类比思维
类比思维是解答化学竞赛题的基本方法.类比思维包括两方面的含义:(1)联想,即由新信息引起的对已有知识的回忆;(2)类比,在新、旧信息间找相似和相异的地方,即异中求同或同中求异.通过类比思维,在类比中联想,从而升华思维,既有模仿又有创新.
例题.二战结束时,日军在我国遗弃了大量未使用过的毒气弹,芥子气是其中的一种毒气.芥子气的分子式为(ClCH2CH2)2S.试回答:(1)用系统命名法命名芥子气.(2)芥子气可用两种方法制备.其一是ClCH2CH2OH与Na2S反应,反应产物之一接着与氯化氢反应;其二是CH2=CH2与S2Cl2反应,反应物的物质的量比为2∶1.写出化学方程式.(3)用碱液可以解毒.写出其反应式.
解析:(1)芥子气(ClCH2CH2)2S的系统命名可通过联想与类比得出:
CH3CH2OH乙醇
CH3CH2SH{乙硫醇CH
3CH2OCH2CH3乙醚
CH3CH2SCH2CH3{乙硫醚ClCH
2CH2OCH2CH2Cl二氯乙醚
ClCH2CH2SCH2CH2Cl2,2′-{二氯乙硫醚(
2)对称硫醚的制法
2RX+Na2S
→R-S-R+2NaX
制备方法之一:
2ClCH2CH2OH+Na2S
→(HOCH2CH2)2S+2NaCl再联想到R-OH+HCl
→R-Cl+H2O可得出:
(HOCH2CH2)2S+2HCl
→(ClCH2CH2)2S+2H2O
制备方法之二:反应物S2Cl2(二氯化二硫),其结构为Cl-S-S-Cl(V型结构),其中Cl的氧化数为-1,则S的氧化数为+1.而(ClCH2CH2)2S中S的氧化数为-2,可知CH2=CH2与S2Cl2发生了氧化还原反应.根据题给信息n(CH2=CH2)∶n(S2Cl2)=2∶1有
2CH2=CH2+S2Cl2
→(ClCH2CH2)2S+S
(3)芥子气的毒性主要是由氯原子引起的,若能将氯原子通过反应之后转化为Cl-,则可以解毒.联想到反应
R-Cl+NaOH
→ROH+NaCl
则可得出:
(ClCH2CH2)2S+NaOH
→(HOCH2CH2)2S
+2NaCl
(摘自《中学生理化报》)