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有機化學的基本概念范文1
關鍵詞:有機化學 教學方法 興趣
有機化學是藥學專業的一門重要的專業基礎課程,對于生物化學、藥物化學、藥物分析、化學制藥技術等后續課程的學習具有重要作用。我院藥學專業的學生,他們大多數高中學的是文科,所以對于中學所學的有機化學的知識已經所剩無幾,故他們的理解能力就比較差,基礎知識也很薄弱,這給學生的學習帶來一定的難度,容易導致學生失去學習興趣。那么,怎樣調動他們的學習積極性,將這些基礎課程真正學扎實,就成為我們教師的主要任務。通過幾年來講授有機化學課程,我深刻認識到,培養學生對所學課程的興趣是教學中的一個重要環節,也是學生學好本門課程的關鍵。
為此,我在這方面進行了一些嘗試,并取得了一定的成效。愛因斯坦曾經說過“對于一切來說,只有興趣才是最好的教師”。如果學生對所學的內容產生了興趣,他就會以積極、科學的態度,頑強的毅力,克服一切困難,去主動地學習和掌握知識,并且會從中感到愉快、喜悅和滿足。然而,興趣并不是先天就有的,更重要的是靠后天的引導、教育和培養。我努力從以下兩個方面注意培養學生學習有機化學的興趣。
1.直接興趣的培養:
直接興趣,指學習活動本身吸引人,學生對有機化學有一個全面系統的認識,是激發學習興趣的前提。有機化學可以從基本概念、有機化學與藥物的關系等方面讓學生全面了解掌握學科的理論體系和發展脈絡,深入展現有機化學自身蘊含的美,通過審美而培養興趣。
1.1深入淺出的講授基本概念
人的思維形式分為概念(人腦反映事物本質的思維形式)、判斷(確定概念與概念之間的關系)、推理(從一個或幾個已知的判斷出發推出另一個新判斷)。概念是思維的基本單位,所以要建構成完整的知識體系必須以概念為基石。有機化學的概念有的是高度抽象出來的。如有機化學緒論部分有許多基本的概念,如共價鍵類型中的σ建、π鍵;同分異構現象、有機化合物的反應類型中的均裂、異裂、親電反應、親核反應、重排反應等。如在講解共價鍵類型中的σ建、π鍵時,不僅讓學生了解σ建、π鍵的定義,還應讓學生知道σ建、π鍵這兩種共價鍵是有機化合物結構中的主要化學鍵,對有機物的化學性質起著至關重要的決定性作用,所以必須要區分清楚二者成鍵時原子軌道的重疊方式。學生只有較好地掌握有機化學基本概念之后,才可以通過分析、綜合、抽象、慨括、分類、類比等心智操作構建完整的理論體系,才可能進行判斷、推理,從而迸發學習興趣。
1.2有機化學與藥物的關系
藥物是用于治療、預防和診斷疾病所用化學物質的總稱。目前臨床上使用的藥物主要是化學藥物,而化學藥物絕大多數是化學合成的,有些來源于天然物或微生物的藥物,現在也可以用化學合成的方法制得,如在講解緒論中有機化學與藥物的關系時,我就特意向學生講解了臨床上用到的嗎啡、可卡因、奎寧、阿托品等雖然最初都是從天然植物中分離出來的有效成分,但通過對它們有效成分的研究可以精確地測定其理化性質和化學結構,從而可以大量進行化學合成制備。在這些化學藥物中有機化合物所占比例很大,而且多半是一些結構復雜的有機化合物,還向學生講到對這些化學藥物的認識就離不開有機化學的知識。例如,一個中草藥有效成分的研究,要經過提取、純化、結構測定、人工合成等步驟,所有這些程序都需要有機化學的知識;化學藥品合成路線選擇更是離不開有機化合物的反應,只有熟悉了有機化學反應的特點,經過相互的比較,才能選擇出合理的路線。此外的后續專業課程中將進行的藥物的鑒定、藥物的保存、藥物的制劑生產等,都必須通曉藥物的理化性質。學生只有了解了有機化學與藥物的關系后,要想學好后續的專業課,就必須先學好有機化學,這樣就能激發學生濃厚的學習興趣。
2.間接興趣的培養
間接興趣是與學習的結果密切關聯的,也就是說當學生對學習內容本身并不感興趣,但他又意識到學習的結果對他具有重要意義的時候,他就會自覺地堅持學習。直接興趣和間接興趣在活動中可以相互轉化的。教師可以從有機化學學習的結構著手,從培養學生間接興趣出發培養學生的直接興趣。
2.1重點講授有機物的結構和性質
有機物的理化性質是由其結構決定的。有機物結構往往很復雜,種類繁多,學生不容易掌握,易產生厭學情緒。在教學過程中應以有機物的化學結構為中心來展開教學,要求學生掌握有機物的結構特點即找出有機物的官能團,以結構為中心: ①講解命名 ②根據結構中的官能團講解其理化性質 ③講解其在藥物保存及合成中的應用。如羰基化合物的命名,醛、酮都屬于羰基化合物,雖然它們都含有羰基官能團,但醛類化合物中的羰基碳一端必須連接氫原子稱為醛基,而酮類化合物中的羰基碳兩端都必須連接烴基稱為酮基,所以在命名含羰基的化合物時要先判斷結構中的特征官能團是醛基還是酮基,這樣才能正確的命名。而且醛、酮結構中雖都是羰基但由于其特征官能團不同,它們的理化性質有不同之處。特征官能團不僅決定有機化合物的性質,在藥物中也決定藥物的理化性質,決定藥物的鑒定、藥物的存放、配伍等,如羧酸衍生物中的碳酸衍生物,碳酸衍生物包括脲、丙二酰脲、胍。其中丙二酰脲具有雙縮脲的結構(-CONHCONHCO-),我就提到了鎮靜催眠藥巴比妥類藥物也具有丙二酰脲結構,所以巴比妥類藥物易水解,在水溶液中存在酮式-烯醇式互變異構,故顯弱酸性,臨床上常用其鈉鹽,其水溶性的鈉鹽可與銀等重金屬離子形成難溶鹽,與吡啶-硫酸銅溶液作用生成紫色絡合物,同樣這一結構特征決定了其鈉鹽水溶液顯堿性,在臨床使用中是不能與酸性藥物配伍使用的。根據有機物的化學結構,找到合適的切入點,串聯成知識鏈,再結合后續專業課程中將要涉及到的知識點,進行講解,有助于學生很好的掌握有機物的骨架,同時也對后續藥物化學中有關藥物的結構有了一定的了解,對學好有機化學起到了關鍵作用。
2.2及時真誠地贊賞學生
根據教育心理學家分析:凡在一定情境中引起滿意之感的動作會和該情景發生聯系,結果是再遇到此情景時這一動作會更易出現。在學習中,學生獲得贊賞就會產生愉快的心情。這種情景反復發生,學習和愉快的情緒就會建立起穩定的聯結,也就會形成越學越有興趣,越有興趣就越想學良性循環。我在有機化學的教學中就經??桃馊グl現學生學習中所取得的些許成績,并及時的給予表揚和認可,漸漸地,這些學生為了得到社會的承認和贊賞就會專心致志地學習,并把學習看著是一種樂趣。為此,作為一名教師,在教學工作中首先要真誠、真實地理解學生。教師不能高高在上,要到學生中去,要善于發現學生的出色之處,盡可能地給他們提供成功的機會,對他們的點滴進步給與激勵。學生在與課程的接觸中,時刻用他們特有的眼光去理解和體驗課程,并經常創造出鮮活的、出人意料的想法,對此教師要給予真誠、真實的贊賞,以激發學生的學習興趣。從信息論和控制論角度看,沒有及時的反饋就不能激發成就需要。學生學習的情況需要教師及時地給予恰當評價,以強化學生學習的興趣,并及時矯正學習中出現的偏差。教師既要注意課堂上及時贊賞評價,也要注意及時對平時的作業、測試、試驗等情況給予贊賞評價。使贊賞與評價、指導相結合,從分發揮信息反饋的診斷、指導和激勵作用。在這種和諧的教學氛圍中,教師可以敏感地意識到學生的進步和不足,教與學相互溝通,課堂氣氛火活躍、學習興趣濃厚。
有機化學是藥學專業的一門專業基礎課程,也是學習難度較大的一門課程。教師在教學中注意培養學生對有機化學的學習興趣,激發他們的學習熱情,讓學習和興趣相交融,這將對學生理解和掌握這門課程起到積極的作用,也為后續有關專業課程學習鋪平了道路。
參考文獻
1.《心理學導論》 黃希庭 北京:人民教育出版社,1991
有機化學的基本概念范文2
【關鍵詞】比較教學法 概念 有機化學 研究性學習 教學設計
【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)11-0173-02
一 前言
何為有機化學的比較法教學?簡言之,就是將兩種或兩種以上的化合物結合在一起進行教學,找出其分子結構中的相同點和不同點,通過比較、鑒別,使學生掌握知識的一種教學方法。比較思維是一種創造性思維活動中常見且行之有效的思維方法。采用比較法進行教學,其目的就是注重培養和發展學生的比較思維能力,讓學生學會將所接觸到的看似孤立的知識協調起來,并進一步加工處理,從而構建邏輯化、系統化的知識結構。有機化學主要研究有機化合物的結構、性質、合成及相互聯系的變化規律等。而有機物的種類多,性質復雜,結構上的微小差別,在性質上的表現會大相徑庭,有機化學最重要的規律是“結構決定性質”。
對于藥學系列專業的學生來說,有機化學對于后續課程的學習、對于專業能力的培養有著非常重要的地位。因其是專業課藥物化學、藥劑學、藥物商品學等后續課程的基礎,專業的綜合知識與素質又要求學生具備根據藥物的分子式分析處方是否存在不合理的用藥配伍。所以,對于“結構決定性質,性質反映結構”的有機化學核心思想必須內化在他們的知識系統中。
二 在基本概念上的教學
所謂概念,就是反映客觀事物的本質屬性的思維形式,把同類事物的本質共性集中起來,加以概括形成的。在教學過程中,靈活運用比較思維法,誘導學生辨析貌似不同實有聯系的問題,可促使學生準確地掌握概念的本質,且印象深刻,事半功倍,不容易遺忘。
三 對官能團結構進行分析
所謂官能團是指能決定一類有機化合物的化學特性的原子或原子團。有機化學理論認為,有什么樣的官能團就有什么樣的性質。那么,在學習藥物化學的過程中,我們只要分析化合物的結構特點,就可以知道它們的性質,以及避開那些不合理的藥物配伍了。也就是說,如果能夠理解“結構決定性質”這一有機化學的核心思想,那么在后續課程的學習中,知識的遷移會變得較為容易。
我們仍以碳碳單鍵、雙鍵、三鍵為例,通過它們在結構上的比較來分析理解官能團的結構如何影響化合物的性質。
六 利用比較法指導學生進行研究性學習
比較教學法的目的在于從引導學生發現問題、分析問題入手,著重培養他們的思維能力;研究性學習的目的也主要是培養人的思維與邏輯能力,兩者有著共性;對于藥學系列專業,后續課程藥物化學、分析化學等,在一定程度上可以看做是有機化學的延伸。所以,我們可以通過課堂練習與課后習題,對不同類別的藥物,在有機化學的教學平臺上進行研究,既可加深對有機化學知識的理解,也可培養學生解決實際問題的職業能力。
七 結束語
在教學過程中,應根據教材的內容、教學目標和學生的認知水平與特點,靈活運用對比教學法,循序漸進,以便使學生能夠更好地認識事物的現象和本質,達到相應的教學目的。以下是進行比較教學時應該注意的幾個方面:
第一,比較的目的要非常明確,每組比較的對象及內容不宜太多,否則學生很容易對所講述的各對象和內容產生混淆,從而造成識記障礙。
第二,要考慮教學內容之間有無可比性,勿生搬硬套。一般而言,在同類物之間進行比較,簡單明了,也容易達到預期效果,但是進行遷移比較時,因為是進行不同類之間的比較,抽象性較強,所以在教學過程中,如果不將它們之間的某一相同的屬性或特征清楚地提取出來,并加以強調,則會讓學生感到不知所云,甚至會造成思維混亂。
第三,在詳細分析比較之后,應引導學生進行必要且有效的歸納總結,使其概括思維能力和抽象思維能力得到充分發展,否則就不可能達到理想的教學效果,甚至會增加學生的學習負擔。
第四,運用比較教學法要講究科學性,不應追求形式。在運用比較法進行教學時,應認真且合理地進行教學設計,這樣才會真正有助于學生認知、識記及思維能力的培養。
有機化學的基本概念范文3
作者曾從事過化學史這門課程的教學,因此在有機化學的授課過程中,自然而然就把相關的歷史和涉及到的科學家的生動故事引入課堂,使課堂氣氛變枯燥為活躍,提高了學生的學習積極性,并可以加深對相關知識點的印象。而且這些科學家的偉大成就的背后無不是辛勤的汗水、頑強的努力以及他們創造性的思維方式,就像著名的物理化學家和化學教育家傅鷹(1902-1979)曾說過的那樣:“化學可以給人以知識,化學史可以給人以智慧?!痹谑谡n過程中同學們會潛移默化的受到感染,由敬佩之情轉變為個人奮發向上的動力,由此產生的效果遠比干巴巴的說教要好。
1 通過有機化學發展史增強對有機化學的興趣
一門課程的第一次課通常都是緒論,其中并不涉及課程的主要內容,但是講好緒論的重要性卻絕對不容我們忽視。提高課堂的教學質量,關鍵是要提高學生學習的主觀能動性。而第一次課緒論的講解,會直接影響學生對有機化學的興趣。如果學生先入為主認為有機化學枯燥無味,在后面的教學中再想提起學生的興趣和積極性就比較難了。
而如何才能講好緒論呢?僅僅依靠課本內容是不行的。課本中緒論主要涉及無機化學中已經講過的軌道理論、酸堿理論,以及有機化學和有機化合物的基本概念,僅僅講解這些是相當枯燥的。但是如果我們是從有機化學的發展史引出有機化學和有機化合物的概念,那效果就完全不同了。從最早的有機物醋、酒、蔗糖等“生命力學說”:有機物只能由有生命的動植物體中才能得到維勒在實驗室中由無機物氰酸銨制得尿素打破“生命力學說”的束縛進入有機化學迅猛發展的合成時代:到目前為止,有機化學相關的Nobel化學獎個數仍然是所有化學學科的半數以上引出有機化學和有機化合物的基本概念。在講解的過程中穿插一些生動的圖片或小視頻,更加生動形象,使同學們比較容易接受,并且認識到有機化學并不是什么高大上的學科,而是與我們的生活密切相關的,克服對這門課的心理恐懼感。其間還可以簡要介紹幾個有機化學相關的Nobel化學獎的例子,激發同學們的學習積極性。
2 通過背景介紹加深對化學反應及原理的認識
有機化學的主要特點是理論性強、內容零碎繁多。如果僅僅照本宣科地介紹理論或化學反應是相當無趣的[4]。但是如果我們在介紹這些原理或化學反應時適度地引入一些相關的背景故事,會使整個課程變得豐滿起來,更能吸引學生,還可以加深學生對課程內容的記憶。這里簡單舉幾個例子,比如:Wolff-Kishner-黃鳴龍反應,這個反應的產生純屬偶然。黃鳴龍在美國做訪問學者期間跟隨費塞(LouiseFieser)做研究。費塞讓黃鳴龍做一個Wolff-Kishner實驗,此反應需要連續回流50h,但開始反應后黃鳴龍臨時有事要去紐約,臨行前讓隔壁一個黎巴嫩籍的同學幫忙照看。但是,黃鳴龍走后,處在回流中的燒瓶軟木塞逐漸松動,開了個口子。黎巴嫩同學因為只答應照看反應,從而沒有幫忙把軟木塞扶正。其結果是反應物中的肼和生成的水全跑光了。黃鳴龍回來一看非常意外,反應非但沒有失敗而且產率還很高。后來他又經過反復的實驗摸索出了新的反應條件,使回流所需時間從50h縮短至3h,產率從40%提高到90%,以后迅速成為標準方法。于是Wolff-Kishner-黃鳴龍反應就這樣誕生了,這也是唯一一個以中國人的名字命名的有機反應。除此之外,還有苯的結構,從法拉第第一次從照明氣中分離得到苯凱庫勒做夢得到苯的六元環結構(可介紹凱庫勒的生平,如何由建筑學轉入化學)分子軌道理論,前后經歷了一個世紀,終于得到苯的最準確真實的結構:正六邊形,碳碳鍵鍵長平均化,環形離域大π鍵分布在分子平面的上下方。烯烴親電加成反應的馬氏規則(又稱馬爾科夫尼科夫規則),從最初提出時由于相關輔助實驗做得太少而不被認可,到半個世紀后美國著名化學家鮑林由共振論解釋清楚,馬氏規則經過了大約60年才被廣泛認同,等等。這樣將知識點融入故事中,充分調動起了學生的學習興趣,課堂氣氛輕松,學生容易接受且印象深刻。
3 通過相關科學家的科研經歷培養學生堅韌的品質
愛因斯坦說過:“優秀的性格和鋼鐵般的意志比智慧和博學更為重要――智力上的成就在很大程度上依賴于性格的偉大。這一點往往超出人們通常的認識?!鄙鐣罅μ岢刭|教育,事實上在有機化學的教學過程中也可以潛移默化的進行。
比如,在“鹵代烴”這一章中涉及的“格利雅試劑”,介紹反應的同時,不妨講一下“格利雅――浪子回頭金不換”的故事,教大家在遭遇失敗和挫折時該如何面對,是該自暴自棄,還是該發奮圖強。家庭的溺愛使很多孩子缺乏面對失敗的承受力,而人生不如意十之八九,這種承受能力是一個人在社會上立身做事所必備的能力,如果缺乏這種能力,當面對生活的種種波折時便會心神不寧,影響正常的學習生活和工作。這些科學家的故事則可以為同學們樹立良好的榜樣,對提高同學們的挫折承受力具有良好的引導作用。
再比如,“單環芳烴”這一章中的“共振論”,它是由美國著名化學家,量子化學和結構生物學的先驅者之一萊納斯?卡爾?鮑林(LinusCarlPauling,1901-1994)提出的。鮑林于1954年和1962年分別獲得諾貝爾化學獎和諾貝爾和平獎,是唯一一位單獨獲得兩次諾貝爾獎的科學家。但是,就是這么一位偉大的科學家,在晚年由于提出了維生素作用的新觀點,尤其是主張超大劑量服用維生素C,而飽受譏諷。路透社在報道鮑林逝世的消息時曾說,他是“20世紀最受尊敬和最受嘲弄的科學家之一”。直到鮑林去世之后,其觀點才被逐(下轉第頁)(上接第頁)步認可。在維生素C作用與劑量的這場大論戰中,鮑林幾乎是“孤軍作戰”地與全球眾多醫學權威機構和權威人士論爭,他為此而受到的嘲弄和輕蔑是一位著名學者,也是一般人難以忍受的??甚U林在長長的20多年時間里,義無反顧地奮起捍衛自己的觀點,這種勇氣和探索精神令人深深敬仰。美國19世紀著名的演說家羅伯特?英格索曾說過:“勇氣的最大考驗是承受失敗卻不失去信心。”鮑林對待科學的探求精神非常值得我們學習,同學們了解這些故事將受益匪淺。
有機化學的基本概念范文4
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校化工、化學、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。考慮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
[1]陳栓虎.有機化學實驗綠色化的探索[J].廣西師范大學學報:自然科學版,2003(1):52-53.
[2]楊國玉,徐翠蓮.有機化學實驗綠色化教學的改革與實踐[J].實驗室科學,2010(4):85-86.
有機化學的基本概念范文5
參照國內各級各類院校環境科學專業的基礎化學課程內容體系及多所院校的教學計劃,考慮環境科學專業后續環境化學、環境監測、環境工程學等專業課程的內容,結合我校實際情況,我們將環境科學專業的基礎化學類課程分設為現代化學基礎及分析化學兩門課程?,F代化學基礎分兩個學期完成,理論課時共計136學時。課程的學科內容包括現代無機化學、物理化學、有機化學等。通過對化學熱力學、化學動力學、化學平衡、化學反應的基本規律、物質結構理論、膠體和表面化學、環境科學相關的重要元素及其化合物、有機化合物等基礎知識的學習,學生可以了解現代化學的基本概念、基本原理、基本技能;學生學習后能以化學的觀點、思維方法和研究方法,激發創新意識,在未來實際工作中以化學觀點觀察物質變化的現象,對一些涉及環境科學及生活、社會實際的化學問題,具有一定的分析、解決和創新的能力。
分析化學單獨設課,其一,是因為分析化學素有“科學的眼睛”之稱,是環境科學甚至其他任何與化學相關的學科進行科學研究的基礎,學生打下扎實牢固的分析化學基礎是非常重要而必需的。其二,分析化學的課程特色主要是“量”,與其他基礎化學相比較,更強調“量”的概念,以及相應的思維方式和理念。系統學習這門課程可促使學生掌握分析化學的基礎知識和基本理論,結合實驗牢固樹立準確“量”的理念,并掌握獲得準確“量”的正確操作技術。這是環境科學專業的學生進行專業科學研究以及未來的工作中必不可少的基礎。其三,分析化學也是學生學習后續的專業課程環境化學、環境監測的重要基礎。采用上述課程結構體系,避免了教學內容的無謂重復,節約了大量的教學課時。同時也使一些環境科學專業非常需要的化學知識如膠體化學、表面化學、電化學、分析化學等得到了加強。
二、教材改革
教材是教學內容的載體,一本好的教材能使學生提高學習的興趣,便于理解和掌握知識。但目前國內還沒有完全與我們的現代化學基礎課程教學體系相配套的教材。針對上述情況,在教學過程中,根據環境科學專業的人才培養目標及特點,結合本校的課程結構體系,我們對選用的教材內容進行了適當地刪減和補充,采取了教材為主,補充講義為輔的使用方式。目前選用胡忠鯁主編的《現代化學基礎》作為主教材。但其中元素化學,有機化學兩部分教學內容則結合環境科學專業的特點,編寫補充講義。元素化學部分側重于講授常見重要元素、重要污染元素及其化合物的性質,有機化學部分則系統地介紹各類有機化合物的物理性質及化學性質。對于有機合成則不作要求。通過上述調整后,課程教學內容的針對性和實用性得到了提高??紤]到現代環境監測方法中經常需要使用儀器分析和檢測的特點,我們選用了華東理工大學及四川大學化工學院編寫的《分析化學》(第五版)作為教材。這本教材具有如下特點:一是教學內容包括了化學分析和儀器分析兩部分,與我們的課程結構體系相吻合;二是該課程教學內容的編寫注重應用,簡化了某些公式的推導,加強了數據處理和儀器分析的內容,能滿足環境科學專業的需要。
三、教學內容改革
目前,國內一些非化學化工專業的基礎化學課程雖然在結構體系方面與化學專業相比具有自己的特點,但由于教材編寫者基本都是純化學專業出身,缺乏對相應學科的專業知識與背景的深入認識和了解,因此教學內容的設置基本沿用化學專業的內容,只是在深度和難度上作些調整,沒有結合專業特點,脫離生產實際,學生認識不到化學知識在本專業中的應用前景與重要性,難以激發學習興趣。針對上述情況,我們對環境科學專業的基礎化學課程在教學內容方面進行了如下的改革:
(一)夯實基礎,注重“雙基”扎實牢固的化學基礎知識是與化學相關專業的學生學習化學知識進而將其應用于認識解決本專業問題的重要基礎。因此,我們在教學中始終不渝地堅持為學生打下牢固的化學基礎,注重基礎知識、基本概念和基本原理的教學和應用。為達到此目的,我們有針對性地精選了近1500道與課程內容相關的習題,編寫成課后練習集,讓學生通過習題練習來鞏固所學知識。
(二)結合專業,偏重應用在重視基礎知識、基本概念、基本原理的同時,我們注重選用大量環境科學中的實例來作為知識應用的案例,培養學生用化學原理和知識解決環境問題的能力。如表面化學、氧化還原與電化學、電解質溶液、化學動力學等章節的教學案例都選用了大量環境科學中的例子。又如元素化學部分,重點講述若干和環境科學密切相關的元素,P區元素主要講了Al,Si,Pb,N,P,As,O,S等常見或與環境科學密切聯系的元素及其化合物的性質;過渡元素部分則著重介紹了Cd,Hg,Cr等污染元素,以及Fe,Mn等常見元素及其化合物的性質。再如,有機化學部分講到苯基型鹵代烴的性質時,以多氯聯苯、二噁英等持久性有機污染物為例來講,使教學內容變得結合實際、生動有趣。又如分析化學中的應用實例也都選用環境科學中的應用來講,如高錳酸鹽指數、溶解氧的測定、COD的測定、總磷的測定等。
有機化學的基本概念范文6
關鍵詞:有機化學;試卷;統計分析
中圖分類號:G642.47 文獻標志碼:B 文章編號:1674-9324(2013)21-0251-02
有機化學是生物系生物科學、生物技術及其他相關專業的重要的專業基礎課之一,課程考試是檢查學生學習和教師教學效果的重要途徑,也是檢查和評定學生對知識和技能的掌握情況,促進學生智能發展的重要手段。本文評價與分析了我校生物2011級四年制生物技術專業本科學生有機化學期末考試試卷,為改進教學方法和構建有機化學題庫提供科學依據。
一、對象與方法
研究對象是本校2011~2012學年第二學期生物技術專業本科學生《有機化學》期末考試試卷56份,皆為本科應屆生,無往屆重修生試卷。試卷組成:考試試卷分為六種題型,共44題,滿分100分,各題型數量及所占比例見表1。方法:運用教育測量學和教育統計學原理,應用Excel2000和SPSS統計軟件對本次考試試卷成績建立數據庫后,計算出平均成績、標準差、每道試題的難度、區分度。對試題的難度、區分度、信度、效度進行分析,并對考試成績進行了分布分析、正態性檢驗。
二、結果
1.試卷成績分析。卷面成績分析:試卷滿分為100分,試卷56份,平均成績為73.03分,標準差為8.33分,最低分為55分,最高分為90分,極差為35分,中位數為72.5分。學生成績頻數分布為:
2.試卷質量分析。試卷質量分析的定量指標:試卷定量分析常用的統計指標是“四度”,即難度、區分度、信度和效度[3]。用SPSS11.5統計軟件對本試卷考試成績進行計算,結果見表2。由表3可見,試卷的平均難度值(P)為0.70,區分度(D)為0.73,試卷試題難度適中,有較好的區分性;信度(A)=0.76,效度(E)=0.87,說明考試結果可信、有效。第五和第三題失分較多,難度系數分別為0.62和0.63,其他類型題難度值在0.73~0.88之間,說明試題難度適中。從試題的區分度看,各類型題均有較好的區分度(區分度系數均大于0.4),能將高分與低分學生區分開。
三、討論
《有機化學》是一門比較抽象,具有一定難度的學科,學生普遍反映電子效應、反應歷程、立體化學等基本概念難于理解和掌握,重要化合物的名稱和結構和反應式難于記憶。本次考試中,學生考試成績服從正態分布,小于70分的學生占37.5%,高于80分的占25.06%,反映出在學生掌握知識的能力上還有薄弱環節,也說明學習好的學生與學困生成績有懸殊,提示教師在今后的教學過程中兼顧兩部分學生的學習情況。通過調查發現,有的學生在高中后期沒有學習《有機化學》,因此與選擇學習《有機化學》參加高考的同學間有差距,這種化學基礎學習的差距影響到大學里《有機化學》的學習。因為《有機化學》是接下來學習有機化學的基礎,所以教師在以后教學中要特別關照這部分同學,加強基礎知識的學習。對試題的難度和區分度分析發現:此次試卷的平均難度適中,平均難度為0.71,各題的難度及相應區分度對應的關系基本合理。難度最低的是第一題命名和寫出結構式,說明學生對基礎知識的掌握及對細節把握很準確。試卷失分最多的是第四題完成反應題,本題共14小題,30空,涉及到本課程每一章的內容,雖然不是綜合題但是涉及內容較多,知識點較多,學生掌握程度不一,所以多數失分。同時完成反應題盡管難度較大,但是對于學生間的有很好的區分度,所以在以后的考試中,這樣的題應該繼續保留并深化。本次考試試卷的總體信度為0.78,試卷的效度為0.88,可以認為試卷成績是穩定、可靠的,較好地考察了學生掌握知識的情況。
綜上,今后教學過程中應在加強學生對知識綜合理解和運用培養的同時,在考題設計中應增加綜合分析試題數量,使試題科學合理,更能反映出學生的綜合素質。
參考文獻:
[1]謝慶松,張晉軍.考試研究文集[M].北京:經濟科學出版社,2006:58-60.