有机化学的应用

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇有机化学的应用范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

有机化学的应用范文第1篇

关键词:行动导向；有机化学实验教学；应用型人才

行动导向(Handlungsorientierung)教学最早起源于德国，强调学生在学习活动中的中心地位，强调主动学习，运用多种智能学习，全面锻炼学生能力［1］。上世纪90年代，行动导向教学从德国“移植”到中国，开始了以行动为导向的教学改革。对此教学的研究也开始深入，比较有代表性的有姜大源［2］对行动导向教学的界定:以学生为主体，以行动为导向，以培养综合职业能力为目标，以学习情境为主线，以真实或模拟的职业活动为载体开展教学。主张让学习者“通过行动来学习”，鼓励学生自己独立计划、独立实施、独立检查、独立评价。行动导向教学更多地关注学生，凸显学生的主体地位，彰显学生所拥有的权利，强化学生责任和义务。该方法以能力为本，在高等院校的有机化学实验教学中也具有重要的应用价值。大学有机化学实验课程主要面向化学、化工、制药、生物工程、生物技术、园林、农业设施等相关专业，是专业基础实验课程之一，配合有机化学课程的学习［3］。学生在有机化学实验学习中，有利于有机化学理论课的理解和巩固，可以掌握扎实的有机化学实验动手能力、操作常识及实验室规范等，为以后从事科研或实验工作打下坚实的基础。有机化学实验是有机化学教学的重要一环，学生只有通过亲自动手，才能真正掌握课堂教学的内容，打牢知识基础，培养扎实的科研作风。强化有机化学实验，有利于学生深刻理解掌握所学的理论，提高学生自我探索的能力，同时也将在科学素养的培育等方面发挥重要作用。我校传统的有机化学实验教学模式注重向学生灌输知识，强调实验结果及其处理等问题，学生在实验中只能进行模仿或者验证，未把培养学生创新意识和实践能力作为首要任务。因此，为了改变传统的有机化学实验教学中“学生被动接受”的弊端，使学生由简单的“知识积累”变为“智能提升”，逐步形成自主式、研究式、合作式的学习方式，有效提高学习积极性，研究“以学生为主体，教师为主导”的“行动导向”教学模式在有机化学实验教学中的实践具有极为深刻的现实意义。

1当前有机化学实验教学现状与存在的主要问题

经过长期的教学积累，南昌航空大学的有机化学教学形成了一整套完整的教学方法，在培养学生良好的化学学习习惯、打牢化学学习基础，起到了积极的推动作用。但是由于受各种因素的影响，特别是受现在学生生源层次参差不齐的影响，我校在有机化学实验教学方面还存在许多有待改进的地方。

1．1对有机化学实验教学重视不够

长期以来轻实验重理论，将有机化学实验课作为附属课，有机化学实验教学得不到重视。具体表现在:有机化学实验只开设验证性的简单实验，缺乏综合性、创造性实验;实验课学时数相对不足，学生没有充足的时间完成复杂的实验;教师重视不够，讲完实验后，就让学生自行操作，没有认真观察和指导操作中出现的错误;学生不重视实验预习，讲授期间不注意听讲，已经讲过的内容，提问还是很少有人回答上来，这种情况势必造成实验过程中出现很多操作错误，打碎玻璃仪器等现象出现。

1．2有机化学实验教学模式有待改进

传统的实验课教学模式较为单一，一般是由实验课教师在学生正式开始实验操作之前将要做的实验讲解一遍，包括对于实验装置的搭配、试剂的用量、添加步骤、实验中的注意事项等内容，然后让学生开始实验操作，实验课结束后学生撰写实验报告提交教师。这种单一的教学模式使得学生的实验过程变成了对实验课本和教师讲解的验证过程，学生比较被动，不能主动地思考，禁锢了学生的思维空间，忽视了学生的创新能力，不利于学生对整个实验过程的思考和对实验现象的分析，影响了教学效果。

1．3有机化学实验教学内容陈旧，学生学习兴趣不足

由于不同高等院校的实验室设备条件、师资力量有限，有机化学实验内容的选择上侧重点各有不同，而我校在组织有机化学实验教学时与理论课程的步调并不能同步。目前，我校的有机化学实验教学中实验项目几乎都是基本实验操作技能训练实验和传统的制备实验。这些实验在方法和结果上没有异议，但难以激发学生对实验的好奇心，从而导致学生的实验预习和准备工作流于形式。在这种教学模式下，教师是主体，多是关注自身演示规范与否以及学生是否能够按时完成。学生在学习的过程中处于被动的地位。由于教和学的分离，学生多是关注能否完整“重现”教师的实验步骤，甚至于关注每一个动作和细节，而忽视了对实验目标和实验方法的思考。由于学习过程缺乏自主性，学生普遍感到枯燥和乏味。

2行动导向教学法在有机化学实验教学中的实施

行动导向教学法因其以能力为本位，以就业为导向，运用形式灵活，方法多变而受到职业院校的大力推崇并取得良好效果。普通本科院校在进行课程改革的同时，逐渐在重视学生能力培养，特别是一些实验类课程中综合设计性实验的增多给行动导向教学法的引人提供了很好的契机。行动导向教学是基于行动导向教学模式的一种教学手段，常用的教学组织形式有项目教学法、模拟教学法、引导教学法、案例教学法、张贴版教学法、角色扮演法、头脑风暴法等，下面以我校2014级应用化学专业中《有机化学实验1》第7个实验“水果味香精———乙酸正丁酯的制备”为例说明行动导向教学法在实验课程中的应用。第一步资讯阶段，教师收集有关酯类化合物的相关资料、视频等，由学生阅读相关文献资料，提炼出制备乙酸正丁酯的实验方案，分析实验方案中的重点和难点。本阶段，教师简要讲解完成制备乙酸正丁酯实验的操作要点、关键问题和注意事项。教师提供给学生的背景资料如下所示。酯类是由无机酸或有机酸与醇进行酯化反应缩去水而成。醇或酚与酰卤或酸酐、醇与烯酮类、游离酸与脂肪族重氮衍生物反应也可生成酯。乙酸正丁酯，简称乙酸丁酯，无色透明有愉快果香气味的液体。乙酸正丁酯较低级同系物难溶于水;与醇、醚、酮等有机溶剂混溶，易燃，急性毒性较小，但对眼鼻有较强的刺激性，而且在高浓度下会引起麻醉。乙酸正丁酯是一种优良的有机溶剂，对乙基纤维素、醋酸丁酸纤维素、聚苯乙烯、甲基丙烯酸树脂、氯化橡胶以及多种天然树胶均有较好的溶解性能。第二步计划阶段，采用头脑风暴法，由教师讲解乙酸正丁酯的物理和化学性质以及常用的制备方法，并播放相关资料视频让班级学生进行自由分组，每组3－5人，根据兴趣选择合作伙伴组成实验小组。实验小组要考虑完成实验所有的相关步骤，并考虑所必须的仪器、药品和试剂等。列出仪器需求表、化学药品试剂需求表、时间计划表等清单，并做出实验的运行计划，同时和指导老师交流。这是一个团队合作讨论的过程，学生们可以从与同伴的讨论中获益。通过讨论培养学生的思考问题的能力，组织、协调和管理能力，人际交往能力和团队合作意识。第三步决策阶段，采用引导式讨论教学法，由教师引导每组学生将各自的方案通过讨论、交流、比较最后形成一个合理的方案并与教师进行探讨。在这一阶段，教师要参与实验小组的讨论并听取讨论结果，帮助实验小组选择那些可以接受的、修订了的或者重新制定的方案。通过讨论与决策，学生接受实验任务，确定一个最优实验方案。教师审查每个小组的实验方案，要求小组负责人给每个成员分配实验任务，帮组其组织并调控实验的有序开展。第四步实施阶段，每个小组实验方案的实施不受时间限制，可以与实验室管理的老师预约协调具体时间。教师打破讲解、指导、评判实验结果的传统做法，尽可能引导每个小组按照实验方案，自我进行实验、分析，找出问题的答案，查找实验中存在的问题与不足。学生操作时，教师要巡回检查与指导，及时发现并纠正学生的错误。教师在指出学生的错误时不应立即给出答案，答案应由小组成员共同寻找。教师尽量以提问方式帮助学生掌握实验原理、步骤及注意事项，增强学生对实验方案中重点内容的认识与实验过程中实验现象的重视，完成实验后启发每个小组对实验方案的有效性进行归纳整理，对其不足之处进行探讨和改进。第五步检查阶段，每个小组把实验方案的实施过程论文的形式记录下来，通过与其他小组横向对，激励实验小组通过学生自查和教师检查来记录实验方案的完成进度和取得成果。每个实验小组都会有单独的检查表，学生能通过该表可以了解要通过什么途径才能实现目标，并在在实验方案的实施过程中不断进行自检，及时纠正错误和改进实验结果。第六步评估阶段，为了鼓励学生的团队协作精神和自己动手动脑相结合，发挥小组中每一个人的作用，我们采用的评分方法是小组和个人相结合。先进行小组之间的评估，每组同学以团队形式展示自己的实验结果，其他学生作为听众进行学习并现场答疑。然后，教师对每个小组的实验方案和完成情况进行评价。无论以何种方式进行反应，最终都要求产品的综合原材料成本低、产品质量好、各种现象和结论分析正确;论文写作要求文字流畅，理论和数据分析正确;在实验中鼓励创新，即使综合成本高一点，也给予适当加分。通过以上六步的行动导向教学，学生反应较好，兴趣很高，都表现出强烈的参与愿望。学生不仅了解有机化学的专业知识，更多理解了团队意识的重要性，既掌握了基本的实验技能又锻炼了社会能力。

3结束语

有机化学的应用范文第2篇

1有机化学的内涵

有机化学可以称为碳化合物的化学，是研究有机化合物的组成、性质、结构、制备方法与应用的科学，它的研究主要包括：高选择性反应，高效反应、合成方法学、绿色合成、新合成方法、试剂、复杂天然产物的合成、组合化学。迄今大约有2000多万个化合物，其中绝大多数是有机化合物。有机化学学科的发展，揭示了构成物质世界的有机化合物分子以及有机分子转化的规律，设计合成具有特定性能的有机分子。有机化学研究手段的发展经历了从手工操作到自动化、计算机化，从常量到超微量的过程。它能为的相关学科如生命科学、环境科学、材料科学等的提供了理论、材料和技术。有机化学是一系列相关工程的基础，包括在环境工程的应用。在能源、材料、信息、健康、环境等，在为推动科技发展、社会进步、提高人类生活质量，改善人类赖以生存的生态环境中发挥巨大作用。所以，有机化学是一门具有创新性的应用学科，它的化学研究主要包括新型药物、高效低毒农药、植物生长调节剂的研究和开发；具有潜在光、电、磁等功能的有机分子的合成和有序组装，进行物理化学方法得到新型具有光电磁性能的分子材料。为了保证可持续发展，有机化学的研究方向天然有机化学方面、绿色有机方面研究，它还面临着许多课题，在环境工程中，诸如环境中微量、超微量有机污染物的检测，有机污染物在环境中的反应变化和迁移等都是有机化学的一个研究方向，也是一项极大的挑战。

2有机化学在环境工程中的利弊分析

有机化学不仅在农作物改良、医疗研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且在日益突出的环境治理、环境保护的环境工程中得到广泛的应用，它的发展在污染治理和环境生物检测等方面发挥着越来越重要的作用。生态环境问题是一个多学科交叉的综合性大课题，化学在环境工程中起着至关重要的作用，化学给人类创造和维持了丰富多彩的物质生活，提高人们的生活质量。然而，人们要清醒的认识到有机化学是一把双刃剑，给人们提高生活质量的同时也造成了一些污染，不得不注意。农业生产中，为了增产人们使用化肥、农药，这些物质都是有机合成物质，对我们环境及人类健康都造成严重影响。例如，六六六和DDT具有很强的杀虫效果，同时也极难分解化合物，在农作物上大量的使用之后，它们不仅在土壤中残留，也进入了农作物并通过食物链进入人体或牲畜体内，目前，人们意识到这个危害性，这种含氯的农药被禁止使用；室内环境中，有机化学在室内环境的影响，就是人们在室内装修的装饰材料的影响，人们忽略了一些新颖的建筑材料含有的有害成分释放出来会给室内环境能够造成污染。比如：甲醛、氨气、笨、油漆、各种胶粘剂、放水材料等，都是有机化合物，如不重视，对人的身体健康有巨大的危害。自然环境中，汽车尾气的排放，汽车燃油是从石油的分馏、裂化等方式中得到的，正是有机化学的生成，有许多副产物，这些副产物对环境具有一定的破坏，因此，要控制化学副产物的产生，达到合理排放。虽然传统有机化学影响了生态环境，但是也可以改善生态环境。例如：今天使用的煤转化为清洁燃料，以减少在燃煤过程中产生的废气，达到排放标准，甚至达到零排放污染。这种手段就是利用化学原理，将煤中的元素原子100%转化成为人类有益的有机产物。在环境保护上提高能源的利用率。因此，开发绿色有机物对有机化学是一大挑战，有机化学就要担当起治理或减轻环境污染的重任。

3有机化学在环境工程中的具体应用措施

3.1充分调查，选择适宜的有机化学类型

我国在改革开放的三十多年中，经济和社会发展得到了显著的进步，但是，过于重视经济的发展，工业进程的加快，没有重视到化工业对自然环境造成的一定程度的污染和破坏。环境污染的污染源飞速增多，例如原油泄漏、燃煤烟尘、酸雨、汽车尾气、温室效应、有机氯农药、环境致癌物、雾霾、烟霾等。因此，在运用有机化学时，首要的任务就是对环境所存在的污染源进行准确识别。通过取样调查分析，明确污染源的类型和数量，制定准确的方案进行化学物质投放。做好对环境工程的调查，按要求选型可以应用的有机化学，这样，就可以规避污染源种类带来的危害，使化学制剂更具针对性。

3.2建立实验项目，准确把握有机化学的应用时效

有机化学在环境工程的应用上，需要从多方面进行考量。有机化学在不同的环境治理上有不同的特殊要求和局限性。环境科学问题是一项长期的任务，需要环境科学人员坚持动态观察的工作方法。根据各地区污染情况的差异，环境科学部门要建立实验机制，通过对有机化学的认识了解，采用实验的方式进行实验组合，在实验中得出有效的结论。有机化学在环保上的应用需要更加谨慎，以有利于与环境维护为基础标准。

3.3发展绿色化学，保障环保效果明显

从环境工程工业发展来看，绿色化学是有机化学应用于环保的进步。绿色化学采用绿色技术，旨在提高废物的利用率，降低废物的数量和毒性。绿色化学是化工也革命性的变化，能够继续推进绿色能源工业，绿色农业的发展。有机化学在应用过程中，需要从技术角度和专业化角度进行分析，通过实验得出结论，通过结论推广产生良好的环境治理效应。

4结语

有机化学的应用范文第3篇

关键词：非金属有机催化剂 有机化学反应 应用过程

催化剂的使用十分广泛，特别是在有机合成化学与化工中广泛使用。通过调查发现，催化过程生产的新型催化剂起到的催化工艺效果引起了化学工业革命的创新，这也是大多数现代化学工业产品的研制成功重要关键所在。金属有机催化剂在有机催化剂中有着重要的作用，但是正是因为它带动了非金属有机催化剂的大力发展。非金属有机催化剂更是激发了无数化学研究者的无限兴趣。促使无数的非金属有机催化反应更多的应用于现代工业发展中。

一、非金属有机催化剂在有机化学反应中的应用

纵观现代化学工业的发展历程，催化剂成为一种发展过程中必不可少的必需品。它是一种在化学反应里不改变化学平衡的状态，却能适时的催化反应物的化学反应速率，并且其自身的质量和化学性质均为发生任何改变的物质。非金属有机催化剂被广泛的应用于有机化学反应中，并通过其特有的反应，显现出独特的化学原理。

（一）松香酯化催化剂的应用

作为自然界极为丰富的一种天然树脂，松香主要分为脂松香、木松香和浮油松香三种。松香特有的抗腐蚀、绝缘好、粘合性等特性，被广泛的运用于食品制作行业、电子产业以及胶念剂工业等领域。但是研究发现，松香本身具有着易氧化、热稳定性差等缺点严重妨碍了在各个领域的应用，因此学者通过研究发现可以通过适当的改变松香的性能，来人为的赋予其各种优良的特性，使其更好的服务于各个领域的工作。

（二）环加成反应

环加成反应涉及活化中间体的价电子重组，通过热反应和光反应激发分子来提供所需要的能量，并且不会涉及其他试剂，如果在此过程中，反应物和产物分子对光和热含有敏感的基团，环加成反应则不能得到充分的应用。

（三）氰化氢的反应

非金属有机催化剂的应用过程中，氰化氢对亚胺的不对称加成是一个非常重要的反应，通过水解将会得到具有光活性的氨基酸，在此过程中未产生不对称产物，经过实质性的研究发现，是苯甲醛亚胺中的N原子特有的碱性导致氰化氢过程不发生质子的转移，经过催化剂将咪唑部分与胍基进行转换之后，才取得了具有突破性的进展，因此在特定的温度之下，使得N-二苯甲基亚胺的氢氰化产物α氨基腈有非常高的收率和对映选择性。

二、非金属有机催化剂的未来趋势

工业发达的现代社会，人类对非金属有机化研究希望得到更多的突破，因为太多的科学家看到了非金属有机催化剂在工业上的发展前景。有机催化剂之前也存在着千丝万缕的联系。比如叔膦既是金属有机催化剂的配体又是非金属催化剂。又比如酶的特性和催化机理与有些非金属有机催化剂非常相似。在不对称的合成中，非金属有机催化剂展现出了超高的催化活性，它的这一特点或许会在以后更多的造福于人类。

所以现在越来越多的各国科学家都在开始注重非金属有机催化剂在各类有机反应中的应用，他们或许会在不远的未来，将非金属有机催化剂的优势在化工工业中发挥得淋漓尽致。

综合非金属有机催化剂具有容易操作和一些“绿色的”优点：

1.不一定需要金属来引发，不必担心有毒金傩孤兜交肪常造成环境污染；

2.非金属有机催化剂通常价格非常低廉，容易制备；

3.非金属有机催化剂通常可以在湿溶剂或者空气中进行反应，不必用到苛刻的无水无氧条件；

4.非金属有机催化剂容易从产物中分离和回收（例如：脯氨酸易溶于水，难溶于有机溶剂，利用此特点很容易从反映体系中分离。）

非金属有机催化剂不但有优点，但是也有它的缺点，如何综合所有非金属有机催化剂的优点，避免其缺点，称为今后发展的主要方向。而且，在今后的研究中，非金属有机催化剂的研究也许会成为化工业发展研究中的重中之重。当前研究发现，反应底物决定着大多数非金属有机催化剂反应的效果。底物的改变可以能直接导致的是反应效果大大下降。所以把非金属有机催化剂变得更具有普遍适用性，仍然是化学研究中的重大问题。例如：非金属有机催化反应中，一般非金属有机催化剂使用量较大，反应时间较长，要想提高催化剂的活性和催化剂的再利用率，需要用离子液体为溶剂，将催化剂固载化。所以目前科学家的研究方向是减少非金属有机催化剂的使用量，提高非金属有机催化剂的效率。这将对人类的生态建设，和人类生命健康提供了又一强有力的工具。

三、结语

现代有机合成工业通过不断的发展，随之出现的催化剂种类也不断增多，作为重要的催化剂类型，金属有机催化剂备受关注，而相应存在的非金属有机催化剂更是占有举足轻重的地位。非金属有机催化剂的工艺不断成熟，悄然的掀起了有机化学的重要革命，特别是通过实质性的研究案例发现，非金属有机催化剂拥有良好的催化性能，渐渐成为其他催化剂的替代品，成为化学反应催化剂中的主流，现代科技的蓬勃发展，使越来越多的催化剂应用过程居于现代化学研究领域的前沿。

参考文献：

[1]罗伟宏.非金属有机催化剂及其在有机化学反应中的应用探讨[J].辽宁化工，2016，（07）.

[2]刘浩吉.非金属有机催化剂在有机化学反应中的应用[J].化工管理，2016，（12）.

有机化学的应用范文第4篇

关键词：紫外光谱　有机化学　应用

20世纪中叶以来，由于量子力学、电子和光学技术以及计算机科学的迅速发展，一批现代分析仪器逐渐问世，有机化学家在科学研究中广泛使用这些仪器来鉴定有机化合物的分子结构，大大加快了有机化学的发展和新有机化合物的发现。在这些仪器分析方法中，鉴定有机化合物结构最常用的方法除了有红外光谱(IR)、核磁共振谱(NMR)、质谱(MS)外，紫外光谱(UV)也被广泛应用于有机化合物的定性和定量测定。

一、紫外光谱在有机化学中应用的基本原理

物质的吸收光谱本质上就是物质中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波长的光能量，相应地发生了分子振动能级跃迁和电子能级跃迁的结果。由于各种物质具有各自不同的分子 、原子和不同的分子空间结构，其吸收光能量的情况也就不会相同，因此，每种物质就有其特有的、固定的吸收光谱曲线，可根据吸收光谱上的某些特征波长处的吸光度的高低判别或测定该物质的含量。紫外光谱分析就是根据物质的吸收光谱研究物质的成分、结构和物质间相互作用的有效手段。通过紫外光谱，可研究分子中电子能级的跃迁。在电子光谱中，价电子吸收一定波长的电磁辐射发生跃迁。有机化合物的价电子有三种类型：形成单键的σ电子、形成多重键的π电子、杂原子(氧、氮、硫、卤素等)上未成键的n电子。各类电子吸收紫外光后，由稳定的基态(成键轨道或非键轨道)向激发态(反键轨道)跃迁，当这些电子吸收了外来辐射的能量就从一个能量较低的能级跃迁到一个能量较高的能级。因此，每一跃迁都对应着吸收一定的能量辐射。特殊的结构就会有特殊的电子跃迁，对应着不同的能量（波长），反映在紫外可见吸收光谱图上就有一定位置一定强度的吸收峰，根据吸收峰的位置和强度就可以推知待测样品的结构信息。

二、紫外光谱在有机化学中的主要应用

1.有机化合物的定性鉴别

利用紫外光谱对有机化合物进行定性鉴别的主要依据是，多数有机化合物具有吸收光谱特征。例如，吸收光谱形状、吸收峰数目、各吸收峰的波长位置、强度和相应的吸光系数等。值得注意的是，结构相同的化合物应有完全相同的吸收光谱，但吸收光谱完全相同的化合物却不一定是同一个化合物。利用紫外光谱进行化合物的定性鉴别，一般采用对比法。所谓的对比法，就是将样品化合物的吸收光谱特征与标准化合物的吸收光谱特征进行比较。如果两者完全相同，则可能是同一种化合物；如果两者有明显差别，则肯定不是同一种化合物。最常用于鉴别的光谱特征数据是吸收峰所在的波长(max)。若一个化合物中有几个吸收峰，并存在谷或肩峰，应该同时作为鉴定依据。另外，具有不同或相同吸收基团的不同化合物，可能有相同的 max值。但它们的相对分子质量一般不相同，因此它们的或值常有明显差异，吸光系数值常用于化合物的定性鉴别。

2.有机化合物的结构研究

有机化合物的紫外吸收光谱特征主要取决于分子中生色团和助色团以及它们的共轭情况，不能反映整个分子的结构特征。所以，单独用紫外光谱不能完全确定物质的分子结构，必须与红外光谱、质谱和核磁共振谱等联合使用，方可得到化合物结构的详细信息。不过在分析紫外光谱时，有一些基本实验事实应该充分掌握和利用。例如，在200~800 nm无吸收(

3.有机化合物的定量分析

一定浓度范围内的溶液对紫外光的吸收遵循朗伯--比尔定律。利用紫外分光光度法可以对有机样品中某组分进行定量分析。其原理和比色分析相同，具体步骤如下：①绘制被测组分纯品的紫外吸收曲线，找出最大吸收波长 max；②在 max处测量一系列不同浓度的标准溶液的吸光度，以吸光度为纵坐标、浓度为横坐标，绘制标准曲线；③在 max处测量未知样品溶液的吸光度，对照标准曲线，求出被测组分的含量。

三、结语

紫外分光光度法的优点在于分析快速、灵敏度高、不需要显色剂和操作方便等。对于混合物中单组分含量测定时，只要各组分的 max不重叠，便可不用事先分离而直接测量。紫外分光光度法目前正广泛应用于微量和痕量分析中。

参考文献

[1]张俊生,李纯毅,王晓莉.浅谈紫外吸收光谱在有机化学中的应用[J].内蒙古石油化工. 2010(09).

有机化学的应用范文第5篇

关键词：化学竞赛；有机化学；教学方法；学科结构；发现学习

受一位朋友之托，用六天的时间给他的侄子讲讲竞赛化学的内容。我也觉得是个挑战，所以稍有犹豫之后，接受了这个任务。接受任务还有一个重要原因，那就是在从事多年化学竞赛培训之后，我觉得确实应该重新反思一下过去：化学竞赛到底是培养了学生的记忆能力，还是分析解决问题的能力；是造就了一只完美的知识容器，还是激发学生潜力，培训学科的科学素养。

正是基于这种想法，准备的过程成为一件十分痛苦的事情，尤其是看到厚厚的两大本《基础有机化学（邢其毅版）》，而只有六个小时，这种压力尤其让我感到痛苦。在压力和责任面前，促使我在不断地自我否定和肯定中，艰难地寻找着有效的教学方法。当然我要做的第一件事是明确常态的竞赛有机化学是怎么教的，学生是如何学的。

一、常态的竞赛有机化学教学方法

教学后的反思让我充满了恐惧，我真的把学生当成知识的容器了吗？我从来不关心学生高中化学对他们学习的作用吗？我不在乎学生在课堂上的兴趣吗？

在竞赛课上，当教师拿了一本一本的教科书发给学生，学生买了一本又一本的化学练习册去做，这些行为背后已经把常态的竞赛课堂的教学生态以最原始的方式暴露出来了，即陈述性知识、程序性知识的记、背、算等简单认识能力的训练。新的知识是通过大量机械训练得到的，知识的存储是呈点状、线状的。

从教学过程来看，“查缺补漏”教学法是不过分的。如羰基化合物性质的教学，通常在呈现完纷繁复杂的各种类型的反应之后，教师就开始“卖关子”了，为什么会有这些性质呢？这个时间就是老师讲诱导效应，讲共轭效应，讲亲核试剂的时候了。似乎很完美，不过学生真的学到了什么？学生在这个过程中化学的认识能力真的提高了吗？

过去的问题就是我们太在意教给学生“是什么”“怎么做”的问题，而过于忽视学生解决问题的策略和能力的训练，而这正是竞赛化学要帮助学生学会的。

在评价方面，通过卷子检查学生这些知识记住了没有，记准确了没有。但竞赛的最终目标是学生解决化学问题的能力提高了没有，这种通过简单的陈述性知识的记忆程序的检测几乎是无效的，也就是说这种高一级的认知能力一定要通过对学生的思维进行测量，外显学生的思维过程，了解学生思维能力的发展情况。

因此，要让化学竞赛能成为撬动学生发展潜力的杠杆，改进教学方法势在必行。近五年的有机化学试题，内容可谓丰富至极，物质涉及烯烃、芳香烃，醇、醛和酮、羧酸和羧酸衍生物、含氮有机化合物等，反应类型包括亲电加成反应、亲核取代反应、亲核加成反应等，还考过命名、异构……基础有机里所涉及的内容几乎都出现在了竞赛考试中。当看到这些，也就明白了为什么各种各样的培训机构组织的培训都会找到各类名气十足的大学教授了――高中老师确实有点搞不定呀。

不是反对教授这些内容，但是这些真是竞赛有机的核心化学知识吗？核心化学知识是如何体现在各类物质、各种反应类型中的呢？基于对这些问题的反思，我提出了基于核心概念应用的有机化学教学方法。

二、基于核心概念应用的竞赛有机化学教学方法

基于核心概念的教学方法，力图改变传统的培训过程重知识、忽视解决问题能力的倾向，强调对学生认知结构的重构和高级认知能力的培养，重视对学生认知过程外显化评价方式的开发，让学生的知识和能力螺旋式上升。

1.竞赛有机化学中的核心概念

对24届、25届、26届化学竞赛中有机化学内容进行统计分析，提炼出有机化学中的核心知识和方法：

（1）电子效应；

（2）常见的中间体产生，以及稳定性，各类有机物的活化位置；

（3）亲电试剂、亲核试剂的特征，亲电反应、亲核反应的实质。

2.教学流程的设计

教学流程的设计总是起源于学情的分析的，由于篇幅的原因，我们假设学生已完全掌握高中化学之物质结构课程标准的内容。从元素周期律、电负性、共轭等高中基本概念出发，按照从原子到分子，从熟悉到陌生的原则挑选素材，通过三个核心内容之间层次递进的关系，让学生以渐进的方式使用所学的知识，在学习“说题”的过程中外显学生的思维过程，分析知识、方法、技能上的问题，并及时进行补救性教学。

教学流程的设计主要体现以下几个特点：

（1）例子由浅到深，弱化定义性概念，核心过程的推进呈现螺旋上升的特点

弱化定义性概念的学习，是为了减少陈述性知识的记忆，而突出对概念实质的理解，也避免为了概念的严谨性而偏离教学的主轨道。例如，共轭效应的教学，以乙烯中的p-p共轭为基础引入，从结构上分析产生共轭的原因，共轭的结果，进而引出p-π、π-π、σ-p等各种类型的轭，结合原子电负性谈及+C和-C；例子也由乙烯到苯酚，乙烯醛，叔丁基碳正离子，由浅入深，由熟悉到陌生，但始终围绕着电子云流动、平均化，以及额外的稳定性为主线。学生学的不是共轭概念的言上之意，而是共轭的言下之意，是在学习知识结构之后，通过反复地使用结构去应用新的素材，在应用的过程中掌握核心概念。

（2）在做中学，通过“说题”外显思维过程，根据思维过程缺陷，及时进行补救教学

通过对已有知识结构的重构，强调在不断地使用新的知识的过程中学习，这也是基于核心概念应用教学方法中“应用”二字的含义。在“做中学”，一是形成内容丰富知识“库”，二是要促进知识“库”的结构化。因此，强调两个重要的过程，一是对期望未果的解释，二是编排索引。

学生错了，不知道是怎么错的――由于知识、方法，甚至思维习惯的问题，都会出现这种情况，因此，及时对学生进行结果评价是很重要的它是引起学生反思、建构的导火索。对错误的分析，是老师讲的，还是学生自己发现的，对于学生能真正地发现自己的问题也是重要的。我提倡学生独立钻研，这将有利于学生进一步重建认知结构，学生的认知能力也只能在这样的过程中得到完善。

三、基于核心概念应用的教学方法心理学假设：从结构中“发现学习”

1.“教”结构

学科基本结构具有以下重要性：（1）它能使学科更容易理解；（2）不易遗忘；（3）保证训练的充分迁移；（4）缩小“高级”知识和“低级”知识之间的间隙。因此，突出有机核心概念的教学，是为学生理解、分析复杂问题服务的。但是绝对不能忽视学生的主动性，只把学生当成被动的知识接受者，而应该让学生自觉、主动地参与到知识的建构，掌握知识的整体和事物普遍性的联系。

因此，教应该是广义上的教的过程，即教和学，在强调教师的引导作用时，同时也注重学生的主动建构。

2.“用”结构

“用”有迁移、转换之意，也就是指将知识处理成适应新任务的过程。从过程的角度上来看，用的过程包括以下几个方面的特征：

（1）用科学家的视角去探索，实现“再发现”。

（2）科学、动态编排检索，促进正迁移。

（3）根据评价，反思、重构。

这些特征正是布鲁纳的发现教学所具有的基本特征。因此，基于本文中应用的科学心理学含义就是发现学习。