福建省古田縣第一中學(xué)高中化學(xué)教學(xué)論文《辯證思想解決化學(xué)問題（5）》.doc

辯證思想解決化學(xué)問題(5)五、內(nèi)因與外因的辯證關(guān)系辯證唯物主義認(rèn)為：“內(nèi)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。”事物的變化發(fā)展是內(nèi)因和外因共同作用的結(jié)果。內(nèi)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(nèi)因起作用。1結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系正是“內(nèi)因是變化的根據(jù)”的具體體現(xiàn)。內(nèi)因是事物存在的基礎(chǔ)，決定著事物的根本性質(zhì)，是事物運(yùn)動(dòng)、變化、發(fā)展的源泉。物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定著物質(zhì)的性質(zhì)，正是“內(nèi)因是變化的根據(jù)”的具體體現(xiàn)。結(jié)構(gòu)相似，則性質(zhì)相似；結(jié)構(gòu)不同，則性質(zhì)有所差異，甚至發(fā)生根本性的變化。如原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，化學(xué)元素的原子結(jié)構(gòu)主要是一個(gè)穩(wěn)定的原子核和原子外層的價(jià)電子，這是元素具有各種性質(zhì)的內(nèi)因，價(jià)電子的變化決定著元素性質(zhì)的變化。因此，化學(xué)元素要關(guān)注的金屬性、非金屬性、化合價(jià)、化學(xué)鍵、電離能、電負(fù)性等均與價(jià)電子密切相關(guān)，元素的金屬性強(qiáng)弱或非金屬性強(qiáng)弱也都是由價(jià)電子變化決定的。又如分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，有機(jī)物的同分異構(gòu)體，物質(zhì)組成雖相同，但分子結(jié)構(gòu)不同，故決定了同類有機(jī)物性質(zhì)上有差異、不同類有機(jī)物性質(zhì)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(yīng)，正丁醇還可發(fā)生脫氫氧化反應(yīng)，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(gòu)的不同類型有機(jī)物乙醚，則性質(zhì)大庭相徑。有機(jī)物苯的硝化與甲苯、苯酚的硝化產(chǎn)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(duì)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(tuán)之間相互影響造成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的結(jié)果。由于氫鍵的存在，氣態(tài)氫化物nh3、h2o、hf的沸點(diǎn)比同族其它元素氫化物的沸點(diǎn)反常地高，同時(shí)，增大水中的溶解性。再如晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，物質(zhì)熔沸點(diǎn)不同，是由于物質(zhì)的晶體類型不同決定的，即便是同類晶體：構(gòu)成晶體質(zhì)點(diǎn)間的作用大，熔沸點(diǎn)就高，反之則小。可見，原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)作為物質(zhì)性質(zhì)和變化的內(nèi)因，決定著物質(zhì)的性質(zhì)和變化。因此，在教學(xué)中要始終圍繞著“結(jié)構(gòu)觀”來掌握無機(jī)物和有機(jī)物的性質(zhì)與變化。2反應(yīng)條件與反應(yīng)產(chǎn)物的關(guān)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(duì)事物的發(fā)展起一定作用。大量的化學(xué)反應(yīng)證明了反應(yīng)物與產(chǎn)物之間的關(guān)系常常受到反應(yīng)條件的制約。如化學(xué)反應(yīng)能否發(fā)生、反應(yīng)是否劇烈取決于參加反應(yīng)物的性質(zhì)，這就是化學(xué)反應(yīng)的內(nèi)因；而反應(yīng)條件如濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑等則是化學(xué)反應(yīng)的外因。在決定反應(yīng)速率的因素中，參加反應(yīng)的物質(zhì)的性質(zhì)是決定反應(yīng)速率的重要因素，是反應(yīng)速率的內(nèi)因。而外部因素如溫度、壓強(qiáng)、催化劑等也會(huì)影響反應(yīng)速率，這是反應(yīng)速率的外因。在實(shí)驗(yàn)室常用乙醇和濃硫酸制乙烯氣體，相同的反應(yīng)物結(jié)構(gòu)一樣，就是這個(gè)反應(yīng)的內(nèi)因，但反應(yīng)條件溫度一定要控制在 170左右，這是外因。因?yàn)闇囟冗^高就會(huì)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(yīng)，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(yīng)生成乙醇，但在在naoh醇溶液中加熱則發(fā)生消去反應(yīng)生成乙烯。常溫下金屬鈉在空氣中反應(yīng)生成氧化鈉，但在加熱條件下反應(yīng)生成過氧化鈉。兩種物質(zhì)的性質(zhì)就是反應(yīng)的內(nèi)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(yīng)生成相應(yīng)的鹽?？梢姡瘜W(xué)反應(yīng)往往是內(nèi)因和外因共同作用的結(jié)果。因此，在教學(xué)中要通過不同條件發(fā)生不同反應(yīng)的事實(shí)來培養(yǎng)學(xué)生樹立內(nèi)因是變化的依據(jù)，外因通過內(nèi)因而起作用的辯證思想。例1(2012全國(guó)高考13)橙花醇具有玫瑰及蘋果香氣，可作為香料，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下下列關(guān)于橙花醇的敘述，錯(cuò)誤的是( )a既能發(fā)生取代反應(yīng)，也能發(fā)生加成反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)狀況)d1mol橙花醇在室溫下與溴四氯化碳溶液反應(yīng)，最多消耗240g溴解析：橙花醇的分子結(jié)構(gòu)是決定橙花醇性質(zhì)與變化的內(nèi)因，由結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中知：橙花醇含有雙鍵，故能發(fā)生加成反應(yīng)，橙花醇含有醇羥基，故能發(fā)生取代反應(yīng)，選項(xiàng)a正確；醇的結(jié)構(gòu)中連接羥基的相鄰碳上有氫原子，則可發(fā)生消去反應(yīng)。橙花醇分子中與羥基相鄰的3個(gè)碳原子上均有氫原子，其中一個(gè)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(yīng)能生成2種四烯烴，選項(xiàng)b正確；1mo1橙花醇在氧氣中充分燃燒，需消耗470.4l氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，選項(xiàng)c正確；1mo1橙花醇在室溫下與溴四氯化碳溶液反應(yīng)，最多消耗3mol(480g)溴，選項(xiàng) d錯(cuò)誤。正確答案為d。例2(2010全國(guó)高考11)下圖表示4溴環(huán)己烯所發(fā)生的4個(gè)不同反應(yīng)。其中，產(chǎn)物只含有一種官能團(tuán)的反應(yīng)是( )a b c d解析：4溴環(huán)己烯的結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵和溴原子兩種官能團(tuán)，是決定該有機(jī)物性質(zhì)的內(nèi)因，有碳碳雙鍵屬于烯烴的化學(xué)性質(zhì)，該有機(jī)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(tuán)，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(tuán)，不合題意。與hbr加成生成物z中只有溴原子一種官能團(tuán)，符合題意。有溴原子屬于鹵代烴的性質(zhì)，由于條件不同發(fā)生反應(yīng)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(tuán)，符合題意。正確答案為b?，F(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)：(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(yīng)可表示為下列說法正確的是( )a可用酸性kmno4溶液檢測(cè)上述反應(yīng)是否有阿魏酸生成b香蘭素、阿魏酸均可與na2co3、naoh溶液反應(yīng)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(yīng)d與香蘭素互為同分異構(gòu)體，分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫，且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的酚類化合物共有2種答案：bd【專題強(qiáng)化訓(xùn)練】1(2013全國(guó)高考12)分子式為c5h12o的有機(jī)物在酸性條件下可水解為酸和醇，若不考慮立體異構(gòu)，這些醇和酸重新組合可形成的酯共有( )a、1