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    有機化學的應用精選(九篇)

    前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的有機化學的應用主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

    有機化學的應用

    第1篇:有機化學的應用范文

    關鍵詞:有機化學;環境問題;可持續性發展

    為了使人類社會可持續發展,有機化學的重要任務之一就是要研究如何節約和充分利用不可再生的資源;開發和研究新的可再生資源,來代替不可再生的資源,使人類社會的生產和生活進入可持續發展的良性循環。21世紀提出的“綠色化學”概念,要求利用可再生的原料生產化學產品,在生產的同時不產生有毒氣體和有害物質,對環境沒有污染,實行清潔生產;努力實現為社會提供有益無害的化學產品的目標。現在地球上的可再生資源豐富多彩,為人類提供了各種物質。但是,農業、林業、副產品的綜合利用遠遠沒有達到應有的水平。例如,植物纖維每年生產出來的有上千億噸,而為人類利用的僅占1.5%。我國吉林等省用玉米生產燃料乙醇、玉米秸稈餐具、玉米淀粉可降解塑料等產品已成規模,也有用豆渣制取大豆蛋白纖維、用玉米芯生產糖醛等化學品的成熟技術等等,但是,但是麥秸和稻草等的利用仍未解決,僅有5%的秸稈用于造紙,大量的秸稈被廢棄,甚至焚燒而污染大氣。如何充分利用這些可再生的資源是目前需要研究的重大課題。工廠和實驗室常以有機溶劑進行萃取操作或作為有機反應的介質,這些溶劑不僅易燃易爆,而且還會對環境和人體造成毒害。多年來人們一直在尋求對環境、人體無毒又安全的綠色溶劑。20世紀60年代,人們發現超臨界流體對有機物的溶解力很強,其中臨界二氧化碳流體就是一例,它具有無毒、無殘留、惰性、價廉、可以循環使用的優點。近20年來,超臨界二氧化碳流體作為萃取溶劑所進行的萃取研究,涵蓋了藥品、食品、香料、化工等行業。在超臨界流體中進行鹵代、加氫、氧化、聚合等有機反應的研究也已初見成果。今后,超臨界流體有望部分取代揮發性的有機溶劑,從而消除溶劑的殘留以及對環境的污染。

    有機反應往往產生副產物和廢棄物,對環境造成污染。將原料分子中的原子百分之百地轉化為產物,實現零排放是化學家的理想,這就是“原子經濟性”?,F在有的反應的原子利用率已經達到100%,一個經典的例子就是環氧乙烷的生產。原工藝使用的氯乙醇法,要用氯氣并產生大量氯化鈣,原子利用率只有25%;現在用銀催化氧化乙烯,原子利用率達100%。提高有機反應的原子利用率應從選擇新原料、采用新型催化劑、改用新的反應線路等方面不斷地探索。按照可持續發展要求,有機化學還有許多要研究和解決的問題。從反應原料到反應產品,從反應條件到反應路線,將原來依賴礦物資源轉變為開發生物質資源的新路線。玉米及玉米核的綜合利用:1)玉米的化學組成主要為淀粉(質量分數約70%)、蛋白質(約10%)、油脂(約5%)和纖維素(約10%)。玉米經侵泡、破碎、分離提取后,可以得到淀粉、玉米油、玉米蛋白、玉米纖維等初加工產品。2)玉米的初加工產品經過深加工后,還可以得到2000多種產品。例如,淀粉可以加工為變性淀粉、淀粉糖、淀粉高分子材料、淀粉發酵產品等。淀粉發酵產品是以淀粉或淀粉水解的葡萄糖等為原料,經發酵轉化成為多種有機產品,是化工、醫藥、食品等工業的重要原料,其中淀粉發酵生產的乙醇,現在已經推廣為汽車的清潔燃料-乙醇汽油。3)玉米核(或稱玉米芯)的主要成分是多縮戊糖,與稀硫酸在加熱加壓下反應,可以制得糖醛。糖醛是重要的化工原料,具有廣泛的用途。糖醛與苯酚在酸或堿催化下縮聚成酚醛樹脂,可用作砂輪、砂紙、紗布的粘合劑;糖醛的氧化產物己二酸和順丁烯二酸酐分別是合成錦綸纖維和不飽和聚酯的重要單體;由糖醛的還原產物糖醇生產的糖醇樹脂,可作耐腐蝕的玻璃纖維增強塑料和防火泡沫塑料;糖醛還是合成香料、藥物、燃料等的原料??吹接袡C化學的發展史,不禁令我們嘆為觀止,其實,隨著有機化學的發展,它的成果正不斷滲透到我們生活的各個領域。同樣,有機化學在材料、能源、人類健康、環境保護、國防科技等很多領域里,在推動科學技術的發展,社會各個方面的進步,提高人類的生活水平,改善人類居住環境的過程中,有機化學已經展現其他學科不具備的高度開創性和解決重大問題的巨大能力。隨著社會的巨大進步,科技的飛速發展,人類創造力的不斷增強和提高,有機化學漸漸發展成為一門內容豐富多彩、涵蓋各個方面、充滿活力的學科,并對人類生活的各個方面產生重要的影響。在今天的物質生活中,存在幾千萬中形形的物質,有天然存在的,也有人工及合成的??梢哉f有機化合物在我們的生活中無處不在。例如,食品、醫藥、香料、有機肥料、炸藥、塑料、合成橡膠和合成纖維等。對于征服疾病如白血病、控制遺傳病、延長人類壽命將起到巨大作用。

    第2篇:有機化學的應用范文

    學生在學習《有機化學基礎》時普遍都感到比較困難。他們認為有機物的種類多,官能團多,化學反應多,各反應的條件又有所不同,記憶量很大,要把它們逐一背下來非常艱難,即使當時記下來了過一段時間又忘記了,所以他們認為有機化學的學習很繁重。另外,學習過程中,學生雖然知道官能團決定物質的性質,但只停留在記憶的層面,沒有深入到真正理解層面,比如反應時斷鍵的位置、反應的機理等沒有很好地理解,面對“換了一種有相同官能團的新物質”時就束手無策,面對“官能團的性質去進行綜合運用”就更是紙上談兵了。

    學習遷移法,主要是指學生基于原有的知識,通過聯系、比較、轉換、化歸、聯想,對新知識進行理解和應用,具體表現為學生個體主動運用舊知識去設法認識新事物和處理問題的自覺意識和思維習慣,達到自主學習。針對學生學習《有機化學基礎》的困難,教學過程中采用學習遷移法,逐步引導學生利用已有的知識去理解新的知識,讓學生形成“結構決定性質”的思維,讓他們分析問題和解決問題,提高了學生的科學素養。

    一、通過原子結構原子性質遷移,形成有機化學知識原點

    學習的遷移,是學生根據已有的知識和經驗去辨認新的課題,并把新課題納入已有的知識系統中的過程。有機化合物是指含有碳的化合物,學生在學習《化學必修2》時對碳原子結構有一定的了解,有機化合物均含有碳原子。在學習的過程中,特別是初學《有機化學基礎》的時候,要以碳原子為中心,引導學生圍繞碳原子的結構、成鍵情況進行分析,形成有機化學的知識原點,再通過正確的知識遷移,引導學生對其他有機物的成鍵情況、化學性質進行預測及分析等,既加深學生的學習興趣,又能讓他們探索有機物的無窮奧秘。

    在《有機化學基礎》第一章第一節的學習時,一方面,先復習碳原子的結構示意圖、電子式等,強調碳原子的最外層有4個電子,與非金屬結合時會形成4對共用電子對,結合碳的價電子情況分析了C和H結合為CH4的電子式、結構式等。用模型進行演示,還可以組織學生進行“真人演出”,讓學生明白:碳原子形成單鍵是與其他原子以一對共用電子對成鍵。接著根據上述已有的碳原子4對共用電子對結構的知識進行遷移,引導學生分析C與C相連結合的情況:可共用一對電子對、兩對電子對、甚至三對電子對,但不能形成四對共用電子對(單質狀態),即可以形成碳碳單鍵、碳碳雙鍵和碳碳三鍵,但不能形成碳碳四鍵,然后很輕易地讓學生明白碳碳單鍵是飽和鍵,碳碳雙鍵和碳碳三鍵是不飽和鍵,它們的性質將有所不同。另一方面,復習已經學過的CO2的成鍵情況和電子對偏移情況,利用“氧的得電子能力強于碳”這一知識點,對C和O結合的情況進行知識的遷移,分析乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯的成鍵情況,容易得出碳氧共用電子對偏向氧原子,使含氧官能團起主導作用,導致含氧有機物的性質不同于烷烴。

    通過對碳原子知識的復習,引導學生對知識進行了有效遷移,學生對各種有機物的成鍵情況有著深刻的理解,培養對有機物的探索欲望,對后來學習的官能團性質、反應斷鍵位置、同分異構等有機化學知識的學習和理解有很大的幫助,起到了知識原點的作用。

    二、通過對官能團知識遷移,連成有機化學的知識線

    學習遷移要求在教學過程中,抓住知識的共同因素來促進遷移,通過知識規律增強學習效果。有機化合物種類繁多,不同的有機物因為官能團不同性質不同,所發生的反應也不同,然而對于相同的官能團,雖然它所在的物質不同,但表現的性質幾乎一樣的(羥基在醇和酚中有區別)。在教學過程中,通常需要對某一種官能團的性質進行詳細學習,然后將知識遷移上升到其同系物的物質(甚至具有相同官能團的物質)上,連成有機化學的知識線,讓學生輕松掌握同一類物質的性質。

    例如在學習乙烯的性質時,通過學習,知道乙烯能夠發生加成反應和加聚反應,理解乙烯能發生上述反應的原因:碳碳雙鍵其中的一個鍵容易斷裂,與其他共價化合物結合。掌握此性質和原理后,可以將知識在同系物中進行遷移,讓學生寫出丙烯、1-丁烯、2-丁烯加成反應、加聚反應的方程式,學生就會較為輕松地完成任務,并加深對這兩個反應的理解。然后再將知識進行遷移拓展,引導學生掌握1,3―丁二烯的1,2加成、1,4加成和完全加成等反應。又例如學習乙醇與乙酸發生的酯化反應,理解了羥基斷開O-H鍵、羧基斷開C-O鍵后,可以將知識在同系物甚至在具有羥基的物質中進行遷移,讓學生寫出乙二醇與乙酸、丙三醇與乙酸、乙二醇與乙二酸反應的化學方程式和反應原理,學生完成任務后,可以讓學生寫出纖維素制造醋酸纖維反應的化學方程式和反應原理。

    通過對某一個官能團知識的學習認識,不僅讓學生掌握該物質的性質,還可以以此為知識線,通過正確引導知識遷移,全方位認識掌握具有相同官能團的物質,使有機化學的學習具有“由此及彼”的連接作用,既提高學生學習效率,也能讓他們自主學習,學會分析問題和解決問題,還可以擴寬他們的知識面。

    三、通過對不同官能團知識遷移,構成有機化學的知識面

    學習遷移并不是自然而然地發生的,實際上是在新舊兩種事物或情景非常相像的情況下發生,需要學生自己通過主觀上的積極努力才能實現某些知識的遷移。有機化合物某些官能團之間是有一定的相似性和一定的內在聯系的,可以從組成、結構、性質等多方面進行研究分析,再將知識遷移到相關的官能團,讓學生對比著學習,形成完整的知識面。

    例如在學習乙醇的性質時,教材給出了對“一起嚴重化學事故”的材料,要求學生討論“用水還是用乙醇來消除鈉的安全隱患”。可以通過討論得出解決方案,再根據鈉與水反應劇烈、鈉與乙醇反應平緩得出結論:乙醇和水均有O-H鍵,O-H鍵的共用電子對向氧原子偏移,而水中的H-和乙醇中的CH3CH2-均為供電子基團,供電子能力CH3CH2-大于H-,所以對O-H鍵影響結果不同,導致水中的O-H鍵比乙醇中的H更易電離,所以鈉與水反應較乙醇與水反應劇烈。通過這知識點的學習,可以進行知識遷移,讓學生根據乙?;缺交秒娮幽芰妬肀容^乙酸、苯酚分別與鈉反應的劇烈程度,他們會在水和乙醇的基礎上進行分析:苯酚和乙酸均有O-H鍵,苯基和乙酰基均是得電子基團,且得電子能力乙?;缺交?,所以O-H鍵極性增大,兩者均能電離出H+而顯酸性,且乙酸酸性比苯酚強,所以與鈉反應的劇烈程度順序為乙酸>苯酚>水>乙醇,有的學生經過知識遷移學習后,甚至還總結出“有連在氧上的氫均能被鈉轉換出H2”的結論。同理可以利用學習遷移法,比較乙醛、乙酮、乙酸、乙酸乙酯等中的乙?;Y構活潑性的大小,這里就不作詳述了。

    通過這樣的遷移,學生將不同的官能團聯系起來理解,通過對比找出相同部分和不同部分,真正體會“結構決定性質”的真諦,對有機物有更深入的認識,構成有機化學的知識面,激發他們學習、探索、研究有機化學的結構性質的熱情。

    四、通過對有機合成知識遷移,建立有機化學知識空間

    聯想遷移是較高層面的遷移,它可以使學生更好地理解某一方法的適應性以及在其他情景中更好地遷移和利用。有機合成,它是利用簡單易得的原料,通過有機反應,生成具有特定結構和功能的有機化合物,具有經濟意義,最能體現有機化學的核心價值。因為合成的物質具有多樣性,所以在學習過程中,要通過知識進行聯想遷移,舉一反三,建立知識空間。

    例如在學習有機合成時,先設計簡單的合成路線:任務(1)乙烯一氯乙烯乙醇乙醛乙酸乙酸乙酯,讓學生充分討論認識此過程,分析該合成路線中各物質的官能團,合成過程中各個官能團之間的轉化情況、斷鍵和成鍵情況、反應條件等等,要求學生寫出每一步的反應方程式。在學生理解掌握后,進行知識聯想遷移,設計合成路線;任務(2)乙烯1,2-二氯乙烯乙二醇乙二醛乙二酸乙二酸乙二酯或聚乙二酸乙二酯;任務(3)對二(一氯甲基)苯對苯二甲醇對苯二甲酸對苯二甲酯或聚對苯二甲酸對苯二甲酯。學生相互討論后發現,對任務(1)的知識遷移即可得到答案,很快就完成了任眨并能理解透徹。

    任務(4)從目標產物聚乙二酸乙二酯出發,逆推每一個步驟,直至簡單化工原料乙烯為止。學生能將前面合成路線的知識用在這小題上,也很快完成任務。最后,讓學生完成任務(5)總結能夠引入碳碳雙鍵、碳碳叁鍵、鹵素原子、羥基、醛基、羧基、酯基的化學反應有哪些?通過分析上述合成路線,學生很快就能總結出來了。

    通過對合成路線的學習,學生能熟悉掌握各種官能團的性質及它們之間的轉化要素,通過知識的聯想遷移,他們能由此及彼很好地掌握各有機物的性質,特別是完成任務(5)后,學生能總結出官能團的變化情況,深入理解有機合成的規律,使有機化學知識網格化、立體化,形成有機化學的知識空間。

    第3篇:有機化學的應用范文

    關鍵詞:相轉移催化劑;有機化學;應用

    中圖分類號:O615.4+2文獻識別碼:A

    0前言

    相轉移催化劑可以使非均相轉化為均相反應,加快了反應速率,緩和了反應條件,簡化了操作過程,減少了副反應,從而提高了選擇性,不論是實驗室還是工業生產都很適用,受到人們越來越多的關注、研究和應用。隨著相轉移催化作用研究工作的不斷深入,其應用日漸廣泛。

    1相轉移催化劑的種類及催化機理

    多數的相轉移催化反應要求催化劑把陰離子轉移到有機相中,除此之外,還有些催化劑是把陽離子或中性分子從一相中轉移到另一相中,按此不同,趙地順等人將催化劑分為以下幾種:鹽類,如季銨鹽等,它們發揮作用的是季或季銨陽離子Q+,Q+離子和試劑陰離子Nu-絡合成離子對Q+Nu-,并利用這些陽離子自身的親油性將試劑陰離子帶進有機相;包結物結構類的相轉移催化劑,如環糊精、冠醚以及近年來發展的杯芳烴等,這類催化劑均含有分子內的空腔結構,通過與反應物分子形成氫鍵、范德華力等,從而形成包結物超分子結構并將客體分子帶入另一相中釋放,進而使兩相中的反應得以發生;開鏈聚醚類相轉移催化劑,如聚乙二醇及其醚類等,與冠醚、環糊精類相似,它們也可以與客體分子形成超分子結構,不同的是開鏈聚醚類是“柔性”的長鏈分子,可以折疊、彎曲成合適形狀結構與大小不同的離子配合,從而應用更廣泛;其他類,如反相相轉移催化劑、三相催化劑、離子液體、雜多酸類等。相轉移催化劑種類繁多,分類方法也是多種多樣,其中以鹽類、包結物類、聚乙二醇類相轉移催化劑為主。隨著研究的不斷深入,一些新型的相轉移催化劑也隨之出現,如吡啶及其衍生物、過渡金屬配合物以及手性相轉移催化劑等。

    以季銨鹽為例,說明相轉移催化劑的催化機理。一個互不相溶的二相體系,其中一相為水相,含有親核試劑的鹽類M+Nu-,另一相為不溶于水的有機相,其中含有與上述鹽類起反應的有機反應物RX。季銨鹽Q+X-既可以溶于水相又可溶于油相,當它在水相中接觸到分布在其中的鹽類時,水相中過剩的陰離子Nu-便與催化劑中的陰離子進行交換,形成Q+Nu- 離子對。其交換過程如下:

    Q+X- + M+Nu- Q+Nu- + M+X-

    水相 水相水相水相

    要使PTC很好起作用,Q+Nu-離子對必須萃取入有機相。故必須具備如下平衡:

    Q+N u- Q+Nu-

    水相有機相

    親核試劑Q+Nu-一旦進入有機相,便與有機相中的RX發生反應而形成產物RNu。整個相轉移催化過程如下式所示:

    水相 Q+X- + M+Nu- Q+Nu- + M+X-

    季銨鹽 親核試劑

    ----------------------------------------------------

    有機相 Q+X- + R-NuQ+Nu- +R-X

    目的產物有機反應物

    在上述催化循環中季銨正離子Q+并不消耗,只起著轉移親核試劑Nu-的作用,在這里季銨鹽起著相轉移催化的作用。因此,只需要催化劑量的季銨鹽,就可以很好的完成上述反應。

    2相轉移催化劑在有機化學中的應用

    2.1鹽類相轉移催化劑在有機合成中的應用

    2.1.1取代反應

    許多親核取代反應在沒有相轉移催化劑時,反應很難進行;但是在合適的相轉移催化劑作用下,就可以順利進行,而且收率很高。如鹵代辛烷和氰化鈉反應就是一個典型的反應,加熱14天幾乎沒有反應,如果加入少量季銨鹽,在室溫下攪拌不到2h,反應就可以完成99%,降低了反應條件,提高了反應速率

    2.1.2烷基化反應

    烷基化取代反應包括碳烷基化、氧烷基化、氮烷基化以及硫烷基化反應,由于大多是非均相反應,應用季銨鹽催化非均相烷基化反應,可以使反應順利進行。如岑均達曾以烷基溴(氯)為烷基化劑、固體碳酸鉀為堿、溴化四丁胺為相轉移催化劑,相轉移催化烷基化乙酰氨基丙二酸二乙酯使之轉變為氨基酸,產率較高。

    2.1.3氧化反應

    中南大學的李小如曾研究了在季銨鹽A-1:(C8~10H17~21)3N+CH3Cl-的作用下催化高錳酸鉀分別氧化鄰、對硝基甲苯合成鄰、對硝基苯甲酸以及催化氧化鄰對位氯代甲苯合成鄰對位氯代苯甲酸的反應,考察了不同相轉移催化劑的催化活性及催化劑用量、反應溫度、反應時間、高錳酸鉀用量和反應體系酸堿性對反應的影響,并在最優條件下得到較高產率。

    2.1.4還原反應

    三乙基芐基氯化銨(TEBA)可用于雜環化學反應和過渡金屬配合物催化的反應中,實際上在后一個反應中,季銨鹽不是直接作為催化劑,而是與過渡金屬生成配合物起催化作用,使得芳香族硝基化合物可以被一氧化碳還原成芳胺:

    ArNO2 + COArNH2

    2.1.5加成反應

    中南大學的李曉如還研究了季銨鹽A-1催化二氯卡賓與環己烯的加成反應,實驗證明,季銨鹽A-1的催化活性要優于其他短碳鏈的季銨鹽和聚乙二醇,并且在分離過程中不乳化,使產物易于分離純化,為二氯卡賓與環己烯的加成提供了一個優良的方法。

    2.2包結物結構類相轉移催化劑的應用

    2.2.1冠醚類

    冠醚由于具有特殊的結構和配合性,相比于季銨鹽與季鹽,特別是在固-液相轉移催化中起著不可替代的作用。在這類反應中,反應物溶于有機溶劑中,然后此溶液與固體鹽類試劑接觸,當溶液中有冠醚時,鹽與冠醚形成絡合物而溶解于有機相中,隨即在其中進行反應。常用的冠醚類相轉移催化劑,環上原子數為18個,如:18-冠-6、二苯并18-冠-6、二環己基18-冠-6等。在有機合成中,冠醚的應用也比較廣泛,也能發生類似鹽類相轉移催化劑的親核取代反應、烷基化反應、氧化反應、還原反應、加成反應等。

    2.2.2環糊精類

    由于環糊精具有疏水性空腔可以包結許多無機、有機和手性客體分子,形成主-客體或超分子配合物,因此其在超分子化學研究中成為繼冠醚之后的第二代主體化合物得到廣泛應用。紀紅兵曾詳細介紹了β-環糊精作為催化劑應用于液相有機合成,包括開環、脫保護、保護、氧化、還原、加成、置換等反應的研究進展。對β-環糊精的催化性能和反應底物選擇性能進行分析,認為β-環糊精與底物的相互作用可有效地催化液相有機化學反應,提高反應選擇性。

    2.2.3杯芳烴類

    作為第三代超分子主體化合物,杯芳烴在鹵代芳烴的置換反應中具有優異的相轉移催化性能,如天津大學的孟祥啟等研究了杯芳烴在四氯對苯二甲酰氯氟化制備四氟對苯二甲酸二甲酯反應中的相轉移催化作用,發現以杯芳烴作相轉移催化劑使產品收率得到了明顯提高,而且杯芳烴作為相轉移催化劑可以回收利用,具有較高的工業應用價值。

    2.3開鏈聚醚類相轉移催化劑的應用

    開鏈聚醚類相轉移催化劑具有較高的化學穩定性,毒性小,合成方便,價格低廉,因此受到了較多的研究,它們中最具代表性的是聚乙二醇和聚乙二醇二甲基醚,常用的催化劑有PEG-400、PEG-600、PEG單醚、PEG雙醚以及PEG單醚單酯,可用于親核取代反應、烴基化反應、縮合反應、氧化還原反應以及有機金屬化合物的合成制備等。

    2.4其他相轉移催化劑的應用

    其他類的相轉移催化劑如離子液體、雜多酸類、三相催化劑等也得到廣泛應用,其中離子液體是由有機陽離子和無機或有機陰離子構成的,在室溫或室溫附近溫度范圍內呈液態的鹽類;三相相轉移催化劑(固載化相轉移催化劑)是一類集高分子聚合物和相轉移催化劑優點于一身的新型催化劑。如徐丹倩等研究了用離子液體作為溶劑和相內反應催化劑,并利用四丁基氯化銨的相轉移催化作用,在非均相的固相肉桂酸鉀和液相離子液體/氯化芐體系中,在較低溫度下高效地實現了肉桂酸鉀和氯化芐縮合合成肉桂酸芐酯。李明強等曾以30%H2O2水溶液做氧化劑,以磷鉬酸鹽和其還原態的雜多藍做催化劑,對苯甲醇進行催化氧化,表現出較高的催化活性。平偉軍等以苯甲醛和丙酮為原料,在水-氫氧化鈉體系中以聚苯乙烯-三乙醇胺樹脂為相轉移催化劑合成了芐叉丙酮,收率達92.5%。

    3相轉移催化劑的應用新進展

    近年來相轉移催化發展迅速,相轉移催化與超聲波技術、微波技術的聯用,以及相轉移催化氧化脫除汽油中含硫化合物的研究,逐漸成為人們研究的焦點。

    3.1超聲相轉移催化在有機合成中的應用

    近年來,超聲波在相轉移催化反應中的應用備受重視,超聲波之所以能夠改善相轉移催化反應,是因為超聲波能夠產生空腔效應,從而在兩種液體之間產生很大的相交界接觸面積,這就使溶解于各自液體中的活性離子的反應性隨之急劇增加。超聲波既可以提高攪拌作用,又可以降低反應的溫度和催化劑的用量,使得相轉移催化更有效、快速進行。凌紹明采用超聲波相轉移催化技術合成了扁桃酸,探討了最佳反應條件下產品收率可達86.1%,比傳統的苯甲醛法(50%~52%)和常規的相轉移催化法(78%)都高。

    3.2微波相轉移催化在有機合成中的應用

    微波作為一種綠色技術應用相轉移催化有機合成,不僅可以大大縮短反應時間,而且具有操作簡便、產率高、選擇性好、產品易純化等優點,已經涉及有機化學的眾多反應。

    3.3相轉移催化氧化脫除汽油中含硫化合物的研究

    燃料油中的含硫化合物是環境污染的主要來源,燃燒后生成的SO2排放到大氣中形成酸雨,酸雨是困擾全球的環境問題之一,對環境和人體健康造成很大的傷害。因此,研究相轉移催化氧化脫硫的意義重大。

    4結語

    綜上所述,本文簡要介紹了相轉移催化劑的類型及催化原理,主要對各類相轉移催化劑在有機化學上的應用做了總結性的介紹。相轉移催化反應因其所具有的獨特優點而在有機化學中得到廣泛應用,我們也相信隨著科學技術的不斷發展以及科學研究的不斷深入,相轉移催化劑在有機合成中的各種優勢將會充分發揮出來,其應用領域也將不斷擴大和加深。

    參考文獻

    [1] Starks C M. Phase-Transfer Catalysis. I. Heterogeneous Reactions Involving Anion Transfer by Quaternary Ammonium and Phosphonium Salts [J]. J Am Chem soc,1971,93(1):195~199.

    [2] 趙地順.相轉移催化原理及應用[M].北京:化學工業出版社,2007.

    [3] 沈廣志,樊俊杰等.相轉移催化技術在藥物合成中的應用[J].江西化工,2008,4:36~38.

    第4篇:有機化學的應用范文

    [關鍵詞]實驗視頻;有機化學;教學;共享

    [中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2017)05-0031-02

    在高校有機化學實驗教學中,既要培養學生的基本實驗操作技能,又要注重學生的綜合實驗能力的培養。這就要求在有限的教學課時內,需要合理安排教學內容,特別是需要改革和優化現有的教學模式。[1]有機化學實驗具有內容多、操作復雜的特點,要想培養學生扎實的實驗技能和良好的實驗素養,僅靠教師課堂講授和演示是遠遠不夠的。這就需要我們在現有的基礎上引入新的教學方法,增強學生的學習積極性和主動性,提高實驗課的教學效率和教學質量。

    目前課堂教學中,多媒體教學已經得到了廣泛的應用。[2][5]而將有機化學實驗錄制成視頻,并引入實驗教學中,必然會大大提高實驗課的教學效果。實驗視頻可以更清晰的顯示出實驗過程中的重點、難點以及需要注意的操作細節。借助視頻資料,學生還能夠在課下進行有效的預習和復習,增強學生的自主學習能力。隨著網絡教學[3]以及MOOC、微課的發展[4],教學視頻還可以為廣大師生提供可共享的教學資源,實現校際間的交流。

    一、高校有機化學實驗教學中存在的不足

    (一)教學方式不夠生動

    傳統的有機化學實驗教學方式采用注入式,教師先講授和演示,然后學生照葫蘆畫瓢,只知道按照老師所講就可以完成實驗、得到結果,不會自己分析,難以激發學生的學習積極性和主動性。[4]有機實驗用到的儀器裝置多,操作比較復雜,實驗內容多,講授時間長,學生難以長時間集中注意力聽講,容易遺漏實驗中的部分內容,在實驗過程中很容易出錯。特別是實驗操作方面的錯誤,學生往往難以自行發現和更正,導致學生的基本實驗操作技能不夠扎實。

    (二)實驗演示時間有限

    在有限的實驗時間內,既要求教師進行講授和示教,又要求學生進行實驗操作,記錄實驗數據和完成實驗報告,因此教師通常只會講授一遍實驗的基本原理、步驟和注意事項,同時演示實驗中的一些基本操作,學生需要仔細聽講并記住教師的實驗操作方法和實驗流程。實際在實驗中,經??梢园l現學生的錯誤操作,表明在有限的演示時間內,學生難以熟練掌握基本操作技能,教學效果不理想。

    (三)教學資料不易共享

    在現有的教學模式下,教師可支配的教學資料主要有教材和教案,教學傳承主要是通過聽課學習的方式來進行。而學生可支配的教學資料只有教材。紙質教材的內容形式單一,更新速度慢,特別是針對實驗操作僅有圖片和文字敘述,缺乏生動性。學生利用紙質教材進行預習,僅僅能對實驗內容有所了解,對實驗操作則難以獲得直觀的印象。這樣既不利于學生自主學習,也y以實現師生之間的共享和交流,因此難以滿足日益發展的教學需求。

    (四)多媒體技術需更好地融入實驗教學

    多媒體教學方法已經被廣泛地應用于高校的課堂教學中,成為有效的教學輔助手段。[2][5]然而,多媒體教學更多地用于理論課教學中。在實驗課教學中,由于設備以及觀念上的滯后,多媒體技術的應用還處于起步階段。實驗教學更強調培養學生的動手能力,然而教師不能像多媒體課件一樣,能無數次的反復操作,這就需要我們將多媒體技術融入實驗教學中,來幫助教師提高教學效率。

    二、視頻資料在實驗教學中的作用

    (一)豐富教學方式,提高教學效果

    以教師為主體,將實驗操作過程錄制成視頻資料,豐富和完善了現有的教學模式。動態的視頻資料可以有效的活躍課堂氣氛,也增強了學生的學習積極性和主動性。[6]在實驗課上,教師講授和演示實驗后,可以重復播放實驗視頻,學生根據需要隨時觀看視頻,通過對比發現實驗操作中的錯誤并及時糾正。而且,通過局部放大的功能,實驗視頻更能突出實驗過程中需要注意的操作細節,這樣比教師演示實驗時口頭提醒學生更有效。由此可見,在課堂上播放實驗視頻能夠加強學生基本操作技能的培養,顯著提高實驗課的教學效果。

    (二)提供可共享的教學資源

    視頻資料也為廣大師生提供了生動的教學資料??梢詫σ曨l資料不斷地進行更新和完善,教師間可以更好地進行教學交流和傳承。同時,可以將視頻資料放在學校教學網絡平臺上,使其成為師生共享的教學資源。學生可以隨時在網絡平臺上觀看實驗視頻,進行實驗前的預習和實驗考核前的復習,有效地增強學生的自主學習能力和學習興趣。此外,在今后的專業課學習中,如果需要用到這些實驗技能時,學生也可通過觀看視頻迅速回憶起來,為專業課的學習打下一個堅實的基礎。視頻資料可以生動地演示實驗的整個過程,為愛好化學的其他專業學生也提供了一個良好的學習平臺。

    (三)加強校際間交流

    隨著計算機網絡的迅速發展,網絡教學以及MOOC等以視頻教學形式為主的教學資料也越來越豐富,但是,由于實驗操作過程相對于理論課講授過程的拍攝難度大,實驗教學的視頻資料還比較匱乏。實驗仿真動畫[7]雖然對教學有一定輔助作用,然而與記錄實驗操作過程的視頻資料相比,仍然不夠生動和直觀。因此,我們改由專業攝像師拍攝了高清晰實驗視頻資料,不僅可以為本校師生提供優質的教學資源,還可以提供給其他高校的化學專業學生使用,增強校際間的教學交流。

    三、視頻資料的準備

    課題組拍攝實驗視頻共用了一年的時間。首先是有機教研室的各位老師一起討論實驗視頻的拍攝內容??紤]到學生的基本操作技能普遍不夠熟練,確定拍攝以有機化學基本實驗操作為主的內容,包括實驗中常用的回流、蒸餾、分餾、減壓蒸餾等實驗。之后準備實驗材料,編寫實驗拍攝腳本,由教師演示實驗操作過程,拍攝出實驗視頻的樣片。視頻樣片已經在部分中藥專業班級中進行了試用,學生反饋良好。然后讓教師集體觀看視頻樣片,討論并完善了實驗視頻內容和拍攝腳本。最后邀請專業攝像師使用專用設備,拍攝出高清晰的實驗視頻成片,通過后期錄音及合成,最終完成了實驗教學視頻的錄制工作,并將視頻資料存入實驗視頻資料庫中。

    四、視頻資料的應用

    有機化學實驗視頻在實驗教學中有著廣泛的應用前景。第一,利用多媒體設備,可將視頻資料作為實驗課堂上的主要輔助教學手段。通過播放實驗視頻,可以活躍課堂氣氛,激發學生積極主動學習,從而提高教學效率,加強學生基本操作技能的培養并顯著提高實驗課的教學質量。第二,以現有的實驗視頻資料為基礎,建立實驗視頻資料庫,為廣大師生提供豐富的教學資源。根據實驗教學發展的需要,不斷更新和完善實驗視頻資料,實現可持續的發展。第三,通過學校的教學網絡平臺實現視頻資料的共享。將視頻資料上傳至教學網絡平臺,教師和學生均可登錄該平臺觀看實驗視頻,并進行學習和交流。第四,視頻資料不僅可以為本校師生提供資源共享,還可以與其他兄弟院校的師生進行教學交流和共享,增強校際間的合作交流。第五,視頻資料還可以作為有機化學實驗教材的配套教材進行出版發行,為更多學習有機化學的學生提供優質的教學資源。

    五、結語

    實驗視頻教學極大地豐富了有機化學實驗教學資源和教學模式。隨著網絡和多媒體技術的發展,將實驗視頻引入課堂,既提高了學生的學習積極性,也提高了教師的教學效率,教學效果良好。借助視頻資料,學生還能夠在課下進行有效的預習和復習,增強學生的自主學習能力。視頻資料庫的建立更能有效地實現視頻資料的校際間共享和合作交流。頻教學對有機化學實驗教學改革和發展有著深遠的影響,如何將視頻教學更好地融入課堂和網絡教學中,使其發揮最大的作用,仍然需要我們不斷地探索和實踐。

    [ 參 考 文 獻 ]

    [1] 王麗輝,徐玲,段莉梅,白鎖柱.有機化學實驗教學現狀分析與對策[J].中國現代教育裝備,2014(5):59-60.

    [2] 黃新華.淺談多媒體教學在工科大學教學中的利與弊[J].廣州化學,2016(6):1-4.

    [3] 姜翠玉,呂志鳳,徐永強,宋林花.基于網絡教育的有機化學課程教學方法與教學手段的改革探索與實踐[J].大學化學,2015(6):25-28.

    [4] 彭淑靜,周迎春,郭潔,高杰,周艷軍.微課在材料專業物理化學教學中的應用初探[J].大學教育,2016(2):117-118.

    [5] 師玉環.生物類專業多媒體教學應用的調查與研究[J]. 教育教學論壇,2015(49):238-239.

    第5篇:有機化學的應用范文

    【關鍵詞】課堂教學;有機化學;獎懲機制

    本科教學是高等教育的根本,要著眼于國家發展和人的全面發展的需要。本科教學過程中要注重學生能力的培養,著力提高學生的學習能力、實踐能力和創新能力[1]。在本科教學各個環節中,課堂教學是最重要的一個環節,課堂教學質量的好壞,將會直接關系到培養的學生的質量。但如何有效提高課堂教學,激發學生的學習積極性和主動性那個,卻是一個需要深入研究的課題。

    總理曾提出,要使學生在學習的整個過程中保持主動性[2]。但在實際課堂教學過程中,滿堂灌,一言堂的現象仍廣泛存在,在很大程度上,出現了教師為了考試教,學生為了考試學的應試教學,且有愈演愈烈之勢。對于如何提高課堂教學質量,真正發揮學生的主觀能動性,人們進行了長久而廣泛的探討。如討論式教學、互動式教學、探究式教學等[3-5]。但上述教學方式都存在其難以克服的弱點,即只適用于小班授課,而對于石河子大學目前的招生規模和教師的教學壓力,上述方法顯然是不適合的。

    那么如何才能有效的提高課堂教學質量呢?在我們教學工作的基礎上,結合實際操作經驗,我們認為在課堂教學過程中,適當引入獎懲機制,可在一定程度上激發學生學習的積極性,調動學生自主學習的興趣和自學能力的提高。

    1 什么是課堂教學獎懲機制

    所謂的課堂教學獎懲機制,就是針對課堂教學過程中存在的種種影響學生學習活動的現象,如遲到、早退、睡覺、玩游戲等行為通過懲罰機制約束學生行為,讓其認識到課堂教學的重要性,而對于學習態度認真,學習成績好,能夠帶動班級學習風氣的同學,則通過獎勵機制,建立優良的學習風氣,起到帶動班級同學學習的積極作用。

    在教學過程中,要重視學生所取得的進步,并輔以獎勵,從而起到激發學生進一步學習的積極行。

    當然,對于具有不同學習訴求的同學,懲罰和獎勵機制的效果是不同的。對于學習訴求低,學習較差的同學和學習訴求高,學習成績好的同學,獎勵機制的效果將會好于懲罰機制。而對于學習成績處于及格線附近的同學,要綜合運用懲罰機制和獎勵機制,約束其學習行為,保證班級的學習風氣。

    2 課堂教學獎懲機制的實施效果

    在2013-2014學年第二學期,以有機化學教學為實施對象,探索課堂教學獎懲機制的實施效果。對象班級總共有4個,分別為雙班合班。有機化學綜合考核成績如圖所示。

    從實驗班級和對照班級的綜合測評成績可以看出,兩班級的及格率相差不大,但實驗班級的整體成績明顯優于對照班級。其中實驗班級的總體優秀率達到12.24%,中等和良好率達到57.14%,平均分為72.88分,而對照班級的優秀率僅有2.99%,中等及良好率為50.74%,平均分為70.04分??紤]到班級之間的差異,課堂獎懲機制仍顯示了對于課堂教學的一定的積極作用。說明課堂教學獎懲機制的實施,在一定程度上可以調動學生學習的積極性,約束學生的學習行為,但仍需要在后續工作中進一步完善。

    實驗班級及格率79.59%,優秀率12.24%,良好率28.57%,中等率28.57%,平均分72.88。

    對照班級及格率82.09%,優秀率2.99%,良好率31.34%,中等率19.40%,平均分70.04。

    3 結論

    課堂教學是高等教育知識傳授的主要形式,也是學生獲取只是的主要途徑。課堂教學效果的好壞將直接影響到有機化學的教學質量,因而影響到學生的培養質量。如何提高課堂教學效果,是當前高等教育中面臨的現實性的問題。在本文中,我們提出建立課堂教學獎懲機制,通過激發學生的學習積極性,調動學生的學習興趣和學習主動性,從而提高課堂教學質量。

    但從前期的工作中也發現,課堂教學獎懲機制還存在一定的問題,如機制設計尚不夠合理,課堂效果改善有限,對于部分學習訴求不高,但學習成績尚可的同學效果不是十分明顯,因此在后續工作中,需進一步進行完善。

    【參考文獻】

    [1]周濟.大力加強教學工作,切實提高教學質量[J].中國大學教學,2005,1:4-8.

    [2]在接見第五屆高等教育國家級教學成果獎代表時的講話[R].2005.

    [3]李偉.“高等數學”課程實施討論式教學的幾個問題[J].大學數學,2010,26(2):14-16.

    第6篇:有機化學的應用范文

    論文摘要:文章討論了有機合成化學多媒體課件的制作過程以及在具體的教學中的應用,同時分析多媒體在有機合成教學中所具有的優勢以及存在的問題,并針對存在的問題,提出了相應的解決辦法。

    有機合成制備精細有機化工產品,如醫藥、農藥、香料、染料等的重要方法,也是實驗室中合成復雜有機物、提供樣品的有力手段。有機合成化學是一門對現代自然科學和國民經濟比不可少的重要學科,國內外高等院校的化學、化工專業都開設有有機合成的課程。由于有機合成中化學反應方程式多而復雜,合成設計圖及工藝流程圖較多,傳統的教學已經無法滿足當今教學的需要,在這樣的背景下,多媒體在有機合成教學的地位顯得格外重要。下面根據有機合成化學多媒體教學的實踐經驗,對多媒體課件的制作以及具體教學中存在的問題進行一定的討論。

    一、有機合成化學多媒體課件的制作

    針對我院選擇的教材及本院化學專業與化工專業學生的所學基礎課的不同以及就業方向的差異,在保留教學內容的基本性、基礎性和范例性原則的基礎上,合理配置各章節的教學內容,針對不同專業分別制作了多媒體教學課件。兩套課件內容側重點不同,比如化工專業可偏向于合成反應在工業生產的應用,而化學專業就應偏向于化合物合成路線的設計。

    在編輯課件的時候,我們首先仔細鉆研教材,設想每節課的教學過程,針對教學內容和教學環節,設計動畫效果以輔助教學。比如在講解實例時,先在幻燈片上給出原料和產物,讓學生有一定的思考時間,并在教師的引導下分析合成路線,經討論后得到結論后,再將結論以反應方程式的形式展現在幻燈片上。實踐表明,采用動畫描述過程時,學生的注意力明顯提高。另外考慮到多媒體教學中課件內容有限且不斷刷新,不能像板書一樣留在黑板上,課件制作時使用了超鏈接,使相關內容可以方便的聯接上,并且每一個知識點都能鏈接到大綱幻燈片上,同時對重點內容及時進行總結,以避免學生對所講知識不能整體把握,產生支離破碎的感覺。

    在有機合成課件設計過程中,最多的是化學反應方程式的編寫,對于這些相對單調的部分,我們一般遵循簡潔清晰的原則。在屏幕布局方面,屏幕背景主要使用干凈的白色,文字使用醒目的黑色,對于需要突出重點的部分,使用紅色表示。在屏幕內容方面,將描述性的內容精煉化,用盡量少的文字分幾點來進行表述,以避免滿屏文字造成視覺疲勞。對于例題的處理,我們這里主要根據步驟在屏幕上一步一步地去顯示,讓學生有充分的時間去思考和接受。同時,屏幕上的內容是有限的,在授課的過程中,各個部分的連接以及解釋和分析性的講述都是建立在老師課前良好的備課基礎上的。只要將課件與老師的講述有機的結合,課件才能算是成功的課件。

    二、有機合成化學多媒體教學的優勢

    多媒體教學作為一種新穎的教學手段,其信息容量大,生動形象,使用方便自如,圖文并茂,有效地將文字、圖像、動畫等多種信息表達方式集成一體,為學生提供了一個豐富多彩的教學界面,將難于用語言表達的課程內容生動地表現出來,在提高了學生學習興趣的同時也提高了其學習的效率。

    (一)利用多媒體技術,多媒體技術使教學內容豐富,表達簡捷、靈活

    有機合成中,內容抽象、構造復雜、難以描述的教學內容并不少見:大量復雜的化學反應方程式,工藝原理圖,設備示意圖等。在傳統教學中是通過板圖、掛圖來講解的,效果不明顯而且費時間。教師講課講得口干舌燥,學生卻難以聽懂。但是,采用多媒體技術,此難題便可迎刃而解。同時,運用多媒體技術,還可將相關學科的前沿動態信息和要求等以連接的方式制作于課件中,從而解決了課本內容與現實發展不同步的問題,使學生與實際工作崗位上的應用需求更接近,縮短了崗前培訓時間,達到了在有限的時間里獲得最大的教育效果的目的。

    (二)多媒體教學加大了課堂信息傳輸量,節省時間,提高了授課效率

    在傳統的教學方式中,教師的板書占用了大量的時間,不僅降低了課堂信息的傳輸量,而且也給學生造成了很多的等待時間,使課堂變得枯燥。應用多媒體進行有機合成化學教學,可以把課上要講的內容,如化合物的構造式、結構式、反應方程式等預先制成課件,上課時,點擊鼠標,把教學內容工整、規范、形象、清晰地展示給學生,同時用不同的顏色或加特殊標記把重點標示給學生,以引起學生的注意,這樣,既節省了時間,又提高了教學效果。

    (三)充分利用網絡平臺和資源開展立體化教學

    多媒體教學不應只局限于課堂上的教學,而應充分利用網絡平臺和資源,開展立體化教學。教案在線,使得學生在任何時候,都可以通過網絡了解教學的進度、授課的內容以及每堂課的要點所在。課前播放多媒體教案,可以方便的預習;課后翻閱在線教案,,可以輕松的復習。另外,在自己的空間自學,也不失為優等學生獵取更多知識的一種好途徑。有很多學生已經養成在課后瀏覽多媒體教案進行復習的好習慣。利用網絡平臺,可以及時解決學生學習中的問題。傳統的答疑方式主要是利用課間時間,由于時間不充足,來答疑的學生又很多,不能滿足學生的需求。采取在校園網上開設《有機合成化學》的精品課程網站。除了必要的教案以及授課課件等資料外,最主要的是可以進行網上答疑。具體方法是學生可隨時上網提問,任何一個有機化學的任課老師都可以給予學生及時地回答,另外還可利用電子郵件與學生進行溝通。通過這種方法,使得教學互動,在學生中形成了一個很好的學習氣氛。

    三、有機合成化學多媒體教學的不足

    運用多媒體技術進行有機合成課堂教學具有許多優勢,但在實際教學過程中發現存在有一些問題需進一步探討和研究。

    (一)學生不記課堂筆記

    在傳統教學過程中,板書設計是一項重要的教學研究內容,合理的板書內容可使課堂結束時,黑板上依然保留有本次課堂教學的知譏結構及重點、難點內容,容易使學生系統的作好課堂筆記。而在使用多媒體授課的過程中,發現有許多學生上課時只帶有教學參考書和筆,在上課過程中不記筆記,這可能是由于多媒體課件的播放速度較快,信息的出現和消失速度往往也較快,不能有較長的時間保留下來,使得學生顧了聽,顧不了記;顧了記,顧不了聽,學生很難記好課堂筆記,一堂課下來,學生往往沒有一個完整的筆記,因此對于多媒體課件所展示的內容,尤其是重點、難點內容課件的制作需認真研究。

    (二)老師講課的主觀能動性受到限制

    有的老師在上課過程中過分依賴多媒體課件,忽略了講課技巧,結果在多媒體課堂上難以自己的講課思路,坐在電腦前一動不動,像播音員一樣按照課件逐一念下來.缺乏語言的抑揚、頓挫和必要的眼神或肢體動作,這樣一堂課如一潭死水,毫無生氣可言,更別提師生間的交流互動了。特別是當課堂氛圍發生變化時,如果學生對某個問題理解不了,表情變得沉重,老師就顯得比較被動。所以多媒體教學更重要的是強調教師仍面向學生而不是計算機。

    第7篇:有機化學的應用范文

    關鍵詞:有機化學求知欲學習方法

    作為一名化學教師,我經歷了新課程改革的全部過程,對比舊版的化學,改革后的化學課程主要有這樣幾個特點:

    一、內容、知識點變化不大,但側重點有所不同,舊版重視理論,新版更注重生活生產實際。

    二、舊版注重知識點的教學,新版更注重能力、情感、態度與價值觀的培養。

    三、老師的角色由傳統的傳授者、領導者轉變為引導者、合作者。根據我們學生的特點我就新課改下的有機化學教學略表自己一孔之見。

    一、學習有機化學的重要性

    有機化學是研究有機化合物的來源、制備、結構、性質、應用,?以及有關理論的科學。有機化合物與人類的關系非常密切,在人們的衣、食、住、行、醫療保健、工農業生產及能源、材料和科學技術等領域中都起著重要的作用,越來越多的有機物不斷地充實著人們的物質、精神生活,促進了經濟的發展和社會的進步。有機化學是高考試題中的重要組成部分,如何激發學生學習有機化學的興趣、指導學生學習方法、提高學生學習有機化學的能力,一直以來是我們每個從事高中化學教學工作的教師不斷為之思考、探索、實踐的課題。學好有機化學對于每一位要參加化學高考的同學來說都非常重要。

    二、新課改下有機化學高考的特點

    在內容選擇上,積極關注與化學相關的社會問題,力求反映現代化學研究的成果,選材新穎而又貼近學生實際。依托教材,注重基礎,考題新而不偏,活而不難,突出化學意識的考查,能力與素質的檢驗。如近年高考中出現的工業染料“蘇丹紅1號”、治療禽流感藥物達菲的原料莽草酸等,要求考生關注社會熱點,注意用所學知識解釋與生活、生產科技等相關的問題,做到理論聯系實際。

    三、激發學生學習有機化學的興趣和求知欲

    如今有機化合物制品已廣泛地滲透到人們的日常生活當中,食品、化妝品、洗滌劑、衣料、醫藥、農藥等,無不和有機化學密切相關。在教學中列舉生活中的例子,如:人們用甘油保持皮膚水分,肥皂的制取與使用原理等。神秘的化學原理廣泛應用于日常生活中的衣食住行,使學生產生強烈的求知欲,也使學生真實地體會到化學是當今世界無可非議的核心科學,而有機化學則是這一核心科學的重要組成部分?;瘜W故事可以激發學生的學習興趣。我發現學生對學習有機化學有相當濃厚的興趣,同時他們還從中學習到化學家們鍥而不舍、一絲不茍、實事求是的科研、學習精神。生動有趣的化學實驗是產生興趣的催化劑,變幻莫測的化學實驗現象可以滿足學生的好奇心與求知欲,如在上銀鏡反應分組實驗時,我鼓勵學生做出最光亮的試管作為紀念品,學生實驗時興致極高。為了避免學生動手的盲目性,我因勢利導,使學生把單純的興趣轉化為學習的動力。

    四、引導學生探索學習有機化學的方法

    “授之以魚,不如授之以漁”。結束了繁雜的無機化學的學習,學生對有機化學興趣很濃。同時,所有的學生幾乎又回到了同一起點,這是再一次激發學生學習興趣的好機會,更是指導學生學習方法的最佳時期。

    1.順藤摸瓜學習法

    針對有機化學的“面”,我讓大家順藤摸瓜:烴(烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴)烴的衍生物(鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯)糖類(單糖、二糖、多糖)油脂(硬脂酸甘油酯、軟脂酸甘油酯、油酸甘油酯)蛋白質。針對有機化學的“點”,我總結了一般方法:一個分子式(同分異構)結構(官能團)性質(物理性質、化學性質)用途制法(工業制法、實驗室制法)一類物質。我稱之為順藤摸瓜法。

    2.模型教學法

    在“乙炔”這一節的教學中,我先給同學們展示炔分子的比例模型,讓同學們結合烯烴的知識分析炔的組成,然后由組成講到化學鍵類型、分子的極性、空間構型;再展示炔分子的球棍模型得出乙炔的不飽和程度,得出乙炔是分子中含有碳碳三鍵的不飽和烴。再由此結構推測其物理、化學性質。在苯等教學中,我也使用了模型教學法,同時結合常規教學法,效果較好。

    3.組建知識網絡

    有機化學知識點多,有機物性質各異,學生學習時感到難以掌握和記憶,但各類有機物之間可以相互轉化。在教學中我指導學生通過分析比較,尋找前后知識的聯系,把分散的知識系統化、條理化、網絡化。如以結構—性質—制法的邏輯關系為橋梁,以官能團為主線,建立烴的知識網絡圖。在學完烴的衍生物以后,我讓學生對本章知識進行列表總結。要求以典型代表物的化學式、結構簡式、官能團、化學性質、實驗室制法為基本框架,尋找知識的聯系與區別,以提高學習效率。

    五、提高學生學習、分析有機化學問題的能力

    1.自學能力

    根據有機化學的特點,在傳授知識和指導教學方法的同時,我還加強了學生自學能力的培養。在學生基本上都掌握了有機化學的一般學習方法的基礎上,我讓學生自己閱讀教材,自己總結。比如“苯”這一節的教學,通過約15分鐘的閱讀,同學們自己列提綱,然后復述,重點圍繞苯的結構特點、物理性質(展示樣品)、化學性質等進行了討論。通過這樣的訓練,學生不但強化了閱讀搜索信息的能力,更提高了自學能力。

    2.分析能力

    第8篇:有機化學的應用范文

    有機化合物是指含碳的化合物,有機化學又稱為含碳化合物的化學,是研究有機化合物的結構、性質和制備的學科,是化學的一個重要分支。有機化學學科涉及到多方面的知識內容,例如:人口和健康問題、材料應用、能源、信息技術等,作為一種新型高科技術為社會的發展和科技的創新提供了動力,利用有機化學方法可以有效的解決國際性核心問題。

    2有機化學與環境的關系

    2.1有機化合物對環境的污染

    有機化合物與人類生活的衣食住行息息相關,也是環境污染的罪魁禍首。隨著合成技術的成熟發展,有機化合物的種類越來越多,他們每天以驚人的速度排放在人們生活的環境當中。目前環境中主要的有機污染物有金屬有機污染物,;烴污染物;含氮、磷有機污染物;含氧、硫有機污染物;含鹵素有機污染物、天然產物污染物。

    2.2有機化學的應用是治理環境污染的重要手段

    有機化學在農作物改良、醫藥研究、食品工程方面發揮著主要的作用,而且隨著日益突出的環境問題,在治理污染、環境生物監測等方面發揮著重要的作用。雖然目前環境問題與化工行業有關,但是有機化學的合理應用對環境的保護作用也是顯而易見的。例如將煤中的元素原子100%轉化成對人類有益的有機產物,減少了煤燃燒過程中產生的廢氣,也在環保的基礎上提高了利用率;有機化學研究出殘留時間段、藥效更專一的農藥可以減輕對土地的污染等等。自20世紀90年代初,科學家們就提出了“綠色有機化學”的概念,旨在建設綠色的合成工藝環境,在增強經濟建設的同時有效的保護了環境。

    3在有機化學教學中提高學生的環保意識

    在有機化學教學中提高學生環保意識的措施具體包括以下幾個方面:

    3.1在有機化學理論教學中提升學生的環保意識

    我們可以利用多媒體技術具有圖、文、聲并茂的特點,直觀、生動、活潑的表達教學內容,激發學生的學習興趣[2],提高思想意識。例如在學習烴類化合物時,融入石油煉制有關能源危機的知識,介紹汽車尾氣是城市污染的主要污染源;講解烯烴時,介紹由塑料袋、一次性餐盒造成的白色污染;鹵代烴學習中,介紹臭氧層破壞的主要原因是冰箱和空調的使用的大量制冷劑氟利昂;教學芳香烴類時介紹目前多環芳烴類的苯并芘是一種強致癌物;酮類化合物的教學中,介紹室內空氣污染的主要污染物甲醛等。這樣的講解有利于學生加強對環境污染的認識并且可以增強環保的意識以及對化合物結構的掌握。

    3.2在有機化合物實驗教學中培養環保意識和方法

    實驗教學是化學教學中必不可少的一部分。在實驗教學中更要重視學生的環保意識的培養,規范化學實驗的方法,減少化學品的用量,有效處理實驗結束后產生的廢棄物,以達到盡量避免污染環境的目的[3]。教師應在實驗教學中規范學生的實驗行為,這樣才能達到環保教育的目的。在化學實驗中,教師必須教授正確的實驗方法,指導減少實驗中有機化學品的用量。要盡量遵循少利用資源,少產生廢物的原則,盡量利用新方法和新技術,來預防和減少化學的污染。

    3.2.1設計綠色化實驗

    所謂綠色化實驗,就是指在實驗內容、實驗方法、實驗試劑的選用上進行最優選。可以選擇毒性小、污染低、現象明顯的項目,對于部分必須要進行的實驗進行試驗路線的改革,采用污染小的原料進行[4]。開展有機化學教學的教師應不斷學習有關環境保護的多方面化學知識,掌握新的化學工藝和當前社會發展的動態,將這些新鮮的化學環保知識與課程結合起來,設置一些創新性的綠色實驗,提高學生學習興趣同時,增強學生的環保意識。如甲醇羰基合成法是制備醋酸的最佳合成路線,具有反應的高選擇性和對環境的友好性,現已代替了傳統的乙烯氧化合成法路線。

    3.2.2有機化學實驗的微型化

    有機化學實驗的微型化是綠色化學的一個重要方面,微型化實驗具有反應時間段、現象明顯、節省實驗用品和對環境污染小的特點。在實驗的過程中,使用微型儀器,既減少了藥品量也縮短了時間更減少了三廢的排放。一氧化碳催化偶聯合成草酸是一氧化碳在催化劑的作用下與亞硝酸酯偶聯反應生成草酸二酯和氧化氮,草酸二酯水解得草酸和醇。反應生成的氯化氮部分氧化為二氧化氮。氧化氮和二氧化氮生成三氧化二氮,三氧化二氨與醇酯化反應生成亞硝酸酯,亞硝酸酯能夠循環使用,這種微型化的實驗具有極好的環保效果。

    3.2.3設置連續化的實驗內容

    可以設計有關聯的綜合性的實驗項目,將部分實驗的產物或者廢棄物應用到另一個實驗當中,減少實驗室廢棄物的排放量[5]。這樣既能避免各個實驗孤立起來,也可以增強實驗過程的連續性和綜合性,使學生在掌握實驗過程的同時增強了環保的意識,減少了環境的污染。苯胺的生產以前主要采用鐵粉還原硝基苯的工藝路線,這種路線的主要缺點是設備腐蝕嚴重、操作維護費用高、生產過程產生大量鐵泥、廢渣和廢水,其中含有對人體危害極大的硝基苯和苯胺,現在主要采用硝基苯經活性銅催化氫化制備,可進行連續生產污染小,彌補了傳統實驗的不足,避免了實驗資源的浪費,兩種合成方法介紹如圖所示。

    4結語

    第9篇:有機化學的應用范文

    關鍵詞:教學改革;有機化學;高校轉型

    O65-4

    當前,我國正逐步建成世界上規模最大的教學教育體系,但是隨著經濟的不斷高速發展,教育體系中存在的問題正逐步凸顯出來,主要表現在人才的供給和市場的需求的不對等需求。大學生就業難、就業質量低;而企業對于自身需求的高質量的應用型人才則需求不到。學生的就業和企業的需求出現了不對等的矛盾,為緩解就業問題中的這一矛盾,教育部等三部委印發了《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》,《意見》為地方普通本科高校指明了發展方向,也正式拉開了精英教育到應用教育的序幕。

    有機化學是化學、化工、生工、制藥、食品等領域的基礎課程,有機化學實驗作為進一步鞏固有機化學知識起到關鍵作用,該課程的實際目的是使得學生掌握有機化學專業的知識并能夠熟練運用所學知識掌握有機實驗的一般操作技能及簡單有機物的合成、分離、提純等一些列操作方法,,通過基礎操作培養學生獨立操作、準確觀察實驗現象、分析及解決實驗問題的能力,為后續相關課程的學習、畢業論文打下良好的基礎。

    一、高校轉型發展下有機化學教學方法改革的必要性

    有機化學又稱為碳化合物的化學,是研究有機化合物的結構、性質、制備的學科,是化學中極重要的一個分支,也是高等院?;瘜W體系的四大基礎課程之一。

    有機化學又可分為有機合成化學、生物有機化學、物理有機化學、元素有機化學和金屬有機化學等分支。隨著現代科學技術的迅猛發展,有機化學的教學內容雖然在持續增加,然而教學課時卻有逐漸壓縮的趨勢,所以教學內容多、學時少也就隨之成為教學工作中的矛盾主體。因此,作為一名化學學科的教師要傳授給學生的不應該僅僅是定義、公式和實驗方法,而是要盡可能提高學生學習熱情的同時,讓學生更多地了解各種化學現象在現實生活中的作用以及如何準確快速尋求到解決今后所遇到的化學問題的方法和思路。高校有機化學教學要適應新世紀對新人才的需求,迫切需要由理論公式型向現實應用型模式轉變,以培養真正適應科技發展需要的復合型人才。

    目前,關于傳統的化學教學方法和教學實驗現狀存在一些問題,這些問題在新的高校教育改革形勢下阻礙基礎有機化學的教學和學生們關于課程的學習和理解。主要體現在兩個方面:教學內容和考核方式比較傳統,教學效果欠佳;學生安全意識低,應急能力差。有機化學的教學內容一般不會針對專業的差異進行適度的延伸,而是傳統的講解、演示,這種單一的教學模式不利于學生挖掘本專業的側重點,另外對于有機實驗,傳統的實驗考核方法讓學生養成了報告“照搬硬抄”,操作“照方抓藥”的不良習慣,學生很難體會到實驗帶來的樂趣及思考過后的成就感,因此消極對待實踐課程。在實驗過程中,學生接觸較多的有機化學試劑,這些試劑往往是易燃、易爆的有毒試劑,學生在實驗開始之前,很少去了解實驗藥品的毒理特性和安全使用規范,使用完的藥品隨意排放,另外,在實驗中遇到一些緊急的狀況,如著火、加熱套接口處冒火花等問題便會陷入慌亂、尖叫中。

    因此,對于有機化學教學方法改革是十分有必要性的。

    二、有機化學教學方法改革方案與實踐應用

    1.整合教學內容,為各專業實驗做好鋪墊

    整合有機化學的知識,結合不同的專業進行針對性的詳細解讀,對于化學專業的學生,著重理論性的講解,對于化工類學生,多介紹實際應用的知識。對于有機化學實驗課的內容,也要有針對性的選擇,整合一套各專業均“剛需”的實驗項目,注重實驗思維模式的建立、培養良好的實驗習慣、同時注意實驗內容的銜接性。對于專業后續知識開展意義不大的實驗可以適當性的放棄,例如:熔沸點的測定及溫度計的校正實驗,而對于涉及常用操作較多的實驗,例如蒸餾分餾、乙酸乙酯的制備實驗則是必須掌握的。

    2.改革教W方法,充分利用資源

    隨著網絡平臺的發展,我們也借此對教學方法進行了改革優化,針對專業知識和專業性實驗,我們制作了相關的視頻、微視頻課程,對于必須了解的知識和關鍵點,專業實驗開展的目的和操作均進行了講述,將此視頻在學校的網絡教學平臺,方便學生在上課之前可以進行預習了解,以便于在正式課堂上對于難點進行針對性的學習和把握。

    3.改革考核方式,提高學生的興趣

    傳統的知識考核方式是進行書面考試,對于實驗考核是實驗報告,這些方式過于單調,并且不能很好的對于學生的學習興趣進行挖掘,針對此問題,需要對于考核方式進行改革。課前,學生通過微視頻進行知識預習,回答老師精心設置的問題,同時提出自己預習中的疑難點; 課中,學生按照教師發放的實驗操作評分標準給自己評分,做到認識實驗操作,認識自身操作,有的放矢的學實驗技能; 課后,教師通過網絡平臺點評學生的實驗報告,及時學生作業的優缺點,讓學生充分了解自己的“勞動成果”,調動學生的學習熱情; 最后通過隨機抽題的方式完成理論與操作的考核。

    三、結語

    高校新改革形式下,結合專業的特點進行針對性教學利于將專業、就業更好的結合,將地方辦學的特色凸顯出來,使得高校與所在地的經濟、創新更好的銜接在一起,與經濟開發區、產業聚集區創新發展對接,與行業企業人才培養和技術創新需求對接。

    參考文獻

    [1]萬茂生, 畫莉, 謝登禹,等. 地方高校轉型中有機化學實驗教學實踐[J]. 廣東化工, 2016, 43(6):197-197.

    [2]吳紅梅, 郭宇, 張震斌. 高校有機化學課程教學方法改革探析[J]. 當代教育理論與實踐, 2014(5):120-121.

    [3]黃楠楠. 現代教育教學理念下有機化學課程教學方法的研究與實踐[J]. 時代教育, 2016(7):66-66.

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