ALevel有机化学怎么学？ALevel有机化学反应机制是什么？

Hello，学弟学妹们大家好～我是在CAIE考试局拿过四门A*的维希。继上次那篇有机化学入门指南后，我们终于又迎来了有机化学系列的第二篇文章啦！选修了化学作为A Level科目之一的同学们，千万不要错过，下面的内容应该会对你有所帮助～

内容介绍

相信同学们都知道，在化学的五张卷子里，有机化学（organic chemistry）一直以来都是焦点和难点。尽管通过上篇文章的阅读，我们已经掌握了有机分子如何表达、什么是官能团（functional group）以及各种各样的异构体（isomer）应当如何辨别，但其实这些知识点加在一起，也只能算是在学习有机化学的漫漫长路上踏出了第一步罢了。

而在这一篇的文章里，我们会谈到两种不同的反应机制（reaction mechanism），以及四类不同的有机反应（organic reaction），揭下它们的神秘面纱。敲黑板，这二者可都是考试的重点哈～相信熟练掌握他们，将为你未来在考试中拿下化学高分打下坚实的基础。

反应机制是什么？

化学家们喜欢把有机反应总结为一系列的步骤，并称其为“反应机制”。

就像所有的化学反应那样，有机化合物的化学反应包含的无非是化学键（chemical bonds）的成键和断键。

一般来说，共价键的断键有两种方式：

第一种：均裂（homolytic fission）

它分为三个步骤：

?Step1: Initiation Step

在homolytic fission的step1里，往往在能量的输入下，共价键断裂后，会形成一种叫做游离基（free radicals）的东西。就比如说，氯化氢分子的均裂会产生H。和Cl。这两个游离基。通过我附的这一幅图，可以看出游离基都带有不成对电子（unpaired electron，一般写的时候用点来表示）。

?Step2: Propagation Step

由于在Initiation Step里形成的free radicals非常的易反应（reactive）。这些游离基会去攻击反应物分子们（reactant molecules），从而形成更多的游离基。

这个“套娃”行为所造成的连锁反应（chain reaction）得等到所有游离基都和彼此进行反应后，才会停下。

?Step3: Termination Step

作为整个反应机制的最后一步，Termination Step就是两个游离基相遇，并且组成了最终反应产物的分子。

第二种：异裂（heterolytic fission）

和均裂相比，异裂的不同之处在于：其共价键的断键是不均匀的。更具体一点来说的话，就是在异裂的过程中，更加电负性（electronegative）的那个原子可以把共价键里的两个电子全都带走。

为了方便这二者之间的对比，我们还是用氯化氢来举例子。如下图所示，可以非常明显地看出，由于氯原子比氢原子更加具有电负性，氯原子成为了“赢家”，带走了两个电子，而作为“输家”的氢原子一个电子都不剩了！

尤其值得注意的一点是，在写异裂的化学式时的表达方法颇为奇妙～通常来说，我们会用一个弯曲的箭头来表明这对电子移动的方向。如下图所示，这对电子的移动方向是朝着更具有电负性的氯原子的。

有机反应有哪几种类型？

类型一：加成反应（Addition reaction）

加成反应可以说是有机反应中最基础的反应啦～往往是两个或以上的反应物分子一起组成一个单独的反应产物：

reactant A+reactant B→Product C

类型二：消除反应（Elimination reaction） 

消除反应有点儿加成反应的“反向操作”那意思了，是从一个相对来说较大的反应物中移走一个小分子所导致的。它的标准式是：

reactant A→product B+product C

为了更加形象，我举个例子吧～

通过浓硫酸来让酒精脱水就是典型的消除反应：

类型三：取代反应（Substitution reaction）

取代反应，顾名思义就是指：一个原子或原子团，被另一个原子所取代。

举个例子，下图所示的化学式中，CH₄中的一个氢原子就被氯原子取代了。

类型四：氧化反应（Oxidation reaction）和还原反应（Reduction reaction）

首先要弄明白的是，氧化和还原这二者的区别：失去电子为氧化反应，得到电子为还原反应。

当然，在有机反应中，辨别一个化学式是氧化反应或还原反应更加容易——只要观察反应前后氧原子和氢原子的数量就可以啦！

简而言之，得到氧原子或失去氢原子，属于氧化反应：失去氧原子或得到氢原子，属于还原反应。

是不是还有些迷糊呢？

没事，我来举个例子，就比如说乙醇（ethanol）氧化成乙醛（ethanal）的过程：

C₂H₅OH+[O]→ CH₃CHO+H₂O

注意，化学式中的[O]表示的是氧化剂中的氧原子。

仔细观察这个式子，可以看到：在反应前，乙醇有一个氧原子和六个氢原子；在反应后，乙醛有一个氧原子和四个氢原子。换句话说，乙醇在这个反应里失去了两个氢原子，答案于是昭然若揭——这是个氧化反应。

再举个例子，是关于酮（ketone）的还原反应：

CH₃COCH₃+2[H]→ CH₃CH(OH)CH₃

注意，化学式中的[H]指的是还原剂中的氢原子。

这次就可以清楚地看出，酮的氢原子数量增加了两个，所以才会说这个化学式是还原反应。

有机反应的学习小贴士

就从我亲身体验出发，我认为其实有机反应的掌握重点在于细心和耐心：因为化学式反应前后各种原子的配平需要细心，而记下各种反应机制和反应类型无疑是一件考验耐心的事了。在这儿给大家划个重点：一定要在确保自己熟练掌握书上知识点的情况下，再开始做题！否则不仅痛苦，还很难得到进步。

在做题初期，大家可能会感到有些艰难，这个时候有一个小贴士：在读题时，把题目中提到的有机化合物的化学式写在旁边，会有助于思路的整理；在做题时，可以刻意关注是否配平的问题，以免“阴沟里翻船”；做完题后，一定要学会“复盘”，总结错题经验，比如这道错题是因为漏了哪个知识点，要多背几次，下次做题前先去看看错题总结，这样才能保证自己的成绩是越刷越高的。