有機化學的概念范文

時間:2023-10-27 17:51:35

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有機化學的概念

篇1

關鍵詞:化學競賽;有機化學;教學方法;學科結構;發現學習

受一位朋友之托,用六天的時間給他的侄子講講競賽化學的內容。我也覺得是個挑戰,所以稍有猶豫之后,接受了這個任務。接受任務還有一個重要原因,那就是在從事多年化學競賽培訓之后,我覺得確實應該重新反思一下過去:化學競賽到底是培養了學生的記憶能力,還是分析解決問題的能力;是造就了一只完美的知識容器,還是激發學生潛力,培訓學科的科學素養。

正是基于這種想法,準備的過程成為一件十分痛苦的事情,尤其是看到厚厚的兩大本《基礎有機化學(邢其毅版)》,而只有六個小時,這種壓力尤其讓我感到痛苦。在壓力和責任面前,促使我在不斷地自我否定和肯定中,艱難地尋找著有效的教學方法。當然我要做的第一件事是明確常態的競賽有機化學是怎么教的,學生是如何學的。

一、常態的競賽有機化學教學方法

教學后的反思讓我充滿了恐懼,我真的把學生當成知識的容器了嗎?我從來不關心學生高中化學對他們學習的作用嗎?我不在乎學生在課堂上的興趣嗎?

在競賽課上,當教師拿了一本一本的教科書發給學生,學生買了一本又一本的化學練習冊去做,這些行為背后已經把常態的競賽課堂的教學生態以最原始的方式暴露出來了,即陳述性知識、程序性知識的記、背、算等簡單認識能力的訓練。新的知識是通過大量機械訓練得到的,知識的存儲是呈點狀、線狀的。

從教學過程來看,“查缺補漏”教學法是不過分的。如羰基化合物性質的教學,通常在呈現完紛繁復雜的各種類型的反應之后,教師就開始“賣關子”了,為什么會有這些性質呢?這個時間就是老師講誘導效應,講共軛效應,講親核試劑的時候了。似乎很完美,不過學生真的學到了什么?學生在這個過程中化學的認識能力真的提高了嗎?

過去的問題就是我們太在意教給學生“是什么”“怎么做”的問題,而過于忽視學生解決問題的策略和能力的訓練,而這正是競賽化學要幫助學生學會的。

在評價方面,通過卷子檢查學生這些知識記住了沒有,記準確了沒有。但競賽的最終目標是學生解決化學問題的能力提高了沒有,這種通過簡單的陳述性知識的記憶程序的檢測幾乎是無效的,也就是說這種高一級的認知能力一定要通過對學生的思維進行測量,外顯學生的思維過程,了解學生思維能力的發展情況。

因此,要讓化學競賽能成為撬動學生發展潛力的杠桿,改進教學方法勢在必行。近五年的有機化學試題,內容可謂豐富至極,物質涉及烯烴、芳香烴,醇、醛和酮、羧酸和羧酸衍生物、含氮有機化合物等,反應類型包括親電加成反應、親核取代反應、親核加成反應等,還考過命名、異構……基礎有機里所涉及的內容幾乎都出現在了競賽考試中。當看到這些,也就明白了為什么各種各樣的培訓機構組織的培訓都會找到各類名氣十足的大學教授了――高中老師確實有點搞不定呀。

不是反對教授這些內容,但是這些真是競賽有機的核心化學知識嗎?核心化學知識是如何體現在各類物質、各種反應類型中的呢?基于對這些問題的反思,我提出了基于核心概念應用的有機化學教學方法。

二、基于核心概念應用的競賽有機化學教學方法

基于核心概念的教學方法,力圖改變傳統的培訓過程重知識、忽視解決問題能力的傾向,強調對學生認知結構的重構和高級認知能力的培養,重視對學生認知過程外顯化評價方式的開發,讓學生的知識和能力螺旋式上升。

1.競賽有機化學中的核心概念

對24屆、25屆、26屆化學競賽中有機化學內容進行統計分析,提煉出有機化學中的核心知識和方法:

(1)電子效應;

(2)常見的中間體產生,以及穩定性,各類有機物的活化位置;

(3)親電試劑、親核試劑的特征,親電反應、親核反應的實質。

2.教學流程的設計

教學流程的設計總是起源于學情的分析的,由于篇幅的原因,我們假設學生已完全掌握高中化學之物質結構課程標準的內容。從元素周期律、電負性、共軛等高中基本概念出發,按照從原子到分子,從熟悉到陌生的原則挑選素材,通過三個核心內容之間層次遞進的關系,讓學生以漸進的方式使用所學的知識,在學習“說題”的過程中外顯學生的思維過程,分析知識、方法、技能上的問題,并及時進行補救性教學。

教學流程的設計主要體現以下幾個特點:

(1)例子由淺到深,弱化定義性概念,核心過程的推進呈現螺旋上升的特點

弱化定義性概念的學習,是為了減少陳述性知識的記憶,而突出對概念實質的理解,也避免為了概念的嚴謹性而偏離教學的主軌道。例如,共軛效應的教學,以乙烯中的p-p共軛為基礎引入,從結構上分析產生共軛的原因,共軛的結果,進而引出p-π、π-π、σ-p等各種類型的軛,結合原子電負性談及+C和-C;例子也由乙烯到苯酚,乙烯醛,叔丁基碳正離子,由淺入深,由熟悉到陌生,但始終圍繞著電子云流動、平均化,以及額外的穩定性為主線。學生學的不是共軛概念的言上之意,而是共軛的言下之意,是在學習知識結構之后,通過反復地使用結構去應用新的素材,在應用的過程中掌握核心概念。

(2)在做中學,通過“說題”外顯思維過程,根據思維過程缺陷,及時進行補救教學

通過對已有知識結構的重構,強調在不斷地使用新的知識的過程中學習,這也是基于核心概念應用教學方法中“應用”二字的含義。在“做中學”,一是形成內容豐富知識“庫”,二是要促進知識“庫”的結構化。因此,強調兩個重要的過程,一是對期望未果的解釋,二是編排索引。

學生錯了,不知道是怎么錯的――由于知識、方法,甚至思維習慣的問題,都會出現這種情況,因此,及時對學生進行結果評價是很重要的它是引起學生反思、建構的導火索。對錯誤的分析,是老師講的,還是學生自己發現的,對于學生能真正地發現自己的問題也是重要的。我提倡學生獨立鉆研,這將有利于學生進一步重建認知結構,學生的認知能力也只能在這樣的過程中得到完善。

三、基于核心概念應用的教學方法心理學假設:從結構中“發現學習”

1.“教”結構

學科基本結構具有以下重要性:(1)它能使學科更容易理解;(2)不易遺忘;(3)保證訓練的充分遷移;(4)縮小“高級”知識和“低級”知識之間的間隙。因此,突出有機核心概念的教學,是為學生理解、分析復雜問題服務的。但是絕對不能忽視學生的主動性,只把學生當成被動的知識接受者,而應該讓學生自覺、主動地參與到知識的建構,掌握知識的整體和事物普遍性的聯系。

因此,教應該是廣義上的教的過程,即教和學,在強調教師的引導作用時,同時也注重學生的主動建構。

2.“用”結構

“用”有遷移、轉換之意,也就是指將知識處理成適應新任務的過程。從過程的角度上來看,用的過程包括以下幾個方面的特征:

(1)用科學家的視角去探索,實現“再發現”。

(2)科學、動態編排檢索,促進正遷移。

(3)根據評價,反思、重構。

這些特征正是布魯納的發現教學所具有的基本特征。因此,基于本文中應用的科學心理學含義就是發現學習。

篇2

關鍵詞:電負性;有機化學;教學方法

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)06-0192-02

在大學有機化學的教學中,有機化學反應機理的內容繁雜、抽象、易懂難記,更難以應用,因此往往成為學生在學習過程中的主要難點[1]。為了使學生能夠真正理解各類有機反應發生的原因、反應歷程及相關規律,筆者在教學實踐中一直在努力尋找一種行之有效的教學方法,幫助學生更好地掌握有機化學反應機理。通過長時間的教學實踐,筆者發現,學生能夠很好地理解元素電負性的意義,并以它作為一種有力的工具靈活地運用這一概念去進一步學習和理解有機化學的其他理論知識,在學習中往往能夠取得較好的學習效果。

電負性概念最早由Pauling(鮑林)在1930年提出,定義為“分子中原子將電子吸引向它自身的能力”[2]。在隨后的幾十年里,化學家對電負性的研究經久不衰,至今已提出幾十種電負性標度[3-7]。在基礎有機化學的教學中,對有機物分子中原子及基團電負性的討論貫穿于整個教學過程的始終。下面筆者將結合自身的教學實踐,對電負性在大學基礎有機化學教學中的重要性進行探討,并提出自身在教學過程中的一些體會,希望與同行進行交流。

一、電負性是學生建立有機化學思維方法的基礎

學生在大學階段學習有機化學時,會明顯感到與中學化學的學習存在比較大的區別,中學有機化學教材的編寫基本上沿用的是實驗感知式和事實陳述式的敘事方法,主要是基于表象和經驗的歸納與概括,鮮有對結構與性質關系的深入探究[8],因此很多學生會沿用這種思維習慣,認為大學有機化學的學習主要也是靠對各類有機物化學性質及其反應式的死記硬背。在這種情況下,應從開始學習有機化學時就要向學生強化“結構決定性質,性質反映結構”這一思想。為了使學生不會對結構與機理問題產生畏難心理,在學習本課程的最初階段,從一個學生并不陌生并且容易理解的角度開始分析有機化學問題是非常重要的。元素的電負性正是學生開始試著去分析有機化學問題的一個合適的開端。在介紹電負性這個概念時,筆者會向學生強調,電負性的本質是原子核對核外電子的吸引能力(主要是價電子)。對于學生來說,以學生已有的物理與化學的知識儲備,對這個概念的理解并不困難。以此為出發點,學生會繼續學習共價鍵的極性、分子的極性、共價鍵的斷裂方式、有機化學反應類型等內容。在這一過程中,教師實際上在潛移默化地訓練學生運用有機結構理論去分析有機化學問題,這為學生接下來的學習奠定了基礎。

二、電負性是學生理解有機化學規律的突破口

電負性作為一個基礎性的概念,貫穿于有機化學教學的整個過程。教師從這一概念出發,層層推進,由淺入深地向學生介紹取代基的電子效應、有機化合物的酸堿性、親核取代反應機理、親核加成反應機理等重要內容。在教學過程中,每次運用這一概念時,筆者總會先向學生提問:“電負性的本質是什么?”從教學效果來看,運用電負性的概念的確能夠幫助學生更好地理解有機化學理論中的其他概念與規律。

在學生學習有機化學反應機理時,經常會有學生提出這樣的疑問:“為什么進攻試劑進攻的是底物的這個位置,而不是其他的位置?為什么是這個鍵斷開,而不是那個鍵斷開?”如果在課堂教學中,沒有及時地將學生的種種疑問解釋清楚,學生會不愿意繼續學習,直接影響學習效果。所以在講授有機化學反應機理時,筆者會和學生一起思考、分析這樣的問題,在學生接受了反應的原因后,再繼續學習下面的內容。例如,在講授“親核取代反應機理”時,筆者會先對鹵代烷發生親核取代反應的原因進行分析。在鹵代烷分子中,由于鹵原子的電負性比碳原子大,所以碳鹵鍵的共用電子偏向于鹵原子,使α-C帶有部分正電荷,容易受到具有給電子能力的親核試劑的進攻,從而導致碳鹵鍵發生異裂,鹵原子帶著一對電子,以鹵負離子的形式離開。因此,該反應是一個受到親核試劑進攻,導致舊鍵斷裂,底物中的鹵素原子最終被親核性基團所取代的反應,這也是這一反應類型名稱的由來。到這里,學生已經能夠理解鹵代烷進行親核取代反應的原因了,教師將繼續介紹親核取代反應具體的兩種反應歷程及相關規律。

此外,在不同版本的有機化學教材中,對內容的組織不盡相同。有的教材將反應機理從具體的化合物類型中分離出來,集中討論。但筆者認為,這么做可能會導致學生在閱讀或聽課時,引起一些不必要的疑問。以“親核取代反應機理”為例,如果將該機理放在鹵代烷這部分講授,那么教師會在講授親核取代反應機理前,先對鹵代烷的結構特點進行詳細的分析,在此基礎上,再學習親核取代反應,學生會有較強的代入感,不會覺得內容突兀,也比較容易接受;反之,脫離具體類型的化合物,僅就反應機理進行先行學習,學生會覺得抽象,不容易理解。但在繼續學習醇和醚等內容時,還會接觸到這一反應類型,這時教師就要有意識地引導學生打破依據官能團對化合物分類的習慣性思維方式,指出這些化合物在進行相關反應時,在反應本質上的一致性,使學生做到對知識點的融會貫通,這是學習有機化學反應基本理論過程中非常重要的一個思考方式的轉變過程。

三、結語

綜上說述,利用元素的電負性這一基本概念,既可以在學生初學有機化學時引導學生從結構的角度分析有機化學問題;又能夠在學生學習其他有機化學重要概念和規律時,成為分析與解決問題的突破口。像元素電負性這樣的重要概念,在有機化學中還有很多,比如極化、電子效應、空間位阻效應等,對這些概念的深刻理解對于學生建立有機化學的思維方式,掌握有機化學的學習方法,具有重要的意義。因此,在教學過程中,教師應充分重視這些基本概念,使其成為學生學習有機化學的“金鑰匙”,獲得理想的教學效果。

參考文獻:

[1][美]韋德.有機化學[M].第5版.萬有志,譯.北京工業出版社,2005:175-223.

[2]Pauling L. The nature of the chemical bond IV. The energy of single bonds and the relative eletronegativity of atoms[J]. Journal of the American Society,1932,(54):3570-3582.

[3]Sanderson R. T. Principles of electronegativity Part I. General nature[J]. Journal of Chemical Education,1988,(65):112-118.

[4]Sanderson R. T. Principles of electronegativity Part II. Applications[J]. Journal of Chemical Education,1988,(65):227-231.

[5]Bratsch S G. Electronegativity equalization with Pauling units[J]. Journal of Chemical Education,1984,(61):588-589.

[6]Smith E. W. A new method of estimating atomic charges by electronegativity equilibration[J]. Journal of Chemical Education,1990,67(7):559.

篇3

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“反應停”(沙利度胺)事件為例,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,“反應停”在臨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“反應停”實際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.

篇4

關鍵詞: 有機化學;能力;幫助

中圖分類號: G427 文獻標識碼: A 文章編號: 1992-7711(2013)22-077-1

有機化學學科的特點是:有機化合物結構的多樣性,轉化的復雜性,實驗的繁瑣性,應用性強。從具體到抽象、從微觀到宏觀、從本質到現象、從直觀到理論和規律,需要記憶的東西與其他學科相比較多且難,這對學生學好有機化學提出了很高的能力要求。

針對有機化學系統性很強,知識網絡清晰和靈活性較大等諸多特點,筆者經過幾年的教學經驗總結,認為學生在有機化學模塊的學習過程中,需要具備觀察能力、知識建構能力、實驗能力和解決實際問題的能力等諸多能力,注重這些能力的培養可以幫助學生在學習有機化學時收到事半功倍的效果。

一、觀察能力

有機物的結構變化多樣,在有機化學教學中,為了更好地再現有機物的豐富的空間結構,出現了大量的有機結構模型,比如甲烷、乙烯、乙炔、苯、甲醛等常見有機物的結構模型,學生需要仔細觀察這些模型,從而理解一些特殊的空間構型,再如,在講到立體異構時,需要讓學生親手搭建模型,進而仔細觀察,才能更為深刻地理解立體異構是怎么回事。但是,還有很多有機物的結構式是沒有模型可以參考的,這個時候需要學生能夠對寫出的結構式進行觀察,并想象其應有的空間構型,這就對學生的觀察能力提出了更高的要求。同時有機化學的實驗相對比較復雜,這就要求學生對實驗裝置以及不同條件下可能產生的不同實驗結果進行細致入微的觀察才能歸納出準確到位的實驗結論。

在有機化學課堂教學中對學生觀察能力的培養應該是潛移默化的,要讓學生對被觀察的事物有濃厚的興趣,并要善于觀察,具體應做到以下幾點:首先對于每次觀察的目的要明確,重點突出,盡量能做到觀察敏銳、快速和細致;其次要具備從宏觀觀察折射到到微觀想象的能力,例如要能把擺在面前的“死”的分子立體模型“活”化;再次要能夠去粗取精,去偽存真和比較鑒別,并能對觀察到的宏觀現象進行分析、綜合和概括,并總結出一些相對應的結論,還要會用較為簡煉的語言描述一些記憶方法和規律。

二、實驗能力

《普通高中化學課程標準(實驗)》中明確指出,化學實驗對全面提高學生的科學素養有著極為重要的作用,有助于激發學生學習化學的興趣,幫助學生理解和掌握化學知識和技能,啟迪學生的科學思維,培養學生的科學態度和價值觀。由此可見,學生在《有機化學基礎》模塊的學習過程中要注意分析教材中實驗的內涵及其操作,當學生看到具體的實驗現象時,對有些知識的理解不再是抽象的,而是實實在在的。學生通過實驗的研究,既有利于他們對概念的理解,又有助于學生學習興趣的提高。

同時,新教材變演示實驗為“活動與探究”,這相比較過去的教師演示實驗而言,學生的參與性增加了,教師給學生提供一定的實驗用品,引導學生根據所學知識,獨立設計實驗方案對問題進行探究,即變驗證性實驗為探究性實驗。例如有機化學教材中有關醇、酚的性質實驗,原來學生只需“按方抓藥”不用做過多的思考,這樣的結果是學生的主動性和創造性根本得不到發揮,因此,我們有必要引導學生將部分性質實驗改變為探究性實驗。可以說,學生提出的方案越多,思考的角度就越廣,思維就越深刻。與此同時,學生經過交流討論,碰撞出許多創造性思維的火花,不僅給學生增加了活動的機會,讓學生親歷實驗操作的過程,而且還讓學生體驗了科學探究的方法,更能培養學生科學探究的能力。有機化學實驗的繁瑣性要求學生具備較強的實驗理解能力和動手能力。

三、知識建構能力

有機化合物轉化的復雜性就要求學生要有很強的建構知識結構的能力。一門學科理想的認知結構理應是一個充滿層次感的金字塔結構,包括范圍最大的那些概念位于金字塔的頂點,它們容納了那些概括性越來越低的一些事實材料。學生自身具備的有關某一學科的認知結構雖然與教材結構是不完全相同的,但主要是由教材結構轉化而來的。對于高中有機化學來說,學生應該建立的認知結構是以有機物的分類(即官能團)為基本框架,以各種官能團的相互轉化為橫向線索的,同時適當的穿插一些陳述性的材料,比如有機化學的發展史、有機化合物的類型和特性等。教學中有效地進行知識組塊能夠梳理知識,使知識網絡化、系統化,這就是具體的良好認知結構的構建。所謂建模,就是建立模型,即建立知識模塊一知識的組織。

篇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.

篇6

一、合理選擇教學策略和教學方式

有機化學課程是由很多個分散的知識點組合構成的,應注意領會每個章節的地位、作用和價值,考慮學生的學習情況和具體的教學條件,采取有針對性的教學方式,優化教學策略,提高教學質量。為此我也在不斷更新教學觀念,在教學中引導學生進行自主學習、探究學習和合作學習,幫助學生形成終身學習的意識和能力。

在講解時應力求通俗易懂、深入淺出,要緊密聯系學生己有的有關物質及其變化的經驗與知識,盡可能通過化學實驗或引用實驗事實幫助學生理解。同時還要利用各種模型、圖表和現代信息技術,提高教學質量和效率。引導學生學習有機化學的核心概念、重要物質以及基本實驗操作的技能和方法,加強有機化學與生活、社會的聯系,創設能促使學生主動學習的教學情景,引導學生積極參與探究活動,激發學生學習有機化學的興趣。旨在幫助學生形成基本的科學素養,同時也為學生學習專業課程打下基礎。

二、巧用信息技術,活化化學課堂教學

學生獲取和學習化學知識本來就應該是多渠道的,其中互聯網上的化學資源是非常豐富的。這些知識對于學生來說無疑是非常有益的,應該鼓勵學生利用互聯網去學習更多的化學知識,開辟化學學習的“第二課堂”。計算機附加多媒體和網絡技術被引入課堂教學領域,使用微觀模擬軟件可以幫助學生跨越宏觀微觀的思維障礙。如在回憶復習甲烷、乙烯的結構和性質――通過計算機課件展示甲烷、乙烯的立體結構模型;通過實驗錄像再現甲烷、乙烯的燃燒,以及它們與溴的四氯化碳溶液和高錳酸鉀酸性溶液的反應,引導學生討論甲烷、乙烯的結構和性質的相似點和不同點,過渡到烷烴和烯烴的結構和性質的相似性和差異性上。

三、突出有機化學特征,更好地發揮實驗的教育功能

要培養學生的科學探究能力,我覺得利用學校現有的實驗條件開展探究性實驗教學尤為重要,以實驗為基礎是化學學科的重要特征之一。化學實驗對全面提高學生的科學素養有著極為重要的作用。化學實驗有助于激發學生學習化學的興趣,創設生動活潑的教學情景,幫助學生理解和掌握化學知識和技能,啟迪學生的科學思維,訓練學生的科學方法,培養學生的科學態度和價值觀。

實驗教學要求培養學生發展性學習能力,兼顧創造性學習能力的培養,并發展學生喜歡有機化學、贊賞有機化學的個性。所以,可利用教材中的學生實驗和研究性課題。多開展一些有趣的小實驗。化學實驗的教學和活動形式必須更多樣和多元化。化學實驗有助于激發學生學習有機化學的興趣,提高學生的動手能力,更好地幫助學生理解和掌握化學知識。

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關鍵詞:有機化學;熱點考查;復習策略

我校跟其他兄弟學校一樣比較重視化學課程的學習,希望學生可以掌握牢固的化學知識。可是很多學生在學習的過程中覺得化學知識比較難學,沒有掌握合適的學習方式,導致他們的學習成績不是很理想。重視化學的學習,需要學好有機化學,認真分析有機化學的知識結構,重視熱點考查方式和有效的復習方式,可以幫助學生提高化學成績。

一、有機化學熱點考查方式

第一,了解中學有機化學的知識框架,了解熱點知識的考查方式,認真分析化學組成元素和結構式,了解它的大概內容。學習化學需要掌握合適的方法,以前的學習方式在學習化學時不能發揮有效的作用,掌握基本的有機物的結構特點是學習的基礎,很多有機化學的知識都是根據結構式推導出來的,需要掌握知識,為以后學習打好基礎。

第二,需要學會分析題目的意思,根據題目中的信息找出正確的解題思路,這樣才能得到正確的結果。如果題目中描述的內容比較多,需要學會精簡內容,弄懂題目的大概意思。還需要根據考查知識掌握考試的重點內容,鍛煉學生的思維能力,找到適合自己的學習方法。需要掌握人教版課程中的知識,了解有機化學的結構特點和基本的元素反應,根據這些基礎知識推導出更深層次的知識。例如學生在學習各種有機元素時需要了解它們之間的關系,通過它們之間的關系推導出化學反應。

1.熱點知識的考查:

題目給出一連串的有機化學結構式,主要是分析油脂的情況,它的結構簡式如圖顯示。

圖 1 油脂的結構簡式

當拿到題目時需要分析題目的意思,在分析油脂的情況。把主要化學因素的結構式寫出來,進行判斷,這樣可以把一些不是正確的答案進行排除,可供選擇的答案就會減少。油脂在一些環境下會發生反應,特別是在堿性條件下跟水會發生化學反應,根據這些特點進行分析,這樣可以找到正確的答案。

2.分析有機物的知識

在學習有機化學時需要學習有機物的概念和基礎知識,需要根據它的重點內容分析。在學習有機物時需要熟練的列出各種化學反應結構簡式,清楚地知道題目要考查的主要內容。在分析時需要根據問題進行分析,找到問題的出發點。例如:在分析有機物a時發現它的成分中含有不同種類的元素,假設它們在條件相同的情況下,其中一種元素的蒸氣密度是氫的60多倍,通過和苯混合成a這種原料,最后有得出一種新的有機物。

圖 2 有機物反應

拿到題目需要分析題目中的含義,然后分析公式中的意思。根據題目中具有的信息填寫答案,需要分析題目化學式的具體考查的重點知識。在做化學題目時需要運用到學習的知識,把知識和實際題目結合在一起分析,這樣可以幫助學生解答題目。很多學生在拿到題目時看到大串的關系式覺得比較困難,可能會放棄做題目。其實只要認真的分析,可以把題目做出來。通過平時的訓練和學習,掌握牢固的知識,可以幫助學生學好有機化學。教師在平時需要多教學生一些解決的方法和思路,訓練學生的做題感覺,慢慢鍛煉學生的能力。

二、有效的有機化學復習策略

1.根據學習的內容編制合適的復習計劃

學習需要掌握合適的方法,才能提高學習的效率。學習有機化學的知識比較復雜,知識點之間具有聯系,需要掌握知識點之間的聯系,才能把知識聯系起來。在做化學題目時需要先熟悉課程上的知識,做題目是對知識的一個考查和鞏固,靈活運用知識需要對知識非常熟悉。根據自身的學習情況和進度制定適合自己的學習計劃,根據復習計劃學習,可以提高自己的學習效率。教師可以根據學生的學習情況幫助他們制定復習的計劃,還可以在學習方式給予他們幫助。不同的學生采用不同的教學方法,讓他們快速的接受知識,提高學習成績,學好有機化學。

2.熟記各種物質的結構式和反應

在學習有機化學的過程中需要學習到各種結構式,很多知識都是在結構式的基礎上開展的,需要學生掌握熟練的結構式。如果學生在學習中記不清各種結構特點,在做題目時會比較困難。要想學好化學需要熟記有機化學的結構特點,上完課后需要及時復習和鞏固書本上的知識。學習不是死記硬背,需要在理解的基礎上熟記基礎知識,要提高學習效率需要掌握合適的學習方法,對學習的知識進行總結。在理解結構特點時也可以把各種物質進行分類,按照類別學習,不容易把各種有機物弄混淆。

3.掌握做題的方法

做題時需要運用到學到的知識,還需要掌握做題的技巧。沒有掌握合適的做題方法,學生需要花費比較長的時間做題,效率非常低,在考試時時間非常有限,在規定的時間內沒有把題目做出來,成績可能會不理想。拿到題目需要先分析題目要表達的意思,找到題目要考查的重點,從這個角度分析,很容易找到解決的方法。要經常歸納和總結,把自己做錯的題目或者不會做的題目做好標記,教師講解時需要認真聽,直到弄懂為止。

參考文獻:

[1]羅功舉.談有機化學熱點考查方式及復習對策[J].中學生數理化(高考版),2011,(4).

篇8

    有機化學的歷史大致可以分為三個時期。

    一是萌芽時期,由19世紀初到提出價鍵概念之前。

    在這一時期,已經分離出了許多的有機物,也制備出了一些衍生物,并對它們作了某些定性的描述。當時的主要問題是如何表示有機物分子中各原子間的關系,以及建立有機化學的體系。法國化學家拉瓦錫(A.L.Lavoisier,1743—1794)發現,有機物燃燒后生成二氧化碳和水。他的工作為有機物的定量分析奠定了基礎。在1830年,德國化學家李比希(J.von Liebig,1803—1873)發展了碳氫分析法;1883年,法國化學家杜馬(J.B.A.Dumas,1800—1884)建立了氮分析法。這些有機物定量分析方法的建立,使化學家們能夠得出一種有機化合物的實驗式。

    二是經典有機化學時期,由1858年價鍵學說的建立到1916年價鍵的電子理論的引入。

    1858年,德國化學家凱庫勒(F.A.Kekule,1829—1896)等提出了碳是四價的概念,并第一次用一條短線“—”表示“鍵”。凱庫勒還提出了在一個分子中碳原子可以相互結合,且碳原子之間不僅可以單鍵結合,還可以雙鍵或三鍵結合。此外,凱庫勒還提出了苯的結構。

    早在1848年法國科學家巴斯德(L.Pasteur,1822—1895)發現了酒石酸的旋光異構現象。1874年荷蘭化學家范霍夫(J.H.van't Hoff, 1852—1911)和法國化學家列別爾(J.A.Le Bel,1847—1930)分別獨立地提出了碳價四面體學說,即碳原子占據四面體的中心,它的4個價鍵指向四面體的4個頂點。這一學說揭示了有機物旋光異構現象的原因,也奠定了有機立體化學的基礎,推動了有機化學的發展。

    在這個時期,有機物結構的測定,以及在反應和分類方面都取得了很大的進展。但價鍵還只是化學家在實踐中得出的一種概念,有關價鍵的本質問題還沒有得到解決。

    三是現代有機化學時期。

    1916年路易斯(G.N.Lewis,1875—1946)等人在物理學家發現電子、并闡明了原子結構的基礎上,提出了價鍵的電子理論。他們認為,各原子外層電子的相互作用是使原子結合在一起的原因。相互作用的外層電子如果從一個原子轉移到另一個原子中,則形成離子鍵;兩個原子如共用外層電子,則形成共價鍵。通過電子的轉移或共用,使相互作用原子的外層電子都獲得稀有氣體的電子構型。這樣,價鍵圖像中用于表示價鍵的“—”,實際上就是兩個原子共用的一對電子。價鍵的電子理論的運用,賦予經典的價鍵圖像表示法以明確的物理意義。

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關鍵詞:有機化學;學習策略;學習方法

由于有機物比起無機物在組成、結構、性質等方面有著明顯的差別,有一套新的符號系統,而其種類和有機化學的內容又繁多,所以很多學生覺得有機化學難學,以至于高中三年下來有機化學就是學不好。其實,只要按照科學的學習策略和方法,抓住要領、學習得法,學通乃至學好有機化學,并不難做到。

一、分清主次,明確目標,夯實基礎

1.重點抓住主干知識

這部分知識包括:各代表物的組成、結構、化學性質、用途和其代表的各類有機物的組成、結構(官能團)、化學性質及它們間的相互轉化關系,七類有機反應類型的具體類別、反應物、反應機理、反應條件,有機合成,同分異構體判斷和書寫,簡單有機物的命名等。對這部分內容必須要掌握、學會,能弄清記住、融會貫通、綜合應用。

2.重視以下七個方面

(1)一些基本概念。如:有機物本身和各類有機物、各種基團、各類有機反應、同分異構體、同系物、高聚物的有關概念。(2)官能團及其特性。(3)有機反應類型尤其是機理。(4)有機物結構式、結構簡式、化學方程式等化學用語,并會運用模型和圖示。(5)有機化學反應方程式。(6)同分異構體判斷、書寫。(7)部分有機實驗。

3.兼顧了解其他次要內容

如,有機物的研究方法,有機物組成測算和結構的確定,天然氣、石油液化氣、汽油的組成和應用及煤、石油的綜合利用,高分子材料的性能和應用。

二、貫穿幾個基本原理和思想意識

1.碳原子有特殊的成鍵能力以及“碳四價”原則

碳原子結構及由此決定的其成鍵能力和“碳四價”是有機物分子結構、性質、化學反應乃至構成有機物的基礎,也是有機物種類繁多、數目龐大的原因之一,可以講它是有機物一切問題的根源,但這一點往往被忽視。我們在判斷或書寫有機物結構式中某個C原子連接的H原子時就必須依據“碳四價”原則。

2.結構決定性質

有機物的性質決定于它的分子結構,而分子結構中的官能團又起著關鍵的作用。各類有機物的特性反應主要決定于它的官能團。所以弄清和把握住有機物的分子結構和官能團是學好有機化學的中心和關鍵。

3.有機分子中基團之間存在相互影響

這一點先由苯的同系物、乙醇、苯酚的性質及與相關物質的性質比較得出認識,以后在了解和研究有機物的由某一結構決定的性質時就要考慮周圍的其他基團對它的影響,而不只是孤立地去考慮。

4.條件對有機反應尤其重要

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關鍵詞:有機化學 能力方法

在教學中如何發展學生的智力、培養學生的能力是當前國際上共同關心的教育理論問題之一。教學過程中到底教會學生什么?是“魚”還是“漁”?是教學生還是教學生學?在有機化學部分的教學中,越來越明顯地感覺到方法與能力培養的重要性。

一、教學過程與學習方法的培養

中學階段,化學可分為有機與無機兩大塊,結束無機化學的學習,同學剛接觸到有機化學,興趣很濃。這時候,是再一次激發學生學習興趣的最佳時期,也是進行學習方法與學習能力培養的最佳時期。在教完甲烷、乙烯、乙炔之后,我就總結出有機化學學習的一般規律與方法:結構性質(物理性質、化學性質)用途制法(工業制法、實驗室制法)一類物質。

比如“乙烯”這一節的教學,我就打破書本上的順序,先講乙烯的分子結構。介紹乙烯分子的結構時,先由分子組成講到化學鍵類型、分子的極性、空間構型;據碳原子結合的氫原子數少于烷烴分子中碳所結合的氫原子數引出不飽和烴的概念,得出乙烯是分子中含有碳碳雙鍵的不飽和烴。再由其結構看其物理、化學性質,展示一瓶事先收集好的乙烯氣體,讓學生從顏色、狀態、氣味、溶解性、密度、毒性等幾個方面來思考;根據乙烯結構中化學鍵的特征――雙鍵容易斷裂講乙烯的特征化學反應――加成反應、加聚反應,根據絕大部分有機物易燃燒的性質講乙烯的氧化反應(補充講乙烯能跟強氧化劑發生氧化反應)。再由乙烯的物理、化學性質來講其用途并結合實際生活中的事例,如作有機溶劑(物理性質)、制造塑料和纖維(化學性質)等。最后對這一類含有碳碳雙鍵的烴,介紹其物理、化學性質的相似性和遞變性。

以后幾節的教學,我都反復強調這樣的學習方法:結構性質用途制法一類物質。到了講烴的衍生物,我請同學自己站起來闡述這樣的研究方法,我順著這樣的思路一點一點地講下去,很清晰。學生自己掌握,復習時也就感覺到有規律可循、有方法可用。有機化學其實很好學,重要的是要培養學生學習方法,時時提醒學生,以后就是進入高一級學校,有機化學的學習與研究也采用的是同樣的方法,這在一定程度上也激發了他們學習與探索的興趣。

二、教學過程與能力培養

1.自學能力的培養

適應于有機化學的特點,在教學學習方法和知識的同時,我還加強了學生自學能力的培養。在學生基本上都掌握了有機化學的一般學習方法的基礎上,我讓學生自己閱讀教材,自己總結。比如“乙醛”這一節,通過約20min的閱讀,我就請同學自己列提綱,然后復述,重點圍繞“乙醛的組成和結構是什么?有哪些物理性質(展示樣品)、化學性質?由這樣的物理、化學性質決定了它有哪些重要用途?工業上如何制取?這類物質(如甲醛)有哪些物理、化學性質?”進行教學,通過這樣的訓練,我覺得學生不但強化了方法,更培養了能力,特別是自學能力。

2.觀察能力的培養

化學是一門以實驗為基礎的學科,在有機實驗的過程中,我時時提醒同學要細致、全面,而且要有思維。比如實驗室制取乙烯時,加藥品的過程,溫度計的擺放,實驗中燒瓶、集氣瓶內的變化,為什么要加石棉網、碎瓷片等等都應特別重視,不但要知其然,還要知其所以然。

3.動手能力的培養

在強調觀察、思維能力培養的同時,我還特別注重動手能力的培養。比如演示完乙醛的銀鏡反應和乙醛與氫氧化銅的反應后,我就請兩個同學來演示用甲醛代替乙醛的同樣反應,要求其他同學注意觀察并指出其錯誤。在演示完乙醇與鈉的反應實驗后,要求同學做鈉與水反應的實驗,有的同學竟用大塊的鈉并用手去撥。通過這些課堂實驗,課堂上及時糾正錯誤,學生感受頗深,他們自己做實驗時就很動腦筋,也很規范,提高了他們的動手能力。