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導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇有機化學(xué)教學(xué)論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
同時有機化學(xué)是基于實驗的一門科學(xué),有機化學(xué)的研究更是具有明顯的實驗特征。因此,在技師學(xué)院有機化學(xué)教學(xué)中開展實踐學(xué)習(xí)研究是一個契機。通過實踐學(xué)習(xí),對學(xué)生進行探索化學(xué)知識的過程和學(xué)習(xí)方法的訓(xùn)練,既可以激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題的興趣,形成求學(xué)所必需的質(zhì)疑態(tài)度和批判精神,又培養(yǎng)了學(xué)生多維思考、分析推理、歸納總結(jié)的能力。
2技師學(xué)院有機化學(xué)實踐教學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)查和分析
通過對技師學(xué)院有機化學(xué)教與學(xué)現(xiàn)狀的調(diào)查和分析,對目前技師學(xué)院有機化學(xué)教學(xué)模式現(xiàn)狀進行了摸底,以便于更有效地開展探索適應(yīng)新課程要求的教學(xué)模式的研究。根據(jù)占有的資料和實際的走訪調(diào)查,設(shè)計了調(diào)查問卷。結(jié)果顯示31.5%的學(xué)生對技師學(xué)院有機化學(xué)學(xué)習(xí)無興趣,45.2%的學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)化學(xué)興趣不高的主要原因是教師傳統(tǒng)的教學(xué)方法,59.6%的學(xué)生不能很好地參與課堂教學(xué),68.5%的學(xué)生喜歡實踐學(xué)習(xí)模式。由此看出,傳統(tǒng)的教學(xué)方法中存在以教師為中心,強調(diào)教師權(quán)威的現(xiàn)象,忽視了教師與學(xué)生的合作關(guān)系,剝奪了學(xué)生的自主性,影響了學(xué)生的自信心,導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué),使學(xué)生對教師有抵觸情緒。學(xué)生希望老師在課堂上成為他們的合作伙伴,給他們一定的學(xué)習(xí)空間,使個人的主動性、積極性充分發(fā)揮出來。而有機化學(xué)教學(xué)改革的核心任務(wù)便是建立和形成旨在充分調(diào)動、發(fā)揮學(xué)生主體性的學(xué)習(xí)方式。實踐學(xué)習(xí)就是一種行之有效的學(xué)習(xí)方式,能使學(xué)生的主體性、能動性等在實踐學(xué)習(xí)過程中得以發(fā)展。
3技師學(xué)院有機化學(xué)實踐教學(xué)創(chuàng)新的措施
3.1培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗并動手實踐
假設(shè)提出后就要想方設(shè)法去檢驗它,用實證性材料去或支持假設(shè)。這是實踐學(xué)習(xí)的重要步驟。因為學(xué)生要達到對所學(xué)知識所反映事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其他事物間聯(lián)系的深刻理解,最好的辦法是讓學(xué)生到現(xiàn)實世界的真實環(huán)境中去感受,去體驗,而不是僅僅聆聽教師或其他人的介紹和講解。比如在2乙醇與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)物的驗證試驗中。我們創(chuàng)設(shè)了以下問題情境創(chuàng)設(shè):乙醇與濃硫酸制乙烯氣體時溫度控制不當(dāng)常有副反應(yīng)發(fā)生,若溫度過高,乙醇被氧化成二氧化碳,濃硫酸被還原為二氧化硫。那么如何設(shè)計實驗驗證反應(yīng)混合氣體中含有二氧化碳、二氧化硫和水蒸氣那?學(xué)生一般都能知道驗證二氧化碳用澄清石灰水,驗證二氧化硫用品紅溶液,驗證水蒸氣用無水硫酸銅,但是具體的操作步驟是什么,為什么?大部分的學(xué)生不能正確說明原因,這時教師可以引導(dǎo)學(xué)生進行實驗設(shè)計實踐。
實踐實驗設(shè)計思路:
(1)水蒸氣先驗證還是后驗證,為什么?這時有的學(xué)生想到若先驗證二氧化硫或二氧化碳必須通入水溶液中,帶出水蒸氣,影響產(chǎn)物水蒸氣的驗證,所以水蒸氣必須先驗證。即通過裝有無水硫酸銅的硬質(zhì)玻璃管。
(2)二氧化硫和二氧化碳哪個先驗證,為什么?通過教師的引導(dǎo),學(xué)生認(rèn)識到因為二氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁,所以必須在檢驗二氧化碳之前,先將二氧化硫除去并除盡。而除去二氧化硫之前應(yīng)先驗證二氧化硫,所以應(yīng)用三個洗氣瓶,分別是品紅溶液,溴水,品紅溶液,第一個品紅溶液為驗證有二氧化硫,溴水為除去二氧化硫,第二個品紅溶液為檢驗二氧化硫已除盡,這樣通入澄清石灰水變渾濁一定為二氧化碳。通過這樣的設(shè)計使同學(xué)認(rèn)識到在設(shè)計實驗時必須全面考慮各個因素的影響,應(yīng)注意到每個細(xì)節(jié)的設(shè)置,才能使最終的結(jié)果正確。但要使學(xué)生對設(shè)計實驗方案感興趣,并能設(shè)計出高質(zhì)量的實驗方案,學(xué)生就必須有扎實的知識基礎(chǔ)和實驗技能。在化學(xué)學(xué)習(xí)中,教師要幫助學(xué)生對已學(xué)過的知識加以回憶、深化、提高,將所有中學(xué)化學(xué)知識系統(tǒng)化、條理化、網(wǎng)絡(luò)化。
3.2培養(yǎng)學(xué)生多動手實驗并注意學(xué)會觀察
當(dāng)前在實驗教學(xué)中往往會出現(xiàn)這樣的問題:實驗現(xiàn)象琳瑯滿目,學(xué)生情緒亢奮,實驗做完后學(xué)生只記住他最感興趣的部分,而對其他現(xiàn)象說不清楚,因此,在初次進行實驗時教師必須讓學(xué)生知道觀察什么,怎么觀察。比如我們在苯與液溴的取代反應(yīng)試驗中,在演示苯與液溴的取代反應(yīng)時由于注意點較多,可邊實驗邊提出問題,指導(dǎo)學(xué)生觀察實驗:
(1)苯與液溴混合后有沒有明顯現(xiàn)象,加入鐵屑后有沒有明顯現(xiàn)象?
(2)跟反應(yīng)器連接的長導(dǎo)管起什么作用?
(3)導(dǎo)管口為什么不插入液面下?
(4)怎樣除去無色溴苯中溶解的溴?
通過以上問題的設(shè)置使學(xué)生對該實驗應(yīng)掌握的問題一目了然,所以只要明確觀察目的,仔細(xì)觀察,不管實驗現(xiàn)象多少,都能抓住本質(zhì)。同時要引導(dǎo)學(xué)生邊觀察,邊進行思維性觀察。不僅要觀察實驗儀器的選擇組裝,而且要分析為什么,不僅要觀察實驗現(xiàn)象,而且要思考產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。而在實踐學(xué)習(xí)中,很多猜想與假設(shè)只有通過實驗才能得以驗證,在動手實驗的過程中,不僅可以提高學(xué)生的實驗技能,而且可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,解決問題的能力,激發(fā)他們的實踐精神。
總之,技師學(xué)院有機化學(xué)傳統(tǒng)的教學(xué)方法已不再適應(yīng)時代的要求,但舊的教學(xué)理念往往根深蒂固,因此以實踐學(xué)習(xí)為核心的有機化學(xué)教學(xué)的實施還有很長的路要走,實踐學(xué)習(xí)的各種有效途徑還需要在實踐中不斷摸索。
參考文獻
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新課教學(xué):(1)課前預(yù)習(xí):教師提前一天布置預(yù)習(xí)新課的內(nèi)容,并讓學(xué)生通過自己對預(yù)習(xí)知識的理解,簡單的繪制思維導(dǎo)圖。對一些自己理解的學(xué)生可以將知識展示的非常恰當(dāng),而對自己有疑惑的知識點,學(xué)生可在自己繪制的圖中用符號“?”標(biāo)注出來。第二天一大早要上交。
一以有機化學(xué)實驗為起點
培養(yǎng)本科生科研素質(zhì)從以上參與有機化學(xué)實驗教學(xué)改革的學(xué)生中,組建本科學(xué)生課外科研興趣小組,長期指導(dǎo)學(xué)生進行課外科研實驗、資料查閱、實驗設(shè)計、學(xué)生課題申請、論文撰寫、課外學(xué)術(shù)作品競賽和考研輔導(dǎo)等一系列的提高學(xué)生科研素質(zhì)為目的的活動。在教師的合理引導(dǎo)下,在筆者所進行教改的2個實驗班中,實驗組有多達18名同學(xué)主動強烈要求進入教師的科研實驗室參與課外科研活動。由于學(xué)生的課余科研活性以不影響學(xué)習(xí)為前提,因此筆者隨后挑選了14名成績中等及以上的同學(xué),分成了2組,在一年二期的時候分別進入了兩個不同實驗室。與筆者以往通過其它途徑所帶的課外興趣小組的學(xué)生相比,這些學(xué)生思想動機總體相對較端正,除了5個學(xué)生由于急功近利、功利思想較強等原因而中途流失外,其它學(xué)生一直踏踏實實,完成了多個環(huán)節(jié)的課外科研活性內(nèi)容,堅持到大四完成畢業(yè)論文。在進入實驗室初期,這些學(xué)生跟著老師或不同研究生學(xué)習(xí)一些最基本的實驗技能,同時也參與研究生的文獻檢索、實驗設(shè)計、匯報等工作。經(jīng)過一個學(xué)期的鍛煉后,盡管有專業(yè)知識的限制,但是由于學(xué)生的主動積極進取學(xué)習(xí),大部分同學(xué)已經(jīng)掌握了所在實驗室的基本實驗技能,熟悉了所在實驗室專業(yè)中文期刊的檢索,也初步懂得了簡單實驗的研究方案、技術(shù)路線的設(shè)計。經(jīng)過一年的培養(yǎng)后,在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生設(shè)計并進行了獨立的科研實驗。在二年二期的時候,利用前期實驗結(jié)果,指導(dǎo)學(xué)生撰寫并積極申報省、校級大學(xué)生創(chuàng)新科技計劃項目。課題完成時指導(dǎo)學(xué)生撰寫科研學(xué)術(shù)論文,利用取得的科研成果指導(dǎo)學(xué)生參與大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品等競賽。以上完成的學(xué)生科研課題同時可以作為學(xué)生的本科畢業(yè)論文。由于科研課題在大三基本完成,因此,在大四時學(xué)生可以全身心的投入考研或者其它與就業(yè)相關(guān)的個性化活動中。通過三年多的課外科研活動及組隊參與挑戰(zhàn)杯作品競賽,學(xué)生的潛力得到了充分的發(fā)揮,不僅培養(yǎng)增強了學(xué)生進行實驗設(shè)計、動手操作和論文撰寫等方面的科研能力,也鍛煉提高了學(xué)生的自制力、毅力、團隊協(xié)作等方面的能力,整體綜合素質(zhì)較高。例如,首先組隊的兩組學(xué)生中先后申請并完成了三項省大學(xué)生科技創(chuàng)新活動計劃項目和多項校學(xué)生科研項目;同時也發(fā)表了學(xué)生第一作者的論文或會議論文3篇;其中一組學(xué)生的作品獲得了第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽一等獎;由于畢業(yè)論文是幾年積累的結(jié)晶,這些學(xué)生的本科畢業(yè)論文整體水平較高,避免了目前普遍存在的本科畢業(yè)論文來自于教師科研成果的“拿來主義”。其次由于小團隊有自己的目標(biāo)和信念,大部分同學(xué)都能夠至始至終堅持利用課外時間進行充電,其中有3個同學(xué)從大學(xué)一年二期到三年二期暑假,每個寒暑假都能留在實驗室做實驗,每個寒暑假只休息兩周時間。再次,在所帶教的學(xué)生中,學(xué)生的學(xué)習(xí)成績總體不是特別好,只有一人次拿過一等獎學(xué)金,但由于綜合素質(zhì)強,在研究生考試中脫穎而出,有5人考取了碩士研究生,其中有北京大學(xué)和浙江大學(xué)各一名(整個學(xué)院當(dāng)年考取985學(xué)校研究生僅僅3名)。
二小結(jié)與重點
院校相比,由于一般院校藥學(xué)本科學(xué)生總體科研素質(zhì)相比較弱,如何個性化的提高一般院校藥學(xué)本科生的科研素質(zhì)是非常重要的課題。筆者通過小范圍的以有機化學(xué)實驗教學(xué)為基礎(chǔ)/起點培養(yǎng)一般院校藥學(xué)本科學(xué)生的科研素質(zhì)的探索,能夠充分發(fā)掘出具有科研潛質(zhì)的學(xué)生,并激發(fā)出了學(xué)生在科研方面的潛能,學(xué)生的綜合素質(zhì)也得到了進一步提升,能夠為一般院校藥學(xué)本科生進行科研“早教”提供一定的參考。
作者:吳建章 單位:溫州醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院
化學(xué)課堂上的探究性學(xué)習(xí),一般的步驟是:創(chuàng)設(shè)情境,提出問題,實驗探究,得出結(jié)論并拓展。多媒體課件多感官的綜合刺激在創(chuàng)設(shè)情境方面有著得天獨厚的條件。例如我們在講解滅火的方法這一知識點時,播放了一段衡陽市2003年“11.3”特大火災(zāi)的視頻圖象,讓學(xué)生直觀的了解到火失控后會給人類帶來的災(zāi)害,然后要求學(xué)生結(jié)合自身的日常生活經(jīng)驗總結(jié)出滅火的方法。從而激發(fā)了學(xué)生的情感,使學(xué)生受到了感染,同時使課堂教學(xué)效果及其教育功能達到了最佳狀態(tài)。
二、靈活使用課件,使化學(xué)教學(xué)內(nèi)容變抽象為具體
化學(xué)不同于其他學(xué)科的最大特征在于其思維方式是微觀與宏觀的聯(lián)系,建立對微觀世界的想象力是化學(xué)教學(xué)不同于其他課程的特點,也是其他課程不能代替的。而在中學(xué)階段學(xué)生抽象思維有了很大發(fā)展,但具體形象思維仍有十分重要的地位。在中學(xué)化學(xué)計算機輔助教學(xué)中,用動畫表示化學(xué)反應(yīng)的微觀過程可以把分子、原子之間的相互作用、化學(xué)鍵的斷裂和形成、原子或原子集團的分與合形象地、動態(tài)地展現(xiàn)出來,生動活潑,吸引力強,能夠激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)習(xí)者處于主動學(xué)習(xí)的地位,形成直接學(xué)習(xí)的動機,增加無意記憶和聯(lián)想記憶。多媒體課件在物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的展示、化學(xué)反應(yīng)的微觀過程的演示方面的直觀性為我們在教學(xué)中架起了微觀和宏觀的橋梁,對于學(xué)生微觀想象力的培養(yǎng)起著不可代替的作用。我們在進行原子的結(jié)構(gòu)、水的電解、氯化氫的形成等知識點的教學(xué)中,都采用了Flas,讓學(xué)生在直觀的感受中形成自己頭腦中的微觀想象。
三、運用現(xiàn)代教育技術(shù)對化學(xué)實驗進行仿真演示,提高學(xué)生的動手能力
我們在化學(xué)教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的最大難題是學(xué)生的動手能力差,每次實驗課,老師的大量精力都花在糾正同學(xué)們的錯誤操作上,而且由于人數(shù)眾多,老師不可能面面俱到,照顧到每一個學(xué)生。為此我們在學(xué)校計算機房中裝了一個《化學(xué)儀器隨意組合》這樣一個小軟件,學(xué)生在上機的時候就可以進行仿真實驗演示。通過仿真實驗的訓(xùn)練,再進實驗室做實驗,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生的動手能力大大的提高了。
四、利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢,實現(xiàn)交互式和協(xié)作式的建構(gòu)性學(xué)習(xí)。
2.實現(xiàn)有機化學(xué)實驗“綠色化“教學(xué)目標(biāo)的若干措施
2.1綠色化學(xué)意識的樹立與培養(yǎng)若想樹立學(xué)生的綠色化學(xué)意識要求教師能夠率先把握環(huán)保低碳理念,并積極實施環(huán)境無害化學(xué)實驗管理模式。為此,應(yīng)首先將綠色化學(xué)的相關(guān)概念及原則融入到課堂管理中,并進行科學(xué)指導(dǎo)。例如,在課前預(yù)習(xí)階段積極引導(dǎo)學(xué)生以查找資料的方式初步了解相關(guān)實驗試劑的毒性及其對環(huán)境產(chǎn)生的損害和影響,并鼓勵學(xué)生不拘泥于教材,通過改良步驟或運用技術(shù)手段減少對生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑的使用,并有針對性地降低有害副產(chǎn)物的產(chǎn)生和排放。再如,應(yīng)密切關(guān)注實驗整體的進行情況,及時糾正一些因意識疏忽而造成的裝置安裝問題,阻止因其導(dǎo)致的儀器損害或有毒物質(zhì)泄漏現(xiàn)象的出現(xiàn)。通過教學(xué)過程,潛移默化地影響學(xué)生,使之在觀念上重視化學(xué)實驗綠色化,在學(xué)習(xí)中掌握更新實現(xiàn)綠色化學(xué)目標(biāo)的方法途徑。另外,可在教學(xué)過程中將能否貫徹綠色化學(xué)意識、積極實施對環(huán)境友好舉措作為考核項目之一,杜絕學(xué)生在實驗過程中不慎造成的藥品浪費、隨意丟棄廢物等現(xiàn)象的發(fā)生。
2.2實驗試劑的選用與教學(xué)內(nèi)容的革新完善在有機化學(xué)實驗中,難免使用一些易燃易爆、有毒或有腐蝕性的原料,這些試劑不但用量大,而且存在危險和污染,如果能勇于突破定性思維和教材,在保證實現(xiàn)原有教學(xué)目標(biāo)的同時,有針對性地選取低碳無害試劑,也能起到推廣“綠色化學(xué)”的目的。比如在原料與催化劑的革新方向上,可用無毒高效原料代替有毒原料,用新型催化劑取代腐蝕性嚴(yán)重的催化劑。在此試舉兩例:在利用硝酸氧化環(huán)己醇和環(huán)己酮制備1.6—己二酸的實驗中,傳統(tǒng)教科書一般選用高錳酸鉀作為氧化劑。高錳酸鉀具有放熱強烈、有毒等不良特性,并不符合低碳環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),但若改用過氧化氫做氧化劑,則副產(chǎn)物是水,其污染程度不會隨反應(yīng)的進行而增加,部分實現(xiàn)了綠色化學(xué)目標(biāo)的達成。又如,在乙酸正丁酯制備過程中,將具有腐蝕性、易產(chǎn)生碳化異構(gòu)化等副反應(yīng)的催化劑濃硫酸,改為固體催化劑一水合硫酸氫鈉,不但能夠降低實驗過程中“三廢”的生成量,還能將產(chǎn)品率由70%提高到90%,起到了事半功倍的效果。另外,可選用學(xué)生熟悉的天然食品代替有機藥物完成教學(xué)任務(wù),如在利用茶葉提取咖啡因的過程中使學(xué)生掌握索氏提取器的用法;采用橘皮改良過去使用的苯甲醛完成水蒸氣蒸餾實驗,而蒸餾得到的檸檬烯又具有光學(xué)活性,可將其進一步用作測定旋光度的原料。在教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié),應(yīng)使實驗內(nèi)容及實施方式趨向低碳環(huán)保。內(nèi)容低碳化主要反映在合成路線的設(shè)計上,可用綜合性較強、合成路線較復(fù)雜的實驗代替目的過于單一的項目。如僅選取溴乙烷的制備這一個實驗,就能夠?qū)W習(xí)吸收有害氣體、蒸餾、分液、萃取、干燥等重要方法,可大大降低實驗項目無意義的重復(fù)性。另外,可適時設(shè)計一些具有連續(xù)性的實驗,使回收到的產(chǎn)物作為反應(yīng)物而被重新利用。如在甲基橙的制備實驗中得到的產(chǎn)物可作為重結(jié)晶實驗的主要試劑而被循環(huán)使用,將制備好的乙酰水楊酸用于阿司匹林原料藥的檢驗等。這樣設(shè)計的優(yōu)勢還在于,因前一產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣將影響后續(xù)實驗的進行,可提高學(xué)生對結(jié)果真實性與可靠性的感悟,通過連續(xù)的實驗過程,培養(yǎng)其環(huán)保節(jié)約意識。實施方式的低碳化主要在劑量的半微量或微量化過程中得以體現(xiàn)。將一些污染較嚴(yán)重實驗的規(guī)模進行相應(yīng)的縮小處理,是運用預(yù)防化學(xué)污染的新方法新技術(shù)對常量實驗進行改革的必經(jīng)之路。例如在茶葉提取咖啡因的實驗中,將乙醇用量從150ml降低至70ml即能提取到產(chǎn)物咖啡因,再如環(huán)己酮的制備及苯乙酮的制備實驗中,可將有害原料環(huán)己醇和乙酸酐用量減少到原量的1/5,除提高實驗綠色化外又能有效地提高產(chǎn)率。由此可見,微量實驗值得推廣的原因在于節(jié)約能源減少污染,降低有機實驗的危險性,同時減少了因處理“三廢”帶來的壓力。除此而外,微量及半微量實驗的規(guī)模更接近于科研現(xiàn)狀,它的安全性和低成本大大促進了開放式實驗教學(xué)項目的開出率,提升了學(xué)生的動手能力和膽大心細(xì)的實驗態(tài)度,因此,在教學(xué)過程中采取常量和微量實驗交替配合的模式,將更有利于化學(xué)實驗綠色化目標(biāo)的實現(xiàn)。
2.3合理進行三廢處理在有機化學(xué)實驗中,若不將“三廢”進行合理有效的處理而直接排放,將會對環(huán)境和人體產(chǎn)生一定的污染和傷害。因此在實驗過程中應(yīng)結(jié)合以下幾點有效提高實驗室中對“三廢”的處理效率:
(1)廢氣的處理:實驗中應(yīng)合理使用通風(fēng)櫥,并在尾氣排出裝置處安裝氣體凈化裝置。對于在實驗進行過程中產(chǎn)生的有害氣體應(yīng)用專門的吸收裝置進行吸收。
(2)廢液的處理:可將廢液分類為酸堿及有機試劑進行分別處理。酸堿可混溶中和并調(diào)節(jié)pH值在6.5—8.5之間,并用水將其稀釋后排放;對于乙醇、乙酸乙酯等有機試劑,可在積攢到一定體積后進行重蒸提純,并作為反應(yīng)物應(yīng)用于后續(xù)的實驗中。對于一些在學(xué)校條件內(nèi)無能力進行處理的廢產(chǎn)品,切不可直接將其倒入下水道或排放到大氣中,應(yīng)定期送到專門地點進行生化處理。
(3)廢渣的處理:有機實驗所產(chǎn)生的廢渣一般為有毒易燃易爆的固體,應(yīng)統(tǒng)一回收并將其埋于地下固定地點。尤其需要注意的是特殊但常用試劑的處理方式,如在破損溫度計灑落的微小汞珠上撒上硫粉,使其合成毒性較小的硫化汞,減少環(huán)境損害等。
2.4將節(jié)約意識與綠色化學(xué)觀念相結(jié)合建設(shè)節(jié)約型社會是贏得國際競爭優(yōu)勢的重要戰(zhàn)略之一,作為未來化工行業(yè)的主流人才,我們有必要在化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)過程中重視資源意識和節(jié)約意識的養(yǎng)成。除去精簡實驗項目,控制原料使用量外,也要注意水電的使用,從小處做起,才能將此觀念深植于學(xué)生的頭腦之中。比如在蒸餾回流等步驟中,冷凝裝置一組組相連的搭建方法即可大大降低自來水的用量。
2.5科學(xué)技術(shù)的引入與完善科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展為實驗室實現(xiàn)綠色低碳目標(biāo)提供了技術(shù)支持和保障,在教學(xué)過程中適當(dāng)引用微波技術(shù)、多媒體技術(shù)已成為實踐教學(xué)的大勢所趨。
(1)微波技術(shù)。微波作為一種新能源,可用于多種化學(xué)實驗之中,已成為一種加速有機反應(yīng)的經(jīng)典技術(shù)。它具有極大提高有機反應(yīng)時間,使受熱體系升溫均勻、控制方便、產(chǎn)率高和產(chǎn)品易于純化等特點。如在合成肉桂酸的實驗中,將苯甲醛等反應(yīng)物的加熱時間由回流1.5小時縮短為微波輻射條件下的20分鐘,在此條件下可降低副產(chǎn)物產(chǎn)量,隨之而來的分離提純步驟減少,基本實現(xiàn)了“零排放”目的。據(jù)目前研究表明,利用微波技術(shù)的化學(xué)反應(yīng),可減少甚至不用溶劑,對環(huán)境污染極低。酯化反應(yīng)、重排反應(yīng)、偶聯(lián)反應(yīng)、酯交換反應(yīng)及有機金屬反應(yīng)均可利用微波技術(shù)實現(xiàn)反應(yīng)速度的最大化。
(2)多媒體技術(shù)。采用多媒體技術(shù)模擬實驗進程是“綠色化學(xué)”理念下值得重視和使用的科學(xué)技術(shù)之一。在有機教學(xué)中,存在一些污染嚴(yán)重卻又不得不要求學(xué)生全面掌握的實驗項目,此時借助于計算機技術(shù)呈現(xiàn)真實完整的反應(yīng)過程,可以彌補因?qū)嶒灄l件不足帶來的負(fù)面影響。學(xué)生也可學(xué)會在接受傳統(tǒng)課堂教學(xué)的方式外,充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,展開全方位學(xué)習(xí),有利于其自主性及創(chuàng)新意識的提高。
2有機化學(xué)課程的能力目標(biāo)
為使教學(xué)改革符合我院學(xué)生,我們走訪了與學(xué)院聯(lián)系緊密的醫(yī)藥企業(yè),向企業(yè)中有經(jīng)驗的師傅請教,并選派教師在企業(yè)頂崗實踐,調(diào)研了企業(yè)中關(guān)鍵崗位對有機化學(xué)能力與知識的需求;并與藥學(xué)專業(yè)的老生、專業(yè)課教師、兄弟院校有機化學(xué)教師等進行了深入交流,學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)與工作經(jīng)歷分享了在學(xué)習(xí)中的體會及有機化學(xué)在后續(xù)學(xué)習(xí)及工作中的應(yīng)用,各專業(yè)課老師對有機化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容的選取提出了合理的建議。也有院校依然沿用理論加實驗的模式,但有的院校進行了嘗試,如常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院的趙輝爽等在《有機化學(xué)》課程項目化教學(xué)改革過程中,將教學(xué)與就業(yè)相結(jié)合,將理論與實踐相結(jié)合,探討教學(xué)改革的思路、內(nèi)容及特色,取得了良好的教學(xué)效果。陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程系的孫賓賓在《有機化學(xué)》課程中進行項目化教學(xué)實踐后的思考中提到,項目化教學(xué)突破傳統(tǒng)的封閉式教學(xué)模式,將理論與實踐結(jié)合,激發(fā)了學(xué)生興趣,提高了教學(xué)效果。根據(jù)調(diào)研情況,將有機化學(xué)課程的能力目標(biāo)制定如下:
(1)能正確判斷有機化合物所屬類別,并能正確寫出常見的有機化合物的名稱和結(jié)構(gòu)式。
(2)能運用有機化合物的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)進行典型有機化合物的分離純化;能根據(jù)所學(xué)有機化合物的化學(xué)特性,參照《中國藥典》2010版的標(biāo)準(zhǔn),對給定的各類重要有機化合物進行鑒別;能運用有機化合物的化學(xué)性質(zhì),進行不同類型有機化合物之間的轉(zhuǎn)化(會簡單合成設(shè)計)。
(3)通過有機實驗單元操作訓(xùn)練,能正確使用有機化學(xué)實驗常用儀器及設(shè)備;熟練進行蒸餾、回流、萃取、洗滌、干燥、重結(jié)晶、抽濾、測熔點、測沸點、測旋光度等基本操作技術(shù);根據(jù)工作任務(wù),依照《中國藥典》2010版的標(biāo)準(zhǔn),通過查閱文獻和組內(nèi)協(xié)作,能正確選擇原料、儀器進行實驗;并能綜合運用所學(xué)知識,正確處理操作過程中出現(xiàn)的問題;能規(guī)范記錄實驗現(xiàn)象及實驗數(shù)據(jù),正確分析實驗數(shù)據(jù),并能根據(jù)實驗中得出的結(jié)論寫出實驗報告。
3項目化教學(xué)改革探索
結(jié)合我院學(xué)生特點,我們對藥學(xué)類專業(yè)的有機化學(xué)課程進行了包括確定課程目標(biāo)、改革教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計課程項目、設(shè)計一體化教學(xué)過程、設(shè)計考核方案等一系列改革。
3.1制定教學(xué)項目根據(jù)能力目標(biāo)的要求,設(shè)計了八個有機化學(xué)課程項目,每個項目都有具體的任務(wù)作為支撐。首先明確要達到的目標(biāo),根據(jù)目標(biāo)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容,從而制定出適宜的教學(xué)項目。以項目五“以苯胺和醋酐為原料制備乙酰苯胺”為例做一介紹,如圖1。本教學(xué)項目涵蓋了傳統(tǒng)教學(xué)的羧酸衍生物、胺等理論教學(xué)內(nèi)容,將理論與實踐相結(jié)合,使教學(xué)做能夠一體化,整合了豐富的教學(xué)資源,能更有效的學(xué)習(xí)知識,提高能力。
3.2項目實施步驟項目按照項目準(zhǔn)備、項目實施、項目評價三個步驟來完成。
3.2.1項目準(zhǔn)備(1)提出任務(wù);(2)將學(xué)生分組,每組5到8人;(3)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、學(xué)院圖書館等查閱并收集資料,了解制備乙酰苯胺所用原料及制備工藝,了解乙酰苯胺的性質(zhì)、在藥學(xué)上的用途等;(4)學(xué)習(xí)以苯胺和醋酐為典型代表的胺類和羧酸衍生物類有機化合物的知識;(5)小組討論設(shè)計制備方案。
3.2.2項目實施(1)按照分組情況,每組將討論方案整理,陳述制備方案;(2)教師對方案進行指導(dǎo),確定制備方案;(3)教師強調(diào)操作過程要點;(4)教師對學(xué)生進行安全教育和環(huán)保教育;(5)每組按照方案進行實施,制備乙酰苯胺,檢查產(chǎn)品并對產(chǎn)品進行熔點測定。
3.2.3項目評價項目評價采取過程評價與結(jié)果評價相結(jié)合,學(xué)生互評與教師評價相結(jié)合的方式進行。(1)教師對每組學(xué)生所查閱的資料情況及討論方案評價。(2)在實施過程中對每組的操作過程評價;(3)教師對每組的產(chǎn)品狀態(tài)及實驗數(shù)據(jù)評價;(4)小組成員之間互評。(5)項目結(jié)束后,每人完成報告,分析項目過程中出現(xiàn)的問題,寫出體會。(6)教師歸納總結(jié),結(jié)合項目進行知識的升華。
2加強實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
實驗是有機化學(xué)課程中的重要部分,也是人才培養(yǎng)中的一項比較重要的指標(biāo).通過實驗教學(xué)不但能培養(yǎng)學(xué)生熟練的技能還能加深對理論知識的理解,更能培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考和解決問題的能力,從而提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力.實驗課程的主要內(nèi)容有基本知識和操作、有機化合物的合成與提取、化合物的性質(zhì)實驗.按項目層次可劃分為:基礎(chǔ)型實驗和綜合設(shè)計型實驗(按中藥專業(yè)培養(yǎng)方案界定).基礎(chǔ)型實驗以驗證為主(如普通蒸餾、熔點測定;醇酚醚、醛酮醌的性質(zhì)驗證),其步驟、現(xiàn)象、結(jié)果等在教材都能找到,這樣很多學(xué)生就不加以重視,機械的按照書中提示步驟進行,實驗結(jié)果也沒能仔細(xì)觀察.這樣既達不到訓(xùn)練的規(guī)范要求,沒能養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣,更達不到綜合設(shè)計型實驗要求的綜合實驗?zāi)芰?所以應(yīng)該把基礎(chǔ)知識和基本要求在緒論課中介紹,一些典型的官能團性質(zhì)實驗可以作為學(xué)生的課外練習(xí)不再加入到實驗課程中;而一些重要的基礎(chǔ)操作,如普通蒸餾、結(jié)晶實驗、熔點測定等需要單獨進行實驗指導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生熟練的操作技能;還能將一些基本操作整合到其他的綜合型實驗中,例如將分餾實驗整合到制備乙酰苯胺的實驗中.
二、構(gòu)建科學(xué)的考核制度
受傳統(tǒng)的計算機教學(xué)的影響,我國職業(yè)計算機教學(xué)中依然以學(xué)生計算機基礎(chǔ)知識的掌握考核為主。而忽視了對其實踐能力的考察。針對這一現(xiàn)狀,計算機教學(xué)必須認(rèn)識到實踐操作的重要性,將實踐與教學(xué)理論相結(jié)合,這樣才能使計算機考核制度更加合理,具體操作可對學(xué)生的創(chuàng)新能力和計算機思維進行考核,根據(jù)學(xué)生的特點以及計算機教學(xué)的目標(biāo),安排不同難度、不同方式的計算機考核。給予學(xué)生的正確的評分,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題并進行解決??茖W(xué)的考核制度有助于對學(xué)生做出客觀的評價,與實踐的結(jié)合幫助學(xué)生的計算機操作能力得以提高。
三、計算機教學(xué)方法的優(yōu)化
教學(xué)方法是計算機教學(xué)效率的提高,對于職業(yè)教育學(xué)生來說,其能力、興趣等方面存在很大的差異,因此能吸引學(xué)生的教學(xué)方法十分重要,目前,職業(yè)教育為了滿足社會需求,也為了自身的穩(wěn)定發(fā)展,已經(jīng)開始重視計算機方法的創(chuàng)新。形象教學(xué)法、實踐操作法等已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,取得了良好的效果。
(一)形象教學(xué)法的應(yīng)用形象教學(xué)法目前在職業(yè)教學(xué)中應(yīng)用較多,受到了學(xué)生的廣泛認(rèn)可。這是由于職業(yè)學(xué)生多數(shù)未參加過高考,基礎(chǔ)水平較差,對學(xué)生存在抵觸心理,因此提高其興趣十分重要,通過形象教學(xué)法,將計算機教學(xué)中的難點和重點通過圖像等形式展示給學(xué)生,使學(xué)生了解更多的計算機知識,并且養(yǎng)成自我探索的習(xí)慣。實際上職業(yè)學(xué)生接觸計算機的時間反而較多,只是其將大部分時間應(yīng)用于電腦游戲上,這是其對計算機存在的唯一興趣。學(xué)校應(yīng)抓住這一特點,在計算機課程設(shè)置時為其安排娛樂性質(zhì)的教學(xué)方式和內(nèi)容,給賦予學(xué)生更多的操作機會,讓學(xué)生在操作中感受計算機學(xué)習(xí)的樂趣。并且通過一些趣味的計算機內(nèi)容使學(xué)生降低對計算機游戲的沉迷程度。同時培養(yǎng)學(xué)生對更高的計算機知識探索欲望,提高職業(yè)教育學(xué)生計算機教學(xué)效率,為社會培養(yǎng)更多專業(yè)的人才。
(二)操作實踐法的應(yīng)用學(xué)生實踐能力的提高是職業(yè)計算機教學(xué)的根本目的。要做到這一點,應(yīng)改變傳統(tǒng)教學(xué)中教師的地位和作用。在尊重學(xué)生思想的前提下要求教師在教學(xué)中起到引導(dǎo)作用,學(xué)生應(yīng)獲得更多的操作機會?;诖?,校方應(yīng)增加計算機基礎(chǔ)設(shè)備投資,為每個學(xué)生提供計算機上機操作機會。減少枯燥的理論講解,教師將基礎(chǔ)理論形象的講解給學(xué)生,學(xué)生在實踐中提高計算機操作水平。實踐證明,將教師演示與學(xué)生演練分開有利于提高職業(yè)教育計算機教學(xué)的效率。
多年來,筆者在觀評課、書刊上發(fā)現(xiàn)有機化學(xué)教學(xué)中存在一些嚴(yán)謹(jǐn)性缺失問題,問題涉及的大多既是中學(xué)基礎(chǔ)有機化學(xué)中的發(fā)展性知識,又是大學(xué)基本的學(xué)術(shù)性問題。從當(dāng)今社會倡導(dǎo)的“科學(xué)發(fā)展觀”、新課程提倡的“以學(xué)生發(fā)展為本”的理念、學(xué)科教學(xué)的科學(xué)性和學(xué)生持續(xù)學(xué)習(xí)認(rèn)知的銜接性考慮,這些問題都是值得討論澄清的。
2 問題的討論
2.1乙炔的不飽和度大于乙烯,所以乙炔使溴水褪色的速率也大于乙烯
這是一個習(xí)以為常的模糊認(rèn)識。乙炔結(jié)構(gòu)上的特點是具有碳碳叁鍵,它跟烯烴一樣能與鹵素(如Br2、Cl2)等親電試劑發(fā)生加成反應(yīng),反應(yīng)機理相似,但乙炔同溴水的加成和乙烯相比要困難一些(通過平行對比實驗可獲得證實),這一實驗事實往往使人感到不好理解。因為從成鍵情況看,乙炔分子中有2個π鍵,乙烯結(jié)構(gòu)中只有1個π鍵,由此推測乙炔應(yīng)該比乙烯活潑,容易起加成反應(yīng)。其實,這是一種誤解,可從二者碳原子成鍵雜化軌道的不同和鍵的離解能大小獲得解釋。根據(jù)分子軌道模型,乙炔中的兩個碳原子以sp雜化軌道成鍵,乙炔的sp雜化軌道的s電子成分比乙烯中碳的sp2雜化軌道中s電子成分多,即從乙烯的33.3 %增至50 %,使乙炔分子中2個p軌道電子云重疊程度大于乙烯,碳碳叁鍵的鍵長變短(乙烯中C=C鍵長為134 pm,乙炔中CC鍵長為120 pm),兩個碳原子間電子云密度增大,叁鍵中電子與碳原子結(jié)合得更加緊密,使π鍵離解能增大。
由于乙炔的π鍵重疊程度比乙烯中的雙鍵大難以極化,雖然乙炔比乙烯多一個π鍵,卻不容易給出電子與親電試劑結(jié)合,故乙炔等炔烴的親電加成反比乙烯等烯烴的親電加成反應(yīng)慢。還可以通過以下反應(yīng)來說明:分子中同時存在碳碳雙鍵和碳碳叁鍵時,滴入溴的四氯化碳溶液,溴首先主要與雙鍵發(fā)生加成反應(yīng):
CH2=CHCH2CCH+Br2CH2BrCHBrCH2CCH(90 %)
2.2含醛基(-CHO)的物質(zhì)一定能與新制的Cu(OH) 2懸濁液混合煮沸后生成紅色沉淀
通常這一性質(zhì)實驗結(jié)論被認(rèn)為是正確。其實這里有例外的情況。由于苯環(huán)和醛基電子效應(yīng)的影響,或者因為苯甲醛沒有α-H,與強堿共熱時,一分子作為氫的共體,發(fā)生氧化反應(yīng);另一分子作為氫的受體,發(fā)生還原反應(yīng),即迅速發(fā)生歧化反應(yīng)(又稱Cannizzaro反應(yīng)),生成等物質(zhì)的量的羧酸和醇:
2Ph-CHO+OH- Ph-COO-+Ph-CH2OH
使苯甲醛中的醛基在強堿性環(huán)境下還原性減弱,文獻[1,2]和對照實驗證明,苯甲醛等芳香醛不能還原強堿性環(huán)境新制的弱氧化劑 Cu(OH) 2, 從而生成紅色的氧化亞銅沉淀。
實驗:①取強堿性新配制的試劑 Cu(OH) 2懸濁液約2 mL,滴加0.5 mol?L-1的苯甲醛溶液8~10滴,搖勻,加熱至微沸(或沸水浴加熱)。未沸騰時即有黑色沉淀產(chǎn)生; 黑色物質(zhì)的成分主要是Cu(OH)2熱分解產(chǎn)生的CuO;②取與實驗①相同的堿性試劑Cu(OH)2懸濁液約2 mL,滴加0.5 mol?L-1的乙醛溶液8~10滴,搖勻,亦加熱至微沸, 有橘紅色或亮紅色沉淀。對比實驗說明苯甲醛中的醛基不能還原堿性Cu(OH)2。
2.3酯的水解反應(yīng)不一定是取代反應(yīng)
該觀點從反應(yīng)機理分析認(rèn)為酯化反應(yīng)大多數(shù)屬于“加成-消去反應(yīng)”,只有“少數(shù)特定的酯”在酸催化下的水解屬于取代反應(yīng)[3],筆者認(rèn)為這種說法值得商榷。酯的水解歷程主要有以下兩種斷鍵方式:
(1)(2)
(酰氧鍵斷裂,簡寫作Ac) (烷氧鍵斷裂,簡寫作Al)
酯的水解有堿催化的不可逆和酸催化的可逆反應(yīng)(酯化反應(yīng)的逆反應(yīng))兩種,就絕大多數(shù)而言發(fā)生的是酰氧鍵斷裂。機理有堿性水解的酰氧鍵斷裂的雙分子反應(yīng)(用BAc2表示,B表示堿性條件,2表示雙分子反應(yīng))。這種機理的水解反應(yīng)中,首先氫氧負(fù)離子進攻酯分子中的羰基氧原子,生成四面體的加成產(chǎn)物;加成產(chǎn)物再脫去烷氧基負(fù)離子得到羧酸;由于羧酸的酸性比醇強的多,生成的羧酸迅速與烷氧基負(fù)離子進行質(zhì)子交換,轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的羧酸根負(fù)離子和醇,使水解反應(yīng)進行到底。若酯分子RCOOR'中的-R'基團能形成穩(wěn)定的碳正離子時,在弱堿性(或中性)中該類酯的水解則按照烷氧鍵斷裂機理進行,且是單分子歷程(用BAe1表示)。
一般的,一元酸與伯醇或仲醇生成的酯在酸催化下的水解都為AAc2 (A表示酸性條件反應(yīng))機理,是通過形成它的共軛酸來進行的。步驟如下:反應(yīng)的第一步是酯羰基上的氧原子接受一個質(zhì)子形成共軛酸,使羰基氧原子的親電性增強,容易接受水分子的親核進攻;第二步是生成加水產(chǎn)物,隨后脫去質(zhì)子,生成反應(yīng)的中間產(chǎn)物;中間產(chǎn)物烷氧基上的氧原子接受質(zhì)子,最后分解成質(zhì)子化的羧酸和醇,反應(yīng)速率的決定步驟是羰基加水這一步。當(dāng)酯分子RCOOR'中-R'能形成穩(wěn)定的碳正離子時,則與BAl1類似,發(fā)生酸性水解反應(yīng)時酯按烷氧鍵斷裂的方式(用AAl1表示)進行。例如, CH3COOC(CH3)3型結(jié)構(gòu)的酯發(fā)生酸性水解,因為水解時烷氧鍵斷裂,能生成穩(wěn)定的叔丁基碳正離子。
酯的以上水解反應(yīng)的幾種主要機理說明,不論用什么催化劑,也不論哪種歷程中的斷鍵方式,酯的水解都屬于一種取代反應(yīng)。
問題中的觀點實際上是混淆了有機反應(yīng)的機理和反應(yīng)類型概念的內(nèi)涵。反應(yīng)機理是研究有機反應(yīng)是怎樣發(fā)生的,反應(yīng)類型是對發(fā)生什么反應(yīng)的判斷,是從反應(yīng)物和產(chǎn)物之間相互關(guān)系(組成和結(jié)構(gòu))看的,與歷程無關(guān)。這里舉兩個簡單熟悉的例子說明:①乙醇在強酸的作用下消除水生成乙烯的歷程,第一步是乙醇結(jié)合酸提供的質(zhì)子生成質(zhì)子化醇(快),然后失去水產(chǎn)生碳正離子(慢);第二步是不穩(wěn)定的碳正離子從β-碳原子上失去質(zhì)子生成乙烯和硫酸(快)。我們能不能據(jù)此機理稱該消除反應(yīng)為“化合―分解―分解反應(yīng)”呢?恐怕不會。②羧酸與醇在酸催化下的酯化歷程,依次經(jīng)歷質(zhì)子化、加成(決速步驟)和消除的步驟,人們?nèi)苑Q這一反應(yīng)為酯化反應(yīng)或取代反應(yīng),而不是按歷程稱為“加成―加成―消除反應(yīng)”,類似以上兩例在有機化學(xué)反應(yīng)中不勝枚舉。很明顯,這種機理歷程即是反應(yīng)類型的判斷,有悖常理,不能自圓其說。
2.4 鹵代烴和醇類一般可以發(fā)生消去反應(yīng),但只有一個碳原子的或具有下列結(jié)構(gòu)的鹵代烴和醇
這種觀點被絕大數(shù)教師和教學(xué)資料認(rèn)同,在各種類型的考試中也多有涉及,課堂教學(xué)中也常聽到教師這樣耳提面命地告誡學(xué)生。其實這是錯誤的結(jié)論。鹵代烴與醇脫鹵化氫或水的消去反應(yīng)不只局限β-消除,還有碳正離子重排消除、γ-消除和α-消除反應(yīng)等方式;機理有單分子消除(E1,常伴有重排)、雙分子消除(E2)和單分子共軛堿消除(E1cb)三種歷程。如(CH3)3CCH2Br型鹵代烴在乙醇存在下起E1反應(yīng)時,生成的新戊基碳正離子立刻發(fā)生重排生成更穩(wěn)定的叔戊基碳正離子,然后再從碳正離子的β位消去氫,生成穩(wěn)定的2-甲基-2-丁烯,機理如下[5,6]:
又如,無β-H的醇[如(CH3)3CCH2OH、 (CH3CH2)3 CCH2OH等]在硫酸存在下也能發(fā)生E1歷程消除,穩(wěn)定的碳正離子中間體的生成也易于發(fā)生重排反應(yīng),生成穩(wěn)定的烯烴。例如,下列醇的消除由于苯基的優(yōu)先重排,生成正電荷分散于含苯環(huán)的穩(wěn)定中間體中,所以,主要產(chǎn)物是苯的重排產(chǎn)物烯烴:
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在同一個碳原子上消去兩個原子或基團產(chǎn)生活性中間體“碳烯“(俗稱卡賓)的反應(yīng),叫α-消除。鹵代甲烷、CH2N2等都能發(fā)生這種消除反應(yīng)。例如,氯仿在強堿作用下消去氯化氫生成二氯卡賓(:CCl2)的機理如下[5~7]:
2.5向乙烯與溴水反應(yīng)后的溶液中滴加AgNO3, 用觀察有沒有淡黃色沉淀的方法,探究乙烯與溴水發(fā)生的是取代反應(yīng)還是加成反應(yīng)
這一問題源于高考模擬卷中的實驗探究題,見于教師陳述、引導(dǎo)學(xué)生思考回答的探究性課堂教學(xué)案例。該設(shè)計方案提供的理由是:若乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng),反應(yīng)后生成1,2-二溴乙烷不與AgNO3反應(yīng),無沉淀;若發(fā)生的是取代反應(yīng),生成的HBr可以通過與AgNO3溶液反應(yīng)生成AgBr沉淀檢出。其實這種設(shè)想結(jié)論純屬想當(dāng)然,缺乏科學(xué)性依據(jù)。乙烯與溴的水溶液加成反應(yīng)是親電加成的兩步歷程,第一步是解離的Br-與乙烯的π電子結(jié)合形成含溴的、帶正電荷的三元環(huán)狀中間體,第二步不穩(wěn)定的中間體受到溴負(fù)離子和氫氧負(fù)離子從背面的進攻,即加上負(fù)性基團得到加成產(chǎn)物:CH2Br-CH2Br和CH2Br-CH2OH,由守恒原理可知,反應(yīng)后溶液中同時生成與CH2Br-CH2OH等量的HBr,即向加成反應(yīng)后的溶液中加入AgNO3溶液,也會有AgBr沉淀生成。
實驗:將乙烯依次通入濃NaOH、品紅試液,然后通入飽和的2.5 mL溴水至褪色,再通乙烯約10 s,再用pH計測pH,滴加AgNO3溶液。除可觀察到小試管溶液中有少量油狀液珠外,pH約為3.6,加AgNO3溶液生成淺黃色沉淀。pH=3.6說明反應(yīng)后溶液顯較強的酸性,生成AgBr沉淀說明溶液中產(chǎn)生了Br-。
上述實驗事實表明發(fā)生加成反應(yīng)的同時生成了HBr,不僅為乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)機理的正確性提供了有力的證據(jù),也說明問題中探究性學(xué)習(xí)方案的設(shè)計、操作與結(jié)論缺乏應(yīng)有的嚴(yán)密性、科學(xué)性和可靠性。
3 教學(xué)反思
“標(biāo)新立異的處理教材、創(chuàng)造性的設(shè)計探究性教學(xué)方案” 生成教學(xué)資源,對改變化學(xué)教學(xué)過分依賴教學(xué)資料中已有定論、已設(shè)計好的教學(xué)程序的現(xiàn)狀無疑是有好處的,但“標(biāo)新立異”又絕不能脫離對教材的正確解讀和科學(xué)性支撐而想當(dāng)然,不能忽視學(xué)生學(xué)習(xí)的持續(xù)發(fā)展,否則必將遠(yuǎn)離基礎(chǔ)有機化學(xué)教學(xué)和新課程提出的探究性教學(xué)本身。
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中圖分類號:G623 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-9214(2016)03-0013-01 DOI:10.16550/ki.2095-9214.2016.07.012
隨著新課標(biāo)的實行,傳統(tǒng)的教學(xué)模式出現(xiàn)的種種弊端越來越得到教師的重視。作為所有學(xué)科基礎(chǔ)的語文學(xué)科,改革更是勢在必行。小學(xué)低年級語文的教學(xué)為了擺脫傳統(tǒng)教學(xué)模式的禁錮,一線的語文教師們在不斷地探索、創(chuàng)造新的教學(xué)模式和教學(xué)方法。其中,把游戲搬進課堂是創(chuàng)新的途徑之一。游戲的加入,確實讓原本枯燥乏味的語文課堂變得充滿生機與活力,也在一定程度上提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率、教師的教學(xué)成效。但是,小學(xué)低年級語文課堂教學(xué)中的游戲設(shè)計與實施方面還存在著或多或少的問題,值得一線語文教師注意。
1.讓游戲服務(wù)于教學(xué)
小學(xué)低年級語文課堂教學(xué)中的游戲,應(yīng)當(dāng)是為教學(xué)服務(wù)的,是教學(xué)的輔助手段。因此,課堂游戲的設(shè)計和實施必須服從且服務(wù)于教學(xué),為教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重難點服務(wù)。與此同時,教師在設(shè)計安排課堂游戲的時候,也要注意它的實用性和實效性。在提倡游戲化教學(xué)的時代里,很多教師進行的游戲化教學(xué)都只是用來調(diào)節(jié)課堂氣氛和吸引學(xué)生的注意力的,可能與教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)等相背離。有時,甚至是在一堂課的教學(xué)任務(wù)完成后,而課堂時間還有剩余,教師便帶領(lǐng)學(xué)生們適當(dāng)?shù)刈鲆恍┬∮螒?,以此也作為對學(xué)生這節(jié)課學(xué)習(xí)的獎勵。很多時候,課堂中的游戲只是“認(rèn)真的熱鬧,虛假的繁華”。再者,有些教師的游戲化教學(xué)只限于設(shè)計傳統(tǒng)游戲,沒有與時俱進的創(chuàng)新設(shè)計,如請角色扮演類、動作技能類等。多年以來,在我們的教育體制監(jiān)督之下,小學(xué)語文教學(xué)內(nèi)容往往是固定的,事先確定好的。我們的教師根據(jù)已安排好的教學(xué)內(nèi)容,預(yù)先制定好教學(xué)設(shè)計,而我們的學(xué)生沒有自主選擇的權(quán)利,也沒有發(fā)言權(quán)。我們的教師和家長總是單純地以為低年級的學(xué)生年齡小,什么都不懂,沒有辨別事物的能力,生理和心理正處于快速發(fā)展的階段。因此便忽視了他們的自主選擇的權(quán)利,讓他們被動地接受知識和消化知識,以至于他們的學(xué)習(xí)狀態(tài)脫離了實際的生活世界。游戲化的課堂就是自由學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的象征,游戲精神最顯著的特征就是自由精神。為什么要讓游戲進入課堂?正是因為我們需要游戲來為我們的教學(xué)服務(wù),我們是在利用游戲來協(xié)助教學(xué)。課堂教學(xué)游戲的選擇一定要貼近課堂、貼近課本、貼近學(xué)生,不可為游戲而游戲,一味片面地追求游戲所帶來的愉悅的課堂氛圍,而忽視學(xué)生的“學(xué)有所得”。在課堂教學(xué)中要一切從實際情況出發(fā),不可偏離實際的教學(xué)環(huán)境、學(xué)生情況等。