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有機合成的步驟范文1
分析:在設計合成路線時,應根據題設信息,充分考慮苯環上取代基占位問題,關鍵是思考引入基團的先后順序和先引入的基團對后引入基團的影響,最好的結果是先引入的一些基團對后引入的基團的定位效應一致。經分析,應先引入對位硝基,此時,苯環上的硝基(間位定位基)和甲基(鄰位定位基)的定位效應一致,再引入氯原子進入甲基的鄰位,然后氧化甲基為羧基,最后與乙醇酯化。
請運用已學過的知識和上述結出的信息寫出由乙烯制正丁醇各步反應式。
分析:根據所給信息,要合成主鏈上含4個碳原子的正丁醇應通過兩分子乙醛進行羥醛縮合反應,然后將產物進行脫水、氫化(加成或還原)處理。
分析:由目標化合物的結構可知,其中的C=C是由羥醛縮合反應后的產物脫水形成的,因此應選擇苯甲醛和乙醛發生羥醛縮合反應制備目標化合物。
信息四:從題干中提煉信息
5.藥物萘普生具有較強的抗炎、抗風濕和解熱鎮痛作用,其合成路線如下:
分析:由于目標化合物的結構相對復雜,因此可以先將其破解成兩部分,再將較復雜的物質破解,需要的話,再破解,直到破解出基礎原料為止。關鍵問題是,可能會出現到某一步破解不下去的情況,我們需要從試題中尋找信息,對此信息進行加工提煉并利用它幫助我們破解。破解分析清楚后,沿著原路返回,即可從基礎原料合成目標化合物。
有機合成題常采用正向合成法或逆向合成法。
有機合成的步驟范文2
【關鍵詞】有機合成 路線設計 美學原則
在有機合成化學發展過程中,我們可清楚地看到人類的社會生產和生活的需求,以及有機化學理論發展的要求,都不斷地推動著有機合成的發展。人類為了戰勝疾病,保護農業生產,豐富人們生活的各個方面,就要藥物、農藥、染料、香料以及具有各種各樣性能的新材料的合成生產。同時又為了有機化學、生物化學理論等學科的研究發展,也不斷提出許多新奇分子的合成問題。二十世紀以來,許多天然有機物的發現,元素有機化合物的制備成功和變化多樣的有機合成反應和技術的出現與完善,使有機合成化學已發展到系統邏輯的推理的階段,而不是一味地類比于無機合成化學。現代有機合成,無論采用由原料定合成路線,或者以有機合成反應定有機合成方案以及應用逆合成分析等合成策略,有機合成路線設計已成為有機合成中的重要環節。有機合成藝術之美也正集中表現在有機合成路線設計中。人類的實踐活動,無論是社會實踐活動或是科學研究,都是按照美學規律進行的。在有機合成設計中,也遵守諸方面的美學原則,比如創新性原則,簡潔美原則,和諧美原則,對稱美原則以及科學美原則。在我們的實際工作中,無論是否注意到上述美學原則,但這是客觀存在的,不容否認的。
一、有機合成設計中創新性認識的實現
偉大的發明家愛迪生說:"凡是新的不平常的東西都能在想象中引起一種樂趣,因為這種東西使心靈感到愉快的驚奇,滿足他的好奇心,使他得到原來不曾有過的一種觀念。"有機合成研究出發點之一就是尋找新的有機合成反應、合成試劑、合成方法和技術,以及在實驗室內合成出自然界不存在的新化合物。在有機路線的合成設計過程中,前人寶貴的成功經驗,是我們學習借鑒的源泉,他們的精巧構思和設計技巧給我們以心靈的啟迪。學習、消化和適當模仿前人的經驗,用之于我們的合成設計中是不無脾益的??墒刮覀兩僮邚澛?,甚至還可以從中覓得一條實現理想合成設計的捷徑。但是一味地墨守成規,則可能在設計中鑄成大錯。具有代表性的例子是1856年十九歲的美國化學家W?H?Perkin從奎寧的實驗式出發,按照無機化學中的氧化反應模式企圖合成奎寧。當時確定的奎寧實驗式為C20H21N2O2(正確的奎寧實驗式為C20H24N2O2)。Perkin注意到從煤焦油得到一種化合物C10H18N(2-丙烯基-對甲苯胺),于是他設計了奎寧的合成路線:2C10H18N+30C20H21N2O2+H2O.時至今日,我們當然清楚,2一丙烯基一對甲苯胺與奎寧是結構完全不同的兩種物質。不可能從前者通過氧化反應再到后者。但是Perkin還是認真地作了實驗,雖然他沒有得到奎寧,但他卻得到了一種紫色結晶物質,這也是人類的第一個合成染料,從此開創了煤焦油的化學工業。
從上面例子中,我們可以看出,科學研究即需要認真的科學態度,也需要積極的進取精神。有創造,才有進步。我們若既能吸取前人的經驗教訓,在實際工作中又能充分發揮個人的聰明才智和創造才能,也許會發現新的有機合成天地。一個復雜結構的有機化合物合成與設計要經過許多已知的方法和步驟,經過大量的工作完成目標分子的合成。從有機合成角度來說,是有實際意義,但從有機合成方法上看,這項工作則顯得平談無奇。因此我們衡量一個合成與設計巧與拙,美與不美的一個重要標準是:在整個合成設計工作中是否創造性地應用了一些反應,創造性地解決了前人尚未解決的問題。
二、簡潔美原則
在有機合成設計中,要遵守的一個重要原則,就是有機合成方案的簡潔性。在實驗室里實現一個復雜有機化合物的合成,往往要經過許多步驟的反應。若是合成方案繁雜,合成路線冗長,必然要增加原料或試劑的數量,延長合成周期,給我們的合成研究工作帶來不必要的操作過程。簡潔而實用的合成設計,不僅可使實驗室的合成工作省時省料,最后還可獲得較高收率的目際化合物。1902年Wi11statte設計了下列托品的合成路線,應用20余步合成反應在實驗室中實現了托品的全合成。當時在沒有出現Mannich反應之前。Willstatte的工作可算有機合成史上一個輝煌成就。但是從他的合成方法上看,20余步的合成反應卻是令人生畏的。而在1917年Robinson創造性地應用Mannich反應,他認為在生物體內不可能存在如此復雜的托品合成法。在認真分析托品骨架結構分基礎上,利用一步合成反應中同時進行兩個Mannich反應,巧妙地構思了托品合成方法,從此托品合成方法就大大簡化了。Robinson的托品合成方法是有機合成中最簡單的、最精妙的,使人感嘆不已。簡化傾向是人知覺本身固有的傾向。在人類的活動中,無論是身體活動、生理話動、還是思維活動和實踐活動,都是從繁到簡、從粗到精,最終達到完美程度的過程。
三、對稱美原則
對稱性和潛在的對稱性是一些有機化合物分子固有的特性。在有機合成設計中注重尋找目標分子的對稱性具有重要的實際意義。若恰當的利用這一分子特性,往往可使合成工作大大簡化,并且使合成設計路線具有收斂性。在Robinson托品合成法中,Robinson就是依據生源學說,利用托品分子骨架具有面對稱性質,巧妙地將托品骨架分切成相同的兩部分:他又認為這兩部分可同時由Mannich反應來實現合成,因為在托品分子中只有一個氮原子,他認為兩個Mannich反應必須發生在同一個有機胺上,如此首先選定了甲胺為托品合成的第一個原料。托品分子本身為環狀結構,那么Mannich反應中的兩個醛基處在同一分子內,帶活潑性氫的亞甲基也在同一分子內,那么在一步反應中可發生對稱的兩個Mannich反應,隨之而構成托品骨架(圖1)。
在許多有機合成設計中,復雜的有機化合物分子結構不存在對稱性。若在目標分子結構剖析中巧妙地利用對稱美原則,也可使眾多的合成步驟終途歸一,大大簡化合成方案。地衣酸具有兩個苯并呋喃結構(圖2)。
我們從地衣酸的結構可以看出,它不存在對稱性,事實上我們知道有這樣一種情況,環己酮和環己烯醇是兩個共振結構式(圖3)。
而地衣酸的分子結構以呋喃環中間劃線切斷,可得到類似前面情況的一對共振異構體:
B化合物和c化合物是共振結構式,而c則和A是相同的化合物,這樣復雜的地衣酸則是由相同的兩個化合物拼合而成,所以地衣酸的合成設計則極為簡單。
四、和諧美原則
完成一個目標分子的合成設計,設計者所擁有的素材:原料、試劑、合成反應、合成方法以及實驗條件都是零碎的、無序的。合成設計工作本身就要求對這些素材進行分析、加工、篩選和提煉,全面考慮各素材的特性,化學性質和它們相互之間的關系,使它們得到優化組合。這樣既可以充分發揮它們的作用與功能,又可避免設計中各個合成之間的相互影響,避免有機合成副反應的發生。例如在實際的合成設計過程中,由原料通過有機合成反應構筑目標分子的碳胳是利用原料分子的官能團的化學反應,這是一方面的問題。而目標分子結構中官能團的建立又是另一方面的問題。很顯然若能將上面合成設計中的兩種需要結合起來,統籌考慮,使構筑目標分子時所需要的原料化合物分子的官能團既能滿足合成反應中的需要,最終也可成為目標分子結構上的官能團,那么這將是最經濟的,也是非常協調的,可大大減少實際的合成工作的范圍。這就是合成設計中所特別遵守的和諧美原則。
五、科學美原則
合成設計所遵守的科學美原則要求,任何巧妙完美的有機合成設計,都必須依照有機化學理論的客觀要求,并在現實科學技術條件下能在實驗室里得以實現。合成設計不同于繪畫者的藝術構思,對素材的提煉加工構思和布局的安排,雖然也符合一定的客觀現實,但是其中都融合了繪畫者個人的精神意識和超現實的藝術加工處理。而有機合成設計則是緊緊圍繞目標分子,有機合成反應和方法,有機合成實驗等方面,運用設計者高度的創造思維和才能,將有機合成設計中的素材和諧地完美地并且要符合有機化學理論地組合在一起,完成理想的有機合成設計的工作。綜上所述,有機合成設計,作為一種高級的創造性思維,也離不開 美的本體,遵循美的規律,它是設計者有機化學知識和審美鑒賞力不斷相互交融的統一過程。作為一個有機合成化學家,既具有高度的科學創造才能,又具審美的鑒賞能力,將會如虎添翼。對科學高峰的探索和對美的追求,可以獲得全身心的解放和至美的樂趣。因此作者認為在自然科學研究領域中,也不要無視美的存在和作用,而以高度的審美鑒賞融會于我們的科學研究中,以創造出至善至真的科學成就,為人類的文明進步獻身奉心。最后作者引用馬克思的名言結束本文:社會的進步就是人類對美的追求的結晶。
參考文獻:
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有機合成的步驟范文3
單元教學設計是指在認真解讀課標、深刻理解教材并考慮到考試評價的基礎上,依據學生的知能實際和心理需求對一個完整的教學主題進行的多課時整合性一體化的教學設計,其關注的焦點在于通過對同一主題多角度、多層次、不同方式的學習,將“點”狀態知識結構化組合,將碎片式能力貫通性培養,將散落的科學觀念統攝型建構,其目標指向為促進學生多元整體性認知結構的形成。
“有機合成”作為單獨的教學內容安排在選修教材《有機化學基礎》(人教版)的第三章“烴的含氧衍生物”第四節,以有機物的合成為目標,復習各種官能團之間的相互轉化,在基本有機反應的應用過程中,學習有機合成的方法和途徑,理解有機化學的價值,促進結構觀、聯系觀、轉化觀的形成,而在后續“合成有機高分子化合物”的教學內容中,教材又從合成方法和合成原理的角度作了進一步拓展和系統化,知識應用的深廣度和問題解決過程中的思維要求進一步提高。學生面對的有機合成問題,通常包括基于分析性思維能力的合成方案的解析和基于創造性思維能力的合成方案的設計,從對化學科學的理解、信息素養、問題的探究與解決能力等學習和評價要素看,“有機合成”是有機化學知識的制高點和生長點,更是學生學習的難點和思維能力培養的絕佳素材,因此,將“有機合成”作為一個教學單元的主題是合理的,更是必要的。
1單元教學目標的設計
本單元的教學內容包括有機合成方案的解析與設計。從知識的精髓看,兩者是一致的,都是有機物官能團的結構、性質、轉化及其應用;從面臨的問題看,合成方案的解析側重于通過對已知方案中未知物質的分析、線路的評價和探究結果的表達,在方案的理解和體會過程中達成逆合成分析法的形成,而合成方案的設計,則是通過新合成方案的構造和反思優化,在逆合成分析法的應用過程中,促進學生綜合思維能力的提升,兩者對素養與能力的要求具有明顯的遞進性;再從問題解決的策略與過程看(見圖1所示),兩者具有較強的關聯性和融合性。
依據以上分析,“有機合成”單元教學目標的設計為:以有機合成為主線,將有機化合物的結構、性質、轉化等知識點串聯起來,使之系統化;以合成方法原理和特點的分析為重點,在問題解決的過程中,感受有機合成的本質、價值,培養問題解決策略,提升問題解決的思維能力,形成正確的科學觀念和價值觀念。
本單元的設計教學時段為三課時,課時教學目標的預設為:第一課時,整理回顧各類官能團的結構特征,引導學生從化學鍵的斷裂與形成的角度理解有機化學反應及有機物之間相互轉化的本質;關注有機物碳架的構建和官能團引入方法;在簡單問題的解決過程中,穿插問題解決基本策略的培養。第二課時,在熟練掌握各類有機物轉化關系的基礎上,通過對實際生產實驗中的合成方案的分析評價,體會有機合成的含義,學會多種問題解決策略的應用。第二課時是將第一課時中掌握的系統化知識應用于實際問題的解決,由此形成的問題解決能力還將對綜合性更強、開放度更大的有機合成方案的設計起到先行組織者的作用。第三課時,綜合應用有機化學知識和各種問題解決策略,完成對新物質或功能高分子化合物的合成方案設計;體驗有機合成在生產、生活及高新技術領域的重要作用。
2 單元教學活動的設計
單元教學活動的設計包括單元學習主線的設計和課時學習活動的設計。
基于單元教學總體目標,本單元學習活動主線設計為:官能團與有機物的轉化,在分析各種有機物官能團結構的基礎上,理解有機物轉化的本質,進而形成官能團轉化的系統知識和基本策略合成方案解析,應用有機化學知識和問題解決策略,分析、評價真實背景下的實際合成方案合成方案設計,綜合考慮各種因素,構造科學合理的合成方案。
基于課時教學目標服務于單元教學總體目標的原則,課時學習活動的設計既要保持單課時的獨立性又要關注前后各課時之間教學目標的一體化達成、知識和能力的遞進性和螺旋式上升,鑒于此,本單元課時學習活動設計如下:
第一課時,(1)回顧各類有機物的官能團,從化學鍵和基團之間的相互影響分析官能團對有機物化學特性的決定性作用,從舊鍵的斷裂與新鍵的形成理解有機反應的本質。(2)以有機代表物間的相互轉化將各類官能團的聯系系統化。如要求學生以有機代表物為例,用方程式說明“醇醛酸酯一條線,乙烯聯系一大片”的含義。(3)設計恰當“問題串”,在問題解決的過程中形成問題解決的基本策略。
[教學片斷1]問題1:①環氧氯丙烷是制備樹脂的主要原料,工業上有不同的合成路線,以下是其中的兩條合成踐線(有些反應未注明條件)。
(問題轉化策略、正逆向遞歸策略)
2. ①當一取代苯繼續發生取代反應時,新引進的取代基受到原取代基的影響而取代鄰位、對位或間位。使新的取代基進入它的鄰位、對位的取代基:-CH3、-NH2、-X;使新的取代基進入它的間位的取代基有:-COOH、-NO2等。
若將②、③兩步反應順序顛倒,也可以得到C,但實際上是不妥的。請你指出不妥之處_____。
②反應步驟BC的目的是什么?
(新信息介入策略、反思評價策略)
3.①多沙唑嗪鹽酸鹽是一種用于治療高血壓的藥物。多沙唑嗪的合成路線如下:
EF的反應中還可能生成一種有機副產物,該副產物的結構簡式為_____。由F制備多沙唑嗪的反應中要加入試劑X(C10H10N3O2Cl),X的結構簡式為_______。
②合成有機高分子化合物的途徑有哪些?
[師生交流]見圖2所示。
(式型匹配策略、模型建構策略)
(4)學習反思,由官能團間的轉化反應到新物質的獲取策略進而引發對合成方案的關注。第一課時作為對已學知識的回顧整理,學生的學習活動更多地以內省式的獨立思考、生生間的討論交流為主要形式展開,教師主導問題的提出并作為問題討論的首席參與者,融入學生的學習活動。
第二課時:提出核心任務,應用逆合成方法的原理解析有機合成方案。把第一課時獲得的學習成果置于真實的問題情境中檢驗反饋、拓展應用。選取經殘缺設置后的實際生產或實驗中真實的合成方案作為課堂教學素材,引導學生解決問題、掌握方法:物質分析原料的正向推衍、產物的片斷解析、新信息的合理插入、官能團的正逆向對接,直至全部合成線路的貫通并將分析結果運行檢驗。線路分析合成順序的科學性、合成路徑的簡約性、目標產品的產率、環境保護等。準確表達按要求正確書寫有機物結構簡式、有機反應方程式、同分異構體、識別反應類型等。
[教學片斷2]問題1:尼龍-66被廣泛用于制造機械、汽車、化學與電氣裝置的零件,亦可制成薄膜用作包裝材料,其合成路線如下圖所示(中間產物E給出兩條合成路線)。
完成下列填空:
(1)寫出反應類型:反應②_________反應③_________。
(2)寫出化合物D的結構簡式:_________ 。
(3)寫出一種與C互為同分異構體,且能發生銀鏡反應的化合物的結構簡式:_________。
(4)寫出反應①的化學方程式:_________。
(5)試評價中間產物E的兩條合成路線___________________________。
(6)用化學方程式表示化合物B的另一種制備方法(原料任選):_________。
(知識應用,在分析、判斷、比較和評價等過程中提高分析性思維能力)
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[交流]略
2. 以苯乙酮為原料的苯氧布洛芬鈣合成路線如下,試回答下列問題:
信息一:氯化亞砜(SOCl2)可與醇發生反應,醇的羥基被氯原子取代而生成氯代烴。
信息二:已知:
(1)寫出A_____,B_____,C_____,D_____,E_____,F_____的結構簡式;
(2)寫出苯乙酮的其他同分異構體(必須含有苯環和羰基)
(應用多種問題解決策略解析有機合成方案)
[交流](1)物質分析的策略與過程:見圖3所示。
(2)同分異構體書寫(見圖4所示):
合成方案的解析是對第一課時知識和方法的拓展、組合型應用,而合成方案本身又是第三課時方案設計的范例,方案解析過程中形成的問題解決策略對第三課時學習活動具有內在的支撐價值,因此,本課時在全單元學習中具有承上啟下的作用。本課時的學習活動形式主要為問題解決驅動下的小組合作、師生交流。
第三課時,教師發揮主導作用,根據學生實際設定問題的綜合度,提出若干目標產物的合成方案設計任務,引導學生通過小組內交流合作、小組間比較優化、個體體驗內化等學習活動,在問題解決的過程中提升思維品質。本課時以具有實際應用價值的目標產物的合成為問題背景,要求學生綜合應用有機化學知識和各種問題解決策略,依據逆合成方法的原理,在聯想創新中設計方案,在比較評價中優化方案。本課時的學習活動有利于學生進一步構建完善自己的知識網絡和方法體系。
[教學片斷3]問題1:香豆素( )
是一種用途廣泛的香料,可用于配制香精及制造日用化妝品和香皂等。請用合成反應流程圖表示出以
乙醇和鄰羥基苯甲醛()合成香豆素的合成方案。
提示:①合成過程中無機試劑任選
本單元教學設計始終定位于以有機物之間官能團轉化的知識為載體,通過合成方案的解析與設計,在問題解決過程中,培養問題解決策略,提升問題解決能力,所以,本單元設計了兩類反饋檢測題,一是對給定合成線路的解析,以考察學生對逆合成方法的理解水平;二是合成方案的構造,如“有機玻璃、滌綸的合成方案設計”,以考察學生對逆合成方法的應用水平。
3 單元教學設計的思考
單元教學主題的確定要突出“生本性”。課堂學習過程是師生和諧共創的心理能動過程,特別需要注重師生間的內在心理共鳴與外顯教學共振的和諧統一。因此,一定要重視 “學情調研”,從學生實際出發,切實考慮學生當前已有的經驗、思維方法和態度及心理需求(包括應對考試的需求), 把有利于學生基礎知識的有效加強、認知結構的有效改良、分析問題解決問題等思維能力的有效培養,直至化學科學觀念的有效形成,作為我們單元教學設計的出發點和追求目標。這就需要教師真正走近學生,通過作業與考試分析、學習過程觀察、交流與訪談等,了解學生對學習內容的看法和自己對學習內容的想法,師生共同確定單元教學主題。
單元教學設計要落實整體性、發展性。一方面單元教學應服務于學科整體知識系統的理解、科學觀念的形成和科學思維方法的培養;另一方面“單元”又是一個相對獨立的教學單位,有一個相對完整的教學主題,其教學目標的確定、教學內容的整合和教學活動的安排自然具有整體性特征。單元內課時教學活動服務于單元教學目標的達成,各課時教學活動中知識學習與能力培養具有內在的聯系性和發展性。如“有機合成”單元教學設計的整體性應落實在理解有機反應本質,將有機化學知識系統化,形成結構觀、轉化觀、應用觀,培養問題解決策略與問題解決的思維能力等教學目標的設定上;發展性則應落實在官能團轉化知識、應用知識分析合成方案、應用知識設計合成方案的學習活動預設中。
參考文獻:
有機合成的步驟范文4
論文摘要:文章討論了有機合成化學多媒體課件的制作過程以及在具體的教學中的應用,同時分析多媒體在有機合成教學中所具有的優勢以及存在的問題,并針對存在的問題,提出了相應的解決辦法。
有機合成制備精細有機化工產品,如醫藥、農藥、香料、染料等的重要方法,也是實驗室中合成復雜有機物、提供樣品的有力手段。有機合成化學是一門對現代自然科學和國民經濟比不可少的重要學科,國內外高等院校的化學、化工專業都開設有有機合成的課程。由于有機合成中化學反應方程式多而復雜,合成設計圖及工藝流程圖較多,傳統的教學已經無法滿足當今教學的需要,在這樣的背景下,多媒體在有機合成教學的地位顯得格外重要。下面根據有機合成化學多媒體教學的實踐經驗,對多媒體課件的制作以及具體教學中存在的問題進行一定的討論。
一、有機合成化學多媒體課件的制作
針對我院選擇的教材及本院化學專業與化工專業學生的所學基礎課的不同以及就業方向的差異,在保留教學內容的基本性、基礎性和范例性原則的基礎上,合理配置各章節的教學內容,針對不同專業分別制作了多媒體教學課件。兩套課件內容側重點不同,比如化工專業可偏向于合成反應在工業生產的應用,而化學專業就應偏向于化合物合成路線的設計。
在編輯課件的時候,我們首先仔細鉆研教材,設想每節課的教學過程,針對教學內容和教學環節,設計動畫效果以輔助教學。比如在講解實例時,先在幻燈片上給出原料和產物,讓學生有一定的思考時間,并在教師的引導下分析合成路線,經討論后得到結論后,再將結論以反應方程式的形式展現在幻燈片上。實踐表明,采用動畫描述過程時,學生的注意力明顯提高。另外考慮到多媒體教學中課件內容有限且不斷刷新,不能像板書一樣留在黑板上,課件制作時使用了超鏈接,使相關內容可以方便的聯接上,并且每一個知識點都能鏈接到大綱幻燈片上,同時對重點內容及時進行總結,以避免學生對所講知識不能整體把握,產生支離破碎的感覺。
在有機合成課件設計過程中,最多的是化學反應方程式的編寫,對于這些相對單調的部分,我們一般遵循簡潔清晰的原則。在屏幕布局方面,屏幕背景主要使用干凈的白色,文字使用醒目的黑色,對于需要突出重點的部分,使用紅色表示。在屏幕內容方面,將描述性的內容精煉化,用盡量少的文字分幾點來進行表述,以避免滿屏文字造成視覺疲勞。對于例題的處理,我們這里主要根據步驟在屏幕上一步一步地去顯示,讓學生有充分的時間去思考和接受。同時,屏幕上的內容是有限的,在授課的過程中,各個部分的連接以及解釋和分析性的講述都是建立在老師課前良好的備課基礎上的。只要將課件與老師的講述有機的結合,課件才能算是成功的課件。
二、有機合成化學多媒體教學的優勢
多媒體教學作為一種新穎的教學手段,其信息容量大,生動形象,使用方便自如,圖文并茂,有效地將文字、圖像、動畫等多種信息表達方式集成一體,為學生提供了一個豐富多彩的教學界面,將難于用語言表達的課程內容生動地表現出來,在提高了學生學習興趣的同時也提高了其學習的效率。
(一)利用多媒體技術,多媒體技術使教學內容豐富,表達簡捷、靈活
有機合成中,內容抽象、構造復雜、難以描述的教學內容并不少見:大量復雜的化學反應方程式,工藝原理圖,設備示意圖等。在傳統教學中是通過板圖、掛圖來講解的,效果不明顯而且費時間。教師講課講得口干舌燥,學生卻難以聽懂。但是,采用多媒體技術,此難題便可迎刃而解。同時,運用多媒體技術,還可將相關學科的前沿動態信息和要求等以連接的方式制作于課件中,從而解決了課本內容與現實發展不同步的問題,使學生與實際工作崗位上的應用需求更接近,縮短了崗前培訓時間,達到了在有限的時間里獲得最大的教育效果的目的。
(二)多媒體教學加大了課堂信息傳輸量,節省時間,提高了授課效率
在傳統的教學方式中,教師的板書占用了大量的時間,不僅降低了課堂信息的傳輸量,而且也給學生造成了很多的等待時間,使課堂變得枯燥。應用多媒體進行有機合成化學教學,可以把課上要講的內容,如化合物的構造式、結構式、反應方程式等預先制成課件,上課時,點擊鼠標,把教學內容工整、規范、形象、清晰地展示給學生,同時用不同的顏色或加特殊標記把重點標示給學生,以引起學生的注意,這樣,既節省了時間,又提高了教學效果。
(三)充分利用網絡平臺和資源開展立體化教學
多媒體教學不應只局限于課堂上的教學,而應充分利用網絡平臺和資源,開展立體化教學。教案在線,使得學生在任何時候,都可以通過網絡了解教學的進度、授課的內容以及每堂課的要點所在。課前播放多媒體教案,可以方便的預習;課后翻閱在線教案,,可以輕松的復習。另外,在自己的空間自學,也不失為優等學生獵取更多知識的一種好途徑。有很多學生已經養成在課后瀏覽多媒體教案進行復習的好習慣。利用網絡平臺,可以及時解決學生學習中的問題。傳統的答疑方式主要是利用課間時間,由于時間不充足,來答疑的學生又很多,不能滿足學生的需求。采取在校園網上開設《有機合成化學》的精品課程網站。除了必要的教案以及授課課件等資料外,最主要的是可以進行網上答疑。具體方法是學生可隨時上網提問,任何一個有機化學的任課老師都可以給予學生及時地回答,另外還可利用電子郵件與學生進行溝通。通過這種方法,使得教學互動,在學生中形成了一個很好的學習氣氛。
三、有機合成化學多媒體教學的不足
運用多媒體技術進行有機合成課堂教學具有許多優勢,但在實際教學過程中發現存在有一些問題需進一步探討和研究。
(一)學生不記課堂筆記
在傳統教學過程中,板書設計是一項重要的教學研究內容,合理的板書內容可使課堂結束時,黑板上依然保留有本次課堂教學的知譏結構及重點、難點內容,容易使學生系統的作好課堂筆記。而在使用多媒體授課的過程中,發現有許多學生上課時只帶有教學參考書和筆,在上課過程中不記筆記,這可能是由于多媒體課件的播放速度較快,信息的出現和消失速度往往也較快,不能有較長的時間保留下來,使得學生顧了聽,顧不了記;顧了記,顧不了聽,學生很難記好課堂筆記,一堂課下來,學生往往沒有一個完整的筆記,因此對于多媒體課件所展示的內容,尤其是重點、難點內容課件的制作需認真研究。
(二)老師講課的主觀能動性受到限制
有的老師在上課過程中過分依賴多媒體課件,忽略了講課技巧,結果在多媒體課堂上難以自己的講課思路,坐在電腦前一動不動,像播音員一樣按照課件逐一念下來.缺乏語言的抑揚、頓挫和必要的眼神或肢體動作,這樣一堂課如一潭死水,毫無生氣可言,更別提師生間的交流互動了。特別是當課堂氛圍發生變化時,如果學生對某個問題理解不了,表情變得沉重,老師就顯得比較被動。所以多媒體教學更重要的是強調教師仍面向學生而不是計算機。
有機合成的步驟范文5
關鍵詞 綠色化教學;污染;有機化學實驗
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2013)27-0040-03
1 前言
近年來,隨著國民經濟的迅速發展,生態安全以及環境污染等諸多問題隨之凸顯。高等院校有機化學實驗教學中所生成的污染物質,如果沒有經過處理便直接排放到環境當中,那么日積月累便會嚴重危害到學校乃至周圍地區的環境。所以,如何減少化學藥品及試劑、節約資源、降低污染,已經逐漸成為有機化學實驗教學有待盡快解決的一大問題。而“綠色化”教學理念的引入,則有助于以上問題的解決。所謂“綠色化”教學方法又被稱作“環境友好化學”“環境無害化學”。綠色化學在初始反應階段便采取污染預防的科學手段,以終端與過程實現零污染或者零排放為主要目標,并且著重強調“原子經濟性”的現代化概念,也就是將反應物中的原子充分利用起來,實現既防止污染又充分利用資源的目的。
2 有機化學實驗的概念及其意義
從總體上來看,有機化學是化學不可或缺的分支之一,又被稱為碳化合物的化學,是重點研究有機化合物的制備、性質以及結構的一門學科。對化學的發展而言,有機化學實驗發揮著尤為重要的推動作用,而且對當前化學工業的發展也是非常重要及必要的。
有機化學實驗是我國普通高等院?;ぁ⒒瘜W、生物、農學、材料、環境、食品以及藥學等諸多專業本科生的必修課程,通常在有機化學實驗中會使用到有毒性的化學溶劑、化學試劑,有時還會合成有毒性的一些物質,這可以說是化學發展過程中必然會生成的污染。然而,全球均在積極倡導低碳的概念和綠色環保,所以,在化學實驗中所生成的有毒物質勢必會導致公眾反感的產生,主要涉及高腐蝕性的一些催化劑,實驗結束后所生成的廢液、廢渣、廢氣,如果對這些污染物處理不得當,便會對環境產生無法估量的危害及污染。與一般的污染相比,此類污染所帶來的影響會持續更久的時間。所以,如何將有機化學實驗的環境保護性加強,成為有機化學發展過程中的主要研究方向以及新課題;高等院校有機化學的綠色化教學理念如何建立起來,成為一項迫在眉睫的重要問題。
在教學與實驗的過程中,如何將“綠色化學”的概念灌輸給學生,是高校需要首先予以著重考慮及強調的問題,必須真正做到從認識上與觀念上意識到環保的重要性,意識到可持續發展才是真正意義上的根本發展,從源頭上認識到環境的保護與環境的發展,將有機實驗教學質量提高的同時,還要注意到可協調發展。
3 高校有機化學實驗教學現狀
與發達國家相比可知,我國高等院校有機化學發展技術及速度較為滯后,有機化學實驗尚且在最初原有的模式停滯,采取的仍然是以往傳統的教學方式,也就是性質實驗+基礎合成實驗+基本操作實驗。與西方對化學的重視程度相比,我國在有機化學實驗的教育教學中采取的仍然是遵從教材、照本宣科的模式,主動積極的創新與改革缺乏,這是有機化學實驗需要徹底摒棄的思想。而我國高等院校現在的有機化學實驗依舊是基本的、簡單的技能,比如水蒸氣蒸餾、重結晶、分餾、蒸餾、回流、萃取、過濾、攪拌、冷卻、干燥、加熱等。
以上這些基本的提煉、合成實驗均有一系列的弊端存在。一方面,在選擇的材料上,存在對環境污染的、威脅人身的、容易揮發的、毒性較大的物質,并且有些材質還具備相對較高的腐蝕性;另一方面,此類有著較多缺點的化學試劑,還有著很大的使用量和很高的使用頻率,將會有更多的化學廢棄物生成,而普通的肉眼是無法看到的,但是久而久之便會極大地破壞生態環境。除此之外,做過化學實驗的人都知道,這僅僅是一節課,結束課程后均是直接傾倒實驗結果,不會做出任何處理,從而產生相當嚴重的環境污染。并且此類化學實驗往往是經常做、反復做的,是毫無實際意義可言的。在以上分析可以知道,這均是與環境發展原則相背離的,是與綠色化學的基本概念相背離的。這些不僅威脅著人們的身體健康,并且會將一些永久性無法消除的威脅帶給人類。
4 有機化學實驗中綠色化教學的實施途徑
4.1 培養環境保護意識
大學生是有機化學實驗培養的主要對象,是國家未來的棟梁之才,在各個工作崗位上將會發揮出重要作用,因此,培養大學生的環境保護意識就顯得十分必要及重要。在有機化學實驗教學過程當中應當將“綠色化”的觀念灌輸給學生,重視學生可持續發展意識以及環境保護概念的培養,在實驗的始終貫穿綠色化,使學生切身關心與體會化學廢物的處理方法及廢物的產生,同時在今后的工作中保持環境保護責任與環境保護意識,以便于從源頭上防范污染,維護環境與化學的協調發展。
4.2 更新實驗內容
要重視化學實驗內容的更新,將具備環境保護性能的實驗項目開發與篩選出來,最大限度地減少或者避免使用有毒的化學試劑,而使用無污染的、常規的化學試劑來取代,以此減少環境污染。
1)開設多步合成的綜合性實驗,整合實驗內容。絕大多數有機化學實驗基本上均是合成實驗,當前的有機合成實驗內容大多是有著較強獨立性的化學實驗項目,各自對化學反應的一個類型進行考查。大量的實踐充分表明,可以按照教材中的實驗內容,把若干個實驗有效整合成為一組大實驗,僅在第一步實驗中投放該組大實驗所需要的反應物投料,隨后的幾步實驗則均對上一步實驗產品加以繼續利用。正是因為上個實驗產物是下個實驗所使用的原料,因而但凡上步合成實驗失敗,那么便無法進行下個實驗,這便需要充分確保每步合成的成功,只有這樣才能夠將最終期望的目標產物得到。此類多步驟的實驗有著相對較高的要求,更加有助于學生操作技能的訓練,有助于學生細致耐心工作習慣以及認真嚴謹科學態度的培養。
但是,在多步驟的有機合成實驗過程中,由于每個學生每次所做實驗的產量與產率是不盡相同的,必須按照實際合成的產品數量來對下次實驗所需反應物的配比與用量進行確定。所以,學生需要通過對相關資料的查閱,綜合采用所掌握的實驗方法和實驗原理,從而將最佳的反應條件找到,同時將實驗設計方案寫出。此類復雜的化學有機合成實驗,能夠讓學生切實掌握各類官能團間的轉化方法以及有機化學反應的機理,進而對內在的有機化學物關系加以全面掌握。更重要的是多步合成的綜合性實驗還將回收產品量和藥品經費開支減少,進而使得產品對環境所產生的消極影響降低,與綠色化教學的要求相切合。
2)微量、小量和常量實驗有機結合。近20年以來,發展較快的一種全新的化學實驗方法就是“微型化學實驗”,被稱之為“化學實驗的革命”。到目前為止,化學實驗的微型化與小型化已經逐漸成為化學發展的一種必然趨勢。有機化學實驗所使用到的化學試劑基本上是毒性大且容易爆炸、揮發、燃燒的物質,而實現化學實驗微型化以后,化學實驗試劑的使用量將會減少到原來的幾分之一甚至幾十分之一,這樣不僅使得化學試劑得以大大節約,而且促進了有機化學實驗安全系數的提高,化學實驗的反應時間也大大縮短,潛在的環境污染得以明顯減少。但是,絕大多數學生在中學學習階段沒有經歷有機化學實驗訓練,如果直接進行微量實驗,非常容易造成實驗的失敗,使得學生有畏懼情緒產生??紤]到與中學教學的銜接以及學生的起點,再加上今后的實驗特點等,微量、小量和常量的漸進法實驗教學,更加有助于學生循序漸進、由難及易地掌握各種實驗技術以及有機化學實驗技能,能夠將一開始做微型實驗的過大跨度缺陷克服,彌補學生認識常規實驗儀器的不足,使得學生概括性地比較與了解微型實驗,有助于學生嚴謹科學態度的培養,使得動手能力及操作能力更為規范,有助于實驗課程教學質量的提高。微量實驗往往需要很少的化學試劑,對環境所產生的污染非常之小,其低成本與安全性更加適用于開放性、設計性的試驗,與綠色化教學的要求相符。
4.3 強化實驗教學制度管理
按照當前現行的實驗室管理制度規章,與“綠色化”的要求相結合,高等院校的各個化學實驗室均應當在墻上最顯眼的地方貼上制度規章,在有機化學實驗室入門的地方貼上有機化學實驗課程的注意事項、實驗內容和大綱,以此正確引導學生開展實驗,從而實現規范化的實驗教學管理。為了能夠確保安全順利地進行實驗教學,還必須及時將實驗中的各類問題處理好。在實驗教學過程中,至少每個實驗室均應當配備一名值班人員,主要負責課后課前的理性檢查,具體工作為衛生、水電、門窗、實驗儀器、實驗試劑的使用情況及三廢處理、產品回收等,及時在指定的地點存放貼好標簽的廢品固液,然后做好專門的處理。
要構建起考核學生綠色化實驗的一套指標,明確要求學生在實驗課程前均必須將實驗預習做好,全面熟悉實驗操作流程和實驗步驟,關注實驗產物與反應物對環境的危害、潛在毒性和安全性。開始每次實驗之前,指導教師應當詳細認真地檢查學生的實驗預習情況,對有關的環境保護方法和環境保護知識進行闡述。比如,在對溫度計使用的正確方法進行講解時,要注意對汞毒副作用方面的知識進行補充,根據實驗要求在教學中選擇恰當量程和型號的溫度計,盡可能防止使用水銀溫度計,對不慎將溫度計打破后的處理方法和回收方法進行講解。在實驗開始的階段,首先,實驗教師要對實驗操作進行演示,詳細講解具體哪些實驗步驟會有什么樣的污染和反應物損失出現,如何避免及解決。在實驗過程中,要嚴格要求學生注意保持實驗臺面的有序、整潔和干凈,安裝儀器要牢固、合理,適當地控制冷凝水的流速,密切關注學生的各項操作,及時糾正及發現實驗中的錯誤,以便于充分確保實驗的安全。通過這些實驗嘗試,學生便可以在潛移默化中形成好的實驗習慣,環境保護意識也會由此提高。
4.4 建設綠色化學實驗室
應當明確的是,有機化學實驗室是最容易變成污染源的地方,這與綠色化實驗教學的要求是相抵觸的。因此,創設一個良好的有機化學實驗環境,是綠色化教學實施的重要先決條件。高等院校應當提起高度的重視,并且予以大力的支持,安裝通風設備在每間實驗室中,以便于改善換氣通風效果,進而解除師生受到無機酸氣、有機蒸氣等危害的后顧之憂。與此同時,還應當及時更新學生實驗臺,盡可能將木質實驗臺更換為有水斗的中央實驗臺,還要時刻保持實驗室的衛生,從而將安全、清潔的實驗教學環境帶給廣大師生。針對學生隨意丟棄火柴梗、廢棄濾紙和廢玻璃管等不文明行為及習慣,教師應當嚴格教育學生,向學生講解這些行為對周圍環境的危害,提高學生的環境保護意識和素質,讓學生主動積極地打掃實驗室衛生,精心維護實驗室衛生,并且重視廢棄物處理與回收。通過這樣的措施,學生的綠色化學意識不僅能夠得以強化,實驗技能得以提高,同時促使有機化學實驗綠色化的實現。
5 結束語
總之,隨著近年來人們環境保護意識的增強以及經濟的迅猛發展,我國高校應當切實立足于有機化學實驗教學的現狀,結合有機化學實驗污染性高、污染物產物多等一系列特點,積極地響應綠色化教學改革的號召,有針對性地采取科學有效的改進措施,更新實驗教學理念,創新實驗教學方法,在實驗教學中大力倡導綠色化的教學,真正實現整個有機化學實驗教學過程的綠色化,促進學生環境保護意識、環境保護理念的提升,從而為我國環保事業的發展做出不懈的努力。
參考文獻
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有機合成的步驟范文6
關鍵詞: 高職教育;CBE理論;醫療衛生專業有機化學教學
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)16-0263-03
0 引言
在國家大力發展職業教育和高等職業教育辦學指導思想不斷成熟、培養目標逐步明確的形勢下,為適應衛生事業發展改革對醫藥衛生職業人才的需求,高職醫藥衛生專業有機化學教學必須體現構建和諧社會對技能型、高素質勞動者的需求、教育部門的培養目標、醫藥衛生部門的用人需求三者的緊密結合。有機化學又是高職院校醫藥衛生類藥劑、醫學檢驗、護理、藥學、中藥制藥、影像及藥品經營與管理等專業一門十分重要的文化基礎和專業基礎課程。結合寶雞職業技術學院醫學分院實際情況和本人二十多年的教學體會,本文對高職醫學專業有機化學教學從以下幾個方面分析研究。
1 有機化學是生命科學-醫學的支柱
早在十七世紀初,有機化合物被認為是“有生命機能”的神秘物質,隨著科學的發展,科學家們在實驗室里由無機物成功地合成了有機物。例如1828年德國化學家魏勒用典型的無機物——氰酸鉀和氯化銨成功合成尿素。之后,又有醋酸(1845年)和油脂(1854年)等許多有機物合成了。在陸續人工合成的成千上萬種有機物的實驗事實面前,化學家擺脫了生命力學說的束縛,促進了有機化學發展。如今,許多蛋白質、核酸、激素等大分子的生命物質也都可以人工合成。有機物有了準確定義:碳氫化合物極其衍生物。研究有機化合物結構、性質、合成方法、應用以及它們之間的相互轉化和內在聯系的科學叫有機化學。有機化學是化學的一個重要分支。
醫學的發展和進步離不開有機化學。有機化學是醫學的基礎,與人體健康息息相關。①醫學的研究對象是人體,人體組織是由蛋白質、核酸、脂肪、糖類、維生素等許多有機物質組成。人體的生命活動如呼吸、消化、循環、排泄及器官的各種生理活動,都是建立在體內的許多有機化學反應基礎上的。②醫學的目的是預防和治療疾病,藥物是預防、治療疾病的主要武器。無論中藥還是西藥,都是有機物。疾病治療的作用和效果都是建立在藥物的化學結構和化學性質的基礎之上的。③運用有機化學的原理和方法診斷疾病。醫學活動首先始于疾病的診斷,臨床上常運用化學原理和方法進行診斷。例如測定有機物血糖、尿糖、血酮體的含量,能夠進行糖尿病的診斷;測定血液中有機物轉氨酶活性的變化,能反應肝和心肌的功能等。
有機化學的成就在許多方面促進了醫學科學的進步,反過來醫學科學提出的課題也啟示和推動了有機化學的發展。生命現象的物質基礎和有機物分子的生物功能是醫學研究的主題;有機化學理論和實驗的成功,為現代醫學的誕生和發展打下堅實基礎,20世紀初,有機化合物糖、維生素、血紅素等生物小分子研究成功,20世紀50年代有對核酸、蛋白質等生物大分子研究突破,21世紀初,基因組工作框架圖組裝完成,確定了人體細胞核中遺傳性DNA的全部物質。這一切為人類根治疾病、延長壽命展現了光明前景,幾乎所有生命科學中的問題都要接受有機化學的挑戰。
高職醫藥衛生專業學生畢業后將一生從事醫療工作,應該學好有機化學課程。美國化學家布萊斯羅指出:“考慮到有機化學在了解生命過程中的重要性和藥物對健康的的重要性,在醫務人員的正規教育中包括不少有機化學課程一事就不足為奇了…,今天的醫生要為化學在人類健康中起著更大作用的明天做好準備?!?/p>
2 高職醫藥衛生專業教學理念及CBE教學模式
2.1 高職醫藥衛生專業教學理念 職業教育的目的不僅僅是傳授學科或專業知識,而是形成學生從事某種職業的能力或職業技能,培養職業能力是職業教育的核心。高職醫學專業教學的培養目標定位為:以服務為宗旨、以就業為導向、以崗位需求為標準,培養與我國社會主義建設要求相適應、與就業崗位要求相符合,為醫療衛生事業發展服務的技能型的高素質勞動者。教學過程體現“以就業為導向、以能力為本位、以發展技能為核心”的職業教育理念,理論知識強調“必須、夠用”、符合高職衛生職業教育生源的特點和就業的需求;強化技能培養,包括專業技能、就業技能、創業技能;體現統一性與靈活性的結合。教學內容模塊化,可根據不同醫學專業特點選擇和組合教學內容模塊以培養特色人才。強調“寬口徑、重實用”的思路,優化課程結構,精選教學內容?!皩捒趶健笔侵附虒W內容覆蓋面寬,力求使學生醫學專業素質的內涵得到拓寬;“重實用”是指教學內容實際、實用,緊密聯系醫療衛生工作崗位實際需求和職業資格考試、相關職業考試大綱的要求。
2.2 CBE理論 CBE含意是基于能力的教育或以能力為基礎的教育,強調對學生能力特別是職業能力的培養。能力特別是職業能力是不能通過灌輸而使學生掌握的,必須通過學生積極而主動的活動來培養。這一套教學方法由以下幾個部分組成:
①市場分析方法,通過對人才市場的分析,確定何種職業人才是市場所需要的。
②DACUM方法,將從事該職業所需要的能力逐級分解成若干項綜合能力和專項能力。具備若干專項能力則具有或形成一項綜合能力,具備所有的綜合能力后,就具備了從事該職業的職業能力。
③開發教學內容,即開發學生學習指導書(學習包)。根據各項技能的內容和要求,開發相應的教學內容,即學習指導書。內容包括學習這項技能應了解或掌握的相關理論知識和實踐教學內容。學習包才是真正的教學內容。4是教學方法和學生的學習方法。強調學生積極主動地學習,教師只是教學活動指導者、組織者的角色。
高職院校教師主要考慮CBE理論3開發教學內容及4教學方法和學生的學習方法。本文根據中國社會文化的特點、高職院校教育的環境特點、學生學習的特點,借鑒并適當調整CBE理論,探索形成適合我國高職醫學專業有機化學課程教學體系。
3 建立高職醫療衛生專業有機化學課程模塊體系
3.1 高職醫藥衛生專業有機化學課程的任務和要求(課程目標)
①學習有機化合物的分類、異構和命名方法。
②掌握有機化合物的重要的化學性質和實驗室制備、工業制備方法,并具有較強的實驗操作技能和技巧。
③能根據教學大綱和培養目標的要求,運用所學的基本理論、基本知識和基本技能,熟練有機化合物的性質反應、制備方法與合成線路的選擇、結構推導等內容。
④培養和發展一定的空間想象和表達能力,了解重要有機化合物的結構特征、空間結構以及反應機理,提高思維能力和自學深造能力。
⑤培養認真負責的工作態度和嚴謹細致的工作作風,培養良好的實驗操作技能。
3.2 高職醫療衛生專業有機化學理論知識規劃 高職院?;臼侵袑W校整合升格形成,各校的教材選取上有很大隨緣性。一本好的教材在于其專業針對性、教育層面的適用性和培養目標的差異性。我校醫學分院選用華中醫科大學出版社出版、我參與主編的《有機化學》教材。這本教材依據專業特點精選出與醫學培養目標密切相關的、最基本的、最活躍的有機化學內容,把化學知識與生命科學知識有機融合起來。依據這套教材構建的理論教學內容分為有機化學概述、各類有機化合物、立體異構、有機生命化合物及有機合成四大模塊。
①第一是有機化學概述模塊 就是第一章緒論,屬基礎有機化學。主要講有機化合物的價鍵理論、有機物分子中的電子效應、有機反應機理、有機反應的類型、有機化合物的分類。對于必需的反應機理,從學生已有的結構知識,特別是價電子結構入手分析,有利于學生理解。
②第二是各類有機化合物模塊 是有機化學重點之一。包括內容有:鏈烴、脂環烴、芳香烴、鹵代烴;醇酚醚、醛和酮、羧酸及其衍生物、取代酸、有機含氮化合物、萜類和甾族化合物。
這一部分主要學習有機小分子的分類、結構、異構、命名、物理性質、化學性質、制備方法和重要的有機化合物應用等基礎知識。首先使學生對各類有機物結構、化學原理和基本反應做必要的純化學的深入理解,再教會學生把有機化學反應規律滲透到生命科學中去,了解有機物的特殊性及醫藥學功能,理解生物合成的有機化學過程。例如:取代酸水楊酸本身就有解熱鎮痛作用,但因對腸胃刺激大,所以不能直接服用。在臨床上最早使用其鈉鹽(即水楊酸鈉)作為解熱鎮痛和抗風濕的藥物,卻常常引起嘔吐甚至胃出血,停止使用。后來將水楊酸合成為乙酰水楊酸(即阿司匹林),其作用要比水楊酸鈉持久,還可減輕對胃腸黏膜的損傷。由于科學發展不斷顯示出含雜原子的N、P、S的有機物在生命體中的重要地位,因此,特別加強了對這3個雜原子形成的有機衍生物-硫醇、硫醚、胺類、酰胺、重氮、偶氮的結構和應用教學。最后,以兩類重要天然產物萜類和甾族化合物的的結構和生命作用結束這部分。
③第三是立體異構模塊 主要內容包括構象異構、順反異構體、對映異構。這部分首先掌握相關概念,熟悉旋光異構的表示方法和命名,同時了解順反異構和旋光異構在性質上的差異及在醫藥上的應用。理論教學與實際應用相結合,激發學生的學習興趣。如講授手性碳原子化合物的對映異構,結合手性藥物的生理作用、藥效差異很大。例如四環素類抗生素具有抗菌作用,但如果C4上的二甲氨基構型發生改變,生成C4差項異構體,原有的抗菌作用消失,而且對人體具有毒性。又如左旋氯霉素有抗菌作用,而其對映體右旋氯霉素沒有此療效。
④第四是有機生命化合物及有機合成模塊 這部分不僅是現代有機化學重要組成,而且還多是前沿性的醫學熱點。具體內容包括:糖類;氨基酸、蛋白質、核酸;雜環化合物和生物堿;酯類、;藥用高分子化合物;有機化合物的合成。
首先學習各類大分子有機化合物的重要化學反應及常用的增長和縮短碳鏈的方法;各類官能團形成的途徑及官能團之間的互相轉化規律,并注意官能團的保護和占位。雜環化合物學習放在糖類和酯類之后,把有機小分子和大分子有機物聯系起來,為后續蛋白質、核酸學習打下基礎。氨基酸、蛋白質、核酸是除糖之外的最重要的生命物質基礎,了解編碼氨基酸結構和性質,為理解肽和蛋白質的復雜結構和化學性質及揭示生命奧秘、研制新藥奠定良好的化學基礎。介紹核酸的結構到遺傳的攜帶和傳遞,體會核酸在生命體的生存和繁衍的主宰地位。
有機合成是有機化學的中心,它不僅要合成自然界含量稀少、使用廣泛的有機物及藥物,也要合成自然界不存在的、具有重要意義的有機物。應用重要的反應規律,如苯環上取代反應的定位規律、不對稱烯烴的馬氏加成規則以及鹵代烴和醇的扎依采夫消除規則、碳鏈的增長和縮短方法規則、官能團的轉化方法規則、官能團的保護等方法規則,選擇有機合成路線。熟悉格林試劑、乙酰乙酸乙酯、丙二酸二乙酯等典型試劑在有機合成中的應用。了解一些藥物如:鹽酸胍法辛、氨酚酸鈉、吡洛芬等的化學合成實例。以生產過程為任務,討論其生產中的反應物性質、反應條件、反應本質等。當一種有機物有幾種不同的合成路線時,選擇反應步驟少、原料便宜易得、操作簡單、副反應少、產率高、三廢很少、對環境污染很小的合成路線。
3.3 高職醫療衛生專業有機化學學生實驗內容規劃 由以下三個模塊組成,根據不同專業選擇組合下列模塊實驗內容。
①有機化學實驗的基礎知識模塊。包括有機化學實驗室規則、有機化學實驗室安全知識(有機化學實驗室安全規則、有機化學實驗事故的處理)、有機化學實驗常用儀器簡介、有機化學實驗報告的書寫等。
這部分采用傳統的老師黑板講解很難面面俱到,應用多媒體技術教學,將抽象的規則要求、儀器用法、實驗事故處理等直觀、動態的展示出來。改變實驗條件如溫度、反應物等,會出現不同結果現象。猶如身臨其境,彌補實驗課不足,教學效果好。
②有機物的性質、制備與基本操作實驗模塊。包括:熔點的測定及溫度計的矯正;蒸餾和沸點的測定;水蒸氣蒸餾;減壓蒸餾;葡萄糖溶液旋光度的測定;烴與鹵代烴的性質;醇、酚、醛、酮的性質;羧酸極其衍生物、取代羧酸的性質;含氮化合物和糖類化合物;乙酸乙酯的制備;乙酰水楊酸(阿司匹林)的制備與純化;肉桂酸的制備;乙酰苯胺的制備;對氨基苯甲酸乙酯(苯佐卡因)的制備;從茶葉中提取咖啡因實驗教學是從理論到實踐再認識再提高的過程,它不是理論知識的簡單驗證,而是培養學生動手能力,更是培養學生綜合運用理論知識解決實際問題能力的重要途徑。對于經典的理論與驗證基本技能訓練實驗,對學生有基礎和能力解決的問題,采用啟發式、提問式。對學生難于理解和容易出現的問題采取講授法,主要教學目標是雙基培養,故主要采取教授法、演示法,并要求學生反復進行操作,達到規范操作、運用靈活的程度。
③有機化學實驗設計與考核模塊??己丝蛇x下列內容:證明水楊酸結構中有醛基和酚羥基;證明水楊酸結構中有羧基和酚羥基;證明乳酸是α-羥基丙酸;證明乙酰乙酸乙酯中的互變異構現象;證明葡萄糖含有多個相鄰的羥基、游離的醛基含量極少。
有機化學實驗考核的目的是檢測并鞏固有機化學實驗基本操作技能,運用所學知識和技能,獨立完成簡單的實驗設計及相關實驗的操作,提高綜合分析問題和解決問題的能力。在所列試驗項目中,每個學生根據本人的興趣選擇其中一項,選擇同一題目的為一組。設計方案內容包括實驗原理、儀器和試劑、實驗步驟。經老師審閱修改的實驗方案,由學生完成一切步驟,包括試劑配制和樣品預處理,并要準確記錄。不要求實驗結果的一致,重在研究過程,實驗完成后對實驗結果進行討論評審。
4 提高高職醫療衛生專業有機化學課程教學質量的途徑
4.1 引導學生分析就業形勢,加強有機化學與醫學的聯系,激發學習興趣 高職醫療衛生專業的學生普遍認為他們畢業后從事醫務工作,有機化學是公共基礎課,對他們用處不大。另外學生以前接觸了無機化學,例如酸、堿、鹽、氧化物等多數見過,比較直觀,而有機物結構復雜抽象,開始學習沒有形成體系,覺得難學后來甚至放棄學有機化學。21世紀所需要的醫務工作者,不僅要懂得專業理論知識,更要是懂得醫療保健、延年益壽的高素質、能力強的復合型應用人才。近年來,高職院校醫學類畢業生及本科、研究生人數在劇增,高職院校醫學類畢業生在縣、市級醫院就業受到很大沖擊,只能到村、鄉、鎮衛生所工作。而村、鄉、鎮衛生所的醫療條件不齊全,附近鄉民醫療衛生知識缺少,偶然突況多,醫務工作很復雜。要求醫務工作者不僅要會治病救人,又要組織衛生科技宣傳活動,他們必須具備一定的藥物結構、性質、來源、藥效及副作用知識,像遺傳科學及氨基酸、蛋白粉等保健藥物的知識更應具備,這些都是有機化合物知識。
4.2 樹立“以人為本”的教學理念,靈活運用“提問-答疑”互動教學方法,營造和諧課堂氣氛 “以人為本”的教學理念是充分發揮學生自主性和創造性的主體作用,讓學生成為學習的真正主人。還要真正解放學生,不用考試、作業等條條框框壓迫學生。學生大膽思考,才能提出和教師不同見解,這才是學生主動參與教學,以“教師為中心”轉移到“學生為中心”。教學改變滿堂灌的方法,教學過程要善于向學生隨時提問,同時鼓勵學生向老師質疑,教師更要恰當解釋疑問,使授課成為提出問題-分析問題-解決問題-又不斷提出新問題的過程。例如:學習單糖的性質時,提問學生單糖的結構怎樣?醛基、酮基、鄰羥基各有什么性質?然后一起歸納多羥基醛或多羥基酮的單糖性質。提問式教學可以使學生把過去所學知識與現在要學的知識聯系起來,活躍了課堂氣氛,是學生對老師的講授引起共鳴并達到同步思維。
參考文獻:
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