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[關(guān)鍵詞]研究型大學(xué);有機(jī)化學(xué);教學(xué)探索;創(chuàng)新能力
在我國工科院校,不論理科方向還是工科方向,有機(jī)化學(xué)都是相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課,有機(jī)化學(xué)的教學(xué)在學(xué)生的知識體系中占據(jù)著舉足輕重的地位。同時(shí),有機(jī)化學(xué)教學(xué)的實(shí)踐與探索一直在進(jìn)行,經(jīng)過幾十年的發(fā)展與改革,市面上針對有機(jī)化學(xué)的教材層出不窮,但萬變不離其宗,歷來有機(jī)領(lǐng)域所建立起來的基礎(chǔ)知識、基本原理不變,仍然是我們教學(xué)工作者需要講授的基本內(nèi)容與重點(diǎn),也是對學(xué)生提出的基本要求和研究型大學(xué)要求學(xué)生所必須理解、掌握與融會貫通的基礎(chǔ)知識。在信息化技術(shù)改革與飛速發(fā)展的今天,學(xué)生獲取知識與信息的手段和方法比以往發(fā)生了天翻地覆的變化,這就對我們現(xiàn)在大學(xué)課堂的教學(xué)模式與方法提出了更高的要求,特別是對于工科專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué),不僅要與時(shí)俱進(jìn),更要推陳出新,從課程中引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)與課本知識學(xué)習(xí)無縫銜接。但目前存在這樣的問題:一是學(xué)生群體用于科學(xué)文化知識的學(xué)習(xí)意識和學(xué)習(xí)能力發(fā)生了較大的質(zhì)變。近幾年來,高?;旧嫌瓉砹藲v史上獨(dú)生子女比例較高的一批批大學(xué)生,個(gè)性強(qiáng)但獨(dú)立性也稍差,用于對課本知識學(xué)習(xí)的時(shí)間不多動(dòng)力不足[1]。二是先進(jìn)電子科技的發(fā)展,查文獻(xiàn)搜索科技信息以及互相之間的信息交流更加便利和及時(shí),為學(xué)生提供了便利的同時(shí)卻也給學(xué)生帶來了消極的影響,多數(shù)學(xué)生基本不動(dòng)手做筆記,而是依賴于教師的課件及希望教師所劃出的考試重點(diǎn),對化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理理解不透甚至不理解。三是由于課時(shí)的壓縮,系統(tǒng)復(fù)習(xí)的時(shí)間不夠,造成學(xué)生復(fù)習(xí)的倉促和顧此失彼。四是理論教學(xué)內(nèi)容乏味單一,無法與基本的生產(chǎn)生活實(shí)際相聯(lián)系,引起學(xué)生感興趣的新東西新內(nèi)容太少,教學(xué)效果不好[2]?;谶@些問題,結(jié)合我校實(shí)施研究型大學(xué)發(fā)展模式的啟動(dòng),我們從教學(xué)內(nèi)容方面突出工程特點(diǎn)、教學(xué)方法方面實(shí)踐有效學(xué)習(xí)、教學(xué)手段上引入新式工具及教學(xué)目標(biāo)上注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力四個(gè)方面對有機(jī)化學(xué)教學(xué)進(jìn)行了初步的探索與實(shí)踐,建立了一套適合于工科專業(yè)的有機(jī)化學(xué)教學(xué)模式,增強(qiáng)了學(xué)生對有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,提高了教學(xué)質(zhì)量。
1教學(xué)內(nèi)容上突出工科特點(diǎn)
有機(jī)化學(xué)就是研究有機(jī)化合物的化學(xué),是研究有機(jī)化合物的來源、制備、結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用及其有關(guān)理論和方法的科學(xué)。有機(jī)化學(xué)不僅是化工專業(yè)的重要基礎(chǔ)課,也是我校礦物加工專業(yè)和環(huán)境工程專業(yè)的必修基礎(chǔ)課之一。在人類更加關(guān)注地球的生存環(huán)境和追求無害化生活質(zhì)量的今天,有機(jī)化學(xué)的地位已經(jīng)越來越突出,其原因是多類行業(yè)的污染排放控制中毒害最大也是最難處理的那部分有害物質(zhì)大多與有機(jī)結(jié)構(gòu)的物質(zhì)有關(guān),因此對有機(jī)物質(zhì)的認(rèn)識、研究與分析是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)環(huán)?;l(fā)展所必備的知識與技能[3]。有機(jī)化學(xué)教學(xué)已經(jīng)延續(xù)了上百年的歷史,教學(xué)內(nèi)容幾十年不變但工科性不強(qiáng),因此,對于我校研究型工科大學(xué)的特點(diǎn),在教學(xué)內(nèi)容安排上我們突出工科特點(diǎn),由基本的有機(jī)合成原理引伸出這些原理在最新的科研領(lǐng)域中的應(yīng)用,即能引發(fā)學(xué)生極大的課堂興趣,又能拓寬學(xué)生的知識面,為后續(xù)專業(yè)領(lǐng)域的研究奠定一定的基礎(chǔ)。首先,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精簡和側(cè)重點(diǎn)劃分式講解。目前,我校有機(jī)化學(xué)課程選擇的是由徐壽昌主編的高等教育出版社的《有機(jī)化學(xué)》作為教材,并且根據(jù)我校學(xué)科特點(diǎn)及調(diào)整后的培養(yǎng)方案,將前十七章即從緒論、烷烴至雜環(huán)化合物作為教學(xué)內(nèi)容,該教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置是按官能團(tuán)分類方式進(jìn)行安排,從各章的內(nèi)容結(jié)構(gòu)來看,基本上每章內(nèi)容分為三大部分,第一部分為含有相同官能團(tuán)的有機(jī)化合物的基礎(chǔ)性質(zhì),包括分子結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征、物理性質(zhì)和波譜特征等;第二部分為相同類官能團(tuán)有機(jī)化合物的制備方法與反應(yīng)、化學(xué)性質(zhì)與反應(yīng)機(jī)制,此部分是有機(jī)化學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容,也是有機(jī)化學(xué)教學(xué)的核心部分;第三部分為含有此類官能團(tuán)有機(jī)化合物的典型代表。根據(jù)這樣一條主線,每章內(nèi)容都有相同的規(guī)律性,便于學(xué)生總結(jié)歸納,同時(shí)把章節(jié)之間相互交叉的內(nèi)容前后滲透著講解,比如后面章節(jié)有機(jī)化合物制備的化學(xué)反應(yīng)與前幾章節(jié)化合物化學(xué)性質(zhì)的反應(yīng)部分相互重疊,講課時(shí)進(jìn)行了簡化合并,讓學(xué)生一目了然。從工科體系對有機(jī)化學(xué)知識的要求來看,每章的第一部分為物質(zhì)基礎(chǔ)知識,內(nèi)容基本雷同,這部分在緒論的有機(jī)化合物的分類和命名中系統(tǒng)講解后,后面章節(jié)不再累贅,完全可以靠學(xué)生自學(xué)解決,既能訓(xùn)練學(xué)生的總結(jié)歸納能力,又能讓學(xué)生學(xué)會自己思考得出其中的規(guī)律性,有助于對基礎(chǔ)理論的理解、掌握與記憶。而第三部分內(nèi)容則相對簡單易懂但又有些過時(shí)和繁瑣,因此完全可以不放在課堂講解,只作為一種常識留給學(xué)生自學(xué),把更多的課堂時(shí)間用于擴(kuò)展第二部分內(nèi)容并向工科基礎(chǔ)延伸。其次,對重點(diǎn)內(nèi)容突出工科特色,強(qiáng)化有機(jī)化學(xué)在實(shí)踐中的作用。工科最大的特點(diǎn)在于通過學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)借助于工藝過程不僅僅是解決能得到什么,還要從原材料的來源、工藝路線、條件、以及產(chǎn)率等多方面考慮,而這些工程特點(diǎn)的內(nèi)容通過引入有機(jī)化學(xué)最新的科研動(dòng)態(tài)和應(yīng)用成果體現(xiàn)出來,這也是最能引起學(xué)生極大學(xué)習(xí)興趣的方式之一。大學(xué)生的課堂教學(xué),調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是教學(xué)過程中最為重要的一個(gè)方面,在精簡教學(xué)內(nèi)容、適當(dāng)刪除部分過時(shí)和繁瑣部分內(nèi)容的背景下,將經(jīng)典有機(jī)化學(xué)理論與相關(guān)學(xué)科前沿發(fā)展相結(jié)合,適當(dāng)交叉講述與有機(jī)化學(xué)關(guān)系密切學(xué)科的新成果、新方法和新技術(shù),如材料、環(huán)境、食品、能源等等,讓學(xué)生感受到有機(jī)化學(xué)與我們身邊的生活息息相關(guān),既能激發(fā)學(xué)生聽課與思考的動(dòng)力,引發(fā)學(xué)生的興趣,又能使學(xué)生充分體會到所學(xué)知識的實(shí)用性。例如,講解“苯酚與羰基化合物的縮合反應(yīng)”時(shí),這歷來都是學(xué)生最難以理解的幾個(gè)反應(yīng)之一,很可能因?yàn)殡y以理解而導(dǎo)致學(xué)生逐漸失去了興趣,有些學(xué)生甚至放棄了這一部分,造成對這部分內(nèi)容教師難教、學(xué)生難學(xué)的局面。為此,我們首先以生活中最新發(fā)生的事例——雙酚A事件開始:有機(jī)化合物雙酚A是世界上使用最廣泛的工業(yè)原料之一,在塑料制品中添加雙酚A可以使其具有無色透明、耐用、輕巧和突出的防沖擊性能等特性,廣泛用于水瓶、奶瓶、牙齒填充物等??墒亲罱l(wèi)生部明令禁止生產(chǎn)雙酚A塑料奶瓶,而且這個(gè)禁令最早由歐盟提出而且已經(jīng)在歐盟實(shí)施半年,但雙酚A依然以其不可替代的優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于其他方面。那雙酚A又是什么呢?雙酚A正是“苯酚與羰基化合物的縮合反應(yīng)”的一種產(chǎn)物,由此切入這一反應(yīng)類型機(jī)理的講解,將復(fù)雜繁瑣的有機(jī)反應(yīng)機(jī)制與生產(chǎn)生活實(shí)際產(chǎn)品相結(jié)合,不但可以激發(fā)學(xué)生的好奇心,更會讓學(xué)生帶著強(qiáng)烈的求知欲在腦海里留下深刻的印象,并為后續(xù)課程中雙酚A作為原材料去制備環(huán)氧樹脂的工程路線的學(xué)習(xí)做好了鋪墊。當(dāng)然,諸如此類的反應(yīng)機(jī)制大多都能與生產(chǎn)生活中的實(shí)例相結(jié)合,這些突出工科特點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容既能強(qiáng)化基礎(chǔ)又能保證教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性和先進(jìn)性,使學(xué)生充分體會到所學(xué)知識的可用性。再者,教學(xué)過程中滲透綠色化學(xué),增強(qiáng)環(huán)保意識。有機(jī)化學(xué)的基本反應(yīng)類型中有些化學(xué)反應(yīng)盡管典型但后來在應(yīng)用過程中綜合考慮環(huán)境污染問題,已經(jīng)過時(shí)或基本已被淘汰,對于這些反應(yīng),在教學(xué)過程中可以適當(dāng)弱化其地位,只作為了解性內(nèi)容介紹;同時(shí),結(jié)合講授內(nèi)容適時(shí)補(bǔ)充一些綠色有機(jī)合成路線,提高學(xué)生的環(huán)保意識,使其感受到有機(jī)化學(xué)發(fā)展具備良好的應(yīng)用前景。例如,酯交換反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中的一大類,如聚碳酸酯的合成,作為一種工程塑料,聚碳酸酯是五大工程塑料中增長速度最快的,有機(jī)化學(xué)課程中是由雙酚A和光氣(COCl2)的酯交換法來合成,而Tundo報(bào)道了一種經(jīng)酯交換和縮聚反應(yīng)的綠色合成路線,先用二氧化碳代替光氣生產(chǎn)碳酸二甲酯,然后在固態(tài)熔融狀態(tài)下由雙酚A和碳酸二甲酯聚合生產(chǎn)聚碳酸酯。此工藝取代了常規(guī)的光氣合成路線,并同時(shí)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)綠色化學(xué)目標(biāo),一是不使用有毒有害的原料,二是不再使用可疑的致癌物——甲基氯化物作為溶劑。通過這樣的實(shí)例使綠色化學(xué)的概念深入人心,讓學(xué)生意識到有機(jī)化學(xué)反應(yīng)具備廣闊的可持續(xù)化發(fā)展的空間,同時(shí)也賦予了學(xué)生將來從事創(chuàng)新活動(dòng)的思考空間,學(xué)生對此充滿興趣,保證和提高了教學(xué)質(zhì)量。
2教學(xué)方法上踐行有效學(xué)習(xí)
有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容多、基本概念和理論復(fù)雜,需要記憶的化學(xué)反應(yīng)又多,因此,課堂講解起來顯得比較零散,尤其是講到后面幾章時(shí),學(xué)生也失去了耐心,造成了前后混淆或者是學(xué)了后面忘了前面的局面,復(fù)習(xí)的時(shí)候也是越復(fù)習(xí)越?jīng)]有信心[4]。但仔細(xì)研究發(fā)現(xiàn),按照官能團(tuán)分類的教學(xué)內(nèi)容安排,章節(jié)內(nèi)及章節(jié)之間內(nèi)容的規(guī)律性還是比較明顯的,因此,根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié),我們在教學(xué)過程中采取了隨時(shí)總結(jié)歸納的方式,把前后交叉的內(nèi)容串聯(lián)起來,合理科學(xué)地安排在有限的課時(shí)內(nèi),這樣能激發(fā)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效果的最優(yōu)化,引導(dǎo)學(xué)生將重要的知識點(diǎn)都能在課堂上最大化地消化與吸收,達(dá)到有效學(xué)習(xí)。例如:(1)對乙烯的氧化反應(yīng)產(chǎn)物,不同條件下有不同的氧化機(jī)制和產(chǎn)物,學(xué)生對此總是把握不好。為此,我們在綜合了所有章節(jié)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,對烯烴的氧化反應(yīng)條件及相應(yīng)的產(chǎn)物進(jìn)行了歸納,如圖1所示,這張圖就讓學(xué)生有了清晰的區(qū)別式記憶,不容易混淆而且對知識點(diǎn)的把握更加牢固。(2)有機(jī)化學(xué)中兩大類型的四種反應(yīng)貫穿教學(xué)內(nèi)容的始終,包括親電取代、親電加成、親核取代和親核加成四大反應(yīng),其反應(yīng)機(jī)理及反應(yīng)發(fā)生的方向與快慢的影響因素這部分知識是教學(xué)中的難點(diǎn),也是最容易讓學(xué)生感覺到雜亂無章的內(nèi)容。為此,我們采取了逐級總結(jié)、分步展開的方法進(jìn)行講解,先對鹵代烷烴的化學(xué)反應(yīng)總結(jié),三類反應(yīng):親核取代反應(yīng)、消除反應(yīng)和與金屬的反應(yīng);再對三類反應(yīng)進(jìn)行分類總結(jié),如鹵代烷烴的親核取代反應(yīng)歸納如圖2所示。這樣的講解與總結(jié)方式,很好地梳理了各類型反應(yīng)特點(diǎn)、機(jī)理與影響因素,如圖2所示,對學(xué)生理解與掌握難點(diǎn)內(nèi)容起到了一目了然的作用,不僅記憶起來容易而且能讓學(xué)生即時(shí)在課堂上把這些內(nèi)容消化掌握,提高了課堂學(xué)習(xí)效率。(3)醛酮類的化學(xué)反應(yīng)和β-二羰基化合物的化學(xué)反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn),在整個(gè)有機(jī)體系中占有舉足輕重的地位,其所參與的化學(xué)反應(yīng)是有機(jī)工業(yè)的基礎(chǔ)與紐帶。但教學(xué)過程中研究發(fā)現(xiàn),學(xué)生對這部分內(nèi)容特別容易混淆,分辨不清,甚至無法正確掌握其反應(yīng)機(jī)理和反應(yīng)產(chǎn)物。為此,我們對醛酮類官能團(tuán)的羥醛縮合反應(yīng)和交叉歧化反應(yīng)與β-二羰基化合物的合成即“三乙合成”反應(yīng)進(jìn)行類比式總結(jié)歸納,前后對照,找出其中的差異化,使學(xué)生對不同類型官能團(tuán)的反應(yīng)機(jī)理及產(chǎn)物有了明確的辨別與分析,同時(shí)記憶,達(dá)到了高效地掌握重點(diǎn)記憶重點(diǎn),學(xué)生也在最短的時(shí)間內(nèi)理解并掌握了這一部分即是重點(diǎn)又是最為復(fù)雜的內(nèi)容。通過這種逐級歸納、分類總結(jié)及類比式、區(qū)別式歸納教學(xué)方法,能讓學(xué)生對每一部分知識點(diǎn)都一目了然,有助于學(xué)生更快更牢固地理清容易混淆的內(nèi)容,既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,做到了課堂上有效學(xué)習(xí),又培養(yǎng)了學(xué)生自主的歸納總結(jié)能力。
3教學(xué)手段上拓展新型科技渠道
信息化技術(shù)的應(yīng)用為各行各業(yè)的工作帶來了前所未有的智能化工具,將其充分地應(yīng)用于教學(xué)工作中,也必將使教師的授課方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生深刻的變化,這些變化為我們開創(chuàng)了新的途徑和教學(xué)模式。同時(shí),學(xué)生對信息化工具的使用已經(jīng)成為常態(tài),觀看和應(yīng)用手機(jī)、電腦等影像與視頻也越來越方便和快捷,因此,我們所采用的教學(xué)手段完全有條件拓展更多更好更新型的信息化科技渠道。首先,電腦多媒體教學(xué)手段已經(jīng)很好地呈現(xiàn)出了其優(yōu)越性,在有機(jī)化學(xué)的教學(xué)工作中發(fā)揮了其不可替代的作用,因?yàn)橛袡C(jī)化學(xué)涉及大量的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、分子構(gòu)象、反應(yīng)機(jī)理等抽象性的概念,這些空間結(jié)構(gòu)不能只靠平面式的講解和學(xué)生的想象力去理解,而是在通過多媒體在教學(xué)課件中通過圖片、視頻及動(dòng)畫的方式,對開拓學(xué)生的空間意識、加深學(xué)生對抽象知識的理解與掌握起到了至關(guān)重要的作用,很大程度上激發(fā)起了學(xué)生的求知欲,更愿意去思考和提問,活躍了課堂氣氛的同時(shí)提高了教學(xué)質(zhì)量。再次,我們將新型的有機(jī)化學(xué)軟件引入到教學(xué)工作中,如ChemDraw、ChemWindow、ChemOffice等,這些桌面化學(xué)軟件不僅能更加準(zhǔn)確形象地描繪出有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu),還能夠以動(dòng)畫和三維Flash的形式展現(xiàn)出分子結(jié)構(gòu)的3D空間及分子軌道形成過程。這些軟件的使用豐富了多媒體教學(xué)的內(nèi)容,使多媒體更加形象生動(dòng),由此制作的多媒體課件更加美觀內(nèi)容更加充實(shí)和飽滿。與此同時(shí),教師還引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)使用這些軟件中的一種或幾種,增加學(xué)生對電腦的應(yīng)用技能,學(xué)生對此也有濃厚的興趣,因?yàn)檫@對學(xué)生將來的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和工作環(huán)節(jié)都頗有幫助。另外,微課是最新發(fā)展起來一種教學(xué)方式,以其靈活方便、針對性強(qiáng)、教學(xué)時(shí)間短和與教師隨時(shí)互動(dòng)的特點(diǎn),深受學(xué)生喜歡。在網(wǎng)絡(luò)、信息與通訊技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代,微課在大學(xué)教學(xué)中作為傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)的一種重要補(bǔ)充,可以為學(xué)生拓展學(xué)習(xí)資源,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化差異化教學(xué),滿足不同學(xué)生對不同知識點(diǎn)的按需學(xué)習(xí),幫助學(xué)生鞏固課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容并進(jìn)行自我查缺補(bǔ)漏,尤其對對學(xué)有余力的學(xué)生起到了更大的幫助作用。比如我們用微課建立了涉及格利雅(Grignard)試劑的各種合成反應(yīng),并把由此建立了一張合成各類有機(jī)化合物的網(wǎng)狀散射圖,將各種醇(伯、仲、叔醇)、羧酸及酮的合成方法、合成路線與合成機(jī)理呈現(xiàn)得淋漓盡致,微課里的視頻將授課內(nèi)容大幅濃縮,將簡單易懂的知識點(diǎn)去掉而僅保留難點(diǎn)重點(diǎn),學(xué)生能夠做到專注地記憶與思考;同時(shí)附有習(xí)題與測試可供學(xué)生加以鞏固,這在接下來有機(jī)合成題的課堂練習(xí)與檢測中明顯地體現(xiàn)出來,以往學(xué)生對大部分有機(jī)合成題目都感到無從下手,不知道從哪里開始,不知道用哪類簡單有機(jī)物質(zhì)去合成,更不知道用什么方法或路線來合成,而通過這樣的方式授課,既讓學(xué)生抓住了課堂內(nèi)容的主線又讓學(xué)生有了充分的獨(dú)立思考與分析的時(shí)間,針對不同的有機(jī)合成題學(xué)生能夠做到分步分析,逐步找出正確合理的合成路線,始終保持思路清晰。微課不僅是一種教學(xué)模式,更是一種學(xué)習(xí)方式,即提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,又提高了教師的授課效率,它提供了一種可以讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、可以隨時(shí)跟授課教師溝通交流、可以讓學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的平臺。
4教學(xué)目標(biāo)上注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)
大學(xué)在教育歷史的延展中承擔(dān)了育人、科研、服務(wù)的職能,研究型大學(xué)的本質(zhì)就是“研究與教學(xué)相結(jié)合”,其發(fā)展目標(biāo)必然是把研究放在首位,在大學(xué)的本科階段即提供全面的學(xué)位計(jì)劃,寬基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)也是為今后的科學(xué)研究打基礎(chǔ)做鋪墊。因此,作為專業(yè)基礎(chǔ)課程的有機(jī)化學(xué),我們在講授過程別地提出對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),這是研究型大學(xué)今后發(fā)展的必然趨勢,也是為培養(yǎng)多層次人才所必備的教書育人模式?,F(xiàn)代社會是個(gè)發(fā)展突飛猛進(jìn)、競爭異常激烈的時(shí)代,當(dāng)代大學(xué)生不管是將來走向科研領(lǐng)域還是進(jìn)入社會,其未來的發(fā)展前景必將依賴于創(chuàng)新能力,學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)自然而然成為教學(xué)工作目標(biāo)的重要組成部分。我們將有機(jī)化學(xué)課堂內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)課與大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練相結(jié)合,針對目前學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)踐過程中出現(xiàn)的問題與不足,在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中研究并設(shè)計(jì)了引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新意識培養(yǎng)其創(chuàng)新能力的教學(xué)方式。在教學(xué)中注重學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面,首先,當(dāng)今大學(xué)生想象力豐富、思維活躍,總是想追求新穎的東西,但由于他們的知識面不夠?qū)?、對行業(yè)認(rèn)知不深,無法把所學(xué)知識與行業(yè)中的發(fā)展需求相聯(lián)系,從而缺乏創(chuàng)新的源泉和創(chuàng)新性思維的方式。為此,我們在教學(xué)過程中及時(shí)將所學(xué)有機(jī)合成反應(yīng)與相應(yīng)行業(yè)的最新發(fā)展相聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合行業(yè)中需要解決的問題自己思考。如“單環(huán)芳烴”這一章,在講到單環(huán)芳烴的來源時(shí),學(xué)生了解到苯及其同系物主要來源于煤的干餾分解產(chǎn)物,為了讓學(xué)生更多地了解與之相關(guān)的行業(yè)發(fā)展動(dòng)向,我們在此引入了目前研究最熱的課題之一——煤燃燒過程中的結(jié)焦與結(jié)渣問題,這是影響燃煤發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益和安全運(yùn)行的嚴(yán)重問題,要求學(xué)生與課堂內(nèi)容相聯(lián)系,思考如何去研究,同時(shí)與前面章節(jié)講到的紅外光譜前后呼應(yīng)去分析結(jié)焦與結(jié)渣與哪些因素尤其是哪些有機(jī)物質(zhì)有關(guān),可以采取哪些研究方法去發(fā)現(xiàn)、分析并解決問題。同樣的例子,我們在講到“羧酸及其衍生物”一章時(shí),其中一部分有機(jī)化學(xué)反應(yīng)學(xué)生在高中已經(jīng)學(xué)過且有些反應(yīng)產(chǎn)物已經(jīng)被淘汰或過時(shí),在此,在精簡課堂教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上我們適時(shí)地引入與羧酸衍生物相關(guān)的材料科學(xué)方面的最新研究動(dòng)向,即一種新型的超塑化劑——聚羧酸系高性能減水劑(PCE),它是一種新型建筑材料添加劑,以減水率高、保坍性能好、強(qiáng)度增長快等特點(diǎn)被廣泛用于配制超高強(qiáng)混凝土、高流動(dòng)性及自密實(shí)混凝土,其分子結(jié)構(gòu)與合成路線與本章內(nèi)容息息相關(guān)。通過這些問題的引入,既能讓學(xué)生接觸到了學(xué)科發(fā)展的前沿,又能為學(xué)生的創(chuàng)新思維提供素材與源動(dòng)力,同時(shí)教育學(xué)生要善于自己利用和創(chuàng)造條件,充分發(fā)揮自己的特長,把握本學(xué)科最新發(fā)展的動(dòng)態(tài)和相關(guān)學(xué)科知識的橫向關(guān)系,由此學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力才能夠得到進(jìn)一步發(fā)展。再者,創(chuàng)新能力培養(yǎng)光有創(chuàng)新靈感和熱情是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還必須學(xué)習(xí)、掌握并具備相應(yīng)的創(chuàng)新技能以及持之以恒的信心。為此,我們?yōu)槌錆M創(chuàng)新意識又學(xué)生余力的學(xué)生提供了實(shí)驗(yàn)平臺,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和運(yùn)用創(chuàng)新科技的方法,比如上面所提到的“羧酸及其衍生物”部分,教學(xué)過程中摒棄了過時(shí)的和學(xué)生高中所學(xué)過的部分內(nèi)容,而將“聚羧酸減水劑的合成”作為這一章節(jié)內(nèi)容的拓展教學(xué),鼓勵(lì)并指導(dǎo)大學(xué)生發(fā)揮其敏捷的思維與創(chuàng)新思想、大膽地去嘗試新的合成工藝路線,不怕失敗還是從失敗中總結(jié)規(guī)律和經(jīng)驗(yàn),通過學(xué)生堅(jiān)持不懈的嘗試與創(chuàng)新,通過不斷失敗的合成路線的實(shí)驗(yàn)摸索,綜合分析了各種合成工藝條件及對合成的產(chǎn)品的評價(jià)后,發(fā)現(xiàn)了一種新的合成工藝即低溫合成聚羧酸減水劑的方法。因此,在現(xiàn)有的高等教育體制與教學(xué)模式下,學(xué)生的創(chuàng)新能力是在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上,通過教師在教學(xué)過程中適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)與啟發(fā)而培養(yǎng)起來的。總之,通過多年的有機(jī)化學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)體會,我們在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段及教學(xué)目標(biāo)的研究、探索與實(shí)踐,很好地結(jié)合了我校研究型大學(xué)培養(yǎng)工科技術(shù)人才的要求,優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容,改善了課堂教學(xué)效果,提高了有機(jī)化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。當(dāng)然,有機(jī)化學(xué)的教學(xué)建設(shè)與改革仍在不斷地向前發(fā)展,需要我們不斷地提高教學(xué)水平,使課堂教學(xué)更加充滿活力,從而提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)更多的創(chuàng)新型合格化工專業(yè)人才。
參考文獻(xiàn)
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1.抓住官能團(tuán),理解物質(zhì)性質(zhì)
有機(jī)物有數(shù)百萬種之多,在復(fù)習(xí)中不可能具體到每一種有機(jī)物,更不可能逐一認(rèn)識它們的性質(zhì),復(fù)習(xí)中必須從物質(zhì)的結(jié)構(gòu)出發(fā),抓住決定各物質(zhì)特性的官能團(tuán)。
(1)逐一認(rèn)識官能團(tuán)的結(jié)構(gòu),掌握含有相同官能團(tuán)的物質(zhì)的通性,并通過典型物質(zhì)性質(zhì)去類推同一類其他物質(zhì)的性質(zhì)。如,對“―COOH”的認(rèn)識,應(yīng)具體到不論含“―COOH”的有機(jī)物有多么復(fù)雜,必然都具有酸性和酯化反應(yīng)的性質(zhì)。
(2)注意比較含有同種官能團(tuán)有機(jī)物的性質(zhì),理解官能團(tuán)由于受到不同基團(tuán)的影響而表現(xiàn)出的性質(zhì)差異。如,“■”與氫原子相連時(shí)具有還原性,也有氧化性,但與烴基相連時(shí)一般不表現(xiàn)氧化性。
(3)理解官能團(tuán)所決定的物質(zhì)性質(zhì)受外界條件制約,外界條件不同,含同一官能團(tuán)的物質(zhì)表現(xiàn)出的性質(zhì)不同。如,乙醇是含“―OH”的化合物,在140℃和170℃時(shí)表現(xiàn)的性質(zhì)不同。
2.弄清反應(yīng)部位,領(lǐng)悟反應(yīng)實(shí)質(zhì)
復(fù)習(xí)有機(jī)化學(xué),對重要物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng),不能只停留在單純的記憶上,應(yīng)明確每個(gè)化學(xué)反應(yīng)所發(fā)生的部位,弄清每個(gè)參加反應(yīng)的原子或原子團(tuán)的來龍去脈,化學(xué)鍵發(fā)生變化的部位。復(fù)習(xí)中,要通過弄清反應(yīng)部位:
(1)全面領(lǐng)悟反應(yīng)的規(guī)律。
(2)明確有機(jī)反應(yīng)類型。如,化學(xué)反應(yīng)CH3COONa+NaOHCH4+Na2CO3,只有從反應(yīng)部位上才可能斷定該反應(yīng)為取代反應(yīng),同理可從反應(yīng)部位上判定酯化反應(yīng)與縮聚反應(yīng)都是取代反應(yīng)。
(3)判斷反應(yīng)的可能性。如,從乙醇消去、氧化反應(yīng)的部位來看,可知CH3OH、■不能發(fā)生消去反應(yīng),■不能發(fā)生氧化反應(yīng)。
3.理順衍生關(guān)系,編織知識網(wǎng)絡(luò)
不同類型的有機(jī)物之間,不是彼此孤立的,而是有聯(lián)系的,它們之間往往存在相互轉(zhuǎn)化的衍生關(guān)系,復(fù)習(xí)中必須理順常見有機(jī)物間的衍生關(guān)系,通過編織知識網(wǎng)絡(luò)來建立較為豐富的知識體系。
(1)復(fù)習(xí)中要注意通過性質(zhì)――制法這條線索,加強(qiáng)有機(jī)物聯(lián)系。往往一種有機(jī)物的性質(zhì)是另一種有機(jī)物的制法,如,乙醇的脫氫氧化,即是工業(yè)制乙醛的方法,乙醇與乙酸的酯化反應(yīng),即是乙酸乙酯的制備原理。
(2)復(fù)習(xí)中要掌握一般衍生物關(guān)系中的特殊關(guān)系,使知識網(wǎng)絡(luò)更加明晰。如,醇發(fā)生消去反應(yīng)生成烴,烴與水、鹵化氫加成可以生成衍生物,丁烷可以制乙酸,羥基在鏈端的醇可被氧化為醛等,都是較為重要的特殊衍生關(guān)系,復(fù)習(xí)中要設(shè)法挖掘。
4.分析異構(gòu)方式,認(rèn)識同分異構(gòu)現(xiàn)象
同分異構(gòu)體的書寫或同分異構(gòu)體數(shù)目的確定是有機(jī)化學(xué)的重難點(diǎn)之一,也是高考必考的基本知識點(diǎn)。如何認(rèn)識同分異構(gòu)現(xiàn)象,提高解題能力,在復(fù)習(xí)中必須注意結(jié)合實(shí)例分析常見的同分異構(gòu)體的異構(gòu)方式,在分析中模仿、創(chuàng)造,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),學(xué)習(xí)技巧。
(1)要結(jié)合常見的有機(jī)物類型,分析同分異構(gòu)的一般方式,如烷烴只有碳鏈異構(gòu),烯、炔、醇、醛、羧酸既有碳鏈異構(gòu),還有官能團(tuán)的位置異構(gòu)和類別異構(gòu)等。
(2)要結(jié)合具體物質(zhì)認(rèn)識幾種特殊的異構(gòu)方式。
(3)要通過分析各種異構(gòu)方式,將積累的經(jīng)驗(yàn)遷移運(yùn)用到實(shí)際中去。
5.研究實(shí)驗(yàn)過程,學(xué)會實(shí)驗(yàn)分析
有機(jī)化學(xué)系列實(shí)驗(yàn)經(jīng)常出現(xiàn)在各類考試題中,考核的內(nèi)容往往以實(shí)驗(yàn)分析為主,分析產(chǎn)物種類,特別是副產(chǎn)物的產(chǎn)生,分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,特別是實(shí)驗(yàn)異?,F(xiàn)象分析,還有失敗原因分析,過程異常分析等。因此,高考有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí),不能孤立于有關(guān)的實(shí)驗(yàn)過程之外,要認(rèn)真研究實(shí)驗(yàn)過程,通過全面分析實(shí)驗(yàn)過程,來提高實(shí)驗(yàn)分析能力。
(1)要注意捕捉實(shí)驗(yàn)過程中的異常,并設(shè)法解釋異常。如實(shí)驗(yàn)室制乙烯過程中往往有兩個(gè)異常,一是濃硫酸與乙醇混合后,溶液由無色變棕色;二是加熱不到170℃便有可使溴水褪色的氣體產(chǎn)生,顯然第一個(gè)異常是由于乙醇的炭化,第二個(gè)異常是因?yàn)楫a(chǎn)生了SO2氣體。
(2)要對實(shí)驗(yàn)條件的選擇、反應(yīng)物的加入方式、裝置的裝配以及副產(chǎn)物的出現(xiàn)等,多想多思,多問為什么。
6.培養(yǎng)自學(xué)習(xí)慣,提高解題能力
高考有機(jī)化學(xué)試題多數(shù)是以信息給予題(又稱材料題)形式出現(xiàn)的,信息給予題則要求考生通過“現(xiàn)場自學(xué)”有關(guān)信息,結(jié)合舊有知識而實(shí)現(xiàn)解題,它是考核考生自學(xué)能力的一類重要題型。由于高考有機(jī)信息題多與現(xiàn)代科技成果相聯(lián)系,“信息”也是一年一新,因此,高考有機(jī)化學(xué)復(fù)習(xí)不能也沒有必要將所有“信息”一一掌握,更不能做遍每一個(gè)信息給予題,必須注重培養(yǎng)良好的自學(xué)習(xí)慣,不斷提高自學(xué)能力。
有機(jī)化學(xué)復(fù)習(xí)過程中,良好自學(xué)習(xí)慣的培養(yǎng),往往是通過解答典型有機(jī)信息題來實(shí)現(xiàn)的。在解題中:
(1)穩(wěn)定情緒,懷著一顆平常心認(rèn)真研讀題給信息,不能因一時(shí)的“丈二和尚摸不著頭腦”而緊張恐慌,因?yàn)樾滦畔⒁磁c解題無關(guān),要么通過自學(xué)可以學(xué)會。
(2)要結(jié)合題給要求,分析信息,加工信息,并對信息進(jìn)行去偽存真的思維處理,并將有價(jià)值的信息迅速準(zhǔn)確地遷移到要解決的實(shí)際問題中去。
7.立足典型計(jì)算,總結(jié)計(jì)算規(guī)律
有機(jī)化學(xué)計(jì)算與無機(jī)化學(xué)計(jì)算相比,有許多特殊性:很少依據(jù)特定的化學(xué)方程式解題;往往對邏輯思維能力要求較高;計(jì)算題型多,計(jì)算量小。因此,在有機(jī)化學(xué)復(fù)習(xí)過程中,要安排一定的時(shí)間去見識典型的計(jì)算題型,在解題過程中總結(jié)有關(guān)規(guī)律,這是有機(jī)化學(xué)計(jì)算復(fù)習(xí)省力又省功的方法。
(1)在一題多解中選擇最優(yōu)化方法,總結(jié)出適用于一類題的解題規(guī)律,并加以應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:綠色化學(xué)理念;化工專業(yè);有機(jī)化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)
綠色化學(xué)也可以稱為環(huán)境無害化學(xué)或者是清潔化學(xué),其對有害人類健康、生態(tài)環(huán)境的原料、溶劑及副產(chǎn)物等盡量少用或者是不用,綠色化學(xué)理念是不再使用有毒、有害物質(zhì),也不產(chǎn)生廢物等等,從源頭上阻止污染。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與綠色化學(xué)關(guān)系緊密,許多高校的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)存在一些問題,排放較多的污染物,污染了生態(tài)環(huán)境,應(yīng)及時(shí)解決好這個(gè)問題,使綠色化學(xué)理念滲透其中。
1化工專業(yè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)貫徹綠色化學(xué)理念的必要性
實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),對于有機(jī)化學(xué)教學(xué)來說更是如此,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常常會用到一些酚類、芳香烴及醛等一些有害、有毒物質(zhì)。學(xué)校的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室空間較小,而做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生較多,因此在其做實(shí)驗(yàn)時(shí)會產(chǎn)生并擴(kuò)散較多的有害物質(zhì),這些物質(zhì)會污染教學(xué)環(huán)境,不僅危害師生健康,也不能很好地培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境意識。此外,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中會產(chǎn)生大量廢氣、廢水及廢渣,這些污染物如果不及時(shí)處理好就直接排放到自然環(huán)境中,會造成環(huán)境污染,實(shí)驗(yàn)室就會成為一個(gè)污染源,因此教師進(jìn)行有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)應(yīng)積極給學(xué)生滲透綠色化學(xué)思想,培養(yǎng)有綠色化學(xué)意識、理念的人才[1]。
2基于綠色化學(xué)理念的化工專業(yè)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
2.1精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,突出綠色化學(xué)思想
以往教師開展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),通常會考慮實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的典型性、代表性及高復(fù)現(xiàn)性等等,并不重視實(shí)驗(yàn)是否會對環(huán)境產(chǎn)生污染。教師應(yīng)以綠色化學(xué)理念開展教學(xué),優(yōu)化有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,選擇實(shí)驗(yàn)時(shí),最好選那些圍繞基本原理、基本實(shí)驗(yàn)操作內(nèi)容展開。實(shí)驗(yàn)用品最好使用無毒原料、溶劑及催化劑,化學(xué)物質(zhì)合成路線也應(yīng)是綠色的。對化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的需求量進(jìn)行精確計(jì)算,確保能產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果前提下,盡可能地減少試劑用量,促進(jìn)反應(yīng)物盡量全部轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,將綠色化學(xué)的“原子經(jīng)濟(jì)性”精神體現(xiàn)出來?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇過程中,應(yīng)堅(jiān)持低能耗、低毒篩選原則,例如實(shí)施“己二酸的制備”實(shí)驗(yàn)時(shí),最好能使用高錳酸鉀氧化法,不用硝酸氧化法,這樣就能防止有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)大量有毒氧化物氣體、或者是產(chǎn)生強(qiáng)腐蝕性,這樣化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全性就得到了有效提高。還有就是合成硝基苯甲酸乙酯時(shí),一般使用濃硫酸做催化劑進(jìn)行合成,這種催化劑價(jià)格低廉、活性高,但是其反應(yīng)比較復(fù)雜、產(chǎn)生的副產(chǎn)物也較多,濃硫酸具有腐蝕性,會腐蝕設(shè)備、污染環(huán)境[2]。因此可以使用價(jià)格低廉、容易得到的苯磺酸作為催化劑進(jìn)行化學(xué)合成,能夠有效地克服這些缺點(diǎn)與不足,并具有較高的產(chǎn)率。
2.2改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置,設(shè)計(jì)合理關(guān)聯(lián)實(shí)驗(yàn)
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中占比較大的內(nèi)容是制備有機(jī)物實(shí)驗(yàn),而且多數(shù)有機(jī)物都是有毒物質(zhì),傳統(tǒng)常規(guī)實(shí)驗(yàn)操作方法在通風(fēng)櫥中實(shí)施,這減少了對實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境污染,但是產(chǎn)生的有毒化學(xué)物質(zhì)還會排放到空氣中。因此可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置,例如制備乙酸乙酯實(shí)驗(yàn)過程中,將一個(gè)干燥管與反應(yīng)裝置相連接,并在碳酸鈉溶液中插入細(xì)口這樣就能防止倒吸,也能防止乙酸、乙醇等氣體進(jìn)入空氣中,并且減少了一半以上的反應(yīng)物用量,達(dá)到了較好的減少污染的目的。教師進(jìn)行化學(xué)有機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),應(yīng)研究并理順各個(gè)實(shí)驗(yàn)間的關(guān)系,對實(shí)驗(yàn)次序進(jìn)行合理安排,設(shè)計(jì)實(shí)施相關(guān)實(shí)驗(yàn),將一個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物作為另一個(gè)實(shí)驗(yàn)原料,構(gòu)成鏈接關(guān)系,從而互相循環(huán)利用輔助劑、產(chǎn)物及剩余物等等。例如實(shí)施苯甲酸合成實(shí)驗(yàn)時(shí),可以將反應(yīng)合成的苯甲酸粗品作為“重結(jié)晶”的實(shí)驗(yàn)材料,之后得到的苯甲酸純品又能夠作為“熔點(diǎn)測定”的實(shí)驗(yàn)材料,這樣不僅節(jié)省了實(shí)驗(yàn)時(shí)間及原料,也能通過實(shí)驗(yàn)測定學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)生成的產(chǎn)品是否合格。
2.3借助多媒體技術(shù),模擬化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)
以往實(shí)施的化學(xué)有機(jī)實(shí)驗(yàn)常常要使用消耗大量的藥品及水資源,尤其是那些要使用昂貴試劑、容易發(fā)生爆炸的實(shí)驗(yàn),那些必須使用有毒有害試劑、化學(xué)反應(yīng)后會在實(shí)驗(yàn)室中排放較多有毒氣體的實(shí)驗(yàn)也都會消耗許多藥品及大量水資源,因此這樣看來有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化有一定限度,課本教材中的一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)并不符合綠色化條件,對此教師應(yīng)積極利用現(xiàn)代化多媒體技術(shù)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的輔助手段,借助多媒體技術(shù)對化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬,將各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)M出來,這種技術(shù)下的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也呈現(xiàn)地非常明顯,操作起來方便快捷,基本上沒有污染。教師應(yīng)使用多媒體技術(shù)仿真有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)原理、裝置、流程等等,通過文字、聲音及圖像等方式生動(dòng)形象地展示給學(xué)生,讓其身臨其境好像真地置身于實(shí)際化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中,并在一旁適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行講解、引導(dǎo),幫助學(xué)生體會總結(jié)出較準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,促進(jìn)化學(xué)有機(jī)實(shí)驗(yàn)的綠色化。
3結(jié)語
綠色化學(xué)理念符合現(xiàn)代社會發(fā)展趨勢,是可持續(xù)發(fā)展觀的重要內(nèi)容,當(dāng)代化工專業(yè)學(xué)生應(yīng)樹立起這種理念,并積極將其應(yīng)用至實(shí)際生活、學(xué)習(xí)中。綠色化學(xué)理念對保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約能源資源意義重大,教師在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,讓學(xué)生明確綠色化學(xué)理念的重要性,并積極探索有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化模式,培養(yǎng)學(xué)生的綠色化學(xué)理念、逐步樹立起環(huán)保意識,為環(huán)保工作作出貢獻(xiàn)。
作者:馬光路 單位:內(nèi)蒙古化工職業(yè)學(xué)院
參考文獻(xiàn):
[關(guān)鍵詞]化學(xué)反應(yīng);選擇規(guī)律;官能團(tuán)鍵性
[DOI]1013939/jcnkizgsc201615058
化工研究人員一直致力于有機(jī)化學(xué)反應(yīng)研究,就是希望能夠早日掌握其反應(yīng)規(guī)律,做好化工研究和生產(chǎn)工作。尤其是有機(jī)合成設(shè)計(jì),能夠準(zhǔn)確把握其反應(yīng)規(guī)律,使其在特定位置產(chǎn)生特定反應(yīng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì),更好地完成目標(biāo)分子合成。
1有機(jī)化學(xué)反應(yīng)選擇性規(guī)律的內(nèi)容
反應(yīng)選擇性指的是在特定條件下,同一底物分子在不同位置或是方向上所發(fā)生的反應(yīng)產(chǎn)物往往存著好幾種可能性。而當(dāng)某反應(yīng)產(chǎn)物的實(shí)際生產(chǎn)率較高時(shí),那么它的反應(yīng)選擇性勢必也更高。同理可證,反應(yīng)產(chǎn)物生產(chǎn)率低,反應(yīng)選擇性更低。有機(jī)化學(xué)反應(yīng)選擇性可概括為化學(xué)選擇性、官能團(tuán)鍵選擇性、區(qū)域選擇性和例題選擇性等內(nèi)容。鑒于立體選擇性規(guī)律受到諸多因素的影響,在此本文就不多加贅述。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)可以理解為物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì),這已經(jīng)是公認(rèn)的化學(xué)選擇性規(guī)律。本文僅針對有機(jī)反應(yīng)區(qū)域性選擇及官能團(tuán)鍵選擇,這兩項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行分析。
2有機(jī)化學(xué)反應(yīng)選擇性規(guī)律研究
有機(jī)反應(yīng)共價(jià)鍵開裂方式,主要包括:均裂、異裂,而這兩種反應(yīng)所產(chǎn)生的結(jié)果也有所不同,但都是離子反應(yīng),自由基由均裂產(chǎn)生,正負(fù)離子由異裂生成。如若按試劑進(jìn)行區(qū)分又可將離子型反應(yīng)分為:親核反應(yīng)、親點(diǎn)反應(yīng),其中,能夠在離子反應(yīng)中接受電子的試劑則成為親點(diǎn)試劑或親電體,在反應(yīng)過程中給出電子的試劑則被稱為親核體或親核試劑。實(shí)際上離子型反應(yīng)就是親核體和親電體間的相互作用,根據(jù)親電反應(yīng)實(shí)例共同遵循的原則,電性相異作用成鍵,能夠快速發(fā)生反應(yīng)的,電性差一定很大,親核反應(yīng)同樣如此。
從以上化學(xué)反應(yīng)公式可以看出,同一底物的兩個(gè)不同基因,能夠與同一試劑進(jìn)行作用,且與不同試劑進(jìn)行相互反應(yīng)時(shí)得到的產(chǎn)物也不盡相同。
為了驗(yàn)證以上說法的正確性和真實(shí)性,筆者做了不同環(huán)境下的反應(yīng)底物也就是上圖中的―NH2和―OH所表現(xiàn)出來的親核性,該反應(yīng)證實(shí)了不同環(huán)境下?lián)碛胁煌虻囊粋€(gè)底物親核性存在一定的差異。
在吡啶中,吡啶的PKb=88,與三乙胺相比堿性較弱,鄰氨基苯酚在吡啶環(huán)境中電離性減小,而親核性較強(qiáng)的氨基與對甲苯磺酞氯反應(yīng)性增大。因而得出以上結(jié)論。我們將親核性排序?yàn)?―>NH2>OH。
而總結(jié)上述化學(xué)反應(yīng)公式,我們可以看出,不論是親電反應(yīng)還是親核反應(yīng)都能夠直接與帶正電或者負(fù)電的底物、試劑相互之間作用成鍵。所以,筆者將其反應(yīng)規(guī)律總結(jié)為:遵循這異電相吸引成鍵的原理。而該原理驗(yàn)證了有機(jī)反應(yīng)的區(qū)域性選擇規(guī)律,可將其運(yùn)用到離子型有機(jī)反應(yīng)的考察和分析當(dāng)中,并作為區(qū)域選擇性規(guī)律進(jìn)行大面積的廣泛推廣。
3官能團(tuán)鍵性選擇規(guī)律
在親電反應(yīng)、親核反應(yīng)及一些氧化還原反應(yīng)中,我們可以利用異電相吸成鍵這一規(guī)律。但也并不是所有的反應(yīng)都能夠應(yīng)用異電相吸成鍵這一規(guī)律,也有極性反應(yīng),這就不是異電相吸規(guī)律能夠解釋和說明的了。例如LIAIH4、NaBH4等能夠?qū)崿F(xiàn)羰基的還原,但對于的還原卻無能為力。如:
我們可以用聯(lián)亞氨進(jìn)行還原烯和炔中的物質(zhì)的還原,但是對于羰基或羚基還原就不適用了。聯(lián)亞氨是一種極不穩(wěn)定的化合物,在以肼類化合物為原料的化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中,我們就可以適當(dāng)添加氧化劑制備,而不經(jīng)分離直接反應(yīng)。也就是。我們可以將聯(lián)亞氨還原烯烴過程如下:
當(dāng)肼發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)會成為聯(lián)亞氨,而聯(lián)亞氨又與烯共同構(gòu)成了一個(gè)非極性過渡態(tài)的中間體。當(dāng)氫轉(zhuǎn)移到不飽和鍵上時(shí),會放出氮?dú)獠⑼瓿蛇€原反應(yīng)。
加成為順式加成,聯(lián)亞氨本身具有較好選擇性,只還原CC和C=C不影響其他易還原的等。比如:
同時(shí)以上兩個(gè)例子還可以看出反式烯比順式烯易被還原,我們還可作出如下驗(yàn)證:
由上述反應(yīng)可以看出,1、3位上的雙鍵在作用之下產(chǎn)生了還原反應(yīng),2位上的雙鍵則沒有被還原,而從位置上我們能夠看出,1、3位的雙鍵屬于反式烯烴,2位上的烯烴則是順式烯烴。因此,通過上述眾多的反應(yīng)示例,我們還能夠分析出一個(gè)反應(yīng)原理,即:極性試劑與官能團(tuán)能夠進(jìn)行極性鍵反應(yīng),非極性試劑與官能團(tuán)能夠進(jìn)行非極性鍵反應(yīng)。反式烯比順式烯更容易被還原,這也進(jìn)一步說明了聯(lián)亞氨對極性小的官能團(tuán)極易進(jìn)行還原。因?yàn)榉肿拥臉O性是:順式>反式。而本文則選擇性的將官能團(tuán)鍵性與試劑鍵性相結(jié)合,則可歸納規(guī)律為:鍵性相匹配。
4結(jié)論
通過一系列的實(shí)例驗(yàn)證,可以將有機(jī)反應(yīng)選擇性規(guī)律總結(jié)如下,即:區(qū)域性選擇規(guī)律,也就是異電相吸成鍵規(guī)律與官能團(tuán)鍵性選擇規(guī)律二者不僅是實(shí)驗(yàn)規(guī)律,同時(shí)也是真實(shí)客觀存在的規(guī)律。筆者希望通過官能團(tuán)鍵性和試劑鍵性二者相結(jié)合的研究,能夠?yàn)橛袡C(jī)反應(yīng)合成的深入研究提供一點(diǎn)意見和建議。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué);安全教育;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
教育部部長陳寶生同志指出:本科不牢,地動(dòng)山搖。人才培養(yǎng)是大學(xué)的本質(zhì)職能,本科教育是大學(xué)的根與本,在高等教育中是具有戰(zhàn)略地位的教育、是綱舉目張的教育。世界一流大學(xué),首先要有一流的本科教育。高質(zhì)量本科人才培養(yǎng),無論是文科、還是理科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)都是大學(xué)教學(xué)的重要組成部分,因此各高校必須高度重視實(shí)驗(yàn)室的安全運(yùn)行。在以化學(xué)為基礎(chǔ)的相關(guān)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程中,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。通過有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí),學(xué)生不僅能夠擴(kuò)展有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)理論知識,增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力,而且能夠培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的科學(xué)思維方式、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)[1]。如果要上好有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程,并達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目的,需要學(xué)生清楚地了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、步驟,不僅要掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般知識,而且要深入了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中的安全注意事項(xiàng)、儀器設(shè)備的性能與安全使用方法。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所使用的試劑與無機(jī)、分析、物化等實(shí)驗(yàn)有很大程度的區(qū)別。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)所用試劑大多為易揮發(fā)、易燃燒、易爆炸、有毒性,反應(yīng)物、產(chǎn)物及副產(chǎn)物均為有機(jī)化合物,均為化學(xué)危險(xiǎn)品,特別是副產(chǎn)物是未知的化學(xué)物質(zhì),具有不確定的安全隱患[2-3]。因此,在整個(gè)教學(xué)過程中,從課前預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)過程到課后實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫都必須貫穿安全教育,強(qiáng)化學(xué)生的安全意識。通過將安全教育貫穿有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過程,要求學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理,精選實(shí)驗(yàn)方案,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)步驟,完善實(shí)驗(yàn)裝置,深入實(shí)驗(yàn)思考,從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量[4]。
1安全意識貫穿有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)全過程
有機(jī)化學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,有機(jī)實(shí)驗(yàn)對有機(jī)化學(xué)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課與有機(jī)化學(xué)理論課是學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃中兩門平行的獨(dú)立課程。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)與無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)與物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)相比,其特點(diǎn)之一是在實(shí)驗(yàn)過程中容易出現(xiàn)安全事故,如實(shí)驗(yàn)試劑具有刺激性、腐蝕性、毒性或者易燃易爆,實(shí)驗(yàn)裝置組裝比較繁瑣,實(shí)驗(yàn)操作涉及高溫加熱、加壓、減壓,實(shí)驗(yàn)過程中容易引發(fā)火災(zāi)和傷害事故等。學(xué)生在工作中只有形成了良好的安全意識及強(qiáng)烈的責(zé)任心,才能減少安全事件,防止安全事故發(fā)生。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室正是培養(yǎng)學(xué)生具有這種意識的有效場所[5-9]。因此,提高學(xué)生安全意識,加強(qiáng)學(xué)生的安全教育是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要任務(wù)。1.1強(qiáng)化學(xué)生安全意識。在本科人才培養(yǎng)方案中,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程覆蓋化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、材料、藥學(xué)、食品、醫(yī)學(xué)、生物、海洋科學(xué)等幾十個(gè)專業(yè),而有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課一般安排在大學(xué)一年級的第二學(xué)期。由于在中學(xué)時(shí)受實(shí)驗(yàn)條件的限制,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課開設(shè)很少,多數(shù)學(xué)生幾乎沒有親手做過有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。在大學(xué)時(shí)期進(jìn)入有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室時(shí),許多學(xué)生面對有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室和有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),有些不知所措,更缺乏安全意識,稍不注意就有可能發(fā)生安全事故。因此,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)開始之前必須強(qiáng)化學(xué)生的安全意識,如進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室必須養(yǎng)成穿實(shí)驗(yàn)服和戴護(hù)目鏡的習(xí)慣,不許將食品及飲料帶入實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)過程中要戴手套,保持實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)良好,離開實(shí)驗(yàn)室要洗手及關(guān)掉水閘、電閘、氣閘等。1.2強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)安全意識。大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)分為無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)與高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)等5大基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。有機(jī)化學(xué)研究的對象為有機(jī)化合物,具有種類較多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性質(zhì)特殊(易燃、穩(wěn)定性差、有毒、一般難溶或不溶于水等)、反應(yīng)復(fù)雜(反應(yīng)慢、非單一反應(yīng))等特點(diǎn),這些特點(diǎn)必然導(dǎo)致有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在開展的過程中會遇到如下問題:(1)具有一定安全隱患;(2)試劑消耗量大;(3)訓(xùn)練的操作程序多,且多為連續(xù)操作;(4)需要的時(shí)間長;(5)使用大量有機(jī)溶劑等。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一些安全隱患已經(jīng)涵蓋無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)及高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)所存在的安全隱患,因此在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須強(qiáng)化學(xué)生的安全意識。1.3安全意識融于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程中始終存在不安全因素,因此有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)自始至終要提醒學(xué)生注意安全,稍不小心,就會發(fā)生燒傷、割傷或被試劑灼傷,嚴(yán)重的可能出現(xiàn)爆炸、傷人致命?;A(chǔ)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容分為3大模塊,有機(jī)化合物分離、有機(jī)化合物合成與有機(jī)化學(xué)性質(zhì)。有機(jī)化合物的分離基本實(shí)驗(yàn)包含蒸餾、分餾、萃取、柱色譜、薄層色譜、重結(jié)晶與水蒸汽蒸餾等。有機(jī)化合物性質(zhì)實(shí)驗(yàn)包含烷烴性質(zhì)、芳烴性質(zhì)、鹵代烴性質(zhì)、醇酚醚性質(zhì)與醛酮羧酸性質(zhì)。從以上有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容可以看出,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)無論是原料,還是產(chǎn)物都屬于危化品,屬于易燃、易爆類化合物,存在不安全因素。因此,在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)整個(gè)過程中都要貫穿安全教育。如開始稱取化學(xué)樣品時(shí),要告訴學(xué)生針對試劑(樣品)不同的化學(xué)性質(zhì),采用不同取樣器皿;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,所有的試劑及實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的廢棄物,要針對其化學(xué)性質(zhì),采用不同的回收器具,用不同的辦法進(jìn)行保存,確保安全。
2安全知識融于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是一門重要的基礎(chǔ)課,起到理論與實(shí)踐結(jié)合的橋梁作用,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立操作與動(dòng)手的能力。由于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有一定的不可預(yù)測性,可能會出現(xiàn)不同的實(shí)驗(yàn)狀況,需要靈活面對、臨機(jī)處置,這就要求學(xué)生掌握好有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)理論知識,同時(shí)要求教師通過有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程幫助學(xué)生掌握好這些知識與技能。本文把有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)分為4個(gè)教學(xué)階段,即課前預(yù)習(xí)、課程講解、實(shí)驗(yàn)操作和撰寫報(bào)告[10-12]。為了培養(yǎng)學(xué)生的安全意識,把安全知識融于有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的每個(gè)階段。對于教師來說,該課程不僅是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識的教學(xué),而且是有機(jī)實(shí)驗(yàn)安全知識的教學(xué)。對于學(xué)生來說,通過該課程的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅獲取有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識、提高實(shí)驗(yàn)操作能力,同時(shí)也學(xué)到了有機(jī)化學(xué)安全知識,達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生的目的。2.1課前預(yù)習(xí)——評估安全風(fēng)險(xiǎn)。如果要達(dá)到有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目的,確保實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量,必須要求學(xué)生做好課前預(yù)習(xí),以及指導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行課前預(yù)習(xí),同時(shí)把實(shí)驗(yàn)過程中的安全事項(xiàng)融于預(yù)習(xí)之中。為了提高實(shí)驗(yàn)效率,把學(xué)生將要在課堂上進(jìn)行操作的實(shí)驗(yàn),全部制作成多媒體課件,供學(xué)生課前預(yù)習(xí)。如在預(yù)習(xí)“乙醇蒸餾”實(shí)驗(yàn)時(shí),課件告訴學(xué)生如何選擇熱源,如何控制蒸餾時(shí)不能將燒瓶中液體蒸干,避免發(fā)生火災(zāi)或爆炸危險(xiǎn)。另外,從安全角度考慮,學(xué)生一定要學(xué)會安全風(fēng)險(xiǎn)評估,對實(shí)驗(yàn)課程中的每一個(gè)步驟、每一個(gè)環(huán)節(jié),都要做好風(fēng)險(xiǎn)評估,確保每次實(shí)驗(yàn)課的安全。通過預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)步驟,學(xué)生要牢記如何安裝儀器、將要用到哪些儀器、實(shí)驗(yàn)過程會出現(xiàn)什么現(xiàn)象等。同時(shí)通過預(yù)習(xí),學(xué)生要了解在每一步操作中會遇到哪些安全風(fēng)險(xiǎn)、如何避免、如何解決;一旦出現(xiàn)安全事件,如何采取應(yīng)急措施,立即解決。如在預(yù)習(xí)“熔點(diǎn)測定”實(shí)驗(yàn)時(shí),該實(shí)驗(yàn)要防止如下安全事件,如溫度計(jì)打破、水銀散落,溫度計(jì)套管上的小洞不能指向旁邊的學(xué)生,防止酒精燈起火,防止?fàn)C傷、燒傷,b形管必須干燥,防止有水,以免甘油外濺。為了有效防止以上安全事故的發(fā)生,必須進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估,采取相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。如在預(yù)習(xí)“四氫呋喃除水”實(shí)驗(yàn)時(shí),該實(shí)驗(yàn)最大的風(fēng)險(xiǎn)是產(chǎn)生氫氣,氫氣見光容易爆炸。針對這一安全風(fēng)險(xiǎn),必須采取相應(yīng)的措施消除安全隱患,如必須具備良好的通風(fēng)設(shè)施,先要在敞口容器里,鈉反應(yīng)一段時(shí)間,必須使用微小的鈉粒,使反應(yīng)緩慢。此外,在預(yù)習(xí)階段,師生還要準(zhǔn)備好應(yīng)對可能出現(xiàn)的安全事故的應(yīng)急預(yù)案。2.2課程講解——注重安全細(xì)節(jié)。課程講解階段是在學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作之前,教師對本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)講解的過程。在該教學(xué)階段,教師應(yīng)告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法,明確所需儀器設(shè)備、藥品的種類和用量,講明實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)中將出現(xiàn)的情況等,特別是讓學(xué)生了解在實(shí)驗(yàn)操作中、實(shí)驗(yàn)反應(yīng)中的安全知識。在該教學(xué)階段,培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)開始之前掌握好相關(guān)的安全知識,避免安全事故的發(fā)生,以此提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。如在講解乙酰苯胺重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)時(shí),該實(shí)驗(yàn)掌握的安全知識包括如何避免沸水外濺燙傷、趁熱過濾時(shí)燙傷、玻璃打破的刮傷等安全知識。2.3實(shí)驗(yàn)操作——警惕安全事件。實(shí)驗(yàn)操作是有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力以及規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作能力。此外,實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵直接關(guān)系到學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程的成績,關(guān)系到學(xué)生是否對有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程感興趣。在此階段,由于學(xué)生獨(dú)立操作,以及有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的獨(dú)特性,可能因?qū)W生操作流程發(fā)生的變化、化學(xué)藥品數(shù)量的稱量不準(zhǔn)確等,都會導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)發(fā)生變化,引發(fā)安全事故。因此,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中,要特別警惕安全事件的發(fā)生。如在“正丁醚的制備”實(shí)驗(yàn)操作中,為了確保實(shí)驗(yàn)安全,警惕以下事項(xiàng):實(shí)驗(yàn)裝置必須規(guī)范,三口瓶與冷凝管夾子必須固定在同一鐵架臺上形成一個(gè)整體,搖動(dòng)時(shí)避免玻璃斷裂,使正丁醚著火;濃硫酸取用必須按規(guī)程操作,否則容易灼傷;反應(yīng)前在三口瓶中加入沸石,防止反應(yīng)暴沸;檢查分水器是否漏液體,以免正丁醇燃燒等。2.4實(shí)驗(yàn)報(bào)告——扎牢安全意識。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最后教學(xué)環(huán)節(jié)——撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,也就是實(shí)驗(yàn)總結(jié)?;趯?shí)驗(yàn)安全的角度,要求學(xué)生在撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),一定認(rèn)真分析此次實(shí)驗(yàn)要注意哪些安全事項(xiàng),使學(xué)生的安全知識、安全意識得到升華,潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。如在撰寫“正溴丁烷的制備”的實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),一定要總結(jié)該實(shí)驗(yàn)的安全知識,如使用濃硫酸,要如何避免發(fā)生意外事故;反應(yīng)中生成酸性氣體溴化氫,除用吸收裝置外,應(yīng)在通風(fēng)條件下進(jìn)行操作,防止中毒事件發(fā)生;正丁醇及副產(chǎn)物正丁醚和1-丁烯都易燃燒,要防止著火事件發(fā)生;因此,對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物正溴丁烷應(yīng)全部回收,登記入賬管理等。
3結(jié)語
有機(jī)化學(xué) 有機(jī)化學(xué)論文 有機(jī)化學(xué)研究 有機(jī)合成設(shè)計(jì) 有機(jī)農(nóng)業(yè)論文 有機(jī)化學(xué)常識 有機(jī)物化學(xué)知識 有機(jī)合成知識 有機(jī)農(nóng)業(yè) 有機(jī)廢氣治理 紀(jì)律教育問題 新時(shí)代教育價(jià)值觀