问题描述
答案是重构知识,形成自己的知识结构。由于文字天然是线性的,而知识结构是网状的,理解知识的第一步就是理解文本,将承载知识的文本重构成概念网络。
那怎么重构呢?先拆解,再整合。
怎么拆解?不断发问,对文本提问,然后尝试用文本内容来回答。
在这个过程中,你将会把文本中的概念与观点与自己已有的知识联系起来。同时你将会推断作者意有所指但没有成文的细节。
这样一来,你就会逐步整合出自己的概念网络。
这样说有点抽象,这里有几个例子可供参考:
以下内容摘自 @Thoughts Memo 汉化组的译文《间隔重复的有效实践》
示例
以下许多例子可能过于详尽:我们制作的抽认卡数量远超主题实际所需。但这是为了阐释一般规则。随着经验的积累,你会逐渐掌握某个特定主题需要多少问题,而且你的知识网络中不同部分之间的联系程度也会有所不同。
示例:岩浆的形成
以下内容摘自我的地质学笔记:
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岩浆是存在于地球表面以下的液态岩石。
形成岩浆的三个过程是:
- 温度升高:温度升高可以使岩石熔化。
- 压力降低:当压力降低时,原子能够更自由地移动,岩石就会转变为液态。
- 加入水分:水能降低岩石的熔点,因为水分子会破坏岩石的晶体键。
岩浆在三个地方形成:
- 热点: 地球深部的高温岩石在上升过程中,由于周围压力逐渐降低,最终熔化形成岩浆。
- 裂谷带: 当地壳板块分离时,下方密度较小的热岩石会上升填充裂隙。随着压力减小,这些岩石开始熔化。
- 俯冲带: 含水量丰富的海洋板块下沉至地幔。水分受热后上升,渗入上方的岩石中,引发岩石熔化。
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让我们系统地整理这些信息。我们需要记住三个要点:
- 岩浆的定义
- 岩浆的形成过程
- 岩浆的形成地点
首先是岩浆的定义:
问题 | 答案 |
---|---|
岩浆是什么? | 地球表面以下的熔融岩石。 |
地球表面以下的熔融岩石叫什么? | 岩浆。 |
接下来,我们需要了解岩浆的形成过程。值得注意的是,我们应该将形成过程列表和其详细解释分开,以保持每个学习要点的简洁性。
因此,我们先列出岩浆的形成机制:
问题 | 答案 |
---|---|
岩浆形成的主要过程有哪些? | 温度升高、压力降低以及水的加入。 |
接下来,我们需要对每个过程进行详细解释。关于温度升高导致岩石熔化这一点,我们无需多作解释:
问题 | 答案 |
---|---|
为什么压力降低会导致岩石熔化? | 因为岩石中的原子获得了更大的运动自由度 |
为什么加入水会降低岩石的熔点? | 因为水分子会破坏岩石矿物中的化学键 |
第三:岩浆形成的地点。我们同样将地点列表与具体细节分开:
Question | Answer |
---|---|
岩浆主要在哪些地方形成? | 地幔热点区域、地壳裂谷带和板块俯冲带。 |
然后我们深入探讨细节。对于每个岩浆形成的地点,我们需要了解其中涉及的具体过程,以及完整的因果关系。同时,我们还会反过来思考:哪些地质环境涉及了特定的岩浆形成过程。
问题 | 答案 |
---|---|
热点区域的岩浆形成过程是什么? | 减压熔融。 |
裂谷带的岩浆形成过程是什么? | 减压熔融。 |
俯冲带的岩浆形成过程是什么? | 温度升高和水分增加。 |
哪些地质环境下会因压力释放而形成岩浆? | 热点和裂谷带。 |
哪些地质环境下会因温度升高和水分增加而形成岩浆? | 俯冲带。 |
热点地区的岩浆是如何形成的? | 当高温地幔物质上涌时,压力降低导致其发生熔融。 |
裂谷带的岩浆是如何形成的? | 当板块分离时,高温岩石上涌填充裂隙,压力降低导致其发生熔融。 |
俯冲带的岩浆是如何形成的? | 含水的地壳俯冲到地幔中,水转化为蒸汽并上升,水分的加入使上覆岩石发生熔融。 |
我们可以这样可视化所得到的知识图谱:
示例:板块构造理论
以下是关键信息:
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地球表面的地壳板块在相互接触的区域形成「板块边界」。板块边界可以分为三种类型:
- 汇聚型边界:两个板块相互靠近并发生碰撞。
- 离散型边界:两个板块相互分离,向相反方向移动。
- 转换型边界:两个板块沿着边界平行滑动。
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遵循抽认卡双向设计的原则,我们为「板块边界」这一概念制作两张抽认卡:
问题 | 答案 |
---|---|
什么是板块边界? | 地壳板块相互接触的区域。 |
地壳板块相互接触的区域被称为什么? | 板块边界。 |
关于不同类型的板块边界,我们只需从概念到具体类型的方向提问(无需问「什么是转换型边界?」因为名称本身已经揭示了其性质):
问题 | 答案 |
---|---|
板块边界有哪几种类型? | 汇聚型边界、离散型边界和转换型边界。 |
对于每种类型的板块边界,我们同样采用两种提问方式:
问题 | 答案 |
---|---|
定义:汇聚型边界 | 构造板块相互靠近并碰撞的区域。 |
定义:离散型边界 | 构造板块相互远离的区域。 |
定义:转换型边界 | 构造板块沿着边界相对滑动的区域。 |
构造板块相互靠近的地质现象称为什么? | 汇聚型边界。 |
构造板块相互远离的地质现象称为什么? | 离散型边界。 |
构造板块相对滑动的地质现象称为什么? | 转换型边界。 |
图示展现了这些问题如何在知识图谱中连接各个概念:
示例:神经细胞
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神经系统中的细胞主要分为两类:神经元和神经胶质细胞。神经胶质细胞可进一步分为大胶质细胞和小胶质细胞。其中,大胶质细胞又包括三种类型:星形胶质细胞、少突胶质细胞和施万细胞。
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这种结构可以通过以下图示直观地呈现:
基于这种层级结构,我们可以设计一些由上至下的问题:
问题 | 答案 |
---|---|
神经系统由哪些类型的细胞构成? | 神经元和胶质细胞。 |
胶质细胞可以分为哪些类型? | 小胶质细胞和大胶质细胞。 |
大胶质细胞包括哪些类型? | 星形胶质细胞、少突胶质细胞和施万细胞。 |
以下是一些自下而上的问题。当答案明显时,我们通常不会问这些问题。例如,「小胶质细胞/大胶质细胞属于什么类型」这个问题的答案是显而易见的。
问题 | 答案 |
---|---|
星形胶质细胞属于哪一类? | 大胶质细胞。 |
少突胶质细胞属于哪一类? | 大胶质细胞。 |
施万细胞属于哪一类? | 大胶质细胞。 |
示例:神经元类型
这是一个简短的例子,说明如何保持卡片内容简洁,并使用层级结构来分解复杂信息。
以下是我的神经科学笔记摘录:
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神经元可以根据其功能分为三类:
- 感觉神经元:将感觉信息传入大脑。
- 运动神经元:向肌肉发送运动指令。
- 中间神经元:在中枢神经系统内部进行连接。这类神经元可进一步分为:
- 局部:与周围神经元形成局部回路。
- 中继:具有长轴突,负责在不同脑区之间传递信息。
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让我们先从一个错误的示范开始,即在一张卡片中塞入过多信息。
问题 | 答案 |
---|---|
神经元的功能类别有哪些? | 感觉神经元:负责将感觉信息传入大脑。 运动神经元:负责向肌肉发送运动指令。 中间神经元:负责在中枢神经系统内部进行连接。 ( 太长了) |
中间神经元有哪些不同类型? | 局部:与附近的神经元形成神经回路。 中继:具有较长的轴突,负责不同脑区之间的信息传递。 ( 太长了) |
现在,让我们将术语与定义分开:
问题 | 答案 |
---|---|
神经元可以分为哪几类主要功能类型? | 感觉、运动和中间。 |
感觉神经元的主要功能是什么? | 将外界环境的信息传入大脑的神经元。 |
运动神经元的主要作用是什么? | 将大脑的指令传递给肌肉的神经元。 |
中间神经元在神经系统中扮演什么角色? | 在中枢神经系统内部进行信息传递和处理的神经元。 |
中间神经元可以细分为哪两种类型? | 局部和中继。 |
局部中间神经元的主要特征是什么? | 与附近的神经元形成局部神经回路的中间神经元。 |
中继中间神经元的关键特点是什么? | 具有较长的轴突,能够在不同脑区之间传递信息的中间神经元。 |
现在我们进行反向提问:请根据给出的定义回答相应的神经科学术语。
问题 | 答案 |
---|---|
将信息传入大脑的神经元称为什么? | 感觉神经元。 |
向肌肉发送指令的神经元称为什么? | 运动神经元。 |
在中枢神经系统内部相互连接的神经元称为什么? | 中间神经元。 |
与周围神经元形成局部回路的中间神经元称为什么? | 局部中间神经元。 |
在大脑不同区域之间传递信息的中间神经元称为什么? | 中继中间神经元。 |
示例:向量空间
以下是我们将要学习的内容:
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简单来说,向量空间是一个集合,其中的元素称为向量,这些向量可以进行加法运算和数乘运算。
更严格的数学定义是:在数域 上的向量空间是一个集合 ,以及两种运算:
- 向量加法:
- 标量乘法:
这两种运算需要满足以下公理:
- 加法交换律
- 加法结合律
- 加法单位元
- 加法逆元
- 标量乘法单位元
- 分配律
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我们需要将其分解。让我们一步一步来。
首先,我们要区分非正式(直观)定义和正式定义:
问题 | 答案 |
---|---|
简单来说,什么是向量空间? | 向量空间是一个数学概念,它描述了一个包含特定元素(称为向量)的集合。这些向量可以相互相加,也可以被数字(称为标量)放大或缩小。 |
从数学角度严格定义,什么是向量空间? | 在数学中,向量空间是指在某个数域 $\mathbb{F}$ 上定义的一个集合 $V$,其配备了两种基本运算:向量加法和标量乘法。 |
我们添加了一个关于符号的简短问题(你可以选择跳过这个问题,这是一个示例):
问题 | 答案 |
---|---|
向量空间的元素叫什么? | 向量。 |
关于运算符号的问题:
问题 | 答案 |
---|---|
向量加法运算的数学表示是什么? | $V \times V \to V$ |
标量乘法运算的数学表示是什么? | $V \times \mathbb{F} \to V$ |
关于公理的问题:
问题 | 答案 |
---|---|
定义向量空间的基本公理有哪些? | 1. 加法交换律 2. 加法结合律 3. 加法单位元 4. 加法逆元 5. 标量乘法的单位元 6. 分配律 |
最后,让我们来询问每个公理的具体含义:
问题 | 答案 |
---|---|
向量空间公理:加法交换律 | $u + v = v + u$ |
向量空间公理:加法结合律 | $u + (v + w) = (u + v) + w$ |
向量空间公理:加法零元 | $\exists 0 \in V : v + 0 = v$ |
向量空间公理:加法逆元 | $\forall v \in V, \exists -v \in V : v + (-v) = 0$ |
向量空间公理:标量乘法的单位元 | $1v = v$ |
向量空间公理:分配律 | $\forall v \in V, a,b \in \mathbb{F} : (a+b)v = av + bv$ |
下图可以帮助你直观地理解这些抽认卡及其之间的关系:
为了更全面地掌握这些概念,你还可以创建反向问题:
问题 | 答案 |
---|---|
什么是允许其元素进行加法和数乘运算的集合? | 向量空间 |
请给出这个公理的名称:$u + v = v + u$ | 加法交换律 |
请给出这个公理的名称:$u + (v + w) = (u + v) + w$ | 加法结合律 |
请给出这个公理的名称:$\exists 0 \in V : v + 0 = v$ | 加法单位元 |
请给出这个公理的名称:$\forall v \in V, \exists -v \in V : v + (-v) = 0$ | 加法逆元 |
请给出这个公理的名称:1v=v | 标量乘法的单位元 |
请给出这个公理的名称:$\forall v \in V, a,b \in \mathbb{F} : (a+b)v = av + bv$ | 分配律 |
示例:奇偶群
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奇偶群是一个简单而富有洞察力的群论例子,它描述了偶数和奇数相加的规律。该群的基础集合为{偶,奇},其中「偶」表示所有偶数,「奇」表示所有奇数。群的运算表如下:
+ | 偶 | 奇 |
---|---|---|
偶 | 偶 | 奇 |
奇 | 奇 | 偶 |
「偶」是单位元。这个群是阿贝尔群。
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我们可以创建相应的抽认卡:
问题 | 答案 |
---|---|
什么是奇偶群? | 一个描述偶数和奇数加法规则的群。 |
奇偶群的阶是多少? | 2 |
奇偶群的基础集合是什么? | {偶,奇} |
奇偶群的单位元是什么? | 偶 |
奇偶群的运算是什么? | 基于偶数和奇数的加法规则 |
偶 + 偶 = | 偶 |
偶 + 奇 = | 奇 |
奇 + 偶 = | 奇 |
奇 + 奇 = | 偶 |
奇偶群是否为阿贝尔群?为什么? | 是的,因为满足加法交换律。 |
示例:逻辑后果
摘自我的逻辑学笔记:
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逻辑后果的两个概念是:
- 语义后果:如果在所有使 为真的解释中, 也必定为真,那么 是 的语义后果。这种关系用符号 表示。
- 句法后果:如果存在一个从 到 的证明,那么 是 的句法后果。这种关系用符号 表示。
简而言之,语义后果关注的是命题在各种可能解释下的真值关系,而句法后果则聚焦于命题之间的形式化推理过程。
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让我们从最基本的问题入手:
问题 | 答案 |
---|---|
逻辑后果的两个核心概念是什么? | 语义后果和句法后果。 |
接下来,我们将深入探讨与语义后果相关的具体问题:
问题 | 答案 |
---|---|
请定义语义后果。 | 如果在所有使 $P$ 为真的解释中,$Q$ 也必定为真,那么 $Q$ 是 $P$ 的语义后果。 |
用什么符号表示「$Q$ 是 $P$ 的语义后果」? | $P \models Q$ |
$P \models Q$ 表达了什么意思? | $Q$ 是 $P$ 的语义后果 |
语义后果是通过什么来连接句子的? | 解释。 |
在逻辑后果的概念中,哪一种涉及到解释? | 语义后果。 |
然后是句法结果:
问题 | 答案 |
---|---|
请定义句法后果 | 如果存在一个从 $P$ 到 $Q$ 的证明,那么 $Q$ 是 $P$ 的句法后果。 |
用什么符号表示「$Q$ 是 $P$ 的句法后果」? | $P \vdash Q$ |
$P \vdash Q$ 表达了什么意思? | $Q$ 是 $P$ 的句法后果 |
句法后果是通过什么来连接句子的? | 证明。 |
在逻辑后果的概念中,哪一种涉及到证明? | 句法后果。 |
示例:时期划分
时间线是一个绝佳的例子,展示了如何通过层次化分解信息来帮助我们学习长序列。有时这种分解工作已经为我们事先完成了。
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地质年代表(GTS)将地球的地质历史记录划分为四个相互嵌套的时间单位:
- 宙是最大的时间单位,每个宙持续数亿年之久。
- 宙进一步细分为若干个代,每个代的持续时间从数千万年到数亿年不等。
- 代再往下划分为纪,每个纪的时间跨度从数百万年到数千万年不等。
- 最后,纪被细分为世,每个世持续数十万年到数百万年。
地球历史上的四个宙,按从最古老到最近的顺序排列如下:
- 冥古宙(从 45 亿年前到 40 亿年前)
- 太古宙(从 40 亿年前到 25 亿年前)
- 元古宙(从 25 亿年前到 5.38 亿年前)
- 显生宙(从 5.38 亿年前持续至今)
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我们需要了解以下三个方面:
- 地质年代表的定义。
- 地质年代表如何划分地球的历史。
- 地球历史中的四个宙。
让我们从最基本的概念入手,即地质年代表的定义:
问题 | 答案 |
---|---|
地质年代表是什么? | 地球历史的时间线。 |
地球历史的时间线被称为什么? | 地质年代表。 |
地质时间单位按从大到小的顺序排列为:宙、代、纪、世。我们可以使用序列脚本来生成相关的学习卡片。以下是输入数据:
地质时间单位
宙
代
纪
世
运行 cat units.txt | ./sequence.py > units.csv
,然后将 units.csv
导入到Mochi,我们就能得到这些抽认卡:
问题 | 答案 |
---|---|
地质时间单位: 请按从大到小的顺序列出所有单位 | 宙、代、纪、世。 |
地质时间单位: 最大的时间单位是什么? | 宙。 |
地质时间单位: 第二大的时间单位是什么? | 代。 |
地质时间单位: 第三大的时间单位是什么? | 纪。 |
地质时间单位: 最小的时间单位是什么? | 世。 |
地质时间单位: 宙在序列中排第几? | 1。 |
地质时间单位: 代在序列中排第几? | 2。 |
地质时间单位: 纪在序列中排第几? | 3。 |
地质时间单位: 世在序列中排第几? | 4。 |
地质时间单位: 宙的下一级单位是什么? | 代。 |
地质时间单位: 代的下一级单位是什么? | 纪。 |
地质时间单位: 纪的下一级单位是什么? | 世。 |
地质时间单位: 代的上一级单位是什么? | 宙。 |
地质时间单位: 纪的上一级单位是什么? | 代。 |
地质时间单位: 世的上一级单位是什么? | 纪。 |
其实你不需要全部都记。以下几张可能就足够了:
问题 | 答案 |
---|---|
地质年代单位的层级是什么,从大到小排列? | 宙、代、纪、世。 |
地质年代中最大的时间单位是什么? | 宙。 |
地质年代中第二大的时间单位是什么? | 代。 |
地质年代中第三大的时间单位是什么? | 纪。 |
地质年代中最小的时间单位是什么? | 世。 |
既然这是一个概念层级结构,我们还需要了解每个单位的定义:
问题 | 答案 |
---|---|
什么是宙? | 地质年代划分的一个单位。 |
什么是代? | 地质年代划分的一个单位。 |
什么是纪? | 地质年代划分的一个单位。 |
什么是世? | 地质年代划分的一个单位。 |
另外,由于每个单位都有其持续时间,我们还需要了解它们的时间跨度。这个问题可以从正反两个方向来提出:
问题 | 答案 |
---|---|
一个宙的持续时间是多久? | 数亿年。 |
哪个地质年代单位持续数亿年? | 宙。 |
一个代的持续时间是多久? | 数千万至数亿年。 |
哪个地质年代单位持续数千万至数亿年? | 代。 |
一个纪的持续时间是多久? | 数百万至数千万年。 |
哪个地质年代单位持续数百万至数千万年? | 纪。 |
一个世的持续时间是多久? | 数十万至数百万年。 |
哪个地质年代单位持续数十万至数百万年? | 世。 |
接下来我们将讨论四个宙。这些宙构成了一个序列,我们不会再完整地走完整个流程,因为你可能已经再次使用了这些:
问题 | 答案 |
---|---|
请按从最古老到最新的顺序列出地球历史的宙 | 冥古宙、太古宙、元古宙、显生宙 |
第一个宙是什么? | 冥古宙 |
第二个宙是什么? | 太古宙 |
第三个宙是什么? | 元古宙 |
第四个宙是什么? | 显生宙 |
我们也会问每个宙的开始和结束,前驱和后继:
问题 | 答案 |
---|---|
冥古宙从何时开始? | 45 亿年前 |
冥古宙在何时结束? | 40 亿年前 |
哪个宙开始于 45 亿年前? | 冥古宙 |
哪个宙结束于 40 亿年前? | 冥古宙 |
太古宙的起始时间是? | 40 亿年前 |
太古宙的终止时间是? | 25 亿年前 |
40 亿年前开始的是哪个宙? | 太古宙 |
25 亿年前结束的是哪个宙? | 太古宙 |
元古宙从何时开始? | 25 亿年前 |
元古宙在何时结束? | 5.38 亿年前 |
25 亿年前开始的是哪个宙? | 元古宙 |
5.38 亿年前结束的是哪个宙? | 元古宙 |
显生宙的开始时间是? | 5.38 亿年前 |
显生宙何时结束? | 现在(仍在持续) |
5.38亿年前开始的是哪个宙? | 显生宙 |
目前仍在持续的宙是哪一个? | 显生宙 |
示例:有理数
让我们将这个概念提交到间隔重复中:
——————
有理数集合,用符号 表示,是所有可以表示为分数形式的数的集合,其中分子和分母都是整数,且分母不能为零。
用数学语言严格定义如下:
这里的 代表「商」(quotient)。
——————
在设计抽认卡时,我们可以通过概念图来直观地展示学习内容。首先,我们从核心概念——有理数开始:
接着,我们添加一个表示符号的节点,并通过两个相互关联的问题将其连接:
问题 | 答案 |
---|---|
有理数集合的数学符号是什么? | $\mathbb{Q}$ |
数学符号 $\mathbb{Q}$ 表示什么? | 有理数集合 |
最后,我们可以加入有理数的严格定义和通俗解释:
问题 | 答案 |
---|---|
通俗地说,有理数集是什么? | 有理数集是由所有可以表示为分数形式的数组成的集合,其中分子和分母都是整数,且分母不为零。 |
数学上严格定义,有理数集是什么? | $$\mathbb{Q} = \left{\, \frac{p}{q} \,\, \middle |
整数之间的比值构成的集合在数学中称为什么? | 有理数集。 |
集合 $$\left\{\, \frac{p}{q} \,\, \middle| \,\, p, q \in \Z \land q \neq 0 \,\right\}$$ 在数学中表示什么? | 有理数集。 |
关于数学符号的补充说明:$\mathbb{Q}$ 在表示有理数集时的含义:
问题 | 答案 |
---|---|
在数学中,为什么用 $\mathbb{Q}$ 来表示有理数集? | Q 代表英文单词「quotient」(商) |
示例:正则表达式
这个例子展示了如何通过两种方式提问。
以下问答卡片展示了从概念到具体正则表达式语法的对应关系:
问题 | 答案 |
---|---|
在正则表达式中,用什么符号匹配一行文本的开头? | ^ |
在正则表达式中,用什么符号匹配一行文本的结尾? | $ |
在正则表达式中,用什么模式匹配任意单个数字? | \d |
除上述内容外,还可添加从正则表达式到概念的卡片:
问题 | 答案 |
---|---|
^ 匹配什么? | 行的开始 |
$ 匹配什么? | 行的结束 |
\d 匹配什么? | 0 到 9 之间的任意数字 |
示例:电压
这是一个展示如何以不同方式提问的范例。
——————
和 两点之间的电压可以通过以下两种方式定义:
- 两点之间的电势差。
- 电荷量为 的粒子从 点移动到 点所做的功。
——————
这里的思路是:
- 首先,我们从电势差和功两个角度来询问电压的定义。
- 其次,我们还要询问每个定义所对应的专业术语。
据此,我们可以制作出以下抽认卡:
问题 | 答案 |
---|---|
从电势的角度来看,电压是什么? | 两点之间的电势差。 |
从功的角度来看,电压是什么? | 单位电荷(1 库仑)从一点移动到另一点所做的功。 |
两点之间的电势差通常称为什么? | 电压。 |
单位电荷在两点之间移动所做的功通常称为什么? | 电压。 |
示例:同分异构体
——————
当两种化合物具有相同的化学式(即各元素的原子数相同),但三维结构不同时,我们称这两种化合物互为同分异构体。
异构体可以分为以下几类:
- 结构异构体:指分子式相同但原子连接方式不同的化合物。
- 立体异构体:指分子式和化学键相同,但空间排列不同的化合物。立体异构体可以进一步分为:
- 构象异构体:可以通过单键旋转相互转化的异构体。
- 构型异构体:不能通过单键旋转相互转化,必须打断化学键才能转化的异构体。构型异构体又可细分为:
- 对映异构体:互为不能重合的镜像的一对异构体。由于它们对平面偏振光的旋转方向不同,也被称为光学异构体。
- 非对映异构体:不是对映异构体的立体异构体。其中一个重要的类型是:
- 顺式/反式异构体:在具有刚性结构的分子中,当两个官能团可能处于同侧或异侧时形成的异构体。当两个官能团位于刚性结构的同一侧时,称为顺式异构体;当它们位于相对的两侧时,称为反式异构体。
下图展示了一个顺式异构体的例子:
下图展示了一个反式异构体的例子:
——————
这个概念体系相对简单明了:我们需要学习一个定义的层次结构。我们可以将学习任务分为两个部分:
- 首先,掌握定义。练习从术语到定义,以及从定义到术语的互相转换。
- 其次,理解层次结构:学习各种异构体的类型和亚类型之间的关系。
让我们从定义开始。首先我们按照正向顺序提出问题:
问题 | 答案 |
---|---|
什么是异构体? | 当两种化合物具有相同分子式但三维结构不同,它们互为异构体。 |
什么是结构异构体? | 具有相同分子式,但原子之间的连接顺序或方式不同的化合物。 |
什么是立体异构体? | 分子式和化学键连接方式完全相同,但原子在三维空间中的排列不同的化合物。 |
什么是构象异构体? | 可以通过单键周围的自由旋转相互转化的异构体。 |
什么是构型异构体? | 必须打断化学键才能相互转化的异构体。 |
什么是对映异构体? | 互为镜像但不能重合。 |
什么是非对映异构体? | 属于立体异构体但不是对映异构体。 |
什么是顺反异构体? | 两个官能团可以位于刚性结构同侧(顺式)或异侧(反式)的异构体。 |
然后是反向定义:
问题 | 答案 |
---|---|
分子式相同但三维结构不同的化合物,称为什么? | 异构体 |
分子式相同但化学键连接方式不同的异构体,称为什么? | 结构异构体 |
化学键连接相同但空间排列不同的异构体,称为什么? | 立体异构体 |
可通过单键自由旋转相互转化的异构体,称为什么? | 构象异构体 |
需要断键才能相互转化的异构体,称为什么? | 构型异构体 |
与镜像不能重合的异构体,称为什么? | 对映异构体 |
属于立体异构体但不是对映异构体,称为什么? | 非对映异构体 |
官能团位于刚性结构同侧或异侧的异构体,称为什么? | 顺式/反式异构体 |
为了保持每个知识点的独立性,我们省略了一些信息。现在需要提出问题来回忆那些被省略的信息:
问题 | 答案 |
---|---|
对映异构体的另一个专业术语是什么? | 光学异构体。 |
为什么对映异构体也被称为光学异构体? | 这是由于它们能够旋转平面偏振光的特性。 |
光学异构体是指什么? | 这是对映异构体的另一种专业表述。 |
什么是顺式异构体? | 两个官能团位于刚性结构同一侧的异构体。 |
当一个异构体的两个官能团位于刚性结构的同一侧时,称为什么? | 顺式异构体。 |
什么是反式异构体? | 两个官能团位于刚性结构相对两侧的异构体。 |
当一个异构体的两个官能团位于刚性结构的相对两侧时,称为什么? | 反式异构体。 |
现在,我们来探讨这些概念在化学分类体系中的层级关系。我们首先从概念的层级结构出发,从上层概念到下层概念进行提问:
问题 | 答案 |
---|---|
异构体可以分为哪两大类? | 结构异构体和立体异构体。 |
立体异构体又可以细分为哪两类? | 构象异构体和构型异构体。 |
构型异构体包括哪两种? | 对映异构体和非对映异构体。 |
非对映异构体中最常见的是哪种? | 顺式/反式异构体。 |
然后从下层到上层:
问题 | 答案 |
---|---|
结构异构体属于? | 异构体 |
立体异构体属于? | 异构体 |
构象异构体属于? | 立体异构体 |
构型异构体属于? | 立体异构体 |
对映异构体属于? | 构型异构体 |
非对映异构体属于? | 构型异构体 |
顺式/反式异构体属于? | 非对映异构体 |
最后,举几个例子:
问题 | 答案 |
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下图所示的是哪种异构体? | 顺式异构体 |
下图所示的是哪种异构体? | 反式异构体 |
示例:药理学
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药物的解离常数( )是指在实验中,当一半的结合位点被药物分子占据时所对应的药物浓度。
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这个例子展示了如何缓存你的见解。从这段描述中,我们可以进一步推导出:
- 当 值较高时,表明药物对结合位点的亲和力低,这是因为需要更高的药物浓度才能达到相同的结合程度。
- 相反,当 值较低时,意味着药物对结合位点的亲和力高,因为只需较低的浓度就能实现相同的占有率。
根据上述两点,我们还可以得出一个重要结论:
- 与结合亲和力成反比关系。
基于这些信息,我们可以提出一系列问题:
问题 | 答案 |
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药物占据一半结合位点时的浓度,其专业术语是什么? | 解离常数。 |
解离常数通常用什么符号表示? | $K_d$ |
$K_d$ 代表什么? | 解离常数。 |
$K_d$ 值较低意味着什么? | 药物具有高结合亲和力。 |
为什么 $K_d$ 值低能反映出高结合亲和力? | 因为较少的药物分子就能达到相同的占有率。 |
$K_d$ 值较高代表什么? | 药物具有低结合亲和力。 |
为什么 $K_d$ 值高表明结合亲和力低? | 因为需要更多的药物分子才能达到相同的占有率。 |
如果已知药物的结合亲和力高,这说明其 $K_d$ 值如何? | $K_d$ 值较低。 |
反之,若药物的结合亲和力低,其 $K_d$ 值会如何? | $K_d$ 值较高。 |
请描述 $K_d$ 与结合亲和力之间的关系。 | $K_d$ 与结合亲和力成反比。 |
$K_d$ 与结合亲和力成比例关系。 | 反。 |
图示说明: