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有机化学范文精选

有机化学

有机化学范文第1篇

由于有机化合物都含有碳元素。碳位于元素周期表的第二周期第四主族的元素。最外层有四个电子,不容易失去也不容易得到。原子间常以共价键的形式结合成长短不一的链状和形式不同的环状。导致有机化合物在种类数上远多于无机物。而且有机物中的每一元素都表现出不变的化合价如碳原子永远是四价,氧原子为二价,氢原子总是一价,使得有机化合物具有自己独特的性质:都能燃烧,熔点低,难溶于水,易溶于有机溶剂,稳定性差,反应速度慢。而反应产物复杂。又由于碳碳键的连接类型不同。导致有机化合物的性质也不相同,可将有机化合物分为开链烃(饱和链烃和不饱和链烃(烯烃和烷烃))和闭链烃(脂环烃和芳香烃)初步形成有机化学基本框架。

二从规律中掌握相关知识

(抽象的东西具体化、深奥的东西明显化)在实践中不断总结经验摸索规律,充分发挥教师的主导地位。有意识地教学生从规律中掌握相关理性知识。有机化合物的命名是《有机化学》的重点也是难点。而烷烃的命名则是有机化合物命名的基础。因此讲好烷烃的命名,使学生掌握好命名原则。这点对学生学好有机化学尤为重要。所以开始讲烷烃命名时应将学习进度放慢一些,多列举例题反复练习。让每个学生把系统命名的规律都掌握,才能为以后的学习打下基础,而课本讲命名的步骤不太好记,教师自己编写口诀,既调动了学生的积极性又活跃了课堂的气氛,又掌握了知识。烷烃的命名口诀为“选定长碳作主链,按照碳数称某烷,支链近端为起点,主链依次把号编,支链名称写中间,阿拉伯数冠于前,支链名称若相同,合并起来为二三,支链名称若不同,复杂在后简在前”。学生在老师的引导下,熟练掌握了烷烃的命名,从烷烃的命名中掌握规律,运用到烯烃和炔烃中去,差别仅在选主链上,前者为“长碳链”后者为“含双”或者是“含三”上,以至于后面的醇、酚、醚、醛、酮、羧酸的命名都可以用此规律,驾驭这种规律为以后各类有机化学的命名打下了基础。

三从教学中设置疑问激发学生的求知欲

在教学中巧妙的设置疑问能够集中学生的注意力,激发学生的学习兴趣。使学生产生强烈的好奇心和求知欲。提高学生学习化学的积极性。如讲“苯分子机构”时先向学生介绍苯的分子式(C6H6)和结构式。然后回顾烷烃和烯烃的化学性质。根据苯的结构式向学生提问。苯能使高锰酸钾褪色吗?根据已有的知识学生都回答:“能”接着通过演示实验,证实回答是否正确。结果不褪色,学生的头脑中就可以产生疑问。他们急于寻找原因,在恰到好处的进行解释这样学生就会听得很仔细,兴趣很浓厚。加深学生对所学知识的理解和掌握。另外,通过实验还可以培养学生观察、分析、解决问题的能力。

四在教学中列举

一些生活实例来提高学生的学习兴趣在日常的教学中应多联系生活中的实际,让学生感受到生活中处处有化学从而使学生对化学产生浓厚的兴趣。运用我们所学的知识来剖析酒后驾车的原因。日常饮用的各类酒都含有不同量的酒精(乙醇)。若饮酒过量,就会引起中枢神经系统的兴奋及抑制状态。那么司机酒后驾车发生交通事故的概率就大大增加,所以为了减少交通事故的发生,我国严格禁止酒后驾车。那么,怎样判断司机是否属于酒后驾车呢?一种科学简便的检测方法是通过化学试剂颜色的变化进行判断。这种方法是让司机呼出气体通过盛有硫酸酸化处理的三氧化铬硅胶检测仪进行检测。通过是否使仪器内物质又橙红色变为绿色来判断。原因是乙醇蒸气会被氧化成乙醛同时三氧化二铬被还原成绿色的铬三离子。通过类似的方法,在教学过程中多举例说明便可大大提高学生的学习兴趣。

五在教学中恰当的进行演示实验

可以加深学生对知识的理解在教学中恰当的演示实验,可以将使学生对所学的知识清晰化:如讲尿素时,缩二脲的生成和缩二脲的反应纯属理论学生经常混淆,难于记忆。但通过实验将尿素放入干燥的试管中加热后产生难闻的气味,继续加热至试管内形成白色固体,在白色固体中加入氢氧化钠和硫酸铜溶液,即呈现紫红色,这就是缩二脲反应。若在尿素中直接加氢氧化钠和硫酸铜溶液时,不会出现这样的颜色反应,这就说明有缩二脲的生成而无缩二脲的反应。能发生缩二脲反应是分子中含有酰胺键的缘故,也就是说凡是分子中有酰胺键的化合物都能发生此类反应。比如蛋白质。通过实验,还可以培养学生观察、分析、解决问题的能力,有利于日常的教学。

六对学过的知识应善于归纳总结

有机化学范文第2篇

[关键词]有机化学教学;电子理论;化学史;安全意识

有机化学是高等教育中非常重要的一门专业基础课[1],是化学、化工、药学[2-4]、医学、食品[5]等众多专业的专业基础课,涉及的专业面和学生面都很广。如何上好有机化学课,如何在有限的时间内提高学生的有机化学素养是有机化学教师面临的一个重要问题。有机化学是一门博大精深的课程,涉及众多有机化合物的性质和大量的有机反应,并且有机反应的变化非常丰富、应用及其灵活。在有限的课程时间内,如何通过学习有机化学这门课程使学生具有较好的有机化学的思维和素养,对有机化学教师而言是极具挑战的。通过多年的有机化学教学实践,笔者认为在有机化学课程中必须抓住主线,利用有机反应中的电子理论[6,7]把众多复杂的有机反应进行整合,如亲电加成、亲电取代、亲核取代、亲核加成等。反复利用电子理论对这些反应进行系统的讲解,使学生在本质上理解反应的为什么发生、如何发生及其反应结果。同时在课堂教学中引入相关化学史的知识提高学生的学习兴趣和他们的全面素质,以及在课程中加强安全意识的教育都不容忽视。

1在有机反应中引入电子理论进行教学

在讲解有机反应过程和反应活性等知识内容时,引入电子理论教学,引入较为合理的逻辑概念,有利于学生对有机反应本质的理解和反应活性之间的差别。有机电子理论是用正负电荷吸引的性质,来说明化学反应的发生方式,即发生的位置和顺序,发生的难易程度。因此,它把分子中电子携带的电荷分布情况,也就是以电子密度作为基础概念来思考化学反应。电子密度的大小、增量已被量子中的理论计算和物理测定所证实,并获得化学界的承认。化学家中把这种电子密度当做类推的基本概念,广泛用于说明和理解各种化学现象。电子理论认为,分子中,电子(携带负电荷聚集的位置,即电子密度大的位置),容易与携带正电荷的试剂(亲电试剂具有吸引电子的性质)发生化学反应。反之,电子密度小的位置容易与携带负电荷的试剂(亲核试剂,具有排斥电子性质的一方)发生化学反应。利用电子理论能够轻而易举的解释有机反应中的离子型反应,而我们大学有机化学的教学当中,大部分反应是离子型反应,如亲电加成反应、亲核取代反应、亲电取代反应、亲核加成反应等。当然电子理论的理解有一个过程,学生在刚开始接触的时候很难理解电子密度的概念。在教学过程中需要逐步为学生打下一定的物理基础,如电子-电子云-电子密度等概念,使学生能够从微观的角度、物理的角度去理解有机分子、有机原子,同时强化电负性、诱导效应、立体效应、共轭效应等概念,让学生从高中学习化学的思维中转变过来,使用一种全新的有机化学微观思维方式来理解反应为什么发生、为什么在这个位点最容易发生、反应活性变化等现象。从而从本质上理解反应,在以后的学习和工作中能够举一反山,真正达到学习有机化学的目的。

2在课堂中引入化学史教学

在有机化学中有大量的人名反应,每个重要反应的发现过程都是一个传奇,里面闪耀着人性的光辉,科学家对真理的孜孜不倦的追求。比如第一堂绪论课中讲解有机化学的发展史,介绍维勒伟大的工作-尿素的人工合成,以及维勒和伯者里之间的故事,他们的书信往来-关于尿素人工合成的探讨,展现了维勒治学严谨、坚持科学真理的品质。在讲解卤代烃这一章时,一定会介绍格式试剂,介绍法国化学家格利雅的生平,向学生介绍他突然发奋图强,并在几年后在科学界做出了巨大的贡献,因此一个人无论什么时候努力都不晚。鼓励学生,特别是高考发挥失常的学生,一定要振作,调整心态,大学不是人生的结束,而是人生的开始,只要在大学期间认真为了自己的理想,不断努力,一定会取得很好的成绩。在学习芳烃这一章节中,讲解F-K反应时,引入法国化学家傅里德里和美国化学家克拉夫次之间国际合作研究以及科研工作无穷的魅力,激发学生对科学的热爱,对真理的崇敬和追求。在讲解硝基化合物这一章节时,可介绍诺贝尔的事迹,他那种无畏的追求真理的精神和崇高的人格。总之,在有机化学各个章节中,传插介绍有机化学史的内容有助于提高学生的综合素质,鼓励、激发学生对科学知识的学习热情,对真理的追求,学习化学家们各方面的优秀品质。

3在课堂中引入安全概念

很多有机化合物性质活泼,在处理它们的时候需要特别注意。安全在有机化学课堂中非常重要。很多学生听说有机化学具有一定的危险性,但是理解的不深刻。对于学完一门有机化学课程的学生来说,他必须建立一定的安全意识,知道它们的危险性并能够正确的处理,这是有机化学素质的一个重要表现。因此,笔者认为有机化学教师在有机化学课程上,要不失时机地介绍化合物安全性方面的知识,使学生能够建立安全意识,也有助于他们以后走上工作岗位之后能够正确合理的处理一些突发情况。比如,在讲解正丁基和叔丁基的性质不同时,可介绍两种化合物,正丁基锂(n-BuLi)和叔丁基锂(t-BuLi),介绍它们的性质差别,正丁基锂很活泼,不能接触空气,需要惰性气体保存,在使用的时候也有特殊的要求;但是叔丁基锂更加活泼,它遇到空气直接燃烧,处理时要非常小心。在讲解醇时,醇能够与金属钠发生反应生成氢气,反应温和,但金属钠与水的反应非常剧烈,因此可以提问,如果实验室当中有过量的金属钠需要处理,我们该怎么办?可以用水处理吗?可以倒入垃圾桶吗?该怎么办呢?最后给出合理的方案,可以在空旷的水泥地上,让金属钠与过量乙醇发生反应,反应温和。大多数有机化合物容易燃烧,易燃易爆,因此要避免火源,在学生的头脑中不断的灌输这样的理念。

4板书与计算机教学相结合

使用计算机(ppt)进行教学的时候,信息量大,对教师来说比较方便,但是也存在一定弊端。比如反应方程式放的太快,并不适合有机反应方程的学习,以及有机化学机理的讲解,反应过程的讲解。在我们有机化学教学实践中发现对反应过程、反应机理的讲解还是使用传统的板书教学较为合适,板书教学灵活,细致,可以把教师需要讲解给学生的每一个细节步骤都表现出来,板书的过程就是教师教学的思路过程,速度相对缓慢,学生通过看教师板书,记笔记等方式跟上老师的思路和教师步骤,相对而言更容易掌握复杂的化学过程和反应机理,教学效果较好。

5结束语

在有机化学课程上,通过这样的课程设计和教学方法改革,学生通过理解而不是死记硬背掌握众多的有机反应,从本质上理解反应,从而在以后的学习工作中能够举一反三,达到真正学习的目的。同时化学史有助于提高学生的学习兴趣,并从化学家们的身上学到更多宝贵的品质,引导他们去阅读更多化学家的传记,拓展学习内容,提高综合素质。安全意识教育在有机化学中非常重要,在有机化学课程中不可忽视。

参考文献

[1]黄冠,郭勇安,周红,等.有机化学教学与实践改革的思考[J].化工高等教育,2007,5:14-17.

[2]袁霖,张敏,袁先友,等.制药工程专业有机化学教学改革探索[J].广州化工,2011,39(6):163-166.

[3]方方,吴培云,朱业宝,等.药用有机化学本科教学实践与教学体会[J].广州化工,2010,38(4):230-232.

[4]郝文博,景德生,车文实.制药专业有机化学教学的研究与实践[J].大学化学,2012,7(6):21-33.

[5]王峰.食品专业有机化学教学中案例运用[J].广东化工,2013,40(21):168-169.

[6]曹顺生,胡杰.电子理论在有机化学教学中的灵活应用[J].江西化工,2008,3:141-142.

有机化学范文第3篇

关键词:有机化学;第二课堂;教学改革;应用型人才

高等教育是在完成了中等教育之后进行的专业教育和职业教育,是我国教育系统中整体关联的重要组成部分。高等院校作为高等教育实施的主要场所,其目的从来都不仅仅是人员习得某一专业技能,尤其是近年来,党和国家高度重视高校人才培养模式、学生的综合素质教育和全面成长成才,因此,高校承担着为祖国培养社会主义事业的合格建设者和可靠接班人的重任。对于学生而言,大学时期培养的创新思维、创新能力和创新素质至关重要。尤其是新工科院校,采取新型的教学手段提升大学生实践能力和创新能力势在必行,而教学过程的创新则是最根本、最直接的方法和手段[1]。

1第二课堂在“有机化学”课程中实施的必要性

经查阅,第二课堂最早出现在《高等学校管理》一书中,是我国著名教育家朱九思提出的。第一课堂是目前高校人才培养的主要途径,是建立在人才培养方案之上的课程设置、安排、教学实施过程,是教师在规定的时间段内依据教学大纲和教材而进行的课堂教学活动[2-3];第二课堂,是较第一课堂而言,是指在第一课堂之外开展的各种教学活动,其泛指在正常教学任务以外,组织和引导学生开展的课外教学活动,其形式更加活泼,内容更加丰富,学生的参与度也更高[4-5]。作为推行素质教育不可缺少的一部分,在教学内容方面,第二课堂源于教材又不限于教材;在教学地点上,既可以在学校的实验室或者教室,也可以在学校以外的工厂或者企业;就教学组织而言,是学生根据自己的特长、兴趣和爱好,有选择性地自愿参与,没有强制要求学生必须参加,因此,第二课堂具有不可代替的地位,并与第一课堂相辅相成。“有机化学”是化学学科的一个重要分支,是研究有机化合物的组成、结构、性质、相互转化、合成以及与此相关的理论问题的学科。作为高等学校食品、化学、生物、农林等专业的一门必修基础课程,“有机化学”课程要求学生通过理论学习和实验掌握并运用一些常见有机化合物的化学性质,掌握有机化学的基本理论、基本知识和基本技能。笔者所在有机化学教研组以第二课堂的形式对“有机化学”课程的教学内容及教学方式进行了改革。本文就实施过程中,第二课堂活动对学生创新精神培养、应用能力强化、科技素养形成的创新能力进行总结和思考。

2传统“有机化学”教学模式

“有机化学”作为笔者所在学院食品科学与工程、食品质量与安全、化学工程与工艺、高分子材料与工程等专业的一门专业基础课程,具有教学内容丰富、知识点零碎复杂、理论抽象等特点,在学生心目中,“理解难、记忆难、考试难”是“有机化学”的标签。这是因为“教师在课堂上讲,学生被动地接受”的传统教学模式导致在“有机化学”理论课的教学过程中,课程内容枯燥,不易激发学生的学习兴趣,很难提升学生的创新和探究意识[6]。为了改变该课程理论教学中出现的学生被动学习现状,进一步调动学生的学习兴趣,提高教学质量,尤其是提高一些高中阶段没有选修过“有机化学”课程的学生的学习效果。本研究通过引入第二课堂活动形式,旨在对“有机化学”理论教学形式及效果进行改革,更加注重培养学生的学习习惯,激励学生的学习兴趣,由被动学习转变为主动学习,从而提升学生创新和解决问题的能力,以期提高“有机化学”教学质量。根据我校人才培养方案的要求,“有机化学”在食品科学与工程和食品质量与安全专业的课时量为48学时,理论教学是采用龙跃、杨贯羽主编,高等教育出版社出版的《有机化学》,全书共16章,包括绪论,烷烃和环烷烃,对映异构,不饱和烃,芳香烃,卤代烃,醇酚醚,醛酮醌,羧酸和取代羧酸,羧酸衍生物,杂环化合物,糖类,氨基酸、多肽、蛋白质和核酸,脂类和甾族化合物,有机波谱学等教学内容;化学工程与工艺和高分子材料与工程专业的课时量为64学时,理论教学采用华东理工大学有机化学教研组主编,高等教育出版社出版的《有机化学》,全书共16章,包括绪论,烷烃和环烷烃,立体化学,烯烃,炔烃二烯烃,有机化合物的结构鉴定,芳烃及非苯芳烃,卤代烃,醇、酚和醚,醛和酮,羧酸及其衍生物,含氮有机化合物,糖类,氨基酸、多肽和蛋白质,核酸,有机合成等教学内容。尽管为保证学习内容的完整性,我们对不同专业的学生使用的教材进行了区分,但课时量的限制导致“有机化学”的教学内容对于准备考研的学生来说是远远不够的,尤其是对于把“有机化学”作为专业课程的学生。“有机化学”教学过程中,学生缺少独立思考的时间和空间,学起来就会觉得枯燥乏味,缺少兴趣和热情。在这种模式下,教师需要在有限的时间内传授给学生教学大纲上规定的教学内容,大部分学生只能使用所谓的套路去解题,很难做到基本技能的掌握,对灵活运用所学的化学知识去解决实际问题的能力的培养更是难以实现。即使开设了“有机化学实验”课,受到课时的限制,也只能做一些验证性的实验,而对于综合性和创新性的实验做得很少,因此,创新能力的培养对于“有机化学”学科一直都是一个大缺口。

3第二课堂在“有机化学”教学中的应用

“有机化学”教研组经过长期的研究发现,第二课堂只有和第一课堂切实结合起来,才能在培养学生的创新精神、创新能力、综合素质等方面发挥最大效能。因此,“有机化学”第二课堂是在按照教学大纲实施课堂学习的基础上进行的校园和社会实践活动,主要从学生参与教师科研、大学生创新创业项目和“挑战杯”项目、开放实验室项目以及假期“三下乡”和科普宣传活动等方面实施。在整个过程中除给学生教授课本内容外,更加着重对学生进行实践能力锻炼,优良科学素养、创新能力和协作精神的培养。

3.1学生参与教师科研

高校教师不仅承担着教书育人的责任,科研同样必不可少。在新晋本科院校中,以笔者所在学校郑州工程技术学院为例,由于学校目前没有硕士学位授予点,教师进行科研的力量主要是教师个人和本科生,有机化学教研组利用学校目前的现状,在第二课堂教育中与自身科研相结合,坚持“教学促进科研、科研反哺教学”的原则,成立了一个由资深教授带领,以多名年轻博士教师为核心的有机化学教研团队。学生参与教师的研究课题时,我们采取“双选”制度,老师们会把自己的研究方向发给学生,学生根据自身的兴趣和特长选择老师,老师们也会对学生进行谈话以确定该学生是否可以参与自己的课题研究。经过近四年的研究,团队共吸收了50余名本科生参与了教师科研项目。在进行科学研究的过程中,学生兴趣和用心程度远远大于理论课堂。在实验中遇到的问题,促使他们主动进行文献查阅和相关软件的学习应用,并且与老师心理上的代沟也在与老师更加频繁的交流中逐渐消除。通过近两年的学习研究,学生的科研能力和创新能力都得到了很大的提高。据统计,这部分学生共发表科研论文10余篇,并有20余名学生通过了研究生考试。结果表明,学生参与教师科研的第二课堂不仅提高了学生的研究水平,为其以后深造打下了基础,同时对学生理论课的学习有很大的促进作用。

3.2参与大学生创新创业训练计划项目、“挑战杯”项目

大学生创新创业训练计划项目和“挑战杯”项目都是为了培养创新型人才而设立的具有竞赛性质的部级项目,一直以来都受到有机化学教研组的重视。当代大学生有很强的挑战欲,因此对参与上述两个项目有很强的积极性。自从我校第一届本科生入学以来,有机化学教研组就鼓励学生参加此类具有竞赛性质的科研项目,并且形成了由优秀老师指导,学生自主开展学术研究的合作模式。经过通力合作,有机教研组一共指导了30余名学生参与了此类竞赛,并且先后斩获了部级和省级多个奖项。通过具有竞赛性质的第二课堂,不仅锻炼学生的创新能力、团结协作能力和心理素质,更能在学院内形成一种学术研究氛围,为学习后续课程和培养造就应用型人才打下了一定的基础。

3.3开放实验室项目

开放实验室项目是学校用来开发学生创造性思维,鼓励学生动手做实验而开展的开放性实验项目,该项目由老师和学生共同参与申请,课题内容可以是学生自身发掘的趣味性实验,也可以是老师关注的热点问题,老师和学生通过共同探讨来确定研究项目,完全以学生为主体,老师负责指导和答疑。比如:在对2018级高分子材料与工程专业的学生授课时,在讲授“醛酮的氧化和还原”一节时,学生对各种氧化剂和还原剂的性能比较感兴趣,在开放实验室项目申请时,在“给-受体结构的小分子用于光致发光材料”的项目中,老师设计了二苯甲醇单体,在其制备的过程中,我们特地对基础反应“二苯甲酮的还原反应”进行了重复,并且要求学生尝试用不同的还原剂(四氢化铝锂、硼氢化钠、氰基硼氢化钠)进行反应。在告知实验试剂的危险性和注意事项后,学生通过自主查阅文献,单独完成了上述反应,经过处理分别得到了65%、93%和42%的反应产率,这样的结果既训练了学生查阅文献、实际操作的能力,又对课堂中学习的内容进行了复习和巩固。

3.4假期“三下乡”活动以及科普宣传活动

2021年是中国共产党成立100周年,也是打赢脱贫攻坚战,全面建成小康社会的胜利之年。我校积极响应国家政策,深入推行精准扶贫,扎实推进科技扶贫工作,并组成了科普小队赴河南省扶沟县进行“推进精准扶贫、校地结对帮扶、共建科普家园”的科普宣传活动;赴河南省鹿邑县开展“传承百年党史,助力乡村振兴”暑期社会实践活动,以上活动都是很好的第二课堂,有机化学教研组也都有老师参与其中的指导工作,学生负责查找资料,整理素材。在科普宣传活动和暑期社会实践活动中,学生以“生活中的化学”为主题,进行科普宣传,如食品的七大要素:碳水化合物(淀粉、糖等)、脂肪、蛋白质、维生素、矿物质、纤维素和食品添加剂(防腐剂、调味剂、乳化剂、稳定剂、甜味剂、色素等等),这些无一不与有机化学有关;然后,从衣、食、住、行各方面常见的有机化学元素为切入点,如人体中分布最广的有机物——糖;人体内的燃料——脂肪;人生命的存在形式——蛋白质;生命的根源物质——核酸;生命反应中的催化剂——酶(具有生物活性的蛋白质);维持生命的营养素——维生素等。随着有机化学、高分子化学的发展,人类生活产生了巨大的变化,有机高分子材料逐步渗透到人类生活的各个领域,人类将从现在的钢铁时代进入到全盛的高分子时代,从第一个高分子材料酚醛树脂问世以来,纤维、粘合剂、人造医药、人造心脏等相继出现。可以毫不夸张地讲,人类的衣、食、住、行都离不开有机化学,从而让人们对化学有了全新的认识。学生通过对这些知识的梳理和科普宣传,自身的知识储备和科普能力也得到了很大的提高。

4在有机化学中开展第二课堂的效果和意义

拓宽学习视角,学生参与第二课堂,需要比较成熟的理论体系和基础,在此过程中,随着研究的深入,学生的自主学习能力不断增强,研究内容会变得更加全面和具体,并对理论学习有了更大的兴趣;学生的潜力是无限的,随着研究的进行,学生甚至可以开拓出新的研究领域,完善研究体系,教学相长大抵就是这样。很多学生进入大学校园以后,思想放松,行为怠慢,时间分配不合理,学习成绩下降。在第二课堂,经过老师的引导,学生很快适应了大学生活,合理分配自己的课余时间,学生的学习负担和压力反而逐渐减轻,学习积极性大幅提高。增加学生和老师的联系,让老师有机会与学生有更多的接触,笔者认为这一点非常重要,随着老师和学生年龄的差距越来越大,代沟在所难免,再加上学生课余活动较多,让他们放下戒备与老师进行心与心的交流就显得弥足珍贵。通过第二课堂让老师实时了解学生的心理和行为,对老师们的教学起到了很大的促进作用。

5结束语

随着教学硬件和软件的改善,以教师为主导,忽视学生地位的传统教学方式正在被打破,教学内容更加注重对学生人文素养、创新能力、实践能力的培养。我们通过对大学生第二课堂的内涵与外延、其与素质教育的适应性、学生综合能力的发展以及人才培养模式进行了研究,结果表明,第二课堂可有效提高大学生的综合素质、创新能力、实践能力,是学生人格培养、科学素养等方面培养的重要途经。

参考文献

[1]李敏娜,赵明.本科生第二课堂创新课题在《无机化学》教学改革中的作用[J].医学教育管理,2016,2(2):39-41.

[2]夏薛梅,张竞月.地方应用型高校“第二课堂成绩单”制度实践探究:以凯里学院为例[J].凯里学院学报,2021,39(5):112-117.

[3]郭鹏虎,康新平,胡炜杰,等.发挥科研第二课堂作用,促进化学类本科生理论知识学习[J].广东化工,2020,47(13):223-225.

[4]周立明,高丽君,万慧杰,等.第二课堂“增强改性”高分子材料与工程专业大学生应用创新能力的探索与实践[J].河南化工,2013,30(6):61-63.

[5]郑彩娟,曾尾女,周学明,等.第二课堂在大学药物化学教学中的实践初探[J].广东化工,2021,48(5):246-247.

有机化学范文第4篇

为了培养矿物分选加工和矿产资源综合应用领域的工程技术人才,有机化学的教材内容应以培养学生的科学思维方法,分析问题、解决问题的能力和创新能力为目标,突出矿物加工工程专业特点,着力拓宽学生知识面。据此,本课程选择的是获得第三届国家教委优秀教材一等奖,由徐寿昌主编的《有机化学》,该教材按照官能团系统分类,每一个章节介绍一类有机化合物,而每一章节又按照结构、制备方法、物理和化学性质为主线,便于学生归纳总结和综合应用。但是在2011年我校在本科生培养方案的调整中,将矿物加工工程专业有机化学的教学课时由64学时缩减为48学时,有机化学的教学内容必须做出相应的调整。首先,我们贯彻“少而精”的原则,对教学内容进行了优化处理,在缩减课时的情况下,精选本学科中最基本、最重要、最精华的部分作为重点教学内容。例如,教材中烷烃、烯烃、炔烃、脂环烃、芳烃、卤代烃、醇和醚、酚和醌、醛和酮、羧酸、胺、杂环化合物等每一个章节都包含有机化合物的分类和命名,而很多学生在高中阶段对这些内容略有掌握,因此我们在第一章有机化合物的分类中,补充有机化合物的命名,将有机化合物按照官能团命名方法进行归纳和总结,后面的章节中就不再介绍。教材中某种有机化合物的制备反应和另一种有机化合物的化学反应前后重复介绍,可以将这一部分内容合并简化。以醇制备卤烃为例,教材第九章卤烷的制备方法中介绍了醇与氢卤酸作用,而第十章醇的化学性质又详细介绍了卤烃的生成,将这两部分内容整合有助于学生的理解,避免了重复。教材中立体化学的内容比较抽象,对学生的空间想象力有一定的要求,而立体化学和矿物加工的专业知识关联较少,我们将其内容适当简化删减。其次,为了强调矿物加工专业特色,激发学生对专业的兴趣,有机化学的教学内容必须重点讲授一些和专业相关的内容。例如,我们学校的矿物加工专业主要是面对煤炭行业,学生必须对煤的相关知识了解透彻。煤是由有机质和矿物质组成,煤中的有机质又是由苯环、脂环、杂环和一系列的含氧、硫、氮的官能团组成,要认清煤的大分子结构,必须掌握好有机化学中芳烃、环烷烃、酚和杂环化合物这些章节的内容,另外煤经常发生的一些化学反应,如氧化反应、裂解反应、芳构化反应、加氢反应、缩聚反应、脱氧反应和磺化反应等也渗透在有机化学各章节中。煤的浮选过程中浮选药剂分为捕收剂、起泡剂和调整剂三种,这些药剂大多是有机化合物。捕收剂主要是煤油、轻柴油等,它们是石油裂解的馏分产品,主要是C11-C16的烷烃,在有机化学烷烃的学习中可以介绍;起泡剂包含天然起泡剂松醇油(α-萜烯醇),工业副产品起泡剂杂醇和仲辛醇,人工起泡剂醚醇类化合物,在有机化学萜类、醇类和醚类化合物的讲授中介绍;调整剂主要是一些乳化剂和絮凝剂,涉及有机化学中高分子聚合物的知识。水煤浆是一种新型的煤基流体燃料,由煤70%、水30%和少量添加剂经一定工艺流程加工而成,添加剂起着关键作用。水煤浆添加剂中主要是分散剂和稳定剂,分散剂是磺酸盐、羧酸盐、聚烯烃类化合物,稳定剂是高分子表面活性剂、聚丙烯酸盐类化合物,这些涉及羧酸和高分子聚合物的相关知识。目前,多学科交叉、渗透、融合,以基础知识与专业知识密切结合为切入点,将相互具有内在联系的有机化学、煤化学、选矿学的教学内容融合,将打破过去有机化学、煤化学和选矿学在课程设置上过于独立、缺乏联系的局面,整合原有课程内容,拓展学生知识结构。

二、有机化学教学方法的改革

传统教学方法以教师在课堂上的“填鸭式”教学模式为主,往往忽略了学生的主体性,不利于学生自主学习和创新能力的培养。为了培养学生的自学能力和思考能力,提高教学效率和质量,我们在教学中采用了灵活多样的教学方法,通过启发式、互动式和讨论式等多种教学方法,引导学生课堂上积极思考,独立解决问题。在教学过程中我们增加一些教科书上没有列出的反应及其具体应用实例,将同类型的反应随时进行总结,既可提高学生的学习兴趣和积极性,又可开拓学生的视野和扩大知识面。例如,水煤浆添加剂中普遍用到的分散剂是萘磺酸盐,在萘磺酸盐的制备过程中涉及我们所学有机化学中萘的磺化反应,萘在165℃时与浓硫酸反应的主要产物是β-萘磺酸,β-萘磺酸经过与甲醛发生缩合反应后与碱中和即可得到我们所需的产品萘磺酸盐。学生通过这个实例的学习,将会加深对萘的磺化反应的认识,同时拓宽了知识面,还与所学的专业知识也联系起来。FS-201作为一种浮选剂在很多选煤厂使用,它的药剂用量比煤油低30%左右。这种药剂的主要成分是轻质烷基苯。这种药剂的合成涉及有机化学中最著名的傅克烷基化反应。它的合成是烯烃与苯在三氯化铝的催化作用下进行傅克烷基化反应,反应物经碱洗、水洗再经脱苯、精馏,截取255℃以前的馏分。课本中一个普通的化学反应在工业上得到应用,学生将会印象深刻。通过这些实例的学习,学生发现有机化学课程并不是完全和自己所学的专业没有关系,专业知识也并不是深奥难懂,基础课程和专业课程相辅相成,融会贯通。

三、有机化学教学手段的更新

有机化学范文第5篇

[关键词]有机化学;课程思政;旋光异构;爱国精神

随着科技和产业变革的新一轮兴起,深刻影响着人们现在的思维方式、学习方式和发展方式。在这个信息爆炸的时代,信息量和信息获得性显著增加,而信息质量参差不齐,因此引导青少年学生对信息的辨别、吸收尤为重要。主席指出,我们党立志于中华民族千秋伟业,必须培养一代又一代拥护中国共产党领导和我国社会主义制度、立志为中国特色社会主义事业奋斗终身的有用人才[1]。特别是当代大学生,即将成为建设祖国和世界的中坚力量,大学生的思想高度与方向决定祖国未来的发展的高度与方向。师者,传道授业解惑也。课程思政对于大学教育至关重要,不仅在思政课堂上,专业教学中也需要将专业知识与思政育人相互交融,致力于培养有理想、有道德、有能力、有纪律的四有青年。在药学专业“有机化学”教学中推进思政建设,课程的讲授过程中,根据所讲章节内容以多以案例形式讲授爱国主义、实事求是、严谨科学作风、科学发展观、绿色经济、理论联系实践、资源开发与保护、科技是第一生产力等思政元素。本文以旋光异构一章为例将课程思政与专业知识的融合,分别从旋光异构体的发现、旋光异构的性质、对旋光异构化合物的重视、化学反应中旋光性的应用四个方面与思政结合授课。

1“旋光异构”课程思政目标

1.1本章专业课程目标

通过本章的学习,学生能够了解旋光异构体的发现史;掌握对映异构与分子结构的关系;掌握对映体、非对映体、外消旋体、内消旋体等基本概念;掌握旋光异构化合物的性质;了解环状化合物及不含手性碳原子化合物的对映异构;了解外消旋体的柝分原理及方法。

1.2本章思政课程目标

通过学习旋光异构体的发现史,树立科学严谨性的意识,增强学生的爱国精神。通过旋光异构化合物的性质的学习,增强实事求是的精神,即使结构与物理性质极其相似,但生理作用可能千差万别,通过“反应停”事件了解科学进步的曲折性与两面性。通过化学反应中旋光性的应用的学习,了解我们通过反向思维也可以进一步佐证科学假设的成立与否。

2专业内容与思政教育结合点

2.1旋光异构体的发现

旋光异构体的发现[2],源于1848年法国科学家LouisPasteur的一次实验,他发现无旋光活性的酒石酸钠铵晶体是两种晶形的混合物,两种晶体互为实物和镜像关系,形状相似但不能重叠,就像左手与右手。Pasteur借助放大镜,用镊子将两种晶体分开,分别溶于水,两者的物理性质几乎相同,均具有旋光活性,比旋光度大小相等,然而旋光方向相反。Pasteur由两种晶体的外形镜像关系,联想到酒石酸钠铵的分子结构的镜像性,认为物质的旋光活性是由于分子具有不对称的缘故。这一发现为其后的立体化学打下了基础。旋光异构体的发现说明科学的进步有偶然因素,也有迹可循,需要我们对科学保持好奇心,善于发现,乐于探究事物的内部规律。LouisPasteur不仅是一名化学家还是近代微生物学的奠基人,他研制出第一针鸡霍乱疫苗和狂犬疫苗,发明了巴氏杀菌法至今应用于食品行业[3]。最难能可贵的是,他的爱国精神。在普法战争期间,由于德国强占了法国的国土,巴斯德将波恩大学授予的名誉学位证书退还,并表示:“科学虽没有国界,但科学家却有自己的祖国”,充分表达了这位科学家的爱国情怀。而我们当代的著名化学家如屠呦呦,凭借青蒿素的研究而获得2015年诺贝尔奖。培养爱国情怀有利于激发大学生的爱国主义情感,树立正确的政治观和价值观,强化民族使命感。[4]当前国际局势风云变幻,中国作为一个发展中国家,与发达国家在一些科学技术领域还有一定的差距,青年大学生更需要自立自强、踏实学习、求真探索,为自己的祖国在自己的领域做贡献。

2.2旋光异构化合物的性质

旋光异构体指构造相同,构型不同,互为实物和镜像关系而不能重合的立体异构体,又称为对映异构体。对映体的等量混合物为外消旋体,无旋光性,可拆分成右旋和左旋两个有旋光活性的异构。以酒石酸为例,表1为(+)-酒石酸、(-)-酒石酸、内消旋酒石酸(meso-酒石酸)、(±)-酒石酸的物理性质[5]。由表1可见,一对旋光异构体,分子式相同,其沸点、熔点、凝固点等物理性质相同,而空间排列顺序不同,其生理作用可能完全不同。例如,右旋葡萄糖在动物代谢中能起独特的作用,具有营养价值;而左旋葡萄糖不能被动物代谢。氯霉素有四种旋光异构体,但是只有一种具有抗菌作用。[6]提示我们对旋光异构体应用时,即使结构与物理性质极其相似,但生理作用可能千差万别,切不可混为一谈。

2.3对旋光异构化合物的重视

对旋光异构化合物的重视,源于“反应停”事件。1957年,由西德格兰泰(ChemieGrünenthal)药厂开发的药物沙立度胺上市。由于沙利度胺能在妇女妊娠期控制精神紧张,防止孕妇恶心,并且有安眠作用,因此又被叫作“反应停”。1959年,西德各地出生过手脚异常的畸形婴儿。1961年,澳大利亚悉尼市妇产医院医生麦克布里德(WilliamMcBride)提出“反应停”是婴儿畸形的元凶。截至1963年在世界各地,如西德、美国、荷兰和日本等国,由于服用该药物而诞生了12000多名这种形状如海豹一样的婴儿。[7]研究发现,沙利度胺有两种构型,是一对旋光异构体,沙利度胺R型具有镇静作用,S型具有强烈致畸作用。近年来,随着对沙利度胺的进一步研究,发现其还具有一定的抗癌、抗炎及对红斑狼疮具有一定的治疗作用。[8]“反应停”事件如事物的两面性,同一个药,在不同的科学认知下,有截然不同的作用。“反应停”的悲剧无疑是促使人类对药物安全性评价深刻反思的重要事件。反应停事件促使药物管理机构和毒理学专家对现有的药物安全研究重新思考。20世纪70年代,美国食品药品监督管理局对所管辖的产品的安全性研究报告的可靠性产生强烈怀疑,从而对其境内的研究机构展开调查。调查结果显示,尽管也存在故意隐瞒对产品不利的实验结论的情况,但广泛存在于各个企业、研究机构、学校中的更严重的问题是安全性实验设计、进行和报告过程中存在的缺陷,从而导致报告研究的可信性严重降低。针对这类情况,美国食品药品监督管理局于1976年颁布了药品非临床研究质量管理规范(GLP)。我国从1991年开始起草GLP,1993年颁布了GLP。[9]

2.4化学反应中旋光性的应用

物质的旋光性属于立体化学中的内容,立体化学除了对于了解一些化合物的性质有帮助外,它对反应历程亦能给出其它方法所不能提供的傍证。一个正确的历程应能说明包括立体化学在内的所有实验事实。所以立体化学对反应历程的测定和研究具有重要的意义。如在卤代烃的卤代反应中,烷基游离基其中心C原子是sp2杂化,呈平面三角形,Cl2从平面两侧进攻烷基游离基其中心C原子的几率是相等的,因此产生等量的对映异构体,如图1。产物是外消旋体,没有旋光性。立体化学知识为反应历程提供了有力的根据。在烯烃的加成反应中,顺式2-丁烯加溴得到外消旋体,如图2。由于形成了环状结构的翁离子中间体,这样既阻止了环绕碳碳单键的自由旋转,同时也限制了Br-只能从三元环的反面进攻。因为两个C原子的环境相同,所以Br-进攻两个C原子的机会均等,故得到的是外消旋体。现在通过核磁共振谱实验也说明了溴翁离子的存在。科学的发展不断刷新着我们的认知,我们通过反向思维也可以进一步佐证科学假设的成立与否。

3课程思政的教学形式的探索

3.1案例式、讨论式与多媒体联合教学

课堂作为课程思政的主渠道,在有机化学教学过程中,通过形式多样、丰富多彩的教学方式,以案例式、讨论式与PPT、动画、视频等多媒体联合等方式将思政元素“立德树人”的理念,融入到有机化学课堂教学中,打造“课中课”;教育学生用爱国主义、辩证唯物主义、历史唯物主义的思维看问题,要遵循客观规律、“理论联系实际”,要有严谨求实、“实事求是”的学习态度,培养学生不断学习和认真钻研的科学素养,从而潜移默化地把思政元素融入有机化学课堂教学中。如在“旋光异构”章节中,以PPT中添加动画的方式演示旋光异构体的结构特点,请学生利用球棍模型教具动手组合一对旋光异构分子,在课后查阅具有旋光异构体的代表性药物,及沙利度胺的现代药理临床作用。

3.2线下线上混合式教学

课堂作为虽然课程思政的主渠道,但随着网络科技迅速发展,特别是近两年随着疫情的反复,线上教学在思政课程中的教学中越发重要。目前本门课程采用的线上教学主要为:在“学习通”平台建立“有机化学课程”视频、PPT课件、动画与作业练习,在“腾讯会议”软件中直播课程相结合。在未来有机化学的线上课程建设中,将继续探索适合教学的平台和教学方式,打造有机化学思政课程的精品课程。

4结语