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有机化学入门知识范文

发布时间:2023-09-21 10:02:14

导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的5篇有机化学入门知识范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!

有机化学入门知识

篇1

做好无机化学和有机化学的有效过渡,让学生充满信心,消除畏惧心理,乐观地面对以后的学习,为有机化学的学习打下坚实的基础。有机化学的学习首先使学生将了解新事物的积极性和好奇心转化为自身学习动力,然后把教学方法的选择和教具的使用与学生的学习方法融合在一起,最终将有机知识体系打造为学生自身知识网络,达到融会贯通的效果。

二、广泛了解学情,促进知识迁移

通过与各层次学生交流,了解他们的学习情况和心理;通过听课请教,获取、分析课堂实录,在个人的教学实践中,不断总结思考。

1.找到一个好的抓手――结构决定性质、性质决定用途,由个别到一般,让学生“有法可依”。无机化学教学中强调“结构决定性质,性质决定用途”的思想,这为各类有机物的学习“有法可依”。在有机化学入门学习阶段,教师要及时给予学生学法指导,在教学中处理好结构与有机物性质之间的关系,结构理论指导性质,性质帮助理解结构,由典型有机物的结构和性质推测出同系物的性质,体现由个别到一般的思想。

2.用生活素材创设学习情境,从生活走进有机化学。“化学与社会生活实际有着广泛而紧密的联系。”化学知识的形成来源于自然,来源于生活。教师在教学中应有所创新,要注意从学生熟悉的身边现象入手,引导他们发现问题,展开探究,以获得有关的知识和经验。要紧密结合学生的生活实际,使他们感受身边的化学物质和化学变化,增强学习化学的兴趣。如:在乙酸教学中创设醋的传说,在乙醇教学中介绍中国的酒文化及酒驾入刑等社会问题,激发学生求知的欲望,并渗透爱国情感和价值观教育。再如选修模块《有机化合物的分类》一节,可事先让学生收集身边的常见药品,查阅它的说明书,从俗名、分子式、结构式、官能团及物质的类别对身边的常见药品进行分析,引导学生了解有机化合物的分类方法,认识一些重要的官能团。

3.利用电教技术,活化教学衔接。多媒体和网络技术被引入课堂教学,在一定程度上代替了粉笔、黑板等传统媒体,实现了它们无法实现的教育功能。使用微观模拟软件可以帮助学生跨越宏观微观的思维障碍。如在学习立体结构,再现价键的断裂与形成,扩大了课堂的时间与空间,化抽象为具体,化腐朽为神奇。同时,积极整合传统教学和现代教学,扬长补短,相得益彰,提高了教学的有效性。

4.积极开展校本课程,通过研究性学习,联系无机化学与有机化学,拓宽学生的视野。校本课程的开展为学生研究性学习提供了有力保障,能够发挥学生的个性特长和想象力,培养学生的这些本领和能力,满足他们终身发展的需要。研究性学习打破了传统课堂教学模式,让学生联系课堂的知识去拓展,又应用于课堂,给学生们以研究过程的体验,激发其对科学研究的意识和兴趣。如我校开设的《化学与烹饪》选修课程,探索实施STS教育,使学生通过实践获得直接体验;再如指导学生结合学习工具――修正液,提出“修正液的成分分析及利弊探讨”,也收到了很好的效果。

篇2

有机化学是化工医药类职业学校一门重要的基础理论课程,它的任务是使学生掌握必要的有机化学基础理论、基本知识和实验技能,并为后续课程的学习打下基础。作者从事有机化学教学已有十余年了,也积累了一些教学经验,切身感受到近几年由于职校生源萎缩、学生素质整体下滑而导致有机化学学习成绩是每况愈下,教学的难度和压力越来越大,老师的抱怨之声也不绝于耳。针对这种情况,我认为教师在抱怨生源的同时本身更应根据教学主体的变化适时调整教学策略、改进教学方法、更新教学理念,真正做到因材施教。下面就此谈一谈我个人的一些教学体会:

一、了解学生心理,切实做好学生思想工作,消除学生的恐惧情绪,努力激发学生的学习兴趣,这是搞好有机化学教学的前提和基础。

教学中笔者发现不少学生由于基础原因对有机化学存在一定的恐惧心理,初中化学和无机化学的失败在他们心中留下了挥之不去的阴影,一听课程名称涉及化学二字就认为自己先天不足、无力学好,还未开始学习就已丧失信心,自暴自弃,未战先败。有此类想法的学生不在少数,因此有机化学的第一堂课我总是要先对学生强调这是一门全新的课程,和以前所学的化学联系不大,无论你以前化学成绩的好坏现在大家都处在同一条起跑线上,都是从零开始,没有基础好坏之分,并列举了一些基础较差而通过努力取得优秀成绩同学的实例,指出只要从一开始就踏踏实实、努力进取,以前化学基础较差的同学同样可以在有机化学这门课程取得优秀成绩,尽可能地消除他们心中的不安和恐惧,重新点燃内心当中沉寂已久的希望之火,使他们在黑夜的迷途中看到光明和希望,从而激发学习热情和内在潜力。同时在日后的教学中对他们在学习中取得的每一点成绩和进步都要及时给予充分肯定,让他们感到只要努力就会得到老师的认可,使他们长期以来渴望得到尊重和理解的内心需求得到一定程度的满足,切身体会到学习的快乐,从而对有机化学的学习产生浓厚的兴趣。如果有学生在学习中遇到挫折,老师应积极关心疏导,帮助他们寻找原因分析不足,鼓励他们再接再厉、继续努力。实践证明,通过必要的思想工作,部分学生的学习态度和学习风貌发生了很大改变,为老师搞好有机化学教学打下了坚实的思想基础。

二、讲究方法,运用技巧,讲练结合,重在理解,把握关键,提高效率。

有同学说:“有机化学不像无机化学有很多计算,主要是化学性质、结构命名之类的记忆内容,只要考前多花点时间背背即可。”这种观点是不正解的,是对有机化学内涵的肤浅认识。事实证明,光靠死记硬背是很难学好有机化学的,且学习效率很低。老师在教学中应讲究方法,注重技巧,坚持“授之以鱼不如授之以渔”的原则,让学生掌握学习方法、领悟学习之道,这比死记硬背有用得多,可以达到事半功倍的效果。首先,应重点抓好有机化学入门关。多年的教学使我深深感到有机化学教学之初有两点最为重要:一是碳的四价即正确书写烷烃的结构简式;二是烷烃的命名。和其它课程不同,有机化学中有机物结构简式的书写不能有一点差错,否则就是全错,和一点不会没什么两样,这就是我经常给学生讲的有机化学的“残酷性”。当前学生在有机物结构简式的书写中多氢少氢、多键少键的现象比较普遍,考试时失分也较多,而书写的依据就是碳的四价,因此通过强化烷烃结构简式的书写练习,帮助学生牢牢建立起碳的四价的概念对今后的学习十分重要。学生只要入了门,以后在学习其他类别有机物的结构简式的书写就可以触类旁通,方便多了。另外和碳的四价一样,烷烃的命名也十分关键,老师要有意识地设计各种类型的例题进行讲评,并通过大量练习加深学生对命名规则的理解。如果烷烃的命名学生掌握好了,以后学习其他类别有机物的命名同样也就容易多了,只需老师到时稍微点拨一下即可。这两点在有机化学学习的入门阶段显得非常重要,教师应多花时间、多费精力,反复讲解,打牢基础,这是后续学习的根本,否则后面内容的学习学生将困难重重、异常吃力,甚至无从下手。其次,在反应方程式的教学上要避免死记硬背,应重在理解、讲究方法。有机化学含有大量化学方程式,无论是从方程式数量还是书写难度都是无机化学方程式所无法比拟的,如果学生仍沿用以前的学习方法一味死记硬背,不仅效率低下、容易出错,而且一旦反应物发生变化,将无所适从,特别是醛、酮这一章反应复杂、产物庞大,更是难以记忆。因此老师在教学时应注重方法的引导,仔细讲解反应机理,及时总结反应规律,变死记硬背为理解记忆。对于学生容易混肴出错的地方,老师更应着重强调,比较对照,加深印象。例如我在讲解CH2=CHCH3和Cl2的反应时,对反应可能出现的两种情况进行比较对照:

学生错误率大为降低。再次,讲练结合,以练促学。有机化学的教学光靠老师课上讲解是远远不够的,必须加大练习力度。教学中我发现这样一个现象,即课上老师所讲内容学生均能很好地理解,教学效果很好,可是不出三天便遗忘大半,一到考试即溃不成军,原因很简单,高估了职校学生的学习自觉性。那么如何解决这个困局呢?根据艾宾浩斯的遗忘曲线,行之有效的方法就是进行反复练习,强化记忆,以练促学。因此只要有时间课上我都要抽出十五分钟进行课堂练习,对前几次课所教内容进行默写评分,记入平时成绩,逼迫学生课后去复习巩固。每隔一段时间我还会安排一次单元测验,全面巩固。实践证明,效果很好,特别是方程式的记忆效果尤其明显。最后,适当安排综合性习题,系统复习已学知识。有机化学物质种类繁多、名称复杂,反应机理各一,产物众多,不少学生学后往往是一头雾水,复习时缺少头绪。为了帮助学生系统复习所学知识,我常适当安排一些综合性习题,通过老师讲解、学生练习,将其中涉及到的各类知识点加以梳理归类,使学生由无目的被动记忆转为有目标的主动理解,既加深了学生对知识的掌握程度,又提高了灵活运用能力。例如在讲完羧酸这一章后,我会安排学生练习一道“乙烯乙酸乙酯”的合成题。这是一道综合性很强的习题,包含了烯烃与水的加成、醇的氧化、酯化反应等诸多知识点。通过练习,学生对上述知识点有了一个全面而系统的复习,逻辑思维也得到了很好的拓展。

三、合理安排实验,丰富教学手段,激发学习兴趣。

有机化学的内涵是丰富的,但也是枯燥抽象的。如果学生上课整天坐在教室里面对结构式、反应式,时间久了再精彩的内容也会觉得索然无味,学习热情也难持久,更别提激发学习兴趣了。俗话说:“兴趣是最好的老师。”那么如何激发学生的学习兴趣呢?实验就是有效的方法之一。教师尽可能多地安排实验,将课堂由教室搬进实验室,让学生亲自动手观察现象,不仅丰富了教学手段,激发了学生的求知欲望,同时又提高了学生的实验技能和动手能力,使所学书本知识通过实验得以验证,加深了对理论知识的理解和掌握。往往一次实验教学所取得的教学效果要比传统课堂讲解好过十倍。

篇3

有机化合物分子最简单的便是甲烷,在学习甲烷时,老师可以先设问:同学们听说过瓦斯爆炸吗?你用棍子捅过垃圾污泥池或污泥沟吗?你家附近有烧沼气的吗?学生兴趣来了便立即作答,这时老师告诉学生瓦斯爆炸的原因、沼气的成分、捅踩污泥冒气泡的原因是因为污泥里面产生了沼气或空气等原因,化工由瓦斯、沼气引出甲烷,接下来讲甲烷的结构性质就使学生极易接受和掌握。

在学习乙烯时,老师可以这样先设问:同学们听说过有催熟剂吗?你是否注意过市场上的香蕉由购进到销售在颜色上的变化?学生便会马上相互讨论、打听或从书本中找答案,其活动多样化,在学生急需答案的情况下,老师引出本堂课要学习的乙烯可作瓜果催熟剂,接下来就讲乙烯的结构、制法、性质等。

二、用实验吸引学生去分析、理解、掌握

例如在学习乙烯的氧化反应时,老师将制取的乙烯气体通入盛有1-2毫升0.5%的高锰酸钾溶液的试管里,观察到高锰酸钾溶液的紫色红色迅速褪去。从而学生知道乙烯能被氧化剂氧化。

在学习乙烯的加成反应时,老师把乙烯气体通入盛有溴水的试管里,可以观察到溴水的红棕色迅速消失。

分析:因为乙烯分子中有一个“C=C”双键,双键中的一个键成键电子云重叠密度不大而不稳定,容易断裂,与溴原子结合形成了新的化合物,不再存在单独的溴分子。所以,溴水的红棕色消失,可用下式表示其反应:

H H H H

H—C=C—H+Br—BrH—C—C—H

Br Br

在此基础上导出乙烯加H2、HCL、H2O的反应。

在学习乙炔的氧化反应时,可先这样提问:同学们看到过用氧炔焰切割金属吗?氧炔焰为什么能将金属切割下来?随后老师将制好的乙炔点燃要学生观察现象。 分析:乙炔在燃时火焰明亮而带有浓烟,火焰明亮说明乙炔在空气中燃烧时放出大量的热而形成高温使火焰显得明亮,在氧气中燃烧更为剧烈,氧炔焰温度可达3000℃以上,所以工业上可用氧炔焰来焊接和切割金属。

反应式为2C2H2 + 5O24CO2+ 2H2O(液)+2597.9千焦

得出乙炔与空气或氧气在点燃的情况下能被氧化,在适当条件下也能被其他氧化剂氧化。

三、利用同系物的共性鉴别非同系物,利用物质的个性鉴别出不同物质。

有机物的种类繁多,在性质上既具有共性,也具有个性。用合适的方法鉴别物质是化工行业日常之事,也是技校化工专业学生要学习的基本功。对有机化学入门阶段的学生来说在鉴别有机物这方面主要是简单的烷烃、烯烃、炔烃等的鉴别,但在知识面不能仅限于此,要从扩展的角度出发才能打开学生思路,才能有活力。

例如乙烷与乙烯的鉴别,老师可以演示,将乙烷乙烯二种气体分别通入盛有1-2毫升0.5%高锰酸钾酸性溶液的试管里,可以发现一只试管里的紫红色迅速褪去。论文

分析:乙烷乙烯这两种气体的分子,在碳原子数目上是相同的,但乙烯分子中具有“C=C”双键不稳定,在通常情况下[!]能与溴起加成反应,使溴水褪色。能被氧化剂氧化,高锰酸钾是一种氧化剂,高价的锰得到电子后转为了低价的锰,试管里的溶液不再是原来的高锰酸钾溶液,所以紫红色褪去,而乙烷结构稳定,在通常情况下不能被氧化,所以高锰酸钾溶液的紫红色没有褪去。由此学生知道能使高锰酸钾溶液褪色的气体是乙烯,否则是乙烷。

又如乙烯和乙炔的鉴别,两种都是不饱和的烃,都能在空气中燃烧,都能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,但一个是分子中含“C=C”双键,一个是分子中含“CC”三键,两者因结构不同,性质也有异,乙炔分子中的含碳量高于乙烯分子中的含碳量,所以乙炔在燃烧时因燃烧不完全而产生浓烟现象,乙烯没有,根据这个现象可以定性鉴别出乙烯、乙炔。同样体积乙烯乙炔气体,发生双键断裂、三键断裂与溴起加成反应而达到饱和所需溴的量不同,因此乙烯、乙炔也可用定量法鉴别出来。

通过对上述几种物质的鉴别与分析可以小结为乙烷属于烷烃,其他烷烃的结构与之相似,化学性质也相似;乙烯属于烯烃,其同系物结构与之相似,化学性质也相似:乙炔属于炔烃,其同系物结构与之相似,化学性质也相似;非同系物因结构不同而性质也就有不同。利用物质的不同性质就可以鉴别出不同的物质。

四、综合复习小结使知识有机结合成整体。

例如在学习完烷烃、烯烃、炔烃之后,综合小结如下: 1、烷烃的通式是CnH2n+2,物理性质随碳原子数目递增,在常温下由气态、液态到固态。在通常状况下化学性质很稳定,在相应条件下能发生氧化反应,热分解反应和取代反应。烯烃的通式为CnH2n,随分子中碳原子数目递增,在常温下由气态、液态到固态。在相应条件下能发生氧化反应、加成反应、聚合反应,乙烯可作为塑料、合成纤维、合成橡胶、农药的原料。炔烃的通式为CnH2n-2,物理性质随分子里碳原子数目而递变,化学性质都能发生氧化、加成、聚合等反应。乙炔是许多化工产品的原料。

2、简单烷烃、烯烃、

炔烃的化学鉴别方法

可以用酸性高锰酸钾溶液褪色的速度区别等

3、甲烷、乙烯、乙炔的实验室制法

甲烷:可用无水乙酸钠和烧碱共熔制取。

加热

CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3

乙烯:可用浓度为95%以上的乙醇和浓硫酸混合加热制取:

浓H2SO4

CH3CH2OH CH2=CH2 + H2O

170℃

乙炔:企业内部会计控制论文可用电石和水反应制得:

CaC2+ 2H2O C2H2 + Ca(OH)2

五、进行必要的考试和分析讲评

篇4

醇羟基中的O-H键并不容易断裂,因而醇类的酸性弱于水,制取醇类相对应的盐只能用Na、K等活泼金属与醇反应。

醇羟基能被O2(CuO)、KMnO4等氧化剂氧化,当羟基所接的碳原子上有2个以上的H时,羟基被氧化为醛基;当羟基所接的碳原子上只有1个H时,羟基被氧化为羰(酮)基;当羟基所接的碳原子上没有H时,羟基无法被氧化。

醇羟基的另一重要特性是消去反应,一般使用浓硫酸作催化剂,使醇类脱去羟基生成含双键的有机物。消去反应的本质是羟基与β位上的一个H原子共同脱去生成H2O的反应,因而能发生消去反应的醇类必须要有β-H原子。

醇类是有机合成中最常见的中间产物,通过醇的氧化制醛,进而制得羧酸,醇和羧酸再反应生成酯,这是高中有机化学中考查的热点。

2.酚羟基

酚羟基的活性较大,O2、酸性KMnO4溶液等都能氧化酚羟基。酚羟基由于受苯环的影响,在水溶液中能发生微弱电离呈现弱酸性,但比碳酸的酸性弱。

酚羟基也能活化苯环的邻、对位,因而酚类与浓溴水反应生成能溴代物沉淀。酚羟基还能与FeCl3溶液发生显色反应。

3.醛基与酮基

醛基既能发生氧化反应,又能发生还原反应。醛基催化加氢即可得到-CH2OH基团,醛基被氧化便可得到羧基。高中阶段提到了三种氧化醛基的方法:O2催化氧化、新制Cu(OH)2氧化、银氨溶液氧化,对后两种应该重点掌握。

醛基、酮基可以发生加成反应,在高中课本中一般涉及到醛与HCN、氢气的加成。

酮与醛在性质上的最大区别在于酮基不能被新制Cu(OH)2、银氨溶液等弱氧化剂氧化。酮类的化学性质在高中阶段要求不高。

4.羧基

由于羧基上的氢原子较容易电离,因而羧酸是最典型的有机酸。羧酸的酸性一般都强于碳酸,因而羧酸能与Na2CO3或NaHCO3溶液反应放出CO2气体或溶解CaCO3固体。而将CO2气体通入羧酸的钠盐溶液中并不会生成该种羧酸。

酸的酯化反应及酯的水解反应可以说是有机化学题目中考得最频繁的内容。酯化反应的实际机理比较复杂,而从反应的结果上来看,羧酸提供了羟基而醇提供了氢,生成酯和H2O,因而酯化反应属于取代反应。

利用羧酸的酸性可制取相应的盐类,以便增加有机物在水中的溶解度和有机物的稳定性。羧酸与醇,或自身具有羧基和羟基两种官能团的有机物(如乳酸)在浓硫酸中加热便可合成酯。高中阶段中通过酯化反应涉及到三种类型的酯类:一是由羧基和羟基结合成的普通的酯,其中酸和醇都可能不止1分子,如乙酸乙酯、甘油三酯、已二酸二乙酯等。二是形成环酯,有三种情况,第一种是羟基酸中分子内的羧基和羟基结合,由一分子有机物形成环酯,又称内酯;第二种是两分子的羟基酸通过酯化反应聚合成环酯,产物中相同基团处在对位位置上,最典型的例子便是乳酸(CH3CH(OH)COOH)分子所形成的二聚乳酸;第三种是二元酸与二元醇通过酯化反应聚合成环酯,如乙二酸与乙二醇的聚合物。三是形成高聚酯。小分子的二元酸和二元醇可通过酯化反应形成长链,聚合成高分子化合物。这种反应是缩聚反应,有多少分子的羧酸和醇聚合,就有多少分子的H2O生成。

5.酯基

酯类(包括油脂)最主要的性质便是水解。酯水解有两种方式,经酸化处理后得到的是酸和醇;在碱性条件下,反应生成的酸与碱中和,促进反应的进行,使酯化反应进行得比较彻底。

篇5

[中图分类号] G642.423 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)23-0090-02

最先提出“绿色化学”理念的是美国化学会(American Chemical Society),由于顺应经济社会发展的客观规律,很快即在世界范围内广泛流传。绿色化学,简单地说,是采用适当的化学原理减少,甚至消除工业生产对于生态环境的污染。

近年来,随着环境污染事件不断升级以及人们的环保意识不断增强,[1]“绿色化学”所倡导的理念已经成为国内外高校关注的热点。众多大学化学教材以及高校的教学计划均纳入了绿色化学相关内容,积极向广大学生推广该理念,以期未来他们能将其运用在工作中。

一、 “绿色化学”理念在有机化学理论教学中的应用

(一)加强绪论课的教学

绪论课是一门课程的序幕,其教学的目的是使学生明确学习绿色化学的终极目标,启发他们学习该课程的自觉性,激发学习兴趣。因此,绪论课必须具备两大特性:(1)概念性:绪论课应界定绿色化学的准确定义和涵盖范围,将绿色化学的产生、发展融会于化学史的整个进程中介绍给学生,保证化学学习的连续性;(2)方向性:绪论课应指出绿色化学现阶段的发展状况以及未来的发展方向,同时需要指导学生如何进行该方向的学习,需要具备怎样的知识结构。

因此我们应当首先开场白式地介绍绿色化学的“前世今生”,以著名化学家、化学实验、化工企业的事例证明绿色化学出现的重要性,从而形象生动地描述其对于化工产业、环境保护乃至全人类发展的伟大意义。在介绍有机化学的发展历程时,简单陈述生命力学说、实验室的获得、分子组成的确定、有机化合物和有机化学的定义、结构学说的建立等里程碑式的事件。通过这一过程使学生明白:其一,绿色化学的出现符合客观世界的发展规律;其二,在具有探索精神和社会责任感的学者的努力下,绿色化学正在飞速地发展,并不断取得里程碑式的成就。

然后向学生介绍国内外该领域的发展现状。目前很多发达国家已经大范围普及了绿色化学相关技术,从源头上遏制了污染的排放量。但国内的工业污染物治理方法还停留在“末端治理技术”阶段,因此大幅度增加了社会可持续发展的经济成本,而且加大了原本已经十分脆弱的生态环境的负担。

(二)通过实例说明“绿色化学”的好处

在课堂教学中通过对有机合成反应方法的对比,可以说明绿色合成的优点。本文以苯酚的制备反应和炔烃的水合反应为例。

(1)苯酚的制备反应

目前共有三种方法可以获取苯酚:一是苯磺酸碱熔法,二是芳卤衍生物水解法,三是异丙苯氧化法。苯磺酸碱熔法是将氢氧化钠与苯磺酸钠盐共熔,即碱熔后便可以得到苯酚钠,再经酸化,即得到苯酚。该法的优点在于转化率高、设备简单、产品纯度佳;缺点则是产生废液多、生产工序多、酸碱消耗量大。芳卤衍生物水解法是加入大量酸碱,当卤原子的邻对位产生强的吸电子基团时进行水解反应。而异丙苯氧化法是一种绿色合成方法,以异丙苯在催化剂紫外线或过氧化物的作用下得到过氧化异丙苯,接着使用稀硫酸将其分解成丙酮和苯酚。该法的优点是可以得到有价值的副产品,每产生一吨的苯酚同时可得到0.6吨的副产品丙酮。显而易见,从绿色化学的角度,我们应当舍弃苯磺酸碱熔法和芳卤衍生物水解法,选择异丙苯氧化法,以节约大量原料,并能减少污染。这个例子充分说明了在课堂上有效传输“绿色化学”理念的可行性。

(2)炔烃的水合反应

作为有机合成中官能团转换的最重要的基础反应——炔烃水合反应,现在已经有了更绿色的实验方法。传统的工业生产是以汞盐为催化剂,加入炔烃与水反应得到醛和酮。该方法在生产乙醛上得到了广泛的应用,但由于汞盐是很难回收处理的,且反应中需要大量的硫酸,该方法已被发达国家淘汰。

在指导学生设计合成反应时,应将污染纳入最佳合成路线的考量因素,综合原料易得性、反应步骤数目、转化率高低、分离提纯难易等各个方面对其进行评估,做到真正无毒无害地实验。通过这样的说明,使学生理解“绿色化学”的理念,在未来的职业生涯中能够利用化学创造更加清洁的环境。

二、“绿色化学”理念在有机化学实验教学中的应用

(一)实验教学中使用多媒体辅助教学

多媒体教学融会了声音、动画、图片等,能够极大程度地优化化学实验:第一,可以增强实验的可见度,从而使得实验的演示效果更加逼真;第二,模拟实验可以避免污染;第三,可以模拟工业化生产过程。比如学生对于接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸等大多数未见过的实验,缺乏感性认识,而用计算机等高科技手段能真实表现出所有的生产环节,并可调整视图大小反复播放,强化记忆;第四,可模拟化学键的断裂和重新组合等肉眼难以看到的化学反应过程。

目前多媒体化学实验教学资料丰富,为此,笔者建议开展如下教学改革:在总学时不变的基础上,增加观看多媒体录像的课时,利用多元化教学手段,保证学生既能清晰地理解实验原理,又能明确实验的规范化操作。引入多媒体使得有机化学的实验实现教学相长,确保学生能够有机会了解并研究比较难以实现或者具有污染性的化学反应。

(二)提倡半微量化操作模式,尝试探索微型化实验

常量有机化学实验由于是经过多次实验的方案,因此通常操作便捷无需另行设计且反应现象非常明显。但是,时代的进步和人们对于生活环境质量要求的提高使得传统的常量实验的缺点凸显出来,比如试剂消耗量大、废弃物污染严重等;除此之外,常量实验的目的往往是为了复制、验证,缺乏创新性、探索性,违背了大学教学的本质目的,不利于培养学生的科学意识。

基于此,许多学者对此进行了一些尝试性的探索,目的是在减少药品用量的同时又不影响实验结果及实验现象的观察,半微量化操作模式渐渐在大学教学中流行起来。笔者也进行了半微量化操作模式的教学尝试,实践证明这样不仅可行性较强,还能节省实验成本和教学时间,给学生更加充分的实践机会。

此外,笔者也在教学改革中引入了微型实验这一与“绿色化学”紧密相连的概念。这一概念是由Butcher等[3]美国学者于1985年首次设计提出,经历了较长发展和修正的时间,已经成为运用较为广泛的化学实验模式之一。其与半微量化模式相似,但是在实践范围上拓展到了化学实验的完整过程中,也因此大大节约了成本 (一般节约开支90%[4]),从而也更加有效地减少对环境的污染。

(三)整合教学模块,改革实验内容,创新设计综合实验

传统的有机化学实验教学通常分为三大模块:基本操作模块、验证性实验模块和合成实验模块。基本操作模块是指化学实验的入门操作,比如化学药品的存放、反应器和容器的加热蒸馏、计量仪器的使用、玻璃工操作等;验证性实验模块是指各类化合物的性质验证,比如银镜反应、不饱和烃和溴水的反应、酚与三氯化铁的显色反应等;合成实验模块是指考查学生完成化学实验的整套流程,以及设计并完成综合实验的技能,比如樟脑的合成、间硝基苯酚的合成、八溴醚的合成等。目前这三大模块在教学安排上较独立,导致多数学生的实验技能不够熟练,常犯低级错误,因此也更遑论进一步独立设计实验了。另外,由于合成实验模块常常由于试剂利用率过低而导致其废弃后对环境造成较大污染,严重有悖于绿色化学的4R原则。如果将这三大模块有效结合起来,不仅能够提高教学的质量,还能为环境保护做出贡献。

先进实验技术的引进、计算机辅助教学、实验内容的推陈出新、引导学生选取环境友好型的化学试剂、微型化实验规模、系列化实验内容等,构成了有机化学“绿色化”的创新改革方向。只有在实验教学中,由细节入手,深入对比、研究、探索绿色化学反应,加强绿色化学教育和环保意识,才有可能从根本上切断污染源。绿色化学是进入成熟期的化学,虽然我们距离“零排放”这个目标很遥远,与发达国家也存在差距,但是作为化学教学工作者,为环境减少污染是我们教学与科研的共同目标。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 朱文祥.绿色化学与绿色化学教育[J].化学教育, 2000(1):1.

[2] 鲍时安,张家登.化学史教育与教学[J].化学教育,2000(1):44

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