有機(jī)化學(xué)反應(yīng)條件總結(jié)范文
時間:2023-10-25 17:32:56
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篇1
【關(guān)鍵詞】 有機(jī)化學(xué) 實(shí)驗(yàn) 探究
【中圖分類號】 G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1674-4772(2014)04-001-01
高中有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以使有機(jī)化學(xué)理論部分得以驗(yàn)證和深化。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要是基本技術(shù)和技能方面的訓(xùn)練、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)以及制備實(shí)驗(yàn)等,要求學(xué)生能夠運(yùn)用有機(jī)化合物中相關(guān)官能團(tuán)的性質(zhì),提出簡單有機(jī)化合物的鑒別、分離、提純的方法。
一、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)
1. 實(shí)驗(yàn)裝置比較復(fù)雜。由于有機(jī)化學(xué)反應(yīng)過程有著較為嚴(yán)格的條件控制要求,因此有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中一些常用的儀器和操作手段比較復(fù)雜。
2. 條件控制要求嚴(yán)格。要想掌握一個有機(jī)化學(xué)反應(yīng),如果只注意有機(jī)物結(jié)構(gòu)中發(fā)生反應(yīng)的部位的變化顯然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還需要特別注意反應(yīng)發(fā)生時的外部條件,比如溫度的控制等。
3. 實(shí)驗(yàn)操作的難度較高。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌M(jìn)行,主要是看條件控制是否得當(dāng)、實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范,這些是實(shí)驗(yàn)成功的保證。
4. 實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)有難度。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和選擇,需要考慮很多方面,諸如實(shí)驗(yàn)條件的控制、儀器的選用、生成物的分離等,遺漏任何一個方面都可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗。
二、實(shí)驗(yàn)探究策略在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用
“實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)策略”在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中該如何運(yùn)用,本人在一年多的教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)如下(表1):
表1 “實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)策略”在《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》中的實(shí)施舉例
課堂實(shí)錄:設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探究乙醇中兩類氫原子活性的大小
……
師:剛才我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了乙醇的結(jié)構(gòu)并觀察了乙醇和金屬鈉反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,那么請大家想想有什么辦法能夠驗(yàn)證乙醇與鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣究竟是哪種?氫原子參與反應(yīng)的呢?
生:開始思考,并且同桌小聲討論
師:大家的方案設(shè)計(jì)好了嗎?
甲生:我是設(shè)計(jì)了兩個對比實(shí)驗(yàn),第一個實(shí)驗(yàn)是向無水乙醇的試管中加入一小塊鈉,觀察現(xiàn)象;第二個實(shí)驗(yàn)是向無水乙醚的試管中加入一小塊鈉,觀察現(xiàn)象。經(jīng)過對比結(jié)果我發(fā)現(xiàn)無水乙醚與鈉幾乎不反應(yīng),說明烴基上的氫原子與鈉是不反應(yīng)的,而無水乙醇與鈉可以反應(yīng)產(chǎn)生氣泡,也就可以說明是由羥基上的氫原子反應(yīng)產(chǎn)生的。
乙生:我只設(shè)計(jì)了一個實(shí)驗(yàn),就是向無水乙醇中加入一小塊鈉,發(fā)現(xiàn)可以反應(yīng)產(chǎn)生氣泡,而我們高一就已經(jīng)知道金屬鈉是保存在煤油中的,說明鈉不與煤油(烴)中的氫原子反應(yīng)。所以也就間接證明了鈉與乙醇的反應(yīng)實(shí)質(zhì)上是與乙醇中的羥基上的氫原子反應(yīng)的。
丙生:我的設(shè)計(jì)是一個定量試驗(yàn),檢測一定量的乙醇與金屬鈉反應(yīng)后產(chǎn)生的氣體的體積,通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果乙醇與氫氣的物質(zhì)的量之比是2:1而不是2:5,從而說明是與羥基上的氫原子反應(yīng)的。
師:三個同學(xué)真的很有想法啊,設(shè)計(jì)的都很不錯!請同學(xué)們來談?wù)勀銈冇X得這三種設(shè)計(jì)方案哪種最好呢?
丁生:我覺得方案二最好,因?yàn)檫@個方案最省事了。
生:大家紛紛點(diǎn)頭認(rèn)可,表示贊同
師:三個同學(xué)設(shè)計(jì)得都很好,其中第一個方案設(shè)計(jì)了對比實(shí)驗(yàn),可以現(xiàn)場清晰看出結(jié)果,讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果當(dāng)場呈現(xiàn);第三個實(shí)驗(yàn)雖然繁瑣,但是可以較為理性的定量測出結(jié)果,這種方法也是化學(xué)中常常要用到的;但是總體來講,我跟
同學(xué)們一樣認(rèn)為第二種最簡便,需要的實(shí)驗(yàn)藥品最少,實(shí)驗(yàn)器材最少,所花時間也是最少的。
生:表示同意
師:既然我們知道了乙醇和鈉反應(yīng)其實(shí)是鈉和乙醇中的羥基上的氫原子反應(yīng)的, 那么大家是不是應(yīng)該分析出乙醇中的兩類氫原子那類更活潑呢?
戊生:三個實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不論繁簡,都可以推知是羥基上的氫原子比烴基上的氫原
子更活潑些。
師:分析得很好,那么既然乙醇羥基上的氫原子有一定的活潑性,那么究竟它還有什么其他的性質(zhì)呢?下面我們來研究一下乙醇的其他性質(zhì)吧
……
篇2
有機(jī)化學(xué)是發(fā)展最迅速的化學(xué)學(xué)科,利用有機(jī)合成可以生產(chǎn)出人們所需要的具有特殊功能的有機(jī)物,而這正是基于對有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的研究。本節(jié)課從反應(yīng)機(jī)理出發(fā)研究有機(jī)反應(yīng),以逆合成分析理論為指導(dǎo)合成有機(jī)物,讓學(xué)生對有機(jī)合成有一個初步的認(rèn)識,為學(xué)生將來學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)打好基礎(chǔ)。通過本課的學(xué)習(xí)也可以讓學(xué)生認(rèn)識到學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的意義,對立志于從事化學(xué)相關(guān)職業(yè)的學(xué)生有一定的指導(dǎo)價(jià)值。
二、教材分析
“有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的研究”屬于蘇教版選修模塊《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》專題1的內(nèi)容。該專題介紹了科學(xué)家研究有機(jī)物的方法,教材按照有機(jī)物組成的研究
有機(jī)物結(jié)構(gòu)的研究有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的研究這樣的順序編排,使得學(xué)生對研究有機(jī)物的方法有一個系統(tǒng)的了解,而關(guān)于有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的研究不僅鞏固了必修2中所學(xué)的有機(jī)反應(yīng)類型,并且對有機(jī)反應(yīng)的本質(zhì)有了更加深刻的解讀,為后續(xù)有機(jī)的推斷和有機(jī)的合成的學(xué)習(xí)奠定了更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三、學(xué)情分析
學(xué)生通過必修2專題3的學(xué)習(xí),已經(jīng)具備了一定的有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識,這對學(xué)習(xí)本節(jié)課提供了必要的知識儲備,本節(jié)課中的逆合成分析理論,有機(jī)反應(yīng)機(jī)理是屬于大學(xué)有機(jī)內(nèi)容,難度較大,需要教師進(jìn)行簡化處理以適應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知水平。
四、教學(xué)目標(biāo)
1.知識與技能
認(rèn)識反應(yīng)機(jī)理在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)研究中的重要性;能用同位素示蹤法解釋簡單的化學(xué)反應(yīng);知道甲烷鹵代反應(yīng)、酯化反應(yīng)、酯的水解反應(yīng)機(jī)理。
2.過程與方法
通過小組討論的方式培養(yǎng)學(xué)生的合作意識,通過查閱資料的方式培養(yǎng)學(xué)生的收集信息等能力,通過理論與生活、生產(chǎn)、科研的聯(lián)系,提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過對科學(xué)史料的介紹激發(fā)學(xué)生對科學(xué)研究的熱情,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的動力;使學(xué)生了解化學(xué)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用,為學(xué)生的職業(yè)生涯規(guī)劃作指導(dǎo)。
五、教學(xué)過程
環(huán)節(jié)一:有機(jī)反應(yīng)在有機(jī)合成中的價(jià)值體現(xiàn)
PPT展示 屠呦呦以及青蒿素的分子結(jié)構(gòu)(如圖1所示)。
教師:屠呦呦獲得了2015年的諾貝爾醫(yī)學(xué)生理獎,她獲獎的原因是什么?
學(xué)生:發(fā)現(xiàn)了青蒿素。
教師:那么人們是從哪里獲取青蒿素的呢?
學(xué)生:從青蒿這種植物中提取出來的。
PPT展示 青蒿素資料。青蒿素是最有效的抗瘧疾藥物之一,目前青蒿素主要從植物黃花蒿中分離提取得到,由于黃花蒿中青蒿素含量極低,加上黃花蒿的種植又會受自然災(zāi)害、地理?xiàng)l件和種植技術(shù)等因素的影響,使得青蒿素的產(chǎn)量并不穩(wěn)定,對于貧困地區(qū)的患者來說青蒿素的價(jià)格過于昂貴。
相較于植物提取,科學(xué)家想到了依靠有機(jī)合成的方法合成青蒿素,讓青蒿素的生產(chǎn)不再依賴于一年一茬的黃花蒿,以保證穩(wěn)定供應(yīng)。
總結(jié):通過有機(jī)合成可以獲得大量有特殊功能的有機(jī)物,如人們現(xiàn)在使用的西藥都是通過有機(jī)合成獲得的。作為高中生需要了解有機(jī)合成的方法和規(guī)律,為將來從事相關(guān)職業(yè)打好基礎(chǔ)。
設(shè)計(jì)意圖:以2015年重大科學(xué)成就――屠呦呦獲得諾貝爾獎為素材創(chuàng)設(shè)情境有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望,同時借助合成有機(jī)物這一載體將本節(jié)課的主題“有機(jī)反應(yīng)的研究”滲透其中。
問題探究 乙酸乙酯是一種非常重要的有機(jī)化工原料和極好的工業(yè)溶劑,可用作香料。如何合成乙酸乙酯?
學(xué)生1:乙酸和乙醇通過酯化反應(yīng)得到
學(xué)生2:將乙醇先氧化得到乙醛,再將乙醛氧化獲得乙酸,最后將乙酸和乙醇酯化。
學(xué)生3:乙烯先和水反應(yīng)生成乙醇,乙醇再氧化得到乙醛,乙醛氧化得到乙酸,最后乙酸和乙醇酯化。
教師:那么選擇哪種原料好呢?
學(xué)生4:第1種方法好,因?yàn)椴襟E少。
學(xué)生5:第3種方法好,因?yàn)橐蚁┰蠌V泛,成本低。
教師:很好,合成有機(jī)物選擇的原料應(yīng)滿足廉價(jià)易得,綠色環(huán)保的要求。
設(shè)計(jì)意圖:合成乙酸乙酯沒有直接給出原料,有一定的開放性,有利于拓展學(xué)生的思維。通過比較幾種原料,使學(xué)生認(rèn)識到合理選擇原料的重要性。
環(huán)節(jié)二:有機(jī)反應(yīng)研究的重要方向――反應(yīng)機(jī)理
1.酯化與水解反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理
教師:有機(jī)反應(yīng)是有機(jī)合成的基礎(chǔ),對于有機(jī)反應(yīng)哪些方面是值得我們研究的?
學(xué)生1:反應(yīng)類型、反應(yīng)條件、影響因素。
教師:從微觀角度分析,乙酸和乙醇酯化時的斷鍵情況如何?
學(xué)生2:酸脫羥基、醇脫氫。
教師:如何通過實(shí)驗(yàn)方法證明呢?
學(xué)生3:同位素示蹤法。
教師:很好!同位素示蹤法是研究反應(yīng)機(jī)理的有效方法之一,請同學(xué)們描述一下實(shí)驗(yàn)方法。
學(xué)生4:將乙醇中的氧原子用放射性的18O標(biāo)記,反應(yīng)后觀察18O是在水中還是在乙酸乙酯中從而判斷斷鍵的位置。
教師:同位素示蹤法是由匈牙利化學(xué)家海維西獲發(fā)現(xiàn)的,他也因此獲得了1943年的諾貝爾化學(xué)獎。
設(shè)計(jì)意圖:以乙酸和乙醇的酯化反應(yīng)為例,教師分別從濃硫酸的作用、反應(yīng)溫度、乙酸乙酯的產(chǎn)率、乙酸和乙酸的斷鍵情況等角度引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到有機(jī)反應(yīng)可以從反應(yīng)條件、影響因素、反應(yīng)機(jī)理等方面去研究。同時介紹同位素示蹤法的發(fā)現(xiàn)者海維西獲得諾貝爾化學(xué)獎,讓學(xué)生體會到科學(xué)研究需要創(chuàng)新意識。
2.甲烷和氯氣的反應(yīng)機(jī)理學(xué)生活動 書寫甲烷和氯氣反應(yīng)的方程式(反應(yīng)物和生成物均用結(jié)構(gòu)式表示),并描述甲烷和氯氣反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。
學(xué)生:甲烷和氯氣的反應(yīng)屬于取代反應(yīng),甲烷中一個碳?xì)滏I斷裂,同時氯氣中的氯氯鍵斷裂,氯氣中的一個氯原子代替了甲烷中的一個氫原子,生成了一氯甲烷和氯化氫。生成的一氯甲烷繼續(xù)和氯氣發(fā)生類似的反應(yīng)生成二氯甲烷和氯化氫,以此類推分別生成三氯甲烷和四氯甲烷。
教師:甲烷和氯氣按體積比1∶4混合,反應(yīng)后產(chǎn)物的成分是什么?
學(xué)生1:只有四氯甲烷和氯化氫。
學(xué)生2:有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷及氯化氫。
教師:到底是哪位學(xué)生正確呢?下面我們就來研究一下這個問題,請同學(xué)們思考甲烷和氯氣是否是同時斷鍵,同時交換原子呢?(展示表1中數(shù)據(jù))
學(xué)生:由于氯氣中的氯氯鍵比甲烷中的碳?xì)滏I鍵能更小,因此更容易斷裂。
教師:很好,請同學(xué)們觀察一下甲烷和氯氣反應(yīng)機(jī)理的圖片(見圖2),并根據(jù)微觀符號描述一下該反應(yīng)的歷程。
學(xué)生:光照后氯氣分子首先發(fā)生斷裂生成氯原子,氯原子和甲烷分子碰撞生成氯化氫和?CH3,?CH3再和氯氣分子碰撞生成一氯甲烷和氯原子,氯原子接下去又發(fā)生碰撞,從而使反應(yīng)延續(xù)下去。
教師補(bǔ)充:化學(xué)家對氯氣和甲烷的反應(yīng)提出如下的假設(shè):
自由基理論很好地解釋了甲烷和氯氣產(chǎn)物的復(fù)雜性,隨著科技的發(fā)展自由基反應(yīng)已經(jīng)不再是一種假設(shè),利用電子順磁光譜可捕捉到反應(yīng)過程中自由基信息,證實(shí)了自由基歷程的真實(shí)性。
設(shè)計(jì)意圖:甲烷和氯氣反應(yīng)產(chǎn)物眾多,學(xué)生在沒有學(xué)習(xí)該反應(yīng)的機(jī)理前往往會認(rèn)為書本上甲烷和氯氣的反應(yīng)是逐步進(jìn)行,通過自由基反應(yīng)機(jī)理的學(xué)習(xí)可以有效地糾正學(xué)生的這一錯誤觀點(diǎn),并且使學(xué)生認(rèn)識到學(xué)好反應(yīng)機(jī)理的重要性。
學(xué)以致用 已知有機(jī)分子中同一碳原子上連接兩個羥基是不穩(wěn)定的,會自動脫水。
請?jiān)诜娇蛑刑顚懠友跹趸闹虚g產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式。
要證明這兩種過程哪一種是正確的,我們?nèi)匀粶?zhǔn)備用同位素原子示蹤法。用18O2和銅催化劑在一定的溫度下氧化乙醇,下列有關(guān)說法中正確的是
(填字母序號)。
A.若18O只存在于產(chǎn)物H2O分子中,則說明醇的氧化是按①的過程進(jìn)行
B.若在產(chǎn)物H2O分子中含有18O,則說明醇的氧化是按①的過程進(jìn)行
C.若在產(chǎn)物乙醛分子中含有18O,則說明醇的氧化是按②的過程進(jìn)行
D.若醇的氧化按②的過程進(jìn)行,則18O只能存在于產(chǎn)物乙醛分子中
設(shè)計(jì)意圖:及時鞏固反應(yīng)機(jī)理以及同位素示蹤法等相關(guān)知識點(diǎn),做到學(xué)以致用。
環(huán)節(jié)三 逆合成分析理論的具體應(yīng)用
交流討論 對于較復(fù)雜的有機(jī)物的合成,美國化學(xué)家科里提出的逆合成分析理論可以給我們提供幫助。逆合成分析法即分析目標(biāo)分子結(jié)構(gòu),斷開化學(xué)鍵將其拆解為更簡單、更容易合成的前體和原料,從而完成路線的設(shè)計(jì)。請同學(xué)們找出下列有機(jī)物的斷鍵位置并推測合成原料。
學(xué)生:高聚物可以斷開主鏈2號碳和3號碳之間的碳碳鍵,推測出原料為乙烯和丙烯。環(huán)酯可以斷開酯基中的碳氧鍵,推測出原料為乳酸。
能力提升 草酸二乙酯是合成醫(yī)藥的重要中間體,請你以乙烯為原料采用逆合成分析理論推導(dǎo)出合成該物質(zhì)的方法。
寫出有機(jī)合成路線圖。
設(shè)計(jì)意圖:逆合成分析理論是有機(jī)合成的重要理論之一,但僅僅介紹該理論并不能使學(xué)生有深刻印象,通過分析幾個常見有機(jī)物的合成方法,將逆合成法的思路應(yīng)用到具體的實(shí)例中去,有利于提高學(xué)生的有機(jī)推斷能力,也使學(xué)生明白該理論在有機(jī)合成中的重要意義。
六、板書設(shè)計(jì)
七、教學(xué)反思
1.本節(jié)課的部分教學(xué)內(nèi)容不屬于高考考試范疇,因此有很多教師將教材中的這塊內(nèi)容簡單處理或者忽略不講,其實(shí)從教材的編排上看本專題是要告訴學(xué)生研究有機(jī)化學(xué)的方法是什么,以及過往的化學(xué)家是如何研究有機(jī)化學(xué)的,因此該章節(jié)更多的是側(cè)重于過程與方法以及情感態(tài)度價(jià)值觀的教育。學(xué)生在高一已經(jīng)學(xué)習(xí)過必修1中的有機(jī)化學(xué),該專題內(nèi)容既是對高一內(nèi)容的總結(jié)又是對后續(xù)不同種類有機(jī)物的學(xué)習(xí)做鋪墊,同時也將高中有機(jī)化學(xué)和大學(xué)有機(jī)化學(xué)相銜接,拓展了學(xué)生的視野,有利于學(xué)生對將來是否從事有機(jī)化學(xué)研究提早進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃。因此筆者認(rèn)為本節(jié)內(nèi)容不僅不能舍棄,還應(yīng)充分挖掘教材中的素材,力求使課堂教學(xué)更加飽滿,更加有內(nèi)涵。
2.本節(jié)課的設(shè)計(jì)分為三個環(huán)節(jié):環(huán)節(jié)一以合成青蒿素為背景使學(xué)生認(rèn)識有機(jī)合成的意義;環(huán)節(jié)二以學(xué)生已知的合成乙酸乙酯為素材總結(jié)有機(jī)合成的一般方法;環(huán)節(jié)三以合成復(fù)雜有機(jī)物為例使學(xué)生了解逆合成分析理論在有機(jī)合成中應(yīng)用。三個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣,并將有機(jī)反應(yīng)條件的選擇、有機(jī)反應(yīng)機(jī)理的研究融入其中,從而使學(xué)生對有機(jī)合成的流程有了更加全面的認(rèn)識。同時在教學(xué)過程中還不斷滲透情感、態(tài)度和價(jià)值觀的教育,如將屠呦呦和青蒿素,美國化學(xué)家科里和匈牙利化學(xué)家海維西獲得諾獎及電子順磁光譜檢測自由基等科學(xué)界的成就及現(xiàn)代前沿科技介紹給學(xué)生,使學(xué)生意識到化學(xué)不僅僅是停留在課本上的知識而且還是一門很有研究價(jià)值的學(xué)科。
篇3
關(guān)鍵詞:非金屬有機(jī)催化劑 有機(jī)化學(xué)反應(yīng) 應(yīng)用過程
催化劑的使用十分廣泛,特別是在有機(jī)合成化學(xué)與化工中廣泛使用。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),催化過程生產(chǎn)的新型催化劑起到的催化工藝效果引起了化學(xué)工業(yè)革命的創(chuàng)新,這也是大多數(shù)現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品的研制成功重要關(guān)鍵所在。金屬有機(jī)催化劑在有機(jī)催化劑中有著重要的作用,但是正是因?yàn)樗鼛恿朔墙饘儆袡C(jī)催化劑的大力發(fā)展。非金屬有機(jī)催化劑更是激發(fā)了無數(shù)化學(xué)研究者的無限興趣。促使無數(shù)的非金屬有機(jī)催化反應(yīng)更多的應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中。
一、非金屬有機(jī)催化劑在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用
縱觀現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展歷程,催化劑成為一種發(fā)展過程中必不可少的必需品。它是一種在化學(xué)反應(yīng)里不改變化學(xué)平衡的狀態(tài),卻能適時的催化反應(yīng)物的化學(xué)反應(yīng)速率,并且其自身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均為發(fā)生任何改變的物質(zhì)。非金屬有機(jī)催化劑被廣泛的應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中,并通過其特有的反應(yīng),顯現(xiàn)出獨(dú)特的化學(xué)原理。
(一)松香酯化催化劑的應(yīng)用
作為自然界極為豐富的一種天然樹脂,松香主要分為脂松香、木松香和浮油松香三種。松香特有的抗腐蝕、絕緣好、粘合性等特性,被廣泛的運(yùn)用于食品制作行業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)以及膠念劑工業(yè)等領(lǐng)域。但是研究發(fā)現(xiàn),松香本身具有著易氧化、熱穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)嚴(yán)重妨礙了在各個領(lǐng)域的應(yīng)用,因此學(xué)者通過研究發(fā)現(xiàn)可以通過適當(dāng)?shù)母淖兯上愕男阅埽瑏砣藶榈馁x予其各種優(yōu)良的特性,使其更好的服務(wù)于各個領(lǐng)域的工作。
(二)環(huán)加成反應(yīng)
環(huán)加成反應(yīng)涉及活化中間體的價(jià)電子重組,通過熱反應(yīng)和光反應(yīng)激發(fā)分子來提供所需要的能量,并且不會涉及其他試劑,如果在此過程中,反應(yīng)物和產(chǎn)物分子對光和熱含有敏感的基團(tuán),環(huán)加成反應(yīng)則不能得到充分的應(yīng)用。
(三)氰化氫的反應(yīng)
非金屬有機(jī)催化劑的應(yīng)用過程中,氰化氫對亞胺的不對稱加成是一個非常重要的反應(yīng),通過水解將會得到具有光活性的氨基酸,在此過程中未產(chǎn)生不對稱產(chǎn)物,經(jīng)過實(shí)質(zhì)性的研究發(fā)現(xiàn),是苯甲醛亞胺中的N原子特有的堿性導(dǎo)致氰化氫過程不發(fā)生質(zhì)子的轉(zhuǎn)移,經(jīng)過催化劑將咪唑部分與胍基進(jìn)行轉(zhuǎn)換之后,才取得了具有突破性的進(jìn)展,因此在特定的溫度之下,使得N-二苯甲基亞胺的氫氰化產(chǎn)物α氨基腈有非常高的收率和對映選擇性。
二、非金屬有機(jī)催化劑的未來趨勢
工業(yè)發(fā)達(dá)的現(xiàn)代社會,人類對非金屬有機(jī)化研究希望得到更多的突破,因?yàn)樘嗟目茖W(xué)家看到了非金屬有機(jī)催化劑在工業(yè)上的發(fā)展前景。有機(jī)催化劑之前也存在著千絲萬縷的聯(lián)系。比如叔膦既是金屬有機(jī)催化劑的配體又是非金屬催化劑。又比如酶的特性和催化機(jī)理與有些非金屬有機(jī)催化劑非常相似。在不對稱的合成中,非金屬有機(jī)催化劑展現(xiàn)出了超高的催化活性,它的這一特點(diǎn)或許會在以后更多的造福于人類。
所以現(xiàn)在越來越多的各國科學(xué)家都在開始注重非金屬有機(jī)催化劑在各類有機(jī)反應(yīng)中的應(yīng)用,他們或許會在不遠(yuǎn)的未來,將非金屬有機(jī)催化劑的優(yōu)勢在化工工業(yè)中發(fā)揮得淋漓盡致。
綜合非金屬有機(jī)催化劑具有容易操作和一些“綠色的”優(yōu)點(diǎn):
1.不一定需要金屬來引發(fā),不必?fù)?dān)心有毒金儺孤兜交肪常造成環(huán)境污染;
2.非金屬有機(jī)催化劑通常價(jià)格非常低廉,容易制備;
3.非金屬有機(jī)催化劑通常可以在濕溶劑或者空氣中進(jìn)行反應(yīng),不必用到苛刻的無水無氧條件;
4.非金屬有機(jī)催化劑容易從產(chǎn)物中分離和回收(例如:脯氨酸易溶于水,難溶于有機(jī)溶劑,利用此特點(diǎn)很容易從反映體系中分離。)
非金屬有機(jī)催化劑不但有優(yōu)點(diǎn),但是也有它的缺點(diǎn),如何綜合所有非金屬有機(jī)催化劑的優(yōu)點(diǎn),避免其缺點(diǎn),稱為今后發(fā)展的主要方向。而且,在今后的研究中,非金屬有機(jī)催化劑的研究也許會成為化工業(yè)發(fā)展研究中的重中之重。當(dāng)前研究發(fā)現(xiàn),反應(yīng)底物決定著大多數(shù)非金屬有機(jī)催化劑反應(yīng)的效果。底物的改變可以能直接導(dǎo)致的是反應(yīng)效果大大下降。所以把非金屬有機(jī)催化劑變得更具有普遍適用性,仍然是化學(xué)研究中的重大問題。例如:非金屬有機(jī)催化反應(yīng)中,一般非金屬有機(jī)催化劑使用量較大,反應(yīng)時間較長,要想提高催化劑的活性和催化劑的再利用率,需要用離子液體為溶劑,將催化劑固載化。所以目前科學(xué)家的研究方向是減少非金屬有機(jī)催化劑的使用量,提高非金屬有機(jī)催化劑的效率。這將對人類的生態(tài)建設(shè),和人類生命健康提供了又一強(qiáng)有力的工具。
三、結(jié)語
現(xiàn)代有機(jī)合成工業(yè)通過不斷的發(fā)展,隨之出現(xiàn)的催化劑種類也不斷增多,作為重要的催化劑類型,金屬有機(jī)催化劑備受關(guān)注,而相應(yīng)存在的非金屬有機(jī)催化劑更是占有舉足輕重的地位。非金屬有機(jī)催化劑的工藝不斷成熟,悄然的掀起了有機(jī)化學(xué)的重要革命,特別是通過實(shí)質(zhì)性的研究案例發(fā)現(xiàn),非金屬有機(jī)催化劑擁有良好的催化性能,漸漸成為其他催化劑的替代品,成為化學(xué)反應(yīng)催化劑中的主流,現(xiàn)代科技的蓬勃發(fā)展,使越來越多的催化劑應(yīng)用過程居于現(xiàn)代化學(xué)研究領(lǐng)域的前沿。
參考文獻(xiàn):
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篇4
一、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)――學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的法寶
結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)反映結(jié)構(gòu),這在有機(jī)化學(xué)中表現(xiàn)得特別明顯,把握結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系是學(xué)好有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)。這不僅表現(xiàn)在化學(xué)性質(zhì)中,而且體現(xiàn)在物理性質(zhì)上。因此在有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)中,要善于利用好這個法寶。這樣在有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)時才能觸類旁通,收到事半功倍的效果。
從物理性質(zhì)看,有機(jī)物的一些物理性質(zhì)存在內(nèi)在規(guī)律,如果抓住其中的規(guī)律,就可以更好地認(rèn)識有機(jī)物。
1.狀態(tài)(常溫)氣態(tài):n≤4的烴、新戊烷、甲醛、一氯甲烷、一氯乙烷、一溴甲烷。
液態(tài):低級(十碳以下)醇,醛,酸,酯油酸等。
固態(tài):苯酚,草酸,苯甲酸,硬脂酸,軟脂酸等。
3.溶解性:①有機(jī)物中含憎水基團(tuán)(-R烴基)和親水基團(tuán)(-OH,-CHO,-COOH)憎水基團(tuán)-R部分越大越難溶于水。②能溶于水的:低碳的醇、醛、酸、鈉鹽,如乙(醇、醛、酸)乙二醇、甘油、苯酚鈉。③難溶于水的:烴,鹵代烴,酯類,硝基化合物。④微溶于水的:苯酚、苯甲酸。⑤苯酚溶解的特殊性:常溫微溶,65℃以上任意溶。⑥相似相溶:有機(jī)物均能溶于有機(jī)溶劑。
4、沸點(diǎn):①同系物比較:沸點(diǎn)隨著分子量的增加(即C原子個數(shù)的增大)而升高。②同類物質(zhì)的同分異構(gòu)體:沸點(diǎn)隨支鏈增多而降低。③衍生物的沸點(diǎn)高于相應(yīng)的烴,如氯乙烷>乙烷。④飽和程度大的有機(jī)物沸點(diǎn)高于飽和程度小的有機(jī)物,如脂肪>油。⑤分子間形成氫鍵的有機(jī)物沸點(diǎn)高于不形成氫鍵的有機(jī)物如:乙醇>乙烷。
從化學(xué)性質(zhì)看:烷烴的單鍵結(jié)構(gòu)決定了化學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定性,取代反應(yīng)為它的特征反應(yīng);不飽和烴中的雙鍵、叁鍵由于其中的一個、兩個鍵易斷裂,化學(xué)性質(zhì)比較活潑,加成和加聚反應(yīng)為它們的特征反應(yīng);苯芳烴由于苯環(huán)結(jié)構(gòu)的特殊性使其具飽和烴和不飽和烴的雙重性質(zhì),能發(fā)生取代和加成反應(yīng);烴的衍生物的性質(zhì),決定于官能團(tuán)的性質(zhì),因此要根據(jù)官能團(tuán)種類分析烴的衍生物的性質(zhì)。如甲酸乙酯、葡萄糖,盡管它們不屬于醛類,但它們都含有醛基,因此它們都具有醛的主要性質(zhì)(如銀鏡反應(yīng)等),甲酸(H-CO-OH)從結(jié)構(gòu)看,既有-COOH,又有-CHO,因此甲酸具有酸和醛的雙重性質(zhì)。
從結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)看,有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)一般有其固定的規(guī)律與方法:典型物質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途制法一類物質(zhì)。在課后整理知識時,遵循這條線索,可以達(dá)到事半功倍的效果。
二、分析“斷鍵”規(guī)律──正確書寫反應(yīng)的關(guān)鍵
在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)方程式書寫時,同學(xué)們面對復(fù)雜的有機(jī)分子結(jié)構(gòu)有些茫然,如果能抓住反應(yīng)過程中化學(xué)鍵的“斷鍵”規(guī)律,則對正確書寫反應(yīng)產(chǎn)物,配應(yīng)方程式將提供很大的幫助。例如,乙醇主要化學(xué)反應(yīng)的斷鍵規(guī)律:
三、抓好相互聯(lián)系──達(dá)到知識融會貫通
在有機(jī)學(xué)習(xí)中,除了要掌握好各類有機(jī)物的性質(zhì)、用途外,更重要的是要掌握有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,理清知識間的聯(lián)系,形成知識網(wǎng)絡(luò),達(dá)到對知識的融會貫通之目的。如重要烴及烴的衍生物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系可表示為:
在有機(jī)框圖推斷題的解題過程中,關(guān)鍵是確定突破口。有機(jī)物的官能團(tuán)往往具有一些特征反應(yīng)和特殊的化學(xué)性質(zhì),這些都是有機(jī)物結(jié)構(gòu)推斷的突破口。比如:能使溴水褪色的物質(zhì)可能含有碳碳雙鍵,碳碳三鍵或酚類物質(zhì)(產(chǎn)生白色沉淀);能發(fā)生銀鏡反應(yīng)或與新制氫氧化銅懸濁液煮沸后生成紅色沉淀的物質(zhì)一定含有醛基,等等。
四、學(xué)會辯證分析――合理分析推理有機(jī)物的性質(zhì)
篇5
開放性有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)依據(jù)
開放性有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課與高校有機(jī)化學(xué)專業(yè)各研究課題組的碩士博士研究生緊密相連。在完成學(xué)位論文的過程中,對于一些已經(jīng)研究成熟的合成步驟,研究生常常需要人手幫助他們完成“量”的積累工作。把這些“量”的積累工作統(tǒng)一收集起來,作為開放性有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的實(shí)驗(yàn)題目,讓大學(xué)生走進(jìn)各研究課題組實(shí)驗(yàn)室,來完成這些實(shí)驗(yàn)題目。這也就是筆者在這里提出的所謂“開放性有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式”。據(jù)筆者所知,國外很多高校如德國慕尼黑大學(xué)等都采用了這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式對培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)水平是行之有效、切實(shí)可行的:
(1)各研究課題組的研究生的學(xué)位論文,要么是當(dāng)今有機(jī)化學(xué)學(xué)科的研究熱點(diǎn),要么具有很高的實(shí)用價(jià)值,因此大學(xué)生可以接觸到有機(jī)化學(xué)學(xué)科前沿領(lǐng)域,開拓視野。
(2)大學(xué)生在研究生的指導(dǎo)下,參與到科學(xué)研究當(dāng)中,可以親身感受科研活動,從而認(rèn)識完整的科研過程,達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。
(3)這種教學(xué)模式無需額外的經(jīng)費(fèi)購買藥品和實(shí)驗(yàn)設(shè)備,無需占用基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室,具有可行性和可操作性。
(4)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以馬上應(yīng)用到研究生的下一實(shí)驗(yàn)步驟當(dāng)中,不會造成資源的浪費(fèi)。
開放性有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)模式
1開設(shè)時間
一般來說,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是大學(xué)第二學(xué)年開設(shè),共兩個學(xué)期。開放性有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是屬于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的一部分。因?yàn)樾枰邆湟欢ǖ幕緦?shí)驗(yàn)操作技能,所以開放性有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課適合在第二個學(xué)期末,學(xué)生完成所有基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)之后進(jìn)行。
2題目征集
由實(shí)驗(yàn)課教師設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)題目表格(包括表格1和2),向本校有機(jī)化學(xué)專業(yè)各研究小組的研究生征集實(shí)驗(yàn)題目。具體表格形式如表1(用于實(shí)驗(yàn)題目的申領(lǐng)階段)和表2(用于學(xué)生查閱文獻(xiàn)之后)所示。研究生根據(jù)課題的進(jìn)展,把需要學(xué)生完成的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)以及要求填寫在表格1中,每個表格只能填寫一步反應(yīng)。研究生可以根據(jù)需要填寫多個表格提供多個實(shí)驗(yàn)題目,然后由有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教師匯總。
3題目申領(lǐng)
在第二學(xué)期末完成所有基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之后,學(xué)生向?qū)嶒?yàn)課教師申請開放性有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)題目。教師隨機(jī)把研究生所提供的實(shí)驗(yàn)題目(表格1)交給學(xué)生,要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)題目查閱相關(guān)文獻(xiàn),提出可行的操作步驟。
4文獻(xiàn)檢索及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
學(xué)生通過Scifinder或WebofScience等文獻(xiàn)檢索數(shù)據(jù)庫,完成前期的文獻(xiàn)檢索工作,并根據(jù)文獻(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)條件、反應(yīng)監(jiān)控、分離純化以及產(chǎn)物的譜圖鑒定等詳細(xì)操作步驟。
5實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性評定
學(xué)生完成“文獻(xiàn)檢索及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”步驟后,向教師提交相關(guān)參考文獻(xiàn)以及自己制定的具體操作步驟。教師根據(jù)研究生所提供的具有參考文獻(xiàn)和操作步驟的表格2對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行評定,確定學(xué)生查閱的文獻(xiàn)和操作步驟無誤后,把表格2交給學(xué)生。學(xué)生按照表格2中地址找到提供該題目的研究生。
6題目的開展
在研究生的指導(dǎo)下,學(xué)生按照要求系統(tǒng)的完成實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)室里,通過單對單的訓(xùn)練,學(xué)生可以了解本校教師的研究方向,掌握新的實(shí)驗(yàn)操作技能,系統(tǒng)了解如何檢測反應(yīng)、處理反應(yīng)、純化產(chǎn)物以及有機(jī)化合物譜圖分析等。
7題目的完成數(shù)目
按照上述步驟,要求學(xué)生在不同課題組完成四步不同的有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在不同課題組可以多方面的學(xué)習(xí)和掌握不同的實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)和方法,了解有機(jī)化學(xué)學(xué)科不同研究方向的前沿領(lǐng)域,為以后研究生階段選擇導(dǎo)師和研究方向提供依據(jù)。
8成績評定
學(xué)生按照要求完成實(shí)驗(yàn)后,把實(shí)驗(yàn)報(bào)告交給研究生,研究生根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的質(zhì)量進(jìn)行評分。學(xué)生把評分后的實(shí)驗(yàn)報(bào)告最終交給實(shí)驗(yàn)課教師記錄匯總。教師把開放性有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的成績并入平時的實(shí)驗(yàn)課成績。
開放性有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課總結(jié)
篇6
關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué);教學(xué)模式;教學(xué)效果
課堂教學(xué)是學(xué)校最基礎(chǔ)、最核心的教學(xué)工作,是培養(yǎng)人才過程中的重要環(huán)節(jié)。課堂教學(xué)是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的途徑之一,教學(xué)質(zhì)量直接影響著人才培養(yǎng)質(zhì)量的核心因素。有機(jī)化學(xué)作為應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課,通過學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的基本概念和理論,有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì),有機(jī)化合物的合成及相互之間的轉(zhuǎn)化[1],可以培養(yǎng)學(xué)生正確選擇有機(jī)化合物的合成、分離提純,及時掌握現(xiàn)代有機(jī)合成分離鑒定的手段以及提高分析問題、解決問題的能力。但有機(jī)化學(xué)內(nèi)容繁雜,加上一些理論較為抽象,不少學(xué)生反映有機(jī)化學(xué)比較難學(xué)。目前我國處于進(jìn)一步深化教育改革、提高教育質(zhì)量的階段,在課堂教學(xué)中如何真正做到以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo),在傳授基本理論知識和技能的同時,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力,提高教學(xué)質(zhì)量,是近幾年河南工業(yè)大學(xué)有機(jī)化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)一直在探討的重要課題。團(tuán)隊(duì)根據(jù)多年來有機(jī)化學(xué)課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合河南工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際水平,對有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)進(jìn)行了深入研究和探討。
一、根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo),進(jìn)行明確的定位
同一課程在不同的大學(xué)以及不同的辦學(xué)層次應(yīng)該有不同的培養(yǎng)目標(biāo),其教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時和教學(xué)方法等也應(yīng)有不同的定位[2]。河南工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)是介于化學(xué)和化學(xué)工程與工藝之間的專業(yè),培養(yǎng)理工結(jié)合,以工為主的應(yīng)用型人才。諾貝爾獎獲得者李遠(yuǎn)哲教授說過:“應(yīng)用科學(xué)的研究要想真正解決工業(yè)上一些比較重要的科學(xué)問題,必須要有非常良好的基礎(chǔ)訓(xùn)練”,因而應(yīng)用化學(xué)專業(yè)培養(yǎng)的人才必須有堅(jiān)實(shí)的理論知識和解決實(shí)際問題的能力。根據(jù)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),結(jié)合現(xiàn)在的學(xué)生具有多元化價(jià)值觀的實(shí)際情況,在有機(jī)化學(xué)教學(xué)目的和要求上進(jìn)行了改變。
這就要求基礎(chǔ)課教師在教學(xué)過程中不僅要傳授相關(guān)的基礎(chǔ)知識,將該課程及其所在學(xué)科的最核心內(nèi)容展示出來,更要注意傳授基本的思想方法,注意培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)的思想方法去分析、認(rèn)識、歸納、總結(jié)知識的能力,讓學(xué)生切實(shí)感受到有機(jī)化學(xué)課程及學(xué)科的魅力及精華所在。為了達(dá)到這一目的,我們必須將授課內(nèi)容與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)聯(lián)系起來。同時,隨著近些年招生人數(shù)的增加,學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊,但學(xué)生都是可以培養(yǎng)造就的。因而教學(xué)中要注意到學(xué)生的個體差異,通過分層教學(xué)、能力分組、抓兩頭帶中間等教學(xué)組織形式,既能適應(yīng)個別差異又有較高效率實(shí)現(xiàn)最優(yōu)發(fā)展、面向全體,以達(dá)到良好的教學(xué)效果。
二、構(gòu)建學(xué)生為主體,教師重引導(dǎo)的教學(xué)模式
現(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為,教師在教學(xué)活動中應(yīng)是組織者、引導(dǎo)者;學(xué)生是學(xué)習(xí)的真正主人,教學(xué)的成敗往往取決于學(xué)生參與學(xué)習(xí)的主動性[3]。有機(jī)化學(xué)教學(xué)的根本目的是在傳授有機(jī)化學(xué)基本知識的同時,不斷提高和培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。要想達(dá)到這一目的,就要用學(xué)生自學(xué)為主,教師講授重點(diǎn)、難點(diǎn)為輔的教學(xué)模式,而不再是以教師講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式。在教學(xué)中教師應(yīng)是教學(xué)活動中的編導(dǎo),要創(chuàng)設(shè)各種情景和條件,引發(fā)學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性,引導(dǎo)學(xué)生自學(xué),善于提出問題讓學(xué)生思考;同時要尊重學(xué)生,信任和鼓勵學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生的問題意識。如教師可以選取新反應(yīng)較少的取代酸、雜環(huán)等章節(jié),鼓勵學(xué)生充分利用圖書館等平臺查閱資料,在學(xué)生先自學(xué)總結(jié)的基礎(chǔ)上,要求學(xué)生寫出教案并指導(dǎo)其修改后,由學(xué)生作為教師進(jìn)行講授,以充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性,鼓勵學(xué)生主動獲取知識、應(yīng)用知識解決問題。開展學(xué)生共同參與、分組討論的課堂教學(xué)活動,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,提高教學(xué)效果。也可以提前指定內(nèi)容讓學(xué)生在查閱文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,與其他同學(xué)進(jìn)行討論,最后以講座或報(bào)告的方式進(jìn)行匯報(bào)交流。這種以學(xué)生討論為主的學(xué)習(xí)方式,不但有利于學(xué)生對有機(jī)化學(xué)課程所學(xué)知識的理解,也能加深對化學(xué)發(fā)展及有機(jī)化學(xué)對人類生產(chǎn)生活的重要性的認(rèn)識,有利于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),激發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。通過課堂教學(xué)和自主學(xué)習(xí)的合理分配,讓學(xué)生積極主動參與,教師還可以根據(jù)學(xué)生反饋的信息及時調(diào)整自己的教學(xué)。這些成為學(xué)生自主獲取知識、提高學(xué)習(xí)效率、深化理解書本知識的手段,是提高教學(xué)效果非常有效的方法。
三、理解學(xué)科特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法
有機(jī)化學(xué)作為一門獨(dú)立的學(xué)科,其研究對象為有機(jī)化合物,“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”[4]。在有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)中,一是要教會學(xué)生根據(jù)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)理解、歸納有機(jī)化合物的性質(zhì)與反應(yīng);會通過性質(zhì)與反應(yīng)確認(rèn)有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。這就要求教師在教學(xué)過程中要善于由結(jié)構(gòu)推導(dǎo)出性質(zhì),將化合物的性質(zhì)反應(yīng)與其結(jié)構(gòu)特征緊密聯(lián)系起來。例如:通過分析醛酮中化學(xué)鍵的特征,可以理解其結(jié)構(gòu)并歸納出其性質(zhì)。醛酮的官能團(tuán)是碳氧雙鍵即羰基,所以醛酮的性質(zhì)主要由羰基決定。我們在講授同系列的化合物時,應(yīng)注意找一種有代表性的化合物,著重講解它的結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的聯(lián)系后,再歸納出這類化合物的通性。同時,要求學(xué)生在學(xué)習(xí)有機(jī)化合物的性質(zhì)時,不能拋開有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)孤立地羅列、記憶性質(zhì)與反應(yīng),而應(yīng)該緊緊抓住主線:結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途制法一系列物質(zhì),從而系統(tǒng)掌握有機(jī)化學(xué)的知識。二是要在課堂教學(xué)中注意引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會運(yùn)用“相似類比”的學(xué)習(xí)方法。“相似類比”是識記知識,掌握及應(yīng)用有機(jī)化學(xué)知識的重要方法之一,可以幫助學(xué)生了解掌握各類有機(jī)化合物的相互聯(lián)系和彼此間的異同,不僅能提高學(xué)生對有機(jī)化學(xué)知識的科學(xué)性與系統(tǒng)性的認(rèn)識,而且有助于理解和掌握有機(jī)化學(xué)的基本內(nèi)容。例如:烯烴和醛酮的官能團(tuán)分別為碳碳雙鍵和羰基,結(jié)構(gòu)相似,二者都由一個σ鍵和一個π鍵構(gòu)成,屬于不飽和化合物,因而醛酮像烯烴一樣易發(fā)生加成反應(yīng)、α-H的反應(yīng);但碳碳雙鍵是非極性鍵,而醛酮的碳氧雙鍵中氧原子電負(fù)性大是極性鍵,因此烯烴碳碳雙鍵易發(fā)生離子型親電加成反應(yīng),而羰基上的加成反應(yīng)是親核加成。同時,醛和酮的結(jié)構(gòu)相似但也有區(qū)別,醛有一個氫原子直接與羰基碳相連,能發(fā)生氧化反應(yīng)等,而酮通常情況下不發(fā)生此類反應(yīng)。通過“相似類比”的方法,尤其是對于容易混記的有機(jī)化學(xué)知識能夠得到清晰認(rèn)識,這樣既會增強(qiáng)記憶效果,又會掌握得比較準(zhǔn)確。
四、合理運(yùn)用新知識,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
在有機(jī)化學(xué)教學(xué)計(jì)劃的安排上,我們教學(xué)團(tuán)隊(duì)結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,選用教材上的內(nèi)容作為參考,在教學(xué)中注意保持課程體系自身的科學(xué)性、邏輯性、系統(tǒng)性和完整性,并適當(dāng)?shù)匾牒蜕鐣?shí)際相關(guān)的知識成果來豐富教學(xué)內(nèi)容。如,在有機(jī)化學(xué)中講到酯化反應(yīng)和苯環(huán)上親電取代的烷基化反應(yīng)時,傳統(tǒng)上分別用硫酸、路易斯酸等作為催化劑,但在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中存在腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境、后處理復(fù)雜等問題。現(xiàn)在新型的催化劑如固體雜多酸、活性生物酶等對環(huán)境友好且原子經(jīng)濟(jì)化已被廣泛使用。還有根據(jù)諾貝爾化學(xué)獎獲得者Crutzen等在臭氧層空洞方面的最新研究成果來引入有關(guān)自由基、鏈反應(yīng)和光化學(xué)反應(yīng)中的一些知識等,不但激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還幫助學(xué)生理解學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的實(shí)際意義;與此同時,還可以結(jié)合溫室效應(yīng)、蘇丹紅一號以及三聚氰胺等事例進(jìn)行講解,這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的環(huán)保意識和社會責(zé)任感,還提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣。
五、分析課程內(nèi)容,選擇合適的教學(xué)手段
現(xiàn)在課堂教學(xué)方式不再是單一的以教師用粉筆寫板書的方式來進(jìn)行,多媒體由于其生動、形象的教學(xué)效果得到了廣泛的應(yīng)用。那么,如何把板書方式的傳統(tǒng)教學(xué)手段與多媒體的現(xiàn)代教學(xué)方式有機(jī)地結(jié)合起來,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣就顯得尤為重要。多媒體教學(xué)因其包含信息量大,為教學(xué)提供了圖形、聲音和語言等而表現(xiàn)出逼真動人的效果,從而使教學(xué)內(nèi)容更加豐富多彩且富有吸引力;有機(jī)化學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)如有機(jī)化合物的空間立體結(jié)構(gòu)、有機(jī)化學(xué)反應(yīng)歷程等內(nèi)容,學(xué)生感到比較抽象,只用傳統(tǒng)的板書教學(xué)手段來講述,學(xué)生難以理解掌握,但用多媒體教學(xué)可以通過動畫放映等形式使微觀內(nèi)容宏觀化,抽象內(nèi)容形象化,從而更有利于學(xué)生理解掌握化學(xué)變化的本質(zhì)。但多媒體信息量大,如果處理不好,反而不利于課堂上生師互動反而可能不如傳統(tǒng)教學(xué)。結(jié)合實(shí)際情況我們有機(jī)化學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)開發(fā)了適合我校應(yīng)用化學(xué)專業(yè)的有機(jī)化學(xué)課件。在教學(xué)中并不是每一節(jié)課都使用多媒體授課,而是從有機(jī)化學(xué)課程的實(shí)際出發(fā),從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),注意將多媒體教學(xué)手段和傳統(tǒng)板書教學(xué)方式在課堂上有機(jī)地結(jié)合起來,充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位、教師的主導(dǎo)地位,加強(qiáng)了學(xué)生對于重點(diǎn)難點(diǎn)知識的理解,從而有效地提高了有機(jī)化學(xué)的教學(xué)效果。此外,網(wǎng)絡(luò)課堂作為輔助教學(xué)手段也是傳統(tǒng)教學(xué)模式的有效補(bǔ)充,把好的教學(xué)課件和豐富的教學(xué)資源進(jìn)行共享,不僅加強(qiáng)了教師之間的溝通和交流,也拉近了師生的距離;既鞏固了課堂所學(xué)知識,又培養(yǎng)了學(xué)生對新知識的關(guān)注和探討。
六、加強(qiáng)交流學(xué)習(xí),提高教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)
“教學(xué)永遠(yuǎn)是一門缺憾的藝術(shù)”。教師要通過多種途徑加強(qiáng)交流學(xué)習(xí),不斷提升自身業(yè)務(wù)素質(zhì)。一是不斷自我反思,提高自身素質(zhì)。不斷對自己的教學(xué)進(jìn)行自我觀察、自我調(diào)節(jié)和評價(jià)后提出問題,以促進(jìn)教學(xué)能力的提高。學(xué)無止境,教無止境,教案要不斷修改,要經(jīng)常調(diào)整。要從教學(xué)問題研究入手,通過自我反思,重點(diǎn)分析影響教學(xué)有效性的各種教學(xué)觀念,尋找解決問題的對策,以提高課堂教學(xué)效果。二是組織觀摩課,并進(jìn)行交流。“他山之石,可以攻玉。”在觀摩課中,分析其他教師的課堂教學(xué)組織情況以及這樣組織教學(xué)的效果;將自己的課堂教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)效果與他人相比異同之處在哪,從他們的教學(xué)中受到什么啟發(fā)等。開放互動的研討能夠促進(jìn)教師更有效地進(jìn)行反思,促使把實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)上升為理論。三是開展教研活動,發(fā)揮教學(xué)團(tuán)隊(duì)作用。如進(jìn)行集體備課,可以使教師共同交流教學(xué)經(jīng)驗(yàn),也可邀請學(xué)校中富有經(jīng)驗(yàn)的老教師、優(yōu)秀教師開展講座,并加強(qiáng)聽后的交流與切磋。加強(qiáng)交流,促進(jìn)課堂教學(xué)的改革,把教研活動不斷引向深入。鼓勵大家參加校內(nèi)外的各種研討活動,掌握新的教改信息,把握新的動態(tài)。此外,教師也要參與科研工作,不斷了解學(xué)科前沿和掌握新的學(xué)術(shù)成果,并運(yùn)用到教學(xué)中,做到精益求精。
總之,“國家興盛,人才為本;人才培養(yǎng),教育為本。”教師是實(shí)現(xiàn)學(xué)校教育目的的主要力量,如何提高應(yīng)用化學(xué)專業(yè)有機(jī)化學(xué)教學(xué)質(zhì)量是我們需要不斷研究的問題。在教學(xué)過程中,只有不斷提高自己,不斷改革創(chuàng)新,將教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段、教學(xué)方法有機(jī)地結(jié)合在一起,才能讓學(xué)生學(xué)會思考問題、分析問題的方式方法,,從有機(jī)化學(xué)角度解決問題的技巧,讓學(xué)生領(lǐng)略到有機(jī)化學(xué)這門學(xué)科的內(nèi)涵,從而達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。
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篇7
關(guān)鍵詞翻轉(zhuǎn)課堂有機(jī)化學(xué)教學(xué)模式教學(xué)實(shí)踐
有機(jī)化學(xué)是各化學(xué)化工專業(yè)極其重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,其不僅是后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ),而且是培養(yǎng)專業(yè)學(xué)習(xí)思維和自學(xué)能力的主要載體課。有機(jī)化學(xué)的特點(diǎn)是龐大豐富的知識體系,不但基本反應(yīng)類型下的化學(xué)反應(yīng)眾多,而且特定條件下的反應(yīng)(如人名反應(yīng)、重排反應(yīng)等)也眾多復(fù)雜,理論性綜合性強(qiáng),反應(yīng)機(jī)理抽象,傳統(tǒng)課堂教學(xué)早就顯得捉襟見肘。且目前的國內(nèi)外的有機(jī)化學(xué)教材基本是按照官能團(tuán)編排章節(jié),形式上比較有序,但內(nèi)容上顯得不夠系統(tǒng),特別是面對課時的壓縮,教學(xué)效果往往大大低于教學(xué)設(shè)計(jì)的預(yù)期。為了提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生對有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,提高自主學(xué)習(xí)的積極性和主動性,探索或應(yīng)用一種符合當(dāng)前有機(jī)化學(xué)教學(xué)要求的新型教學(xué)模式勢在必行。
1翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)基礎(chǔ)
隨著信息技術(shù)的發(fā)展和普及,時間和空間的概念日漸模糊。例證之一是現(xiàn)實(shí)的教學(xué)傳統(tǒng)模式在美國的科羅拉多州的山區(qū)鎮(zhèn)學(xué)校“林地公園高中”化學(xué)課上實(shí)現(xiàn)了突破,翻轉(zhuǎn)課堂(FlippedClassroom)新教學(xué)模式有效解決了學(xué)生學(xué)習(xí)中的山區(qū)空間障礙,出人意料地提高了教學(xué)效果。翻轉(zhuǎn)課堂,就是教師創(chuàng)建視頻等相關(guān)學(xué)習(xí)資料,學(xué)生在家中或課外觀看視頻等電子資源資料,回到課堂上師生面對面交流和完成作業(yè)等這樣一種教學(xué)形態(tài)。翻轉(zhuǎn)課堂是通過顛倒知識傳授和知識內(nèi)化來改變傳統(tǒng)教學(xué)中師生角色并對課堂時間的使用進(jìn)行重新規(guī)劃的新型教學(xué)模式,其是基于掌握學(xué)習(xí)法理論。它將傳統(tǒng)的課堂傳授知識,課后完成作業(yè)的教學(xué)模式進(jìn)行了徹底的翻轉(zhuǎn)。在課前,學(xué)生通過觀看教學(xué)視頻、查閱相關(guān)資料、教師和同學(xué)在線交流等方式,對相關(guān)知識進(jìn)行學(xué)習(xí),而教師則在課堂中與學(xué)生進(jìn)行溝通和交流,指導(dǎo)學(xué)生解決問題。翻轉(zhuǎn)課堂源于大學(xué)課堂,流行于中學(xué)課堂,正走向大學(xué)課堂實(shí)踐。“翻轉(zhuǎn)”讓學(xué)生自己掌控學(xué)習(xí),增加了學(xué)習(xí)中的主動性和課堂教學(xué)的互動性。其注重了學(xué)習(xí)過程,強(qiáng)調(diào)了學(xué)生活躍的思維方式、學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)生合作精神的培養(yǎng)。實(shí)踐證明,翻轉(zhuǎn)課堂在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生考試成績和提升教師工作成就感等方面都具有促進(jìn)作用,對于大學(xué)的理論和實(shí)踐課的創(chuàng)新教學(xué)有著重要意義。雖然翻轉(zhuǎn)課堂是一個較為理想的教學(xué)模式,然而在實(shí)施過程中卻存在許多實(shí)際問題。除了教師的各環(huán)節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)外,學(xué)生的知識基礎(chǔ)和課前自主學(xué)習(xí)的有效性也是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能否成功的關(guān)鍵,而且大學(xué)的專業(yè)課程教學(xué)不同于中學(xué)課程,教學(xué)內(nèi)容和目的因?qū)I(yè)而有所不同。因此,翻轉(zhuǎn)課堂在大學(xué)課堂的實(shí)施需要因時因地因?qū)I(yè)進(jìn)行實(shí)踐。
2有機(jī)化學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐
有機(jī)化學(xué)知識體系既有深度又有廣度,深度上可以拓寬到物理有機(jī)化學(xué),廣度上可以借調(diào)最新的研究成果及其應(yīng)用。傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)教學(xué)限于大綱框定的三基內(nèi)容,且常常囿于課時限制,導(dǎo)致基本內(nèi)容很難講授完,更談不上能力的培養(yǎng)和知識面的拓寬。我們教學(xué)課堂上強(qiáng)調(diào)的自學(xué)能力和獨(dú)立思考能力的培養(yǎng)往往因考試分?jǐn)?shù)的導(dǎo)向而遺憾多多。那么,如何能發(fā)揮有機(jī)化學(xué)課程在專業(yè)培養(yǎng)上的最大功用呢?翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)也許是個較為理想的選擇,因?yàn)榉D(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式切合了有機(jī)化學(xué)知識廣泛以及自學(xué)能力培養(yǎng)的要求。在實(shí)施之前,我們仔細(xì)研究了翻轉(zhuǎn)課堂在有機(jī)化學(xué)課中實(shí)施的可能性,分析其實(shí)施的可操作性,特別是面對應(yīng)試教育走來的學(xué)生及其專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。經(jīng)過再三比較權(quán)衡,我們決定在小范圍有所保留地實(shí)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué),實(shí)際就是進(jìn)行教學(xué)試驗(yàn)。以下是我們在有機(jī)化學(xué)教學(xué)過程中的教學(xué)設(shè)計(jì)過程:首先是學(xué)習(xí)資源的準(zhǔn)備。考慮到學(xué)生的自主性不強(qiáng),我們準(zhǔn)備的學(xué)習(xí)資源包括必看部分和選看部分兩大塊,必看部分就是基本知識及專業(yè)方向關(guān)聯(lián)度比較大的重難點(diǎn)知識,比如烯烴的命名、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)作為基本知識,同時要求重點(diǎn)把握烯烴親電加成反應(yīng)機(jī)理;選看部分是知識的拓寬,包括從理論上解釋反應(yīng)過程和更多的烯烴反應(yīng)性質(zhì)及綜合合成上的應(yīng)用等等。這兩部分資料在形式和比重上也各有不同,必看部分是指定的課本相關(guān)內(nèi)容和微視頻,首先要求看書本,有助于培養(yǎng)自學(xué)能力,還包括歸納總結(jié)和探究能力,然后觀看微視頻,通過觀看微視頻來比較自己的自學(xué)效果和對知識的掌握情況。這部分內(nèi)容不用占用學(xué)生過多的學(xué)習(xí)時間,因此,資料內(nèi)容少而精為好。選看部分則沒有上限,通過天空教室及相關(guān)資源可以盡情地看,但教師在學(xué)生自主學(xué)習(xí)之前就要有所介紹,以便學(xué)生有選擇的看。其次是學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。這是翻轉(zhuǎn)課堂的關(guān)鍵,為了防止學(xué)生無監(jiān)控下偷懶,我們要求學(xué)生必須有有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)實(shí)時紀(jì)要,包括書本學(xué)習(xí)痕跡,視屏播放痕跡和QQ或微信問題探討,移植MOOC的學(xué)習(xí)形式,并加大平時成績在這一塊的比重,以保證自主學(xué)習(xí)的有效性。比如我們使用的教材都有插題,要求學(xué)生用鉛筆在書上進(jìn)行草稿紙板式的實(shí)訓(xùn),檢查時根據(jù)字跡一看就知道是不是真正地在自主學(xué)習(xí)了,其它如視屏和QQ等可以隨機(jī)查看學(xué)生的學(xué)習(xí)痕跡的,依此給予平時分值。再次是課堂活動。這部分對學(xué)生來說是一個知識內(nèi)化的過程,我們通常在上課前花上幾分鐘把相關(guān)內(nèi)容梳理一下,比如烯烴,分析結(jié)構(gòu)連帶出性質(zhì),這樣一來鏈接學(xué)生的自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),二來整合知識體系,有利于學(xué)生有機(jī)知識體系的形成。接著就是學(xué)生的自由發(fā)言,談知識,談學(xué)習(xí)感受,提出問題互相解答,這時的教師角色很重要,也就是課堂的主導(dǎo),適時拋出問題并組織協(xié)調(diào)問題探究和討論。這些問題可以是書本知識的內(nèi)在銜接,也可以是考研試題等,形式多樣,以該堂課內(nèi)容為中心,自由輻射,這正是發(fā)散思維的培養(yǎng)過程,也就是創(chuàng)新思維的訓(xùn)練,也能從中不斷提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和專業(yè)素質(zhì)。此時,教師需要參與到活動中,為學(xué)生提供有針對性的指導(dǎo),并評價(jià)學(xué)生的課堂活動,賦予學(xué)生的課堂活動分,分?jǐn)?shù)作為指揮棒有利于翻轉(zhuǎn)課堂的有效實(shí)施。最后是教學(xué)反饋與評價(jià)。在實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)于有機(jī)化學(xué)課程中時,反饋和評價(jià)是需要的,因?yàn)橛袝r學(xué)生沒有在課前很好把握住相關(guān)內(nèi)容,那么老師在教學(xué)中就要實(shí)時補(bǔ)充相關(guān)基本內(nèi)容。對于那些不愛學(xué)習(xí)或不善于展現(xiàn)自己的學(xué)生,如何兼顧到他們的學(xué)習(xí)也是一個必須要考慮的問題。比在課堂上討論問題比較好,但考試就是考不好的學(xué)生又如何教學(xué)等等。這些反饋都值得我們思考。如果及時發(fā)現(xiàn)問題,我們會及時調(diào)整和修正教學(xué)策略。雖然翻轉(zhuǎn)課堂對于老師來說是“自找麻煩”,增加了老師的工作量,還要面對課堂學(xué)生的各種挑戰(zhàn),實(shí)屬不易,但學(xué)生的培養(yǎng)確實(shí)上了一個臺階,對他們的學(xué)習(xí)熱情,有機(jī)化學(xué)自我知識體系的構(gòu)建和思維能力的培養(yǎng)都是極其重要的,這些都不能從考試分?jǐn)?shù)上看得出。翻轉(zhuǎn)課堂有利于有機(jī)化學(xué)的教學(xué),有利于層次性人才培養(yǎng),有利于現(xiàn)代教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的教學(xué)理念落實(shí),應(yīng)該成為有機(jī)化學(xué)教學(xué)的主流模式。
3有機(jī)化學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)思考
通過對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在有機(jī)化學(xué)課程中一定程度的實(shí)踐,我們對此給予了梳理和總結(jié),對該理論實(shí)踐進(jìn)行了思考。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式是有機(jī)化學(xué)課程比較理想的教學(xué)模式,能夠改變有機(jī)化學(xué)教學(xué)因內(nèi)容多填鴨式的教學(xué)過程,解放了教學(xué)思想,實(shí)現(xiàn)有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)的有效性,實(shí)踐著學(xué)生主體和教師主導(dǎo)的知識傳遞和能力培養(yǎng)的教學(xué)理念。然而,教學(xué)過程中也發(fā)現(xiàn)有許多要改進(jìn)和認(rèn)真對待的問題。主要是要認(rèn)真全面設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué),包括內(nèi)容和形式。不僅要設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)資料還有設(shè)計(jì)課堂的教學(xué)形式,尤為關(guān)鍵的是根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)和知識掌握情況以及專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),因?yàn)橹袊膶W(xué)生大多受應(yīng)試教育和傳統(tǒng)的“師為父”思想約束,不善于自主學(xué)習(xí)和開口辯論。因此,教學(xué)設(shè)計(jì)就必須考慮這一點(diǎn)。教學(xué)中也發(fā)現(xiàn)不是所有的有機(jī)化學(xué)內(nèi)容都適合采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué),需要適當(dāng)處理這部分教學(xué)內(nèi)容,有時需要采用混合式教學(xué)方式來進(jìn)行。教學(xué)資料的準(zhǔn)備上要涵蓋培養(yǎng)大綱上的基本內(nèi)容,形式上要多樣、生動有趣,適合不同學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣的需要,課堂活動要以重難點(diǎn)知識為中心展開多方位的理解和應(yīng)用討論,同時問題的討論要顧及不同層次的學(xué)生都能參與互動,這兩個環(huán)節(jié)必須要制定合理有效的靈活性的考評方案,以最大程度調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和對知識的探究自學(xué)能力的培養(yǎng)。由于學(xué)習(xí)資料的準(zhǔn)備和課外的在線輔導(dǎo)工作量極大,需要教師團(tuán)隊(duì)的支撐。因此,翻轉(zhuǎn)課堂也促進(jìn)了真正教學(xué)團(tuán)隊(duì)形成及其相關(guān)資源的建設(shè)利用。
4結(jié)語
翻轉(zhuǎn)課堂是新的教學(xué)模式,其教學(xué)過程切合著有機(jī)化學(xué)課程,通過有機(jī)化學(xué)知識的課前學(xué)習(xí)和課堂知識內(nèi)化過程可切實(shí)地提高教學(xué)效果。針對教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn)以及專業(yè)要求進(jìn)行有效地課程設(shè)計(jì)是極其重要的一環(huán),教學(xué)資料的完美準(zhǔn)備是前提,調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性和課堂互動氣氛是根本,靈活的教學(xué)評價(jià)也是必不可少的保證。進(jìn)一步的接地氣的有機(jī)化學(xué)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐和理論有待發(fā)展和完善。
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篇8
關(guān)鍵詞:空間結(jié)構(gòu) 斷鍵 典型物質(zhì) 同系物和同分異構(gòu)體
中圖分類號:G634 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)06(b)-0000-02
在人類已知的化合物中,有機(jī)化合物占多絕大多數(shù)。與生命有關(guān)的有機(jī)化合物使地球充滿了生機(jī)和活力,新合成的數(shù)以千萬計(jì)的有機(jī)物豐富了我們的物質(zhì)世界,滿足了人們的社會需要,提高了人們對物質(zhì)及其變化的認(rèn)識,有機(jī)物在我們的生活中無處不在,學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
有機(jī)模塊的課程標(biāo)準(zhǔn)要求:(1)初步掌握有機(jī)化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等方面的基礎(chǔ)知識;(2)認(rèn)識實(shí)驗(yàn)在有機(jī)化合物研究中的重要作用,了解有機(jī)化學(xué)研究的基本方法,掌握有關(guān)實(shí)驗(yàn)的基本技能;(3)認(rèn)識有機(jī)化合物在人類生活和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要意義。
新課程倡導(dǎo)“從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和將要經(jīng)歷的社會生活實(shí)際出發(fā),幫助學(xué)生認(rèn)識化學(xué)與人類生活的密切關(guān)系,關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會問題,培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感、參與意識和決策能力。”“了解化學(xué)科學(xué)發(fā)展的主要線索,理解基本的化學(xué)概念和原理,認(rèn)識化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì),理解化學(xué)變化的基本規(guī)律,形成有關(guān)化學(xué)科學(xué)的基本觀念”。依據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)教材在編排上力求從學(xué)生熟悉的有機(jī)物入手,通過各種模型、圖片、資料卡片、學(xué)生活動、思考與交流、實(shí)驗(yàn)探究等欄目引導(dǎo)學(xué)生主動參與多種探究活動,經(jīng)歷探究的過程,激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣,通過生動直觀的表象,建立空間立體感,理解有機(jī)化學(xué)化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及其用途之間的規(guī)律,及其現(xiàn)象的本質(zhì)原因,形成有機(jī)化學(xué)的基本觀念:分類觀、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)觀、反應(yīng)觀等,學(xué)會觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料等收集信息的手段,及比較、分類、歸納、概括等方法。尤其是歸納法和演繹法,由典型代表物的性質(zhì)推測出一類物質(zhì)的性質(zhì),由一類物質(zhì)的性質(zhì)分析具體物質(zhì)的性質(zhì)。通過有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí),使學(xué)生感受到了有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)上的奇妙與和諧,深刻體驗(yàn)到了化學(xué)對個人和社會的貢獻(xiàn)。
有機(jī)化學(xué)有與無機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)相似的規(guī)律,也有其獨(dú)有的規(guī)律。下面以烷烴為例,探討有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)規(guī)律,認(rèn)識有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、用途之間的關(guān)系,掌握學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的方法及實(shí)驗(yàn)技能,認(rèn)識有機(jī)物對人類的重要作用。
烷烴是學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ),是學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的門檻,在烷烴的學(xué)習(xí)中集中有機(jī)化學(xué)的核心概念――同系物和同分異構(gòu)體,學(xué)習(xí)本章目的在于使學(xué)生初步了解學(xué)習(xí)化學(xué)的思維方法。
1 樹立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念――結(jié)構(gòu)觀
1.1 建立立體結(jié)構(gòu)
(1) 原子的成鍵方式及成鍵特征;
(2) 空間結(jié)構(gòu)及原子的空間環(huán)境;
(3) 具體方法――物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論、模型演示、動畫、學(xué)生自制模型;
(4) 關(guān)于結(jié)構(gòu)的幾種表示方法――分子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式、空間構(gòu)型
以最簡單的有機(jī)物――甲烷為例,從物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析碳原子的原子結(jié)構(gòu)分析其成鍵方式,確定甲烷的分子式、電子式、結(jié)構(gòu)式,分析化學(xué)鍵特征,在鍵長、鍵能、鍵角上都相等;再讓學(xué)生以碳原子為核心自制球棍模型,探究甲烷的空間結(jié)構(gòu):平面正四邊形、正四面體結(jié)構(gòu);用圖片和動畫、球棍模型和比例模型展示甲烷的正四面體結(jié)構(gòu),并與平面正四邊形進(jìn)行比較:正四面體結(jié)構(gòu),鍵角是109?28?,四個氫原子的絕對位置和相對位置相同;若是平面正四邊形,鍵角是90 ?,四個氫原子的絕對位置相同,相對位置不同,C-H鍵成90?,C-H鍵成180?,這樣的區(qū)分為甲烷的取代反應(yīng)生成物二氯甲烷只有一種結(jié)構(gòu)埋下伏筆,從性質(zhì)驗(yàn)證反映其結(jié)構(gòu)。后續(xù)課程從同分異構(gòu)體的角度:二氯甲烷不存在同化異構(gòu)體反證了甲烷的四面體結(jié)構(gòu),但學(xué)生對二氟二氯甲烷的在平面上不同寫法還不能區(qū)分,認(rèn)為是同一種物質(zhì),說明學(xué)生對甲烷的四面體結(jié)構(gòu)還沒有真正理解,學(xué)生對知識的理解是一個漸近的過程。
1.2 抓結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
甲烷的結(jié)構(gòu)的典型特點(diǎn)是有C-H,立體結(jié)構(gòu)。分析結(jié)構(gòu)特點(diǎn)就從三個方面來看:(1)看化學(xué)鍵;(2)看原子間的連接方式;(3)看連接形狀及空間形狀:鏈和環(huán);立體和平面。這樣從結(jié)構(gòu)相似分析認(rèn)識有機(jī)物的類別。比如烷烴的特點(diǎn)是:C-C,C-H;C-C連接成鏈狀;立體結(jié)構(gòu):看立體結(jié)構(gòu),一方面要看原子在空間的位置是平面結(jié)構(gòu)還是立體結(jié)構(gòu),另一方面要看原子在空間的相對位置,是軸對稱圖形還是中心對稱圖形,哪些原子的空間位置相同,哪些不同。理解C-C單鍵可以旋轉(zhuǎn),以C為核心的四個單鍵所成的原子或原子團(tuán)在空間成立體結(jié)構(gòu),所以C原子周圍的四個單鍵所連接的原子或原子團(tuán)可以任意互換。如果學(xué)生對這樣的結(jié)構(gòu)認(rèn)識比較深刻,學(xué)生看到物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式,就很容易認(rèn)識烷烴,不會由于在紙面上的位置不同,而誤認(rèn)為是不同的物質(zhì)。
1.3 抓結(jié)構(gòu)的典型特征推測可能的斷鍵形式
把結(jié)構(gòu)與化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)結(jié)合起來,學(xué)習(xí)有機(jī)反應(yīng),應(yīng)抓住結(jié)構(gòu)上的典型特點(diǎn)。比如烷烴的性質(zhì),主要的斷鍵形式是C-H斷裂,H原子被其它的原子或原子團(tuán)所代替,發(fā)生取代反應(yīng)。而以后要學(xué)的烯烴的性質(zhì),結(jié)構(gòu)上的典型特點(diǎn)是C=C鍵,反應(yīng)時,C=C鍵中一個鍵發(fā)生斷裂,在雙鍵兩側(cè)的碳原子各加上一個原子或原子團(tuán),這就是加成反應(yīng)。
2 抓典型物質(zhì)的典型性質(zhì)――典型觀
2.1 與生活實(shí)際相聯(lián)系激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
有機(jī)物中最簡單有機(jī)物是甲烷,甲烷是重要的燃燒和化工原料,是重要的能源物質(zhì),是我國“西氣東輸”的重要工程,使學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)就在我們的身邊。提出問題甲烷為什么能做為能源物質(zhì)和化工原料呢?
2.2 結(jié)構(gòu)預(yù)測――可能的斷鍵和成鍵形式、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
在分析甲烷結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)學(xué)生探究分析C-H比較穩(wěn)定,但在一定的條件也可以斷裂,可能的斷鍵形式,共有4個C-H可能斷裂,4個C-H可能一次斷裂或逐次斷裂
2.3 反應(yīng)類型
穩(wěn)定性:不與強(qiáng)酸強(qiáng)堿強(qiáng)氧化劑反應(yīng);一定條件下反應(yīng):燃燒反應(yīng)――燃燒熱值大,燃燒產(chǎn)物無污染――高效清潔:學(xué)生寫熱化學(xué)方程式(復(fù)習(xí)已有的知識),寫化學(xué)方程式,與無機(jī)反應(yīng)相區(qū)別“”,燃燒產(chǎn)物及應(yīng)用:作為燃料的原因。在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行元素的定性分析方法:
取代反應(yīng):結(jié)構(gòu)預(yù)測――可能的斷鍵形式C-H;實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:甲烷與氯氣在光照條件下反應(yīng):探究反應(yīng)的條件,通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推測反應(yīng)的產(chǎn)物。結(jié)合甲烷的空間結(jié)構(gòu)和現(xiàn)象分析甲烷與氯氣的取代反應(yīng):斷鍵實(shí)質(zhì)、產(chǎn)物,從而歸納總結(jié)取代反應(yīng)是烷烴的特征反應(yīng)。斷鍵的實(shí)質(zhì)是C-H鍵發(fā)生斷裂,H原子被其它原子或原子團(tuán)所取代,取代反應(yīng)的比例關(guān)系是n(H):n(X2)=1:1,原子的空間位置保持不變,為鹵代烴的同分異構(gòu)的思維形成作準(zhǔn)備。由于甲烷中有四個H原子,取代反應(yīng)是逐次進(jìn)行的,所以取代反應(yīng)的產(chǎn)物從一鹵代烴到四鹵代烴,產(chǎn)物為混合物,在烷烴的應(yīng)用上通常不用于鹵代烴的制備,烷烴取代反應(yīng)的意義更在于讓學(xué)生認(rèn)識引導(dǎo)學(xué)生從結(jié)構(gòu)上分析物質(zhì)的性質(zhì),理解取代反應(yīng)和斷鍵形式的關(guān)系,從而拉開有機(jī)學(xué)習(xí)的序幕。掌握學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法:結(jié)構(gòu)性質(zhì)反應(yīng)用途。
3 抓住核心概念的學(xué)習(xí)――同系物、同分異構(gòu)體
同系物和同分異構(gòu)體的學(xué)習(xí)是有機(jī)化學(xué)中重要的核心概念。這兩個概念貫穿有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的始終,同系物概念的學(xué)習(xí)是有機(jī)物類別學(xué)習(xí)的重要體現(xiàn)。同分異構(gòu)的學(xué)習(xí),使學(xué)生認(rèn)識到有機(jī)物與無機(jī)物在結(jié)構(gòu)的典型差別,認(rèn)識到有機(jī)物種類繁多的原因。引導(dǎo)學(xué)生建立這兩種概念的學(xué)習(xí)方式和思維方法,就顯得尤為重要。
從烷烴的甲烷入手,復(fù)習(xí)甲烷的性質(zhì),穩(wěn)定性,取代反應(yīng);理解其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),是一個四面體結(jié)構(gòu),空間中的四個氫原子的位置,為其氯代物是否有同分異構(gòu)體作伏筆,也為理解烷烴的立體結(jié)構(gòu)作準(zhǔn)備。學(xué)習(xí)中雖然通過展示了甲烷的球棍模型和比例模型,力求建立空間立體概念,理解其氫原子只有一種,但在判斷二氟二氯甲烷的結(jié)構(gòu)有幾種時,部分學(xué)生仍然寫成兩種甚至是更多種,說明學(xué)生對甲烷空間的立體結(jié)構(gòu)并沒有真正的理解,在其潛意識里還認(rèn)為是平面結(jié)構(gòu),可見學(xué)生對知識的理解是一個漸近的過程。在理解鞏固甲烷結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)其它的烴,從結(jié)構(gòu)性質(zhì)進(jìn)行分析,這些物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是:從元素組成上分,只有C和H兩種元素;從原子的成鍵方式看:C-C,C-H;從C原子的聯(lián)結(jié)方式上看,C-C連接成鏈狀;從空間結(jié)構(gòu)上看C-C和C-H在空間連接上成立體結(jié)構(gòu);從分子組成上看,相差n個CH2原子團(tuán),通式相通都是CnH2n+2。從以上分析可知:烷烴在結(jié)構(gòu)上相似,在分子組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)。在分析其性質(zhì),學(xué)生觀察書上的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)烷烴在物理性質(zhì)從狀態(tài)、密度、熔沸點(diǎn)上都呈現(xiàn)規(guī)律性的變化;又從其結(jié)構(gòu)上的相似性推測,其它烷烴的化學(xué)性質(zhì)也相似,都不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,都能和鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng)。從以上結(jié)構(gòu)和性質(zhì)兩個方面進(jìn)行歸納總結(jié),這一類物質(zhì)的間關(guān)系就是同系物關(guān)系。類似與無機(jī)化學(xué)的同主族元素。找出同系物的同和異,同系物一定是同一類物質(zhì),通式相同,結(jié)構(gòu)相似,化學(xué)性質(zhì)相似;異:分子式不同,相差n個CH2原子團(tuán),物理性質(zhì)熔沸點(diǎn)一定不同。并與已學(xué)過的易混概念相比較:同位素、同素異形體、同種物質(zhì)相比較,進(jìn)行概念辨析。同系物的關(guān)鍵點(diǎn)在于讓學(xué)生理解同系物一定是同一類物質(zhì)。
同分異構(gòu)體的學(xué)習(xí)第一個層次重在理解結(jié)構(gòu)上不同,雖然在紙面上的寫法不同,但卻是同種結(jié)構(gòu)。第二個層次,是學(xué)會寫同分異構(gòu)體,這是以后寫其它類別物質(zhì)同分異構(gòu)體的基礎(chǔ),能寫出主鏈、支鏈,怎樣確定支鏈及支鏈的位置,怎樣找對稱;同分異構(gòu)體書寫后能從對稱的角度:軸對稱或中心對稱,理解C-C可以旋轉(zhuǎn),C原子周圍的四個單鍵不論在紙面上何種寫法,但結(jié)構(gòu)只有一種,理解C原子的種類和H原子種類,為鹵代烴的同化異構(gòu)體的書寫提供固著點(diǎn)。向?qū)W生滲透同分異構(gòu)體的不同類別:碳干異構(gòu)和位置異構(gòu)。烷烴同分異構(gòu)體的核心是抓住C-C可以旋轉(zhuǎn),C原子周圍連接的四個單鍵的原子或原子團(tuán)的空間位置相同;理解對稱軸和對稱中心。
在變式訓(xùn)練中,學(xué)會抓住辨別同系物、同分異構(gòu)體、同位素、同種物質(zhì)、同位素、同素異形體、同種物質(zhì)之間關(guān)鍵要素。同系物是同類物質(zhì),C數(shù)不同;同分異構(gòu)體,是分子式相同,結(jié)構(gòu)不同;同位素是同種原子;同種物質(zhì)只是狀態(tài)不同;同素異形體,是同種元素的原子組成物質(zhì)的原子個數(shù)或結(jié)構(gòu)不同。
總之在有機(jī)化學(xué)入門學(xué)習(xí)時,抓住烷烴以上方面的學(xué)習(xí),能迅速找到有機(jī)學(xué)習(xí)的敲門磚,為順利有效地進(jìn)行后續(xù)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí),掌握學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的思路方法打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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[3] 劉為基.有關(guān)烴的基本概念辨析[J].青蘋果,2007年10期.
篇9
近年的高考化學(xué)試題較難,今年的試題在保持區(qū)分度的基礎(chǔ)上,考慮新使用全國卷省份的實(shí)際情況,總結(jié)分析了影響難度的幾個因素,采取了如下措施:(1)注重考查反應(yīng)基本原理,降低計(jì)算的復(fù)雜程度;(2)減少信息的數(shù)量,在選擇題中減少各種圖示,在反應(yīng)原理試題和有機(jī)化學(xué)選考試題中減少新知識信息,通過減少閱讀量給學(xué)生更多的思考時間;(3)梯度設(shè)計(jì)試卷難度,化學(xué)第一道選擇題是考查生活中簡單的化學(xué)問題,而每道非選擇題均以考查基礎(chǔ)知識為開頭,這樣有利于提升學(xué)生答題的信心。
從整體內(nèi)容上看,試題注重對基礎(chǔ)知識的考查,沒有出現(xiàn)偏怪難題。試題在注重化學(xué)與生活、生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的同時也注重課本,所以平時對課本細(xì)節(jié)把握較好的學(xué)生更容易在今年高考中脫穎而出。
二、試題分析
(一)選擇題分析
分析:卷Ⅰ的7道選擇題分別從7個方面去考查化學(xué)的基礎(chǔ)知識。其中第13題是一道小綜合題,糅合了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律、元素及其化合物及有機(jī)化學(xué)等知識,巧妙地將結(jié)構(gòu)、無機(jī)和有機(jī)融合在一起(詳見P53例1)。不同分支間的交叉融合值得我們關(guān)注與研究。
卷Ⅱ的7道選擇題分別從5個方面去考查化學(xué)的基礎(chǔ)知識。其中化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)有2道,分別為第12題和第13題;有機(jī)化學(xué)有2道,分別為第8題和10題。由此可見在卷Ⅱ的選擇題中化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)及有機(jī)化學(xué)所占比例較大。其中第12題融合了化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和元素及其化合物知識,具有一定的綜合性。
卷Ⅲ的7道選擇題分別從6個方面去考查化學(xué)的基礎(chǔ)知識。其中有機(jī)化學(xué)有2道,分別為第8題和第10題,由此可見在卷Ⅲ的選擇題中有機(jī)化學(xué)所占比例較大。
3套試題的共同考點(diǎn)包括化學(xué)與生活、化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與元素周期律、電化學(xué)和有機(jī)化學(xué)。3套試題中第7題均為化學(xué)與生活,第11題均為電化學(xué)。但卷Ⅰ在第8題中考查了物質(zhì)的量與阿伏伽德羅常數(shù),而卷Ⅱ和Ⅲ中均未出現(xiàn)。化學(xué)反應(yīng)速率與平衡選擇題均未在今年的3套試題中出現(xiàn),2017年高考此考點(diǎn)很可能是一個熱點(diǎn)。
亮點(diǎn):卷Ⅰ第11題是電化學(xué)三室式電滲析處理廢水。此題將電化學(xué)知識與生活緊密聯(lián)系在一起,情境很新,裝置中有兩個離子交換膜分別為陽離子交換膜和陰離子交換膜。該題的裝置圖與第一次入選2016年《考試說明》題型示例的2014年全國卷Ⅰ第27題實(shí)驗(yàn)裝置圖很相似,由此可見《考試說明》中新增題型示例值得我們研究。
卷Ⅲ第12題X為Na,Z為Cl,而W或Y卻不是唯一元素,可以有兩組組合:(1) W為N、Y為P;(2)W為O、Y為S。兩組組合均符合題意,不影響解題,其結(jié)果都是一樣的。此題具有一定思維容量和開放性,是一道難得的結(jié)構(gòu)好題。
(二)必考非選擇題分析
第26題(綜合實(shí)驗(yàn)題):本題常以不同物質(zhì)作載體,命題通常涉及實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蛟蚪忉尩龋赡軙袑?shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)或評價(jià)。其中,原因分析和實(shí)驗(yàn)方案評價(jià)是考查新熱點(diǎn)。
亮點(diǎn):卷Ⅰ的第26題中,第(1)問在氨氣制備的設(shè)問上,給出了兩組備選答案,這容易讓考生懷疑自己的選擇;第(2)問讓考生給出現(xiàn)象和原因解釋,是對考生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊环N考查。其中,操作2(將注射器活塞退回原處并固定,待裝置恢復(fù)到室溫)是操作3的現(xiàn)象和原因解題的關(guān)鍵。
卷Ⅱ的第26題第(4)問中,聯(lián)氨為二元弱堿,求第一步電離反應(yīng)的平衡常數(shù)。以這種形式考查平衡常數(shù)的計(jì)算還是首次出現(xiàn)。要準(zhǔn)確解答此問,就必須知道聯(lián)氨是如何電離的,以及電離方程式如何書寫,然后列出平衡常數(shù)表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算。聯(lián)氨與硫酸形成的酸式鹽化學(xué)式的書寫更是具有一定難度。酸式酸根為HSO4-,N2H62+為弱堿陽離子,要準(zhǔn)確無誤地寫出此化學(xué)式還是很有難度。第(5)問已知聯(lián)氨是一種常用的還原劑,則描述聯(lián)氨溶液與AgBr反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更是具有一定難度和挑戰(zhàn)性。
卷Ⅲ的第26題第(5)問白色結(jié)晶用蒸餾水洗去表面雜質(zhì),再用乙醇洗滌的目的是什么。此問在平時備考中很難遇到,學(xué)生要學(xué)會分析,就必須知道乙醇的性質(zhì)。乙醇可以與水以任意比互溶,但溶質(zhì)不溶于乙醇,且乙醇是易揮發(fā)性的液體。所以此問的設(shè)計(jì)具有一定的新穎性。第(6)問工藝方法的優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)評價(jià),是一個開放性問題,對學(xué)生思維挑戰(zhàn)性較高。
常見問題:實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識欠缺,思維不嚴(yán)密。表現(xiàn)為現(xiàn)象描述不完整,裝置選擇與順序錯誤,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案可操作性不強(qiáng)等。
復(fù)習(xí)策略:夯實(shí)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),提高實(shí)驗(yàn)探究能力。(1)通過歸納對比掌握常見儀器的用途,熟練掌握化學(xué)基本操作;(2)系統(tǒng)梳理實(shí)驗(yàn)知識,如實(shí)驗(yàn)基本操作、氣體的制備、物質(zhì)的檢驗(yàn)等;(3)分析挖掘教材實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵,找出高考實(shí)驗(yàn)題之根,做到既知其然,又知其所以然;(4)結(jié)合案例提高實(shí)驗(yàn)的基本操作能力以及實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和規(guī)范表述能力,方案設(shè)計(jì)可能成為今后的命題方向,考生需要針對該類題多加練習(xí)。
第27題(反應(yīng)原理題):本題重在對反應(yīng)原理部分的考查,題目中常以坐標(biāo)圖的形式呈現(xiàn)部分命題信息。主要涉及蓋斯定律的應(yīng)用、平衡圖像分析、圖表分析和化學(xué)計(jì)算等。題中通常設(shè)有簡答,一般需要運(yùn)用數(shù)學(xué)思維分析得出化學(xué)結(jié)論。化學(xué)反應(yīng)速率與平衡、圖表分析、基于真實(shí)情境下的化學(xué)計(jì)算還會繼續(xù)考查,預(yù)測2017年難度會略有下降。
篇10
關(guān)鍵詞 應(yīng)用型人才 有機(jī)化學(xué)及實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革
中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.06.055
Study on the Reform of the Organic Chemistry and Experiments
Teaching Based on the Cultivation of Applied Talents
CAI Lihua, WU Shiyun
(Environment and Biological Engineering College of Wuhan
Business and Engineering University, Wuhan, Hubei 430065)
Abstract According to the private college students learning ability is poor, lack of learning autonomy, the professional characteristics and the course content, the specialized fundamental course of organic chemistry and experiment teaching system,teaching content, teaching method and means and examination mode must be reformed in order to adaption to the training objectives of the applied talents.
Key words applied talents; organic chemistry and experiment; teaching reform
有機(jī)化學(xué)是武漢工商學(xué)院環(huán)境工程與生物工程本科生必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,有機(jī)化學(xué)學(xué)科發(fā)展迅速、理論性強(qiáng),課程內(nèi)容豐富且具有很強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用性,學(xué)好有機(jī)化學(xué)為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)與工作起到關(guān)鍵作用。①在普通高校轉(zhuǎn)型的背景下,有機(jī)化學(xué)課程為應(yīng)用型教學(xué)模式的探索起到了先驅(qū)作用。近些年來,該課程組充分利用師資力量與教學(xué)條件,通過理論教學(xué)改革提高學(xué)生的創(chuàng)新思維,通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)與技能訓(xùn)練提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和應(yīng)用能力。提出了“強(qiáng)化應(yīng)用、突出創(chuàng)新”為主題的有機(jī)化學(xué)教學(xué)改革思路。本文介紹了有機(jī)化學(xué)應(yīng)用型教學(xué)體系的構(gòu)建,以及應(yīng)用型教學(xué)模式的探索與實(shí)踐。
1 構(gòu)建有機(jī)化學(xué)應(yīng)用型教學(xué)體系
針對應(yīng)用型大學(xué)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)要求及課程特點(diǎn),堅(jiān)持“知識傳授和能力培養(yǎng)為一體、思維培養(yǎng)與素質(zhì)教育為一體、融實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)新應(yīng)用為一體”的課程建設(shè)與改革思路,構(gòu)建了有機(jī)化學(xué)應(yīng)用型教學(xué)體系,如圖1所示。該體系將理論教學(xué)及應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)教學(xué)及應(yīng)用訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合,為系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和實(shí)操素質(zhì)提供了豐富的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源和多元化的自主研學(xué)途徑,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。
2 精心設(shè)計(jì)理論課程的應(yīng)用型教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
無論是理論課還是實(shí)驗(yàn)課,都應(yīng)該本著“教學(xué)服務(wù)型、應(yīng)用性、多元化、開放式”的辦學(xué)思路,②精心設(shè)計(jì)相應(yīng)的內(nèi)容,以此來形成特色。在理論知識上要做到夠用的深度和實(shí)用的廣度相結(jié)合;有機(jī)化學(xué)理論課程應(yīng)用型教學(xué)內(nèi)容分為基礎(chǔ)理論模塊和理論應(yīng)用模塊,在基礎(chǔ)理論模塊上,精心設(shè)計(jì)了由結(jié)構(gòu)與命名、反應(yīng)類型與機(jī)理、有機(jī)合成等三大體系,理論應(yīng)用模塊主要是結(jié)合生物有機(jī)、綠色化學(xué)及食品安全等方面。應(yīng)處理好教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性、先進(jìn)性與應(yīng)用性的關(guān)系,重點(diǎn)講解有機(jī)化學(xué)反應(yīng)類型與反應(yīng)機(jī)理及合成方法,并把學(xué)科的發(fā)展前沿、生產(chǎn)中的最新應(yīng)用以及相關(guān)學(xué)科的交叉知識等應(yīng)用內(nèi)容引入課堂。對于抽象的概念及結(jié)構(gòu)講解時,注意用生活中比喻的手法,比如講到烯烴的雙鍵電子云時,我們以面包來比方,學(xué)生就領(lǐng)會到面包是很松軟的,講到炔烴的叁鍵電子云時,我們以繞毛線團(tuán)來打比方,學(xué)生覺得毛線團(tuán)比面包結(jié)實(shí),所以能理解為什么與相同的親電試劑加成時,炔烴比烯烴要困難得多。講到苯的大 鍵時,我們用輪胎來做比喻,輪胎很扎實(shí),所以苯環(huán)的大 鍵不容易斷裂,它只能發(fā)生苯環(huán)上氫被取代的反應(yīng)。再如,在講到環(huán)己烷及衍生物的穩(wěn)定性構(gòu)象的規(guī)律的時候,可以跟同學(xué)們解釋為什么D-葡萄糖是自然界分布最廣的己醛糖。因?yàn)樵诩喝┨侵校挥?D-葡萄糖中所有的基團(tuán)都是以e鍵與環(huán)相連。由于該構(gòu)象最穩(wěn)定,所以存在最廣泛。在旋光異構(gòu)這一章節(jié)中,Vc右旋體可醫(yī)治壞血病,谷氨酸右旋體有調(diào)味作用;麻黃堿右旋才能舒張血管治高血壓,香芹酮與薄荷油是旋光異構(gòu)體,但是味道相差甚大,為什么呢?從而激發(fā)學(xué)生對旋光異構(gòu)的學(xué)習(xí)興趣。再如,講到醇這一節(jié)時,給同學(xué)們講解生活中白酒、紅酒、葡萄酒、啤酒等酒的度數(shù),可以跟同學(xué)介紹發(fā)酵法釀酒的過程,重點(diǎn)講過量飲酒的壞處以及酒后駕車的檢測的方法。總之,讓學(xué)生感覺到知識是有生命的,在學(xué)到具體知識的同時領(lǐng)略知識帶給人們的智慧。
圖1 有機(jī)化學(xué)應(yīng)用型教學(xué)體系
3 課堂教學(xué)方法與教學(xué)手段的改革
3.1 嘗試新的教學(xué)方法
課堂是教師給學(xué)生傳遞知識信息的主要場所,也是培養(yǎng)人才、啟迪智慧、傳授方法、培養(yǎng)能力的主渠道。教師必須像完成其它工作一樣,有意識、有目的、有設(shè)計(jì)地進(jìn)行。有目的有技巧地運(yùn)用講解、提問、分析、歸納與總結(jié)等方法,培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力、理解力及分析與解決問題的綜合能力。問題教學(xué)法、研討式教學(xué)法、案例教學(xué)法、專題討論法等都可以嘗試性放在教學(xué)中,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與主動性,也激發(fā)教師的靈感。
3.2 靈活多樣的教學(xué)手段
根據(jù)有機(jī)化學(xué)課程本身的特點(diǎn),內(nèi)容多、信息量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、理論抽象等。利用多媒體技術(shù)給學(xué)生展示立體的結(jié)構(gòu),比如在講到乙烷的構(gòu)象時,由于是學(xué)生第一次接觸動態(tài)異構(gòu),很難建立概念,通過多媒體動畫,學(xué)生很快就看到碳碳單鍵旋轉(zhuǎn)所引起氫與氫之間的距離的變化,了解典型重疊式與交叉式構(gòu)象。還可以利用動畫給學(xué)生播放演示實(shí)驗(yàn),比如講到雙烯合成反應(yīng)時,給學(xué)生播放蒽與馬來酸酐的加成,通過播放動畫學(xué)生領(lǐng)略了改反應(yīng)速度快、產(chǎn)率高。究其原因是什么呢?可以讓學(xué)生思考協(xié)同反應(yīng)的特點(diǎn)。多媒體及動畫生動、形象、信息量大等特點(diǎn)在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮了重要的作用,但是在使用的過程中,要做到有的放矢,讓學(xué)生看完后有思考有總結(jié),留有深刻印象。多媒體也有局限性,由于播放進(jìn)度快,學(xué)生不易記筆記,所以在重要知識環(huán)節(jié)要采用板書來提示學(xué)生梳理重難點(diǎn)及知識銜接點(diǎn)。
3.3 充分利用網(wǎng)絡(luò)資源
課堂教學(xué)的受到時間和空間的局限性,網(wǎng)絡(luò)資源再現(xiàn)性強(qiáng)、教學(xué)活動范圍、時間、形式更多樣更靈活,可以作為課堂教學(xué)的一個有益的補(bǔ)充,讓學(xué)生的自主學(xué)習(xí)及個性化發(fā)展得以實(shí)現(xiàn),自己預(yù)習(xí)課程內(nèi)容、自己檢查學(xué)習(xí)效果練習(xí)題,借助有機(jī)化學(xué)精品課程網(wǎng)站,將“教”與“學(xué)”延續(xù)到課堂之外,讓學(xué)生能夠隨時隨地地自主學(xué)習(xí),是解決課堂教學(xué)中不足與局限。
4 改革實(shí)踐教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新能力
構(gòu)建體現(xiàn)學(xué)校特色的完整實(shí)踐教學(xué)體系及CDIO項(xiàng)目設(shè)計(jì),加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)實(shí)踐平臺建設(shè)。按照“實(shí)驗(yàn)”“實(shí)訓(xùn)”“實(shí)習(xí)”“實(shí)戰(zhàn)”的模式,強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面要做到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多元化與應(yīng)用性相結(jié)合;③注重學(xué)生可持續(xù)學(xué)習(xí)能力的發(fā)展,為學(xué)生后續(xù)課程學(xué)習(xí)及將來的發(fā)展奠定基礎(chǔ),使學(xué)生具備開放式應(yīng)用創(chuàng)新能力。
在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)過程中,應(yīng)充分利用多媒體課件進(jìn)行講解,將基本操作實(shí)驗(yàn)融入合成實(shí)驗(yàn)中,比如通過乙酰苯胺的合成實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練學(xué)生的分餾操作及重結(jié)晶。將微型實(shí)驗(yàn)融入常量實(shí)驗(yàn)中,比如將微量重結(jié)晶安排在常量重結(jié)晶等待的時間中,讓學(xué)生體會微型實(shí)驗(yàn)的樂趣。將天然產(chǎn)物提取的實(shí)驗(yàn)融入綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中,比如從茶葉里提取咖啡因,讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)合成實(shí)驗(yàn)方案并通過討論檢驗(yàn)可行之后,讓學(xué)生自行安裝裝置,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),鍛煉學(xué)生的獨(dú)立思考、統(tǒng)籌安排能力。同時,鼓勵學(xué)生在基本實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂之后來積極提升實(shí)踐能力。讓較多的學(xué)生積極參加學(xué)科競賽、大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目、深入公司或企業(yè)進(jìn)行社會實(shí)踐活動來增強(qiáng)學(xué)生做、學(xué)與用的能力。④
5 科學(xué)合理的考核標(biāo)準(zhǔn),讓學(xué)生學(xué)會管理學(xué)習(xí)
課程評價(jià)的目的是為了檢驗(yàn)和改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué),改善課程設(shè)計(jì),完善教學(xué)過程,從而有效地促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。在近幾年的教學(xué)中,結(jié)合教學(xué)方法的改革,建立了新的考核模式。有機(jī)化學(xué)課程考核由平時50%+期末40%+專題論文10%組成。其中平時成績主要包括課程作業(yè)(20%)、課堂表現(xiàn)(10%)和學(xué)結(jié)(20%),平時成績分階段地公布給學(xué)生,讓學(xué)生了解各個階段的學(xué)習(xí)效果,以便及時矯正學(xué)習(xí)態(tài)度與改進(jìn)學(xué)習(xí)方法。課程作業(yè)成績主要根據(jù)教師評閱學(xué)生自主完成作業(yè)的數(shù)量與質(zhì)量的綜合分;課堂表現(xiàn)成績主要考核學(xué)生課堂表現(xiàn)包括出勤率、回答問題或分組討論的情況。學(xué)結(jié)是教師指定章節(jié)讓學(xué)生寫出該章節(jié)的知識點(diǎn)及應(yīng)用、學(xué)習(xí)心得等。專題論文是教師根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際設(shè)置一些論文題目,或者給定范圍,學(xué)生自擬題目,通過查閱資料,獨(dú)立撰寫完成。實(shí)施這種考試的目的在于將學(xué)生期末的考試壓力轉(zhuǎn)化為平時學(xué)習(xí)的動力,“期末考得好不如平時學(xué)得好”,既讓學(xué)生學(xué)習(xí)到具體的知識,也讓學(xué)生學(xué)會管理自己的學(xué)習(xí)。
以普通高校轉(zhuǎn)型為契機(jī),通過構(gòu)建有機(jī)化學(xué)應(yīng)用型教學(xué)體系,精心設(shè)計(jì)有機(jī)化學(xué)應(yīng)用型教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)課堂教學(xué)方法與教學(xué)手段以期達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力、應(yīng)用創(chuàng)新能力、獨(dú)立思維能力與研究能力;通過制定科學(xué)合理的考核標(biāo)準(zhǔn),讓學(xué)生學(xué)會管理學(xué)習(xí)。總之,提高教學(xué)質(zhì)量,為培養(yǎng)高素質(zhì)人才而不懈努力。
注釋
① 郭玲香,劉松琴,楊洪等.研究性教學(xué)模式在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中的探索與實(shí)踐[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會科學(xué)版),2013.12(15)增刊:156-158.
② 張士獻(xiàn),李永平.本科應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革研究綜述[J].高教論壇,2010(10):5-8.
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