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      化學有機合成應用

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      化學有機合成應用

      化學有機合成應用范文第1篇

      關鍵詞: 多媒體教學; 有機合成

      中圖分類號: G427 文獻標識碼: A 文章編號:1009-8631(2010)06-0141-02

      有機合成制備精細有機化工產品,如醫藥、農藥、香料、染料等的重要方法,也是實驗室中合成復雜有機物、提供樣品的有力手段[1]。有機合成化學是一門對現代自然科學和國民經濟比不可少的重要學科,國內外高等院校的化學、化工專業都開設有有機合成的課程。由于有機合成中化學反應方程式多而復雜,合成設計圖及工藝流程圖較多,傳統的教學已經無法滿足當今教學的需要,在這樣的背景下,多媒體在有機合成教學的地位顯得格外重要。下面根據有機合成化學多媒體教學的實踐經驗,對多媒體課件的制作以及具體教學中存在的問題進行一定的討論。

      一、有機合成化學多媒體課件的制作

      針對我院選擇的教材及本院化學專業與化工專業學生的所學基礎課的不同以及就業方向的差異,在保留教學內容的基本性、基礎性和范例性原則的基礎上,合理配置各章節的教學內容,針對不同專業分別制作了多媒體教學課件。兩套課件內容側重點不同,比如化工專業可偏向于合成反應在工業生產的應用,而化學專業就應偏向于化合物合成路線的設計。

      在編輯課件的時候,我們首先仔細鉆研教材,設想每節課的教學過程,針對教學內容和教學環節,設計動畫效果以輔助教學。比如在講解實例時,先在幻燈片上給出原料和產物,讓學生有一定的思考時間,并在教師的引導下分析合成路線,經討論后得到結論后,再將結論以反應方程式的形式展現在幻燈片上。實踐表明,采用動畫描述過程時,學生的注意力明顯提高。另外考慮到多媒體教學中課件內容有限且不斷刷新,不能像板書一樣留在黑板上,課件制作時使用了超鏈接,使相關內容可以方便的聯接上,并且每一個知識點都能鏈接到大綱幻燈片上,同時對重點內容及時進行總結,以避免學生對所講知識不能整體把握,產生支離破碎的感覺。

      在有機合成課件設計過程中,最多的是化學反應方程式的編寫,對于這些相對單調的部分,我們一般遵循簡潔清晰的原則。在屏幕布局方面,屏幕背景主要使用干凈的白色,文字使用醒目的黑色,對于需要突出重點的部分,使用紅色表示。在屏幕內容方面,將描述性的內容精煉化,用盡量少的文字分幾點來進行表述,以避免滿屏文字造成視覺疲勞。對于例題的處理,我們這里主要根據步驟在屏幕上一步一步地去顯示,讓學生有充分的時間去思考和接受。同時,屏幕上的內容是有限的,在授課的過程中,各個部分的連接以及解釋和分析性的講述都是建立在老師課前良好的備課基礎上的。只要將課件與老師的講述有機的結合,課件才能算是成功的課件。

      二、有機合成化學多媒體教學的優勢

      多媒體教學作為一種新穎的教學手段,其信息容量大,生動形象,使用方便自如,圖文并茂,有效地將文字、圖像、動畫等多種信息表達方式集成一體,為學生提供了一個豐富多彩的教學界面,將難于用語言表達的課程內容生動地表現出來,在提高了學生學習興趣的同時也提高了其學習的效率[2]。

      (一)利用多媒體技術,多媒體技術使教學內容豐富,表達簡捷、靈活

      有機合成中,內容抽象、構造復雜、難以描述的教學內容并不少見:大量復雜的化學反應方程式,工藝原理圖,設備示意圖等。在傳統教學中是通過板圖、掛圖來講解的,效果不明顯而且費時間。教師講課講得口干舌燥,學生卻難以聽懂[3]。但是,采用多媒體技術,此難題便可迎刃而解。同時,運用多媒體技術,還可將相關學科的前沿動態信息和要求等以連接的方式制作于課件中,從而解決了課本內容與現實發展不同步的問題,使學生與實際工作崗位上的應用需求更接近,縮短了崗前培訓時間,達到了在有限的時間里獲得最大的教育效果的目的。

      (二)多媒體教學加大了課堂信息傳輸量,節省時間,提高了授課效率

      在傳統的教學方式中,教師的板書占用了大量的時間,不僅降低了課堂信息的傳輸量,而且也給學生造成了很多的等待時間,使課堂變得枯燥。應用多媒體進行有機合成化學教學,可以把課上要講的內容,如化合物的構造式、結構式、反應方程式等預先制成課件,上課時,點擊鼠標,把教學內容工整、規范、形象、清晰地展示給學生,同時用不同的顏色或加特殊標記把重點標示給學生,以引起學生的注意,這樣,既節省了時間,又提高了教學效果。

      (三)充分利用網絡平臺和資源開展立體化教學

      多媒體教學不應只局限于課堂上的教學,而應充分利用網絡平臺和資源,開展立體化教學[4]。教案在線,使得學生在任何時候,都可以通過網絡了解教學的進度、授課的內容以及每堂課的要點所在。課前播放多媒體教案,可以方便的預習;課后翻閱在線教案,,可以輕松的復習。另外, 在自己的空間自學,也不失為優等學生獵取更多知識的一種好途徑。有很多學生已經養成在課后瀏覽多媒體教案進行復習的好習慣。利用網絡平臺,可以及時解決學生學習中的問題。傳統的答疑方式主要是利用課間時間,由于時間不充足,來答疑的學生又很多,不能滿足學生的需求。采取在校園網上開設《有機合成化學》的精品課程網站。除了必要的教案以及授課課件等資料外,最主要的是可以進行網上答疑。具體方法是學生可隨時上網提問,任何一個有機化學的任課老師都可以給予學生及時地回答,另外還可利用電子郵件與學生進行溝通。通過這種方法,使得教學互動,在學生中形成了一個很好的學習氣氛。

      三、有機合成化學多媒體教學的不足

      運用多媒體技術進行有機合成課堂教學具有許多優勢,但在實際教學過程中發現存在有一些問題需進一步探討和研究。

      (一)學生不記課堂筆記

      在傳統教學過程中,板書設計是一項重要的教學研究內容,合理的板書內容可使課堂結束時,黑板上依然保留有本次課堂教學的知識結構及重點、難點內容,容易使學生系統的作好課堂筆記。而在使用多媒體授課的過程中,發現有許多學生上課時只帶有教學參考書和筆,在上課過程中不記筆記,這可能是由于多媒體課件的播放速度較快,信息的出現和消失速度往往也較快,不能有較長的時間保留下來,使得學生顧了聽,顧不了記;顧了記,顧不了聽,學生很難記好課堂筆記,一堂課下來,學生往往沒有一個完整的筆記,因此對于多媒體課件所展示的內容,尤其是重點、難點內容課件的制作需認真研究。

      (二)老師講課的主觀能動性受到限制

      有的老師在上課過程中過分依賴多媒體課件,忽略了講課技巧,結果在多媒體課堂上難以自己的講課思路,坐在電腦前一動不動,像播音員一樣按照課件逐一念下來,缺乏語言的抑揚頓挫和必要的眼神或肢體動作,這樣一堂課如一潭死水,毫無生氣可言,更別提師生間的交流互動了。特別是當課堂氛圍發生變化時,如果學生對某個問題理解不了,表情變得沉重,老師就顯得比較被動。所以多媒體教學更重要的是強調教師仍面向學生而不是計算機。

      (三)課程進度過快

      多媒體最大的特點是不用寫板書,但這也導致老師單純說課的時間大幅度的增加,在一定程度上使課程的進度過快,同時每堂課的信息量也過大,學生的接受能力是有限的,不可能在短時間能接受大量的信息。在實際的教學中,針對這一問題,我們解決辦法之一是每次課都抽出一定的時間進行課堂習題講解。通過課堂習題講解不僅能讓學生加強對課堂知識的進一步理解,同時也適當的減緩了課程的進度。此外,我們在授課的過程中,也適當地加強對前面課程的復習與總結,使學生更好的建立起課程的前后聯系。多媒體無論多么先進,也只是輔助教學手段,教師的講解才是課堂教學的重點,是影響教學效果的重要因素。有機合成化學教學,多媒體教學方法和傳統教學方法應相互結合,建立“以教師為主導,以學生為主體”的師生互動過程[5],安排合理整個教學活動,揚傳統教學之長,避多媒體教學之短,充分發揮兩種教學方法的優勢,最大程度的提高教學效率。

      參考文獻:

      [1] 王貴林.現代有機合成[M].西安:西北大學出版社,1993,8:1.

      [2] 唐鑫,鐘勝奎.探討多媒體手段在物理化學教學中應用[J].廣東化工,2009,36(6):237.

      [3] 葉勇.多媒體技術在有機化學教學中的應用[J].光盤技術,2009,10:57-58.

      化學有機合成應用范文第2篇

      關鍵詞:高中化學;有機合成;教學策略

      中圖分類號:G633.8文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2016)11-0263-02

      有機合成是高中生學習的重點部分之一,它要求學生們能夠熟練掌握各種有機物的結構、物理與化學性質以及各種化學反應,還有各有機物間的轉化關系。但是有機化學具有知識點多而繁瑣的特點,雖然不難但是不好記憶,因此學生對于系統的掌握有機知識比較困難。從學生們的學習難點出發,教師可以在教學過程中要采用有針對性的教學策略,使得學生們更輕松的理解和掌握知識,提高學生的學習效率。

      1.知識梳理,構建體系

      對于知識點繁多的有機化學基礎而言,最好的應對方法就是系統的對于繁瑣的知識點進行梳理,引導學生形成條理有序且客觀全面的知識體系,從而方便學生們比較理解知識,同時使得學生更好地掌握知識并建構起知識間聯系,加固學生知識結構體系,方便學生們在學習有機合成時知識遷移。

      比如,我在為學生們講解《有機合成的過程》這一小部分內容時,因合成過程中需要很多有機化學知識的輔助,所以我先帶領學生們對有機化學知識進行了疏理。我提問學生說:"我們所有學過的有機物可以分為幾類,并且每類包括什么?"學生們仔細思考后回答說:"所有有機物可分為脂肪烴、芳香烴、鹵代烴和烴的含氧衍生物四種。其中脂肪烴包括烷烴、烯烴、炔烴,芳香烴包括苯和苯的同系物,烴的含氧衍生物包括醇、酚、醛、羧酸和酯。"學生們回答完后,我要求學生們梳理各類型中有機物的性質和各自的化學反應,然后根據各有機反應類型將各有機物進行聯系。學生們紛紛開始了知識梳理,梳理后學生們建構了有機知識體系,理清了各有機物間的轉化關系。

      在教學過程中教師引導學生對知識進行整理,并且形成知識體系,不僅能夠加強學生們對有機知識的理解和掌握,而且還能夠使學生的基礎知識更加堅固,更方便了學生們在實際運用時的合理遷移。

      2.強化實驗,引導探究

      有機合成題是高考中的高頻考點,而解開此題需要學生們具備正向有機推理和逆合成分析的能力。而實驗的引入可以很好的培養學生們的這兩種能力,因此在實際教學中,高中化學教師要多帶領學生們進行實驗,并在實驗的講解過程中引導學生依據實驗現象推斷可能產物或根據產物推斷反應過程,以此培養學生們的推理能力和逆向思維,提高學生解題能力。

      比如,我在講解高中化學《逆合成分析法》這一小部分內容時,為了讓學生們更了解合成路線、合成過程以及基本原料和輔助材料的性質,我帶領學生們進行了溴乙烷與乙醇的消去反應實驗,引導學生們在實驗的過程中學會根據現象推斷中間體和終產物。我先給學生們展示了實驗裝置和實驗的注意事項,即混合液體積為乙醇5ml濃硫酸15ml并且溫度計不可插入到混合液中。大家在清楚了注意事項后,我們開始了實驗,實驗中我們觀察到溴的四氯化碳溶液和高錳酸鉀溶液均褪色。:"根據這個現象我們可以知道終產物是什么?"學生們回答說:"終產物是乙稀"。學校們回答完后,我與學生們展開了討論去探究實驗過程中各化學用品的用處及副產物,經過討論學生們清楚那個化學用品的用處以及反應的整個過程。

      學生通過做實驗可以更深刻的體會反應進行的過程并且在腦海中形成直觀的記憶,同時加強實驗操作不僅能夠更深刻的理解和掌握知識,還能在實驗操作中根據不同的實驗現象培養學生們的實驗探究能力。

      3.鏈接生活,強化應用

      無論是那個階段的學習,能夠將所學知識與生活實際結合起來進行教學都是一種很好的教學方法。高中階段的學習也是一樣的,通過鏈接生活進行教學不僅能夠使得學生在知識的接受和掌握方面更加輕松,還可以為學生增加生活經驗,引導學生將所學知識運用到實際生活中,從而強化學生的應用能力。

      比如,我在開始講解高中化學《有機合成》這一部分內容時,為了讓學生們清楚有機合成的必要性,我先帶領學生們回顧了原油的分餾及裂化的產物和用途。我對學生說:"我們大家都熟悉汽油、煤油、柴油,這些都是煤制油工程的產物,而煤制油工程就是以有機合成為基礎的。也正是由于有機合成化學工業的興起是的,煤焦油和石油這些天然資源的綜合利用得到了快速發展。那么現在大家來談一談有機合成給我們生活帶來的便利。"學生們紛紛開始了發言,有的同學說:"汽油、煤油和柴油的出現極大的方便了我們的出行,縮短了人與人之間的距離。"也有的同學回答說:"由石蠟制成的各種化工原料豐富了我們的日常生活。同時油的也增強了機器的壽命,為我們節約了錢財。"同學們發表完自己的見解后,都了解到了有機合成在生活中的應用。

      教師在教學過程中通過鏈接生活的教學方法,引導學生理論聯系實際,加深對知識的掌握的同時提高對于知識的應用能力。這樣不僅能夠高效的完成教學任務,還可以更好的培養學生各方面的能力。

      總而言之,從學科知識本身的特點出發從而采用恰當的教學方法是作為一名教師應該具備的基本素養。因此,在高中有機合成的教學過程中采用不同的方法對特點不同的內容進行教學,不僅能夠更好的挖掘教材內容還能夠使學生的學習更加輕松,學生對于知識的掌握也更加牢固。同時,通過有效的方法學習化學知識還可以強化學生對于知識的運用能力,完善學生能力的培養。

      參考文獻:

      化學有機合成應用范文第3篇

      關鍵詞:有機化學試題;命題來源;啟示

      高考結束后,高考試題再次成為廣大一線教師研究的熱點。總體感覺近年有機合成與推斷題的難度略有下降,解題思路具有相似性,信息較為新穎,能力立意明顯,強化考查學生思維的廣度和靈活性。以醛類化合物性質為信息背景成為高考有機試題新的熱點,現統計分析如下表:

      表1 近年高考化學有機試題與醛有關的背景信息統計

      [試題背景信息題目分值2014山東(34)HCHO+CH3CHO[OH-,]CH2=CHCHO+H2O12分2013江蘇(17)①

      (R表示烴基,R′和R″表示烴基或氫)15分2013全國新課標I(38)RCOCH3+R′CHO[一定條件]RCOOH=CHR-15分2013天津(8)18分2013四川(10)17分2013海南(18-Ⅱ)14分2013北京(25)17分2013全國大綱(30)15分]

      結合上表不難看出醛類化合物成為考查的新熱點,且有的信息在高考中的重現率較高,如羥醛縮合反應[1]等。下面僅以2013年江蘇高考化學試題17題為例分析其命題來源,揭示其對教學的啟示。

      一、試題解析

      例(2013江蘇17)化合物A(分子式為C6H6O)是一種有機化工原料,在空氣中易被氧化。A的有關轉化反應如下(部分反應條件略去):

      已知:①

      (R表示烴基,R′和R″表示烴基或氫)

      (1)寫出A的結構簡式:__________。

      (2)G是常用指示劑酚酞。寫出G中含氧官能團的名稱:__________和__________。

      (3)某化合物是E的同分異構體,且分子中只有兩種不同化學環境的氫。寫出該化合物的結構簡式:__________(任寫一種)。

      (4)F和D互為同分異構體。寫出反應EF的化學方程式:__________。

      (5)根據已有知識并結合相關信息,寫出以A和HCHO為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑任用)。合成路線流程圖示例如下:

      解析:根據題給信息,易知A為苯酚,B為環己醇,由D或E逆推易得C為環己酮,則D為。由限定條件可知E的同分異構體有較高的對稱性,采用等效氫法可得其結構有2種 或。E發生消去反應時可生成2種產物,其中D為,則F為。對比目標產物和原料的碳架可知合成目標產物需要增長碳鏈,由逆合成分析法可得:,

      即其合成路線流程圖為

      評析:本題是一道常規的有機合成與推斷綜合題,著力考查學生閱讀有機合成路線的設計、提煉題設信息并用于解決實際問題的能力,考查學生思維的整體性以及獲取信息的敏銳程度和處理信息的靈活程度。本題涉及到有機化合物性質與轉化、常見官能團、同分異構體推理和書寫,合成路線流程圖設計與表達,重點考查學生思維的敏捷性和靈活性,對學生的信息獲取和加工能力提出較高要求。

      二、命題來源研究

      表2 命題來源分析

      [題目來源命題立意三維目標重點與難點題目創新(1)格氏反應

      (2)魏悌希反應

      (3)酚酞合成方法的改進題目以重要的有機合成反應為信息情景,考查學生對常見有機物性質及其轉化的理解程度,考查學生解決實際問題的能力及思考問題的深廣度。知識與技能:了解常見官能團及其性質,常見有機物的轉化

      過程與方法:培養學生應用化學知識分析和解決實際問題的能力,養成認真審題和縝密思考問題的良好習慣。

      情感態度與價值觀:培養學生嚴謹求實的科學態度,養成關注化學在生產、生活中的應用的習慣,培養創新思維能力。此題的重點在于將常見有機物性質及轉換遷移到新情景中,解決實際問題。

      難點是模仿已有的有機合成路線設計并準確表達新物質的合成路線。題目將多個重要的信息整合到有機物的合成中,既有助于落實常見有機物性質及轉化的基本知識,又能拓展學生分析和解決實際問題的能力。

      該題摒棄了往年的某醫藥中間體合成路線,刪繁就簡,盡量使學生消除畏難情緒。其中信息①是著名的格氏反應,來自教材《有機化學基礎》[2]的拓展視野欄目。在陌生的流程中,熟悉的信息給學生親切感,可以增強學生解決問題的自信心。鹵代烴(RX)與鎂于室溫下在干燥乙醚中反應,生成鹵化烴基鎂(RMgX)即格氏試劑:

      RX+Mg[干燥(C2H5)2O室溫]RMgX

      格氏試劑很活潑,能與許多物質發生反應。與具有活性氫的化合物(HY)作用,生成相應的烴:

      RMgX+HYRH+(Y=-OH、-OR、-X、-NH2、NHR、-CCH等)

      它還能與具有羰基結構的化合物(醛、酮等)發生加成反應,產物水解成醇:

      如圖1所示,格氏試劑(烴基鹵化鎂)在有機合成中有十分廣泛的應用,可用于合成烷烴、醇、醛、羧酸等多種有機化合物,極大地推動了有機化學的發展。

      圖1 格氏試劑在有機合成中的應用

      信息②稱為魏悌希反應[3]即魏悌希試劑(又稱磷葉立德)作為親核試劑與醛、酮反應直接生成烯烴的反應,通常可以表示如下:

      魏悌希反應具有操作簡單、條件溫和、產率高等優點,因此在有機合成中引入雙鍵有廣泛應用。該信息曾經在2012年四川高考題中出現過。

      這2個信息均與諾貝爾化學獎有關,是很好的STSE教育素材。上述信息也是有機合成中常見的增長碳鏈的方法,有助于學生對結構決定性質的理解,啟迪學生思維,培養學生分析和解決實際問題的能力。另AG的轉化來自《酚酞合成方法的改進》一文,以實用的改進工藝為背景命題意在引導中學化學教化學,關注有機化學在前沿科技與生產、生活中的實際應用和貢獻,激發學生熱愛化學的積極情感。

      三、對教學的幾點啟示

      (一)日常教學中注重基礎,適度拓展

      通過對高考試題和各大市模擬試題的認真研究不難發現,很多題目總有似曾相識的感覺,可以在教材的某些欄目或課后習題中找到原型。因此,在日常教學中我們應注重基礎知識的落實和基本方法的培養,認真研究教材整合教學資源,充分挖掘教材各部分內容和各欄目的教育功能。創造性地利用習題課或復習課,適度拓展教學內容,培養學生分析和解決實際問題的能力。

      (二)復習備考時完善體系,激活思維

      注重培養學生建構科學、完善的知識體系,突出主干知識的落實。教學實踐中,引導學生主動建構條理化、系統化的知識體系,通過探究活動促進學生對反應原理的深入理解并能靈活遷移解決實際問題。通過多樣化的問題情境激活學生思維,引導學生反思命題意圖,培養學生信息素養,提高學生分析和解決問題的能力。近年高考試題有回歸課本的傾向,這也為我們的教學和學生的復習備考提供了方便與借鑒。所以,認真鉆研考試說明和近年高考試題以及大市模擬試題可以從中總結發現命題規律,找準復習的方向。考前及時回顧課本查缺補漏,有利于培養學生科學嚴謹的思維習慣。

      (三)試題的命制聯系實際,科學規范

      今年江蘇高考化學試題進一步體現了“寬基礎、厚實踐、重能力”的命題特色,注意理論聯系工業生產實際,增強了試題的科學性和導向性。教師平時命制和選擇練習題時需要加強試題的科學性和規范性,及時更新教學觀念,轉變學生的學習方式。以真實的生產工藝流程為載體,將基本知識和技能融合到問題解決的過程中,增強試題對知識與技能的考查意義和價值,切實培養學生規范答題的良好習慣。

      [參 考 文 獻]

      化學有機合成應用范文第4篇

      關鍵字:有機合成;官能團;保護;信息

      中圖分類號:G420

      通過對近幾年有機化學綜合題目的分析,發現信息型有機化學綜合題目(即在題目中將大學有機化學知識或科技前沿知識等以"已知"的形式告訴考生,作為解答題目的已知條件)越來越廣泛的出現在各地的高考卷中,如2010年全國16套高考題中有11套題目中應用到信息型有機化學綜合題目,占到三分之二;2011年全國14套高考題中有13套題目中應用到信息型有機化學綜合題目,幾乎全部,2012年高考題目中全國14套高考題中有11套題目中應用到信息型有機化學綜合題目[1-2]。此類題目采用起點高、落點低的形式,能夠更好的考查學生分析問題、解決問題的能力,而不是簡單重復記憶能力,更加符合高考選拔學生的特點,因而受到各地命題者的追捧。因此,在有機化學教學中培養學生掌握此類問題的解決能力尤為必要。

      筆者打算以"官能團保護"這一傳統知識點為依托,使學生掌握信息型有機化學題目的解題方法。現將本節課的課堂設計和課后反思介紹如下。

      一、課堂設計

      本節課分為"課前學習"、"課中探究"和"課后鞏固"三個部分。

      (一)課前學習

      此部分的作用是承上啟下。所謂承上,復習課本"有機合成"一節中的基本知識點,如羥基、碳碳雙鍵和鹵素原子的引入方法等;所謂啟下,通過一道題目讓學生產生學習本節課的欲望。

      (二)課中探究

      本部分有"官能團保護演練"、"師生小結"、"學以致用"和"談談你的收獲"四部分。

      "官能團保護演練"。采用連環式問題,既分別講述了醛基、羥基和碳碳雙鍵的保護方法,也讓學生懂得如何從題目的已知條件中獲取信息,加工信息并進而靈活運用信息(即將已知信息應用到題目的解答中來)。

      "師生小結"。此環節安排在本節課的基本知識(三道官能團保護題目)學習后,學生已經明白什么叫"官能團保護",對于"官能團保護"已經有了一定的感性認識,但是還沒有上升到一定的理論高度,沒有將抽象問題具體化。因而,在此基礎上,以學生為主體小結總結"官能團保護的必要性"和"官能團保護的原則",進而簡單闡述"信息型有機化學綜合題目的特點",也就是說本節課有兩條主線,一明一暗,"明線"是講"官能團保護","暗線"實際上是講信息型有機化學題目,乃至所有信息型題目的特點和規律。

      "學以致用"。理論如果不能轉化為生產力就沒有絲毫生命力,教學的最終結果還是讓學生掌握解決問題的能力。本環節讓學生按照組內協作與組間競爭的方式,完成兩道官能團保護類有機化學信息型題目的解答,將知識內化為能力,讓學生感受到豐收的喜悅。

      "談談你的收獲"。"三人行,必有我師",本環節不是唱贊歌,只求"真",真正反映學生在知識、方法、情感態度和價值觀等方面的收獲。"學生最熟悉學生的情況",通過部分學生的展示,既可以讓同學、老師分享成果,又可以讓老師對學生更加了解,教學更有針對性。

      (三)課后鞏固

      讓學生設計一道官能團保護的題目,將所學知識內化。此題目是對學生知識的綜合考查,是量變引起質變的最終環節。

      附板書:(具體例子沒有列舉)

      有機合成中的官能團保護

      一、官能團保護演練

      問題1:醛基的保護

      問題2:碳碳雙鍵的保護

      問題3:羥基的保護

      二、師生小結

      問題4:什么叫官能團保護?

      問題5:什么樣的官能團需要保護?

      問題6:官能團保護需要滿足什么原則?

      問題7:信息型有機化學題目的特點及解題方法?

      二、課后反思

      特級教師章國富老師評價:1、課題選擇巧妙;2、整堂課學生思維容量大,活動量大;3、整節課學生對課堂評價,方式多樣,體現了課改的理念。

      針對章國富等老師評價,結合本節課實際,筆者簡要談下設計這節課的意圖。首先,信息類有機化學題目是近年來考查的一個熱點,但同時也是學生的薄弱之處,通過平時教學實踐發現,學生之所以覺得此類題目難,關鍵在于題目所給"信息"讀不懂,更談不上將已知"信息"靈活運用。本節課以"解學生之所難,救同學生之所急"為初衷,力求通過官能團保護的訓練,使學生能夠讀懂"信息",并掌握信息類有機化學題目的解題方法。其次,本節課思維強度大,若僅憑學生獨立思考恐怕難以完成,因此本節課采取"合作學習"和"自主學習"相結合的方式,極大地調動了學生學習的積極性。最后,本節課始終以探究活動為主線,基本模式是:教師提問學生思考(分為獨立思考和小組討論兩種形式)個人或小組展示引出新問題學生解決問題學生評價和老師評價。課堂中始終以學生為主體開展教學,教師只起宏觀引領的作用,評價方式也由原來單純的老師評價,改為學生互評與老師評價相結合的方式,充分體現了高效課堂和新課改的理念。

      通過本節教學,學生基本掌握了信息型有機化學綜合題目的解題方法,熟悉了該類題型的特點。但是,仍有不夠完善的地方,有機化學綜合型題目的考查近年來的另外一個熱點是"反應順序",如果本次課程設計中能夠融入"反應順序"的考查,不但能夠完整地展示信息型有機化學題目的考點,也必將使得課堂容量進一步提高。另外,本節課中學生活動有"獨立思考"和"組內協作、組際競爭"等形式,如何更合理的安排學生活動,更大的調動學生參與課堂的積極性。以上不足之處,筆者將努力在后續教學中進行改進。

      參考文獻:

      化學有機合成應用范文第5篇

      in Medicine and Pharmacology Major

      Zhang Laixin;Yang Qiong;Chen Qiang

      (Baoji University of Arts and Sciences,Baoji 721013,China)

      摘要:報道了對醫藥學專業有機化學實驗進行綠色化改革的措施。通過新實驗技術的應用、實驗內容的更新、對環境友好試劑和反應的選用、實驗的微量和半微量化、實驗的重新組合、廢物的回收利用等措施的實施,收到了有機實驗綠色化的良好效果。

      Abstract: Present measures on greening reform of organic chemistry experiment in medicine and pharmacology major. Apply new experiment technique, renew experimental content, select environment friendly reagent and reaction, microscale and half- microscale experiment, reorganize experiment, recycle trash, and achieve good result of greening organic chemistry experiment.

      關鍵詞:有機化學實驗 綠色化 改革

      Key words: organic chemistry experiment; greening; reform

      中圖分類號:G42 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)19-0254-02

      0引言

      隨著社會對環境保護和可持續發展的日益關注,人們對化學化工的發展和環境保護提出了更高的要求。“綠色化學”的提出是21世紀可持續發展對環境保護的挑戰,它可以看作是化學進入到成熟期的更高層次的化學[1]。“綠色化學”的核心內涵是在反應過程和化工生產中,盡量減少或徹底消除使用和產生有害的化學物質。因之,化學化工過程中的綠色化,是人類生存和自然和諧發展的需要,是我們的社會可持續發展的必由之路[2]。

      有機化學實驗是醫藥學專業學生學習醫藥學有機化學教學內容中的重要組成部分,通過有機化學實驗操作技能的訓練,不僅鍛煉學生的動手能力、掌握了嫻熟的實驗技能,而且也在實驗過程中加深了對理論知識的理解,增強了學生獨立分析問題和解決問題的能力。但是有機化學實驗過程中使用的試劑中大多有毒性,且操作過程中可能還產生多種有害廢棄物,故對周圍的環境和學生的身體健康都會有一定影響。因之,如何把有機化學實驗的綠色化融合于化學教學中,是我們醫藥學有機化學教育工作者所面臨的一個迫切解決的問題。近年來,我們以有機化學實驗教學盡可能綠色化作為指導思想,結合醫藥學專業特點,在醫藥學有機化學實驗教學中開展了綠色化改革的探索與實踐,從而既培養了學生在醫藥學化學化工學習和生產中的綠色化學思想,減少了有機實驗對環境的污染和學生身體健康的影響,又提高了醫藥學學生的綜合素質、環境意識和社會責任感,使得教學與人才培養相得益彰。

      1盡量選擇綠色實驗題目

      在有機化學實驗教學中要從源頭上實現綠色化,首先必須以綠色化學理念,結合醫藥學專業的特點精選實驗內容,并力爭減少有機實驗對環境的污染和對學生健康的影響。我院醫藥學專業開設有機化學實驗72學時(共18個實驗),其內容包合基本操作、提取分離、有機合成及綜合設計實驗4個部分,針對不同部分的特點,對實驗進行重新選擇和整合,其中:①涉及到基本操作實驗內容中的常壓蒸餾實驗與沸點測定實驗合二為一,將水蒸氣蒸餾實驗將早期使用的苯胺和苯甲醛、溴苯改為蒸餾花椒或桂皮,使之成為純天然的綠色實驗。將層析實驗中薄層層析與柱層析合二為一;②在分離提取實驗中,將從茶葉中提取咖啡因和煙葉中提取煙堿的裝置改用乙醇在索氏提取器中提取,這樣既將提取時間減縮了2h,又減少了毒性。與此同時我們還將從黃連中提取黃連素、從槐米中提取蘆丁的實驗進行所用溶劑和實驗裝置的改進,即將有害溶劑更換為綠色溶劑,并使裝置及實驗步驟簡化,從而使之產率提高且對環境友好,同時也降低了能耗;③在有機合成實驗中刪去一些毒性較大的實驗,如苯和液溴制備溴苯、苯加混酸加熱制硝基苯、硝基苯還原制苯胺等,并結合專業特點新增一些對環境友好的藥物合成實驗如:合成口服治療尿道感染藥物扁桃酸、局部麻醉劑苯佐卡因、退熱冰(曾用作解熱鎮痛藥)乙酰苯胺及解熱鎮痛抗風濕類藥物阿司匹林;④在綜合實驗中安排了利用超聲波法從女貞子中提取藥效成分齊墩果酸內容,該方法工藝簡單易行、產率高、能耗小、綠色環保、溶劑損失小。結合專業特點,增加一些與生命科學有關的性質實驗內容;如糖、脂類、氨基酸及蛋白質等。從而提高和開闊了師生的眼界和思維,培養了學生的綠色化學意識。

      2大力推廣微型實驗

      微型實驗的宗旨是以盡量少的化學原料和試劑獲取盡量多的化學信息。這是現代科學研究進步的重要方法之一,它所具有的優點是:①試劑用量少;②節省時間;③安全性好;④對環境污染少;⑤儀器損耗率低、耗能低;⑥與時俱進地體現現代實驗技術,其藥品用量正好可與現代分析測試手段相匹配、相適應、相融合;⑦有利于提高學生的綜合素質和實驗水平、培養科技能力、啟發學生創新思維能力、提高科學素養等。

      我們在醫藥學有機化學實驗中引入微型實驗技術和半微量實驗,起到了事半功倍的效果。隨著實驗的微型化和半微量化使試劑用量減少,大大縮減了“三廢”的排放,同時提高了實驗的安全度,其實驗成本降低。為此我們將安眠鎮靜藥物巴比妥酸的合成和香料及藥物中間體β―萘甲醚的合成均改為微型實驗,效果均佳。通過上述微型實驗的開設,使學生對實驗的認真程度和操作技能都有明顯提高,同時微型儀器的新奇也激發了學生的學習興趣。當前,在教學課程中,微型實驗及半微量實驗不僅是承擔一定教學目標的主要環節,而且在課程體系中是不可代替的構成部分。所以,我們深層次對新的微型實驗進行研發,并發展微型實驗,從而拓展教學成果,這也是我們將來實施綠色化教學的一個主要內容。

      3在有機化學實驗中引入新方法新技術

      現代化教學手段和實驗方法為我們開展綠色化學實驗提供了強有力的支持。在有機化學實驗中利用微波、超聲波、電化學等技術,是實現綠色化的重要內容。例如開設微波合成、微波消解、微波提取實驗、超聲波提取、電化學反應等新技術實驗項目,其效果是減少了試劑用量,提高了轉化率、節省了時間、降低了能耗,縮減了“三廢”排放,實現了實驗綠色化。如我們利用超聲波法從女貞子中提取藥用成分齊墩果酸;利用微波輔助加熱技術合成具有解熱鎮痛藥物乙酰苯胺;采用微波輔助法制備解熱鎮痛、抗風濕類藥物乙酰水楊酸(阿司匹林),它們的共同優點是合成產率高、物耗能耗低、污染小,因之很受學生歡迎。

      通過這些新技術的實施,減少了實驗的環境污染,降低了試劑用量和能耗,提高了產率和安全度,讓學生親自感受到新技術和新方法運用所帶來的技術革命和進步,從而激發和培養了學生創新意識和綠色化學理念,做到寓教于中。

      4利用計算機多媒體系統進行模擬化學仿真實驗

      對于一些在實驗過程中必須使用的有毒害試劑、易燃易爆、操作不易控制的實驗,采用現代化教學手段多媒體進行模擬化學仿真是很有必要的。例如,除上述易燃、易爆、有毒、有害及不易控制的的實驗采用計算機多媒體系統進行模擬化學仿真實驗教學以外,還有一些注重培養學生觀察能力的性質實驗,對培養學生動手能力沒有太大幫助,且準備這類實驗耗時耗力又耗物很大,易造成一定的環境污染,實驗效果也不理想,而采用CAI課件進行教學,既能讓學生觀察到實驗中的現象,以驗證理論,又避免浪費和污染。利用計算機多媒體技術對實驗原理、裝置、流程、實驗過程進行仿真,用文字、聲音、圖像、動畫的效果讓學生有身臨其境的感受,如醚的過氧化物爆炸、有毒溶劑的燃燒、酰氯的水解和氨化等。所有這些使學生在輕松愉快的環境中學會化學原理和實驗方法,同時還避免了實驗帶來的污染、中毒和不安全因素。即使那些毒性大、危險性大、試劑昂貴的實驗變成了綠色化實驗。

      5合理安排實驗順序,節約試劑,消除污染

      在化學實驗中總要產生一些廢物,而將實驗產生的廢物綜合利用將是消除污染最理想的方法。為此我們將一些有關聯的實驗按先后順序“串聯”起來,如在合成實驗中設計“一條龍”實驗的編排方式,即在多個系列合成實驗中,前一個實驗的產品作為后一個實驗的原料,如此連鎖進行。如在合成具有抗細菌、抗微生物的藥品對氨基苯磺酰胺(合成磺胺類藥物的重要中間體)時,我們將5個合成實驗串聯合成,即苯硝化硝基苯(還原)苯胺(乙酰化)乙酰苯胺(磺酰化)對乙酰氨基苯磺酰氯(氨解)對乙酰氨基苯磺酰胺(水解)對氨基苯磺酰胺。又如“乙酰水楊酸含量的測定”實驗是利用學生自己合成的乙酰水楊酸為原料完成。在甲基橙制備實驗中將3個實驗串聯起來,即苯胺磺化對氨基苯磺酸(重氮化)重氮鹽(偶合)甲基橙。在局部麻醉劑苯佐卡因的合成中,將2個實驗串聯,即對硝基苯甲酸酯化對硝基苯甲酸乙酯(還原)對氨基苯甲酸乙酯(苯佐卡因)。將水蒸氣蒸餾實驗并入肉桂酸制備實驗中等等。所有這些既使學生把學過的知識系統化掌握,又節約了實驗經費開支,并減少了環境污染。

      6實驗廢物的回收利用

      化學實驗無疑要產生大量廢棄物,如不及時處理而隨意排放,不僅造成嚴重的環境污染,而且還會淡化學生的環保意識,養成不良的實驗習慣,因之應盡可能做到“三廢”對環境的零排放。為此,我們在實驗中將廢棄物盡可能做到統一回收利用。如我們將合成實驗所得產品均收集起來作為性質實驗、熔點測定實驗或溶劑使用。如將柱色譜分離甲基橙與亞甲基藍實驗和其它實驗中的乙醇廢液用于蒸餾回收95%乙醇,回收后的乙醇可重新用于柱色譜分離實驗。將合成的乙酰水楊酸、乙酰苯胺、用于重結晶實驗和微波水解實驗,將合成的甲基橙做分析化學指示劑等等。總之,對實驗中的廢棄物,只要開動腦筋均有可回收利用的可能。在這些回收利用和循環使用的實驗中將實驗方法和技能聯系起來,不僅提高了學生分析問題和解決問題的能力,而且還使學生在少學時內學到更多的理論知識。同時又起到了強化學生綠色化學思維和環境保護意識的作用。

      千百年來,化學為人類社會文明進步發展做出了巨大貢獻,推動了科學技術的發展和人類社會的文明進步。但在造福人類的同時,化學也對人類生活、生態環境造成負面影響。發展綠色化學是順應時代潮流發展,保護人類賴以生成的自然環境的一項必要措施。新實驗技術的應用,實驗內容的更新,對環境友好的化學試劑和反應的選用,實驗的微量和半微量化、綜合化和產品及廢料的回收利用等構成了有機化學實驗綠色化的改革方向。作為化學教育工作者應該在實驗教學中不斷研究、發現和探索綠色化反應及條件,加強對學生的綠色化教育和環保意識教育,才有可能從根本上切斷污染源,使化學化工事業得到可持續發展。

      參考文獻:

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