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有機化學的反應范文1
多數情況下,反應中間體是中性物種,含量較低而且難于離子化,有時離子化過程會破壞其結構和活性.為解決這一難題,可以采用電荷標記手段.電荷標記可以分為永久標記和在線電荷標記.永久標記是通過化學反應在底物或催化劑的非活性區域上引入電荷標簽(如季銨陽離子中心或磺酸陰離子中心);在線標記是利用中間體的特性臨時加入選擇性離子化試劑,實現中性物種的檢測,如堿金屬離子化.電荷標簽技術不影響反應的正常進行,同時能大大提高微量中性活潑中間體的質譜檢測效率.Metzger等[16]用電荷標記的膦配體,首次運用質譜方法從反應溶液中檢測到了亞甲基Ru卡賓中間體.隨后,Metzger等[17]運用堿金屬離子與催化劑形成加合離子來追蹤溶液中釕卡賓物種的變化,成功檢測到了1,7-辛二烯和1,9-癸二烯的關環復分解(ring-closingmetathesis,RCM)反應中含有末端雙鍵的釕卡賓中間體.該兩個中間體在氣相中首先脫除膦配體(PCy3)而后再發生氣相RCM反應分別丟失環己烯和環辛烯(圖2).該研究還表明,氣相條件下六元環化RCM反應的活性遠遠高于八元環化,與液相中RCM反應活性順序一致.催化反應中典型的活性反應中間體應體現該催化反應的趨勢性,即該活性中間體在串聯質譜過程中所發生的單分子反應或其在氣相離子-分子反應中體現該中間體離子特有的反應活性.質譜學研究活潑中間體可以有三點依據:離子質荷比、離子同位素豐度和中間體離子的特征氣相反應活性.近期,本課題組[18,19]運用堿金屬離子化策略和微反應器技術研究了氮雜釕卡賓催化劑,以及乙腈促進的Grubbs催化劑的降解反應.同時,本課題組[20]發現,采用硫作為基質,可以用MALDI-TOFMS技術表征Grubbs催化劑.
2準對映體策略
質量標簽策略是質譜學研究氣相反應途徑和機理的傳統手段,也是質譜學表征和研究反應中間體的常用手段.手性異構體化合物的分子量相同,因此直接質譜分析難以區分.Pfaltz課題組[21]將傳統的質量標簽策略發展成準對映體(quasienantiomers,QAS)標記策略,在遠離反應位點的地方用同位素標記或差異較小的取代基標記手性異構體.準對映體標記讓原本分子量相同的手性異構體有了質量差異,可在質譜分析中直接進行辨別,也可實現手性催化劑的篩選和反應立體選擇性的評價[22].此外,該課題組[23]通過ESI-MS方法檢測烯丙基酯動力學拆分反應中的活性中間體,而不是前體或產物的新方法來篩選不對稱催化劑.這些技術和方法使得質譜學為不對稱催化系統的對映選擇性研究提供了關鍵的證據,甚至實現了手性催化劑的篩選.
3質譜分析有機反應中間體的典型案例
Metzger[24]、Eberlin[25]和本課題組[26]均發表過關于質譜學研究反應機理的綜述,本文主要對最新研究進展進行小結.
3.1以Pd為代表的過渡金屬催化反應
1994年,Canary等[27]首次運用ESI-MS方法研究Pd(0)催化的芳基硼酸與溴代吡啶偶聯反應,為機理的研究提供了寶貴的證據,該工作為質譜表征反應活潑中間體以及反應機理的研究奠定了基礎.本課題組[28,29]利用電噴霧質譜法研究了三氟甲基取代烯炔醇環異構化反應和炔基磷酰胺的分子內環化反應.軸手性產物的Suzuki偶聯反應在不對稱催化研究中具有重要的意義和創新性,對這一過程進行質譜學研究也具有很大的挑戰性.此外,我們還采用ESI-MS/MS技術對手性雙烯氯化鈀催化的不對稱Suzuki偶聯反應進行了機理研究[30],根據Pd的同位素峰簇特征將反應相關的物種和其他物種按質荷比進行質量篩選,成功地捕獲到了目標Suzuki反應各階段的反應中間體.目前,Pd(II)/Pd(IV)的催化循環體系是有機化學中新興的研究領域,這類高價金屬復合物是發生C–H鍵活化和三氟甲基化的重要活性中間體.本課題組與劉國生課題組[31~33]合作,研究了一系列Pd(IV)催化的有機化學反應,如鈀催化的苯乙烯分子內氨基氟化反應[31]、鈀催化的烯烴的氧化芳基烷基化反應[32]和鈀催化的苯乙烯的氟酯化反應[33].本課題組[34]近期研究表明,Pd(IV)反應中間體在MS/MS條件下,能發生氣相還原偶聯反應,生成相應的偶聯產物和Pd(II)物種(圖3),這與Pd(IV)復合物的液相反應活性一致.同時,許毓課題組[35]也報道了Pd(IV)復合物的相關質譜學研究結果.由于ESI-MS技術能捕獲催化循環中的關鍵反應中間體,被Chen[36]和Irth[37]證實是高通量篩選催化劑的一種極具價值的研究工具.
3.2自由基中間體
中性自由基反應中間體不易被ESI-MS檢測,Metzger等[38]曾利用微反應器-電噴霧質譜聯用技術捕獲到了單電子轉移引發的反式茴香腦二聚反應中的自由基陽離子中間體.在一些自由基反應中,一般需Lewis酸進行催化,同時金屬Lewis酸可與底物或自由基中間體形成復合物,被質譜檢測[39].本課題組[40,41]運用ESI-MS研究了Selectfluor參與的親電氟化反應和醛的α-氟化反應,成功捕捉到了親電氟化反應過程中的自由基陽離子中間體.通過向反應體系中加入自由基捕獲劑(如Tempo和Dempo等)[42],用質譜捕捉到了自由基捕獲劑與反應中的自由基陽離子中間體形成的復合物,證明了在所選底物的親電氟化反應過程中確實存在單電子轉移過程.
3.3高價碘復合物參與和催化的反應
本課題組[43]于2012年對PhI催化芳基酮α-乙酰氧基化反應進行了研究,捕獲了反應中目前未能分離或用其他手段未能直接分析的重要中間體:α-λ3-碘烷基酮復合物.進一步研究質子化的該復合物在串聯質譜中的氣相裂解行為表明,最后一步產物的生成經歷了分子內五元環過渡態的還原消除過程比分子間SN2反應過程更合理.此外,我們[44]還運用質譜法研究了三氟甲基苯基碘鎓陽離子(CF3I+Ph),發現PhI+CF3能發生氣相分子內三氟甲基遷移反應并脫除碘原子生成PhCF3+,而PhCF3+可進一步丟失CF2生成PhF+(圖4),該反應能很好地體現高價碘氟化試劑的本質反應活性.隨后,本課題組[45]又研究了多氟取代碘苯自由基陽離子,發現其在氣相殊的CF2丟失反應,這體現了多氟取代引發的新型芳環裂解反應.
3.4氣相與液相人名反應相關性的研究
著名質譜學家Beynon曾將現代化的有機質譜儀形容為一個“化學實驗室”[46].質譜中離子所發生的重排/碎裂方式與化合物的離子形態在液相中相應條件下的反應有一定相似性[47,48],甚至可以“預測”研究對象在溶液中的化學反應途徑.目前,氣相中的人名反應除麥式重排和逆Diels-Alder反應外,一直鮮有報道.本課題組[49~55]系統地研究了嘧啶氧基-N-芳基芐胺類除草劑豐富的氣相化學反應,如嘧啶氮引發的芐基遷移反應[49]、質子酸促進的氣相Smiles重排反應[50]、Lewis酸促進的氣相Smiles重排反應[51,52]、對氨基磺?；栯x子的重排反應[53,54]和芳環的逆-Michael反應[55].在此基礎上,本課題組[56]研究發現了類似的溶液相反應,對研究該類除草劑的代謝及降解途徑和環境行為有重要的意義.2010年,本課題組[57]利用Favorskii重排反應順利實現對該類具有高度環張力的活潑芳香性小環類化合物的氣相合成,還發現了N-苯基甲基丙烯酰胺質子化后獨特的氣相N-Claisen重排反應[58].潘遠江課題組在本領域也做出了很多出色的工作,如新型的氣相Smiles重排反應[59,60]、逆-Michael反應[61]、質子遷移誘導解離[62]和銀離子催化的氣相Diels-Alder反應[63]等.
有機化學的反應范文2
關鍵詞：高職 醫學類專業 有機化學教學
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1007—3973（2012）009—183—02
有機化學是醫學類專業的一門重要的必修課和基礎課。對于醫學類專業的學生而言，學好有機化學這門課程非常重要，它是學好后續醫學課程（如藥理學等課程）必要的基礎。有機化學在化學學科中屬于較難學的一門課程，它涉及了大量的有機物質的性質、結構以及反應方程式、有機反應機理等等。在學習有機化學物質性質及結構時，許多有機物質結構和性質相近，許多學生易混淆；而在學習有機化學有機反應機理時，許多學生往往感覺非常吃力，這是有機化學教學中存在的普遍現象。高職院校生源復雜，有來自技校、中專和職校的學生，也有來自高中的學生。不同的生源對有機化學的掌握程度相差極大，他們的有機化學基礎參差不齊，這給教學帶來嚴峻的挑戰。因此，本文對如何在高職醫學專業有效開展有機化學教學展開討論。
1 了解學生化學基礎，因材施教
如前所述，高職院校生源復雜，其中來自技校、中專以及職校的學生，其掌握的化學知識停留在初中的水平，對有機化學的認識非常有限；而來自高中的理科學生，其有機化學基礎相對扎實。由于高職醫學專業學生的有機化學基礎參差不齊，因此許多教師在有機化學教學過程中往往是厚此薄彼，不能面面俱到。課堂教學傳授的知識太難，基礎較差的學生往往會因為跟不上教師的節奏而對有機化學學習反感，產生排斥心理；而當課堂教學傳授的知識太簡單時，基礎較好的學生則會對有機化學掉以輕心，同樣學不好有機化學。因此，在高職醫學專業中開展有機化學，要兼顧這兩部分學生。筆者認為，在有機化學教學正式開始前，可通過各種形式（如交談、問卷等形式）了解學生的化學基礎。通過對學生情況的了解，設計針對性的教學方案，做的有的放矢，因材施教。如在講授有機化學時，對于跳躍性比較大的知識點，教師要向學生簡單地介紹高中化學中相關的知識點。又比如在每次課堂結束前，向學生介紹下堂課中涉及到的高中化學的知識點，讓學生在課前自學相關知識點。
2 保持高職醫學專業學生學習有機化學的興趣
相對于其它化學學科，有機化學相對較難，存在知識點多、易混淆、反應機理復雜難懂等特點。對于化學基礎較差尤其是來自技術、中專和職校等沒有高中化學基礎的學生而言，學習有機化學是一件非常頭痛的事情。在學習有機化學的過程中，他們容易因為強烈的失敗感而失去學習有機化學的興趣和信心。俗話說，興趣是最好的老師。一旦學生對有機化學產生濃厚的興趣，他們就會克服各種阻力，爭取學好、學精這門課。激發學生學習有機化學的方法有很多。（1）有機化學是一門與我們的生活息息相關、實用性非常強的學科，因此可以在課堂教學中通過結合學生生活中的有機化學，吸引學生的注意力，很容易激發他們的興趣。如向學生講述他們生活中常用到的洗滌劑，就是一種有機物，那么洗滌劑擁有什么獨特的結構讓它有洗滌作用，它起洗滌作用的原理又是什么呢？通過這種結合生活實例的設問式教學，吸引學生的注意力，勢必激起他們學習有機化學的興趣。（2）強化學生作為一名醫學專業學生的神圣感和責任感，強調有機化學是學好后續課程的關鍵。通過大量的實例讓學生明白，學好有機化學的重要性。目前市場上95%的藥物是通過有機合成的有機物。如常用的感冒藥的主要成份為對乙酰氨基酚，具有解熱鎮痛作用，可用于感冒發燒、關節痛、神經痛、偏頭痛及手術后止痛。對這種常用的感冒藥的主要成份就是通過硝基酚鈉還原成對氨基酚，然后再酰化制得的。
3 多媒體技術在有機化學教學中的應用
多媒體教學相對于傳統板書式教學具有許多優點：（1）多媒體教學具有無可比擬的直觀性、趣味性。多媒體技術可以非常直觀地向學生展示復雜難懂的有機物結構等。在講到有機化合物的結構時，可以通過多媒體向學生演示模型。比如講到化合物成鍵時，可以向學生展示碳、氧、氫和氮等元素是如何互相連結形成有機化合物的。用紅色帶有四個孔的小球代表碳原子，用綠色帶有三個孔的小球代表氮原子，用藍色帶有兩個孔的小球代表氧原子，用白色帶有一個孔的小球代表氫原子，再用一個圓柱小棍代表鍵。同時，向學生解釋碳原子、氮原子、氧原子和氫原子分別可以連接四個、三個、兩個和一個鍵，通過棍與球之間的連接，可以非常直觀地向學生展示有機物的成鍵過程，這就是典型的球棍模型。如講到甲烷的結構時，教師可以事先做好多媒體動畫，先出現一個紅色的小球表示碳原子，然后四根圓棍接在碳原子上表示四個鍵，然后再將四個白色的小球連接在圓棍上，表示形成四個碳—氫鍵，最后就形成甲烷分子。同時，對于復雜的有機反應過程，可以通過動畫分割成多個可見的步驟，讓學生直觀明了地“觀察”反應過程。（2）多媒體教學可通過結合視頻、圖像、聲音和文字等充分調動學生學習興趣，從而提高學生自主學習的積極性。（3）對于傳統的有機化學教學，教師需要書寫大量的板書，而學生需要在有限的時間內記錄老師書寫的筆記用于課后復習。在傳統課堂經常存在學生來不及記筆記現象，這嚴重打擊了學生學習有機化學的熱情，甚至有學生因此而對學習有機化學產生抵觸心理。同時，由于學生在課堂上忙于記筆記，自主思考的時間非常有限。通過多媒體教學，學生只需要適當地記筆記，大部分的時間可以跟著教師的思路并做積極的思考。課后學生可以復制教師上課使用的課件，在課后即可以對相關知識點進行再學習。
4 適當地開展探究性學習
在傳統的有機化學課堂教學中，往往都是教師在講，學生在聽，這種教學方式不利于培養學生自主思考的能力，不利于培養創新性人才。也正因如此，教育部對我國的教育提出了探究性學習這一要求，而探究性學習對于化學學習來說尤為重要。探究性學習是在教師的引導下，通過對學科中的某一個問題產生懷疑、設計解決的方案并實施驗證并最后通過交流討論等一系列探究學習的過程。探究性學習徹底改變了傳統教學的模式，讓學生在探究性學習的過程中積極主動思考，發揮學生的自主性。筆者認為，雖然探究性學習與傳統教學相比具有許多優點，但是在高職醫學類專業的所有的有機化學課堂均開展探究性學習很不現實。探究性學習的主體不是教師而是學生，因此需要在課堂上預留大量的時間供學生進行思考和討論，這嚴重影響了課程的進度，對課堂教學進度提出了巨大的挑戰。同時，高職醫學專業學生的有機化學基礎總體而言還是相對薄弱，還是要以打基礎為主要目的。因此，筆者認為，在高職醫學類專業的有機化學教學可適當地開展探究性學習，但是還是應以傳統教學為主，為學習后續醫學課堂打下牢固的基礎。探究性學習適合在有機化學教學初始階段，用來激發學生學習有機化學的興趣。同時，探究性學習也適合在難點和疑點較多的章節開展，因為探究性學習能夠引導學習積極主動思考，有利于學生掌握并吃透這些難點。
5 培養學生學習有機化學的正確思維
對于來自技校、中專以及職校的學生而言，其化學知識水平幾乎是停留在初中化學。有機化學在初中化學中鮮有涉及，其學習的思維模式也不盡相同。初中化學主要是注重學習化學物質的性質，而忽略其結構，即化學教學工作者常說的“初中化學重性質輕結構”。因此，初中化學可以通過記憶大量的物質的性質而取得較好的成績。但是，對于有機化學，雖然它也涉及到許多有機物的性質，但是它更多地關心有機物質的結構以及有機物質之間的反應及反應前后物質的變化。因此，有機化學學習要“重結構輕性質”?？梢?，有機化學學習與初中化學學習的思維方式是截然不同的。但是，許多來自技校、中專以及職校的學生很容易就會照搬初中化學的學習思維，從而表現為學習有機化學時非常吃力。因此，高職院校醫學類教師在開展有機化學教學前，要先培養學生學習有機化學的正確思維，從而讓學生做到事半而功倍。同樣地，教師在教學有機化學時，也要更多地從有機物質的結構入手，才能達到更好的教學效果。
6 培養學生歸納有機化學知識點的策略
有機化學存在知識點多、易混淆以及反應機理復雜等特點。因此，學生很難僅僅通過課堂教學就可以很好地掌握所學的相關知識點。即使教師在課堂上對有機化學知識進行詳細講解，且學生已完全明白這些知識點，但是，如果學生課后不及時對這些知識點進行歸納總結，很容易又遺忘或產生混淆。筆者認為，學好有機化學，更多的需要靠學生在課后進行總結。因此，教師在傳授知識點的同時，要將歸納知識點的方法也傳授給學生。對于有機化學，其歸納方法還是要從有機化學這門學科的本質出發。也就是說，要讓學生明白，要通過有機物的結構（一般是官能團）對比，對相近有機物質的性質及反應特性進行歸納總結。比如，從乙烷出發，可以衍生出很多的知識點，如鹵代乙烷、乙醇、乙酸、乙醛及乙酸乙酯等。通過比較，可以非常輕松地記住這些有機物涉及的知識點。
總而言之，在高職醫學類專業開展有機化學教學確實存在許多挑戰。因此，這就要求高職院校有機化學課堂教師做到耐心、細心。教學前要準確掌握學生的化學基礎，制定合理的教學計劃，因材施教。通過積極地調動學生學習有機化學的興趣、適當地應用多媒體教學、開展探究性學習、培養學生正確的有機化學學習思維以及歸納有機化學知識點的策略，相信可以有效地在高職醫學類專業中開展有機化學教學。
參考文獻：
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有機化學的反應范文3
有機化學課程是工科院校一些專業的基礎課，學習此門課程很重要。但隨著教學調整，學時數在減少，針對少學時有機化學課程，我們在課程內容整合、教學手段多樣化、實驗內容選擇等方面進行改革初探，使學生擁有會學習有機化學、學好有機化學的能力，也可以提高少學時有機化學的教學質量。
關鍵詞
少學時；有機化學；教學改革
有機化學課程是化學類相關專業非常重要的一門基礎課程。有機化學課程主要研究有機化合物來源、組成、結構、制法、性質、用途及其相關理論等問題，是許多有關學科的理論基礎或技術基礎。因此，學好有機化學對學習有關專業知識非常重要。
一、課程內容的革新
1．注意與高中所學相銜接
有機化學是螺旋式上升的課程，在新的課程標準中高中有機化學主要是讓學習者初步掌握有機化學的基本知識，了解有機化學研究的基本方法，認識有機化學知識在日常生活和社會發展中的重要作用和意義。然而，本科有機化學則是在高中有機化學的基礎之上進行一定的升華，學生得到一個完整的認識過程，使知識系統化。理論部分是在中學的基礎上加以提高，在理論教學過程中，充分引用生活中常見的與有機化學相關的現象與實例，擴展和改變學生的思維，將理論與實踐聯系起來并應用于實踐。
2．注意課程內容的取舍
有機化學發展到今天，其內容面廣點深，絕不是短時間內可以掌握的和了解的，更不可能在如此少的學時內完成這一任務，這也要求我們在教學內容上采取少而精的原則，突出重點、難點，對于簡單而必須了解和掌握的學生必須學會自學。從內容上分為基本理論和知識、主干內容(飽和烴、不飽和烴、鹵代烴、醇酚醚、醛酮，羧酸等)?；纠碚摪ňw論里的內容(共價鍵的知識、雜化理論)，還有命名，異構現象，電子效應、結構和表征，基本性質等。主干內容包括各類有機化合物的化學性質。每一類化合物中必有一個特征反應，或是親電取代、或是親電加成，或是親核取代，或是親核加成，這個和官能團的結構有著密切的關系，也是這一類化合物首先要掌握的反應。其次有的一類化合物還有氧化還原反應、α－H的反應，氧化、還原等等也是必須要學會的反應。還有的一類化合物獨有的反應必須要著重講明，如鹵代烴和金屬鎂的反應。有的還要結合所講專業的特點將某個章節重點突出講解，以達到學習有機化學的目的。有些知識可以略講或留給學生自學，如物理性質、聚合反應，等等。
3．注重教材選擇
教材是學生學習的重要資源，課堂學習的參照，教材的重要性不言而喻。目前，工科類有機化學教材很多，我們選用的是天津大學高鴻賓主編的《有機化學簡明教程》第二版，這本書增加了一些與有機化學相關的在生產和生活方面有實用價值的內容，與專業相關性連接緊密。我們學院還自己編寫了習題集《有機化學導學》，這些習題結合上課內容，對學生針對性的聯系很有幫助，實際效果良好。
二、實驗教學的改進
工科的有機化學實驗課時也較少，所以所做實驗一定要突出有機實驗基本操作、有機化合物合成的基本步驟、提純的方法，為了更好的達到實驗效果，就需要在有機化學實驗教學中滲透創新性能力的培養。我們將實驗教材中提到的知識點逐一加以分析，選擇能夠包含這些知識點的連續合成實驗代替原有化合物的性質操作練習，以合成產物作為下一步合成的原料，此實驗方案解決了長期以來學生對有機化學實驗興趣不高的現實，學生每步的實驗過程都是最終產品的一個重要組成部分，強化了有機實驗過程的邏輯性，使學生主動了解實驗過程，分析實驗成敗與得失，在過程中不僅學習了實驗基本操作，更以系統的觀點掌握有機化學實驗的要點。任課教師要不斷提高自身的教學能力，加強實驗教學的研究，提高實驗教學質量。理論課老師兼帶實驗的模式可以跟好地將理論與實踐相結合，在理論課上講授基本原理，在實驗過程中教師可以引導學生自行設計更優的實驗方法，使學生的創新性思維得以發展。
三、授課方法的改革
蘇霍姆林斯基說過:“不能使學生參與是教師的最大過失。”這就是說，只有教學過程中多與學生互動，才能引起學生對教學內容的高度關注，才能有興趣去關心現實問題。在課堂教學中，可以適時向學生提問，或提出問題與學生共同討論，用啟發性的語言誘導學生的思維活動，使學生根據教師講授的線索進行獨立思考，開展積極思維活動，真正成為主體。啟發式教學是以充分調動學生的主觀能動性為教學指導思想的教學活動，啟發式教學方法是現代大學教學方法的主要特征。啟發式教學強調教師在教學中最大限度地調動學生的思維和學習的自覺性，引導學生融會貫通地掌握知識、培養發現問題、分析問題、解決問題的能力。
第一，在每章開始前把該章的教學目的、重點、難點明確告訴學生。在講授時，對重難點講深講透，根據有機化學的特點辯證施教。學習有機化學需要抓住以下幾點并聯系起來看問題。一是結構決定性質，性質反應結構。所以知道化合物的結構至關重要，也要深入并用自己的語言來理解價鍵理論、雜化軌道理論等重要理論。二是官能團的定義。官能團是活潑的容易發生反應的原子或基團。有機化學課本都是根據官能團分類的結果來分配成相關章節講解的，所以每一章中官能團首當其沖會發生反應。三是有機化學反應就是舊鍵的斷裂和新鍵的生成。一定要看反應的部位和有機化合物中主要的碳原子的去向。四是電子效應(誘導效應、共軛效應和場效應)、立體效應。這兩個效應是以影響有機化合物的結構和有機化學反應的重要因素，考慮問題時需要時刻考慮的。五是有機化學穩定性原理，從反應物到中間體再到生成物，越穩定越容易反應。
第二，短學時的課程注重知識間的銜接、對比和總結。烷烴、烯烴和炔烴是鋪墊章節，重點讓學生掌握sp、sp2、sp3雜化:有機化合物中主要的原子是碳原子，它都是雜化了以后去形成化合物的。不飽和烴、芳烴和鹵代烴要深深理解官能團的特征反應(親電取代、親核取代、親電加成和親核加成)的意思。芳烴由于共軛效應形成了芳香大π鍵，所以雖有雙鍵不容易加成而是取代的特殊一章，此章總結性講解，五個化反應，一取代到二取代，二取代到三取代。鹵代烴和醇，醇和酚，酚和芳烴，醛酮和羧酸及其衍生物中有相似的化學性質，可以對比著講解。
第三，課堂中滲透學習有機化學反應的方法，學習起來就會變得容易很多。抓住官能團及其附近是容易發生反應的部位，再看舊鍵新鍵的變化、碳原子的去向以及一些規則就可以很好的記住化學反應方程式。第四，遇到上節課有重要的化學性質或理論時，都會回憶上節課所學習的內容，形式可以多樣化，比如讓學生回答上節課所學內容或者針對上節課的重點做幾道相關的習題，并給學生進行打分制，記錄到平時成績里，這樣可以使得學生關注每節課所講的知識，使學生的知識由感性上升到理性，由分散到系統化、完整化，完成教學上的又一次升華。
總之，通過幾年的有機化學教學，我們逐步探索出了一套少學時有機化學課程的教學規律和方法，優化了教學內容，改善了課堂教學效果，提高了有機化學的教學質量，取得了較好的效果。當然，有機化學的教學建設與改革仍在不斷地向前發展，需要我們不斷地提高教學水平，研究和分析少學時課程教學規律仍將是我們提高教學質量的一項重要工作。
作者：楊卉 李松波 郝燕 王延銘 單位：內蒙古科技大學化學與化工學院
參考文獻:
［1］李龍，烏云．談現階段高中有機化學與本科有機化學的教學銜接［J］．科教文匯，2013，(09)．
有機化學的反應范文4
關鍵詞：環境工程；有機；化學；應用
引言
當前，有機化學已經成為環境工程方面的重要技術，可在提升資源利用效率的基礎上，對生態環境展開綜合防護與治理。文章結合自身對有機化學的了解，對有機化學在環境工程中的有利應用與有害應用進行探討，并提出在環境工程中正確合理應用有機化學的策略。
1有機化學的介紹
有機化學是一種碳化合物的化學，研究的內容主要是有機化合物的結構、組成、制備、應用以及性質等的科學。有機化學涉及的內容可劃分為兩個方面，一是有機合成方面，可以借助見到的元素或化合物，通過一系列化合反應合成特定的有機化合物的過程；二是天然有機化學，也就是天然有機化合物的性能、組成、結構、合成等內容。截至今日，世界上大概有2000多萬的化合物，而有機化合物占絕大部分。有機化學可以為相關聯的學科如環境工程、材料科學等專業學科帶來技術、材料以及理論等支撐，是一系列相關工程的應用基礎，尤其是環境工程。在環境工程方面，有機污染物在環境中的泛濫、超微量與微量有機污染物的檢測等都是有機化學在環境工程中的研究與應用方向。有機化學有利于保證環境的可持續發展，在改善生態環境、提升居民生活質量等方面均具有巨大作用。
2有機化學在環境工程中的應用分析
有機化學屬于創新型的應用學科，有效推動了現代科技與農業生產的發展與進步。一方面，通過有機化學研究出了許多新型的食品添加劑、農藥、藥物等，改善了衣食住行各個方面。同時，在環境工程方面，有機化學研制出了許多新型的材料，包括許多具有電磁、聲、電、光等多種性能結合的化合物等，有助于保護與治理環境?，F實生活中，大多數有機化合材料相比普通材料更具有優勢，因其環保、低耗、干凈等優勢受到大家的喜愛。例如氟塑料，它不僅具有良好的絕緣性、導熱性、機械性等性能，還具有高抗污能力，是屋頂建筑的綠色、環保、理想型材料。與此同時，有機化學在環境監測、污染防治等方面的作用也越發明顯。我們可以借助有機化學知識對環境進行精準地監測，例如監測水污染，需要借助有機化學知識對水中的重金屬、有害物質等含量進行監測，并借助有機化學知識展開分析。另外，有機化學的應用伴隨著機遇的還有極大的挑戰，未來我們應積極創新，挖掘更多先進的有機化學合成方法，研制出越來越多先進的事物來幫助我們改善人類生態環境，達到經濟與生態的可持續發展。例如科學家們可設想將廣泛應用的煤借助有機化合反應轉化為清潔燃料，將煤中的元素轉化為有益的有機產物，從而進一步減少燃料燃燒產生的廢氣，甚至可以實現零污染。但它的應用也在一定程度上加劇了環境污染問題。例如通過有機化學研制出的新型食品添加劑、農藥等，雖然改善了我們的生活，可是這些農藥等有機化合物的濫用也直接導致了嚴重的環境污染問題。例如在農業生產中，傳統的肥料已經不能滿足我們日益增長的農作物生長需求，農業生產效率與產量比較低。隨著有機化學的出現與發展，化肥出現了，它極大地增加了農作物的產量與收成，大幅度改善了農民的生活水平。但是，以此同時，長期的使用化肥會在一定程度上造成農田板結，也會對土壤環境造成污染。還有就是農藥，農藥的產生雖然降低了農作物的雜草與蟲害等不利影響，可是對居民的飲食安全卻造成不良影響。拋開農業生產方面不談，有機化學還為建筑裝修與家具家電等帶來許多便利，為房屋裝修添上許多炫麗的新色彩?？墒沁@也帶來了許多健康隱患，例如甲醛、油漆等有機化合物材料，在居民的家電與家具上會殘留很久，對空氣造成污染，同時對我們的身體造成非常不利的影響，包括癌變、白血病等。此外，在居民出行方面，汽車的廣泛普及，便利了我們的交通出行，可是其汽車尾氣的排放會直接導致地球大氣層的臭氧分解，對我們的環境造成極大地破壞。綜合上述分析可知，有機化學在環境工程方面的應用既有利也有弊，它為我們創造了豐富多彩的組織生活，提升了我們的生活質量，改善了環境污染問題?？墒侨绾稳ジ玫匾幈苡袡C化學帶來的環境污染，更好地利用有機化學來實現地球環境的保護與防治，這需要引起我們的深思。
3有機化學在環境工程中的應用策略探析
在環境工程中有效、正確地應用有機化學，需要協調好各個方面的內容，包括有機化學的應用種類、有機化學的應用時效、大力發展綠色有機化學等，盡可能規避有機化學在環境工程應用中的環境污染問題，實現有機化學的應用價值。
3.1科學選擇有機化學的應用種類
自改革開放以來，國內將經濟發展放在了重點，但是卻忽視了環境保護的重要性，這使得許多經濟的發展是以環境犧牲為代價的，從而導致酸雨、霧霾等問題頻發。為有效解決這一問題，相關人員在擬定環境工程的各項保護與防治措施時，需要對所應用的有機化學物展開深入、科學地分析，盡可能發揮出有機化學的應用價值。另外，環境工程人員還需要對污染源展開動態分析與觀察，對環境污染的相關數據展開深入調查，科學選取有機化學物，進而針對性地解決有機化學濫用導致的環境污染問題。環境工程技術人員還需要對實驗機制展開創新，并且深化對有機化學的研究與了解，進而更好地促進有機化學在環境工程中的有效應用。這樣才能有效控制有機化學濫用導致的環境污染等各類危害，從源頭解決有機化學在環境工程中不合理應用引發的各種問題。
3.2精準掌握有機化學的應用時效
為改善有機化學導致的環境污染問題，我們應精準掌握有機化學的應用時效，對有機化學產生的各種污染物、廢水等進行處理，從而有效控制有機化學產生的環境污染問題。相關的技術人員需要對各個地區實際污染情況展開調研，并且比對污染問題的惡化情況，從而掌握環境污染情況，方便后續針對性地處理。在確保污染處理成效可以滿足相應標準要求的基礎上，相關技術人員需要針對生態環境污染問題擬定科學規范化的應用措施，從而對有機化學在環境工程中的應用時效展開控制。環境科學部門要借助實驗方式展開科學的實驗組合，通過實驗得出有效的結論，進而準確掌握有機化學在各地的應用時效，更好地應用有機化學。
3.3大力發展綠色有機化學
基于環境工程的長遠可持續發展，綠色有機化學是有機化學應用的有效突破，可最大限度地提升環境質量。綠色有機化學可以有效利用與處理社會生產中產生的各種污染物，找出更多可以重復回收利用的資源，從而有效控制有機化學應用導致的廢棄物數量，改善污染物毒害問題。從專業與技術角度來看，綠色有機化學的合理應用可以有效控制環境污染問題，優化環境質量，從而推動社會長遠發展。近些年我國綠色有機化學的發展比較快，許多研究人員應當從綠色化學技術的實際應用出發，將重點放在實用性較高的綠色有機化學的推廣與應用中，借助大面積地推廣應用，實現良好的環境保護與防治效應。
有機化學的反應范文5
教材的整體水平高于目前所用的生物類和醫學類基礎有機化學，但低于化學專業的基礎有機化學。該書在編寫的指導思想、編排體系和教學內容上都有較大的改革和突破，具有以下5個方面的特色［2］。編寫教材的目的在滿足學生有機化學知識需求的同時，提高學生的自學能力，把培養學生分析問題和解決問題的能力作為首要目的。不僅要求學生要知道有機化學的主要內容和知識點是什么，更重要的是讓學生明白這些理論與知識為什么是這樣。為此，教材將“有機化合物的構性相關規則”應用并貫穿于所有章節［3－4］，以培養學生逐漸掌握以結構為中心來分析問題和解決問題的習慣和能力，避免學生養成過分依賴死記硬背的不良習慣。教學內容和編排體系不刻意追求內容與體系的完整性，而是以有利于教師教學和學生自學為主要原則。例如，在介紹完各類單官能團化合物和一些重要合成反應(如周環反應)之后，在第十六章引入以單官能團轉換為主的“有機化合物制備”。這種編排不同于現有其他教材的各章單獨介紹的做法，避免了有些合成反應(如武茲反應)的過早出現，既達到對前面各章內容的復習和總結的效果，又有助于學生了解各種官能團之間的相互聯系以及系統掌握一些常見的重要有機合成反應。編寫教材的指導思想以共價鍵理論和電子效應理論為基礎，以構性相關規則為指導和基本程序，以反應機理為重點。介紹反應機理時，不重要或不是很清楚的反應機理一般不做介紹，對重要的已經明確的具有普遍性的反應機理則一定要講清講透。例如，本書用較大的篇幅對親核取代反應機理做了詳細介紹，而不飽和烴的常規催化氫化反應、醇/酚類的氧化反應等機理則不做介紹或一帶而過。英文專業詞匯的補充為了便于雙語教學，給出了一些常見且重要的化學名詞的英文名稱。新發展學科與技術的介紹為了提高學生學習有機化學的興趣，擴寬學生的知識面，每章的最后都附加了一些僅供學生自學的內容。主要包括3個方面:與有機化學密切相關的分支學科的介紹，如綠色化學、組合化學、超分子化學、抗體酶學、有機合成化學、不對稱合成技術等;有機化合物的分離技術，如色譜技術;與相關章節密切相關的重要化合物的介紹，如生物堿、黃酮、β—內酰胺類抗生素、維生素C、維生素D等。該教材難易適中，各章節內容安排合理，內容豐富而廣泛，有較大的專業覆蓋面，可適用于各類應用化學專業以及對有機化學知識需要較多的生物類、醫學類、制藥類等專業的教學。自出版以來，一直被中國農業大學、西北農林科技大學、石河子大學、青海大學、青海師范大學、延安大學、塔里木大學、渭南師范學院、洛陽師范學院等10所高校使用，受到師生的一致好評。
量身定制適合應用化學專業的教學大綱
對不同專業的學生，有機化學教學大綱的要求自然不同，課時的多少也不一樣，專業側重點也應當有所區別。我們收集了全國18所高校應用化學專業有機化學課程的教學大綱，其課時分配（表略）。調查中發現，包括我校在內的很多高校應用化學專業的有機化學課程的教學大綱是在理科化學專業的教學大綱基礎上稍作調整而制定的，這無法達到應用化學專業有機化學課程的教學目標。此外，由表1可以看出，以上18所高校應用化學專業有機化學教學大綱中，無論是總學時還是各章節的課時分配差異都很大，這不能滿足新的課程建設的要求。因此，為了使學生在有限的教學課時內掌握有機化學的基本知識和理論，結合近10年的教學實踐，我們為應用化學專業的學生制定了新的教學大綱，其教學內容及課時分配(表略)。
不斷革新教學內容
調查中發現，各所高校應用化學專業有機化學的教學內容陳舊落后，沒有專業特色，自然不能滿足學生的需求。為此，我們在教材中安排了21章內容，劃分為七大學習模塊。第一模塊為有機化學的基礎理論，簡要介紹從高中化學、大學化學原理、無機化學到大學有機化學的過渡性和共性的基礎理論以及學習有機化學所必備的一些基礎理論知識。第二模塊由第六章和第七章組成，分別介紹有機化合物中的立體化學和如何利用現代波譜技術確定有機化合物的結構。第三模塊由第二到第五章、第八到第十四章組成，主要按照官能團分類介紹各類有機化合物，這是教學的重點。第四模塊為第十五章，根據反應類型重點介紹周環反應。第五模塊為第六章，該章是在學完各類有機化合物之后，集中介紹它們的制備方法，主要是不同單官能團之間的相互轉化，是對前面各章中一些具有重要合成價值的化學反應的復習、總結和歸納。第六模塊為生物大分子，由第十七到第二十章組成，主要介紹與生物有機體相關的有機化學知識。第七模塊為第二十一章，是人工合成高分子化學簡介。各模塊之間既相互聯系，又相互獨立。第四到第七模塊可根據不同專業的需要而選擇講授。以該教材為教學指南，結合我們多年的教學經驗，教學過程中還應注意以下5點。(一)教學目標明確教學目標是教學活動預期的教學效果。目標明確是教學成功的前提，它直接影響教學效率。不能單強調教師教的目標，更要讓學生清楚學的目標。只有教與學的目標明確一致，教學才能成為雙方自覺的追求，形成教學合力［5］。我們從加強學生知識、培養學生素質和能力的角度出發，制定了有機化學教學的總體目標;對于每一章節，還制定了相應的具體教學目標，指出重點、難點，設計不同的教學方法，安排不同的教學形式來突破難點，突出重點;使每一章節乃至每一堂課的教學方法都有針對性，有效利用有限的課堂時間來完成預定的教學任務。(二)教學內容要主次分明，重點突出例如，講解命名時，重點講述系統命名法，但也要提及習慣命名法和俗名法。講解各類有機化合物時重點為化合物的化學性質與制備等，化合物的分類和物理性質則應略講或讓學生自學。學生自學能力也是大學生培養的一個重要方面，可以安排一些自學知識，提前布置好任務，讓學生有目的地去學習，這樣既節約了上課時間，又鍛煉了學生的自覺學習能力。(三)及時更新教學內容安排教學內容時，應當略去部分過時和繁瑣的內容，及時補充當代有機化學最新的科研發現和應用成果，特別是生物、材料、環境、能源、紡織等領域的交叉發展及應用，還應適當介紹諾貝爾化學獎獲得者的標志性工作，力爭把最新信息及時傳達給學生，以激發學生創新的動力和學習的勁頭［6］。此外，在強化基礎知識的同時，及時引入與有機化學關系密切的學科，如生命科學、材料科學、食品科學、農藥化學等的新成果、新技術、新方法，將經典有機化學理論與學科前沿發展相結合，既保證了教學內容的科學性和先進性，又使學生充分體會到自己所學知識的可用性［7］。例如，自由基是生命過程、大氣污染等有關問題中常用的一個術語;等離子體被稱為物質的第四態，已成為一種在加工工藝和材料科學中使用的新技術;納米材料與納米合成技術等均可加入到教學內容中，當然它們所占時間很短，也許只有幾分鐘時間，而且不必每節課都涉及;但這些前沿問題一定要有，它們可以吸引學生，激發其好奇心與求知欲。(四)導入式教育，激發學生的學習興趣有機化學是一門基礎學科，經過了長時間的發展積累成型，大多是最基本的知識，講解較為枯燥。而興趣是最好的老師，是學生主動學習的原動力，只要學生對所學課程產生濃厚興趣，他們就會主動地去學習［8］。教師平時應注意多收集和有機化學相關的生活小常識，將科普知識和生活常識引入教學，使課堂學習有趣生動，以提高學生的學習興趣。例如，在緒論中介紹有機化學在應用化學專業中的地位和作用，使學生了解有機化學的重要性。又如講烯烴這一章內容時，介紹乙烯對水果的催熟作用，提醒學生在以后的章節里還會遇到其他類型的植物催熟劑，要求他們注意總結;講解醇和酚時，結合過度飲酒對人體的危害，介紹紅酒、白酒、醫用酒精及工業酒精的區別、作用及危害，使學生在增長知識的同時，也接受了安全教育。另外，要介紹有機化學的學習目的和學習方法，以加深學生對這門課程的了解，幫助他們更好地學習。(五)將綠色化學滲透到教學中，增強學生環保意識綠色化學不僅是當前的熱門話題，而且代表了化學的發展方向。課堂教學中把綠色化學與有機化學恰當地連接起來，在給學生講解有機化學知識的同時培養他們的環保意識，提高學生的整體素質，自覺將綠色化學應用到生活和工作中去。教師要在教學中結合實際，對教學內容中涉及的綠色化學知識進行強化，使學生自覺地樹立起綠色化學意識。
有機化學的反應范文6
有機化合物是指含碳的化合物，有機化學又稱為含碳化合物的化學，是研究有機化合物的結構、性質和制備的學科，是化學的一個重要分支。有機化學學科涉及到多方面的知識內容，例如：人口和健康問題、材料應用、能源、信息技術等，作為一種新型高科技術為社會的發展和科技的創新提供了動力，利用有機化學方法可以有效的解決國際性核心問題。
2有機化學與環境的關系
2.1有機化合物對環境的污染
有機化合物與人類生活的衣食住行息息相關，也是環境污染的罪魁禍首。隨著合成技術的成熟發展，有機化合物的種類越來越多，他們每天以驚人的速度排放在人們生活的環境當中。目前環境中主要的有機污染物有金屬有機污染物，；烴污染物；含氮、磷有機污染物；含氧、硫有機污染物；含鹵素有機污染物、天然產物污染物。
2.2有機化學的應用是治理環境污染的重要手段
有機化學在農作物改良、醫藥研究、食品工程方面發揮著主要的作用，而且隨著日益突出的環境問題，在治理污染、環境生物監測等方面發揮著重要的作用。雖然目前環境問題與化工行業有關，但是有機化學的合理應用對環境的保護作用也是顯而易見的。例如將煤中的元素原子100%轉化成對人類有益的有機產物，減少了煤燃燒過程中產生的廢氣，也在環保的基礎上提高了利用率；有機化學研究出殘留時間段、藥效更專一的農藥可以減輕對土地的污染等等。自20世紀90年代初，科學家們就提出了“綠色有機化學”的概念，旨在建設綠色的合成工藝環境，在增強經濟建設的同時有效的保護了環境。
3在有機化學教學中提高學生的環保意識
在有機化學教學中提高學生環保意識的措施具體包括以下幾個方面：
3.1在有機化學理論教學中提升學生的環保意識
我們可以利用多媒體技術具有圖、文、聲并茂的特點，直觀、生動、活潑的表達教學內容，激發學生的學習興趣[2]，提高思想意識。例如在學習烴類化合物時，融入石油煉制有關能源危機的知識，介紹汽車尾氣是城市污染的主要污染源；講解烯烴時，介紹由塑料袋、一次性餐盒造成的白色污染；鹵代烴學習中，介紹臭氧層破壞的主要原因是冰箱和空調的使用的大量制冷劑氟利昂；教學芳香烴類時介紹目前多環芳烴類的苯并芘是一種強致癌物；酮類化合物的教學中，介紹室內空氣污染的主要污染物甲醛等。這樣的講解有利于學生加強對環境污染的認識并且可以增強環保的意識以及對化合物結構的掌握。
3.2在有機化合物實驗教學中培養環保意識和方法
實驗教學是化學教學中必不可少的一部分。在實驗教學中更要重視學生的環保意識的培養，規范化學實驗的方法，減少化學品的用量，有效處理實驗結束后產生的廢棄物，以達到盡量避免污染環境的目的[3]。教師應在實驗教學中規范學生的實驗行為，這樣才能達到環保教育的目的。在化學實驗中，教師必須教授正確的實驗方法，指導減少實驗中有機化學品的用量。要盡量遵循少利用資源，少產生廢物的原則，盡量利用新方法和新技術，來預防和減少化學的污染。
3.2.1設計綠色化實驗
所謂綠色化實驗，就是指在實驗內容、實驗方法、實驗試劑的選用上進行最優選?？梢赃x擇毒性小、污染低、現象明顯的項目，對于部分必須要進行的實驗進行試驗路線的改革，采用污染小的原料進行[4]。開展有機化學教學的教師應不斷學習有關環境保護的多方面化學知識，掌握新的化學工藝和當前社會發展的動態，將這些新鮮的化學環保知識與課程結合起來，設置一些創新性的綠色實驗，提高學生學習興趣同時，增強學生的環保意識。如甲醇羰基合成法是制備醋酸的最佳合成路線，具有反應的高選擇性和對環境的友好性，現已代替了傳統的乙烯氧化合成法路線。
3.2.2有機化學實驗的微型化
有機化學實驗的微型化是綠色化學的一個重要方面，微型化實驗具有反應時間段、現象明顯、節省實驗用品和對環境污染小的特點。在實驗的過程中，使用微型儀器，既減少了藥品量也縮短了時間更減少了三廢的排放。一氧化碳催化偶聯合成草酸是一氧化碳在催化劑的作用下與亞硝酸酯偶聯反應生成草酸二酯和氧化氮，草酸二酯水解得草酸和醇。反應生成的氯化氮部分氧化為二氧化氮。氧化氮和二氧化氮生成三氧化二氮，三氧化二氨與醇酯化反應生成亞硝酸酯，亞硝酸酯能夠循環使用，這種微型化的實驗具有極好的環保效果。
3.2.3設置連續化的實驗內容
可以設計有關聯的綜合性的實驗項目，將部分實驗的產物或者廢棄物應用到另一個實驗當中，減少實驗室廢棄物的排放量[5]。這樣既能避免各個實驗孤立起來，也可以增強實驗過程的連續性和綜合性，使學生在掌握實驗過程的同時增強了環保的意識，減少了環境的污染。苯胺的生產以前主要采用鐵粉還原硝基苯的工藝路線，這種路線的主要缺點是設備腐蝕嚴重、操作維護費用高、生產過程產生大量鐵泥、廢渣和廢水，其中含有對人體危害極大的硝基苯和苯胺，現在主要采用硝基苯經活性銅催化氫化制備，可進行連續生產污染小，彌補了傳統實驗的不足，避免了實驗資源的浪費，兩種合成方法介紹如圖所示。
4結語
