课程教学方法以及课程评价相对独立，但又相互衔接，由易到难，循序渐进，它们之间的顺利过渡和升华给任教老师很大的挑战，因此，探索和优化药物合成系列课程理论与实践教学新模式是药学化学课程一体化教学模式下的重要任务，也直接关系到教学质量的提高和学校“应用型”药学专业人才的培养。
一、药物合成系列课程一体化教学现状
上世纪中期，西方高校就发现了教学资源需要整合的问题，正如美国卡内基教学促进基金会主席博耶指出：“知识被分割得支离破碎，系科的划分过于狭窄，是大学课程的主要弊端”[2]，并且展开了一系列的整合教学资源，实施一体化教学的有效方案。对于药学相关课程，一体化改革相对较晚。如2009年，芬兰Helsinki大学药学院整合药学相关的培养目标、课程、教学大纲和教学方法，以及实习基地等，将教师、工作人员、学生联合起来，实施全方位一体化教学，整体服务于培养目标，取得良好的整合效果[3]。长期以来，我国高校也开展了一系列一体化教学改革，如南京大学将无机化学和分析化学两门课程整合成《大学化学》；华东师范大学将无机化学、有机化学和高分子化学整合成《现代化学基础》。目前，我国药学专业基础课与专业课衔接过渡及一体化的改革方案才刚刚开始[4-6]。
药学专业是学校的重点专业，专业设置和培养方案都经过专家的多次论证，其中有机化学、药物合成反应、药物化学循序渐进。一年级下学期开设有机化学课程，主要引到学生对有机化合物的认识与有机反应的初步了解，并通过有机化学实验培养学生最基本的实验操作和有机合成过程[7]。药物合成反应理论和实验是学生在完成化学基础课基础上，综合掌握药物合成反应的反应类型、反应机理、反应实例，并能综合运用化学相关基础理论和基本技能设计药物中间体的合成路线和实验方法，目的是进一步巩固理论知识、规范实验操作、初步培养学生的动手能力和解决实验中问题的能力[8]，本课程开设在二年级上学期。前两者的进一步应用是药物化学，这是有机化学和药物合成反应的升华课程，是药学专业学生学习药学知识的必修课，只有掌握了药物的结构、物理化学性质、合成、构效关系，才能进一步深入学习药学其他相关课程[9，10]。
二、药物合成系列课程存在的问题
有机化学、药物合成反应、药物化学是药学专业的主干学科，内容从有机化合物的命名、结构、基本化学反应，过渡到化学反应类型、机理，再过渡到常用药物及药物中间体的物理化学性质和构效关系。各课程依序开课，基本反映了各学科形成的顺序和从经验到理论的发展过程，但随着科技的迅猛发展，新知识和教学内容不断增加和更新，原有的分支学科之间的界限渐趋模糊，且随着教学学时的日趋紧张，特别是实践教学局限性较大，原来的教学模式已明显不适应素质教育的要求。总体来看，该系列课程存在以下问题：
1.课程内部理论性较强，且枯燥乏味。药物合成系列课程理论性较强、信息量较大且枯燥乏味。特别是有机反应的反应机理，类型较多且难度较大。教师“唱独角戏”的传统教学模式显示出较多的教学问题，即使教师花费再多的时间讲授有机反应类型、反应原理和区别，学生反映依旧茫然，普遍觉得晦涩难懂，影响学习兴趣。针对这些问题，有的学校进行了各种形式的教学改革，如基于典型药物为专题的讨论型教学模式[11]、多媒体辅助的综合型教学模式[12]、基于学生反应机理思维的理论型教学模式[13]、多媒体辅助的实验型教学模式[14]等。本校药物合成系列课程采取的是多媒体辅助的理论和实验相结合的综合性教学模式，但依旧存在相应的问题。
2.理论和实验教学时差较大，脱节较严重。本校药物合成系列课程理论和实验同时进行，但是理论和实验教学时间不吻合。如药物合成反应实验，开学第二周就开展综合性实验（抗癫痫药物苯妥英钠的合成），实验12学时，每次3学时，总共4周。第一步，以苯甲醛为原料，经安息香缩合反应，得到二苯乙醇酮；第二步，经硝酸氧化生成二苯乙二酮；第三步，在碱性醇液中与脲缩合、重排得到苯妥英，第四步，氢氧化钠重结晶得到苯妥英钠。实验安排能有效培养学生的实验动手能力，但是实验需要以苯妥英钠的物理化学性质和构效关系为铺垫，而此部分在下一学期的药物化学课程中的才能涉及。另外，实验路线设计中安息香缩合反应、氧化反应、重排反应，这几步关键的有机化学原理均在实验完成后的理论教学中才能学到，理论和实验脱节，严重影响教学质量和教学进程。
3.课程内容繁多而学时偏少。本校药物合成系列课程采用人民卫生出版社或化学工业出版社教材，实验教学选用王春华主编的适合医学院校特色的《药学化学实验i、ii》。教材内容多，学时少，教师在授课过程中无法针对重要的化学原理进行深入分析，部分教师授课只讲结论，不讲过程，教学内容无法加深拓展，学生只能囫囵吞枣，死记硬背，不但增加了学生后期学习的困难，而且使得学生缺乏必要的创新能力和发展潜力。实验教学涉及药物合成中的大量实验操作，如常用玻璃仪器的使用、常压蒸馏、减压蒸馏、水蒸气蒸馏、回流、过滤、抽滤、重结晶、干燥、尾气吸收、pH值调节等基本操作，同时还需要学会很多常用仪器的使用，如集热式测力搅拌器、电热套、水泵、油泵、熔点测定仪、旋转蒸发仪等。实验教学内容较多，然而学时较少，学生只能在较短的时间内学会基本的实验操作，有的甚至很难熟练掌握，严重影响学生实验动手能力的培养。
4.课程之间重复颇多，且衔接不够。有机化学、药物合成反应、药物化学，各自为政，均强调自身的完整性、综合性，势必导致部分教学内容的重叠。特别是有机化学和药物合成反应重复的知识较多，使得学生无法将各课程的核心知识点串联起来，导致学生缺乏对专业知识与技能的整体认识，综合运用知识的能力较差。在总学时一定的情况下，这些课程内容的重复讲授，势必造成各门课程的有效学时减少，教学效率下降，教学资源浪费。另外，各课程间衔接不够，课程间隔的时间较长，特别是经过寒暑假之后，很多基本的知识已经遗忘，当用到的时候，需要重新温习前面的内容，导致教学计划的混乱和有效学时的减少。
三、药物合成系列课程理论与实验教学策略
1.建立连续授课的教学团队，探索符合新时代大学生的新型教学模式。打破传统的教研室模式，由相同的授课教师连续承担系列课程理论和实验教学，并组建药物合成系列课程群管理小组，小组由组长和各授课教师组成，对教学团队教师的引进、培养、调配等方面进行统一规划和管理。尽量保证让每个教师实现有机化学―药物合成反应―药物化学连续授课，做到“药物性质与合成原理―条件控制与分离提纯―构效关系与临床应用”的一体化教学流程，这样更有利于不同年级间课程教学内容和教学目标的总体把握与有序过渡。采用传、帮、带等方式帮助青年教师提高自身教学技能，掌握一体化教学的方法、要求和步骤，进行共同备课、说课、共同制定教学方案。发挥青年教师的发散性思维模式，每年举办青年教师技能比赛，互相学习新的授课模式和新的教学技能，将枯燥乏味的有机合成原理形象化、生动化，激发学生的学习兴趣，探索符合新时代大学生的新型教学模式。
2.整合课程内容和教学资源，构建课程基本流程。根据课程目标，对药物合成系列课程的教学内容进行优化整合，注重有机化合物的结构、性质与应用的连贯性和系统性，体现药学专业特色、追踪药学科技前沿、强化学生综合能力培养，压缩重复性内容，节约教学资源，建立新的药物合成课程体系，以促进各课程之间的有效衔接。按照“药物性质与合成原理―条件控制与分离提纯―构效关系与临床应用”的基本流程而构建以能力培养为核心的课程体系。整合后的课程体系以有机化学为理论主线，以药物结构为先导，阐明有机化合物和临床药物的结构、性质、制备、修饰、分离提纯、构-效关系与临床应用。内容选择上，根据系列课程的总体教学任务和单一课程的教学任务，将有机化学与药物合成反应中的有机反应、物质结构进行整合，减少重复性内容；有机化学与药物合成反应、药物合成反应与药物化学做好衔接过渡。
3.多媒体课件、视频和板书结合，使理论、实验教学多姿多彩。与传统教学模式相比，多媒体课件可以节约时间，扩大教学容量，但也失去了传统教学下教师与学生思维同步的优点，特别是对于有机化学和药物合成反应这种化学结构式较多的课程，板书化学结构式和反应机理，能够引导学生与老师思维同步，增加了学生与教师的交流机会，提高了教师教学和学生的学习效率。同时，多媒体课件又可以形象化、立体化、模拟化的展示复杂的有机化合物结构，节约板书时间。如果能用视频或3D动画展示某些有机化合物的立体构型、反应机理，使抽象难懂的反应变得形象而清楚易懂，不仅可激发学生的学习热情，而且也有助于对药物合成反应实验理论知识的理解和记忆。实验教学依旧如此，多媒体技术可以展示实验装置的安装过程、药物合成反应的实验现象、原料及药品的形态等，并且实验之余，还可以展示一些化工和制药企业的生产过程，引导学生从理论走向实践。本校药学院实验教学多媒体设备还比较缺乏，特别是药物合成系列课程的实验室依旧没有多媒体设备。希望学校及相关部门能够加大投入力度，完善教学资源，以满足药物合成系列课程基本的教学工作。
4.理论实验教学一体化，相互促进。理论实验一体化教学模式实质上是“教、学、做”一体化，即在理论教学中穿插实验内容，在实验过程中应用理论知识。做到以实验来辅助理论知识的学习和理解，通过理论知识的学习反过来指导实验操作，达到“1+1>2”的教学效果。实验内容需根据课时安排和理论教学进度进行适当调整，避免理论和实验教学脱节的问题，保证实验内容节点与理论教学内容节点吻合，提高理论与实践教学的互相促进。以培养“应用型”专业人才为宗旨，整合实验教学资源，以“需用为准、够用为度”的原则精选实验内容，尽力减少验证性实验，增加综合性和设计性实验，由浅入深、由单一到综合、逐级增加实验难度和复杂性，使学生能够在掌握基本操作和基本知识的基础上，逐渐提高动手能力和自主设计能力，有计划、有步骤的帮助学生培养创新能力。
5.完善一体化评价体系，发挥评价的导向作用。积极探索形成性评价与终结性评价相结合的评价方式[15]，充分发挥评价的导向作用，以引导学生端正学习态度，促进学生知识、能力、素质协调发展。形成性评价侧重于学生学习过程的评价，终结性评价则侧重于学生学习效果的评价。形成性评价分为教师评价、学生自我评价和学生相互评价等，终结性评价理论笔试为主，两者互相补充、相辅相成。
总之，药学化学课程一体化教学模式的建立旨在对化学、药学专业课程统筹安排，注重全面系统地使各学科理论和实验教学资源得以共享，避免重复教育，减少浪费。有机化学、药物合成反应、药物化学是药物合成系列课程，是本校药学化学课程一体化教学模式下的精品课程，相对独立，但又相互衔接，由易到难，循序渐进。目前教学秩序规范，但依旧存在较多问题。当前，药物合成系列课程需要从教学团队、教学内容、教学资源上入手，建立一体化评价体系，促进理论实验教学一体化，为药学化学相关课程的优化整合提供理论和实践经验。
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有机反应与有机合成篇7
一、高考命题趋势
有机合成与推断是目前高考命题中的主要命题点，通过该题型既能与最新科技联系起来，也可考查学生对该模块知识的融会贯通能力。近几年命题导向主要是针对以下常见知识点：
1．复杂物质结构简式的书写；
2．有机基本反应类型的判断；
3．通过框图分析推导出物质后，考查常见官能团的性质，进行有机反应化学方程式的书写;
4．同分异构体数目的确认或者是在给出部分同分异构体的基础上进行补充书写;
5．利用有机物中最常见的基础物质合成某有机物。
二、有机框图推断和合成的解题思路与技巧
1.方法
在解题过程中要紧紧抓住新信息或新问题与旧知识的联系，熟练掌握各类有机物的组成、结构、性质以及相互间的衍生关系，多运用联想、类比、迁移和演绎的方法，加强思维的严密性、整体性和灵活性，采用顺推法、逆推法、综合法等，还应加强起始反应物、中间产物、最终产物之间的联系，从两头向中间靠称“两头堵”，做到思维的左右逢源，灵活自如。
2.技巧
(1)浏览全题：对于文字、框图、化学式、结构简式，要善于发现隐含信息，分析已知条件和推断内容，弄清被推断物和其他有机物的关系，仔细推敲每一个环节。
（2）找出解题突破门：通常可以从有机物的结构特征、性质特征、反应条件、转化关系、有机反应中的分子式、相对分子质量及其他数据关系、试题提供的隐含信息找解题突破口。
（3）答题时看清要求，认真解答，注意结构简式、分子式、化学方程式等书写要规范。
（4）注意有机物不饱和度在有机推断中的作用。不饱和度是架设在有机物分子式与结构式中间的一座桥梁，用好它对于有机物分子式和结构式的互推有着极为广泛的应用和极其重要的意义。
三、经典例题
例1绿色化学提倡化工生产应提高原子利用率。原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。在下列制备环氧乙烷的反应中，原子利用率最高的是（）。
a.CoCH2+CH3CH2ooH(过氧乙酸）
oCH2CH2+CH3CooH
B.CH2CH2+Cl2+Ca(oH)2
oCH2CH2+CaCl2+H2o
C.2CH2CH2+o2催化剂o2CH2CH2
D.3CH2oHCH2oH催化剂oCH2CH2
+HoCH2CH2―o―CH2CH2oH+2H2o
解析原子利用率表示目标产物的质量与生成物总质量之比。本题目标产物是环氧乙烷，C反应中CH2CH2原料全部转化为目标产物环氧乙烷，则原子利用率为最高。答案C。
例2乳酸（CHCH3HoCooH）在一定条件下经聚合生成一种塑料（CHCH3oCo)用这种新型塑料制成的餐具，在乳酸菌的作用下，60天内分解成无害的物质，不会对环境造成污染。在该聚合反应中，生成的另一种产物是（）。
a.H2oB.Co2C.o2D.H2
解析从乳酸和聚合物的结构分析来看，该反应为缩聚反应。聚合物的链节组成表明另一种产物为H2o。答案a。
CHCH3nHoCooHoCHCH3Co+nH2o
例3已知某芳香族化合物a的水溶液显酸性，遇FeCl3不显色，可发生如图1所示转化。其中i为五元环状化合物；J可使溴水褪色；i和J互为同分异构体；K和L都是医用高分子材料。
图1请回答下列问题。（1）a的结构简式为。（2）写出下列反应的反应类型：反应③属于反应，反应④属于反应。（3）写出反应②和⑤的化学方程式。②，⑤。（4）写出符合下列要求的G的同分异构体。①含有苯环；②能发生银镜反应，不能发生水解反应；③在稀naoH溶液中，1mol该同分异构体能与2molnaoH反应；④只能生成两种一氯代物。
解析a水解、酸化后得到G、H，根据原子守恒知H的分子式为C4H8o3;H具有酸性，说明分子中含一个―CooH；H在浓硫酸存在和加热的条件下生成使溴水褪色的J，可推知H分子中含―oH；再根据H能发生酯化反应生成五元环状化合物i，可知H为直链分子，即H的结构简式为HoCH2CH2CH2CooH;由a的水溶液显酸性，遇FeCl3不显色，可判断a分子中含―CooH，不含酚羟基，故a的结构简式为HoCH2CH2CH2CooCooH。
答案：（1）HoCH2CH2CH2CooCooH
（2）消去缩聚（3）HoCH2CH2CH2CooH
浓硫酸H2o+oo
nCH2CHCH2CooH
一定条件CH2CHCH2CooH
(4)HoHoCHo、HoCHoHo
例4共轭双烯与含有双键的化合物相互作用，能生成六元环状化合物，常用于有机合成，例如：
反应①:
+CooCH3CooCH3一定
条件CooCH3CooCH3
ⅠⅡ
化合物Ⅱ可发生以下反应：
Ⅱ稀H2So4/反应②Ⅲ(分子式为C4H4o4)
HoCH2CH2oH/催化剂反应③Ⅳ(高分子化合物）
（1）化合物Ⅰ的分子式为，1mol该物质完全燃烧需molo2。
（2）反应②的化学方程式为。
（3）反应③是缩聚反应，化合物Ⅳ的结构简式为。
（4）化合物Ⅴ与Ⅵ的结构简式如下：
CH3CH2ⅤCooCH2CH3oⅥ
在一定条件下，化合物Ⅴ和化合物Ⅵ能发生类似反应①的反应，生成两种化合物（互为同分异构体），这两种化合物的结构简式分别为、。
（5）下列关于化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ的说法正确的是（填字母）。
a.Ⅰ属于芳香烃
B.Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ均能使溴的四氯化碳溶液褪色
C.Ⅴ与足量H2加成后的产物是3-甲基戊烷
D.加热条件下Ⅵ能与新制Cu(oH)2反应生成红色沉淀
解析（1）化合物Ⅰ中有13个碳原子、4个不饱和度，故其分子式为C13H20。1mol该物质完全燃烧消耗o2的物质的量为(13+20/4)mol=18mol。（2）化合物Ⅱ是酯类化合物，反应②是化合物Ⅱ在稀硫酸作用下发生的水解反应，生成羧酸（HooCCHCHCooH）和醇（CH3oH)。（3）HooCCHCHCooH和HoCH2CH2oH发生缩聚反应，生成聚酯CHooCHCHCooCH2CH2oH。
（4）考虑到化合物Ⅴ和Ⅵ的结构不对称，所以二者发生反应时，可能生成两种产物。（5）化合物Ⅰ中不含苯环，不属于芳香烃，a错误。Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ中均含有碳碳双键，均能使溴的四氯化碳溶液褪色，B正确。根据有机物传统命名法可知化合物Ⅴ与H2发生加成反应后的产物的名称为3-甲基戊烷，C正确。化合物Ⅵ中含有醛基，加热条件下能与新制Cu(oH)2反应生成红色沉淀，D正确。
答案：（1）C13H2018
(2)CooCH3CooCH3+2H2o稀H2So4
CooHCooH+2CH3oH
(3)CHooCHCHCooCH2CH2oH
有机反应与有机合成篇8
关键词：厌氧消化；微生物电解；有机废物回收利用；环境友好
中图分类号：X705文献标识码：a
生活生产垃圾中的物质含量变化很大，不同时期的垃圾中物质含量不一样，不同来源的垃圾中的物质种类和含量都不一样。但是无论如何，垃圾中的成分主要是有机物和无机物两大类。由于有机物固有的反应活性低、降解速率低、对催化剂的专一性要求高、反应后的产物多样性等原因，特别是反应后产物多样性与不可控性，使得垃圾中有机物的处理非常困难。对于垃圾中有机物的降解需要寻找科学、可靠、可持续发展的处理方法。目前对待有机废物的处理方法通常就是利用有机物易燃的性质采用焚烧的方法。有机物的焚烧带来的环境负影响很大，焚烧所产生的有毒有害物质造成更加严重的二次污染。在此背景下，长沙加中环保科技有限公司和湖南大学化学化工学院联合研发出了厌氧消化-微生物电解工艺来处理垃圾中的有机废物。
一、厌氧消化-微生物电解法反应技术
厌氧消化是一种微生物转化技术，尤其适合于易降解有机废物的处理和能源化转化。因此，特别适合食品加工、厨余和餐厨垃圾及畜禽粪便等有机废物的处理。该方法不仅可把这类有机废物高效率地转化为可再生能源――生物燃气，同时，还可产生有机肥料，从而实现有机废物的完全循环和高效利用。
我们利用电化学和生物有机化学的学科交叉，结合有机废物主成分-碳、氢元素的性质，设计了一种有机废物厌氧消化-微生物电解耦合的反应系统，该系统由微生物催化电解、厌氧消化、主产物收集利用和副产物脱离技术复合而成。其设备示意图如图1所示。
预处理废物通过磨碎机进入搅动式厌氧消化反应器，厌氧消化反应器的工作温度为55℃～60℃，有机废物的固含率达到20%以上，经过连续式反应，释放生物燃气，将所得到的生物燃气收集利用。厌氧消化反应后的残渣进入微生物电解反应器。微生物电解设备内设有微生物电解装置和电解水装置，电解水装置的输出端与厌氧消化反应器相连接，该设备通过阀门控制水流方向，排出的水通过水管可以提供生活用水，也可以输送回预处理装置，达到零排放的目的。脱水后的有机废物成为肥料，可做固体有机肥而出售。微生物电解装置包括阳极、阴极和电源。厌氧消化设备与微生物电解催化设备相连接并产生一系列反应，该设备主要是加快厌氧消化，缩短其自身反应所需要的时间，而得到的沼气用于发电，从而达到化废为宝的目的。厌氧消化器实物如图2所示。
二、厌氧消化-微生物电解耦合技术工艺
厌氧消化-微生物电解耦合技术工艺包括预处理、厌氧消化-微生物电解耦合、脱水以及后续收集利用等程序。
1.预处理（絮凝）：在装有垃圾渗滤液的预处理池中投加混凝剂，把其中的悬浮物生成絮状体，且在沉降过程中它们互相碰撞凝聚，其尺寸和质量不断变大，沉降速度不断增加，使其沉淀并去除，得到较为清澈的液体流入厌氧发酵池中。
2.厌氧消化-微生物电解耦合反应：包括搅拌装置、厌氧消化反应器和微生物催化电解装置。
搅拌：在厌氧消化反应器中设有能转动的搅拌装置，对有机废物进行充分混合，增加物料与微生物接触概率，使系统内的物料和温度分布均匀，防止局部出现堆积和局部温度过高，使生物反应生成的硫化氢、甲烷等对厌氧菌活动有阻碍的气体迅速排出，使产生的浮渣被充分破碎。
厌氧消化-微生物电解：首先电解水产氢，从电解水装置中得到大量的氢气和氧气。有机废物经过进料口输入厌氧消化反应器，进行有机废物的微生物电解和厌氧消化，利用电解水产生的氢气，结合二氧化碳生成甲烷气体，反应式如下：H2+Co2CH4（甲烷）+2H2o，从而增加了甲烷的生成量。利用电解水生成的氧气用于厌氧生物反应器内，不仅能提高有机物的水解速率，还加速了氧和硫化氢反应，使硫化氢浓度降低，减少了硫化氢对细菌的伤害。
3.脱水：厌氧消化-微生物电解后的产物，首先进行固液分离。分离后的液体通过纳米过滤膜处理，在常压下对液体进行过滤，纳米过滤膜能有效阻隔不带电溶质等大分子（分子、原子等尺寸大于1nm）物质，只允许单价离子和水分子通过，从而获得洁净的盐水和液肥。盐水经纳米过滤膜后，接着经过反渗透膜设备，经加压后，盐水中的水经过反渗透膜得到纯水，用于浇灌花草、清洗道路、冲洗厕所等用水，而剩下压缩后的高浓度的盐水将与漂水结合，用于湿式喷淋塔中，用于烟气净化，从而达到零排放效果。
三、厌氧消化-微生物电解法反应技术优点
厌氧消化-微生物电解法可以用于降解广泛的废弃有机化合物，特别适合处理CoD浓度高（超过152gCoD/L）的废水，有机固体悬浮液或浆（15%总固体含量）。该技术提供了一种生物反应器，包括微生物电解与厌氧消化反应技术的耦合，比传统厌氧发酵设备产生更多富含甲烷的沼气。电解效率高，而且避免使用贵金属催化剂。
电解水在厌氧降解的微生物作用下，产生氢气，将有机物降解，提高了沼气的质量，增加了硫化氢和氧结合成二氧化硫的速度，消除了有毒硫化氢，同时电解水和二氧化碳还原成甲烷。
发酵池内的碳水化合物、蛋白质、脂肪被分解成甲烷和nH4oH，所产生的nH4oH和二氧化硫结合，生成硫酸铵。
电解催化有利地减少了高效电解所需功率。使用间隔分开的电极，一对或几个电极成对（如堆栈上的顺序放置阴极和阳极电极）实现电解，既可以保持优秀的电解效率，同时达到造价低廉，腐蚀性小的优点。
Y语
通过实验室小试，工业化中试和放大，我们的有机废物厌氧消化-微生物电解偶合的反应系统，能够有效降解垃圾中的有机废物，充分利用了有机物中的碳和氢原子，把垃圾变成了燃气和有机肥料，综合利用效率高，经济效益和社会效益高。是目前为止国内外先进的垃圾处理方法。
参考文献
[1]刘君寒，胡光荣，李福利，等.厌氧消化系统微生物菌群的研究进展[J].工业水处理，2011，31（10）：10-14.
有机反应与有机合成篇9
关键词：绿色化学理念；有机化学教学；渗透
中图分类号：o622文献标识码：a
有机化学的不断发展一方面促进了人类生活质量的提高，另一方面则对生态环境产生了严重污染。绿色化学则有助于从源头上遏制污染。有机化学是大学阶段药学专业的基础课程，绿色化学则是有机化学发展的新阶段。因而，在有机化学教学中渗透绿色化学，是教学改革的发展方向之一。
1.有机化学教学渗透绿色化学的重要意义
当前，绿色化学在西方蓬勃发展，也引起了我国政府的极大重视。绿色化学是对可持续发展理念的贯彻，有利于促进人与自然的和谐发展，因而开展绿色化学宣传及教育意见成为当务之急。高校教育的目的在于培养高素质人才，是进行绿色化学宣传及教育的最优选择。在药学专业有机化学课程中渗透绿色教学最为合适，因为有机化学与绿色化学的研究内容高度相关。高校有机化学任课教师需要在有机化学课中为学生介绍化学学科发展的新形势，并且推广新的研究方法。
2.将绿色化学渗透有机化学教学中
（1）不同种类的有机化学反应的原子经济性。所谓“原子经济性”，即反应物中原子进入产物的量。理想状态的原子经济性反应是反应物中的全部原子都进入产物，因而，教师需要在有机化学反应教学中强调原子经济性[1]。例如，加成反应是把反应物的所有原子加入另外一个反应物上，原料中原子得到充分利用，其原子经济性是100%。
（2）不同种类的有机化合物均与绿色化学相关。在有机化学教材中，有机化合物基本与绿色化学相关。例如，卤代烃，如果排放的氯氟烃量过大，臭氧层就会遭到破坏。氯氟烃进入大气，在光的作用下产生分解现象，大量的氯自由基就会释放出来，导致产生连锁反应，使臭氧分子受到更为严重的破坏。
3.将绿色化学理念渗透有机合成教学中
（1）反应的原子经济性。合成反应过程中，降低废物排放比例的核心是提升目标产物的原子经济性及选择性。例如，教师可以为学生介绍新型的催化氧化法，就是把银作为催化剂，使用氧气氧化乙烯，进而合成环氧乙烷，这种反应的原子经济性可达到100%。
（2）反应原料绿色化。在当前化学反应中有毒有害的原料使用较多，它们会对人体健康造成不利影响。例如，教师在讲解制备α-甲基丙烯酸甲酯时，通常的方法是将丙酮作为原料，并与氢氰酸进行反应，并在浓硫酸作用下加以合成。教师需要帮助学生分析这种方法的缺陷，也就是指出氢氰酸的毒性及浓硫酸的腐蚀性，可这个反应的原子经济性很低，可考虑为学生介绍一种新的方法。
（3）催化剂的绿色化。教师在讲授傅-克反应时，规定的催化剂是三氯化铝。但是，这种物质容易水解，并且腐蚀设备，与绿色化学的要求不符。教师应当为学生讲解新的催化物，比如，固体超强酸、分子筛催化剂、离子液体等。
（4）溶剂的绿色化。在进行有机反应时，溶剂也发挥着重要作用。较为常用的溶剂包括苯类芳香烃、卤代烃等[2]。但是，大多数有机溶剂是存在一定毒性的，并且容易挥发，挥发物进入空气，经过阳光照射，就会产生光化学烟雾，引发呼吸系统的疾病。教师可以为学生讲解几种绿色溶剂，比如，水、超临界流体、离子液体等。
（5）合成方法的绿色化。通常条件下，化学教材中羧酸的脱酸反应内容只会简单介绍柯尔伯反应，教师应该为学生适当地补充一些绿色化学知识。相较于一般有机合成，有机点合成的优势在于不需要添加氧化还原试剂，在常温环境下就能进行，控制反应则通过调节电流密度和电位来实现，自动控制十分方便。
4.结语
绿色化学提出了崭新的理念及方法，是化学发展的一大趋势，因而，在有机化学教学中渗透绿色化学理念仍然是教育界需要研究和推进的课题，这有助于拓宽学生视野，为实现素质教育奠定基础。
参考文献：
有机反应与有机合成篇10
一、提取有用信息
在试题所给信息中，由于要体现信息本身的逻辑性和系统性，所以信息内容往往比较丰富和宽泛。对于解题来说，其中有些信息是有用的，有些信息甚至会产生干扰。如何提取有用信息？信息是为解答问题服务的，从问题解答的需要回到信息的处理，就能找到有意义和价值的信息了。
【例1】（2012年广东，33题）苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。
反应原理：
实验方法：一定量的甲苯和Kmno4溶液在100℃反应一段时间后停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知：苯甲酸分子量是122，熔点122．4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0．3g和6．9g；纯净固体有机物一般都有固定熔点。
（1）操作Ⅰ为，操作Ⅱ为。
（2）无色液体a是，定性检验a的试剂是，现象是。
（3）测定白色固体B的熔点，发现其在115℃开始熔化，达到130℃时仍有少量不熔。该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物，设计了如下方案进行提纯和检验，实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。
（4）纯度测定：称取1．220g产品，配成100mL甲醇溶液，移取25．00mL溶液，滴定，消耗KoH的物质的量为2．40×10－3mol。产品中甲苯酸质量分数的计算表达式为，计算结果为（保留两位有效数字）。
【题型分析】从设计的目的和意图来看，本题是一道实验与探究题。但从信息形式上来看，本题既有有机合成题的味道，也有化工流程图题的特征。所以，这是一道以化工流程为主线，以实验与探究考查为重点，同时还涉及了实验计算等多方面的考查，体现了综合命题的思路和方向。
【解题思路】该题首先进入学生视线的是一组有机合成的信息，如果学生一味地沿着“合成”的思路往下想，就进入到了死胡同。有机合成的信息是为引出化工流程作铺垫的。因为用甲苯的氧化反应制备苯甲酸，从有机合成机理可知产物是混合物，需要经过一个化工流程过程才能实现分离。再看试题后面的问题，很容易明白本题命题的意图，那就是围绕“分离出苯甲酸”这条主线，考查学生实验、探究和计算等能力。围绕试题中的问题，能让我们很容易找到了有用的信息，并初步形成了解题的思路。
有用的信息一：根据“反应机理”，可知“反应混合物”的成分，包括、、KoH、mno2和H2o；还可知与酸化可得苯甲酸，要将苯甲酸与KCl分离才能得到苯甲酸。
有用的信息二：根据分离流程图，可知“反应混合物”分别分离出mno2、和的过程与内在机理。
有用的信息三：根据苯甲酸的熔点，可作为检验苯甲酸的依据；根据苯甲酸的溶解度，可用来建立分离和提纯苯甲酸的思路和方法。
有用的信息四：根据测定苯甲酸纯度的相关数据，可知测定纯度的机理和方法，并此基础上建立各数据之间的计算关系。
【参考答案】（1）分液，蒸馏。（2）甲苯，酸性Kmno4溶液；溶液褪色。（3）①冷却、过滤；②滴入2－3滴agno3溶液；③加热使其融化，测其熔点；熔点为122．4℃。（4）2．40×10－3×122×4）／1．22；96％。
二、挖掘蕴含条件
试题中有些信息表面上与问题没有明显联系，或者有些问题解决表面上欠缺信息条件，解题因此遭遇到挫折和困境。这时就需要对信息进行深度挖掘，只要发现信息中隐含的条件，就会柳暗花明又一村。所以，试题中信息的给予，有直接的也有间接的，要综合运用已学的化学知识，调动自己的化学思维，深度挖掘信息中潜在的东西。
【例2】（2012年广东，32题）难溶性杂卤石（K2So4·mgSo4·2CaSo4·2H2o）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：
K2So4·mgSo4·2CaSo4·2H2o2Ca2＋＋2K＋＋mg2＋＋4So42－＋2H2o
为能充分利用钾资源，用饱和Ca（oH）2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：
（1）滤渣主要成分有和以及未溶杂卤石。
（2）用化学平衡移动原理解释Ca（oH）2溶液能溶解杂卤石浸出K＋的原因。
（3）“除杂”环节中，先加入溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入溶液调滤液pH至中性。
（4）不同温度下，K＋的浸出浓度与溶浸时间的关系见右图，由图可得，随着温度升高，①，②。
（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSo4（S）＋Co32－CaCo3（S）＋ So42－。
已知298K时，Ksp（CaCo3）＝2．80×10－9，Ksp（CaSo4）＝4．90×10－5，求此温度下该反应的平衡常数K
（计算结果保留三位有效数字）。
【题型分析】这是一道典型的无机化工流程图题，其特点是以元素及其化合物的知识为载体，以无机化工生产为主要背景，以化工流程图为主要信息形式，综合考查基本概念和理论、化学实验、化学计算等相关知识。本题还涉及反应机理、坐标图像等信息，体现了对学生综合处理信息能力的要求。
【解题思路】在解答本题的过程中，若只是简单地利用已给信息，有些问题的解决会碰到困难，故必须挖掘试题中蕴含的条件。如：
问题（1）：需要挖掘两个蕴含条件：一是用饱和
Ca（oH）2溶液溶浸杂卤石过程中，oH－减少的量与Ca2＋增加的量相等，但Ca（oH）2沉淀平衡受oH－的影响大于Ca2＋，所以随着反应的进行，［Ca2＋］·［ oH－］2＜Ksp［Ca（oH）2］，不会产生Ca（oH）2沉淀；二是CaSo4是微溶物质，随着反应的进行，必然会产生CaSo4沉淀。
问题（3）：“除杂”除了要把杂质除去，更隐含着不能引进新杂质，所以要除去的是Ca2＋，最后得到的是纯净K2So4，所加试剂及顺序自然明了。
问题（5）：直接进行平衡常数运算无法入手。但所给条件分别隐含着Ksp（CaCo3）＝ ［Ca2＋］·［ Co32－］＝2．80×10－9，Ksp（CaSo4）＝ ［Ca2＋］·［ So42－］＝4．90×10－5，所以很容易计算到K＝［ So42－］／［ Co32－］＝ Ksp（CaSo4） ／ Ksp（CaCo3）＝ 4．90×10－5／2．80×10－9＝1．75×104。
【参考答案】（1）mg（oH）2，CaSo4。（2）氢氧根与镁离子结合，使平衡向右移动，K＋变多。（3）K2Co3，稀H2So4。（4）①在同一时间K＋的浸出浓度大；②反应的速率加快，平衡时溶浸时间短。（5）1．75×104。
三、发掘潜在规律
有些试题会给出一系列的信息链，以一组一组的信息形式出现，使信息容量变得特别大。在这类信息阅读时，不容易理清思路，解题也就没有了头绪。其实，这类信息链之间蕴含着潜在的规律，只要找到信息链内的潜在规律，就能找到问题解答的思路。
【例3】（2012年广东，31题）碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0．50mol·L－1Ki、0．2％淀粉溶液、0．20mol·L－1K2S2o8、0．10mol·L－1na2S2o3等试剂，探究反应条件对化学反应速率的影响。已知：
S2o＋2i－＝2So＋i2（慢）i2＋2S2o＝2i－＋S4o（快）
（1）向Ki、na2S2o3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2o8溶液，当溶液中的耗尽后，溶液颜色将由无色变成为蓝色。为确保能观察到蓝色，S2o32－与S2o82－初始的物质的量需满足的关系为：n（S2o32－）：
n（S2o82－）。
（2）为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下表：
表中Vx＝mL，理由是。
（3）已知某条件下，浓度c（S2o82－）～反应时间t的变化曲线见图4，若保持其他条件不变，请在答题卡坐标图中，分别画出降低反应温度和加入催化剂时c（S2o82－）～t的变化曲线示意图（进行相应的标注）。
（4）碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为：
2Li（s）＋i2（s）＝2Lii（s）；H
已知：4Li（s）＋o2（g）＝2Li2o（s）；H1
4 Lii（s）＋o2（g）＝2i2（s）＋2Li2o（s）；H2
则电池反应的H＝；碘电极作为该电池的极。
【题型分析】这是一道考查基本概念及基本理论的题目，本题主要考查化学反应速率、盖斯定律、原电池等相关知识。这类题型的主要特点是，以物质及其化学反应为载体，来考查有关基本概念及基本理论的应用。
【解题思路】本题有几组信息，每组信息都蕴含着潜在的规律，蕴含着解答问题的玄机。下面根据问题顺序进行分析；
问题（1）：需要把两个反应弄明白，两个反应之间存在密切联系，第一个反应的生产物i2是第二个反应的反应物，第二个反应的产物i－又是第一个反应的反应物，形成了循环反应。只要溶液中有S2o32－与S2o82－，两个反应就会不断地循环反应下去；只要其中一种离子没有了，则该离子的反应也就结束了。因此，当溶液颜色将由无色变成为蓝色，说明有i2生成，第2个反应结束，即溶液中的na2S2o3已经耗尽；要确保能观察到蓝色，就一定要将na2S2o3耗尽，则n（S2o32－）：n（S2o82－）＜2。
问题（2）：通过一组实验来探讨反应物浓度对化学反应速率的影响，核心思想是利用控制变量法。控制变量法的思路是，改变其中一个量而保持其它的量不变，来研究该变量对实验的影响。该实验设计是探索K2S2o8浓度改变的影响，必须保持其它物质的浓度不变（即溶液的总体积不变），故还需要加入的水2mL。
问题（3）：加催化剂和改变温度，都能影响反应的速率，能影响反应到达终点的时间，但不影响反应的终点。所以，加催化剂能缩短反应到达终点的时间，降温能延长到达终点的时间。
问题（4）：要计算出锂碘电池的H，必须要利用试题给出的两个反应焓，通过运用盖斯定律进行计算，即可得到答案。
【参考答案】（1）na2S2o3，＜2。（2）2；保证反应物K2S2o8浓度改变，而其他的不变，才到达实验目的。（3）见图5。（4）（H1－H2）／2；负极。
四、领悟题中新知
有些试题在信息中隐含着新知识，就是指学生没有学过的知识，答题时常需要运用到这些新知识，目的是为了考查学生归纳、演绎、迁移等能力。解答这类试题时，必须先要对信息进行整理和提炼，在脑袋里建立这些新知识的思维、方法和要求，然后综合运用这些新知识来解答新问题。
【例4】（2012年广东，30题）过渡金属催化的新型碳—碳偶联反应是近年来有机合成的研究热点之一，如反应①
化合物Ⅱ可由化合物Ⅲ合成：
（1）化合物i的分子式为。
（2）化合物Ⅱ与Br2加成的产物的结构简式为：
。
（3）化合物Ⅲ的结构简式为。
（4）在浓硫酸存在和加热条件下，化合物Ⅳ易发生消去反应生成不含甲基的产物，该反应方程式为
（注明反应条件）。因此，在碱性条件下，由Ⅳ与反应合成Ⅱ，其反应类型为
。
（5）Ⅳ的一种同分异构体V能发生银镜反应。V与Ⅱ也可发生类似反应①的反应，生成化合物Ⅵ，Ⅵ的结构简式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（写出其中一种）。
【题型分析】这是一道典型的有机化学考查的试题，主要考查有机化合物的结构、化学式、同分异构体、官能团、化学反应以及有机合成等相关知识。这类题的信息中常出现一些学生未学过的有机物、官能团、化学反应等知识，这些知识往往是答题必须要的知识，答题的关键是先要将这些知识整理和提炼出来。
【解题思路】本题的前3个问题及问题（4）的第一空，都属于有机物的常规考查题，包括从结构简式推写分子式，根据反应推写反应物、产物的结构简式，反应方程式的书写等考查。而问题（4）的第二空和问题（5）的解答，就需要挖掘其中未学过的两个化学反应的机理。
问题（4）：[]与[]在碱性条件下的反应，高中没有学过。但试题给出了反应物和主要产物的结构等信息，根据有机化学反应推理原理，不难得到以下反应机理：
[]。所以，该反应类型为取代反应。
问题（5）：该题要用到新型碳—碳偶联反应机理，高中也没有学过。所以，需要挖掘新型碳—碳偶联反应的特点，掌握内在反应的规律，就不难得到解题的答案。该反应的关键是－CHo与－Coo－R反应后，得到，以次类推就能得到本题的答案。由于V有种同分异构体，所以Ⅵ也有两种。
【参考答案】（1）C7H5oBr。（2）。（3）[]。
（4）[]；取代反应。（5）[[]]。
学习要讲究策略和方法，通过总结经验，发现规律，找到事物的本质，学习就会简单起来，轻松起来，也会高效起来。