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有机化学的基本概念

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有机化学的基本概念范文第1篇

关键词:电负性;有机化学;教学方法

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)06-0192-02

在大学有机化学的教学中,有机化学反应机理的内容繁杂、抽象、易懂难记,更难以应用,因此往往成为学生在学习过程中的主要难点[1]。为了使学生能够真正理解各类有机反应发生的原因、反应历程及相关规律,笔者在教学实践中一直在努力寻找一种行之有效的教学方法,帮助学生更好地掌握有机化学反应机理。通过长时间的教学实践,笔者发现,学生能够很好地理解元素电负性的意义,并以它作为一种有力的工具灵活地运用这一概念去进一步学习和理解有机化学的其他理论知识,在学习中往往能够取得较好的学习效果。

电负性概念最早由Pauling(鲍林)在1930年提出,定义为“分子中原子将电子吸引向它自身的能力”[2]。在随后的几十年里,化学家对电负性的研究经久不衰,至今已提出几十种电负性标度[3-7]。在基础有机化学的教学中,对有机物分子中原子及基团电负性的讨论贯穿于整个教学过程的始终。下面笔者将结合自身的教学实践,对电负性在大学基础有机化学教学中的重要性进行探讨,并提出自身在教学过程中的一些体会,希望与同行进行交流。

一、电负性是学生建立有机化学思维方法的基础

学生在大学阶段学习有机化学时,会明显感到与中学化学的学习存在比较大的区别,中学有机化学教材的编写基本上沿用的是实验感知式和事实陈述式的叙事方法,主要是基于表象和经验的归纳与概括,鲜有对结构与性质关系的深入探究[8],因此很多学生会沿用这种思维习惯,认为大学有机化学的学习主要也是靠对各类有机物化学性质及其反应式的死记硬背。在这种情况下,应从开始学习有机化学时就要向学生强化“结构决定性质,性质反映结构”这一思想。为了使学生不会对结构与机理问题产生畏难心理,在学习本课程的最初阶段,从一个学生并不陌生并且容易理解的角度开始分析有机化学问题是非常重要的。元素的电负性正是学生开始试着去分析有机化学问题的一个合适的开端。在介绍电负性这个概念时,笔者会向学生强调,电负性的本质是原子核对核外电子的吸引能力(主要是价电子)。对于学生来说,以学生已有的物理与化学的知识储备,对这个概念的理解并不困难。以此为出发点,学生会继续学习共价键的极性、分子的极性、共价键的断裂方式、有机化学反应类型等内容。在这一过程中,教师实际上在潜移默化地训练学生运用有机结构理论去分析有机化学问题,这为学生接下来的学习奠定了基础。

二、电负性是学生理解有机化学规律的突破口

电负性作为一个基础性的概念,贯穿于有机化学教学的整个过程。教师从这一概念出发,层层推进,由浅入深地向学生介绍取代基的电子效应、有机化合物的酸碱性、亲核取代反应机理、亲核加成反应机理等重要内容。在教学过程中,每次运用这一概念时,笔者总会先向学生提问:“电负性的本质是什么?”从教学效果来看,运用电负性的概念的确能够帮助学生更好地理解有机化学理论中的其他概念与规律。

在学生学习有机化学反应机理时,经常会有学生提出这样的疑问:“为什么进攻试剂进攻的是底物的这个位置,而不是其他的位置?为什么是这个键断开,而不是那个键断开?”如果在课堂教学中,没有及时地将学生的种种疑问解释清楚,学生会不愿意继续学习,直接影响学习效果。所以在讲授有机化学反应机理时,笔者会和学生一起思考、分析这样的问题,在学生接受了反应的原因后,再继续学习下面的内容。例如,在讲授“亲核取代反应机理”时,笔者会先对卤代烷发生亲核取代反应的原因进行分析。在卤代烷分子中,由于卤原子的电负性比碳原子大,所以碳卤键的共用电子偏向于卤原子,使α-C带有部分正电荷,容易受到具有给电子能力的亲核试剂的进攻,从而导致碳卤键发生异裂,卤原子带着一对电子,以卤负离子的形式离开。因此,该反应是一个受到亲核试剂进攻,导致旧键断裂,底物中的卤素原子最终被亲核性基团所取代的反应,这也是这一反应类型名称的由来。到这里,学生已经能够理解卤代烷进行亲核取代反应的原因了,教师将继续介绍亲核取代反应具体的两种反应历程及相关规律。

此外,在不同版本的有机化学教材中,对内容的组织不尽相同。有的教材将反应机理从具体的化合物类型中分离出来,集中讨论。但笔者认为,这么做可能会导致学生在阅读或听课时,引起一些不必要的疑问。以“亲核取代反应机理”为例,如果将该机理放在卤代烷这部分讲授,那么教师会在讲授亲核取代反应机理前,先对卤代烷的结构特点进行详细的分析,在此基础上,再学习亲核取代反应,学生会有较强的代入感,不会觉得内容突兀,也比较容易接受;反之,脱离具体类型的化合物,仅就反应机理进行先行学习,学生会觉得抽象,不容易理解。但在继续学习醇和醚等内容时,还会接触到这一反应类型,这时教师就要有意识地引导学生打破依据官能团对化合物分类的习惯性思维方式,指出这些化合物在进行相关反应时,在反应本质上的一致性,使学生做到对知识点的融会贯通,这是学习有机化学反应基本理论过程中非常重要的一个思考方式的转变过程。

三、结语

综上说述,利用元素的电负性这一基本概念,既可以在学生初学有机化学时引导学生从结构的角度分析有机化学问题;又能够在学生学习其他有机化学重要概念和规律时,成为分析与解决问题的突破口。像元素电负性这样的重要概念,在有机化学中还有很多,比如极化、电子效应、空间位阻效应等,对这些概念的深刻理解对于学生建立有机化学的思维方式,掌握有机化学的学习方法,具有重要的意义。因此,在教学过程中,教师应充分重视这些基本概念,使其成为学生学习有机化学的“金钥匙”,获得理想的教学效果。

参考文献:

[1][美]韦德.有机化学[M].第5版.万有志,译.北京工业出版社,2005:175-223.

[2]Pauling L. The nature of the chemical bond IV. The energy of single bonds and the relative eletronegativity of atoms[J]. Journal of the American Society,1932,(54):3570-3582.

[3]Sanderson R. T. Principles of electronegativity Part I. General nature[J]. Journal of Chemical Education,1988,(65):112-118.

[4]Sanderson R. T. Principles of electronegativity Part II. Applications[J]. Journal of Chemical Education,1988,(65):227-231.

[5]Bratsch S G. Electronegativity equalization with Pauling units[J]. Journal of Chemical Education,1984,(61):588-589.

[6]Smith E. W. A new method of estimating atomic charges by electronegativity equilibration[J]. Journal of Chemical Education,1990,67(7):559.

有机化学的基本概念范文第2篇

改革教学方法和手段,实现教学方法和手段的现代化。教学方式方法的不同、反映着不同的教与学、直接影响着教育质量。教学过程中应根据教学内容,适时地变换一些教学方式和手段,使学生感到新鲜、有趣。如讲概念和事实时,用讲述法;讲结构和反应时,则可以用启发式教学法或对比法等[3]。灵活运用教学法的同时,可以配合各种模型教具、投影、电脑教学课件、录像等,力求生动形象。近年来随着多媒体技术的迅速发展,多媒体教学在教育领域中的应用已成为教学改革的热点[4]。真正有效地教学方式是着眼于教与学的有机结合。在该专业的有机化学课堂上,提出相关启发式的问题,例如毕业后想干什么?学生会答:到食品加工及生物工程、精细化工等相关领域的企业、科研单位、高等院校,从事生产工艺设计、新产品开发、质量监测、经营管理、科学研究等工作。还可以到海关、商检、卫生防疫、进出口等部门从事产品质量检测和监督管理等工作。接着设问:那么从事这些工作所要具备的基本知识和技能是什么?学生答:有机化学!由此回顾学习有机物的结构和性质,并借此展示一些最近发现的有机物的结构,吊起学生学习有机化学的兴趣。将学生分成若干讨论小组,让学生动脑动手,去网上找资料,去图书馆查资料,然后派小组代表发言。通过学生们自己亲身经历对知识掌握的更牢固、更加深刻。

实验教学和素质的培养

以往大多数有机化学实验内容都是通用的,没具食品的特色,让学生觉得这些实验与食品专业关系不大,学生不愿思考、不愿动手,缺乏主动性,从而失去做有机化学实验的兴趣。结合食品专业特点,除了在有机化学理论课上多举一些食品加工的例子以外,更重要的是让学生在实验过程中接触食品、了解食品,改造食品,这样可以满足学生学习需求心理,大大激发学生的学习兴趣,提高学习的主动性。传统实验教学主要以讲授法和演示法为主,学生只要听课和看教师示范,然后“照方抓药”式开展实验,教师较少提问,课堂很少讨论,师生缺乏交流,学生只是被动接受,缺乏思考、分析、提炼和整合归纳知识的能力[5]。讨论式教学是一种以学生为中心、以问题为主导的教学方式,通过学生的自主学习和合作学习,促进学生之间、师生之间讨论与交流,学会分析问题、解决问题。有助于发展学生的创造性思维、培养学生与人合作的能力,提高学生的综合素质。

改革考核方式,培养学生能力

考核是课程教学过程中不可或缺的教学环节,是过程管理的重要内容。教学改革发展到目前阶段,课程考核的内容和方法已成为教学改革的控制步骤,是教师讲课和学生学习的指挥棒。有机化学课程考核主要是考查学生对基本知识的掌握和运用能力。通过这门课程的学习,除了掌握有机化学的基础知识,基本概念、基本技能之外,还需培养学生分析和解决问题的能力[6]。因此有机化学课程考核应该是多元化的。除了考试成绩以外,实验的完成情况,查阅和翻译国内外最新科技文献.撰写有机小论文、参与课外科技活动等情况都可以计入有机化学课程成绩考核范围。这些都有助于提高学生的综合能力,为今后学习后续课程和应用开发工作打下良好的基础。

有机化学的基本概念范文第3篇

[关键词]普通化学;教材;浅析

[中图分类号]06

[文献标识码]A

[文章编号]1005—4634(2012)04—0074—02

0 引言

《Chemistry—the central science:a broad per—spective》(以下简称《Chemistry》),是作者在《Chemistry—the central science》的基础上,针对亚太地区的实际教学情况编写的,是适用于中学及大学非化学专业学生的一本普通化学教材。该书不仅具有最新的内容和设计,而且得到了使用者的广泛好评,可为国内同类教材的编写提供参考。

1)增加有机化学的内容:该书目前有5章(21—25章)关于有机化学的内容,可以使学生在高中的基础上对有机化学的知识有更深入的了解,新增加的200多页文字、150幅插图以及400多个习题,生动有趣,引人入胜,为学生有机化学的学习打下了更加深厚的基础。

2)从当地视角出发:作为一本化学学科的引导性图书,编者考虑了当地的教学环境、学生接受情况、方言、术语等,并结合了来自澳大利亚和新西兰的数名化学家的众多想法,使该书可以更好地为当地师生所用。

3)采用一体化的文本:一体化是指多个原来相互独立的个体通过某种方式逐步结合成为一个单一实体的过程。有机化学部分的加入可让教师以自己喜欢的方式形成一个单一的文本,这种把一体化贯穿到教学中的思想不仅实用,而且更具效率。

1 《Chemistry》一书的总体结构

全书共1151页,分为25章(见表1),基本框架按照从微观到宏观的顺序编排。第1—4章从宏观的角度让学生对化学这一学科有了初步了解,主要包括基本概念的陈述,如原子结构、化学反应的本质、化学计量学、热化学等,这些内容不仅为大一新生的普通化学实验打下了坚实的基础,而且让学生对化学反应的进程有了更好的把握,打开了学习化学的大门;第5—8章介绍了原子的结构以及化学键的基本理论;9—11章介绍了物质三种状态的宏观性质以及影响它们的作用力;接下来的几章介绍了影响化学反应速率和大小的几种因素,其中包括:第12章的动力学、第13—15章的平衡理论、第17章的热力学以及第18章的电化学,这部分同样包含了与日常生活息息相关的环境化学(第16章);19—20章主要涉及了非金属、金属和配位化合物等无机化学的相关知识;最后几章(第21—25章),作者对有机化学这一分支进行了全面的概述,从基本的烃类到复杂的有机化合物都有涉及,并重点强调了有机化学的基础反应,这也是该书最大的改变之一。

2 《Chemistry》一书的特点

《Chemistry》一书秉承了《Chemistry—the cen—tral science》文本清晰、课后习题丰富以及知识覆盖面广等优点,在丛书的布局安排上采用了更加开放、清晰的设计。插图丰富多彩、生动有趣,且在每章的开头都附有精心挑选的图片,使本章的内容一目了然,对非化学化工专业普通化学的学习起到了很好的借鉴作用。笔者在研究时发现,与同类教材相比,该书具有自己的特色。

2.1 内容安排

《Chemistry》一书非常注重文本之间的相互联系,编排过程由浅入深、由个性到共性、环环相扣。每章开头设有“What’s Ahead”作为该章的学习指导,让学生们了解该章的关键知识点以及每个标题之间的内在联系,使知识更具系统性和连贯性。书中各部分之间穿插有“Give It Some Thou—ght”,用一些非正式、集中化的问题来检测你是否真正的掌握好所学的知识;部分知识配有Sample—Exercise把知识点应用到问题情境中,在每个Sam—pie Exercise后的Practice Exercise巩固了知识点,使知识的学习更加灵活;每章知识讲解的后面都安排了“Summary and Key Terms”作为该章的小节,列出了该章每一节需要掌握的基本概念、重点知识,并用符号对重点内容进行了标注。

有机化学的基本概念范文第4篇

关键词:高职;有机化学;教与学

有机化学是医药卫生类专业的一门重要的专业基础课程,是后续专业课如药物化学、生物化学、药剂学、药物合成、药理学等课程学习的基础。通过本门课程的学习,学生能够掌握有机化合物的基本概念、结构、性质,结构与性质的关系、性质与用途之间的关系以及物质的鉴定、分离、提纯与合成方法等,为后续专业课学习提供化学理论基础知识和基本实验技能。但是从目前高职医药卫生类专业实行文理兼收的招生政策来看,入校来的学生,化学基础薄弱,基本概念模糊不清,课上教师普遍反映难教、课下学生普遍反映难学,教学和学习效果均不理想。因此,针对以上教与学的难题,笔者进行了全面、系统的分析,并提出相应的对策,在此和大家做简单的探讨。

1教学情况分析

1.1教学对象

从对我院近三年的医药卫生类专业学生入校的文理生源数据统计结果得知,药学、中药、卫生检验与检疫技术、医学检验技术各专业学生中,有不到一半的学生是理科生,而在理科生中,仅有15%左右的学生高考选物化。因此,文理生源的差异,以及有无化学学习基础的差异导致了在有机化学学习中学生上课普遍反映有机化学内容抽象、难学、难懂,教师上课普遍反映一问三不知、内容无从下手、进度赶不上、考试大面积不及格,出现了教师上课“不会上”、学生考试“不会考”的现象。

1.2使用教材

教学使用的教材是我院教师主编的医药卫生类专业适用的“十二五”职业教育国家规划教材,教材内容经过浓缩精简,删去了晦涩难懂的反应机理、反应历程、复杂的反应等内容,并且结合专业特色,增加了反应的实际应用和重要的有机物在医药中的重要用途等内容,因此,本教材的编写可以说是专门为医药卫生类专业学生量身定做的。

1.3课时安排

对比大学本科教育有机化学的教学课时安排,本科教育有机化学一般分两个学期至少120个以上的课时,然而高职教育有机化学的理论和实践课时加起来仅有64~80个课时,因此,课程教学课时少、内容多、任务重。

2教学对策

针对以上“教”与“学”中存在的问题,选择适合的教学方法和适合的教学手段,使学生有机化学学习有信心、不放弃、兴趣高、学得快、学得好,是教学中需要解决的问题。

2.1摸底调查、对症下药

在开学之初,统计本班学生的文理基础,以及大概了解学生的入学分数段,做到心中有数,知己知彼、百战不殆。除了学习基础,平时还要善于观察不同班级学生的学生习惯、学习风气、学习态度等,通过学期初学生学习基础的静态摸底以及学期中学生学习心理的动态摸底调查相结合,把握学生的学习心理动态,对症下药,因材施教,逐步引导学生从“要我学”到“我要学”的心理转变,轻松学习有机化学。

2.2合理安排、循序渐进

针对学生入学来的化学学习基础,合理安排教学内容和教学进度。如学生化学基础比较薄弱,在授课计划中,教学进度以先慢后快为宜,教学内容以由浅入深、由简到难为宜。避免教学一开始,教师每节课“高速”赶进度,或者花大量的时间讲反应机理而忽视了学生对知识的的接受能力,久而久之,学生将产生“惧怕”有机化学、“讨厌”有机化学的学习心理,影响教学效果。例如烷烃章节中,烷烃的命名规则是学生接触到的有机化合物的最基本的命名规则,也是对最简单的有机物的命名,其他有机物命名加上官能团的命名规则即可,如果在这里没有学透、学懂,后期的有机物的命名将遇到拦路虎,因此这部分内容需要多花点课时讲解,练习,并且进度不宜过快,尽量不让一个同学掉队。再例如杂化轨道的内容,要求学生熟悉核外电子的运动状态、排布,共价键等知识点,如果学生欠缺或者不熟悉这部分内容,教师要花点课时补充或者要求学生提前自学,以便在内容上由浅入深,由易到难,由简到繁,引导学生扎扎实实地掌握知识。

2.3兴趣导学、学而不厌

爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”孔子也曾说过:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”学习兴趣不仅使学生渴望获得知识,具有原生性动力作用,而且在学习过程中刺激着愉快的情绪体验,有利于产生进一步学习的需要[1]。例如在有机化学课程教学伊始,首先要让学生了解有机化学对人类所作出的重要贡献,有机化学在医学、药学人才培养中的核心地位,有机化学在专业课学习中的重要作用等,进而分析当地医学、药学行业发展趋势以及学生就业前景,同时在教学过程中,要结合专业特点,穿插有机物的发现、俗名的来源,有机物或者化学反应在制药或者临床中的应用,“社会热点”等内容,引导学生不断地对有机化学产生浓厚的学习兴趣和热情,学而不厌。

2.4把握规律、触类旁通

大多数的有机化学教材的章节基本上都是按照有机物的类别来编排的,一般来讲,含有相同官能团的化合物具有类似的性质[2],一类物质一个章节,每一章节又是按照“分类、结构、命名———性质———用途”为主线,因此规律性特别强。在教学中,要求学生把握“结构决定性质,性质决定用途”之间的关系,通过一种物质的结构和性质,掌握一类物质的结构和性质。例如,在乙醇分子中,受羟基吸电子的影响,α-H比较活泼,易发生氧化反应,Cr2O2-7(橙红色)被还原为Cr3+(绿色),生成乙酸,因此,酒精分析仪利用该反应原理来检查驾驶员是否酒后驾车,并且从乙醇的氧化反应可以看出,反应实质是含有α-H的醇的脱氢氧化,即伯、仲醇都能发生此反应,而叔醇不能。因此,把握有机化学的学习规律,由点到面、由个别到一般,触类旁通,学好本门课程。

2.5手段并用、双管齐下

在有机化学教学中,传统的教学方式可以概括为:一张黑板、一支粉笔、一本书,教师台上讲、学生台下记,学生能紧跟教师的讲课节奏,注意力比较集中,但是课堂单调、容量有限;在现代信息化的课堂上,教师大多利用PPT课件边播放边讲课,学生看着课件,以听为主,课堂内容丰富、生动活泼,时而穿插动画、时而播放视频、时而展示图片等,能够吸引学生的眼球,课堂容量大。但是PPT播放的节奏一般较快,很多同学跟不上播放速度,来不及做笔记或者索性放弃了做笔记,对于基础薄弱的学生,上课只是听“热闹”。因此,教学中,将两种教学方式相结合,有利于提高教与学的效果。

2.6辅导答疑、查漏补缺

“师者,所以授道授业解惑也”。这句话告诉我们,教师不只是传授知识和技能,而且要解答学生在学习中的困惑。在有机化学教学中,面临的问题是内容多、课时少、进度快、学生层次参差不齐,这也是高校教学的特点,因此,采取以课堂提问、定点答疑、问卷调查、课后作业以及手机短信、微信、邮件、QQ群、教学资源库交流平台等信息化手段的辅导答疑方式,一方面可以弥补课堂讲授的不足,查漏补缺,及时发现教与学中存在的问题,并采取有针对性的措施及时解决,把问题扼杀在摇篮中;另一方面通过辅导答疑,能够拉近师生之间的距离,增进师生情感,避免教学中教师“自我感觉良好”的现象,发挥教学中学生的主体地位,提高教学效果,从而实现“教学相长”的目的。

2.7评价多样、综合考核

经过了高考“一卷定终身”的学习模式,进入大学学习,课程学习应该更注重对于学生综合素质的考核,发掘学生的内在潜力,培养“会学习、会应用”的学生,而不是死读书的书呆子。因此,在学生的课程学习评价方式中,评价方式多样化、过程化、个性化,有利于反映学生的综合能力。如学生课程以综合成绩计算,包括:平时表现,如课堂活动的参与性、回答问题的积极性、考勤、作业的完成情况等;测验和期中成绩,如平时的各项考试成绩都关系到最后的总评,因此,一次考试差,亡羊补牢还为时不晚,让学生看到希望和机会;实验成绩,在实验过程中,学生的动作操作规范、小组协作能力、实验现象观察、数据的记录和实验报告的完成情况;在学期中,也可以针对教学内容安排课外活动,如查阅资料写报告、自主设计实验线路、调查访问等,都可以从不同方面考核学生的学习能力;最后是期末考试的卷面成绩,以上各项按照适当的比例计算得出学生的期末综合成绩。

有机化学的基本概念范文第5篇

1教学中渗透化学史,保持学习兴趣

爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师”。上好一门课程的关键问题是如何激发和保持医学生的学习兴趣。作者在教学中发现,学生对有机合成的化学史很感兴趣,就有意识地尝试课程内容与化学史结合,并且贯穿在整个教学过程中,这样能不断增强学生对有机合成的兴趣。例如讲绪论时介绍1828年人类第一个有机物的人工合成,化学家维勒用氰酸银与氯化铵反应得到了有机物尿素,这是人类正式进入到有机合成年代;我国1965年制成了世界上第一个具有生物活性的人工合成结晶蛋白质—牛胰岛素,标志着我国有机合成的水平已达到国际先进水平。针对一些特殊的试剂如格氏试剂,首先讲述格氏试剂的发明者维克多•格林尼亚年轻时爱情经历挫折所激发起的奋发学习劲头,成为著名化学家的轶事,接下来再讲述格氏试剂的制备、反应,就会使学生感兴趣。在讲有机反应时,介绍了国际上唯一以我国化学家名字命名的有机反应——黄鸣龙反应。黄鸣龙先生对反应过程一次忘塞瓶塞,产物收率提高的偶然事件认真探究,发现了新的羰基还原反应。我国科学家的这些成就唤起了学生的强烈民族自豪感,并养成了认真做好实验的习惯。美国有机化学家科里1967年提出的有机合成路线的常用逆合成分析法,使合成路线设计成为严格思维逻辑的科学,并编制了第一个计算机辅助设计程序,开计算机辅助有机合成先河。他由于这方面的重大贡献获得1990年诺贝尔化学奖。2001年诺贝尔化学奖获得者美国科学家威廉•诺尔斯、日本科学家野依良治和美国科学家巴里•夏普雷斯在不对称合成方面所取得的成就使化学家们能够有效地操纵化学反应。在课程中贯穿有机合成发展的历史,让学生多了解科学家们的探索经历和伟大成就,激发自己的斗志,始终保持学习兴趣。

2对照比较,建立概念的规律性联系

有机化学的知识点多,使内容显得繁杂,在学习时医学生常常感到混淆不清,理解不深入,导致死记硬背。为了解决这个问题,作者在教学过程中采取对照比较的方法,进行相似知识点的异同辨别,突出知识点的内涵和本质,使学生从根本把握。例如有机化学中的一种常见现象,是在有机反应中,在不同的反应条件下,相同的反应物其反应产物也不同,在讲课时注意对比这些反应,引导学生注意到它们之间的区别。再如,具有不同官能团的化合物对应于不同类型的有机化学反应,上课时可就这方面进行对照比较。学生普遍认为在有机化学的学习中,最困难的是要记忆大量的反应式。有机化学反应看似千变万化,实际是极具规律性的,从反应机理来看,基本是亲电、亲核、取代、加成等,而有机合成基本是这些反应的组合。如果学生熟悉了有机反应,就能有规律地学习合成的技巧。在学生具备有机化学基础后,教师把亲电、亲核、取代、加成等基本概念,以及相关的规律性概念和思维方法给学生归纳出来。学生在理解有机化学反应机理和掌握基本方法后,就能化解反应式记忆的困难,只需适当的记忆就能掌握大量的反应式。

3引入学术前沿动态,培养学生的创新意识

教师应在教学中让学生认识到有机合成是一个新反应和新试剂不断涌现的快速发展的领域,而新反应和新试剂的应用使有机分子的合成路线更趋向简单、快速、高效、绿色。给他们介绍生物化学合成、仿生合成、超分子合成、模板合成及绿色有机合成等新领域,使学生了解有机合成化学的学科进展,体会到新知识对人类的影响。在这个过程中,教师应该关注两个方面。一个方面是要向医学生介绍学术前沿的新动向、新知识,让学生尽快的接触学科前沿,体会到有机合成的魅力,保证教学内容的科学性和先进性。另一个方面是要引导学生关注科学研究,形成创新意识。教师上课时可结合教学内容给学生介绍自己学术研究方面的进展情况,以及自己做科研时遇到的问题、困难和解决思路与方法等,以自己的切身经验和体会带领学生跨入研究和创新的门槛,引导他们适应新的社会要求,跟上时代的步伐。

4结语

有机化学的基本概念范文第6篇

关键词:有机化学;教学;创新能力;

中图分类号:G633.8 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)08-0102-02

培养创新型人才是我国实施创新型国家战略的基本保障。实施创新教育,确立以培养创新人才为主要趋向的教育价值观,已成为我国21世纪教育改革的重要使命。创新教育的价值在于通过创新性教育教学活动,培养学生的创新能力。高校担负着培养社会主义合格建设者的重任,大学生的创新能力培养是高校工作的重中之重。有机化学是本科化学类专业的主要基础课,它的理论和方法不仅是化学的基础,也是从事化工、医药、生物、材料、环境等学科工作的基础。有机化学的教学内容主要是有机化合物的结构和性质的关系及其相互转化的方法;有机反应的基本规律、机理及影响因素等。在有机化学的教学中,不仅要讲清基本概念和基本理论,而且还要让学生懂得建立这些概念和理论的化学方法、思维方法。因此对有机化学教学中学生创新能力培养的内容和措施的研究有着重要的现实意义。在此作者将对多年来在有机化学教学中针对学生创新能力培养的举措和探索进行讨论。

一、不断改革与更新教学内容

有机化学在其他学科的大力支撑下,其实验方法和基础理论都有了巨大的进展,本科课程中有机化学和高等有机化学的教学内容也应该与时俱进,不断更新完善。具体来说,在有机化学教学中,将有机化学知识寓教于生活和生产实际中,将应用性、创新性的内容充实到教学内容中,引进新知识和研究的前沿及热点问题,这样可激发学生的学习兴趣,更加有利于学生的创新能力的培养。如在讲授有机物的合成时,可以给学生介绍:世界上每年人工合成几十万个新的有机化合物,其中有些因具有特殊的结构和功能而用于材料、能源、医药、生命科学、农业、石油化工、环境科学等与人类生活密切相关的领域,成为人类生活质量提高的必需品。以激发学生的学习兴趣和热情。学习烯烃、炔烃时,向学生介绍从上世纪中期,有机化学工业的原料逐渐转变为以石油和天然气为主,发展了合成塑料、合成橡胶和合成纤维等多种高分子产品和材料。学习杂环化合物时,可以介绍合成染料的制备,使染料、制药工业蓬勃发展,推动了芳香族化合物和杂环化合物的研究。还应该使学生了解:现在人类所面临的大量有机物对生态、环境的污染问题也日益严重;展望未来,人类对有机物的合理利用,有机化学将会得到更迅速和健康的发展,有机化学的发展成果正不断渗透到生产、生活的各个领域。还可以介绍,如富勒烯的发现(1996)、手性催化反应(2001)、钯催化交叉偶联反应(2010)等有机化学领域的历年诺贝尔奖的获奖情况以及最新的研究热点,从而使学生了解到本学科发展对最新成果,和今后投入到有机化学生产和研究领域的信心。

二、教学手段的现代化与教学形式的多样性

理论课中充分利用多媒体进行教学,激发学生的学习兴趣。运用多媒体辅助教学,能将文、图、声、像、动画各种因素有机组合在一起,将教学内容通过三维动画、视频图像等手段形象生动地展现出来,使学生通过多种感官刺激全方位地获取信息,充分调动学生学习的积极性和提高教学效果。有机化学中,有些分子结构或反应机理由于太复杂和抽象,需要立体的、形象的表达方式。传统的方法是用板书画分子式和使用教学模型。教学模型比较明显和直观,但对于较为复杂的大分子模型制作费用高,且演示时,后排学生仍不易看清也不利于学生观察有机分子的内部结构特点,而且有些结构复杂分子的模型体积太大,如蛋白质的结构等,教师携带这些模型去上课会很不方便。而采用三维立体动画则可以较好地解决这个问题,其既能很好地表现蛋白质的结构特点,又能够比较准确地表现其真实结构。使学生容易掌握和接受,从而提高了教学效率和教学成果。而采用动画形式模拟有机化学反应的机理和过程也能容易让学生理解。同时还可以通过视频向同学展示一些有机反应的关键技术点和有代表性的实验现象。在教学形式上,实行讨论式、启发式教学并重,注重学生对教学过程的参与性。比如在命名的讲解方面,在讲完烃类化合物的命名后可以让学生自己对其中的规律进行总结,在讲授其他章节的命名部分时则可以让学生在课堂下预习,并指定学生在课堂上讲解,教师做出点评和补充。在讲述各类化合物的性质后,可以抽出一定时间在课堂上让大家对各类化合物性质的相同点和不同点及其原因进行讨论,教师再进行总结。

三、实践课程的改革

有机化学的理论和实验方法是学生今后从事科研和日常工作的基础。有机化学实验课在工科院校各专业的教学中扮演着越来越重要作用。注重学生实验能力的培养,以使其能适应实际工作和科研的需要,是培养学生创新能力的关键。然而,从现有教学模式看,其多为教师讲解实验原理、操作步骤,提示注意事项等,以课堂讲授为主的教学模式。在该模式下,教师是演示者,而学生仅是操作者,教条般的复制实验现象、验证实验结果。整个教学环节中,学生只知道“怎么做”,而不知道“为什么”。例如“乙酸乙酯的制备实验”,教师在实验教学中常常发现,许多学生在用等体积的饱和氯化钠溶液洗涤油层时居然要求用移液管去移取,因为他们认为教材上的加入量是精确的,并且不能改变,这说明在传统教育模式下,许多学生对教材实验参数和实验方法缺乏思考,学生只能为做实验而做实验。针对这种情况,作者在教学中通过“问题式教学”的方法来进行角色转变。具体做法为:在实验前教师针对教学内容进行提问,然后引导学生围绕“问题”层层深入学习,在问题氛围中帮助学生掌握实验要点、难点、注意事项,从而完成教学目的。这样可以使学生更加重视实验的预习,更重要的是可以使教师在实验教学中从“演示者”转变为“引导者”,使学生成为实验的独立操作者,让学生在解决问题中实现自我提高。针对学生实验操作中出现的异常现象,也不要轻易漏掉,而要通过大家一起分析、思考和讨论,让学生从根本上知道出现异常状况的原因。例如,在“对硝基苯胺的制备实验”中得到的实验产物颜色应为淡黄色,但有的学生的产物为褐色或深棕色,要让学生观察并比较产品的差异,并且找出异同的原因,从而使学生在亲身体验冰盐浴冷却对反应的重要性,从而提高学生思考能力,培养学生严谨的科学态度。在实验的开设方面还要注意实验仪器的综合应用,如在合成实验中引入红外光谱仪对合成产物进行定性研究等。同时要充分利用实验课、课外活动、毕业设计等实践环节引导学生从事科研创新活动。

参考文献:

[1]赵辉.大学生创新素质培养的思考[J].大连大学学报,2006,27(3):108-109.

[2]张毅.有机化学教学与创新能力培养[J].广东化工,2009,36(5):216-218.

[3]刘翠红,程秉岩,王建永等.基于学生实践和创新能力培养的实验教学改革[J].科技创新导报,2011,(1):151-152.

有机化学的基本概念范文第7篇

一、有机化学教学中存在的问题

目前的有机化学教学主要存在以下5个方面的问题:

第一、在教学内容上,知识更新较差,专业知识之间的联系较少,课程之间重复脱节现象严重。

第二、在教学方法上,教师普遍采用填鸭式的传统教学方法,学生的主体作用得不到重视和发挥。

第三、在教学手段上,偏重于平面式的黑板教学,用静态的描述方式来表述动态的化学反应过程和机理。

第四、在实验教学上,内容比较简单,引入现代化多媒体技术的实验教学尚不多见。

第五、在考试测评上,方法单一,拘泥于基础知识,忽视了学生素质和能力的全面发展。

二、有机化学教学改革的思路

有机化学教学改革总的思路是以学生为主体,以创新能力培养为中心,加强师生互动,采用多种教学方法,提高教学质量与效果。

第一、以学生的创新能力培养为作为配置优化课程的基础,使学生获得的知识、技能真正满足社会的需求。

第二、注重专业基础知识和实验技能的结合,培养学生综合运用知识和技能的能力。

第三、以就业为导向,强化学生创新能力的培养,以突出应用型人才培养的目标,对学生进行更多如何解决问题的能力训练,综合开发学生的职业能力。

第四、增强课程的灵活性,形成模块化、弹性化的课程体系,适应行业和社会对应用型人才规格多变的需求。

三、有机化学课堂教学中创新能力的培养

1、广度:拓宽学生知识结构

有机化学这门课程的庞杂内容和应用性的特点,要求学生在学习中不仅要把握与其它相关学科的知识关联,又要和生产、生活中的实际应用结合起来。

(1)建立以“大化学”概念为前提的有机化学教学体系

随着信息时代的到来,传统的无机、有机、分析、物化四大专业分支之间的界限日趋模糊。教师在教学中应该改变过去过于强调学科之间界限的做法,构建以“大化学”概念为前提的有机化学教学体系,加强无机、有机、分析、物化知识点之间的内在联系,把相对分散的化学知识形成相互关联的知识网络,使学生在“大化学”的体系中更好地把握有机化学。

(2) 把化学知识与生产、生活结合起来

有机化学知识被广泛地应用于各个领域,与生产、生活息息相关。教师可通过一些具体的实例介绍有机化学与生产、生活的联系,丰富学生的知识体系。如讲述芳烃时,可让学生知道多环芳烃的致癌作用,在工业中广泛使用的多氯联苯(PCB)已造成全球性的环境污染。学习卤代烃时,可介绍电冰箱用的致冷剂氟利昂是破坏臭氧层的杀手,应改用氟化烃作致冷剂。在讲蛋白质变性时,可讲解熟石膏会使豆浆中的蛋白质发生变性而成了豆腐。此外,还有像甘油为什么可以作为化妆品的重要成分等等。这些知识的介绍,不仅能激发学生的学习热情,还能够使他们感到课堂知识与自身息息相关,有机化学就在自己身边。

2、深度:引导学生深入分析

教师既要在教学内容上系统深入,又要在教学步骤上循序渐进。

(1)教材内容系统化

有机化合物种类繁多,但官能团相同的化合物,特别是同系物之间的性质相似。根据这一特点,可将有机化学知识编织成一个完整和谐的知识体系。比如在讲酯化反应时,可以联系醇醛、羧酸的性质,乙醇氧化生成乙醛,乙醛氧化生成乙酸,乙酸和乙醇发生酯化反应等。这样,学生对于有机反应中的氧化和还原反应就有了更深刻的认识,有利于形成知识点之间的内在联动体系。

(2)教学步骤循序渐进

在课堂教学中可以采用由知识巩固到能力提高、再到研究讨论的“三步走”的循序渐进教学方式。在知识巩固阶段,注重基本概念、基本原理、基本反应的理解,引导学生尽快掌握有机化学的学习方法和基本要求。在能力提高阶段,注重综合运用所学知识、提高分析和解决问题的能力。在研究讨论阶段,结合教材内容、学科前沿等进行研究方法的介绍和讨论。

3、新度:更新教学内容和手段

(1)新内容

在重视基础内容教学的同时,还应关注有机化学领域不断出现的新理论、新反应和新方法。这些既能说明有机化学自身的扩展,也反映了有机化学与边缘学科的交叉渗透。比如可以介绍烯烃的生物加成,卤代烃中的生物甲基化试剂,脂肪酸的生物合成等,把学科前沿的新知识介绍给学生,开阔学生的视野,引导并培育他们的创新精神。

(2) 新手段

有机化学中的有些内容,如分子结构、分子轨道、能量变化、共轭体系、反应历程等,利用传统的教学手段如挂图、模型等很难表现出它们的连续性、递变性和立体性。可以利用CAI课件组织教学,通过动画的分解、运动,将抽象难懂

的立体异构和化学反应机理多角度、慢速度地展现在学生面前。如CH4(正四面体构型)、C6H6的π66大π健、C60(富勒烯)的结构、DNA的双螺旋结构等,可使用ChemOffice、ChemWindows、ACDfree等化学软件与Authorware、Powerpoint、VB相结合设计相应的多媒体课件,来演示这些分子的空间构型,让各种分子模型在三维空间中旋转和翻滚,充分比较各类分子的结构特征,深化学生对这些抽象的分子构型的认识和理解。

4、高度:培养学生研究能力

(1)科研教学相结合

科学研究蕴含着深刻的科学与思维方法,体现着多种知识与技能的交叉综合运用。将科学研究与课堂教学紧密地结合起来,不仅可以充实教学内容,提高教学质量,还能够使学生了解学术研究的基本思路,提高他们专业知识的理论层次,培养他们的创新精神。

有机化学的基本概念范文第8篇

【摘要】 在药学专业的课程设置中,化学作为一门基础课占有重要的位置。用多元线性回归分析法,分析了4门化学基础课程与药学专业4门核心课程为代表的专业课程之间的关系。结果表明,物理化学、仪器分析化学和专业课高度相关,利用它们之间的相关性建立了回归方程,并为化学基础课更好的为药学专业课程的教学提供参考依据。

【关键词】 多元线性回归分析; 药学专业; 化学基础课

Abstract Chemistry was important basic course in pharmaceutical specialty. The connection between 4 chemistry basic courses and 4 pharmaceutical special courses were analyzed by using the method of multi-variable linear return analysis in this thesis. The result was shown that physical chemistry and instrumental analysis were closely related and the return formula was also established. It can provide reference basis for pharmaceutical specialty teaching.

Key words mult-variable linear return analysis; pharmaceutical specialty; chemistry basic course

化学是医学院校药学本科的重要的专业基础课,占课程结构相当大的比例,是专业学习和发展的基础。我校自开设药学专业以来,化学课程在强化学生基本素质和提高应用能力等方面发挥了重要的作用。但从“累积”意义上讲,如何完成对后继课程的隐性教学目标,使化学课更好的服务于专业课程,特别是在专业知识不断更新的时代,作为基础课程如何应变,更好的完成教学目标,是提高教学质量的关键。

本研究采用多元线性回归分析法[1],应用SPSS软件分析了我校药学专业的4门化学基础课程(无机化学、有机化学、分析化学和物理化学)与后继以“药物化学”、“药物分析学”、“药剂学”和“生药学”为核心的专业课程之间的关系,为教学实践提供理论基础。

1 数据分布的考察

以我校药学021队56人的相关学科的课终成绩为研究对象。其中“无机化学”为第一学期所学;有机化学为第三、四学期总评分数;分析化学在第二学期为化学分析,在第三学期为仪器分析;物理化学为第五学期所学。药学核心课程均为一学期的学习成绩。由于不是相同教师所教,且考试难度不一,先将各门学习成绩转化为Z分数[2],再进行统计分析。数据由方差齐性分析p均在0.6以上,故可以进行回归分析。

2 4门化学基础课与药学专业课程之间的相关程度及回归方程

2.1 4门化学基础课与药学专业课程之间的相关程度分析

设“无机化学”、“有机化学”、“化学分析”、“仪器分析”和“物理化学”课的学习成绩分别为x1、x2 、x3 、x4 、x5,以“药物化学”、“药物分析化学”、“药剂学”、“生药学”为代表的药学专业课程整体的学习成绩为y。根据学习成绩,使用统计分析软件SPSS得到的x1、x2 、x3 、x4 、x5的散点图,见图1。

从图1可以看出,“物理化学”、“仪器分析”与药学专业的相关性较强;而“无机化学”和“化学分析”与药学专业的相关性较弱。为了进一步研究它们之间的关系,采用逐步回归法对它们作进一步分析。根据分析结果,剔除了x1、x2 、x3,进入回归方程的有x4 和x5,其中,y与x4 、x5的复相关系数R=0.795,说明y与x4 、x5的关系非常密切,回归方程拟合程度高。F检验表明P

对回归系数进行显著性检验(t检验),各统计量为:t4 = 3.835,t5 = 4.495,P

3 残差分析

采用Durbin-watson 残差序列相关性检验进行分析,其值为2.036。在“2”附近,可见残差间没有相关性。

残差的正态概率图,见图2。

由图可见散点围绕在一条直线(正态分布)周围,说明该模型的残差服从正态分布。

4 分析与讨论

4.1 无机化学和化学分析是化学课程结构“基础中的基础”

无机化学和化学分析与药学的相关性较弱是因为它们是化学课程中较基础的学科。无机化学为物理化学的热力学、动力学和物质结构知识提供基本概念和基本理论;而化学分析使学生掌握滴定度、准确度、回收率等重要概念和比色法、分光光度法、重量法等化学分析的基本原理,为仪器分析的教学提供知识储备。且在时间上这两门学科都是较早安排的学科。虽然它们在药学专业中没有呈现高相关性,但作为知识铺垫,在教学中仍是不容忽视的。

4.2 物理化学和仪器分析化学是课程结构的“重中之重”

如上,物理化学主要涉及化学热力学、动力学和物质结构三方面的内容,而药学中药物合成中路线选择、工艺条件确定、反应速率及机理确定需要化学热力学及化学动力学基础;药物剂型的设计与研制,药物在储藏中的稳定性及体内的吸收、分布、代谢都与物理化学内容密切相关。另外,生药学中天然药物有效成分的提取,中草药的提炼都用到物理化学知识。可以说物理化学已渗透到药学的各个领域,为药学后续课及专业需要建立必要的理论与实验基础,因此,两者关系最为密切,这一点从回归方程中得到证实。

分析化学为药学提供了药物分析的方法,而仪器分析是分析化学最为重要的组成部分,也是分析化学的发展方向,包括光谱分析法、色谱分析法和质谱法。这些方法都在现代药物及制剂的质量监控分析中得到应用,因而,也是化学与药学关系最为密切的学科之一。物理化学和仪器分析化学的学习效果会直接影响药学专业课的学习成绩。

4.3 有机化学在课程结构中的作用

有机化学是药学专业非常重要的一门基础课,也是药学专业研究生入学考试中必考的一门学科。然而在此次分析中没有进入回归方程,笔者认为其原因为:① 此届学生学习的是第四版教材,此教材过于强调有机化学固有的知识体系,有些理论深奥难懂,或是限于学时,某些知识没有展开介绍,使学生学起来产生畏难情绪,学习积极性不高;② 教授药学专业基础课的教师不仅要熟悉化学教材,还要了解与药学关系紧密的和前沿性的知识,提高自身素质,教学中采用多种教学方法和教学媒体,才能提高教学质量。总之,有机化学作为研究有机化合物的来源、制备、结构、性质、应用以及有关理论的学科与药学有着深刻的联系,教学中不仅要培养学生从分子结构入手了解化合物性质及应用的能力,还要提高实践创新能力,才能更好达到培养优异的药学人才的教学目标。

【参考文献】