生物化學的含義范文

時間:2023-12-14 17:51:50

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生物化學的含義

篇1

1.醇類

(1)定義:羥基與烴基或苯環側鏈上的碳原子相連形成的化合物稱為醇。

(2)醇的分類

注意啦:飽和一元醇的通式是CnH2n+1OH,飽和一元醚的通式為CnH2n+2O,所以碳原子數相同的飽和一元醇和飽和一元醚互為同分異構體,如丁醇和乙醚互為同分異構體。碳原子數相同的芳香醇及酚互為同分異構體。

(3)醇的物理性質和化學性質

物理性質

遞變規律

密度

一元脂肪醇的密度一般小于1g·cm-3

沸點

直鏈飽和一元醇的沸點隨著分子中碳原子數的遞增而升高

醇分子間存在氫鍵,所以相對分子質量相近的醇和烷烴相比,醇的沸點高于烷烴

水溶性

低級脂肪醇易溶于水,飽和一元醇的溶解度隨著分子中碳原子數的遞增而逐漸減小

化學性質

由于醇類都以羥基為官能團,所以醇類的化學性質與乙醇相似,即能與活潑金屬反應,能發生酯化反應、消去反應、取代反應、氧化反應等。

注意啦:在二元醇或多元醇的分子中,兩個或兩個以上的羥基結合在同一個碳原子上時,物質不能穩定存在(如:)。在寫二元醇或多元醇的同分異構體時,要避免這種情況。

(4)重要的醇的用途

①甲醇:有毒,飲用約10

mL就能使人雙目失明。工業酒精中含甲醇,甲醇是重要的化工原料和車用燃料。

②乙二醇和丙三醇:都是無色、黏稠、有甜味的液體,都易溶于水和乙醇,是重要的化工原料。乙二醇還用作汽車防凍液,丙三醇用于配制化妝品。

2.脂肪醇、芳香醇、酚和芳香醚的比較

類別

脂肪醇

芳香醇

芳香醚

實例

CH3CH2OH

C6H5CH2OH

C6H5OH

C6H5OCH3

官能團

—OH

—OH

—OH

—O—

結構特點

—OH與鏈烴基相連

—OH與芳香烴側鏈相連

—OH與苯環直接相連

氧原子連接2個烴基

主要化學性質

①與鈉反應

②取代反應

③脫水反應

④氧化反應

⑤酯化反應等

①弱酸性

②取代反應

③顯色反應

④加成反應等

______

特性

紅熱銅絲插入醇中有刺激性氣味(生成醛或酮)

與FeCl3溶液反應顯紫色

______

二、酚

1.酚的概念和結構特征

羥基與苯環直接相連而形成的化合物稱為酚。

(1)“酚”是一種烴的含氧衍生物的總稱,其根本特征是羥基與苯環直接相連。

(2)酚分子中的苯環,可以是單環,也可以是稠環,如也屬于酚。

(3)酚與芳香醇屬于不同類別的有機物,不屬于同系物(如和)。

(4)苯酚是酚類化合物中最簡單的一元酚。

2.苯酚的物理性質

顏色

狀態

氣味

熔點

溶解性

腐蝕性

無色

晶體

特殊的氣味

較低(43

℃)

室溫下,在水中的溶解度是9.3

g,當溫度高于65

℃時,能與水混溶;易溶于乙醇等有機溶劑

有腐蝕性

注意啦:(1)苯酚易被空氣中的氧氣氧化而呈粉紅色。苯酚也能被一些強氧化劑如酸性KMnO4溶液等氧化。

(2)苯酚有毒,對皮膚有腐蝕性,使用時一定要小心,如不慎沾到皮膚上,應立即用酒精洗滌,防止被其腐蝕。

3.苯酚的化學性質

在苯酚分子中,由于羥基與苯環的相互影響,使苯酚表現出特有的化學性質。

三、醇、酚化學性質的理解

1.由斷鍵方式理解醇的化學性質

如果將醇分子中的化學鍵進行標號如圖所示,那么醇發生化學反應時化學鍵的斷裂情況如下表所示:

反應

斷裂的價鍵

化學方程式(以乙醇為例)

與活潑金屬反應

2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2

催化氧化反應

①③

2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O

與氫鹵酸反應

CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O

分子間脫水反應

①②

2CH3CH2OH

CH3CH2OCH2CH3+H2O

分子內脫水反應

②⑤

酯化反應

2.由基團之間的相互影響理解酚的化學性質

由于苯環對羥基的影響,酚羥基比醇羥基活潑;由于羥基對苯環的影響,苯酚中苯環上的氫比苯中的氫活潑。

①弱酸性

苯酚電離方程式為C6H5OHC6H5O-+H+,俗稱石炭酸,但酸性很弱,不能使石蕊溶液變紅。

苯酚與NaOH反應的化學方程式:。

②苯環上氫原子的取代反應

苯酚與濃溴水反應,產生白色沉淀,化學方程式為

③顯色反應

苯酚跟FeCl3溶液作用顯紫色,利用這一反應可檢驗苯酚的存在。

四、醛

1.醛

醛是由烴基與醛基相連而構成的化合物,官能團為—CHO,飽和一元醛的分子通式為CnH2nO(n≥1)。

2.甲醛、乙醛的分子組成和結構

分子式

結構簡式

官能團

甲醛

CH2O

HCHO

—CHO

乙醛

C2H4O

CH3CHO

3.甲醛、乙醛的物理性質

顏色

狀態

氣味

溶解性

甲醛

無色

氣體

刺激性

氣味

易溶于水

乙醛

液體

與水、乙醇等互溶

4.化學性質(以乙醛為例)

醛類物質既有氧化性又有還原性,其氧化還原關系為:

醇醛羧酸

(1)銀氨溶液的配制方法:在潔凈的試管中加入1

mL

2%的AgNO3溶液,然后邊振蕩試管邊逐滴滴入2%的稀氨水,至最初產生的沉淀恰好完全溶解為止,即制得銀氨溶液。銀氨溶液要隨配隨用。

(2)實驗注意事項:①試管內壁必須潔凈;②必須用水浴加熱,不能用酒精燈直接加熱;③加熱時不能振蕩試管;④實驗要在堿性條件下進行。

(3)應用:實驗室里常用銀鏡反應檢驗物質中是否含有醛基,工業上利用葡萄糖(含醛基)發生銀鏡反應來制鏡和在保溫瓶膽上鍍銀。

五、羧酸

1.概念:由烴基(或氫原子)與羧基相連構成的有機化合物,可表示為R—COOH,官能團為—COOH,飽和一元羧酸的分子式為CnH2nO2(n≥1)。

2.分類

3.化學性質

①弱酸性

官能團—COOH能電離出H+,因而羧酸是弱酸,具有酸的通性,如使指示劑變色,與鈉、堿反應等;一般羧酸的酸性比碳酸的強,羧酸能與碳酸鈉反應生成羧酸鹽和二氧化碳。常見的羧酸的酸性強弱順序為HCOOH>C6H5COOH>CH3COOH。

②酯化反應

酸與醇作用生成酯和水的反應,叫作酯化反應。酯化反應的脫水方式是“酸脫羥基醇脫氫”。

六、酯

(1)酯:羧酸分子羧基中的—OH被—OR′取代后的產物。可簡寫為RCOOR′,官能團為。

(2)酯的物理性質

(3)酯的化學性質

注意啦:酯的水解反應為取代反應;在酸性條件下為可逆反應;在堿性條件下,能中和產生的羧酸,反應能完全進行。

(4)酯在生產、生活中的應用

①日常生活中的飲料、糖果和糕點等常使用酯類香料。②酯還是重要的化工原料。

七、烴及其衍生物的轉化關系

考向一

醇的結構與性質

典例1

薰衣草醇的分子結構如圖所示,下列有關薰衣草醇的說法不正確的是

A.分子式為C10H16O

B.含有兩種官能團

C.能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

D.能發生取代反應、加成反應

【答案】A

1.膳食纖維具有突出的保健功能,是人體的“第七營養素”。木質素是一種非糖類膳食纖維,其單體之一——芥子醇結構簡式如圖所示。下列有關芥子醇的說法不正確的是

A.芥子醇分子中有兩種含氧官能團

B.1

mol芥子醇分子中與足量鈉反應能生成1

mol

H2

C.1

mol芥子醇與足量濃溴水反應,最多消耗1

mol

Br2

D.芥子醇能發生的反應類型有氧化、取代、加成反應

醇類物質的反應規律

(1)醇的催化氧化反應規律

醇的催化氧化的反應情況與跟羥基(—OH)相連的碳原子上的氫原子的個數有關。

(2)醇的消去反應規律

①結構條件:醇分子中連有羥基的碳原子必須有相鄰的碳原子,且該相鄰的碳原子上必須連有氫原子。CH3OH(無相鄰碳原子),(相鄰碳原子上無氫原子)等結構的醇不能發生消去反應。

②醇消去反應的條件是濃硫酸、加熱。

③一元醇消去反應生成的烯烴種數等于與羥基相連的碳原子的鄰位碳原子上不同化學環境下的氫原子的種數。如的消去產物有2種。

考向二

酚的結構特點及性質

典例1

下列說法正確的是

A.苯甲醇和苯酚都能與濃溴水反應產生白色沉淀

B.苯甲醇、苯酚在分子組成上相差一個CH2原子團,故兩者互為同系物

C.互為同分異構體

D.乙醇、苯甲醇、苯酚都既能與鈉反應,又能與NaOH反應

【答案】C

2.BHT是一種常用的食品抗氧化劑,從出發合成BHT的方法有如下兩種。下列說法不正確的是

A.推測BHT在水中的溶解度小于苯酚

B.BHT與都能使酸性KMnO4溶液褪色

C.方法一和方法二的反應類型都是加成反應

D.BHT與具有完全相同的官能團

考向三

醇、酚的比較及同分異構體

典例1

下列四種有機化合物均含有多個官能團,其結構簡式如下所示,下列有關說法中正確的是

A.a屬于酚類,可與NaHCO3溶液反應產生CO2

B.b屬于酚類,能使FeCl3溶液顯紫色

C.1molc與足量濃溴水發生反應,最多消耗3molBr2

D.d屬于醇類,可以發生消去反應

【答案】D

3.A和B兩種物質的分子式都是C7H8O,它們都能跟金屬鈉反應放出氫氣。A不溶于NaOH溶液,而B能溶于NaOH溶液。B能使適量溴水褪色,并產生白色沉淀,而A不能。B苯環上的一溴代物有兩種結構。

(1)寫出A和B的結構簡式:A

,B

(2)寫出B與NaOH溶液發生反應的化學方程式:

(3)A與金屬鈉反應的化學方程式為

;?與足量金屬鈉反應生成等量H2,分別需A、B、H2O三種物質的物質的量之比為

考向四

醛類的結構與性質

典例1

肉桂醛的結構簡式為,下列對其化學性質的判斷,不正確的是

A.被銀氨溶液和酸性KMnO4溶液氧化后酸化得到的產物相同

B.與溴水可發生加成反應和氧化反應

C.1

mol肉桂醛可與5

mol

H2發生加成反應

D.肉桂醛的分子式為C9H8O

【答案】A

4.科學家研制出多種新型殺蟲劑代替DDT,化合物A是其中的一種,其結構如圖。下列關于A的說法正確的是

A.化合物A的分子式為C15H20O3

B.與FeCl3溶液發生反應后溶液顯紫色

C.1

mol

A最多可以與4

mol

Cu(OH)2反應

D.1

mol

A最多與1

mol

H2加成

考向五

羧酸、酯的結構特點

典例1

在阿司匹林的結構簡式(如圖所示)中①②③④⑤⑥分別標出了其分子中的不同的鍵。將阿司匹林與足量NaOH溶液共熱,發生反應時斷鍵的位置是

A.①④

B.②⑤

C.③④

D.②⑥

【答案】D

5.有多種同分異構體,其中屬于酯類且含有苯環的同分異構體有

A.3種

B.4種

C.5種

D.6種

酯化反應的類型

(1)一元羧酸與一元醇CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O

(2)一元羧酸與多元醇2CH3COOH++2H2O

(3)多元羧酸與一元醇+2HO—C2H5+2H2O

(4)多元羧酸與多元醇

①形成環酯++2H2O

②形成鏈狀酯

HOOCCOOH+HOCH2CH2OHHOOCCOOCH2CH2OH+H2O

③形成聚酯(高分子)——縮聚反應

+nHOCH2CH2OH+(2n-1)H2O

(5)羥基酸的酯化

①分子內形成環酯+H2O

考向六

官能團的識別與有機物性質的推斷

典例1

迷迭香酸是從蜂花屬植物中提取到的酸性物質,其結構如圖所示。下列敘述正確的是

A.迷迭香酸屬于芳香烴

B.1mol迷迭香酸最多能和9mol氫氣發生加成反應

C.迷迭香酸可以發生水解反應、取代反應和酯化反應

D.1mol迷迭香酸最多能和5molNaOH發生反應

【答案】C

6.對于結構滿足的有機物,下列描述中正確的是

A.分子中有2種含氧官能團

B.能發生取代、加成、消去、氧化反應

C.1

mol該有機物最多消耗3

mol

NaOH

D.苯環上的一溴取代物最多有3種

官能團與反應類型的關系

考向七

烴及其衍生物的轉化關系與應用

典例1

羥甲香豆素是一種治療膽結石的藥物,合成路線如下圖所示:

已知:

RCOOR'+R''OH

RCOOR''+

R'OH(R、R'、R''代表烴基)

(1)A屬于芳香烴,其結構簡式是______________________。B中所含的官能團是________________。

(2)CD的反應類型是___________________。

(3)E屬于脂類。僅以乙醇為有機原料,選用必要的無機試劑合成E,寫出有關化學方程式:

______________________________。

(4)已知:2E

F+C2H5OH。F所含官能團有和___________。

(5)以D和F為原料合成羥甲香豆素分為三步反應,寫出有關化合物的結構簡式:

(4)結合已知轉化,根據原子守恒,推出F的分子式為C6H10O3,根據信息,以及羥甲香豆素的結構簡式,推出F的結構簡式為CH3CH2OOCCH2COCH3,除含有,還含有。

(5)根據羥基香豆素的結構簡式,以及(2)的分析,C、D的氨基、羥基分別在苯環的間位,分別為、。F的結構簡式為CH3CH2OOCCH2COCH3,F與D發生已知第一個反應生成中間產物1,中間產物1的結構簡式為:,再發生已知②的反應生成中間產物2:,然后發生消去反應脫水生成羥甲香豆素。

【答案】(1)

硝基

(2)取代反應

(3)2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O,2CH3CHO+O22CH3COOH,

C2H5OH+CH3COOHCH3COOC2H5+H2O

(4)

(5)

7.有機物A~M有如圖所示轉化關系,A與F分子中所含碳原子數相同,且均能與NaHCO3溶液反應;F的分子式為C9H10O2,且不能使溴的CCl4溶液褪色;D能發生銀鏡反應;M與NaOH溶液反應后的產物,其一氯代物只有一種。

已知:(R1、R2代表烴基或氫原子)

請回答:

(1)B、F的結構簡式分別為________、________。

(2)反應①~⑦中,屬于消去反應的是________(填反應序號)。

(3)D發生銀鏡反應的化學方程式為_________________;

反應⑦的化學方程式為_______________________。

(4)A的相對分子質量在180~260之間,從以上轉化中不能確認A中的某一官能團,確定該官能團的實驗步驟和現象為____________________。

(5)符合下列條件的F的同分異構體共有______種。

a.能發生銀鏡反應

b.能與FeCl3溶液發生顯色反應

c.核磁共振氫譜上有四個峰,其峰面積之比為1∶1∶2∶6

1.下列有關醛的判斷正確的是

A.用溴水檢驗CH2CH—CHO中是否含有碳碳雙鍵

B.1

mol

HCHO發生銀鏡反應最多生成2

mol

Ag

C.對甲基苯甲醛()使酸性高錳酸鉀溶液褪色,說明它含有醛基

D.能發生銀鏡反應的有機物不一定是醛類

2.下列有關有機物說法不正確的是

A.CH3CH(OH)CH2COOH用系統命名法命名為3-羥基丁酸

B.四苯基乙烯中所有碳原子一定處于同一平面

C.1

mol

分別與足量的Na、NaOH溶液、NaHCO3溶液反應,消耗這三種物質的物質的量分別是3

mol、4

mol、1

mol

D.在一定條件下,苯與液溴、濃硝酸生成溴苯、硝基苯的反應都屬于取代反應

3.已知酸性:H2SO4>>H2CO3>>,綜合考慮反應物的轉化率和原料成本等因素,將轉變為的最佳方法是

A.與足量的NaOH溶液共熱后,再通入足量CO2

B.與足量的NaOH溶液共熱后,再加入適量H2SO4

C.與稀H2SO4共熱后,加入足量的NaOH溶液

D.與稀H2SO4共熱后,加入足量的Na2CO3溶液

4.五倍子是一種常見的中草藥,其有效成分為X。在一定條件下X可分別轉化為Y、Z。

下列說法錯誤的是

A.1

mol

Z最多能與7

mol

NaOH發生反應

B.1

mol

X最多能與2

mol

Br2發生取代反應

C.Y分子含有兩種含氧官能團

D.Y能發生加成、取代、消去、氧化、縮聚反應

5.關于下列三種化合物的說法正確的是

A.均不存在順反異構體

B.不同化學環境的氫原子均為7種

C.都可以發生加成反應、酯化反應、氧化反應

D.可以用金屬鈉和銀氨溶液進行鑒別

6.奎尼酸是制備艾滋病新藥二咖啡酰奎尼酸的原料,其結構簡式如圖,下列有關奎尼酸的說法中正確的是

A.奎尼酸的分子式是C7H9O6

B.1

mol奎尼酸與足量NaOH溶液反應,最多消耗NaOH物質的量為5

mol

C.1

mol奎尼酸與足量鈉反應生成56

L氫氣

D.奎尼酸能發生消去反應,也能與乙醇、乙酸發生取代反應

7.山萘酚結構如圖所示,且大量存在于水果、蔬菜、豆類、茶葉中,具有多種生物學作用,如抗氧化、抑制腫瘤生長及保護肝細胞等作用。有關山萘酚的敘述正確的是

A.結構式中含有2個苯環和羥基、醚鍵、羧基、碳碳雙鍵

B.可發生取代反應、水解反應、加成反應

C.可與NaOH反應,不能與NaHCO3反應

D.1

mol山萘酚與溴水反應最多可消耗4

mol

Br2

8.分子式為C10H12O2的有機物,滿足以下條件:①苯環上只有兩個取代基;②與FeCl3溶液發生顯色反應;③能發生銀鏡反應。則滿足這些條件的有機物共有

A.6種

B.9種

C.12種

D.15種

9.如圖為一種天然產物,具有一定的除草功效。下列有關該化合物的說法錯誤的是

A.分子中含有三種含氧官能團

B.1

mol該化合物最多能與4

mol

NaOH反應

C.既可以發生取代反應,又能夠發生加成反應

D.能與FeCl3發生顯色反應,分子中所有碳原子可能共面

10.分子式為C4H8O3的有機物,在一定條件下具有下列性質:①在濃硫酸存在下,能分別與CH3CH2OH或CH3COOH反應;②在濃硫酸存在下,亦能脫水生成一種只存在一種結構形式,且能使溴水褪色的物質;③在濃硫酸存在下,還能生成一種分子式為C4H6O2的五元環狀化合物。根據上述性質,確定C4H8O3的結構簡式為

A.HOCH2CH(COOH)CH3

B.CH3CH(OH)CH2COOH

C.CH3CH2CH(OH)COOH

D.HOCH2CH2CH2COOH

11.依曲替酯用于治療嚴重的牛皮癬、紅斑性角化癥等。它可以由原料X經過多步反應合成:

下列說法正確的是

A.X與Y互為同分異構體

B.可用酸性KMnO4溶液鑒別X和Y

C.1

mol

Y能與6

mol

H2或3

mol

NaOH發生反應

D.依曲替酯只能發生加成、取代、消去反應

12.某有機物的結構簡式如圖所示,關于該有機物的說法不正確的是

A.該有機物的化學式為C20H14O5

B.該有機物分子中的三個苯環不可能共平面

C.該有機物可發生加成、取代、氧化、消去等反應

D.1

mol該有機物與足量NaOH溶液充分反應,消耗NaOH的物質的量為5

mol

13.有機物F(C11H12O2)屬于芳香酯類物質,可由下列路線合成:

請回答:

(1)A中官能團的名稱是

,上述③④⑤⑥中屬于取代反應的是

(2)C物質的名稱是

,反應③的條件是

(3)B在一定條件下可以形成高分子化合物,寫出此過程的化學方程式:

(4)反應⑥的化學方程式為

(5)A、B、E三種有機物,可用下列的某一種試劑鑒別,該試劑是

a.新制的Cu(OH)2

b.溴水

c.酸性KMnO4溶液

d.溴的CCl4溶液

(6)G是E的同系物且相對分子質量比E大28。G有多種同分異構體,其中符合下列條件的同分異構體有

,其中核磁共振氫譜有5組峰,且面積比為6∶1∶2∶2∶1的結構簡式為。

①能與Na2CO3溶液反應 ②分子中含有兩個—CH3

14.肉桂酸異戊酯G(

)是一種香料,一種合成路線如下:

已知以下信息:

②C為甲醛的同系物,相同條件下其蒸氣與氫氣的密度比為22。

回答下列問題:

(1)A的化學名稱為________。

(2)B和C反應生成D的化學方程式為____________________________________________。

(3)F中含有官能團的名稱為________。

(4)E和F反應生成G的化學方程式為________________________,反應類型為_______________。

(5)F的同分異構體中不能與金屬鈉反應生成氫氣的共有________種(不考慮立體異構),其中核磁共振氫譜只有兩組峰,且峰面積比為3∶1的為_______________________。

1.[2017天津]漢黃芩素是傳統中草藥黃芩的有效成分之一,對腫瘤細胞的殺傷有獨特作用。下列有關漢黃芩素的敘述正確的是

A.漢黃芩素的分子式為C16H13O5

B.該物質遇FeCl3溶液顯色

C.1

mol該物質與溴水反應,最多消耗1

mol

Br2

D.與足量H2發生加成反應后,該分子中官能團的種類減少1種

2.[2016年新課標Ⅲ]下列說法錯誤的是

A.乙烷室溫下能與濃鹽酸發生取代反應

B.乙烯可以用作生產食品包裝材料的原料

C.乙醇室溫下在水中的溶解度大于溴乙烷

D.乙酸在甲酸甲酯互為同分異構體

3.[2016海南][雙選]下列化合物在核磁共振氫譜中能出現兩組峰,且其峰面積之比為2∶1的有

A.乙酸甲酯

B.對苯二酚

C.2-甲基丙烷

D.對苯二甲酸

4.[2016江蘇]化合物X是一種醫藥中間體,其結構簡式如圖所示。下列有關化合物X的說法正確的是

A.分子中兩個苯環一定處于同一平面

B.不能與飽和Na2CO3溶液反應

C.在酸性條件下水解,水解產物只有一種

D.1

mol化合物X最多能與2

mol

NaOH反應

5.[2018新課標Ⅰ卷]化合物W可用作高分子膨脹劑,一種合成路線如下:

回答下列問題:

(1)A的化學名稱為________。

(2)②的反應類型是__________。

(3)反應④所需試劑,條件分別為________。

(4)G的分子式為________。

(5)W中含氧官能團的名稱是____________。

(6)寫出與E互為同分異構體的酯類化合物的結構簡式(核磁共振氫譜為兩組峰,峰面積比為1∶1)______________。

(7)苯乙酸芐酯()是花香型香料,設計由苯甲醇為起始原料制備苯乙酸芐酯的合成路線__________(無機試劑任選)。

6.[2018新課標Ⅲ卷]

近來有報道,碘代化合物E與化合物H在Cr-Ni催化下可以發生偶聯反應,合成一種多官能團的化合物Y,其合成路線如下:

已知:

回答下列問題:

(1)A的化學名稱是________________。

(2)B為單氯代烴,由B生成C的化學方程式為________________。

(3)由A生成B、G生成H的反應類型分別是________________、________________。

(4)D的結構簡式為________________。

(5)Y中含氧官能團的名稱為________________。

(6)E與F在Cr-Ni催化下也可以發生偶聯反應,產物的結構簡式為________________。

(7)X與D互為同分異構體,且具有完全相同官能團。X的核磁共振氫譜顯示三種不同化學環境的氫,其峰面積之比為3∶3∶2。寫出3種符合上述條件的X的結構簡式________________。

7.[2018江蘇卷]

丹參醇是存在于中藥丹參中的一種天然產物。合成丹參醇的部分路線如下:

已知:

(1)A中的官能團名稱為__________________(寫兩種)。

(2)DE的反應類型為__________________。

(3)B的分子式為C9H14O,寫出B的結構簡式:__________________。

(4)的一種同分異構體同時滿足下列條件,寫出該同分異構體的結構簡式:_________。

①分子中含有苯環,能與FeCl3溶液發生顯色反應,不能發生銀鏡反應;

②堿性條件水解生成兩種產物,酸化后分子中均只有2種不同化學環境的氫。

(5)寫出以和為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑和乙醇任用,合成路線流程圖示例見本題題干)。

8.[2017新課標Ⅰ]化合物H是一種有機光電材料中間體。實驗室由芳香化合物A制備H的一種合成路線如下:

已知:

回答下列問題:

(1)A的化學名稱是__________。

(2)由C生成D和E生成F的反應類型分別是__________、_________。

(3)E的結構簡式為____________。

(4)G為甲苯的同分異構體,由F生成H的化學方程式為___________。

(5)芳香化合物X是F的同分異構體,X能與飽和碳酸氫鈉溶液反應放出CO2,其核磁共振氫譜顯示有4種不同化學環境的氫,峰面積比為6∶2∶1∶1,寫出2種符合要求的X的結構簡式____________。

(6)寫出用環戊烷和2–丁炔為原料制備化合物的合成路線________(其他試劑任選)。

變式拓展

1.【答案】A

【解析】芥子醇分子中有三種含氧官能團,分別是醚鍵、醇羥基和酚羥基,A不正確;芥子醇分子中的酚羥基和醇羥基都能與Na反應生成H2,且2—OH~1

H2,B正確;酚與溴水反應時,溴原子取代酚羥基鄰、對位上的氫原子,但芥子醇中鄰、對位被其他基團占據,故只能與發生加成反應,C正確;芥子醇結構中含有和醇羥基,且與醇羥基相連的碳原子上有氫原子,故能發生加成、取代和氧化反應,D正確。

2.【答案】C

【解析】BHT中具有憎水性的烴基大于苯環,所以在水中溶解度小于苯酚,A正確;酚羥基、苯環所連甲基均能被酸性

KMnO4溶液氧化,使酸性KMnO4溶液褪色,B正確;方法一屬于加成反應,方法二屬于取代反應,C不正確;BHT與均只含有酚羥基,D正確。

3.【答案】(1)

(2)+NaOH+H2O

(3)2+2Na2+H2 1∶1∶1

【解析】依據分子式C7H8O知A和B均為不飽和化合物。由于A、B均能與Na反應放出H2,且分子結構中只有一個氧原子,故A、B中均含有—OH,為醇和酚類。A不溶于NaOH溶液,說明A為醇,又不能使溴水褪色,故A為。B溶于NaOH溶液,且與適量溴水反應生成白色沉淀,故B為酚,結合其苯環上一溴代物有兩種,則B為。、與金屬鈉反應生成H2的物質的量關系分別為2~H2、~H2、2H2O~H2,所以生成等量H2時分別需三種物質的物質的量之比為1∶1∶1。

5.【答案】D

【解析】同分異構體的分子式是C8H8O2,含有苯環且屬于酯類。若苯環上只有一個取代基,則剩余的基團是—C2H3O2,可能是苯酚與乙酸形成的酯,也可能是苯甲酸與甲醇形成的酯,還可能是甲酸與苯甲醇形成的酯。若苯環上有兩個取代基,則剩余的基團是—C2H4O2,一定是一個為—CH3,另一個為,兩個取代基在苯環上的位置有鄰、間、對3種。綜合上述兩點,同分異構體有6種,分別是、、、、、。

7.【答案】(1)

(2)④

(3)+2Ag(NH3)2OH+2Ag+2NH3+H2O

+(n-1)H2O

(4)取反應①后的混合液少許,向其中加入稀硝酸至酸性,滴加AgNO3溶液,若生成白色沉淀,則A中含氯原子;若生成淺黃色沉淀,則A中含溴原子

(5)2

【解析】F的分子式為C9H10O2,且不能使溴的CCl4溶液褪色,說明F分子中不含碳碳雙鍵,碳原子的不飽和度很大,則F中含有苯環,F能與碳酸氫鈉溶液反應,說明F中含有羧基;D能發生銀鏡反應,則C中含有—CH2OH結構;M與NaOH溶液反應后的產物,其一氯代物只有一種,根據已知信息可知,F被酸性高錳酸鉀氧化后得到1個羧基,則M中存在兩個對位的羧基,所以M是對苯二甲酸,則F是,E是,C是;D是C發生氧化反應生成的醛,其結構簡式是,則B是

,A中含有鹵素原子,可發生水解反應。

(2)反應①~⑦中,只有④是消去反應,產生碳碳雙鍵。

(3)D中含有醛基,可發生銀鏡反應,化學方程式是+

2Ag(NH3)2OH+2Ag+2NH3+H2O;C分子中含有羧基和羥基,可發生縮聚反應,化學方程式是

+(n-1)H2O。

(4)A的相對分子質量在180~260之間,說明A中的鹵素原子可能是Cl,也可能是Br,確定到底是哪種官能團時,應將A在氫氧化鈉溶液中水解,然后用硝酸和硝酸銀溶液檢驗。

(5)符合條件的F的同分異構體中含有醛基和酚羥基,F的分子式為C9H10O2,其同分異構體含有4種氫原子,個數比是1∶1∶2∶6,則F的同分異構體中含有2個—CH3、1個—OH、1個—CHO,且2個甲基分別在酚羥基的鄰位或醛基的鄰位,所以共有2種同分異構體符合題意。

考點沖關

1.【答案】D

【解析】分析多官能團物質的性質時要考慮官能團之間的干擾,如碳碳雙鍵、醛基均可使溴水褪色,苯的同系物、碳碳雙鍵、醛基等均可使酸性KMnO4溶液褪色,故A、C均不正確;1個HCHO分子中相當于含有2個醛基,1

mol

HCHO發生銀鏡反應最多生成4

mol

Ag,B錯誤;能發生銀鏡反應的有機物只能說明含有“—CHO”,但不一定是醛類,D正確。

2.【答案】B

【解析】羧基碳序號最小,羥基為取代基,A正確;單鍵可以旋轉,故每個苯環中的碳原子與雙鍵碳原子可能共平面,B錯誤;分子內的酚羥基、醇羥基、羧基都能與Na反應,酚羥基、羧基均能與NaOH反應,且酯基水解后生成酚羥基、羧基均消耗NaOH,只有羧基與NaHCO3溶液反應,故C、D正確。

3.【答案】A

【解析】堿性條件下,水解生成,然后通入過量二氧化碳生成,且二氧化碳較廉價,加入稀硫酸適量時可生成,但使用稀硫酸的成本高,故A符合題意、B不符合題意;酸性條件下,水解生成,然后加入NaOH溶液時生成

而得不到,加入足量Na2CO3溶液生成,得不到,故C、D均不符合題意。

5.【答案】D

【解析】三種化合物均存在順反異構,A項錯誤;三種化合物不同化學環境的氫原子數目分別為7、7、8,B項錯誤;月桂烯和檸檬醛不能發生酯化反應,C項錯誤;香葉醇可以和金屬鈉反應生成氫氣,檸檬醛可以和銀氨溶液反應生成銀鏡,而月桂烯和它們之間均不能反應,現象不一樣,可以鑒別,D項正確。

6.【答案】D

【解析】奎尼酸的分子式是C7H12O6,A錯誤;只有—COOH與NaOH反應,則1

mol奎尼酸與足量NaOH溶液反應,最多消耗NaOH物質的量為1

mol,B錯誤;含—COOH、—OH,均與Na反應,則1

mol奎尼酸與足量鈉反應生成2.5

mol氣體,但狀況未知,不能計算其體積,C錯誤;含—OH,與乙酸發生取代反應,含—COOH與乙醇發生取代反應,D正確。學科#網

7.【答案】C

【解析】從題干結構簡式可知,山萘酚中沒有羧基,應為羰基,A錯誤;該分子沒有酯基、鹵素原子等,故不能發生水解反應,B錯誤;該分子有酚羥基,能與NaOH反應,該分子中無羧基,不能與NaHCO3反應,C正確;1

mol山萘酚與溴水反應,酚的鄰、對位消耗4

mol

Br2,碳碳雙鍵消耗1

mol

Br2,共消耗

5

mol

Br2,D錯誤。

8.【答案】D

【解析】分子式為C10H12O2,與FeCl3溶液發生顯色反應,說明該有機物中一定含有酚羥基,能發生銀鏡反應,說明該有機物中含有醛基,根據分子組成可知,該有機物除了苯環和醛基以外,其它都是單鍵,另外還含有:10-6-1=3個C,苯環上有兩個取代基,其中一個取代基為羥基,則另一個取代基的可能為:①

—CH2CH2CH2CHO、②—CH2CH(CH3)CHO、③—CH(CH3)CH2CHO、④—C(CH3)2CHO、⑤

—CH(CH2CH3)CHO,每種組合中都含有鄰、間、對三種同分異構體,所以該有機物總共含有的同分異構體數目為5×3=15種。

10.【答案】D

【解析】①在濃硫酸存在下,能分別與CH3CH2OH或CH3COOH反應,說明分子中含有—OH和—COOH;②在濃硫酸存在下,還能生成一種分子式為C4H6O2的五元環狀化合物,這說明該有機物的羥基和羧基都連接在末端的碳原子上,據此可知選項D符合題意。

11.【答案】A

【解析】原料X與中間體Y的區別是的位置不同,所以兩者互為同分異構體,A正確;X和Y中含有碳碳雙鍵,所以能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,故兩者不能用酸性高錳酸鉀溶液鑒別,B錯誤;Y中苯環、羰基、碳碳雙鍵都能與氫氣在一定條件下發生加成反應,酚羥基、酯基水解生成的羧基能與NaOH反應,所以1

mol

Y能與5

mol

H2或3

mol

NaOH發生反應,C錯誤;依曲替酯中含有碳碳雙鍵、苯環、酯基,具有烯烴、苯和酯的性質,能發生加成反應、取代反應、水解反應等,不能發生消去反應,D錯誤。

12.【答案】C

【解析】根據圖示知,該有機物的化學式為C20H14O5,A正確;該分子中連接三個苯環的碳原子具有甲烷結構,所以該分子中三個苯環中碳原子不能共面,B正確;該分子中含有苯環、酯基、酚羥基,具有苯、酯基、酚的性質,能發生加成反應、還原反應、取代反應、水解反應及氧化反應,但不能發生消去反應,C不正確;酚羥基、酯基水解生成的羧基、酚羥基能和NaOH反應,該物質水解生成酚羥基、碳酸中羧基,所以1

mol該有機物與足量NaOH溶液充分反應,消耗NaOH的物質的量為5

mol,D正確。

13.【答案】(1)羥基、醛基 ④⑤⑥

(2)甲苯 濃硫酸、加熱

(3)

(4)++H2O

(5)a

(6)13

【解析】由合成路線中的信息不難分析出A的結構簡式為又知F(C11H12O2)屬于芳香酯,逆推B應為一元羧酸,E應為一元醇,由反應③可知,B的結構簡式應為,結合F的分子式C11H12O2,則E的分子式為C7H8O,即E為,由此逆推則D為、C為,進而可推知F的結構簡式為。(5)A中含有—CHO、B中含有,E中含有—CH2OH,則A、B均能與Br2反應、A、B、E均能與酸性KMnO4溶液反應,故b、c、d均不能鑒別A、B、E。(6)G是E的同系物,說明G也是芳香一元醇,G比E的相對分子質量大28,說明G比E的結構中多兩個CH2原子團,即G中含有9個碳原子,G的同分異構體能與Na2CO3溶液反應,說明該異構體中含有酚羥基,再結合該異構體中含有兩個—CH3,當苯環上連有

—OH、—CH2CH3、—CH3時,先確定—OH和—CH3的位置,則—CH2CH3位置有、、,當苯環上連有—OH、時有鄰、間、對3種異構體,所以共13種異構體。

14.【答案】(1)苯甲醇

(2)B和C反應生成D的化學方程式為

(3)F為(CH3)2CHCH2CH2OH,含有官能團的名稱為羥基。

(4)E和F反應生成G的化學方程式為

屬于取代反應(或酯化反應)。

(5)(CH3)2CHCH2CH2OH的同分異構體不能與金屬鈉反應,只能是醚。醚的異構體以氧原子為分界:①左1個碳右4個碳(丁基),丁基有4種異構體,相應的醚有4種異構體,②左2個碳右3個碳(丙基),丙基有2種異構,相應的醚有2種異構體,共6種,其中核磁共振氫譜只有兩組峰,且峰面積比為3∶1的為(CH3)3COCH3。

直通高考

1.【答案】B

【解析】A、漢黃岑素的分子式為C16H12O5,A錯誤;B、該物質中含有酚羥基,能與FeCl3溶液反應呈紫色,B正確;C、該物質酚羥基的鄰、對位還可以與1

mol

Br2反應,碳碳雙鍵可以與1

mol

Br2發生加成反應,故1

mol該物質最多可以消耗2

mol

Br2,C錯誤;D、該物質中含有羥基、羰基、碳碳雙鍵、醚鍵,與足量氫氣加成后只剩余羥基和醚鍵,官能團種類減少2種,D錯誤。故選B。

2.【答案】A

【解析】A、乙烷和濃鹽酸不反應,故說法錯誤;B、乙烯可以制成聚乙烯,聚乙烯用于食品包裝,故說法正確;C、乙醇含有親水基羥基,能溶于水,而溴乙烷不溶于水,故說法正確;D、乙酸和甲酸甲酯的分子式相同,結構不同,是同分異構體,故說法正確。

4.【答案】C

【解析】A、根據有機物結構簡式可知兩個苯環均連在同一個飽和碳原子上,由于單鍵可以旋轉,兩個苯環不一定共面,A錯誤;B、X中含有羧基,能與飽和碳酸鈉溶液反應,B錯誤;C、由于是環酯,在酸性條件下水解,水解產物只有一種,C正確;D、X的水解過程中,2個羧基和1個酚羥基都能與NaOH反應,故1

mol化合物X最多能與3

mol

NaOH反應,D錯誤。答案選C。

5.【答案】(1)氯乙酸

(2)取代反應

(3)乙醇/濃硫酸、加熱

(4)C12H18O3

(5)羥基、醚鍵

(6)、

(7)

(4)根據G的鍵線式可知其分子式為C12H18O3;

(5)根據W的結構簡式可知分子中含有的官能團是醚鍵和羥基;

(6)屬于酯類,說明含有酯基。核磁共振氫譜為兩組峰,峰面積比為1:1,說明氫原子分為兩類,各是6個氫原子,因此符合條件的有機物結構簡式為或;

(7)根據已知信息結合逆推法可知合成苯乙酸卞酯的路線圖為。

點睛:本題考查有機物的推斷和合成,涉及官能團的性質、有機物反應類型、同分異構體的書寫、合成路線設計等知識,利用已經掌握的知識來考查有機合成與推斷、反應條件的選擇、物質的結構簡式、化學方程式、同分異構體的書寫的知識。考查學生對知識的掌握程度、自學能力、接受新知識、新信息的能力;考查了學生應用所學知識進行必要的分析來解決實際問題的能力。有機物的結構、性質、轉化、反應類型的判斷、化學方程式和同分異構體結構簡式的書寫及物質轉化流程圖的書寫是有機化學學習中經常碰到的問題,掌握常見的有機代表物的性質、各類官能團的性質、化學反應類型、物質反應的物質的量關系與各類官能團的數目關系,充分利用題目提供的信息進行分析、判斷是解答的關鍵。難點是設計合成路線圖時有關信息隱含在題干中的流程圖中,需要學生自行判斷和靈活應用。

6.【答案】(1)丙炔

(2)

(3)取代反應、加成反應

(4)

(5)羥基、酯基

(6)

(7)、、、、、

(1)A的名稱為丙炔。

(2)B為,C為,所以方程式為:。

(3)有上述分析A生成B的反應是取代反應,G生成H的反應是加成反應。

(4)D為。

(5)Y中含氧官能團為羥基和酯基。

(6)E和H發生偶聯反應可以得到Y,將H換為F就是將苯直接與醛基相連,所以將Y中的苯環直接與羥基相連的碳連接即可,所以產物為。

(7)D為,所以要求該同分異構體也有碳碳三鍵和酯基,同時根據峰面積比為3:3:2,得到分子一定有兩個甲基,另外一個是CH2,所以三鍵一定在中間,也不會有甲酸酯的可能,所以分子有6種:、、、、、。

點睛:本題的最后一問如何書寫同分異構,應該熟練掌握分子中不同氫數的影響,一般來說,3個或3的倍數的氫原子很有可能是甲基。2個或2的倍數可以假設是不是幾個CH2的結構,這樣可以加快構造有機物的速度。

7.【答案】(1)碳碳雙鍵

羰基

(2)消去反應

(3)

(4)

(5)

(4)的分子式為C9H6O3,結構中有五個雙鍵和兩個環,不飽和度為7;的同分異構體中含有苯環,能與FeCl3溶液發生顯色反應,不能發生銀鏡反應,則其結構中含酚羥基、不含醛基;堿性條件水解生成兩種產物,酸化后分子中均只有2種不同化學環境的氫,說明其分子結構中含酯基且水解產物的結構對稱性高;符合條件的的同分異構體的結構簡式為。

(5)對比與和的結構簡式,根據題給已知,模仿題給已知構建碳干骨架;需要由合成,官能團的變化由1個碳碳雙鍵變為2個碳碳雙鍵,聯想官能團之間的相互轉化,由與Br2發生加成反應生成,在NaOH醇溶液中發生消去反應生成;與發生加成反應生成,與H2發生加成反應生成

。合成路線流程圖為:。

8.【答案】(1)苯甲醛

(2)加成反應

取代反應

(3)

(4)

(5)、、、(任寫兩種)

(6)

【解析】已知各物質轉變關系分析如下:G是甲苯同分異構體,結合已知②的反應物連接方式,則產物H左側圈內結構來源于G,G為,F為

,E與乙醇酯化反應生成F,E為,根據反應條件,DE為消去反應,結合D的分子式及D的生成反應,則D為,所以C為,B為,再結合已知反應①,A為。(1)根據以上分析可知A的名稱是苯甲醛。

篇2

關鍵詞:生物化學;教育;改革;高職;實踐

中圖分類號:G712文獻標志碼:A文章編號:1674-9324(2016)04-0171-02

作者簡介:全碧波(1987-),女(漢族),河南南陽人,碩士,助教,研究方向:腫瘤分子生物學

生物化學是高職高專醫學專業重要的專業基礎課之一,它運用化學的理論和方法研究生物的化學組成、結構及生命過程中的各種化學變化,揭示生命現象既復雜又統一,既多樣又簡單的變化規律。由于其知識結構呈現多學科交叉的特性,使生物化學成為難以講授和難以學習的一門學科。因此,創新生物化學課程的教學模式,探索醫學生物化學認知的內在規律,培養醫學生的科學思維和創新意識,密切聯系崗位技能需求,成為高職高專醫學專業生物化學教學改革的研究重點。

一、選取遵循崗位和職稱考試要求的教學內容

根據崗位需求和職業資格考試內容選取教學內容。通過成立本專業資深專家、學者和技術人員組成的專業建設委員會,派遣教師到臨床相關崗位實踐,了解畢業生和實習生的反饋信息等多種途徑制訂教學內容,一方面可以滿足臨床崗位對生物化學知識和技能需求,突出高職教育的職業特色;另一方面提高本崗位職稱考試的通過率,為畢業生和實習生的繼續教育和就業打下良好基礎。生物化學的理論教學內容選取應以解決崗位實際問題為中心,以高職教育“必需、夠用”為原則,充分體現崗位對生物化學課程的知識需求。在具體教學過程中要改變傳統教學重視基礎理論內容的傾向,結合不同醫學專業的崗位和就業特點,從實際工作崗位對生物化學知識的具體需要出發,使教學內容服務于崗位綜合應用的要求與擴展。對于高職高專教育,大多數畢業生將工作在基層醫療衛生崗位,崗位工作內容主要包括基礎醫療、疾病預防及健康教育,因此對于生物化學教學中與之相關內容應作重點講解,例如對于護理專業,應該將生命的物質組成及生命物質的代謝與能量變化,常見營養缺乏癥作為教學重點;而對于臨床專業,應突出講授代謝性疾病的發病機理;對于藥學專業來說,在酶學教學內容中,應將酶的抑制劑、激活劑與抗生素藥物的作用機制相結合進行重點講解,并輔以酶作為靶位的藥物應用的具體實例,充分滿足其工作崗位對相關生物化學內容的需求,通過對具體專業崗位需求的不同解析和調整,培養學生的實踐應用能力。

對于“生命體信息的傳遞與調控部分”等高職醫學各專業的基礎生物化學知識中復雜難懂的內容,應根據學生的實際知識儲備和接受能力進行詳略的增刪,簡化具體反應過程,而以“夠用”為原則講解基本問題。此外,隨著臨床檢驗醫學應用的現代化,多種先進的檢測儀器已成為主要診斷手段,因此,在生物化學理論教學中必須反應與檢測儀器相關的臨床檢驗項目,要求學生能夠結合具體疾病說出相關生化指標的內涵,能夠理解和解釋生化化驗單,例如“ALT”、“AST”等簡寫在肝功檢測中含義,并能解釋其變化的醫學診斷價值。資格考試是目前我國醫療行業人才準入制度的重要組成部分,也是評價高職高專院校教學質量水平的重要指標,而生物化學作為重要的基礎課程,也是醫師資格考試的內容。近年來,衛生部國家醫學考試中心的統計數據表明,生物化學知識掌握程度要低于其他醫學課程,因此,必須改革現在生物化學的教學大綱和教學內容,以滿足醫師資格考試的需求。高職醫學院校應該首先建立“培養醫師專業能力”的教學目標,以培養醫師專業能力為導向,培養醫學生分析解決實際問題的能力。其次要參照執業醫師資格考試大綱,保留生物化學學科的基本知識點和重要理論體系,壓縮記憶性知識,強化知識的應用性,即以“精干、系統、應用”為原則改造生物化學的知識體系,從而建立以能力為核心的學科知識體系。由于執業醫師資格考試大綱涵蓋了基礎醫學各學科內容,因此,在生物化學教學內容的設計上要考慮與其他基礎學科和臨床學科的橫向聯系,將生物化學知識定位于整個醫學學科體系中,實現跨學科教學。

二、采用多維互動的教學模式

“互動式”教學為高等教育推崇和提倡的教學模式,深入探究該方法在高職高專生物化學教學中的應用是本專業教學改革的重要課題。互動式教學就是指學生在主講教師的指導下,利用合適的教學載體,通過教師與學生就具體問題進行交流、溝通,增加教師與學生的主動性,調動學生進行創造性思維,進而提高學生發現問題、解決問題的實踐能力,從而取得良好教學效果的一種教學模式。多維互動教學模式改變了傳統教學過程中,學生被動接聽知識的單向傳遞方式,通過師生充分互動,引導學生主動思考、主動表達、主動操作,全方位地提高了學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。當前,高職高專的多維互動的教學模式實施就是要把多媒體演示、案例討論、專題講座三種方式有機結合。隨著高職高專院校硬件條件的普遍提高,多媒體教學成為被廣泛使用的教學手段。多媒體教學形象化、直觀化、動態化的多種特點能夠克服傳統生物化學教學的靜態難題。例如在生物中心法則的教學中,通過動畫中兩條DNA鏈的解螺旋、RNA引物的合成延伸的動態展示,讓學生觀察DNA的復制連續過程,從而理解前導鏈和滯后鏈的區別。

此外,充分挖掘互聯網的資源優勢,從國內外相關網站搜集各類生物大分子(如蛋白質、核酸、多糖)三維結構、代謝過程及生物信息傳導的通路圖,從而豐富平面理論教學內容,充分調動學生在學習過程中的各種感官,將單一教師講解轉變成為多維互動形式,繼而擴大師生互動空間,拓寬師生互動途徑,最終激發出學生的學習興趣和學習熱情。案例討論教學始于20世紀20年代,是目前國外高等醫學教育中廣泛采用的教學模式。它通過教師與學生雙方直接參與,共同對問題或疑難情景進行研究,是一種開放、合作、互動的新型教學方式,具有其他教學方法不可替代的實效價值。案例討論教學創設了一個良好的寬松的教學實踐情景,通過向學生展示真實、典型的實際問題,引導學生在具體情境中思考問題、分析問題、討論問題;通過掌握的理論知識,并根據問題需要學習新的知識,來解決實踐情境中的實際問題,這在激發學生的學習興趣,培養學生的創造及分析、解決問題能力方面具有巨大的教學方法優勢。生物化學既是醫學專業一門重要的基礎學科,也是一門快速發展前沿學科。專題講座的開展既可以讓學生看到本學科發展的迅速,增強學習的緊迫性,又能提高學習興趣,拓展視野。在專題講座的實施過程中,將教學內容中緊密銜接的知識單元聯系起來,聘請相關專家或由主講教師精心備課進行開放式和公開式的講座教學。這使講座教學在內容上突破了教材的限制,在形式上不拘一格,一方面通過聽講座,學生拓寬了視野,增長了見識;而教師也通過精心準備,把科研中的最新成果、社會的最新需求帶入講座,引導學生以社會需求指引自己的學業。

三、建立系統化教學考核體系

科學合理的考核評價體系是保證生物化學教學質量的重要因素,尤其是在目前高職高專教學實踐中,由于學生層次多,學習能力和學習自主性差異大,如果考核評價不能緊密結合高職高專的教學模式,不能有效地保證教學目標的實現,也就無法實現生物化學教學改革的預期目標。因此,必須建立科學合理的多元化的考核評價體系。在傳統的生物化學教學中,對學生總成績的評定者往往是理論教師,而理論教師不能完全掌握學生的整個學習情況,教師僅僅是以期末理論和實驗考試作為唯一的評價依據,這就導致學生在學習過程中缺乏主動性,在實驗過程中相互抄襲實驗報告等現象的出現。所以,以期末理論和實驗考試作為唯一的評價依據而得出的評價結果是不準確、不科學的。

因此,生物化學教學評價改革應該進一步深化評價內容,擴大評價者的范圍,以提高評價的科學性和準確性。科學合理的過程化評價體系應注重理論和實驗教學的整個過程,例如學生對生物化學知識體系的認識和態度,獲取、分析、利用資料的能力,科學分析、解決問題的能力和科學的態度,科學研究的能力,獨立思考和解決實際問題的能力,實驗報告的撰寫能力,基本實驗技能,等等,從而形成對學生能力和素質的結合評價。此外,應進一步擴大評價者范圍,將理論教師、實驗教師和學生代表等納入到評價者中,以便能全面、客觀地反映學生的綜合素質。總之,高職高專醫學專業生物化學教學改革應以培養高等技術應用型人才為目的,以適應社會需要為目標,以技術能力為主線。只有以崗位和職業資格需求為導向,以新型多維互動教學模式為載體,以系統考核體系為保證,才能使學生建立全面的知識基礎,提高學生理解、分析及解決問題的能力,培養學生自主學習、理論聯系實際的習慣,最終達到全面提升學生的素質,培養新世紀實用型醫學人才的目的。

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篇3

關鍵詞:生物化學;教學設計;目標;過程;方法

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)28-0201-03

生物化學是研究生命化學本質的科學,是利用化學的理論和方法從分子水平探討生命本質、揭示生命奧秘的科學。該課程是生命科學院開設的重要基礎主干課程,同時也是其他專業開設的一門拓展課程[1-4]。早在1993年全國化學工程專業教學指導委員會福州會議上就決定化學工程專業必須開設生物化學基礎課,教育部“面向21世紀化工類專業人才培養方案及課程內容體系改革研究與實踐”重點研究課題組也將生物化學內容列入化工類專業必修課內容之一[5]。如何使“生物化學”課堂教學既能緊跟學科發展的步伐,又能突出化工類特色,是目前工科院校“生物化學”教學改革的重點之一,而科學的教學設計是有效教學的基礎,對課堂教學效果有著直接的影響和關鍵作用。教師必須依據現代教育理論,對教學系統中的諸多要素進行設計,才能確保教學設計的科學性和合理性,促進教學目標的更好實現。本文結合化工類學生特點,在對生物化學進行教學分析的基礎上,通過制定教學目標、設計教學過程、優化教學方法以及構建教學平臺進行課堂教學設計。

一、教學分析

教學分析是做好教學設計的基礎,因此必須對教材和學情進行深入分析。

1.深刻理解教材,挖掘教材內容的多重價值。教材是構成教學內容最基本的要素,是教師教學活動和學生學習的主要依據,因此分析教材內容是教學設計的重要環節之一。教科書有兩種功能,一是教學資源的功能,二是教學工具的功能。新一輪課程改革倡導“材料式”的教材觀,教材作為一種重要的教學資源而存在,教材是學生獲得知識的重要渠道,同時教材為學生提供多種實踐和探索的機會,培養學生探究問題的能力和科學研究的素養;與此同時教材還是一種有效的教學工具,作為教學工具,教材體現先進的教育教學觀念,以及符合學生身心發展的學習規律,引導學生在學習中提高綜合能力,樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀,培養高尚的道德情操。因此如何充分利用已有的或可以再造的教學資源,充分挖掘其多重價值,以適應教師的教學需求和學生的學習需求已成為關鍵。所謂充分挖掘教材資源的多重價值,就是指認真的鉆研,深刻理解教材所承載的內容、重點難點及文化內涵和知識體系,認真分析理解其設計意圖和活動策略及其對學生學習策略、情感態度、價值觀以及思維能力等方面的影響。因此在新的學科特點和社會需求下,以培養學生綜合素質和創新能力為宗旨的工科院校課程改革,不僅重視教材作為信息資源的功能,更強調教材促進學生發展的功能,在獲得知識與技能的同時使“知識”向“素質”轉變。比如,在講到“核酸變性、復性、雜交和核酸研究技術”這一章節時,不僅僅局限于概念、原理上的信息價值,還要挖掘它更深層的探究價值、應用價值及情感價值等。比如與之相關的社會研究熱點問題,轉基因大豆油、小球藻的開發應用、DNA指紋技術以及高科技成果帶給人類利益的同時所產生的情感價值等,培養學生分析探究問題的能力和科學研究素養。

2.深入了解學生,找到師生情感交流的切入點。課堂教學是以學生為主體,教師為主導的互動過程。教師只有深入了解學生已有的知識經驗及思想狀況,才能采取適合學生特點的教學模式和教學方法,實現課堂教學目標。本課程授課的對象是化工類本科三年級學生,這階段的學生自主意識和思維發散性較強,已系統學過有機化學,但生物學知識薄弱。與此同時為了更好地上好這門課,我們在課前對學生進行了問卷調研,共發放了300份問卷,其中80%的學生認為需要增加科研內容和科研動態,85%的學生要求增加與職業發展相關聯的內容。這說明他們關注職業發展,注重知識的學以致用。結合這些學情特點,我們在課堂教學設計中,強調用科研帶動教學,用實例來延伸課本知識,并以此為契機,準確抓住師生情感交流的切入點,使課堂教學取得事半功倍的效果。

二、凝練教學目標,設計教學過程,優化教學方法

教學目標的設計是教學設計的核心內容,是教師選擇教學策略、安排和組織學生活動、實施教學評價的重要依據。新課程的三維目標包括:知識與技能,過程與方法,情感態度與價值觀[6]。教學目標的三個維度是相互聯系、相互滲透及相互統一的。比如,DNA復制這一章節的知識與技能目標是讓學生掌握復制的特點、過程以及DNA損傷和修復,它是達成過程與方法、情感態度與價值觀目標的基礎,是三維目標中的主線,貫穿于課堂教學的始終;過程與方法目標是讓學生掌握分析探究問題的能力、歸納總結的能力以及自主學習與創新的能力。通過教師精心設計的教學平臺,既讓學生獲得知識和技能,又讓它成為學生探究科學、聯系社會實際、形成科學價值觀的過程。它是掌握知識與技能,形成情感態度價值觀的中介,是實現三維目標的關鍵;情感態度與價值觀目標是突顯工科特色,教學中關注學生職業發展,重在提高學生科學研究的素養,它是掌握知識與技能,形成科學過程與方法的動力,發揮著調控的作用。

“生物化學”教學內容微觀抽象,概念多而繁雜且學時有限,加上工科學生的生物學基礎薄弱,增加了理解難度。如何化繁為簡,將抽象的概念形象化是突破難點的關鍵。這就需要教師在教學中合理設計教學過程,不斷地創設情境,環環相扣,幫助學生理解。同時,選擇行之有效的教學方法同樣非常重要。在課堂上充分利用多媒體,將啟發式、科研反哺、案例式及互動式等教學方法貫穿于課堂教學始終,充分調動學生的學習積極性和主動性,給學生足夠的時間與空間,讓學生去分析、討論、歸納并總結,提高學生的自主學習能力和創新能力。

1.科研反哺,導入新課。在課堂教學中,如何激發學生興趣,將學生思路巧妙地導入新課,是課堂教學的首要步驟。近幾十年來,生物技術發展突飛猛進,而生物技術最核心的技術就是基因工程,生物化學的教學內容跟基因工程緊密相關,通過介紹克隆羊、轉基因大豆、親子鑒定等這些同學們熟悉的技術以及結合教師團隊研究的課題,比如轉基因富油海藻的培養,這也是目前有關生物質能源比較熱的一個研究課題,通過結合研究熱點,激發學生的想象力,從而引出課堂內容。

2.營造氛圍,授業解惑。生物化學課程涉及的概念都比較抽象,比如DNA變性,教師通過現場展示的DNA雙螺旋模型進行闡述,把原本較抽象復雜的概念形象化,同時拋出思考題,變性后DNA會引起哪些理化性質變化?讓所有學生都參與到思考過程中,再拋出第二個問題變性后OD260為什么會增高?通過巧設懸疑,層層遞進,引發學生去思考和討論。與此同時,教師在一旁點撥,讓學生從有關DNA雙螺旋的結構和組成上考慮,讓學生自己找到問題答案。通過師生互動,授業解惑。復性是變性的逆過程,這跟蛋白質的變性和復性概念相類似,讓學生自己去歸納總結出復性和減色效應的概念,引導學生舉一反三,提高歸納總結的能力。

3.導想,拓展應用。工科院校生物化學教學改革的特點是加強基礎、面向應用。教學中多增加理論聯系實際的內容,不但可以激發學生學習興趣,也是課堂上師生情感交流的紐帶。比如核酸研究技術,通過列舉DNA指紋技術將書本知識得以拓展,DNA指紋技術這個在刑事案件中用得非常多的技術手段,常用于罪犯的指認,而Southern印跡的雜交技術就是其主要的技術手段之一。另外,還可以跟學生所學專業聯系起來,使學生了解生物化學與其他相關學科之間的聯系,讓學生結合身邊的實例,發散思維;通過知識延伸,不僅開闊了學生的視野,也為學生今后的職業發展打下基礎;師生的雙向互動,拉近了師生的情感距離,提高了教學效果。

4.總結反饋,深入探究。生物化學知識點比較多,學生難記憶,因此在課堂教學中,用精練的語句把教學內容總結出來,再給這些語句賦予特別的含義,這樣的教學將有利于加深學生對于一些暫時難以理解或易混淆、易遺忘的知識的印象,方便其記憶。探究式學習是一種強調學生自主積極獲取知識的學習方式,傳統的教育只注重于知識的傳播,輕視能力的培養,學生以接受學習為主,新課程改革的重點之一是轉變學習方式,但是這種轉變,更多強調從被動到主動,從一元到多元[6]。通過“DNA分子雜交能否用來基因診斷”、“食用玉米油氫化制造的黃油還是乳化制造的黃油有益于身體健康”等問題進行深入探究,引導學生積極思考,培養學生科研素養。

5.多元化訓練,提升綜合能力。課堂學習始于課外,結于課外,課后的溫習與拓展,遷移與鞏固,是課堂學習的自然延伸。由于生物化學對于化工類學生來說屬于考察課,平時成績注重學生課外知識的積累。因此以自主研究題為載體,讓學生撰寫小論文,可以拓展課堂知識;針對學生感興趣的熱門話題開展小組課外討論,并進行課堂PPT展示,通過合作學習,促進成果的形成與共享。同時教師加以點評,通過課后的多元化訓練,不僅可以實現課前課后的教學互動,同時使學生的綜合能力得以提升。

三、構建教學平臺

學生的學習是一個知、情、意、行全面發展的完整過程,因此在教學設計時需要把知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀有機地融合為一個整體。這就需要借助教學平臺,讓學生去親歷、去體驗、去感悟,這是教學設計的關鍵。為此在課堂教學設計中我們構建了四個教學平臺。

1.學生活動平臺。在教學活動中教師是主導,學生是主體。因此,在教學中需要教師合理地構建學生活動平臺,最大限度地發揮學生的主體作用。本堂課通過教師巧設懸疑,引發學生去討論;通過理論聯系實際,引導學生去尋找身邊實例,讓學生發散思維;通過課后多元化作業,培養學生積極探索、勇于創新的精神。

2.師生互動平臺。師生互動是教師和學生在課堂教學中發生的各種形式、各種性質、各種程度的相互影響與作用。如何實現有效的師生互動,如何將學生被動式的學習變成主動式的學習是教師能否上好課的關鍵。課堂上通過教師點撥,學生歸納;通過案例呈現,學生分析,通過教師啟發,學生回答,師生互動,授業解惑。同時教師在構建師生互動平臺時,必須關注學生間客觀存在的差異,將學生的需求與教學目標有機結合,引導不同層面的學生積極參與互動,從而有利于調動各個層面學生的學習積極性。

3.教師活動平臺。提高課堂教學效率是課堂教學的首要任務。雖然影響教學質量的因素很多,但教師的主導作用是至關重要的。教師要在有效的時間內,把自己課堂教學設計內容通過教學活動平臺去實施,這需要教師精心地組織教學,教學內容要科學、充實、突出其實用性,教學語言要準確、精練,教學方法要適宜,教學過程設計要合理,能充分體現教師為主導、學生為主體的教育理念。教師以自己的人格魅力、淵博的學識和精湛的教學藝術,去激發學生的學習熱情。本節課難點之一是分子雜交技術,通過Flas演示分子雜交的過程,吸引了學生的注意力,形象直觀的畫面,使教學難點迎刃而解;難點之二是重組DNA技術,通過科研成果分析、展示,激發學生的想象力,培養學生科學思維能力。

4.情感交流平臺。情感的交流在教學中起著舉足輕重的作用。教學活動是一種特定情境中的人際交往活動,因此在教學中需要構建情感交流平臺。結合大三學生關注職業發展的特點,課堂上注重科研帶動教學,通過知識拓展環節,讓學生認識到學有所用;通過課后多元化訓練,師生互動,生生互動,共同提高;同時,教師定期進行教學調研,經常反思教學,及時整改,師生情感得以交流,促進了教學目標的實現。

四、結語

教學設計是教師最基本的教學工作,教師應依據現代教育理論,深入地分析教材和學生,凝練教學目標,通過教學平臺的構建,把知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀有機地整合為一體,真正發揮課堂教學的效率,確保教學目標的落實。

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基金項目:浙江工業2012年校級教學改革項目(JG1204)。

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1 吃透兩頭(教材,學生)是提高課堂教學效果的前提條件

首先,要吃透教材,鉆研和熟悉教學內容,掌握這一節課內容在本教材中的地位以及前后聯系。其次,要了解學生對相關知識的掌握程度,只有這樣才能把握重點、難點,運用恰當的教學方法,把書本較為枯燥的內容用自己的語言深入淺出、通俗易懂地表達出來。對于備課中遇到的問題,不能輕易放過,要廣泛地精選有助于疑難解答的參考資料,做到旁征博引,為我所用。在備課的同時還要寫備課筆記,但寫備課筆記不是機械化地抄書,備課筆記應是表達的需要,對教材重新加以整理、提煉、歸納和補充,應注意通俗化、條理化和科學化。總之,要做到“給學生一碗水,教師必須自身裝滿一桶水”。

2 突出重點,講清難點,指導記憶是提高課堂教學效果的核心

在生化教學中,始終存在內容多,教材篇幅大,課時少這一矛盾,學生不可能也不必要全部掌握和記住,要結合學科重點和學生的專業特點,抓住重點、講清難點才可收到觸類旁通之效,也是抓住了核心問題。如果講課時不分主次、平鋪直敘、貪多求全、漫無邊際,學生聽得昏昏然,無所是從,勢必削弱課堂教學效果,一個好的教師在教學中必然善于突出重點和克服難點。所謂重點內容是本學科(本章節)的骨架,是聯系相關學科和專業學科的紐帶,是學生今后實際工作的支柱。內容的重點和要點教學大綱都有明確的規定,重點內容要講精講透,使學生心領神會。做到重點突破,其它問題即可迎刃而解,對于次要內容可以扼要講或一筆帶過,或者留給學生自學掌握,以保證在課堂上有充足的時間培養學生分析問題和解決問題的能力。

重點突出,難點也不能放過,有時重點與難點重合,無疑必須想方設法花較大力量把它講透。例如在講解生化的重點內容物質代謝這一部分時,由于代謝途徑中反應成串,若單純借助于掛圖講解,雖然直觀、連貫、省時,但學生的思維很難跟上講課的步伐并易使學生產生物質代謝途徑是否是意造的疑惑。如果從物質的分子結構水平、酶的特性及反應條件的角度,且教師邊板書邊講解來闡述化學反應反向的客觀必然性,才能幫助學生建立物質代謝途徑連續的、相互聯系的、動態的、有規律的正確概念。為此,教師在備課時要進行板書設計,包括考慮不同顏色粉筆的使用,構成完整、清晰的的板面,有利于學生理解記憶。

3 激發學生對生化的學習興趣是提高課堂效果的保證

3.1 濃墨重彩緒論課激發學生的求知欲

緒論課是第一堂課,是學生對本學科的第一次接觸,緒論課的成功與否對學生學習興趣的產生和培養影響較大,緒論課講得生動、豐富、有趣,能使學生在學習一開始就對本學科產生濃厚的興趣。俗話說“良好的開端是成功的一半”,如果認為緒論課無關緊要,授課時漫不經心,索然無味,勢必影響學生的學習情緒,使以后教學變得被動。

3.2 娓娓道來發展史激發學生的進取心

為了提高學生學習生化的興趣,課堂教學過程中結合教學內容介紹一些生化發展史可提高學生的學習積極性和科學思維的方式。如Watson、Crick對DNA雙螺旋結構的發現過程和重大意義,Sumner揭示酶的化學本質是蛋白質的歷史,人類基因組計劃的完成和意義等等。這不僅激發了學生學好生化的信心和動力,而且可以啟發和培養了他們的(下轉第29頁)(上接第27頁)科學思維方法。

3.3 設問質疑引發學生好奇心

學生在課堂上聽課大多處于被動狀態,在講授新課題特別是一些抽象復雜難以理解的問題時,如果平鋪直敘的講解,很難收到良好的效果。教師要認真研究教材內容,積極思索,在新課之始設置一些疑問,營造氛圍,引導學生以尋求解答心態專心致志的主動聽課,自然會收到良好的教學效果。例如在講解《基因的遺傳和表達》的課始,先設問父子為什么很相像,有些疾病為什么會有家族史,然后才講解復制轉錄翻譯的生化反應過程,能夠幫助學生很好地理解和掌握知識。因此,在整個教學過程中適時地設問質疑,可激發學生求知欲,開發學生思維和智力,增強學生的學習主動性。

3.4 聯系臨床實例培養學生的責任心

醫學基礎課是為臨床課打基礎的,上課時適當結合點臨床實際,選擇以“問題為中心的”教學模式,能使學生體會到這門課的重要性,增強學生的責任感,激發學生的學習興趣。在講授有關章節時,恰當地結合臨床內容,如酶在疾病診治上的應用,維生素與其缺乏癥,磺胺類藥物的作用機理和服用方法,糖代謝和糖尿病,脂類代謝和高脂血癥或動脈粥樣硬化,血氨和肝昏迷,水平衡與脫水,酸堿平衡和酸堿中毒等等,這樣可使學生較早地了解臨床,認識到基礎課和臨床課聯系得如此密切,從而激發學習積極性。

3.5 列舉生活實例增強生化課的趣味性

醫學院校的生化課程開設的目的是為相關的基礎課和臨床課服務的,并不是要求學生們都成為未來的生化學家,教師不能僅拘泥于教材或結構式,而應該把生化知識與日常生活應用實例聯系起來。酒的釀造、豆腐的制做、小兒要多曬太陽、勤曬衣被可以防病等等都蘊含著豐富的生化知識,使同學們覺得生化知識并不深奧玄妙,而是存在于人們的日常生活之中。從而淡化了學生的為難情緒,激發了學生學習生化的興趣。總之,興趣和課堂效果有著密切的聯系,教師應把激發學生的學習興趣貫穿于教學的全過程,備課時多加思索。

4 總結歸納是提高課堂教學效果的關鍵

教材中在描述生物大分子結構以及連鎖的生化反應總是很冗長,學生望而生畏,難得要領,教師若給以提示、提煉,會收到事半功倍的效果,也是提高課堂效果的重要一環。例如:蛋白質和核酸都是生物大分子,教材中用了大量的篇幅對它們的分子結構與功能進行了描述,但學生還是很難理解“分子結構是功能的基礎,功能是結構的表現形式”的含義,授課中若點明這些生物大分子的主鏈骨架都是簡單的重復,側鏈表現特異,蛋白質的側鏈化學基團分布在分子的外部以利發揮功能,DNA的堿基序列是遺傳信息的載體,位于雙螺旋結構的內部,可減少致變性因素的作用,是遺傳穩定性的分子基礎。如此畫龍點睛有助于學生在較深的層次、精練地領會分子結構和功能的關系的精髓。類似上述這些內容,需要教師提煉要點、類比異同、歸納重點,有利于學生對生化重點知識的理解和記憶,可顯著提高課堂教學效果。

要改變生化教學過去那種被動講解的局面,還要下很大功夫,要更新觀念,積極進行教學改革,探索新的教學模式,才能收到更好的課堂教學效果。

參考文獻

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篇5

在中學化學課堂課程中,可以讓學生在一定的程度上將化學的基本知識記在頭腦中,留下深刻的印象.可是對學生而言化學知識不僅多還具有一定的難度,所以我們應當去選擇一些與平時生活緊密相關、與第二產業的生產又有著密切的聯系化學知識點讓學生來掌握,這些化學知識里面包含著一些十分基本的的化學現象和事實,最基本的化學常識及科學史的知識;化學使用的方程式, 化學的日常用語和化學方程式;以及什么是溶液,氣體有什么規律,什么構成了物質,元素是怎么排列的,熱力學怎么反應化學的,化學反應動力等最基本的化學原理和有必要的化學概念同時也有一些金屬元素有一個特征比較,非金屬元素、過渡元素、氣體、和知識相關的化合物,無機化學、生物化學、有機化學、核化學、環境化學、天體化學、分析化學、物理化學、量子化學、結構化學、地球化學、海洋化學、化學和社會等.

二、教給學生科學方法

中國人曾經說過:“立法者得到事半功倍的效果,可能不是事倍功半”、“授人以魚不如教之以漁”.從古至今人們積攢了許許多多的書、所謂的書山書海出現在了我們現在的字典里了,所以,老師與其教給學生那些科學知識還不如教給學生學習的方法.我們研究科學所使用的各種方法及手段的總稱是好方法.沒有學過有規則性知識的中學生,應該把好的學習方法學會,好的學習方法應該被我們學會.有方向的鍛煉學生的學習方法,能夠讓學生慢慢的把一些普通的科學方法.比如,文獻查閱、相關資料的收集,文獻以及數據分析、研究和有關數據的處理;抽象的科學發現,規則,模型,提出假設和驗證假設,得出結論,形成概念,上升到理論.

三、促使學生逐漸形成科學意識

依據本人的觀點,含有兩層含義的科學意識:一個是辯證唯物主義的世界觀和自然科學觀;第二是我們在日常生活中遇到的不可避免的問題,解決問題要使用科學意識,當老師講解時,要求學生系統的掌握辯證唯物主義的原理,學生在學習的過程中,可以讓學生理解辯證唯物主義的觀點,這是化學所具有的特點之一.比如,在化學的學習過程中,學生應該漸漸地把世界物質性樹立起來,無限可分性被物質所擁有,規律是對立統一,一些唯物辯證觀點相質量以及物質的永恒性;要相信事實,反對一切不科學和迷信,努力的探索科學,努力奮斗等.

學生能形成科學知識的化學,化學素質的教育問題也被重視.一個受過初中化學教育的學生,可以解決在日常生活中所遇到的問題,了解化學現象的化學科學意識就是這樣的.可以用自然的現象來解決什么是“鬼火”、“天火”;被汽車所排放的尾氣,燃燒煤的時候產生的煙,學生就能知道,污染空氣的是這些氣體和粉塵 ; 可以看得出“水變油”其它偽科學.學生應該形成化學做出了重大的貢獻,認識到現代文化、化學、自然社會和人類關系密切的今天,化學概念是每個人的享受.這時要和學生說,如科技成果北部方法的使用,就會把不好的影響帶給人類的生存環境和社會生活.

四、培養、發展學生的科學能力

1.實驗能力

科學能力最基本的要求是觀察能力及動手的能力,這就是一種綜合能力的全面體現,自主探索能力和創造能力也被包括其中,教學的實際過程中,培養學生的動手能力被具體化為下面幾個方面:安排觀察實驗活動是按一定的認識目的,讓學生自己完成仔細看和如何記錄、分析、觀察實驗來獲得信息和數據.

2.思維能力

智力重要的部分是思維,思維能力包括很多.化學學科知識的特點,對學生、綜合、抽象概括能力,也有利于培養他們的事物相比,類比,邏輯推理能力.化學教學過程中,化學知識應該注意使用的特點,相關培訓的思維能力.老師講授堿金屬族元素時,在這族元素所應有的相同核外電子數的特點,鈉元素的功能被了解后,其他元素的性質就輕而易舉的顯現出來了,學生演繹思維能力得到培養.同時,利用元素具有各種各樣的電子層數,進行各類元素性質的比較時,元素性質的相同和不同就被找出來了,培養學生對比能力和分析能力.

3.創造能力

中國教育的一個目標是培養學生的自主創造的能力,我們中國未來的社會需要許多能夠創造的人.世界上的每個人都能創造,只是程度不同,教育和訓練能提高創造能力.創造力是一個創造性的思維能力,教師在教學化學知識,應該使用創意模式的教育,學校應組織學生活動,訓練學生的創造性思維能力.了解不同特征的創造性思維,培養學生善于懷疑和被聯想、聯想、因果聯系的能力等.興趣小組進行的多姿多彩的活動,能使學生的才能和創造性充分的展現出來.

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篇6

【關鍵詞】 中西醫結合;課題探究;立項探究;創新型成果

【中圖分類號】R774.1 【文獻標識碼】B【文章編號】1005-0019(2013)12-0477-02

如今的醫學人員都意識到大多數的中西醫結合的科研題目若想取得有意義的探究成效是非常困難的。在選擇的課題中會出現很多問題,如課題沒有立項探究的必要性,課題不恰當的安排方式,甚至有些課題探究出的結果根本得不到想要的實際意義。在探究課題方面人們缺乏創新意識的成果,絕大多數只是注重解說和闡明。即便導致失敗的漏洞是多種因素,然而最關鍵的是要意識到錯誤。選取和安排課題受到干擾是由于在意識上產生了錯誤從而造成判定的失誤,也就造成了探究方面和方式的選取產生了失誤。現實中所操作的探究成果和探究問題有分歧無法闡明研究的問題,使我們的探究成效無法獲取實際的含義,是探究不謹慎這樣的過失造成的。

1 不理解中西醫學術內涵的差異

人們不明白為什么即便在中西醫貫通和中西醫結合的過程方面都非常用心,然而成果卻不如人愿?對于中西醫內在的差別性的意識程度缺乏是關鍵的因素之一。許多研究在長久時期都處于基本性質的中西醫概念的機制,得出的結果根本不能立足。將中西醫貫通也是有技巧的,它們之間存在的差別性只是應用了不同的說法。如醫學家在中醫中的脈也就是西醫中的血管,判定腦充血西醫的說法但在中醫方面就叫做血氣并走于上之大厥,還有西醫的荷爾蒙等同于中醫的“藏德”等。

中西醫結合如今的探究是怎樣的?人們將泌尿系統用三焦來表示,腎上腺激素用腎陽來表示等等,這些是早期許多文章所描述的。而如今人們將松果體被說成腎應冬,將血流速度的變化被說為血瘀,將抗菌消炎表示為清熱解毒,將免疫能力提升說為扶正固本等等,這一系列說明了現代復雜化的觀察標準。人們在基因組學、蛋白質組學、代謝組學等尖端標準的程度中找尋處理在中醫方面含義、標準、辯證、診療等題目的方案。對于達到中西醫結合的目的只是標準更加繁瑣高端了并不存在現實意義,本質上沒有發展,仍然約束在固有的思維方式中。

2 對中西醫結合必然性的理論研究薄弱

中西醫關系的意識和解決為何仍然處于這樣的狀況?對于缺乏探究中西醫結合的必要程度的理念是關鍵的因素。中西醫的所有規劃都處于盲目的局面,取決于人們根本不明白中西醫結合必要性的原因,對懷疑其正當性。

在眾多建國以來的文獻檢索中,有許多關于討論中西醫結合的文章、臨床報道、實驗探究報道的等,但是有關中西醫正當性和必要性有影響力的探究成效的文章卻寥寥無幾。想要是中西醫的各個研討會的狀態和結果產生另一個局面,將中西醫結合這項繁瑣有意義的宏偉的科學文化事業發揚下去,我們應當有效的在理論上探究它的必要性和正當性。

有效開展關于中西醫理念探究的必要性和正當性,讓中西醫結合能夠明確的知道理念,使其在探究的道路上步入正軌,遠離茫然的狀態和單純的參考探究的形式,從而得到現實性的結果,可是沒有得到更好的深刻探究。

3 對能用現代科學方法研究的中醫藥命題判斷不準

在進行探究的過程中,中醫的許多題目的實際事物的基本含義無法確定是由于在施行實驗探究時需要實際的事物,而中醫方面缺乏西醫方面的生物學。在實際中探究經絡的生理學實質和探究經絡的生物化學實質等項目方面都處于這樣的誤區。人們之所以將探究的目標轉為臨床研究,是想利用臨床的探究結果來論證生理現象。大多數的中西醫結合的現實探究過程中,都是綜合處方和證明,利用探究病理的角度來研究關于生理方面的命題項目。在眾多的診治原則的探究過程中,診治的方法不能概括表示所有內容,是由于在實驗中只是局限于集中藥物和處方,內容成果的實驗研究也只是局限性的。實驗的成果具有較大的差異性,是由于各個藥方的構成物質不一樣,例如在診治活血化瘀、扶正固本等方面所開的處方中藥物就有很多種。這樣的問題比比皆是。如我們將“腎主生長”作為實驗的探究,從而來斷定如何在整個診治的過程中找出明確的藥方成果。在現實的實施中怎樣得到“腎主生長”的結論在有限藥物的探究成果方面,我們所得到的也僅僅是對于甲狀腺,垂體的組織學、組織化學的指標有影響的幾種溫腎益精中藥而已。

4 科研設計存在事實錯位和邏輯不對應

導致在科研安排方面發生錯誤的原因是在于了解中醫命題的概念存在漏洞。最終造成探究結論不能成立。例如,對于證候的標準和疾病的標準沒有分開,選取的觀察標準和病癥的關系解決的不恰當,只是注重了證候的本質探究,沒有關注其存在的特異性,因此所有的證候模型都不成立。還有就是關于診治的探究,診治的概念無法證明是由于同樣的診治原則不能重復發生相同的藥方結果,原本單一的處方內容在治療標準上卻非要得到上升而造成的。

再比方說,無法得到確定的結論,是由于只探究了體表的路線。在探究經絡的本質方面的時候,對于屬臟絡腑和屬腑絡臟的關鍵性不能表明,歸根于在測定標準的過程中僅僅局限于經絡的循行,缺乏對于循行的內在的含義,從而導致經絡的概念不完善。

5 未得出可以通貫中西醫的理論結論

有關中西醫結合的這么多年的探究,人們所研究的題目囊括很多,其中包括腑臟題目、氣血題目、證候題目、診治題目、藥效題目、經絡題目和有關臨床證明藥方等問題。對于中西醫的概念都是通過研究獲得臨床觀測和實驗室的成果,容易產生中西醫的錯位并不完善。

總之,對于中西醫這兩門醫學機制的綜合的標準含義和價值是具有局限性的,無法過高的衡量,即便在探究中西醫結合的過程中獲得了許多有效的現實成果,然而也只是局限在概念、技術和臨床實驗的基本標準。

參考文獻

[1]趙洪鈞.近代中西醫論爭史[M].合肥:安徽科學技術出版社,2011

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關鍵詞:規范;化學用語;策略

文章編號:1008-0546(2013)04-070-03 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B

一、引言

化學科學的發展進程中,逐漸形成了一套簡明、嚴密、國際通用的符號系統——化學用語,包含元素符號、化學式、常見物理量和對應單位、描述溶液酸堿性的pH、化學計算式等。化學用語是用來表達物質組成、結構和變化規律的特殊符號,具有國際性、科學性、準確性等特點,是進行化學學習和化學信息交流的重要工具。普通高中化學課程標準[1]要求:注意化學用語規范,能理解化學用語的含義,并且準確使用化學用語。但在教學實踐中我們發現,學生不準確或錯誤使用化學用語的情況比比皆是。為此,筆者特地設計了一份有關化學用語使用情況的調查問卷,追根溯源,尋找化學用語教學的有效策略。

二、問卷構成及統計結果

問卷由20個選擇題和2個簡答題構成,針對高中階段常用的化學用語,分別從意義理解、常見錯誤方式、錯誤原因以及對教師的教學建議四個方面給出問題。問卷面向部分高二、高三選修化學的學生,發放200份,回收196份,其中有效問卷192份,無效問卷4份。統計回收的有效問卷,可得出常見的錯誤說法——表格1,常見的錯誤寫法——表格2。

1.學生常見錯誤

那么,為什么發生上述錯誤?在下列四個選項中,學生可選擇一個或多個原因,反映出常見化學用語不當使用的直接原因——表格3。

2.錯誤原因

統計結果表明:大多數學生錯誤的直接原因在于概念和原理的認識不充分,而在接下來的追問中,學生的選擇暴露了問題的根源:除了1/4左右的同學反映主觀上不夠重視化學用語的學習外,接近1/5的同學認為,教學時教師沒有明確示范、強調規范用法;1/3左右的同學認為原因在于教師沒有及時糾正錯誤,導致一錯再錯; 1/4的同學認為原因在于教輔資料說法不一,導致使用混亂。

事實上,在教學中教師對知識點處理的態度直接決定了學生的學習效果。聯系教學實際,可以說,學生不能準確理解相關化學用語的意義,主要的根源在于教師教學態度的隨意性。在教學中,許多教師包括青年教師憑借經驗采用舊的習慣說法和寫法進行不恰當的示范,對學生的學習起到消極的作用,而學生一旦養成習慣,不僅難以更改,更對老師產生消極評價,不利于教師的后續教學。在縣級評優課上,筆者就曾經聽到青年教師用到“原子量”、“摩爾數”等不規范的說法,化學用語教學的隨意性和“不拘小節”可見一斑。另外,在教學過程中,面對學生的錯誤,教師提醒不及時,不能及時糾錯,也是對不規范用法的變相縱容,使得學生一錯再錯,形成習慣。當然,目前市場流通的教輔資料良莠不齊,有些資料過于陳舊,教材中早已摒棄的說法還在使用,這些教輔資料對學生的誤導作用也不容小覷。這些都考驗著我們廣大教師,對我們的教學態度、教學能力、反思習慣等提出了較高的要求。

三、教學策略

從調查結果看,學生在使用化學用語時出現的問題大多源于不理解其概念和意義。因此,化學用語教學的當務之急是教師把握時機,明確易錯化學用語的意義,必要時對學生補充相關信息。

1.明確意義

化學用語中的符號具有國際的交流功能,因此絕大多數來自于英語,教學時明確意義,可防止學生不求甚解,混用符號。

在化學符號的使用上,如速率和體積、時間和溫度的表示,相同的符號用大小寫區別是一種約定俗成的表達方式,并沒有明確的意義,但是為了防止混亂需要采用規定好的方式,因此不能混淆使用。

2.預測和示范

在化學教學中,我們都有十分明確的感受:無論是哪一種模塊,哪一類知識,相對學生而言,教師在知識的深廣度和整個體系的把握上具有絕對的優勢,再加上實際的教學經驗和對課程標準的理解,教師完全有能力對學生的常見問題作出預測,并據此準確示范,以避免學生在理解時敷衍了事或產生歧義。例如,歷屆學生都有不規范的口頭表達“摩爾數”和化學方程式的“系數”,溶液的“pH值”,化學式書寫上不注意大小寫,“Mr”和“M”的混用等。不規范的書寫直接造成非智力因素性失分,而口頭表達的不規范則不利于培養化學學習的科學精神和科學習慣,這些均需要教師斟酌學情、提前預測,在課堂上準確示范,增強教學的針對性。同時,課堂作為一個傳承知識和方法的特殊載體,要強調教師行為的規范性,嚴謹和活潑應該相得益彰,隨意不等同于靈活,教師的隨意性和無心之失,會對學生造成困擾。因此,在常用又繁瑣的化學用語上,教師更應該謹言慎行,有目的、有計劃、有策略地實施教學。

3.及時糾錯說明原理

在當前的學習過程中,學生可接觸的學習資源尤為豐富,再加上學生不加辨別、不善選擇的不良習慣,網絡和不規范的教輔資料上某些知識的誤導,也會給學生留下印象。如果教師不能在第一時間加以澄清、辨別,就會使得學生在誤用中加深印象,在學習環節上形成惡性循環。例如,筆者在教學中注意到,不少學生表達溶液的酸堿性,用“PH”或“pH值”,速率和體積的大小寫混用,化學式書寫不規范等,筆者當場指正后,發現在接下來的跟蹤觀察中,學生基本上不再犯類似的錯誤。相比而言,在課堂上泛泛而談,因為針對性不足,效果相對較弱。

另外,有意思的是,如熱化學方程式的書寫規范,筆者雖然在課堂上強調和單獨糾正的次數較多,但效果卻不盡理想。交流中學生反映,雖然勉強記住了要標記狀態和焓變與計量數對應,但在書寫中總是不能準確書寫和靈活使用。歸根到底,學生對某些化學用語來龍去脈搞不清楚,制約了實際的學習和掌握程度。對于學生出錯頻率最高的幾種化學用語,筆者將其規定和用法做一總結,對化學用語的教學起到積極的作用:

(1)溶液的pH

pH,亦稱氫離子濃度指數[2],是溶液中氫離子活度的一種標度,也就是通常意義上溶液酸堿程度的衡量標準。這個概念是1909年由丹麥生物化學家S?ren Peter Lauritz S?rensen提出。p代表德語potenz,意思是力量或濃度,H代表氫離子(H+)。有時候pH也被寫為拉丁文形式的pondus hydrogenii。用于描述稀溶液中氫離子時,濃度過小,使用不方便,故使用濃度的常用對數取負值。現在統一認為,用小寫“p”表示常用對數取負值,pH表示氫離子濃度的常用對數取負值,本身包含數值的意思,不再使用PH或pH值。

(2)幾種相對質量

1979年,由國際相對原子質量委員會提出原子量[3](atomic weight)的定義:某種原子的質量與碳-12原子質量的1/12(約1.66×10-27 kg)的比值稱為該原子的原子量,又稱相對原子質量,單位為1。目前通用使用“相對原子質量”。對于過去長期使用的“分子量”,其英文為molecular weight,確切原意為“分子重量”。它既不是質量概念,又沒有相對的含意,因而也是一個不夠準確和不夠科學的量名稱。根據國標規定,“分子量”應停止使用,凡過去使用“分子量”的場合都應換以使用“相對分子質量”(relative molecular mass),并將后者定義為“物質的分子或特定單元的平均質量與核素12C原子質量的1/12之比”。相對分子質量是兩個質量之比,也在計算表達形式上進一步明確了“相對”的含義。

(3)ΔH單位的理解

熱化學方程式既表示反應的質量關系,又表示反應的能量關系。焓變是一個狀態函數,與各物質的狀態和物質的量都有關系。在恒壓和只做體積功的特殊條件下,ΔH(焓變)可以表示過程的熱力學能變,Q=ΔH,即反應的熱量變化。在一個反應中,任一物質B物質的量,初始狀態時為n(B0),某一程度時為n(B),則反應進度ξ的定義[4]為:ξ=[n(B)-n(B0)]/v(B)=Δn(B)/v(B)。對于指定的化學計量方程式,當Δ n(B)的數值等于v(B)時,則ξ=1mol。也就是說,對于反應H2(g)+ Cl2(g)= 2HCl(g)的ΔH1,指在標準狀態下,1mol H2和1mol Cl2參加反應生成2mol HCl時,發生了1mol化學反應的焓變;對于反應2H2(g)+ 2Cl2(g)= 4HCl(g)的ΔH2,指在標準狀態下,2mol H2和2mol Cl2參加反應生成4mol HCl時,發生了1mol化學反應的焓變。此時,ΔH2=2ΔH1,因此,kJ/mol指1mol給定反應的焓變,而不是反應或生成1mol某物質的焓變。

四、結語

作為自然科學,化學學科有著明顯的特征,不僅側重于研究過程中培養科學精神和科學素養,也同時設置大量識記型知識,使得化學理中有文。也正因為這一特征,學生在學習過程中很難處理理解和記憶的關系,導致化學學習困難重重,很難獲得學習的成就感。學生如何克服障礙,培養化學的學習熱情,在很大程度上取決于教師的引領,教師的責任顯得尤為重要。不僅在化學用語的教學上,其他內容也是如此。教師進行有效示范,不僅能提高學生的學習效率,更會增強其向師心理,與老師良性互動,使學習過程變得輕松愉快。

參考文獻

[1] 鳳凰教育網. 江蘇省普通高中課程標準教學要求.http:///Html/26/Menu/4/Article/1318/

[2] http:///view/376410.htm

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【關鍵詞】農業價值形態 擴大再生產 特殊弱質產業 社會特殊扶持

價值形態擴大再生產的內涵是,對于轉移到新產品中的物質耗費(c)及已凝結到新產品中的活勞動耗費(v)的合理補償,以及活勞動所創造的新價值(m)的充分實現。在農業中,價值形態擴大再生產問題的關鍵在于如何使得在國民經濟中處于基礎地位的農業部門的再生產得以持續地、正常地進行,以及相應地如何使得作為農業生產主體的農民獲得合理的補償,并使其收入水平逐步趕上市民。因而,這是一個極其特殊和極其重要的經濟理論問題和政策問題。這一問題的核心是農業價值形態擴大再生產的局限性的彌補即政府的相應調節,換言之即農業產業的先天不足及其社會性補救。

農業價值形態擴大再生產的基本內涵

農業包括由糧食、蔬菜、食油、果類、糖料等提供植物性食物的農作物所構成的狹義種植業,以及由狹義種植業提供飼料而生產肉類、蛋品、乳品的畜牧業(水產養殖業的性質和作用與畜牧業相同)。這兩者的最基本部分,是人類生存和發展所必需的最基本物質資料的提供者。

對于農業價值形態擴大再生產,可從兩個角度加以考察。其一是理論角度,即在一個生產周期終結之時,理論上的農業凈產值(v+m)高于上一個生產周期,其高出的幅度,即農業價值形態再生產擴大的幅度;其二是經濟核算的角度,指的是在一個會計年度之末,一個“經濟單位”(小到農戶、村、鄉,大到縣、地區、省乃至全國)折合為現金的農業生產凈產值,高于上一個會計年度。

進一步,要考察農業價值形態擴大再生產的規律。其基本含義是,折合為現金的農業生產凈產值,在波浪式變動中,保持持續增長,以便持續不斷地滿足社會對農產品的需要、提高農業生產力并增加農業勞動者的收入。之所以說它是一個規律,是由于只有持續不斷地擴大農業價值形態再生產的規模,才能既滿足社會對于農產品的客觀需要,又滿足提高農業生產力和改善農業勞動者生活的客觀需要。如果僅僅是實現農產品實物形態的擴大再生產(即僅僅增加農產品的實物量),則往往會在價值形態上難以為繼――當農產品銷售收入不足以彌補農產品成本時,就連簡單再生產都不可能持續下去;當農產品銷售收入僅僅能夠彌補農產品成本時,便只能實現農業的簡單再生產,而談不到實現擴大再生產。因而,從根本上來說,農業經濟問題的核心就是持續不斷地實現農業價值形態擴大再生產。

實物形態農產品的需求總量與結構,主要取決于人口總量和人均農產品消費水平。在中國,目前正處于人口總量持續增加和人均農產品消費水平逐步提高的階段,對于農產品的需求總量正在逐步增加,對于農產品質量的需求也在日益提高。從而,農產品價值形態再生產的規模必將呈現逐步擴大的局面。將來,隨著中國人口總數的穩定乃至逐步有所減少,對于農產品需求的總量將會有所減少,而質量則持續提高。因而,農產品價值形態的擴大再生產的長遠規模必將有所縮小。

進一步看,隨著生物學、生物化學、遺傳學、有機化學、營養學等學科的發展,當人類不再以農作物產品作為最基本的食物時,農業的經濟地位才會改變,從而農業價值形態擴大再生產規律發生作用的客觀條件便會消失。不過,從目前世界上生物學與化學的進展情況來看,出現上述狀況的可能性還非常遙遠(通過人工模擬光合作用而合成碳水化合物尚遠遠談不上任何突破,人工合成氨基酸等也僅限于個別藥用物品等等)。因而,在一個很長的歷史時期內,還不得不切實關注常規農業的價值形態擴大再生產。

農業價值形態擴大再生產的局限性

為了深刻認識農業價值形態擴大再生產,就必須了解,農業所受到的嚴重的自然約束,使其在多方面具有極其明顯的局限性,擴大再生產舉步維艱。其具體的表現是:

農業生產的規模受耕地面積的直接約束。通過擴大耕地面積的途徑擴大農業生產規模的潛力正在日益縮小,而且最終會達到極限。尤其是在中國,人均耕地面積的狀況不容樂觀。建國初期,全國人均耕地面積為2.5畝,到2006年已下降到1.39畝,僅相當于世界平均水平的40%,而且增加耕地的后備資源幾乎為零。①在這種情況下,一方面要千方百計地珍惜耕地,盡可能不占用耕地、少占用耕地;另一方面,則要千方百計地提高單位面積產量,盡可能把一畝地當作兩畝地、三畝地來使用。同時,中國人均水資源的占有量,在2006年僅相當于世界平均水平的24%。此外,中國人口基數大,而且人口總數仍在不斷增加(目前年遞增率接近1%),因此,切實控制人口的增長速度,也是事關大局的重要方面。

農作物對自然季節只能被動適應。每年的復種面積總量是極其有限而通常是非常難以增加甚至是絕對不可能增加的。例如,在我國糧食作物一年一熟、一年兩熟、一年三熟地區,分別增加一茬作物,在今后很長的歷史時期內是很難做到的。但仍可以挖掘潛力,例如千方百計利用各茬大田作物生長的間隙,增加蔬菜類短周期作物的生產,以及適當實行套作、間作等。

農業生產的豐歉受氣候條件的嚴重制約。通過人力改變和適應自然條件,以便擴大再生產,盡管是不得不為,但是所產生的作用是極其有限的,而且諸如人工降雨、人工消雹以及抗御旱、澇、病蟲等災害的舉措,其成本都十分高昂。相對而言,在廠房內進行的工業品生產,則根本不存在這類問題。

在以大地為“車間”的露天經營中,土壤、水、肥料、農藥的流失嚴重;農業機械進行運動式作業的成本高昂。一般而言,在農業生產中氮肥的有效利用率大體為30%至60%,磷肥為10%至25%,鉀肥為40%至70%。簡言之,農藥的損失率通常達到三分之一以上。②而且,水土流失、地力下降的情況相當普遍。例如,福建閩江流域每年流失的泥沙達548萬噸,按土壤氮、磷、鉀含量折算,相當于每年沖走硫酸銨5.3萬噸,過磷酸鈣2.3萬噸,氯化鉀24.5萬噸,等于1984年該流域施用化肥量的1.7倍。農業機具進行運動式作業的成本明顯高于固定作業,而且不可避免的放空運轉所形成的無效成本高昂。有人粗略地估計過,與機械的固定作業相比較,農機的運動作業所形成的無效成本大約達到25%~30%。

通過增加集約度提高單位面積產量,在超過一定程度后必然出現報酬遞減現象,即增收幅度低于增產幅度。例如,1980年中國幾個省區化肥施用量(公斤/畝)、糧食產量(公斤/畝)與化肥生產率(每公斤化肥產糧)的統計數字(舉例)如下:全國平均――39.35,275.5,7.00;新疆――7.1,130.5,18.38;四川――49.0,407,8.31;浙江――109.35,625,5.72。即在1980年,全國平均每斤化肥產糧7公斤,在新疆為18.38公斤,浙江為5.72公斤。這一數例,生動地表明了化肥施用中的報酬遞減現象。可是,為了增加產量,人們又不得不增施化肥。③

農業生產活動的季節性容易造成人力物力的浪費。受農作物的生長和發育規律以及氣候條件的制約,農業生產活動具有明顯的季節性,農業勞動力和機具的使用量波動極大,從而造成人力、物力的嚴重浪費。例如在搶種、搶收、抗旱、抗澇時需要大量勞動力、耕畜、農機“上陣”,而在平時則所需無幾。而且,絕大部分農具具有專用性,在全年的大部分時間中無用武之地。

從另外一個角度考察,農機的季節性利用和運動式作業,自然災害對于農業生產的額外摧殘,水、肥、農藥的流失,土地報酬的遞減等因素,還導致了農業部門的“資本價值構成”(或稱“資本有機構成”)不斷提高(即物化勞動投入所占比重高于活勞動)并日益超過工業部門,從而導致農業部門凈產值比重的下降。例如,從1957年到1997年間,全國農業經濟基層單位,生產費占總收入的比重,由26.5%上升到73.1%。④

以上所述的6個方面可歸納為兩大結論:其一是,通過擴大耕地面積和在原有耕地上增加復種指數以便擴大農業再生產的規模,其潛力是有十分限的;其二是,通過增加單位面積土地產量以擴大農業再生產,其潛力也是有限的。歸根到底,擴大農業的實物形態再生產,困難重重;農業生產無效成本很高,農業的“產出/投入”比值低,從而使得農業成為“高無效成本產業”。

凡此種種集中起來,最終使得農業成為十分突出的“特殊弱質產業”,其價值形態擴大再生產步履蹣跚,具有明顯的局限性。農業的這一狀況是具有客觀必然性的,是不以人們的意志為轉移的。有人認為,發達國家的農業現代化是不成功的,即使是在美國大規模經營的農業中,政府每年也要拿出200多億美元補償給17萬個農場主。⑤此種觀點的出現,正是不了解農業價值形態擴大再生產的基本特征所致。從另一個角度說,在經濟理論界中,關于農業價值形態擴大再生產的局限性理論的傳播,還是很不夠的。

針對農業價值形態擴大再生產的局限性而進行的政府扶持

農業價值形態擴大再生產的局限性及政府補救的問題,換言之即農業產業的先天不足及社會性補救問題。

農業價值形態擴大再生產的局限性,自從工業、商業、服務業等從農業中分離出去之后,就客觀地存在著,而且隨著整個社會商品經濟的不斷發達而日益顯露。只有從上到下,全面、徹底地認識并針對這一局限性而采取有效措施,農業和整個國民經濟方能持續正常運行。持續不斷地實現農業的價值形態擴大再生產,既是農民、農村存在和發展的需要,又是整個社會存在和發展的需要。“農業是國民經濟的基礎”這一規律,必然要通過對于農業價值形態擴大再生產局限性的認識和所采取的相應對策予以落實。

考察農業價值形態擴大再生產,還具有另一層重要含義:社會應當保障農民持續不斷地增加收入,使其逐步趕上市民的水平并得以維持下去。這是一個和諧社會、公正社會所責無旁貸的。然而,在市場經濟中,這一要求卻是市場這一“無形之手”無能為力的――市場具有唯利是圖的本性,這正是其生機勃勃的活力之所在,要求它保障農民收入的合理持續提高,無異于緣木求魚。因而,這一任務就責無旁貸地落在了作為“有形之手”的政府肩上。概括而言,在市場經濟中,在農業擴大再生產的同時,政府應當有意識地、千方百計地致力于不斷提高農民收入,使其趕上市民收入并穩定地與市民持平,即以“有形之手”彌補“無形之手”的不足。

農業成為特殊弱質產業是有其客觀必然性的,然而其使用價值的特殊性,決定了社會為了自身的存在和發展,不得不予以大力扶持,從而農業便成為“社會特殊扶持性產業”。維持和發展農業的對策可區別為技術和經濟兩大方面:

第一方面――技術方面,包括實行集約經營、多種經營,改良作物品種,在提高化肥與農藥品質方面進行科技創新,在化肥、農藥的施用和保效方面不斷有所突破,等等,以便盡可能增加產出、降低成本。所有這些舉措當然不能僅僅靠農業本身孤軍奮戰,而是必須得到社會的大力支持。

第二方面――經濟方面,最根本的對策是由社會補償農業的高無效成本,這是社會不得不承擔的責任,不得不付出的社會成本。其具體內容包括諸如降低生產資料價格(甚至要降低到生產成本以下的一定幅度)、擴大和強化災害保險(擴大保險范圍和災害損失補償幅度)、強化按播種面積進行直接補貼、提高農產品收購價格、加強對農業生產者的低償乃至無償服務(如科技推廣、病蟲害防治、水利建設等)、改善農村信貸(增量、降息乃至無息)。

在這里,筆者著重對于農業保險這一具有特別作用的政府行為略加展開。充分利用保險的風險轉移機制,對于防范和化解農業生產風險、增強農業發展后勁具有獨特優勢和不可或缺的重要作用。以“防患于未然”為出發點的防災防損工作,是對農業綜合生產能力的有效保護。通過風險評估、建立防災機制等一系列防災防損措施,可以有效增強農業的抗風險能力;充分利用保險機制的資源配置效能,提高財政投入的惠及范圍,可增強農業生產保障能力;充分利用保險機制的經濟補償功能,確保農民在受災后獲得充分的救助和足夠的再生產啟動資金,提高農業可持續生產能力,可改善農村信貸環境,提高農業擴大再生產的融資能力。總之,保險機制的運用可以有效防范和化解農業生產風險、增強農業發展后勁、提升農業可持續發展能力和綜合生產能力。

分析和扶持農業價值形態擴大再生產的重大意義

分析農業價值形態擴大再生產具有十分重大的意義。對于基層單位而言,既涉及本單位直接經濟利益,又影響全局的經濟利益;對于政府而言,在各級政府轄區的各個基層單位的農業擴大再生產狀況,最終影響整個轄區的綜合經濟利益。因此,分析和扶持農業價值形態擴大再生產,既具有重要的微觀意義,又具有重要的中觀、宏觀意義。

僅就基層單位(農戶、村、縣)而言,如果其所掌握的人力、物力、財力、自然資源都得到充分而合理的利用,能夠獲得國家適當數額的、恰如其分的補貼,其雇工、租用農機所付出的代價公平合理,其所生產的農產品以較適當的價格出售,所遭受的自然災害損失能夠得到合理補償等等,并且在年終結算時所獲得的人均純收入較上一年度增加一定的幅度,這就可被認為是正常地實現農業增產增收――實現價值形態擴大再生產。如果做不到,就要具體分析其內部和外部因素,并從各個方面進行補救。

簡言之,從基層單位的角度來看,要千方百計挖掘一切潛力,盡可能做到增產、節支、增收;從各級政府的角度來說,要在促進基層單位挖潛的同時,千方百計地“拾遺補闕”――從技術、物資、設施、財力等方面,全面彌補基層單位的不足,以便上下齊心合力,促進農業價值形態擴大再生產的持久實現。只有這樣,才能充分發揮農業在國民經濟中的基礎作用,促使整個國民經濟的繁榮昌盛。如果關于農業價值形態擴大再生產的基本理論能夠得到相關方面的重視,并促使相關方面自覺有針對性地進一步采取相應的舉措,那必將促進中國農業價值形態擴大再生產的持續、順利進行。(作者分別為中國人民大學榮譽教授、博導;中國人民大學農業經濟與農村發展學院講師)

注釋

①據中國人口信息網,省略.cn/。

②《周誠自選集》,北京:中國人民大學出版社,2007年,第241頁。

③楊歡進:《收益遞減理論研究》,北京:中國經濟出版社,1990年,第329頁。