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有机化学的作用

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有机化学的作用范文第1篇

关键词:绿色理念;有机化学;实验教学

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 14-0148-01

有机化学是高校众多专业的基础课程,其不仅关系着相关专业的发展,更关系着化工、制药等专业人才的培养。有机化学实验是化学教学的重要部分,实验不仅能够对化学理论进行科学的验证,而且还能够促进化学理论的发展。有机化学实验中使用到的药品多数都是有害的,能够排放出大量有害的废气、废水等,对学生的身体造成一定的威胁,同时也造成了环境污染。因此,在绿色理念下的有机化学实验教学有着重要的意义。

一、绿色化学的内涵

绿色化学是针对传统化学提出了新的理论,又被称为无害化学和清洁化学。绿色化学的任务就是通过对化学知识和方法的运用,来研究新的无公害材料,实现能源的节约,最大程度地实现原子的经济性。绿色化学与传统的为了改善污染环境而采取的技术是不同的,绿色化学的目标是不适用有害物质,废物零排放,从源头上对污染进行了治理。

二、绿色理念下的有机化学实验教学策略

要想适应素质教育和环境可持续发展的需要,在绿色理念下进行有机化学实验是必然的发展趋势。以下是几点绿色理念下的有机化学实验教学方法。

(一)在日常教学中渗透绿色理念

有机化学的教材是教学内容的有效载体,是保证教学质量的关键。在有机化学的教学中,要积极选用能够反映绿色化学的教材,如果教材中缺乏绿色化学的相关知识,老师可以视实际情况优化实验教学的内容,将教材的内容进行深挖掘,加强对绿色化学的宣传,使得绿色化学的观念深入人心。在进行课堂教学时,老师要刻意贯彻绿色化学的思想,强化环保意识,使学生的绿色化学研发能力得到提高。

有机化学的教学内容非常丰富,而且具有非常强的实践性,与其他许多学科都有交叉点。根据知识体系构建的可操作性要求,要尽量选取那些与环境保护密切相关的试验,在实验的进行中要遵循相关的原则与制度,尽量做到资源的节省,采用微型化的实验。在有机化学实验的过程中,那些能够重新使用的催化剂、载体等都要重复利用,这样既能够使成本降低,又能够满足减废的需求。要想有效实现资源的节省,减少污染,降低成本,就要最大程度地回收没有反应的材料,副产物、以及催化剂、稳定剂等。对于那些离子交换树脂等能够再生的资源,要珍惜,要将其变废成宝,使得资源得到有效的节约,环境污染程度也大大降低。对于那些没有可代替资源,又无法做到正常回收,而且不属于再生资源、不能够重复利用的资源,还有那些有毒副作用、污染环境的化学原料,要拒绝使用。只有这样,将绿色的理念全面地贯彻到日常的有机化学教学中,在日常教学中给学生渗透绿色理念,使学生潜移默化地受到影响,才能够真正地实现绿色化学,促进有机化学实验教学地科学进行,进而提高教学质量和教学水平。

(二)加强多媒体技术的应用

将多媒体技术应用到有机化学的教学中,对于教学质量的提高有着重要的意义。通过计算机来进行化学实验的模拟不仅能够降低化学药品的消耗,而且非常安全,同时没有污染。化学实验是一种消耗性的实验,非常容易产生有毒的物质。如果能够在化学实验教学中充分利用多媒体来模拟化学实验,则不仅不用投入大量的化学试剂和仪器装置,而且形象直观,对学生的安全有着重要的意义。尤其是那么危险性非常大,毒害性还很强的试验,以及那些一旦操作错误,后果非常严重的那些试验,都最好能够采用多媒体来进行仿真实验。通过对多媒体教学手段和各种各样的表现手法的应用,学生既能够对实验的步骤和方法有了细致的了解,而且还能够降低对环境的污染。多媒体教学手段不能只局限在课堂教学上,更要对网络资源充分的利用,促进立体式教学的开展,提高学生的学习能力。网络环境不仅能够将传统的教学时空上的控制打破,而且还能够使课程的受益面扩宽,同时也增加了一种有机化学实验教学的形式。

(三)提高有机化学教师的素质

在绿色化学理念的推广中,教师起着关键性的作用。老师的素质和水平直接影响着教育教学的发展状况,因此,加强对教师队伍素质的培养是非常有必要的。有机化学老师要积极树立环保意识,强化可持续发展的价值观念,及时更新教育理念,大胆摒弃传统的化学教育观念,在现行的有机化学教学中贯彻绿色观念,使学生保护、爱护环境的意识得到强化。有机化学的老师要做好知识的传播者,不仅要给学生渗透化学专业的相关知识,更要将自己掌握的与环境、资源相关的知识动态床传递给学生。因此,我们的有机化学老师需要不断充实自己的知识,更新知识,积极参与教学交流活动。

三、总结

有机化学是高校众多专业的基础课程,有机化学实验是保证教学质量的关键,通过有机化学实验不仅能够使得有机化学理论得到验证,而且还能够将理论进一步创新,促进理论与实践的共同发展。与此同时,将绿色理念贯彻到有机化学实验中不仅能够节省化学材料,而且能够降低化学材料对环境的污染,同时还能够为师生的安全提供保障,进而使学生的有机化学成绩得到提高,促进有机化学教学质量的提高。

参考文献:

[1]韩艾丽.在化学教学中渗透绿色化学的思想[J].新乡教育学院学报,2008,21(3).

有机化学的作用范文第2篇

关键词:高中化学;有机化学;解题方法;解题技巧

有机化学是高中化学中的重要内容,也是每年高考的必考题。但是,许多同学面对有机化学题时,却感到无从下手,表面上感觉应该会做,却并未解答出来。究其原因,还是由于学生们的基础知识不牢固、解题思路不正确,解题技巧不到位。所以在高中化学教学中,加强有机化学的基础知识训练,强化有机化学各题型的解题方法和技巧十分必要,也十分关键。

1.有机化学的概念及基本题型

有机化学是与无机化学相对立的一个化学名词。简而言之,它就是指研究有机物的化学,而有机物是指含炭元素的化合物。

有机化学主要研究有机化合物的基本性质及其转化规律,而高中有机化学的各题型也主要是围绕几十种有机化合物的基本概念、基本性质、重要反应、结构特性、机理规律等而设计的。归纳起来,高中有机化学的基本题型有以下四大类:①命名与结构;②反应转化与反应机理;③结构式推导与合成设计;④活性比较及有机化学鉴别。

2.有机化学的解题思路

高中学生已经具备了一定的思维能力,掌握了一定的思维方法。解答有机化学类的题目,就是要通过思维方法将有机化学的基础知识转化为问题答案,带着疑问去思索、探究。根据有机化学的学科性质,笔者认为其解题思路主要分为三个步骤,依次递进、层层深入(如图1所示)。

第一是审题。从题目中获取相关信息、收集信息,并进行分析理解和定位,将不熟悉的知识点转化成熟悉的知识点,将概括性、抽象性的目标问题分解为若干具体的、形象的小目标问题,从而真正读懂题目、理解题意。第二是解题。这时需要将题目中的若干小问题与所学的有机化学知识点联系起来,提出假设,并根据所收集的信息进行正向推导、反向思维、逆向演变,用已知的概念、程序和方法来解答问题。第三便是检查与完善。用熟知的知识、原理来检验前面的推断过程是否正确,信息是否吻合,并通过画示意图的方式,将问题转化为公式,补充完善答案。

图1 有机化学的解题思路

3.有机化学各题型的解题技巧

(1)命名与结构类

高中有机化学中的这类题型主要是考察学生是否掌握有机化合物中的顺式、反式、手性特征;是否了解如螺环、桥环、杂环化合物殊的母体;是否掌握了各个官能团的位次、原则、性质和有机反应条件;是否能够根据化合物命名的结构式推断其属于哪一类,从而得出其母体名称等等。

例如,在分子结构“CH3-CH=CH-CC-CF3”中,这六个碳原子是否在一条直线上和一个平面上呢?这是一道典型的有机化学命名与结构题型,解决这类题目的方法,就是要以扎实的基础知识为后盾,对各官能团的性质理解并掌握透彻,然后分析已知条件、推导未知答案。根据题目,我们看到结构中的前面四个(CH3、CH、CH、C)碳原子在碳碳双键(具有120°键角)的作用下,处于同一个平面;而后四个(CH、C、C、CF3)碳原子在碳碳三键的作用下,处于同一直线上。所以,这六个碳原子未在一条直线上,但在一个平面上。

(2)反应转化与反应机理类

这一类题型主要考察两个方面,一是能否根据已知反应进行分类、确定反应的方向、特殊性以及反应产物的顺反式、构象的稳定性等等。二是了解有机化合物的反应原理,知道反应物与产物间的结构变化,其分子结构中的化学键、官能团有何变化;学会区分其反应的属性和反应机理类型,找到反应的进攻质点、中间体、过渡态等等。

解答这类题目时,也必须要有扎实的基础知识,要有比较地掌握有机化合物的反应现象、反应条件、反应类型和反应机理,熟知不同化合物的不同反应规则、效应及活性次序等,解题时才能做到游刃有余。比如某有机化合物的结构式为:

CH2=CH-CH2- -CHO

那么,请问该有机物是否具有加成反应和加聚反应的性质呢?解答这道题,首先我们要知道什么是加成反应、什么是加聚反应?其次,我们要学会分析和理解题目中的分子结构式,将“结构式语言”转化成我们熟悉的语言表达;再者,要善于分析结构式中的各化学键、设想各官能团可能出现的变化,然后判断其反应归属。这样一来,我们就很容易得出答案。

(3)结构式推导与合成设计类

有机化学中的结构式推导题目,其题目本身就是一种思考和解题的方法。即运用流程图的方式,将问题罗列出来;能够列出各种化学键的组合、计算出结构式中的不饱和度。当然,除了正向推导,也可以采取反向推理的方法,从最简单、最熟悉的知识点进行突破,然后假设,一步步推导、演变、排除,从而得出结论。而合成设计类题型,则是根据目标分子结构式,分析其骨架结构、所涉及的官能团、对称性质,学会如何对结构进行分割组合,最终选择方式合成目标化合物。

(4)活性比较及有机化学鉴别类

高中有机化学中的化合物活性比较是十分重要的,有助于学生更加清晰地了解不同化合物的性质。化合物有酸碱性、溶解性、亲核性及亲电性等性质。例如区分叔醇、仲醇及伯醇与盐酸之间的反应活性。我们首先要熟记基本物质的活性次序;然后,要知道这三类化合物的异同处,区分它们的反应特征及现象;最后做出判断。此外,还需要注意的时,在进行化合物活性比较鉴别时,要考虑吸电子基团与斥电子基团,诱导效应与共轭效应等因素对其性质的影响。这样更有助于我们的学习和推导。

参考文献:

[1]赵文刚.张英锋.探析有机推断题的解题策略[J].高中数理化,2009年第4期.

有机化学的作用范文第3篇

有机化合物是指含碳的化合物,有机化学又称为含碳化合物的化学,是研究有机化合物的结构、性质和制备的学科,是化学的一个重要分支。有机化学学科涉及到多方面的知识内容,例如:人口和健康问题、材料应用、能源、信息技术等,作为一种新型高科技术为社会的发展和科技的创新提供了动力,利用有机化学方法可以有效的解决国际性核心问题。

2有机化学与环境的关系

2.1有机化合物对环境的污染

有机化合物与人类生活的衣食住行息息相关,也是环境污染的罪魁祸首。随着合成技术的成熟发展,有机化合物的种类越来越多,他们每天以惊人的速度排放在人们生活的环境当中。目前环境中主要的有机污染物有金属有机污染物,;烃污染物;含氮、磷有机污染物;含氧、硫有机污染物;含卤素有机污染物、天然产物污染物。

2.2有机化学的应用是治理环境污染的重要手段

有机化学在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着主要的作用,而且随着日益突出的环境问题,在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。虽然目前环境问题与化工行业有关,但是有机化学的合理应用对环境的保护作用也是显而易见的。例如将煤中的元素原子100%转化成对人类有益的有机产物,减少了煤燃烧过程中产生的废气,也在环保的基础上提高了利用率;有机化学研究出残留时间段、药效更专一的农药可以减轻对土地的污染等等。自20世纪90年代初,科学家们就提出了“绿色有机化学”的概念,旨在建设绿色的合成工艺环境,在增强经济建设的同时有效的保护了环境。

3在有机化学教学中提高学生的环保意识

在有机化学教学中提高学生环保意识的措施具体包括以下几个方面:

3.1在有机化学理论教学中提升学生的环保意识

我们可以利用多媒体技术具有图、文、声并茂的特点,直观、生动、活泼的表达教学内容,激发学生的学习兴趣[2],提高思想意识。例如在学习烃类化合物时,融入石油炼制有关能源危机的知识,介绍汽车尾气是城市污染的主要污染源;讲解烯烃时,介绍由塑料袋、一次性餐盒造成的白色污染;卤代烃学习中,介绍臭氧层破坏的主要原因是冰箱和空调的使用的大量制冷剂氟利昂;教学芳香烃类时介绍目前多环芳烃类的苯并芘是一种强致癌物;酮类化合物的教学中,介绍室内空气污染的主要污染物甲醛等。这样的讲解有利于学生加强对环境污染的认识并且可以增强环保的意识以及对化合物结构的掌握。

3.2在有机化合物实验教学中培养环保意识和方法

实验教学是化学教学中必不可少的一部分。在实验教学中更要重视学生的环保意识的培养,规范化学实验的方法,减少化学品的用量,有效处理实验结束后产生的废弃物,以达到尽量避免污染环境的目的[3]。教师应在实验教学中规范学生的实验行为,这样才能达到环保教育的目的。在化学实验中,教师必须教授正确的实验方法,指导减少实验中有机化学品的用量。要尽量遵循少利用资源,少产生废物的原则,尽量利用新方法和新技术,来预防和减少化学的污染。

3.2.1设计绿色化实验

所谓绿色化实验,就是指在实验内容、实验方法、实验试剂的选用上进行最优选。可以选择毒性小、污染低、现象明显的项目,对于部分必须要进行的实验进行试验路线的改革,采用污染小的原料进行[4]。开展有机化学教学的教师应不断学习有关环境保护的多方面化学知识,掌握新的化学工艺和当前社会发展的动态,将这些新鲜的化学环保知识与课程结合起来,设置一些创新性的绿色实验,提高学生学习兴趣同时,增强学生的环保意识。如甲醇羰基合成法是制备醋酸的最佳合成路线,具有反应的高选择性和对环境的友好性,现已代替了传统的乙烯氧化合成法路线。

3.2.2有机化学实验的微型化

有机化学实验的微型化是绿色化学的一个重要方面,微型化实验具有反应时间段、现象明显、节省实验用品和对环境污染小的特点。在实验的过程中,使用微型仪器,既减少了药品量也缩短了时间更减少了三废的排放。一氧化碳催化偶联合成草酸是一氧化碳在催化剂的作用下与亚硝酸酯偶联反应生成草酸二酯和氧化氮,草酸二酯水解得草酸和醇。反应生成的氯化氮部分氧化为二氧化氮。氧化氮和二氧化氮生成三氧化二氮,三氧化二氨与醇酯化反应生成亚硝酸酯,亚硝酸酯能够循环使用,这种微型化的实验具有极好的环保效果。

3.2.3设置连续化的实验内容

可以设计有关联的综合性的实验项目,将部分实验的产物或者废弃物应用到另一个实验当中,减少实验室废弃物的排放量[5]。这样既能避免各个实验孤立起来,也可以增强实验过程的连续性和综合性,使学生在掌握实验过程的同时增强了环保的意识,减少了环境的污染。苯胺的生产以前主要采用铁粉还原硝基苯的工艺路线,这种路线的主要缺点是设备腐蚀严重、操作维护费用高、生产过程产生大量铁泥、废渣和废水,其中含有对人体危害极大的硝基苯和苯胺,现在主要采用硝基苯经活性铜催化氢化制备,可进行连续生产污染小,弥补了传统实验的不足,避免了实验资源的浪费,两种合成方法介绍如图所示。

4结语

有机化学的作用范文第4篇

[关键词]金属有机化学;课程建设;人才培养

金属有机化学课程是有机化学和无机化学交叠的一门分支课程,它是在无机化学和有机化学相互渗透的过程中发展起来的,主要涉及金属有机化合物的合成及其相关反应。纵观金属有机化学的发展充满了大量的意外发现。早在1827年,丹麦药剂师Zeise用乙醇和氯铂酸盐反应而首次合成了金属有机铂化合物。之后,科学家们通过不同的方法合成了大量的金属有机化合物,并研究其在催化,材料等领域的应用。随着研究的深入,已经有许多科学家涉猎这方面的研究,自1963年以来,已有20多位科学家获得了金属有机化学方面的诺贝尔化学奖。由此可见,金属有机化学具有重要的科学意义,并不断推动人类社会进步和科学发展。这也体现了在高等院校开设金属有机化学课程的重要性。因此本文将从开设金属有机化学课程的作用,教学目标与任务,教学方法与手段及师资队伍建设等方面探索和分析地方高等院校开设金属有机化学课程的意义。

1金属有机化学课程的作用

金属有机化学作为有机化学和无机化学的交叉学科和分支学科之一,通常是普通高校高年级本科生的选修课程以及无机专业和有机专业研究生的必修课程。该课程涉及的基本理论较深,特别是一些理论需要借助无机化学理论来理解,同时也要有机合成功底,因此这就需要学生要正确掌握无机化学和有机化学的基础理论知识;如有有机化学中的各种合成策略及无机化学中的各种配位场理论,晶体场理论及十八电子规则等。因此,通常高校在制定本科生人才培养方案时将会首先开设无机化学和有机化学课程,而金属有机化学作为选修课程供有兴趣的同学学习,本科生对金属有机化学课程学习的要求不高,只要能够掌握基本的金属有机化学理论和相关化合物的制备方法即可,这能为他们今后考研打下基础。而对培养研究生而言,特别是对于金属有机合成及金属催化专业研究生,这门课程的开设能够极大地增强该专业研究生的专业理论知识,有利于学生利用相关知识解决科学研究中的具体问题,从而进一步培养了学生的学习兴趣。

2金属有机化学课程的教学目标与任务

金属有机化学课程教学主要完成基本的理论讲解,如配位化学,金属配合物的相关性质等,以及不同的反应类型与机理,金属有机化学的物理测量方法及其在有机合成及生物方面的应用,向学生讲授完这些知识后,希望能够达到以下的教学目标及任务:(1)提高学生的思想道德品质,文化科学知识和身心素质;(2)使学生掌握基本的金属有机化学知识和培养学生运用该知识的能力,从而提高学生学习该门专业课程的学习兴趣;(3)使学生掌握金属有机化学的实验技术,如无水无氧操作技术等;(4)使学生了解金属有机化合物的形成方式,金属配体的配位类型及一般性质;(5)了解金属有机化合物的类型及所发生的反应;(6)掌握氧化加成与还原消除反应以及插入反应这些典型的反应类型;(7)掌握均相催化的机理,包括烯烃的异构化、加氢反应、氢甲酰化、偶联反应等反应类型;(8)熟练掌握金属有机化学的相关应用,如烯烃的复分解反应、碳氢键活化及金属有机功能材料等方面的应用。

3金属有机化学课程的教学方法

在讲述这门课程之前,必须首先选定好一本教材,目前关于这门课程的教材很多,最近出版的是宋礼成院士和王佰全教授编写[1],这也是目前关于金属有机化学教材中最全面的教材。确定教材之后,形成各位教师独有的教学方法,需要老师们自己在教学过程中不断积累、创新和探索,在此,我通过浏览文献、并结合在学习金属有机化学过程中的心得以及地方高校的教学要求,对金属有机化学教学方法做如下总结:

一、以“激发兴趣”、“熟练掌握”、“形成系统”、“灵活运用”为目的的教学模式。以通俗易懂的教学案例激发学生的学习兴趣,比如学生通常喜欢老师给他们讲解关于某个反应类型的反应机理,开动学生的思维能力;以熟练掌握教材中的归纳性及总结性的反应类型、机理及相关应用。形成系统即在学习的过程中带领学生抓紧教材中的一条主线。;灵活运用即能够让学生利用所学到的相关理论解决金属有机化学问题。

二、强化和注重基础理论知识的讲解。作为交叉学科,金属有机化学涵盖无机化学及有机化学专业两方面的专业理论知识。使学生弄懂了基本理论,这样让学生在今后的学习过程中能够灵活地运用这些理论解决金属有机化学问题。从大的方面来讲,其基础知识分为两大类:金属有机化合物的合成及测量该类化合物在材料,催化剂高分子科学上的应用[2]。

三、注重基本问题及金属有机专业术语的讲述。在学习金属有机化学的过程中,往往我们会接触到很多新的问题及专业术语。基本问题主要涉及的是反应机理的讲述,如氧化加成与还原消除机理,亲电与亲核取代反应机理,插入反应机理及复分解反应机理等,这方面的教学,不能强迫学生去记忆,而是提醒学生今后碰到类似的反应能够抓住反应的本质。而对于金属有机专业术语主要可能涉及一些人名反应以及反应机理中描述的专业术语,有时描述金属配体多重键,如卡宾和卡拜等。四、借助现在教学技术为教学手段,启用网络教学模式[3]。在学习该课程的过程中,经常会接触到画图和反应图示以及反应机理的描述。这样可以提高教学效果。

4师资队伍建设方面

担任金属有机化学课程的教师可以是有机化学专业的老师,也可以是无机化学专业的老师,但必须在金属有机方面具有较扎实的理论基础,当然,教学经验是逐渐积累起来的。近年来,随着研究生招生人数的扩大,全国一流的高等学校为地方院校输送了大量金属有机化学专业方向的博士研究生,这样壮大了地方高校金属有机化学的教学队伍及科研队伍,为专业人才培养提供了有力保障。总之,地方高校开设金属有机化学这门专业课程,对高校提高人才培养质量,加强有机化学及无机化学两门专业课程的发展具有重要意义。今后,我们也将继续关注、重视和发展这门课程的硬件建设和师资队伍建设。

参考文献

[1]宋礼成,王佰全.金属有机化学原理及应用[M].北京:高等教育出版社,2012.

[2]高伟,伍乔林,罗旭阳.《金属有机化学》教学中的几点体会[J].高教学刊,2016,14:66-67

有机化学的作用范文第5篇

教材的整体水平高于目前所用的生物类和医学类基础有机化学,但低于化学专业的基础有机化学。该书在编写的指导思想、编排体系和教学内容上都有较大的改革和突破,具有以下5个方面的特色[2]。编写教材的目的在满足学生有机化学知识需求的同时,提高学生的自学能力,把培养学生分析问题和解决问题的能力作为首要目的。不仅要求学生要知道有机化学的主要内容和知识点是什么,更重要的是让学生明白这些理论与知识为什么是这样。为此,教材将“有机化合物的构性相关规则”应用并贯穿于所有章节[3-4],以培养学生逐渐掌握以结构为中心来分析问题和解决问题的习惯和能力,避免学生养成过分依赖死记硬背的不良习惯。教学内容和编排体系不刻意追求内容与体系的完整性,而是以有利于教师教学和学生自学为主要原则。例如,在介绍完各类单官能团化合物和一些重要合成反应(如周环反应)之后,在第十六章引入以单官能团转换为主的“有机化合物制备”。这种编排不同于现有其他教材的各章单独介绍的做法,避免了有些合成反应(如武兹反应)的过早出现,既达到对前面各章内容的复习和总结的效果,又有助于学生了解各种官能团之间的相互联系以及系统掌握一些常见的重要有机合成反应。编写教材的指导思想以共价键理论和电子效应理论为基础,以构性相关规则为指导和基本程序,以反应机理为重点。介绍反应机理时,不重要或不是很清楚的反应机理一般不做介绍,对重要的已经明确的具有普遍性的反应机理则一定要讲清讲透。例如,本书用较大的篇幅对亲核取代反应机理做了详细介绍,而不饱和烃的常规催化氢化反应、醇/酚类的氧化反应等机理则不做介绍或一带而过。英文专业词汇的补充为了便于双语教学,给出了一些常见且重要的化学名词的英文名称。新发展学科与技术的介绍为了提高学生学习有机化学的兴趣,扩宽学生的知识面,每章的最后都附加了一些仅供学生自学的内容。主要包括3个方面:与有机化学密切相关的分支学科的介绍,如绿色化学、组合化学、超分子化学、抗体酶学、有机合成化学、不对称合成技术等;有机化合物的分离技术,如色谱技术;与相关章节密切相关的重要化合物的介绍,如生物碱、黄酮、β—内酰胺类抗生素、维生素C、维生素D等。该教材难易适中,各章节内容安排合理,内容丰富而广泛,有较大的专业覆盖面,可适用于各类应用化学专业以及对有机化学知识需要较多的生物类、医学类、制药类等专业的教学。自出版以来,一直被中国农业大学、西北农林科技大学、石河子大学、青海大学、青海师范大学、延安大学、塔里木大学、渭南师范学院、洛阳师范学院等10所高校使用,受到师生的一致好评。

量身定制适合应用化学专业的教学大纲

对不同专业的学生,有机化学教学大纲的要求自然不同,课时的多少也不一样,专业侧重点也应当有所区别。我们收集了全国18所高校应用化学专业有机化学课程的教学大纲,其课时分配(表略)。调查中发现,包括我校在内的很多高校应用化学专业的有机化学课程的教学大纲是在理科化学专业的教学大纲基础上稍作调整而制定的,这无法达到应用化学专业有机化学课程的教学目标。此外,由表1可以看出,以上18所高校应用化学专业有机化学教学大纲中,无论是总学时还是各章节的课时分配差异都很大,这不能满足新的课程建设的要求。因此,为了使学生在有限的教学课时内掌握有机化学的基本知识和理论,结合近10年的教学实践,我们为应用化学专业的学生制定了新的教学大纲,其教学内容及课时分配(表略)。

不断革新教学内容

调查中发现,各所高校应用化学专业有机化学的教学内容陈旧落后,没有专业特色,自然不能满足学生的需求。为此,我们在教材中安排了21章内容,划分为七大学习模块。第一模块为有机化学的基础理论,简要介绍从高中化学、大学化学原理、无机化学到大学有机化学的过渡性和共性的基础理论以及学习有机化学所必备的一些基础理论知识。第二模块由第六章和第七章组成,分别介绍有机化合物中的立体化学和如何利用现代波谱技术确定有机化合物的结构。第三模块由第二到第五章、第八到第十四章组成,主要按照官能团分类介绍各类有机化合物,这是教学的重点。第四模块为第十五章,根据反应类型重点介绍周环反应。第五模块为第六章,该章是在学完各类有机化合物之后,集中介绍它们的制备方法,主要是不同单官能团之间的相互转化,是对前面各章中一些具有重要合成价值的化学反应的复习、总结和归纳。第六模块为生物大分子,由第十七到第二十章组成,主要介绍与生物有机体相关的有机化学知识。第七模块为第二十一章,是人工合成高分子化学简介。各模块之间既相互联系,又相互独立。第四到第七模块可根据不同专业的需要而选择讲授。以该教材为教学指南,结合我们多年的教学经验,教学过程中还应注意以下5点。(一)教学目标明确教学目标是教学活动预期的教学效果。目标明确是教学成功的前提,它直接影响教学效率。不能单强调教师教的目标,更要让学生清楚学的目标。只有教与学的目标明确一致,教学才能成为双方自觉的追求,形成教学合力[5]。我们从加强学生知识、培养学生素质和能力的角度出发,制定了有机化学教学的总体目标;对于每一章节,还制定了相应的具体教学目标,指出重点、难点,设计不同的教学方法,安排不同的教学形式来突破难点,突出重点;使每一章节乃至每一堂课的教学方法都有针对性,有效利用有限的课堂时间来完成预定的教学任务。(二)教学内容要主次分明,重点突出例如,讲解命名时,重点讲述系统命名法,但也要提及习惯命名法和俗名法。讲解各类有机化合物时重点为化合物的化学性质与制备等,化合物的分类和物理性质则应略讲或让学生自学。学生自学能力也是大学生培养的一个重要方面,可以安排一些自学知识,提前布置好任务,让学生有目的地去学习,这样既节约了上课时间,又锻炼了学生的自觉学习能力。(三)及时更新教学内容安排教学内容时,应当略去部分过时和繁琐的内容,及时补充当代有机化学最新的科研发现和应用成果,特别是生物、材料、环境、能源、纺织等领域的交叉发展及应用,还应适当介绍诺贝尔化学奖获得者的标志性工作,力争把最新信息及时传达给学生,以激发学生创新的动力和学习的劲头[6]。此外,在强化基础知识的同时,及时引入与有机化学关系密切的学科,如生命科学、材料科学、食品科学、农药化学等的新成果、新技术、新方法,将经典有机化学理论与学科前沿发展相结合,既保证了教学内容的科学性和先进性,又使学生充分体会到自己所学知识的可用性[7]。例如,自由基是生命过程、大气污染等有关问题中常用的一个术语;等离子体被称为物质的第四态,已成为一种在加工工艺和材料科学中使用的新技术;纳米材料与纳米合成技术等均可加入到教学内容中,当然它们所占时间很短,也许只有几分钟时间,而且不必每节课都涉及;但这些前沿问题一定要有,它们可以吸引学生,激发其好奇心与求知欲。(四)导入式教育,激发学生的学习兴趣有机化学是一门基础学科,经过了长时间的发展积累成型,大多是最基本的知识,讲解较为枯燥。而兴趣是最好的老师,是学生主动学习的原动力,只要学生对所学课程产生浓厚兴趣,他们就会主动地去学习[8]。教师平时应注意多收集和有机化学相关的生活小常识,将科普知识和生活常识引入教学,使课堂学习有趣生动,以提高学生的学习兴趣。例如,在绪论中介绍有机化学在应用化学专业中的地位和作用,使学生了解有机化学的重要性。又如讲烯烃这一章内容时,介绍乙烯对水果的催熟作用,提醒学生在以后的章节里还会遇到其他类型的植物催熟剂,要求他们注意总结;讲解醇和酚时,结合过度饮酒对人体的危害,介绍红酒、白酒、医用酒精及工业酒精的区别、作用及危害,使学生在增长知识的同时,也接受了安全教育。另外,要介绍有机化学的学习目的和学习方法,以加深学生对这门课程的了解,帮助他们更好地学习。(五)将绿色化学渗透到教学中,增强学生环保意识绿色化学不仅是当前的热门话题,而且代表了化学的发展方向。课堂教学中把绿色化学与有机化学恰当地连接起来,在给学生讲解有机化学知识的同时培养他们的环保意识,提高学生的整体素质,自觉将绿色化学应用到生活和工作中去。教师要在教学中结合实际,对教学内容中涉及的绿色化学知识进行强化,使学生自觉地树立起绿色化学意识。

有机化学的作用范文第6篇

关键词:绿色化学;有机化学;有机化学实验

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)13-0049-03

我校是少数民族高等院校,绝大部分学生来自于偏远少数民族地区,为少数民族地区经济、文化、教育、科技的可持续性发展培养优秀人才是学校的光荣使命。进入21世纪后,高等教育的培养目标已不再是单纯的专业技术人才,而是要有高度的社会责任感、优秀的专业技术素质、较高的环境意识、能把问题放在社会环境中综合考虑的高素质人才。《有机化学》和《有机化学实验》是我校化学与材料科学学院、生科院和药学院三个学院多个本科专业的基础必修课,其重要性毋庸置疑。有机化学理论知识的系统掌握和有机实验技能的提高将为学生后续专业课程的学习奠定基础,绿色化学教育作为有机化学的一项重要的研究内容,应该体现在它的教学内容和课程体系改革中。用绿色化模式对传统有机化学教学进行改革,在教学中渗透绿色化学思想既能提高有机化学教学效果,也有利于激发学生的学习兴趣培养其创造力,增强他们的环保意识,使他们毕业后能更好地为民族地区的发展服务。我们有机教研室近年来承担了本校三院多个专业的所有有机化学及实验的教学工作,在教学实践中结合学生自身特点和各个专业需要,对传统有机化学进行绿色化模式的改革,取得了良好的教学效果。

一、有机理论教学内容绿色化模式的探讨

把绿色化学的理念贯穿于有机化学教学中,教学内容体现了绿色化学的新内容和新成果。教师在理论教学和实验教学等方面,让学生了解绿色化学,树立起绿色意识。有机化学的教学要尽可能地反映时展的特色,进入21世纪后为保护人类生存环境的需要,绿色化学技术已成为当前有机化学的热点和前沿之一,其研究内容涉及再生的原料、溶剂、催化剂、试剂、设计安全的化学品及绿色合成方法等,因此在有机化学理论教学过程中有必要结合讲授内容适时地增加环境保护、绿色化学方面的知识以适应新世纪的要求。针对近年来基础有机化学教学学时缩短的背景(如我校化学专业有机化学从108学时缩短至96学时,有机实验从72学时缩短至60学时),在有机化学理论课的教学中全方位多视角地讲授绿色化学已不太现实,我们的策略是在满足有机化学教学的基本前提下,将绿色化学的内容有机地融入到传统的教学内容中,涉及绿色化学方面知识及时地进行适当的知识更新和思维的拓展,教学时间比较灵活,多则5~8分钟,少则2分钟,不会对原本紧张的教学时间造成冲击,还能使课程内容丰富具有活力[1]。我校化学专业有机化学所用教材是胡宏纹院士编写的《有机化学》(第三版),我们在讲到卤代烷时会引出制冷剂氟里昂在光照条件下会破坏大气层中的臭氧平衡的实例,如果失去臭氧层的保护,照射到地面的太阳光紫外线增强,其中波长为240~329纳米的紫外线对生物细胞具有很强的杀伤作用,对生物圈中的生态系统和各种生物,包括人类,都会产生不利的影响,因此生成绿色环保的制冷剂是势在必行的。在讲解Diels-Alder反应的特点时,让学生了解到该反应不仅产率高,而且其原子利用率达到了100%,无废弃物生成,符合绿色化学的要求是合成环状化合物的重要方法之一,进一步引申除了D-A等加成反应外,重排反应的原子利用率也能达到了100%,另外取代反应、消除反应也是符合原子经济性原则的有机反应。在芳烃的讲授中我们会告诫学生汽车的尾气及香烟燃烧的烟雾中都含有致癌作用的稠环芳烃苯并芘,含多卤代芳烃的农药,除草剂在自然环境中难降解,毒性大,长期使用会对环境和生态产生不可逆转的影响,倡导学生选择绿色生活方式,树立绿色环境意识,做到人与自然和谐共处。由于绿色化学的内容包含化学及其相关学科先进的思想理念和新颖的科技成果,教师通过这种在恰当的知识点中渗透绿色化学的模式,有利于调动学生学习有机化学的兴趣,培养学生的创造力。

二、有机实验绿色化模式的探讨

有机化学实验教学对学生科学思维、动手能力和创新意识的培养起着重要作用,但大部分有机实验都会产生污染,这些污染主要是实验过程中产生的一些有臭味有毒或有腐蚀性的副产物、反应中需要使用的部分有毒的试剂和溶剂、反应结束后对产物进行后处理时产生的污染物等。对这些污染物处理不当,常常会使有机实验室甚至整层楼中充满了有刺激性气味的有毒性气体,毒害师生的健康,污染环境,这就要求教师在实验教学中既要科学、直观地展示实验所要达到的目的,又要尽量减少实验过程中有毒试剂的用量,提高试剂的利用效率,减少对环境的污染[2,3]。针对这些问题,笔者所在教学团队在结合本校实际情况对有机实验的绿色化模式进行了一些有益的探索和实践,取得了良好的效果,现将这些探索和实践总结如下。

1.有机实验教材建设绿色化。有机实验要体现基础与前沿、经典与现代的有机结合;改造传统的实验教学内容和实验技术方法,加强综合性、设计性与创新性实验,为了使学生在接受部分绿色化学理论的同时掌握绿色化学实验操作技能,培养绿色化学情感,2010年罗冬冬老师主编的《有机化学实验》化学工业出版社正式出版并选做为我校三个学院多个专业的实验教材。教材自始至终贯穿着绿色化学的理念,精心选择实验内容,优选实验项目,删去部分对师生健康影响大、对环境毒害大、对有机实验基本操作训练作用较小的制备实验,对一些污染大的合成制备实验选择以水或离子性溶液等可重复再生型的溶剂进行制备,引入微波辅助加热等新技术或新的合成路线,教材采用微量及半微量实验,新型的微量及半微量实验试剂的用量比传统的有机实验的试剂用量减半甚至更多,这样在保障实验教学效果的前提下,不仅可以节约实验用的试剂、降低实验经费、缩短实验所需的反应时间,还减少了污染物质的排放,更加降低了治理污染的难度。实验内容丰富且绿色化,实验内容不仅包含传统的有机合成实验,也有部分天然产物的提取和分离实验[4]。

2.实验规划绿色化。我们在学生单人单组进行有机实验,保证实验教学质量的基础上,对有机实验整体规划,在积极开展微量或半微量实验教学的同时,合理规划有机实验顺序,尽量做到从简单合成向系列化多步合成过渡,使合成产物循环使用,实现零排放。例如我们在第一学期的合成实验中合成的苯甲酸乙酯经无水处理后可以作为原料用于下学期的三苯基甲醇的合成实验中,高年级学生合成的产物乙酰苯胺可以作为低年级学生练习重结晶操作的原料,正溴丁烷作为烷基化试剂用于化学综合实验中。

3.实验过程绿色化。反应条件如反应温度、试剂、溶剂或某些反应中带水剂的选择是实验过程是否达到绿色化的关键之一。如在正溴丁烷的合成实验中回流时温度过高会使正丁醇炭化,正溴丁烷产率降低,还会增加污染环境的酸性尾气二氧化硫,单质溴和溴化氢的生成,需要学生通过调节电压控制回流速度以1~2滴/秒,以避免产生大量酸性尾气;反应结束后还要冷却5~10分钟后才能关掉冷凝水管拆去尾气吸收装置。在国内大多数有机实验教材中环己酮的制备是通过重铬酸钾的硫酸溶液氧化环己醇而得,这种方法中硫酸用量较大,生成的铬离子污染环境,后处理烦琐,苏州大学郭晓稚等报道了用绿色氧化剂H2O2代替铬酸制备环己酮的方法[5];苯甲酸乙酯的合成中使用的带水剂是苯,由于苯的毒性较大,有文献[6]报道了其合成的改进方法用环己烷代替致癌带水剂苯,可以采用对比实验教学法分别用铬酸、苯等传统氧化剂、带水剂和H2O2、环己烷等绿色试剂来合成环己酮和苯甲酸乙酯,使学生在实验过程中能直观感受到这些方法的本质区别,通过相互交流,加强对绿色化学理念的理解。实验过程绿色化的另一个重要方面是对实验废弃物的妥善处理,有机化学实验中的废弃物主要是实验过程中产生的一些有臭味有毒或有腐蚀性的副产物、反应结束后对产物进行后处理时产生的污染物等,我们的方法是学生能自己处理的废弃物就让其自行处理后排放,不能自己处理的就收集与表明成分的废液桶中集中处理,如在正溴丁烷的制备中吸收尾气的氢氧化钠溶液就可以中和洗涤正溴丁烷中杂质的浓硫酸。有机溶剂如苯、乙醚、乙醇等则分别回收到指定容器中,经重新蒸馏纯化后可重新使用,这样既可以培养学生绿色化学思想,还可以节约资源,减少化学品的排放。

绿色化学的基本思想是利用一系列原理来降低或消除化工产品的设计、生产及应用中有害物质的使用和产生的科学。绿色化学理念体现了现代化学理论与社会的相互联系,从绿色化学的角度审视传统的有机理论和实验教学,给基础有机化学教学改革,更新教师的知识结构来提高有机化学教学效果提供了切入点。我们要用节约能源和防治污染的观点去重新审视和改革传统的有机化学理论和实验教学,把绿色化学和原子经济反应的理念引入到有机化学理论和实验教学中,改变传统的教学和实践脱节的困境,培养学生爱护资源保护环境的意识,最终从源头上解决环境与生态的困境,可以达到提高有机化学理论和实验教学的质量的目的,为经济相对落后的民族地区输送德才兼备的高素质人才,为少数民族地区经济的发展做贡献。

参考文献:

[1]李汝雄,王建基,胡应喜.化学的绿色化[J].化工高等教育,2002,(4):37-39.

[2]王敏,宋志国,王秀丽,等.绿色化学理念与实验[M].北京:化学工业出版社,2010:4.

[3]任玉杰.绿色有机化学实验[M].北京:化学工业出版社,2007:4.

[4]罗冬冬.有机化学实验[M].北京:化学工业出版社,2011:11.

[5]郭晓稚,陆新华,姜文清,等.环己酮合成实验的改进[J].大学化学,2011,26(6):60-63.

[6]汪云松,李霁良,何严萍,等.合成苯甲酸乙酯的改进方法[J].大学化学,2010,25(2):36-38.

有机化学的作用范文第7篇

关键词:金属有机化学 进展 探究

中图分类号:TQ11 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(a)-0013-01

1 简述金属有机化学

1.1 金属有机化合物的组成

金属有机化合物即为碳元素和金属元素经过某一反应而形成的化合物,人类发展比较早的金属有机化合物主要有格式试剂、而叔丁醇钾等化合物,这些化合物的结构是由金属原子和氧原子组成的,所以不能认为格式试剂、而叔丁醇钾等化合物是金属有机化合物。从广义上讲,金属有机化合物中的金属指的是一些具有金属性质的非金属元素(如硫、碲、硒、硼、硅、砷等),实际上,这一定义已远不符合经典金属有机化合物的范畴。但是因为元素有机化学和金属有机化学之间存在紧密的关联,所以,即便是分不清元素有机化学和金属有机化学的概念,也不可能造成什么麻烦。

1.2 金属有机化学研究分类

我们将对金属有机化合物的探讨的科学称之为金属有机化学。在学术界中,这一化学往往被分为两种。

1.2.1 探究金属有机化合物的合成及金属有机化合物的性质

采用一系列方法合成金属有机化合物并研究它的一些物理化学性质,其实质上就是合成金属有机化合物,并且研究这些化合物的相关物理性质和金属有机化合物在高分子材料科学领域中的应用。

1.2.2 探究金属有机合成化学

采用一系列方法研究金属有机化合物如何在合成中得到更好的应用,虽然金属有机化合物也在合成的范围之内,此外,还通过其他一些方法获得一些配体,但是其主要目的是研究金属有机化合物在有机合成学上所起的作用,这类研究本质上就是研究金属有机合成化学。

我们可以从上述论述中得知,金属有机化学是一种由多种学科构成的组合学科,其构成学科主要有晶体学、无机化学、材料学等和有机化学等一系列学科,金属有机化学对于不对称有机合成学而言有着重要的基础性作用,被认为是现代的有机化学界研究的重中之重。

2 我国金属有机化学进展

2.1 主族元素金属有机化学

2.1.1 有机硅化学

现如今,有机硅化合物广受人们的青睐,究其主要原因有其种类多种多样,使用范围广。从20世纪50年代开始,林一和王葆仁等人合成对有机硅聚化合物和有机硅单体领域做了大量的工作,其主链是硅氧烷。后来,北京大学也对领域做了大量的研究工作。目前,有机硅工业体系已经在我国形成了,下列五个品种早已完成了其工业化进程,即为硅橡胶、硅凝胶、硅树脂、硅偶联剂和硅油等五大品种,此外,它们还对我国经济和国防建设起到了身份重要的作用。

2.1.2 有机硼化学

21世纪60年代末,我国科学院下面的上海有机化学研究中心和其他研究中心开展了紧密的合作,它们主要研究了硼氢化合物,这之中有B2H6、B3H9、B6H11和 B10H14等的合成方法,其实验水平已经接近空前的程度。时间进入60年代,人们开始关注有机硼在有机合成中的应用,这指的是硼氢化反应,硼氮六环、氮硼烷的合成,此外,还有硼烷的结构规则以及硼酸酯化学等。

2.2 过渡金属有机络合物化学

2.2.1 过渡金属络合物的合成、反应及结构

众所周知,积极研究过渡金属有机络合物的合成方法及相关物理化学性质具有重要的意义,它在进行金属一碳键研究的过程中具有基础性作用,此外还有利于金属有机化学的进一步发展。

2.2.2 络合催化和小分子活化

在此之前,由烯烃聚合而成的催化剂只能在d族过渡金属中得到一些应用,沈之荃及欧阳等人花费了大量的精力,并做了一些研究工作,得到了一种新的稀土催化剂。

3 我国金属有机化学进展方向

3.1 根据现有的金属有机化合物反应规律来研究新的合成反应

目前,像炔烃-αβ-不饱和羰基化合物之类的串联偶联反应等金属有机化学反应得到了较为细致的研究;此外还有双取代、三取代烯烃,共轭双烯等的立体选择性合成技术比较成熟;亚胺的烷基化反应和四异丙氧基钛促进的还原烯化反应也在现代工业中得到广泛使用。值得庆祝的是,我国独自研究了一种新型反应,即为炔烃-αβ-不饱和羰基化合物的串联偶联反应,这一反应给我们展现了一种较为先进的质解方法,可用于猝灭C-Pd键。

在我国技术有机化学研究中,亚胺的烷基化反应是一种快速发展的反应,而目前,这一反应已经出现了几个子系列。在亚胺的烷基化反应中存在亚胺经三甲基氯硅烷活化后和烯丙基锡的反应,当有锌粉或镁屑存在的情况下和烯丙基溴的Barbier型进行反应,以及和氟离子引起的亚胺和三甲基烯丙基硅烷的反应。

3.2 进一步研究金属有机化合物的反应规律

金属有机化合物的双等瓣置换和伴随加合的等瓣置换新模式和氧桥联二茚基稀土化合物的立体控制选择性合成是我国在研究金属有机化学程中得到的。这两个反应规律是一种研究程度较高的金属有机化合物的反应规律,它以研究单等瓣置换反应为基础,发现桥连双环戊二烯基双金属络负离子可以一起和两分子簇合物发生等瓣置换反应,最终获得一系列具有较新结构的桥连双环戊二烯基双原子簇化合物。因此,它对于现有反应规律做深入研究有很好地指导作用,此外,还对金属有机化学的研究工作具有至关重要的作用。

3.3 加快研究新的金属有机化合物反应机理

在刚发现的金属有机化合物基元反应之中二价钯在催化反应中卤离子的作用下和氟离子形成的三甲基烯丙基硅烷和亚胺的反应机理是技术比较成熟的,要知道,卤离子在质解反应中具有十分重要的作用;氟离子在该反应中只起催化作用,氟离子没有可能完全产生其催化作用。所以,对于新的金属有机化合物反应机理所做的的进一步探究同样具有非常重要研究价值。

4 结语

最近几年,金属有机化学这一前沿学科有了飞速发展,其中它的发展打破了传统的无机化学和有机化学的界限,同时又和合成化学、理论化学、结构化学、催化、高分子科学、生物无机化学等交织在一起,从而成为近代学科前沿领域之一。金属有机化学的探究对我国的科技发展有着非常重要意义,其中在农业、医药、轻工业等广阔领域有着非常宽广的前景。所以深入探究金属有机化合物的性能和结构的关系,不仅能够为结构化学、有机化学做出贡献,还对了解有机锡化合物的催化性能、生理活性和热稳定性等都有非常重要意义,并对寻找新材料、新药物有非常重要的应用价值。

参考文献

[1] 唐晋.我国金属有机化学的研究已进入世界前沿[J].化学进展,2006(11).

[2] 李东.金属有机化学研究方向及进展[J].化学科技导报,2005(6).

[3] 张兴全.有机化学发展前景分析[J].化工时代,2005(8).

有机化学的作用范文第8篇

关键词:工科;有机化学;教学方法;教学效果

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)15-0231-02

在当前的教学改革中,有机化学是化学和化工及相关专业重要的一门专业基础课,在我校化学、应化、化工、材料、能源、环境、生物和建工等相关专业都开设了这门课程。有机化学内容繁多,知识点多,有很强的理论性、系统性和应用性,对于大部分本科生来说,特别是课程只开一学期的工科学生而言,要掌握课本中的知识点,并对重点和难点内容做到基本了解有一定的难度。如何提高学生对有机化学的兴趣和学习能力是我们目前教学方面遇到的一大挑战。笔者根据多年的工科有机化学的教学实践,提出几点教学反思。

一、根据专业特点,选择合理教材

在最近几年,有机化学的科学研究有了很大的发展,出现了很多新的研究成果,一些旧的理论知识的修正和完善在教材内容中得到了更新,所以不同专业对教材内容的更新、广度和章节安排上有所差异。对工科专业的有机化学,我校选用高等教育出版社出版高鸿宾主编第四版的《有机化学》,此书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。此教材以脂肪族、芳香族、杂原子特征官能团化合物、杂环化合物、糖化学、氨基酸、蛋白质和核酸为主线进行编写。同时,每个章节中又分别从化合物的结构、命名、特性和化学性质及制法进行阐述。本书将难点进行了分散,有机反应结合实际应用,使学生对有机化学课程的学习更加直观,更加容易,并逐层深入理解。

二、了解课程特点,熟悉教学大纲

要把一门课程教好,需要花费很多的时间和心思。作为一名任课教师,最基本的要求就是要熟悉课程的教学大纲,清楚教材的知识点,哪些是难点,哪些是重点,哪些内容需要学生自学,这样才能把教学前的准备工作做好。有机化学中的每一类化合物都固有的几部分内容是结构、命名、物理性质、化学性质和制法。另外,对于工科有机化学,还需要任课教师了解当今化工领域一些化工产品的生产过程,结合化工行业特点进行专门的资料补充,这样在给工科专业的学生进行讲述时,让学生掌握书本知识的同时,还能够让学生更多地运用书本知识去了解化工产品在生产设计中的一些问题,更好地理解有机化学的基础知识在化工行业中的作用。

三、改进教学方法,提高学生的学习兴趣

工科有机化学课程教授的对象一般是大学二年级的学生,根据近几年的教学发现,现在高中化学讲授的有机化学内容非常少,而当学生从中学进入大学后,在讲解有机反应机理时,大部分学生会感觉不适应,另外,机理本身设计到电子杂化、跃迁、空轨道、诱导效应和极化等纯理论知识,更增添了枯燥和抽象程度,这样会使学生冒出这种想法:反应就是几个物质混合在一起生成新物质,为什么要学习反应机理,这些机理在现实中有啥用?如果上课教师再死板,照本宣科,学生就会出现对这门课厌学。如何在有机化学教学中增加趣味,提高学生的兴趣,使枯燥的有机反应、反应机理和性质吸引学生的眼球或活跃他们的思维呢?通过多年的课堂教学实践,笔者对教学方法进行了几点改进,这样可以取得较好的教学效果。

1.引入电影、新闻、科普进入课堂。在枯燥的课题中加入一些调味剂,课堂的气氛会活跃起来,同时也会提高学生的注意力。例如,讲授“烃类”章节时,可以引入石油的炼制工艺;“醇酚醚”章节,可以从酿酒工艺出发;“醛酮醌”时,可以通过科普知识――为什么有的人爱被蚊虫叮咬;“SN1”和“SN2”反应机理,可以用电影《证人》或婚姻法来作为比喻讲解;等等。只要能将枯燥的反应变得有趣、生动,增加学生的学习兴趣,凡是生活中可用的素材均可用来尝试。

2.作业考察,课后反思。结束完一章的教学内容后,学生要独立完成课后练习题,教师必须及时了解学生的作业情况,了解全班对章节中知识点的掌握情况,然后认真对章节进行反思,回忆教学中可能漏掉什么、失误在哪里,记录学生必须要解决的疑难和错误,教师必须从中间受到启发,记录、思考和总结问题,为后续教学更好地做准备。

3.学长的学习经验。在刚接触有机化学学习的时候,可邀请一些已经学过有机化学课程的学生或考上有机化学的研究生来谈谈自己的一些学习心得,通过了解学长是如何学习有机化学来帮助新生改进自己的学习方法,也可以引导学生进一步认识到目前化工行业中的有机化学的地位,为学生自己创造一个系统学习有机化学的规划。

4.课堂的作用。传统的课堂模式就是教师的“一言堂”,“填鸭式”灌输给学生所有的信息。随着社会信息量的飞速更新,当今创新思维已经充斥着每个角落,而大学教育的冲击则体现的非常明显,传统的教学模式已经无法挖掘出创新人才,在这样的情况下就需要改变教学模式,激发学生的学习热情,开发学生的创造性思维,对于课堂就是一个很好的发掘空间。在课堂上,可以将化合物的实体模型演示给学生;可以将所讲内容制成卡片编成脱口秀展示给学生;可以将部分章节留给学生主讲;可以将难点改为专题讨论;可以让学生在课下收集下堂课讲解内容的素材来展示。以多样化的教学方式来激发学生的学习积极性,增强学生主动学习的意识。

四、黑板教学与多媒体教学的结合

随着电子技术的飞速发展,多媒体教学有取代黑板教学的趋势。多媒体教学可以将抽象的问题具体化。在有机化学中,利用计算机可以将抽象的电子运行轨道、电荷的进攻方式等以动画的形式直观生动地展示出来,多媒体教学可以让枯燥的有机化学课堂变得趣味化。利用计算机的各种功能,可以对繁杂的内容给出动态解释,同时配上声音,让学生感觉这个课堂“活”了起来。但是,黑板在教学中的重要地位是无法取代的。黑板教学作为传统的教学模式,具有很多多媒体教学无法取代的地方。在一些具体反应上或机理解释中,教师可以通过板书让学生的思维跟上教师讲解的节奏。例如通过教师在黑板上边书写边讲解,能够让学生更好地理解反应的引发、进行和终止的过程。所以,对于有机化学课时较少的工科学生来说,要很好地让学生掌握有机化学的知识点,就应该板书和多媒体有效结合,让学生在学习中张弛有度,节奏理解。

总之,在素质教育的背景下,课堂教学是传授知识的重要途径。有机化学作为重要的专业基础课,要抓好授课环节,改进教学模式和方式,注重课堂内容与实际相结合,帮助学生逐步深入认识、理解和掌握有机知识点。在教学中,教师要不断探索,努力研究,运用新的教学模式激发学生的学习兴趣,培养学生的自学能力,提高学生分析、解决问题的能力,促进教学质量,实现教学目的。

参考文献:

[1]孙逊,谢齐威,胡笳,李艳梅.浅谈国外基础有机化学教材的特点――关注科学前沿使化学学科更加迷人[J].化学教育,2008.

[2]李好祥.提高有机化学教学效果的方法[J].化学教育,2014,(12):14-16.

[3]谷芳.工科有机化学教学改革的探索与实践[J].中国科教新导刊,2010,(7):52-53.

[4]胡智雪.《有机化学》教学改革的探讨[J].广州化工,2009.