時間:2022-07-21 01:54:50
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇有機化學基礎范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
關鍵詞:高中化學;課堂教學;語言科學化
根據課程標準和學時要求,高一化學必修2第三章的有機化學中的內容,沒有完全考慮有機化學本身的內在邏輯體系,主要是選取典型代表物,介紹其基本的結構、主要性質以及在生產、生活中的應用,較少涉及有機物的概念和它們的性質。而選修5有機化學基礎建立在化學必修2中“重要的有機化合物”的基礎上,目的就是引導學生比較系統、深入地學習有機化學基礎知識。所以我們必須理清兩者的關系,調整與整合授課內容。
一、用官能團作為橋梁,用典型有機物作載體整合課本內容教學
1.烴的性質
我們還是先學習最熟悉的甲烷,從甲烷的性質入手,過渡到烷烴的性質,烷烴的命名,同系物,同分異構現象;再從乙烯開始,到乙炔,歸納出飽和烴和不飽和烴的性質。再過渡到苯的性質,苯的同系物命名,芳香烴的性質。因為苯的性質比較特殊,它的化學鍵是介于單鍵與雙鍵之間的一種獨特的鍵。所以它既有飽和烴的性質也有不飽和烴的性質。學生學完了烷烴與烯烴后再學苯的性質就相對容易掌握。
2.醇、酚、醛、羧酸、酯、鹵代烴的性質
醇、酚、醛、羧酸、酯、鹵代烴的性質主要是官能團的性質,也可以說是烴的一些衍生物的性質,學生剛學完烴的性質,現在再接著學習這些烴的衍生物,從結構上不會太陌生,教學內容上起到一個很好的過渡作用,學生自然就比較容易理解與掌握。
醇的性質以學生熟識的典型的乙醇(酒)入手,從乙醇的7個特殊性質引申到醇的同系物的性質也就是羥基鏈在鏈烴基上的性質,自然就過渡到羥基鏈在苯環上酚的性質。
按照醇的氧化得到醛,醛的氧化得到酸,酸與醇的反應得到酯,這一線索就把醇、酚、醛、羧酸、酯的知識連成了一條線。但要注意的是學到這里時,不要把油脂一并學習,讓它放到選修5的第四章“生命中的基礎有機化學物質”時與糖類,蛋白質三個一同學習,這樣既能分散難點,又能讓知識更有系統性。
在我們的實踐過程中,有些教師也提出為什么不把鹵代烴放在烴的性質后面馬上學習呢?烴與鹵代烴不是很自然過渡嗎?課本選修5第二章的標題也是烴和鹵代烴,它們兩者都是放在一起學習的。后來我們在科組活動上也提出了這個問題,最后大家還是認為不把鹵代烴放在烴的性質后面馬上學習的好。鹵代烴的性質最重要的是取代反應(水解反應)和消去反應,鹵代烴取代反應在氫氧化鈉的水溶液條件下得到了醇,消去反應在氫氧化鈉醇溶液條件下得到烯烴,這些反應的條件很容易讓學生混淆,如果接著下來又學習醇、酚、醛、羧酸、酯的話,讓學生感覺到有機化學太難,無規律,不容易掌握,從而降低了學習有機化學的興趣。鹵代烴取代反應得到醇,消去反應得到烯烴,這與前面學習的醇、烯烴起到一個首尾呼應的作用,我們在構建知識網絡時就不是一條線而是一個圓,一張網。在以后的實踐中也證實了我們這樣對教材的處理是恰當的。
二、添磚加瓦,查漏補缺,使有機化學的知識體系更完善
學完烴的性質與烴的衍生物的性質后,官能團的“功能”模塊知識就基本學完了,我們還必須把化學必修2第三章的有機化學與選修5有機化學基礎的一些枝節與遺漏的內容整合完畢。
1.命中的營養物質
化學必修2第三章的第四節基本營養物質與選修5第四章生命中的基礎有機化學物質,整合在一起學習,因為它們主要是生命中的營養物質:油脂、糖類、蛋白質、氨基酸等的知識,與前面學習的酯與羧酸有一定的聯系。
2.機物的結構特點
選修5有機化學基礎第一章認識有機化合物的第一節有機化合物的分類,第二節有機物的結構特點,我們就當成是前面學習的一個歸納與總結,不當做是一個新的內容來授課。
3.研究有機化合物的一般步驟和方法
選修5有機化學基礎第一章第四節的研究有機化合物的一般步驟和方法,主要是介紹有機物的一般研究步驟和方法,內容繁多,涉及的其他知識較廣、較新,學生比較難掌握,但在高考中的出現率不高,不宜拓展加深。
4.有機合成
我們把選修5有機化學基礎第三章第四節有機合成與選修5第五章進入合成有機高分子化合物的時代整合學習,這兩個部分分別對簡單的有機物合成和復雜的高分子化合物的合成方法作了詳細的介紹。這兩個部分其實是對有機化合物各種性質的綜合運用,也是對學生熟悉各種官能團性質程度的大檢閱。它能對全部所學的有機化學知識進行考查,所以高考中有機合成被放在化學科目的大題第一題,占有非常重要的地位。
必修模塊是選修模塊的基礎,選修模塊是在必修模塊基礎上的拓展與深化。我們選擇靈活機動的授課方式,大膽嘗試,大膽實踐,盡一切可能讓學生學得流暢、明白,最大限度地使兩部分的有機化學整合得更加完整、統一、嚴謹。同時,我們也會不斷地學習、思考與總結,不斷提高自身的思想素質和業務水平,使高中有機化學教學的目標和要求落到實處;深刻領會化學課程改革的意圖,確保高中有機化學教學的順利實施。
參考文獻:
關鍵詞:有機化學;教學手段;環境工程
一、課程教學中存在的問題
目前,在我校環境工程專業培養計劃中,《有機化學》課時從40學時壓縮到32學時,其中8學時為實驗學時,理論學時為24。學生要在24學時內學完該課程的理論內容,包括烷烴、不飽和烴、芳烴、鹵代烴、醇、酚、醚、酮、醛、羧酸及其衍生物、有機氮化合物、有機硫化物等章節,內容較多,時間較緊。因此,在課堂教學有限的時間內,如何立足于培養直接面向市場和生產第一線的工程型和應用型的復合型人才,已經成為我校環境工程專業基礎課程教學過程中迫切需要解決的問題[4]。《有機化學》是環境工程專業后續專業課如環境分析化學、環境化學、水污染控制、土壤污染與控制技術及大氣污染控制等課程的基礎。在教學過程中我們發現很多學生對有機化學的認知還停留在初高中階段,起初學習態度散漫,自我感覺良好,經過一段時間的學習之后發現本門課程信息量較大,知識點較多,學習有些力不從心,逐漸地失去學習信心和興趣,并且基本意識不到本門課程對后續課程的重要性。此外,與剛學習完的大學化學(無機化學和物理化學)比較,有機化學課程知識點多,結構復雜、反應條件和規律相對復雜,導致學生對有機化學的知識不容易理解和掌握,更難加以運用。同時,由于有機化學的課時限制,有機化學內容在課堂上難以展開、深入并進行細致講解,導致學生消化吸收有一定難度。隨著時代的進步,有機化學部分內容仍然停留在原有的技術和反應條件上,導致學生掌握的知識不能適應現代環境工程的發展需要。
二、教學改革的具體措施
1.理論聯系實際,激發學生學習興趣。在學習有機化學課程之前,環境工程專業學生已學完《環境工程導論》,對環境工程專業有了大致了解。因此,根據環境工程專業知識,結合專業課教師的學科背景,在有機化學課堂教學中,授課教師可以將有機化學中綠色化學的理念與環境污染聯系起來,借助實際案例,將理論與實際相結合,來激發學生的學習興趣,提高學生的環境保護意識。例如,廣西會仙濕地或湖南洞庭湖水體和底泥中殘留的農藥、抗生素等環境污染問題;市面上出現的假酒、奶粉中的三聚氰氨等對人體造成的危害;城市黑臭水體頻繁爆發;冬季霧霾的成因及其對人體和生態環境產生的影響。將這些環境熱點問題引入到有機化學的教學過程中,能明顯增加學生對有機化學課程的重視和興趣。另外,結合環境工程專業學科特點,在教學過程中注意結合教師的科研成果,如廢水中有機污染物催化氧化去除,土壤中多環芳烴污染修復、大氣污染控制中揮發性有機污染物的催化氧化等,將有機化學與環境工程專業知識進行銜接,突出本專業特色。有機化學與我們的生活點滴息息相關,既來源于生活,更服務于生活。將我們生活實際中的有機化學引入課堂中,可以極大的激發學生學習熱情和積極性。2.注重專業特點,豐富教學內容。環境工程專業研究的對象如有機廢水污染去除、大氣中揮發性有機污染物去除、有機污染土壤修復等涉及到的有機物大多數為合成有機化合物。本專業主要培養適應社會需求,具有可持續發展理念和良好專業素質的環境工程高級應用型人才。學生對《有機化學》知識的掌握程度,將直接影響學生對后續的環境化學、環境監測、大氣污染控制工程、水污染控制工程、環境分析化學等專業課程的學習。近年來,我們一直以高鴻賓(第二版)《有機化學簡明教程》作為本專業學生教材,根據專業特點,在教學過程中融入有機污染與有機化學相關知識教學案例,將有機化合物進行分類,并采用圖表形式列出其對人類和環境造成的影響;在內容上做到簡而精,抓住有機化學知識主線,把有機物性質和能發生的化學反應串聯起來;同時,關注當前環境工程專業學科前沿,將與有機化學最新的相關信息傳授給學生;在教學過程中,結合環境污染涉及到的有機化合物,突出各章節重點,如多環芳烴的污染在芳烴中引入,揮發性有機污染物包括烴、酚、酮、醚、酸等分別在相應的章節中進行講解。3.改進教學手段,營造良好課堂氛圍。目前,多媒體被很多高等院校作為現代化教學手段廣泛采用。該手段不僅可以將圖、文、像、動畫進行有機結合,模擬物質宏觀及微觀結構、反應及實驗過程,還能將有機化學如反應機理等這類抽象問題簡單化和形象化[5]。課堂上,通過多媒體教學既能加強學生的記憶及理解能力,還能有效地解決環境工程專業有機化學存在課時少、內容多的問題。但是,如果在整個教學過程中都采用多媒體教學,那么教學節奏容易過快,學生容易注意力不集中,思維跟不上。除此之外,過快的教學節奏也容易使教師和學生之間的溝通和交流減少,不利于教師把握學生對知識的理解程度[6]。如果在教學過程中將板書、練習、討論等教學方法與多媒體有機結合起來,使教學手段多樣化,這樣既能激發學生的興趣,還能創造出良好的教學氛圍。4.加強實驗教學,提高環保意識。有機化學實驗是《有機化學》這門課不可缺少的一部分。目前,我校環境工程專業現有有機化學實驗教學學時為8個。雖然學時較少,但在實驗過程中,學生的基本操作技能得到了訓練,同時,也培養了學生嚴謹的科研態度,加深了學生對課本理論基礎知識的學習和理解。此外,為了激發學生對有機化學實驗的興趣,培養學生的創新能力,在實驗教學過程中,將有機化學實驗與專業特點相結合,提醒學生注意實驗細節,如實驗前了解藥品可能引起的危害,檢查裝置是否破損,實驗過程中注意通風櫥的使用,傾倒有機溶液時注意避免外灑,實驗完成后注意有毒廢液的回收處置。通過對有機化學實驗過程中產生廢棄物的基本處理和處置,可提高學生的環保意識,培養學生細心的工作態度。
關鍵詞: 有機化學基礎;自主學習;能力;培養
中圖分類號:G633文獻標識碼:A文章編號:1003-2851(2010)08-0023-03
美國未來學家阿布文.托夫勒曾經說過:“未來的文盲不是目不識丁的人,而是不知道如何學習的人”??梢?學會學習是每一個現代公民必備的基本素質之一。目前,我們的基礎教育正在進行新一輪的課程改革,新的學習方式的核心就是自主學習、合作學習和探究學習。要提倡素質教育就必須倡導和培養學生自主學習的能力,而課堂教學是實施素質教育的主陣地,那么,怎樣結合學科教學培養學生的自主學習能力呢?下面談談本人在有機化學基礎教學中的一些做法。
一、搜集信息能力的培養
一個人的時間和精力是有限的,一個人的知識儲備量也是有限的。因此,在當今這個信息迅猛發展的時代,教師要培養學生自主學習的能力,先得培養學生搜集信息的能力。
1.培養學生勤查字典
有機化學基礎是高中化學課程的一個重要模塊,在學習過程中總會碰到一些生字,如果一帶而過,不認識的字會越來越多,不理解的內容也會越來越多。怎么辦呢?在開學時就要求學生準備一本精巧的筆記本,專門收集生字,把平時碰到的生字逐一記錄在里面,有時間的話當場查字典,沒有時間的話先記錄下來,等到以后有時間再補查。欠而欠之,偶而翻翻,你會發現你不認識的字卻越來越少。下面是學習有機化學基礎時安排學生查的字:
(1)烴tīng:有機化學上碳氫化合物的總稱
烷wán:有機化學中,分子式可以用CnH2n+2表示的一類化合物
烯xī: 有機化學中,分子式可以用CnH2n表示的一類化合物
炔quē: 有機化學中,分子式可以用CnH2n-2表示的一類化合物
(2)衍生物(yǎnshēngwù):較簡單的化合物中的原子或原子團被其他原子或原子團置換而生成的較復雜的化合物
羥基(qiǎngjī):就是氫氧基(-OH)
羧(suō):有機化合物中含碳、氫、氧(-COOH)的基叫羧基
羰(tāng):羰基,有機化合物中含碳和氧的基,也叫碳氧基
(3)醛(quán):有機化合物的一類,通式R-CHO
醚(mí):有機化合物的一類,通式R-O-R’
酮(tòng):有機化合物的一類,通式R-CO-R’
(4)酯(zhǐ): 有機化合物的一類,通式R-COO-R’
脂(zhī):動物體內或油料植物種子內的油質
(5)磷(lí):一種非金屬元素,符號P,常見的有兩種:紅磷和白磷(也叫黃磷)
膦(lì):磷化氫(PH3)分子中的氫原子,部分或全部被烴基取代而形成的有機化合物的總稱
(6)氰(qíng):一種碳和氮的化合物,分子式為(CN)2,無色的氣體,有杏仁味。性很毒,燃燒時發紅紫色火焰
腈(jīng): 有機化合物的一類,通式R-CN,無色的液體或固體,有特殊的氣味,遇酸或堿就分解
(7)氨(ān):一種無機化合物,分子式NH3,是無色而有劇臭的氣體
銨(ǎn):銨根,化學中一種陽性復根,以NH4+表示,在化合物中的地位相當于金屬離子
胺(àn):有機化學中,氨的氫原子被烴基代替所成的化合物,通式是R-NH2
(8)戍(shù):軍隊防守
戌(xū):地支的第十一位
戊(wù):天干的第五位,用做順序的第五
(9)己(jǐ):自己,對人稱本身;天干的第六位
巳(sì):地支的第六位
已(yǐ):止,罷了;已經,已然;后來,表過去
以上這些字,如果不去認真地查查字典,不去認真地記憶和理解,不要說學生有些不會念,會念的也念錯了;就是在平時很多的縣市級教研活動中,都有很多開課老師念錯了。比如:把酯念成脂、氰與腈念成青、銨與胺念成氨等等。實際上要求學生查字典的過程,就是一次小小的自主學習的過程。
2.培養學生學會查閱資料
普通高中化學課程理念指出:“從學生已有的經驗和將要經歷的社會生活實際出發,幫助學生認識化學與人類生活的密切聯系,關注人類面臨的與化學相關的社會問題,培養學生的社會責任感,參與意識和決策能力”。遵循這一理念,每上完一個專題就布置幾個相關的研究性學習課題,每個同學選擇一個課題,選擇相同課題的同學組成一個小組協同研究。比如當學生做到下面這道題時:嗎啡和海洛因都是嚴格禁止的,嗎啡分子含碳71.58%、氫6.67%、氮4.91%,其余為氧元素。已知嗎啡的相對分子質量不超過300,嗎啡的二乙酸酯就是海洛因。試求:
嗎啡的相對分子質量_______________嗎啡的化學式_______________
海洛因的相對分子質量_____________海洛因的化學式_____________
學過有機物化學式的確定方法以后,學生解答這樣的問題是輕而易舉的。但老師的任務不僅僅是教給學生知識,還要培養學生各方面的能力,更要教會學生如何做人?目前,禁毒是全社會都應關心的工作,預防孩子吸毒是天下家長、社會的一個關注點。據此擬就一個小專題《認識、遠離》,讓課題組組長把該組分成四小組,每組分發事先準備好的問題 :(1)的種類有哪些?從顏色、狀態、俗名、化學式、結構簡式、可能有的化學性質認識這些。(2)對人體的健康有什么危害?對社會又有什么影響?(3)了解我國吸毒人員的年齡分布(4)目前常用的戒毒方法有哪些?要求該組學生利用一星期的課余時間跑圖書館、上網查閱有關資料,然后小組匯總。給出一節靜校課的時間,由課題組組長主持,小組代表發言交流。這樣學生在不知不覺中學會了調查研究的方法,不僅培養了學生查閱資料的能力,又鍛煉了學生獨立解決問題和發現問題的能力。
3.培養學生學會做實驗
化學離不開實驗?;瘜W概念、原理和規律大多是由實驗推導和論證的,實驗有助于加深學生對化學概念、原理、規律的理解,也有助于培養學生的科學態度和創新精神。實驗能力是從事科學探究的基礎。每年的高考中都有一道大題目是實驗題,因為實驗題既能考查學生的自學能力,提取信息的能力,邏輯思維能力,又能考查學生的實踐運用能力和創新能力,還能考查科學語言的表述能力。因此,培養學生學會做實驗是相當必要的。雖然我們學?;瘜W實驗室的硬件設施不是很好,但還能做一些基礎的、簡單的化學實驗。作為化學老師,不能貪圖自己方便,把學生的活動與探究實驗都設計成上課的講實驗,應該盡可能的為學生創造條件,把學校條件允許、簡單易行、現象明顯的化學實驗安排學生去化學實驗室進行分組實驗。例如:葡萄糖的銀鏡反應、油脂的皂化反應、淀粉遇碘變藍色等等,讓學生親身感受整個實驗的過程,這樣做的結果是:不僅讓學生掌握了知識,了解了物質在工農業生產和日常生活中的用途,提高了實驗能力,還大大激發了學生學習化學的興趣。
二、自學能力的培養
我們先來分析一下2008年高考理綜卷,化學部分總分108分,其中有機化學是22分,占20.37%;具體題目如下:
2008年理綜第8題(6分):下列各組物質不屬于同分異構體的
是()
A.2,2-二甲基丙醇和2-甲基丁醇 B.鄰氯甲苯和對氯甲苯
C.2-甲基丁烷和戊烷D.甲基丙烯酸和甲酸丙酯
2008年理綜第29題(16分):A、B、C、D、E、F和G都是有機化合物,它們的關系如下:1A在硫酸、加熱的條件下生成C和D ;2B在硫酸、加熱的條件下生成E和F;3D和F在濃硫酸、加熱的條件下 生成G(C7H14O2)
(1)化合物C的分子式是C7H8O,C遇氯化鐵溶液顯紫色,C與溴水反應生成的一溴代物只有兩種,則C的結構簡式為_____________
(2)D為一直鏈化合物,其相對分子質量比化合物C的小20,它能跟碳酸氫鈉反應放出二氧化碳,則D分子式為______________,D具有的官能團是____________
(3)反應1的化學方程式是__________________________
(4)芳香化合物B是與A具有相同官能團的A的同分異構體,通過反應2化合物B能生成E和F,F可能的結構簡式是____________________
(5)E的結構簡式是___________________
面對這兩題,如果學生不具備一定的自學能力,是很難得到這22分的。所謂自學能力就是學生在已有知識和技能的基礎上,運用科學方法以及它的程序化步驟,獲得新的知識和技能中所表現出來的能力。具體包括:獨立閱讀能力、組織學習能力、搜集資料、復習概括所學知識的能力、對學習自我檢查、自我監督能力以及運用知識解決問題的能力等等。培養自學能力,首先要培養學生的閱讀能力。學生閱讀能力的培養,有賴于平時教學中的形成,在復習中進一步強化和提高。因此,教師在教學過程中,要把足夠的時間和空間留給學生,讓學生通過閱讀課文,能用化學用語來描述物質的性質、用途、制法等,能理解化學概念、原理,能用自己語言來表述并舉例說明,能看懂實驗圖(包括各種圖、照片等),能讀懂各種表格中的各類數據,能讀懂教材中提供的資料、閱讀材料、選學等內容,并從中吸收豐富的素質教育的營養元素。
自學能力的培養重點是培養學生處理信息的能力。第一學會正確識別信息,尤其是關鍵信息,迅速抓住關鍵信息相關的知識,排除無用信息的干擾;第二是培養學生對信息綜合分析的能力,尤其是對隱含在直接信息中的間接信息的處理,要求學生有較強的分析、綜合、判斷比較、演繹推理能力;第三是培養學生的應用信息能力,培養學生的知識遷移能力,使學生通過比較,概括新舊信息的共同要素,不斷進行新舊比較,尋找新的聯系,促進應用信息能力的發展。自學能力的培養要充分利用例題教學和講評。在有機化學的教學中,選擇典型的信息題,將題目中的“原型”呈現給學生,讓學生尋找題中所提供的信息,聯系已有知識,分析解題思路,然后循思設疑、創設情景、展示解題的全過程,在解題目的關鍵處巧妙點撥,使學生有茅塞頓開之感。自學能力的形成還要加強習題訓練。使學生通過練結出解題的一般方法和規律,并能運用所得的規律進行推理和創新。同時通過強化訓練,使學生熟悉各種題型的信息題,減少對這類題目的陌生感,不至于遇到類似題目時望而生畏。比如有機物分子的共直線共平面的題目,如果學生掌握了甲烷的正四面體結構,其中最多三個原子共平面;乙烯的六個原子共平面;乙炔的四個原子共直線;苯的十二個原子共平面,四個原子共直線;甲醛的四個原子共平面等知識,那么學生遇到類似的題目,就能應付自如。
三、歸納總結能力的培養
所謂歸納總結,就是對前一階段工作或學習進行回顧、檢查,從中找出經驗和教訓,獲得規律性的認識,以便指導今后實踐的一種事務文書。有機化學的知識是進行分散教學的,因此上完所有內容后,完全有必要對這些零星知識、分散知識進行條理化、網絡化、系統化。下面是學生整理出來的部分內容:
有機物組成的表示方法:分子式、電子式、結構式、結構簡式、最簡式(實驗式)、碳架式、鍵線式、楔形式、通式、球棍模型、比例模型
同分異構現象:碳鏈異構、位置異構、官能團異構、順反異構、對映異構
官能團:碳碳雙鍵、碳碳叁鍵、羥基、醛基、羧基、酯基、鹵原子
五同:同位素、同素異形體、同系物、同分異構體、同種物質
物理性質:常溫下呈氣態---C1-4的烴、一氯甲烷、甲醛、新戊烷
有香氣味的---苯、甲苯、乙醇、乙酸乙酯
易溶于水的---低級的醇、醛、羧酸
不溶于水比水輕的液態物質---苯、甲苯、乙酸乙酯、液態的烴
不溶于水比水重的液態物質---溴苯、硝基苯、溴乙烷、四氯化碳
有機反應類型:取代反應(鹵代、硝化、磺化、水解、酯化)、加成反應、消去反應、氧化反應(燃燒、酸性高錳酸鉀溶液褪色、醇氧化為醛或酮、醛氧化為羧酸)、還原反應、加聚反應、縮聚反應、裂化反應、裂解反應
一些重要的化學性質:能使溴水褪色――不飽和烴及其衍生物、苯酚及其同系物、含醛基的有機物、裂化氣、裂解氣、天然橡膠
能使酸性高錳酸鉀溶液褪色――不飽和烴及其衍生物、苯的同系物、含醛基的有機物、還原性糖、酚類、裂化氣、裂解氣、天然橡膠
能與金屬鈉反應――醇、酚、羧酸
能與氫氧化鈉溶液反應――發生中和反應的酚和羧酸
發生水解反應的鹵代烴和酯類
能與碳酸氫鈉溶液反應――羧酸
能發生銀鏡反應――醛、甲酸、甲酸鹽、甲酸某酯、葡萄糖、麥芽糖
能發生顯色反應――苯酚氧化(粉紅色)、苯酚遇氯化鐵溶液(紫色)、多元醇與新制氫氧化銅(絳藍色)、濃硝酸與蛋白質(黃色)、淀粉遇碘單質(藍色)
一些有機實驗知識:
物質的制備――乙烯、溴苯、硝基苯、溴乙烷、乙酸乙酯、石油蒸餾
操作要領――水浴加熱:銀鏡反應、硝基苯制備、乙酸乙酯水解、蔗糖水解、纖維素水解
溫度計水銀球位置:制乙烯在反應液中、制硝基苯在水浴中、石油蒸餾在支管口處
導管冷凝回流:制溴苯(冷凝管)、制硝基苯、制乙酸乙酯、石油蒸餾(冷凝管)
防倒吸:制溴苯、制乙酸乙酯
分離提純方法:萃取、分液、蒸餾、洗氣、鹽析
鑒別方法:溴水、酸性高錳酸鉀溶液、金屬鈉、新制的氫氧化銅懸濁液、銀氨溶液、指示劑、氯化鐵溶液、碘水
此外,象有機物間的相互轉化、醇醛羧酸連續氧化的三大特點、相對分子質量相等的醇與羧酸所具有的條件等等,學生通過這一系列的歸納總結,加深了學生對所學知識的理解,進一步培養了學生自主學習的能力。
總之,自主學習是一種新的有效的學習方式,重在探索、貴在引導。自主學習為學生創造了一個動手、動腦、探索研究的平臺,給了學生展示自我的機會;學生在這一過程中認識自我、發展自我,使自己真正成為學習的主人。充分體現了“教師的‘導’完全為學生的‘學’服務”這一現代教學思想,同時將學生的認知活動與學生的非智力因素(興趣、情感、動機等)緊緊地聯系起來,培養了學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力以及交流和合作的能力,不僅有利于提高學生的在校學習成績,而且是學生終身學習和畢生發展的基礎。
參考文獻
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河南焦作師范高等??茖W校 程敏敏
【摘 要】通過教學實踐,提出給學生建立有機化學理論體系的重要性,指出突出理論教學,引進原版英文教材,實行雙語授課,利用網絡資源,加強與科研、生活的聯系等幾個方面有利于提高有機化學的教學效果。
關鍵詞 基礎理論;雙語教學;有機化學;教學效果
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2015)05-0092-01
基金項目:本文系2010年度河南理工大學精品課程建設和重點課程建設資助項目“2010年重點建設課程—有機化學”(編號:201002)的研究成果。
有機化學是應用化學、化學專業的一門重要專業基礎課, 也是材料化工、資源環境、生命科學等學科的基礎課。有機化學涉及范圍廣,理論性強,就課程本身來說它有三個主要的特點:其一,有機化合物和有機反應種類繁多;其二,有機反應受反應條件的影響極大,雖有規律可循,但例外情況也比較常見;其三,化合物性質對結構,有機反應對機理的依賴性強。學生在學習過程中容易出現輕邏輯推理,重機械記憶的錯誤認識。導致出現知識點混淆、易忘記,一些重點和難點內容難以理解,面對實際問題無從下手等學習困難,很容易產生厭煩情緒,從而失去學習興趣。如何在課堂教學中為學生建立起有機化學的理論框架,使學生從繁重的記憶任務中解脫出來,提高學習信心與積極性,就成為有機化學教師必須思考的重要問題。
一、重視有機化學的基本概念、基礎理論,以及化合物的結構和立體化學教學,建立有機化學的理論體系
建立起正確的有機化學理論體系,對于學好有機化學有非常重要的作用。許多學生在學習有機化學過程中,不重視有機化學的基本理論,認為有機化學主要靠機械記憶就能學好,這是非常錯誤的認識。需要從下面幾個方面著手來指導學生掌握有機化學的理論體系。
1.首先建立起結構(Structure)、性質(Property)、機理(Mechanism)和反應(Reaction)四者之間相互聯系的邏輯關系。在這個關系中,結構和機理是基礎,性質和反應是衍生。首先要讓學生掌握化合物的結構特點,理解結構與性質的相互關系;掌握反應的機理,用反應來驗證機理,用機理來推測反應。只有從根本上理解每類化合物的結構,才能掌握其性質;只有從根本上理解每類反應的機理,才能掌握各種化學反應。
2.掌握并理解有機化學中常用的基本概念。有機化學基本概念是有機化學基礎知識的重要組成部分,是系統學習有機化學理論的基礎。有機化學基本概念與其他學科有著廣泛的聯系,特別是無機化學。從教學實踐來看,大多數學困生都不理解常見的概念性問題。
3.掌握常用的基本理論。如價鍵理論、雜化軌道理論、分子軌道理論、共振論、微觀可逆性原理等。這些理論有的抽象,如分子軌道理論,雖然不要求理解分子軌道理論的數理基礎,但是對分子軌道具體成鍵的特征必須掌握,像分子軌道對稱性的特點,節點變化的規律,成鍵軌道、反鍵軌道和非鍵軌道數目的確定等,有些理論比較具體,如共振論,就不僅僅是理解的問題,而是必須熟練的掌握,這樣才能更好理解反應機理和一些特殊的反應現象。
4.正確書寫有機化學中常見的表達式。如Lewis結構式、共振式和反應機理等。必須強調有機化學中常用表達式的書寫規則,特別是最基本的Lewis結構式的正確書寫。否則學生無法判斷共振式書寫的對錯,也無法比較共振雜化體的穩定性和推導正確的反應機理。
5.重視緒論的教學,對有機化學課程的整體框架及相關內容做適當的調整。通常在教學中安排緒論章節來學習有機化學的預備知識,作為隨后按官能團分類學習有機化學的基礎。在有機化學緒論課上,不僅要告訴學生有機化學的目的和任務,還要聯系實際講述有機化學和其他學科的關系和重要性,激發學生的學習熱情。
二、實行雙語教學,引進英文原版教材,提高學生自主學習的能力
1.實行雙語教學,引進英文原版教材的必要性。雙語教學有助于學生更深入的掌握有機化學知識點,了解有機化學學科的前沿動態。由于近代化學學科發源于西方,而絕大多數重要的化學類期刊(包括我國化學期刊)使用的語言都是英語,為使學生更準確的把握有機化學的知識脈絡,理解化學家的思維模式,通過中英雙語教學,引入英文原版教材,就顯得非常必要。
由于使用英語課件授課,學生在課堂上接受知識的難度增大,為了更好地在課堂上理解教師所講的內容,學生就必須提前預習所學課程,以求對教師即將講授的知識有初步的了解。這樣就在客觀上提高了學生的自主學習的積極性,使得學生能夠鍛煉獨立思考問題、解決問題的能力,為以后的工作和學習打下良好的基礎。
2.實行雙語教學的可接受性。有機化學適合雙語教學。雙語教學的最大難點是需要掌握大量的專業詞匯,但是對于有機化學而言,這些詞匯都可以利用簡單的、已經學過的單詞通過構詞法快速掌握。例如,有機化合物的命名問題,只要掌握常見的十幾種碳鏈的命名和各類官能團化合物的詞尾(頭),便能快速識別出這些專業詞匯的意思。
在有機化學的教學過程中,仍然采用以前的中文教材,但必須是加入專業英語內容的雙語課件,課件與所采用的中文教材保持內容的一致性,但把每一章節的大小標題、人名反應、常見的專業術語和化合物的名字都采用雙語標記的辦法,緩解學習者的語言壓力,減輕緊張感,增強學習熱情和信心,長此下去,學生通過課后進行中英文的對照、復習,經過一個循序漸進的過程,可逐漸熟悉和接受英文的教授,從而達到雙語教學的目的。
三、有效利用網絡資源,快速搜索自己需要的知識,提高學生獲得化學知識的能力
網絡上的有機化學資源十分豐富。目前,國內很多有機化學精品課程網站和世界上重點大學的有機化學課件,如哈佛大學等都在官網免費公開,介紹學生上網搜索,觀摩學習。
四、與生活、科研相結合,提高學生的學習興趣,不斷更新課件內容
化學是理論與實踐相結合的學科。在平時的授課中要把生活中常用的有機化學品或生產活動與化合物和有機反應原理的學習相結合,使學生充分認識到有機化學的重要性,切實感受到有機化學的魅力,激發學習有機化學的熱情。
總之,一方面要加強有機化學基本概念和基礎理論教學,引入雙語授課,指導學生閱讀原版教材,使學生掌握正確的學習方法;另一方面, 可以根據教學內容, 綜合運用各種教學資源,提高學生獲得化學知識和自主學習的能力,認識有機化學對社會生活的重要性,激發學習有機化學的熱情和創造性的學習能力,再加上教師的豐富教學手段,就一定能提高有機化學的教學效果。
參考文獻:
[1]鄭彧,等.高校有機化學雙語教學探索與實踐[J].遼寧中醫藥大學學報,2012,14(8):153-154.
[2]陳博,等.有機化學雙語教學網絡資源分類介紹[J].化學教育,2009,30(5):47-48.
【關鍵詞】高中化學;有機化學;教學方法
現階段我國教學事業發展較快,社會以及相關教育部門更加重視各個階段的教育工作。當前高中化學教中有機化學是重要的基礎教學內容,做好有機化學的教學環節也是當前高中化學教師研究的重點教學方向。
一、掌握有機化學的發展趨勢是進行教學的前提
當前在高中化學教學中要做好有機化學的教學工作,首先需要讓學生對于高中化學有明確的認知理解。教師要在教學中引導學生掌握有機化學的實際發展。目前階段的有機化學分為三個時期,分別是提取時期、創立時期以及后期的發展階段。提取時期主要是人們通過有機化學的知識對要去進行研究提取。創立時期主要指的是化合物的基本合成,比如乙酸和油脂等化合物的創立。后期發展是目前有機化學主要的發展趨勢,以量子力學為基礎構建現代結構理論體系,合成了較多復雜的天然物,以上這些就是有機化學的基本概述。
二、了解有機化學教學難點,強化知識點與高考命題特點的聯系
現階段化學教學課程標準與過去教學大綱之間的目標存在著相應的差異性,所以教師在教學過程中要更嚴格按照教材的內容來把握教學的范圍。比如現階段化學教材中增加了“溴乙烷”而刪減了“乙二醇、甲醛和乙二酸”等。
起初大多數學生在接觸學習有機化學時,都表現了極高的興趣。但是隨著課程學習難度不斷深入,大多學生會感受到有機反應方程式較為難寫,在化學式同分異構體的書寫中表F能力較差,知識網絡化的程度較差,知識遷移能力較差等情況。當前新課標理念下的理科綜合卷中的有機化學部分仍舊對傳統的有機化學熱點內容較為關注,其中以社會生活、醫藥以及新材料等內容為教學背景材料,來綜合考查學生對于有機化學知識的理解掌握程度。既測驗了學生對于基礎知識的理解掌握程度,又能以實驗題的內容標準來考察判斷學生的綜合能力。
三、高中化學有機化學的教學方法探析
1.以教材內容為引導,落實化學教學的目標
目前高中化學教材中包含許多有效的教學框架欄目對學生的學習提供了明確的方向引導。教材中的“交流與討論”、“拓展視野”等欄目,教師要充分發揮出其實際作用,以此對學生開展積極性的引導。教材中所包含的此類知識點能夠有效提升師生之間良好的互動性,為高中化學教師的教學提供有效的教學空間,能夠為學生創設更多樣化的學習環境。在實際教學過程中,教師可以通過多樣化的教學方法引導學生去探究教材中教學內容所包含的教學價值。
例如在日常教學過程中,教師可以通過教材中的“回顧與總結”的內容,為學生梳理教學的主體以及知識內容的細節部分,引導學生進行全面有效的思維探究,提高學生的自我評價方法。在教學過程中,教師主要起到引導作用,探究性的活動讓學生完全自主化學習。教師再通過的對學生的問題進行全面總結,創設更為有有效的探究性學習環境,引導學生有效地解決問題。
2.以課程標準來提升學生的探究能力和學習能力
通過化學教材中所設置的“活動與探究”環節,教師要在教學過程中著重培養學生的自主探究能力和學習能力,從而有效提升有機化學的教學成果。教材中的內容都是根據現階段高中學生自身的實際情況而制定的,內容難易度都有明確的層次劃分,教師要在有機化學的理論教學中加強對學生實踐技能的培養,使得學生的學習能力有效提升。比如在驗證該反應為取代反應的實驗中,嚴重鹵代烴中的鹵素,教師可以為學生準備相關的實驗材料以及實驗試劑,讓學生進行試劑添加觀察相關的實驗現象,從而得出有效實驗證明。
3.建立有機化學的知識體系
教師要在日常教學過程中對有機化學的知識價值進行深度探究,逐步輔助形成有機化學的知識體系。比如在教學鹵代烴時,教師可以通過探究性的實驗讓學生掌握教學知識點。比如溴乙烷在NaOH溶液中進行充分的水解過程。教師在探究性實驗開始之前為學生提出相關的探究性問題,如果在實驗中沒有各類添加試劑,能夠判斷出溴乙烷在加熱過程中在NaOH溶液中的化學反應情況嗎?讓學生在預習理論知識的基礎上對水解現象進行自主探究,以此來提升高中生的創新探究性思維能力以及科學素養,從而有效提升有機化學的教學質量。
四、結語
總而言之,當前我國科學技術發展迅速,有機化學已經與多個學科之間也有著密切的聯系。有機化學與生活中各類實際應用較為明顯,所以當前加強有機化學教學具有重要的作用。
參考文獻:
[1]陳喜有.高中化學教學中優化有機化學教學方法[J].中學生數理化(教與學),2016(12):9.
[2]劉璐.淺談高中有機化學教學的策略[J].新課程?中學,2014(6):36-36.
[3]黃兆金.有機化學在高中化學教學中的重要作用[J].教育界,2015(19):128-128.
有機化學是高等醫學院校重要的專業基礎課,我校一般將有機化學課程安排在大學一年級第二學期開設。學生有明顯的特點,一年級的學生,學習熱情高,往往具有中學時的學習勁頭,習慣于多做題,多做筆記,大量的時間花費在做練習題上。特別是部分學生在高中階段沒有系統地學習有機化學,連命名也不懂的學生都存在。對大學繁多的有機化合物感到很大壓力。對有機化學的基本理論、反應機理、分子結構復雜感到迷茫和頭痛,其化學基礎參差不齊。還有部分學生覺得有機化學是專業基礎課,對其重視不夠,認為自己不學好有機化學也沒關系,不影響自己將來做一名好醫生。因此,老師在上第一課時就要講清楚二個問題,第一,為什么學有機化學?第二,如何學好醫學有機化學?使學生認識醫學有機化學在醫學中的重要地位,較好地掌握醫學有機化學基礎知識,為后續的課程打好基礎,必須提高醫學有機化學教學質量。首先是要提要高學生對化學的認識,激發學生對醫學有機化學的興趣。要講清楚學習有機化學不是使大家能直接運用到行醫中,但有機化學跟藥學聯系緊密,醫生行醫離不開藥物,眾多的藥物結構和名稱與有機化學緊密相關。另外一點是學習的過程提高的是學習能力,而不是記住多少書本知識。沒有學習的能力,做醫生也做不好。同時要介紹有機化學學習的主線;先集中講授有機化學的相關基本知識,再按照官能團分類,討論各類有機化合物的基本內容,然后介紹天然有機化合物,以結構為中心,以反應為重點,討論有機化合物的結構、性質、反應、規律與應用[2]。
2濃縮教材,合理安排教授內容,教學中突出重點和難點
傳統的有機化學主要講授有機物的命名,結構,性質,反應機理及有機波譜分析。在醫學有機化學課程教學過程中,教師可以重點講授物質的結構、命名、性質等基本理論,弱化化學反應機理的解釋,同時更要注重聯系有關醫學藥學的實際知識。這樣既能使學生掌握基本的知識面,提高學生的學習興趣,又能使學生時時刻刻意識到有機化學與自身專業息息相關。在教學過程中,應特別注重講解物質結構、性質與醫學藥學的聯系。教師可以在重點難點知識講授中引入故事激發學生的學習興趣。如講解手性分子的來源和生物作用時介紹[3]。20世紀60年代出現的沙立度胺(Thalidomide)事件,沙立度胺具有鎮靜催眠作用,還可顯著緩解妊娠婦女的嘔吐反應,沙利度胺分子結構中含有一個手性中心,從而形成兩種光學異構體,其中構型R-(+)-的結構有中樞鎮靜作用,另一種構型S-(-)-的對映體則有強烈的致畸性,無數婦女服用了消旋藥物,減輕了妊娠反應,但隨后全球有近萬例畸形胎兒出生,沙立度胺事件成為藥學史上的沉痛教訓。通過事例教學能迅速提高學生的學習興趣。在講到硫醇的時候,可以講授重金屬的中毒原理。重金屬是指相對原子質量大于65的金屬,所以從元素周期表上來看銅以后的金屬都是屬于重金屬。重金屬能夠使蛋白質的結構發生不可逆的改變,蛋白質的結構改變功能就會喪失,體內的酶就不能夠催化化學反應,細胞膜表面的載體就不能運入營養物質、排出代謝廢物,肌球蛋白和肌動蛋白就無法完成肌肉收縮等。然后深入到蛋白的中毒原理和解毒原理[4]。最后提到工業的發展,部分土壤中重金屬超標,教育學生樹立環保意識。
3對知識點進行加工處理,避免平鋪直敘
有機化學中描述的內容相當多,教師在教學中如果平鋪直敘,面面俱到,學生就會感到枯燥乏味,容易走神睡覺,達不到好的教學效果。教師需要對教材進行深加工處理,根據教學目的對教材內容進行統籌安排,對語言進行加工處理,用通俗易懂的語言講解深奧的知識點,能最大限度地激發學生的熱情和興趣。電子效應中的誘導效應、共軛效應、超共軛效應等經典理論,在有機化學中應用很廣,貫穿于有機化學的始終,利用電子效應可以分析有機化合物的結構,推斷有機化合物的性質,判斷有機化學反應的產物;對有機化合物反應速度、反應選擇性、反應機理等都有著顯著影響[5]。在解釋有機化學中不對稱試劑與不對稱烯烴進行加成反應時的加成規律,即著名的“馬氏規則”?!榜R氏規則”的核心是異性相吸。在親電加成中,一般根據“馬氏規則”是“氫多碳原子上(親)上加氫(親)”,簡稱為“氫上加氫”,然后從電荷的分布在講解原因。這樣能使呆板的課堂氣氛活躍起來。
4理論與臨床結合,提高教學效果
關鍵詞:醫學有機化學 教學 探索 知識結構
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)12(b)-0236-02
有機化學是一門集理論性、實踐性和系統性為一體的學科。醫學有機化學是醫學、藥學以及生命科學等相關專業的基礎課程之一。它銜接無機化學,并為后續的生物化學、微生物學、免疫學、藥物化學、藥理學和醫學檢驗等課程提供了必備的基礎知識和基本理論。醫學有機化學的內容雖與化學、化工、生物工程等專業的有機化學課程大致相同,但教學的側重點、教學的方法須有所差異,對任課教師也提出了更高的要求。筆者從自身的教學實踐出發,從以下4個方面談醫學有機化學教學實踐中的
1 了解學生化學基礎
筆者所在學校的醫學專業面向全國招生,而現階段各省或地區的高考政策不盡相同,部分新生參加了化學學科的高考,因而具有較為系統的中學化學知識結構,同時對基本的元素、物質以及化學反應有一定的認識,這類學生具備較好的學習醫學有機化學的基礎;另有部分考生,未參加化學學科的高考,在高中階段學業水平測試之后便停止了化學的繼續學習,這部分新生的中學化學基礎薄弱,普遍存在概念模糊,對元素、官能團的認知不清以及對化學反應幾乎一無所知的問題,這些問題導致這部分學生學習困難,課堂參與度低,進一步導致學習興趣和信心的喪失,最終難以順利完成該課程的學習任務。針對不同生源的中學化學基礎參差不齊的情況,我們不僅需要在合班上課時考慮班級合理編排,更需要在課堂教學中照顧到基礎薄弱的學生,同時滿足基礎較好的學生更高的學習需求。另外,我們嘗試適當安排時間對基礎薄弱的學生單獨進行中學化學的重要知識點的回顧和講解,將有利于這部分學生跟上該課程的課堂教學進度,也有助于他們對后續課程的學習。
2 引導學生系統建立有機化學知識結構
多數有機化學教材,包括該校使用的醫學有機化學教材均按照化合物類型(如烷烴、烯烴、炔烴、芳烴、醛酮、羧酸及其衍生物、糖、氨基酸和蛋白質……)進行章節編排,雖利于學生依據化合物類型建立知識結構,但各章節內容仍稍顯分散,知識點較為繁雜,學生掌握不易。為了學生能夠從最基本的有機化學概念、原理出發建立完善的有機化學知識體系,我們有意識地加強了緒論部分尤其是關于有機結構和有機反應的基本理論的闡述。比如:緒論中我們介紹有機化學反應包含兩個基本的組成:反應物共價鍵的斷裂以及產物共價鍵的生成。共價鍵的斷裂方式只有兩種:異裂和均裂。前者產生自由基,后者產生離子對,兩者均為有機反應的活性中間體,大多數有機反應與這兩種活性中間體的生成及參與有關,從而派生出有機反應的三個基本類型:自由基反應、離子型反應(親核或親電反應)以及協同反應。在后續章節的講解中,我們將具體反應歸屬到上述基本反應類型進行講解。比如:講解烯烴的化學性質時,引導學生關注碳正離子如何形成、如何穩定以及如何參與化學反應;講解羥醛縮合時,引導學生關注碳負離子如何形成、如何穩定以及如何參與親核反應。這樣不僅讓學生能夠從根本上理解反應,并且能夠圍繞基本反應的類型及活性中間體,將內容龐雜的知識點進行歸類并逐步建立相應的知識體系。
3 注重有機化學與醫學的學科交叉
有機化學之所以成為醫學專業的基礎課程,不僅因為有機分子是構成動物、植物體的基本單位,體內的物質轉換及能量傳遞也均與有機化學反應息息相關。在醫學有機化學的教學中,我們有意識地引入相關的醫學知識,在強化對知識點理解的同時,闡釋相關的生物學或醫學現象,從而提升學生對有機化學的學習興趣和熱情。例如:在講解立體化學這一章節時,我們開篇即以“反應?!保ㄉ忱劝罚┦录槔?,讓學生認識到確定化合物立體構型的重要性。在20世紀50~60年代,“反應?!痹谂R床上被普遍用于抑制孕婦的妊娠反應,但隨之而來的大量“海豹畸形嬰兒”的出生使該藥物被禁止使用。后來的研究表明,當時使用的藥物“反應?!睂嶋H為一對對映體混合物,即安全的R構型及致畸的S構型的混合物。通過這一實例,學生自然意識到立體化學對于有機化合物結構的重要性,課堂專注度也顯著提高。
在具體章節的講解中,我們還嘗試以常見藥物分子為例來闡釋相關的官能團或者分子片段,做到醫學、藥學知識與有機化學知識點的融合。比如:在羧酸及其衍生物的講解中,我們以青霉素等為例向學生介紹了含特殊結構片段――“β-內酰胺”的一類抗生素,使學生對酰胺的理解得以強化。同時,我們還對青霉素的發現、發展和臨床應用背景進行了介紹,從而一定程度上激發了學生對醫學研究的興趣。如圖1
4 傳統教學手段與現代教學手段相結合
有機化學雖然是一門經典的理論學科,但是課程講授中也需要表達有如電子軌道、分子軌道、化合物空間結構以及反應機理、反應歷程等較為具象化的內容,因而多媒體的使用可以幫助學生理解和記憶相關內容、培養空間思維能力,從而提高教學效果。多媒體課件中,內容的呈現方法還應做到多樣而豐富,比如:我們課堂上利用Flas等形式向學生展示反應歷程、反應現象以及部分實驗的操作方法,取得了很好的效果。此外,在教學中仍然需要板書課堂內容的提綱和要點,以便于學生課堂記錄并迅速把握重要的知識點。
參考文獻
[1]陸陽,劉俊義.有機化學[M].8版.北京:人民衛生出版社,2013.