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有機(jī)化合物是指含碳的化合物,有機(jī)化學(xué)又稱(chēng)為含碳化合物的化學(xué),是研究有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和制備的學(xué)科,是化學(xué)的一個(gè)重要分支。有機(jī)化學(xué)學(xué)科涉及到多方面的知識(shí)內(nèi)容,例如:人口和健康問(wèn)題、材料應(yīng)用、能源、信息技術(shù)等,作為一種新型高科技術(shù)為社會(huì)的發(fā)展和科技的創(chuàng)新提供了動(dòng)力,利用有機(jī)化學(xué)方法可以有效的解決國(guó)際性核心問(wèn)題。
2有機(jī)化學(xué)與環(huán)境的關(guān)系
2.1有機(jī)化合物對(duì)環(huán)境的污染
有機(jī)化合物與人類(lèi)生活的衣食住行息息相關(guān),也是環(huán)境污染的罪魁禍?zhǔn)?。隨著合成技術(shù)的成熟發(fā)展,有機(jī)化合物的種類(lèi)越來(lái)越多,他們每天以驚人的速度排放在人們生活的環(huán)境當(dāng)中。目前環(huán)境中主要的有機(jī)污染物有金屬有機(jī)污染物,;烴污染物;含氮、磷有機(jī)污染物;含氧、硫有機(jī)污染物;含鹵素有機(jī)污染物、天然產(chǎn)物污染物。
2.2有機(jī)化學(xué)的應(yīng)用是治理環(huán)境污染的重要手段
有機(jī)化學(xué)在農(nóng)作物改良、醫(yī)藥研究、食品工程方面發(fā)揮著主要的作用,而且隨著日益突出的環(huán)境問(wèn)題,在治理污染、環(huán)境生物監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮著重要的作用。雖然目前環(huán)境問(wèn)題與化工行業(yè)有關(guān),但是有機(jī)化學(xué)的合理應(yīng)用對(duì)環(huán)境的保護(hù)作用也是顯而易見(jiàn)的。例如將煤中的元素原子100%轉(zhuǎn)化成對(duì)人類(lèi)有益的有機(jī)產(chǎn)物,減少了煤燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣,也在環(huán)保的基礎(chǔ)上提高了利用率;有機(jī)化學(xué)研究出殘留時(shí)間段、藥效更專(zhuān)一的農(nóng)藥可以減輕對(duì)土地的污染等等。自20世紀(jì)90年代初,科學(xué)家們就提出了“綠色有機(jī)化學(xué)”的概念,旨在建設(shè)綠色的合成工藝環(huán)境,在增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的同時(shí)有效的保護(hù)了環(huán)境。
3在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí)
在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中提高學(xué)生環(huán)保意識(shí)的措施具體包括以下幾個(gè)方面:
3.1在有機(jī)化學(xué)理論教學(xué)中提升學(xué)生的環(huán)保意識(shí)
我們可以利用多媒體技術(shù)具有圖、文、聲并茂的特點(diǎn),直觀(guān)、生動(dòng)、活潑的表達(dá)教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[2],提高思想意識(shí)。例如在學(xué)習(xí)烴類(lèi)化合物時(shí),融入石油煉制有關(guān)能源危機(jī)的知識(shí),介紹汽車(chē)尾氣是城市污染的主要污染源;講解烯烴時(shí),介紹由塑料袋、一次性餐盒造成的白色污染;鹵代烴學(xué)習(xí)中,介紹臭氧層破壞的主要原因是冰箱和空調(diào)的使用的大量制冷劑氟利昂;教學(xué)芳香烴類(lèi)時(shí)介紹目前多環(huán)芳烴類(lèi)的苯并芘是一種強(qiáng)致癌物;酮類(lèi)化合物的教學(xué)中,介紹室內(nèi)空氣污染的主要污染物甲醛等。這樣的講解有利于學(xué)生加強(qiáng)對(duì)環(huán)境污染的認(rèn)識(shí)并且可以增強(qiáng)環(huán)保的意識(shí)以及對(duì)化合物結(jié)構(gòu)的掌握。
3.2在有機(jī)化合物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)環(huán)保意識(shí)和方法
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教學(xué)中必不可少的一部分。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中更要重視學(xué)生的環(huán)保意識(shí)的培養(yǎng),規(guī)范化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法,減少化學(xué)品的用量,有效處理實(shí)驗(yàn)結(jié)束后產(chǎn)生的廢棄物,以達(dá)到盡量避免污染環(huán)境的目的[3]。教師應(yīng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)行為,這樣才能達(dá)到環(huán)保教育的目的。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師必須教授正確的實(shí)驗(yàn)方法,指導(dǎo)減少實(shí)驗(yàn)中有機(jī)化學(xué)品的用量。要盡量遵循少利用資源,少產(chǎn)生廢物的原則,盡量利用新方法和新技術(shù),來(lái)預(yù)防和減少化學(xué)的污染。
3.2.1設(shè)計(jì)綠色化實(shí)驗(yàn)
所謂綠色化實(shí)驗(yàn),就是指在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)試劑的選用上進(jìn)行最優(yōu)選??梢赃x擇毒性小、污染低、現(xiàn)象明顯的項(xiàng)目,對(duì)于部分必須要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行試驗(yàn)路線(xiàn)的改革,采用污染小的原料進(jìn)行[4]。開(kāi)展有機(jī)化學(xué)教學(xué)的教師應(yīng)不斷學(xué)習(xí)有關(guān)環(huán)境保護(hù)的多方面化學(xué)知識(shí),掌握新的化學(xué)工藝和當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的動(dòng)態(tài),將這些新鮮的化學(xué)環(huán)保知識(shí)與課程結(jié)合起來(lái),設(shè)置一些創(chuàng)新性的綠色實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣同時(shí),增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。如甲醇羰基合成法是制備醋酸的最佳合成路線(xiàn),具有反應(yīng)的高選擇性和對(duì)環(huán)境的友好性,現(xiàn)已代替了傳統(tǒng)的乙烯氧化合成法路線(xiàn)。
3.2.2有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化是綠色化學(xué)的一個(gè)重要方面,微型化實(shí)驗(yàn)具有反應(yīng)時(shí)間段、現(xiàn)象明顯、節(jié)省實(shí)驗(yàn)用品和對(duì)環(huán)境污染小的特點(diǎn)。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,使用微型儀器,既減少了藥品量也縮短了時(shí)間更減少了三廢的排放。一氧化碳催化偶聯(lián)合成草酸是一氧化碳在催化劑的作用下與亞硝酸酯偶聯(lián)反應(yīng)生成草酸二酯和氧化氮,草酸二酯水解得草酸和醇。反應(yīng)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(yīng)生成亞硝酸酯,亞硝酸酯能夠循環(huán)使用,這種微型化的實(shí)驗(yàn)具有極好的環(huán)保效果。
3.2.3設(shè)置連續(xù)化的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
可以設(shè)計(jì)有關(guān)聯(lián)的綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,將部分實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物或者廢棄物應(yīng)用到另一個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,減少實(shí)驗(yàn)室廢棄物的排放量[5]。這樣既能避免各個(gè)實(shí)驗(yàn)孤立起來(lái),也可以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的連續(xù)性和綜合性,使學(xué)生在掌握實(shí)驗(yàn)過(guò)程的同時(shí)增強(qiáng)了環(huán)保的意識(shí),減少了環(huán)境的污染。苯胺的生產(chǎn)以前主要采用鐵粉還原硝基苯的工藝路線(xiàn),這種路線(xiàn)的主要缺點(diǎn)是設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、操作維護(hù)費(fèi)用高、生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生大量鐵泥、廢渣和廢水,其中含有對(duì)人體危害極大的硝基苯和苯胺,現(xiàn)在主要采用硝基苯經(jīng)活性銅催化氫化制備,可進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)污染小,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的不足,避免了實(shí)驗(yàn)資源的浪費(fèi),兩種合成方法介紹如圖所示。
4結(jié)語(yǔ)
【關(guān)鍵詞】說(shuō)課 有機(jī)反應(yīng)重要類(lèi)型
【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2013)06-0192-02
一、教材分析
(一)教學(xué)目標(biāo)
[知識(shí)與技能目標(biāo)]結(jié)合學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的有機(jī)化學(xué)反應(yīng),認(rèn)識(shí)加成、取代和消去、氧化、還原反應(yīng)的特點(diǎn),并能根據(jù)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)特點(diǎn),分析具備何種官能團(tuán)的有機(jī)化合物與何種試劑能發(fā)生何種反應(yīng),生成何種產(chǎn)物。
[過(guò)程與方法]使學(xué)生能夠判斷給定化學(xué)方程式的反應(yīng)的類(lèi)型,也能書(shū)寫(xiě)給定反應(yīng)物和反應(yīng)類(lèi)型的反應(yīng)的化學(xué)方程式。
[情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)]通過(guò)對(duì)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)主要類(lèi)型的學(xué)習(xí),體會(huì)有機(jī)化學(xué)在生產(chǎn)和生活中的巨大作用。使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中更加關(guān)注有機(jī)化學(xué)的發(fā)展,增強(qiáng)學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)的興趣。
(二)本節(jié)課在教材中的地位及作用
本節(jié)的理論知識(shí)和思想方法是在學(xué)習(xí)了必修二常見(jiàn)有機(jī)化合物的基本有機(jī)知識(shí)之后,對(duì)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型進(jìn)行整合提升,并且從理論的角度讓學(xué)生更深的理解這些反應(yīng)類(lèi)型,為后面烴的衍生物性質(zhì)的學(xué)習(xí)提供了很好的理論和方法平臺(tái)。學(xué)生值此平臺(tái)可以形成預(yù)測(cè)具有一定結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物可能與什么樣的試劑發(fā)生什么類(lèi)型的反應(yīng)、生成什么樣的物質(zhì)的能力,使學(xué)生對(duì)有機(jī)化合物性質(zhì)和反應(yīng)知識(shí)學(xué)習(xí)的難度大大降低。為后面有機(jī)合成的學(xué)習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本節(jié)課分兩課時(shí)。
(三)教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
1.有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的類(lèi)型。
2.學(xué)會(huì)利用“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的方法預(yù)測(cè)有機(jī)物的主要性質(zhì)。
3.有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的理論解釋。
二、說(shuō)教學(xué)方法
本節(jié)課主要采用引導(dǎo)探究式教學(xué)方法,要在“導(dǎo)”字上下功夫。即創(chuàng)設(shè)情境探究討論歸納小結(jié)反饋糾正,使學(xué)生在獲得知識(shí)的同時(shí)能夠掌握方法,提升能力。
三、說(shuō)學(xué)法指導(dǎo)
本節(jié)課的教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景,通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習(xí),討論、交流、反饋所遇到的問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生觀(guān)察、理解、表達(dá)、分析、交流等多種能力。
四、說(shuō)教學(xué)過(guò)程
課堂引入:
(一)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的重要類(lèi)型
1.加成反應(yīng)
(1)定義:有機(jī)化合物分子中的不飽和鍵兩端的原子與其他原子或原子團(tuán)結(jié)合,生成新化合物的反應(yīng)。
(2)特點(diǎn):只上不下。
(3)與碳碳雙鍵加成的試劑有鹵素單質(zhì)(X2)、氫鹵酸(HX)、硫酸(H―SO3H);與碳氧雙鍵、碳氮叁鍵加成的試劑有氫氰酸(H―CN)、氨(H―NH2);碳碳三鍵能與以上所有試劑加成。
(4)作用:在發(fā)生加成反應(yīng)時(shí),原有機(jī)物中的不飽和鍵發(fā)生了變化,生成了具有另一種官能團(tuán)的有機(jī)物。
(5)機(jī)理:以下列實(shí)例進(jìn)行分析:
(6)加成反應(yīng)的規(guī)律:
①一般規(guī)律:
2.取代反應(yīng)
(1)定義:有機(jī)化合物分子中的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)代替的反應(yīng)。
(2)特點(diǎn):有上有下。
(3)烷烴、苯發(fā)生取代反應(yīng)時(shí)是碳?xì)滏I上的氫原子被取代;與碳原子相連的鹵素原子、羥基等也能被取代。
烯烴、炔烴、醛、酮、羧酸分子中α―C 上H被取代。
(4)取代反應(yīng)作用:容易實(shí)現(xiàn)官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化,在有機(jī)合成中具有重要作用。
(5)機(jī)理:
(6)取代反應(yīng)的規(guī)律
①一般規(guī)律:
新課引入:乙烯的產(chǎn)量是衡量一個(gè)國(guó)家石油化工水平的重要標(biāo)志。工業(yè)上,通過(guò)石油裂解來(lái)制乙烯。
①藥品:無(wú)水乙醇和濃硫酸[實(shí)驗(yàn)室制備乙烯](體積比約為1:3,共取約20mL)、酸性高錳酸鉀溶液、溴水。
②儀器:鐵架臺(tái)(帶鐵圈)、燒瓶夾、石棉網(wǎng)、圓底燒瓶、溫度計(jì)(量程200℃)、玻璃導(dǎo)管、橡膠管、集氣瓶、水槽等。
③無(wú)水乙醇與濃硫酸的混合:先加無(wú)水乙醇,再加濃硫酸。
④碎瓷片的作用:避免混合液在受熱時(shí)暴沸。
⑤溫度計(jì)液泡的位置:插入混合液中。
⑥為什么要使混合液溫度迅速上升到170℃?減少副反應(yīng)發(fā)生,提高乙烯的純度。
實(shí)驗(yàn)室中是這樣制備乙烯的反應(yīng)原理:
我們把這種類(lèi)型的有機(jī)反應(yīng)稱(chēng)為消去反應(yīng)。
3.消去反應(yīng)
(1)定義:在一定條件下,有機(jī)化合物脫去小分子物質(zhì)(如H2O、HBr等)生成分子中有雙鍵或叁鍵的化合物的反應(yīng)。
(2)特點(diǎn):只下不上。
(3)醇類(lèi)的消去反應(yīng):反應(yīng)條件:濃硫酸、加熱。
消去條件:與羥基相連的碳的鄰碳上有氫。
消去的小分子:H2O。
(4)消去反應(yīng)作用:利用醇或鹵代烴等的消去反應(yīng)可以在碳鏈上引入雙鍵、叁鍵等不飽和鍵。
4.課本53頁(yè)遷移應(yīng)用。
(二)有機(jī)化學(xué)中的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)
(3)用氧化數(shù)來(lái)討論氧化反應(yīng)或還原反應(yīng):
自主學(xué)習(xí)教材54頁(yè)拓展視野“氧化數(shù)的計(jì)算”。
結(jié)論:碳原子氧化數(shù)升高,為氧化反應(yīng);碳原子氧化數(shù)降低,為還原反應(yīng)。
討論練習(xí):從氧化數(shù)角度認(rèn)識(shí)氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)。
2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
五、效果分析
關(guān)鍵詞 有機(jī)合成化學(xué);回顧;展望
中圖分類(lèi)號(hào):O312 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671—7597(2013)042-005-01
跨入新世紀(jì),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和改革開(kāi)放的不斷深入,我國(guó)的有機(jī)化學(xué)已不再是限于少數(shù)領(lǐng)域,現(xiàn)在正在做大量有特色的工作,而且還有很多令人矚目的新創(chuàng)造,尤其在金屬參與的有機(jī)合成方法學(xué)、不對(duì)稱(chēng)催化與不對(duì)稱(chēng)合成以及生物活性天然產(chǎn)物的全合成等方面。但是作為一個(gè)發(fā)展中的有機(jī)化學(xué)大國(guó),我們的有機(jī)化學(xué)也正在向其他的領(lǐng)域進(jìn)軍,從經(jīng)典的物理有機(jī)化學(xué)到計(jì)算化學(xué)、分子識(shí)別、超分子化學(xué)、化學(xué)生物學(xué)、有機(jī)材料化學(xué)乃至更廣受矚目的綠色化學(xué)和化學(xué)生物學(xué)都可以領(lǐng)略到前進(jìn)的步伐。基于這種狀況,回顧與展望有機(jī)合成化學(xué)具有重大意義。
1 有機(jī)合成化學(xué)的回顧
自從有機(jī)化學(xué)成為一門(mén)學(xué)科以來(lái),人們了解了分子的結(jié)構(gòu)、性能,合成出各種各樣有用的化工產(chǎn)品,這種根據(jù)一定的結(jié)構(gòu)建立有機(jī)分子的手段,稱(chēng)為有機(jī)合成。有機(jī)合成化學(xué)是研究用化學(xué)、物理或生物方法合成有機(jī)化合物的科學(xué)??傮w上看,有機(jī)合成涉及各種各樣的單元反應(yīng),包括碳—碳鍵和碳—雜原子鍵的形成或斷裂以及官能團(tuán)的引入、轉(zhuǎn)換和除去。據(jù)統(tǒng)計(jì),有機(jī)化學(xué)反應(yīng)目前已超過(guò)3000個(gè),其中廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成的有200多個(gè),而且還不斷有新的合成反應(yīng)問(wèn)世。這是有機(jī)合成方法學(xué)的問(wèn)題,是有機(jī)合成的基礎(chǔ)。另一方面是將這些反應(yīng)和方法結(jié)合起來(lái),以比較簡(jiǎn)單的分子為原料進(jìn)行天然的或設(shè)計(jì)的目標(biāo)分子的合成。迄今為止,已知的有機(jī)化合物已超過(guò)2000萬(wàn)個(gè),其中絕大多數(shù)是通過(guò)有機(jī)合成獲得的。進(jìn)行有機(jī)合成時(shí),合成路線(xiàn)及策略的合理而巧妙的設(shè)計(jì)以及合成方法的高效性、選擇性、原子經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境友好和經(jīng)濟(jì)實(shí)用的綜合效益至關(guān)重要。
回顧有機(jī)合成化學(xué)的發(fā)展,首先應(yīng)提及的是在1902-2005年共97次Nobel化學(xué)獎(jiǎng)中,約有25項(xiàng)是固有機(jī)合成領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)而獲獎(jiǎng),可見(jiàn)有機(jī)合成在化學(xué)和眾多科學(xué)發(fā)展中占有極其重要的地位。它們涉及有機(jī)合成最重要的三個(gè)方面:一是天然產(chǎn)物的研究和復(fù)雜有機(jī)物的合成;二是重要類(lèi)型反應(yīng)或方法學(xué)的研究;三是有機(jī)合成的重要概念和理論。
最近三四十年有機(jī)合成得到了從未有過(guò)的飛速發(fā)展,呈現(xiàn)了多彩繽紛的新面貌,取得了許多令人矚目的重大成就。此外還有幾個(gè)方面值得特別指出:傳統(tǒng)有機(jī)合成和有機(jī)化工正由資源能源耗費(fèi)大、環(huán)境污染嚴(yán)重的狀況逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色合成和潔凈工藝;有機(jī)合成化學(xué)正滲透和深入于其他學(xué)科中,特別是對(duì)生命科學(xué)和材料科學(xué)的巨大促進(jìn);高選擇性合成,特別是不對(duì)稱(chēng)催化合成取得很大的進(jìn)展,許多有廣泛應(yīng)用價(jià)值的新反應(yīng)和新方法相繼問(wèn)世;組合化學(xué)、多樣性導(dǎo)向的合成(diversity-oricntcd synthesis,DOS)、正向合成分析(forward-synthetic analysis)、高通量自動(dòng)化合成技術(shù)提供了迅速達(dá)到分子多樣性的捷徑,為新藥、生物活性物質(zhì)、精細(xì)化學(xué)品和特種功能材料的研發(fā)提供更有力的工具;利用微生物、天然酶和人工酶進(jìn)行選擇性催化合成日益受到重視;超聲波、激光、微波等技術(shù)更加廣泛地應(yīng)用于化學(xué)合成反應(yīng),多種非共價(jià)鍵作用力,如氫鍵、靜電力、疏水作用、π-π相互作用等,在構(gòu)筑高級(jí)有序超分子新結(jié)構(gòu)方面已取得許多重要成果;眾多結(jié)構(gòu)復(fù)雜的含多個(gè)手性中心的天然或設(shè)計(jì)的目標(biāo)分子的成功合成,進(jìn)一步展示了有機(jī)合成化學(xué)巨大的創(chuàng)造魅力以及科學(xué)-藝術(shù)的完美結(jié)合。??舅鼐褪瞧袢斯ず铣色@得的具有最大相對(duì)分子質(zhì)量和最多手性中心的次生代謝產(chǎn)物。我們今天的生活,幾乎離不開(kāi)有機(jī)物了。
2 有機(jī)合成化學(xué)的展望
有機(jī)合成化學(xué)發(fā)展至今,可以說(shuō)已達(dá)到了十分成熟、精致、高超的學(xué)術(shù)境界。但是,它在許多方面還不能很好地滿(mǎn)足不斷提高的科技發(fā)展和人類(lèi)需求。有機(jī)合成離綠色合成或理想合成(理想合成的定義是斯坦福大學(xué)P.A.Wender教授于1996年提出的,它是指用簡(jiǎn)單、安全、環(huán)境友好、資源有效的操作,快速、定量地把價(jià)廉、易得的起始原料轉(zhuǎn)化為天然或設(shè)計(jì)的目標(biāo)分子)還有很大的差距,不少合成方法就高效性、選擇性、原于經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境友好、簡(jiǎn)便實(shí)用的綜合效益還較低;如何更有效利用N2、O2、H20、C02、SO2、CH4以及農(nóng)副產(chǎn)業(yè)廢棄的大量生物質(zhì),使之轉(zhuǎn)化為更有用的有機(jī)物,還有大量工作要做;就合成反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性考慮,許多有機(jī)合成反應(yīng),包括獲得Nobel獎(jiǎng)的Grignard反應(yīng)、Wittig反應(yīng),原子利用率都很低;再舉一個(gè)簡(jiǎn)單產(chǎn)品為例,由苯或苯酚制備鄰苯二酚,至今還沒(méi)有合成效率高,特別是選擇性局的較好的一種生產(chǎn)方法。
回顧有機(jī)合成化學(xué),不難發(fā)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)方法到基礎(chǔ)理論都有了巨大的進(jìn)展,顯示出蓬勃發(fā)展的強(qiáng)勁勢(shì)頭和活力。世界上每年合成的近百萬(wàn)個(gè)新化合物中約70%以上是有機(jī)化合物。其中有些因具有特殊功能而用于材料、能源、醫(yī)藥、生命科學(xué)、農(nóng)業(yè)、營(yíng)養(yǎng)、石油化工、交通、環(huán)境科學(xué)等與人類(lèi)生活密切相關(guān)的行業(yè)中,直接或間接地為人類(lèi)提供了大量的必需品。與此同時(shí),人們也面對(duì)著天然的和合成的大量有機(jī)物對(duì)生態(tài)、環(huán)境、人體的影響問(wèn)題。展望未來(lái),有機(jī)合成化學(xué)將使人類(lèi)優(yōu)化使用有機(jī)物和有機(jī)反應(yīng)過(guò)程,有機(jī)化學(xué)將會(huì)得到更迅速的發(fā)展。
當(dāng)前,和諧社會(huì)發(fā)展的需求致使現(xiàn)代有機(jī)合成的發(fā)展趨勢(shì)產(chǎn)生了變化,從傳統(tǒng)的方式向高選擇性、原子經(jīng)濟(jì)性和保護(hù)環(huán)境的方向發(fā)展。這些發(fā)展方向都需要先進(jìn)的合成工藝,即不能使用繁瑣的反應(yīng)步驟,控制污染物的排放量,選擇高效的催化劑和潔凈的反應(yīng)介質(zhì),如離子液為介質(zhì)的有機(jī)反應(yīng)等。
但是我們相信,面對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提出的高需求和新挑戰(zhàn),通過(guò)一代代有機(jī)化學(xué)工作者的艱苦努力和不懈創(chuàng)新,有機(jī)合成化學(xué)必將進(jìn)一步發(fā)展和完善,也必將繼續(xù)為人類(lèi)美好的未來(lái)做出更大的貢獻(xiàn)。
綜上所述,自尿素合成以來(lái),有機(jī)合成化學(xué)經(jīng)歷了巨大發(fā)展,產(chǎn)生了許多新反應(yīng)、新概念、新方法和新技術(shù),推動(dòng)了有機(jī)化學(xué)迅速發(fā)展,構(gòu)筑了豐富多彩分子世界,推動(dòng)了與之相關(guān)的眾多基礎(chǔ)學(xué)科,交叉學(xué)科和應(yīng)用行業(yè)的產(chǎn)生與發(fā)展,為人類(lèi)進(jìn)步和生活質(zhì)量提高做出了巨大貢獻(xiàn),我們要相信通過(guò)不懈努力,有機(jī)合成化學(xué)將會(huì)不斷完善與發(fā)展。
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【關(guān)鍵詞】微課;有機(jī)化學(xué);教學(xué);現(xiàn)狀及探索
隨著多媒體技術(shù)與信息技術(shù)理念的不斷深入與推進(jìn),微課以其智能化、大眾化的特點(diǎn)吸引了眾多學(xué)者的關(guān)注,并紛紛將其運(yùn)用到高校課堂?!坝袡C(jī)化學(xué)”作為一門(mén)與人們生產(chǎn)生活息息相關(guān)的應(yīng)用型學(xué)科,許多抽象的內(nèi)容在多媒體的輔助下更加直觀(guān)、形象,它不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,而且極大地提升了教學(xué)效果。因此,深入探索微課在大學(xué)“有機(jī)化學(xué)”教學(xué)中的積極作用就顯得尤為重要。
一、微課的概念產(chǎn)生與特點(diǎn)
對(duì)于微課的概念,國(guó)內(nèi)最早是由廣東省佛山市教育局研究所的胡鐵生引進(jìn),他對(duì)微課的定義為“一種以教學(xué)視頻為主要載體,對(duì)單一知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)突破的教學(xué)模式”。隨后,我國(guó)高校紛紛將微課引入課堂教學(xué)中,然而目前學(xué)者尚未給出統(tǒng)一的意見(jiàn)與解讀,但是究其根本,微課的概念本質(zhì)并無(wú)多大差別。在2013年,著名教育學(xué)家黎加厚對(duì)微課的定義提出了自己的見(jiàn)解:微課即時(shí)間控制在10分鐘以?xún)?nèi),內(nèi)容單一卻具有明確的目標(biāo)性,以專(zhuān)題鞏固的形式集中說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題的微課程體系。據(jù)心理學(xué)研究,通常人們能夠?qū)⒆⒁饬ο薅缺3衷?0分鐘以?xún)?nèi),因此,微課的設(shè)置理念符合學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律,以學(xué)習(xí)單元理論為基礎(chǔ),是一種高效有序的新型教學(xué)模式。另一方面,微課教學(xué)是一種創(chuàng)新性教學(xué)模式,是對(duì)傳統(tǒng)課堂的補(bǔ)充和修繕,它能夠拓寬學(xué)生的視野,豐富日常的教學(xué)課堂,讓學(xué)生學(xué)習(xí)到課堂之外的知識(shí)。同時(shí),微課對(duì)于教師的專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)也具有一定的積極作用。教師在設(shè)計(jì)與制作微課的過(guò)程中可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行反思,對(duì)自己授課過(guò)程中的缺憾和不足進(jìn)行思考。因此,從該意義出發(fā),微課是教師實(shí)現(xiàn)自我成長(zhǎng)的重要途徑。總之,微課將成為今后高校課程教學(xué)的新形式,并逐漸凸顯出其廣泛性和大眾性的主要特征。
二、微課與常規(guī)課的比較
在實(shí)踐教學(xué)中,微課與常規(guī)課之間的差異更加明顯,下面著重從幾個(gè)方面介紹兩者之間的不同:
1.課程內(nèi)容方面
微課是側(cè)重其中一個(gè)知識(shí)點(diǎn),采用多種形式進(jìn)行突破和滲透,幫助學(xué)生理解;而常規(guī)課是一套全面系統(tǒng)的課程體系,是一節(jié)完整的課堂,從課程導(dǎo)入到知識(shí)講解,最后是對(duì)本堂課程知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)。
2.授課形式方面
微課的授課形式體現(xiàn)了多樣化的特征,教師可采用文字、圖片、視頻、動(dòng)畫(huà)等多種輔助手段,將知識(shí)內(nèi)容以多種形式進(jìn)行再現(xiàn)和解讀,還可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的需求進(jìn)行回放;而常規(guī)課是教師通過(guò)板書(shū)、教學(xué)語(yǔ)言等傳統(tǒng)載體進(jìn)行知識(shí)講解,教授方式呈現(xiàn)出明顯的單向性。
3.課堂時(shí)間方面
微課的授課時(shí)間保持在3~10分鐘左右,恰好能充分集中學(xué)生的注意力,提高教學(xué)效率;而常規(guī)課的教學(xué)時(shí)間一般在45分鐘以上,學(xué)生難以集中注意力,經(jīng)常在課堂上出現(xiàn)思維的跳躍與聽(tīng)課的空白,教學(xué)效果并不理想。4.教學(xué)場(chǎng)地方面微課的教學(xué)場(chǎng)地限制相對(duì)寬松,只要有計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò),學(xué)生在家中就可以學(xué)習(xí);而常規(guī)課則不同,需要在特定的教學(xué)場(chǎng)所內(nèi)進(jìn)行。5.教學(xué)知識(shí)點(diǎn)方面微課教學(xué)的知識(shí)點(diǎn)體現(xiàn)出較強(qiáng)的針對(duì)性和專(zhuān)業(yè)性,會(huì)對(duì)單一知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)講解,對(duì)于某一知識(shí)點(diǎn)出現(xiàn)盲區(qū)的學(xué)生大有裨益,學(xué)生在學(xué)習(xí)微課時(shí)可以查漏補(bǔ)缺,有效彌補(bǔ)知識(shí)漏洞;而常規(guī)課的知識(shí)點(diǎn)比較混亂,針對(duì)性較弱,更加注重對(duì)全局的把握和掌控。
三、微課在當(dāng)前大學(xué)“有機(jī)化學(xué)”教學(xué)中的應(yīng)用類(lèi)型
1.三維分子模型微課的使用
在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域中,化合物的種類(lèi)繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其官能團(tuán)、分子鍵的形式可謂是錯(cuò)綜復(fù)雜。在教授相關(guān)化合物的結(jié)構(gòu)和功能時(shí),教師可通過(guò)插入三維分子模型微課,對(duì)學(xué)生進(jìn)行專(zhuān)題教授,積極引導(dǎo)學(xué)生對(duì)有機(jī)化合物的直觀(guān)認(rèn)識(shí),并對(duì)各類(lèi)化合物的聯(lián)系和區(qū)別進(jìn)行細(xì)致解讀,以幫助學(xué)生對(duì)該類(lèi)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和掌握,降低學(xué)習(xí)難度,從而提高學(xué)習(xí)效果。例如,醇類(lèi)化合物的官能團(tuán)是羥基,烯烴的標(biāo)志是雙鍵等,這種三維分子模型微課可以對(duì)物質(zhì)的三維立體結(jié)構(gòu)進(jìn)行生動(dòng)、詳細(xì)的展示,有助于提高學(xué)生對(duì)不同物質(zhì)的形象認(rèn)識(shí)。
2.三維動(dòng)畫(huà)模型微課的使用
“有機(jī)化學(xué)”課程中的反應(yīng)類(lèi)型很多,主要是官能團(tuán)的轉(zhuǎn)換與化學(xué)鍵的重組等內(nèi)容,學(xué)生只要掌握了有機(jī)化合物的反應(yīng)原理,就能簡(jiǎn)單寫(xiě)出相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式,掌握實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在有機(jī)化學(xué)推導(dǎo)中,學(xué)生了解各類(lèi)化合物的檢驗(yàn)方法及物質(zhì)判斷,有助于提高他們對(duì)有機(jī)化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)知。例如,對(duì)于苯的取代反應(yīng)、烯烴的加成反應(yīng)、醛基的縮合反應(yīng)等抽象的知識(shí)點(diǎn),教師可以利用三維動(dòng)畫(huà)微課將化學(xué)鍵與官能團(tuán)的變化情況展示給學(xué)生,從而加深學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)的理解。
3.實(shí)驗(yàn)視頻微課的使用
大學(xué)生群體的求知欲與探索欲都較強(qiáng),因此,化學(xué)實(shí)驗(yàn)是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的關(guān)鍵與“鑰匙”。教師要充分利用學(xué)生的好奇心理,在教學(xué)中適當(dāng)引入實(shí)驗(yàn),從而引導(dǎo)更多的學(xué)生參與到課堂之中,增加課堂活躍度。例如,在學(xué)習(xí)銀鏡反應(yīng)、溴水與各種烴化物反應(yīng)、高錳酸鉀與烴化物反應(yīng)、萃取實(shí)驗(yàn)等課程內(nèi)容中,教師利用實(shí)驗(yàn)視頻微課教學(xué)讓學(xué)生清晰直觀(guān)地了解反應(yīng)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,強(qiáng)化了學(xué)習(xí)效果,也在一定程度上避免了化學(xué)資源浪費(fèi),實(shí)踐了綠色環(huán)保的重要理念。
四、微課在大學(xué)“有機(jī)化學(xué)”教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)
1.立足基礎(chǔ),拓寬知識(shí)
“有機(jī)化學(xué)”課程要求學(xué)生具備較好的抽象思維與邏輯思路,其典型特征就是凸顯出較強(qiáng)的理論性,對(duì)于初學(xué)該課程的學(xué)生來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。常規(guī)授課中,教師只能采用黑板、粉筆、實(shí)物模型等有限的教學(xué)道具,在教授這些抽象的概念時(shí),教師光靠這些器具和語(yǔ)言表達(dá)難以體現(xiàn)有機(jī)化學(xué)概念及模型的本質(zhì)。例如,甲烷的結(jié)構(gòu)是正四面體,苯環(huán)的“特殊鍵”采用單雙鍵交替的形式,共軛效應(yīng)中電子云的變化等,這些內(nèi)容極其抽象,即使是空間能力強(qiáng)的學(xué)生也難以理解。而微課可以借助文字、圖片、視頻等多種輔助手段,將這些有機(jī)分子的軌道、化學(xué)效應(yīng)在三維空間中的形成過(guò)程展現(xiàn)得淋漓盡致,有助于學(xué)生從多重角度理解和觀(guān)察,加深學(xué)生對(duì)基本原子軌道形成的認(rèn)識(shí),拓寬思維,加強(qiáng)其對(duì)三維立體空間結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。同時(shí),“有機(jī)化學(xué)”課程中化學(xué)反應(yīng)的具體過(guò)程也是該課程的重點(diǎn)和難點(diǎn),了解“舊鍵斷裂,新鍵形成”是掌握該有機(jī)物變化的前提和基礎(chǔ),而微課就可以將該過(guò)程恰如其分地表達(dá)出來(lái)。例如,乙烯加成反應(yīng)過(guò)程,教師可以利用制作的微課視頻將這一反應(yīng)展示出來(lái),不但增強(qiáng)了該課堂的渲染力與表現(xiàn)力,而且大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。因此,利用微課模式,可以幫助學(xué)生了解“有機(jī)化學(xué)”中基本概念及相關(guān)模型的具體構(gòu)建過(guò)程,還可拓寬學(xué)生的知識(shí)面,為其今后“有機(jī)化學(xué)”課程的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.加強(qiáng)實(shí)踐,提高技能
化學(xué)作為自然科學(xué)的一個(gè)重要分支,是眾多科研工作的重要理論基礎(chǔ)。因此,要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ僮骷寄艿呐囵B(yǎng),讓學(xué)生在實(shí)踐中驗(yàn)證真理,獲取知識(shí)。但是受高校課時(shí)時(shí)數(shù)的制約,學(xué)生不能將課上涉及的實(shí)驗(yàn)儀器及裝置都進(jìn)行操作,因此,要充分利用微課教學(xué)的便捷性和全面性等優(yōu)勢(shì)。例如,在測(cè)定旋光性物質(zhì)的旋光度時(shí),旋光儀作為一種新的實(shí)驗(yàn)儀器,學(xué)生只能根據(jù)旋光儀掌握讀數(shù)的技巧,不能對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)致了解。如果拆卸儀器,不但有可能會(huì)損壞儀器,還會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間。而依托于微課可以有效避免這一弊端,微課視頻中的圖片、flash等素材可對(duì)旋光儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示,幫助學(xué)生了解其內(nèi)部構(gòu)造極其工作原理。另外,許多儀器具有較大的危險(xiǎn)性和不可操作性,學(xué)校并沒(méi)有開(kāi)設(shè)專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生了解儀器的應(yīng)用情況。此時(shí),教師可以利用微課教學(xué)讓學(xué)生掌握該實(shí)驗(yàn)的安裝事項(xiàng)及先后順序,幫助學(xué)生了解此類(lèi)實(shí)驗(yàn)的注意問(wèn)題及常見(jiàn)錯(cuò)誤操作,進(jìn)而建立對(duì)該實(shí)驗(yàn)的全面認(rèn)知。實(shí)驗(yàn)作為“有機(jī)化學(xué)”課程中的一項(xiàng)必修、必學(xué)技能,能夠培養(yǎng)學(xué)生求真知意識(shí)的形成,因此,微課教學(xué)在學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)中發(fā)揮著不可替代的作用。
3.啟發(fā)思路,學(xué)有所用
“有機(jī)化學(xué)”課程要與實(shí)際生活掛鉤,增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力與綜合實(shí)踐能力,讓學(xué)生學(xué)有所長(zhǎng),學(xué)以致用。對(duì)于不同專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,要有所側(cè)重地實(shí)施教學(xué)任務(wù),制定教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)目的,將理論與實(shí)際緊密結(jié)合,增強(qiáng)學(xué)校課程的實(shí)用性。例如,對(duì)生物學(xué)科專(zhuān)業(yè)的學(xué)生要加強(qiáng)“有機(jī)化學(xué)”與生物學(xué)科之間的聯(lián)系;對(duì)農(nóng)學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生要側(cè)重講解磷、硫等有機(jī)化合物;對(duì)醫(yī)藥專(zhuān)業(yè)的學(xué)生要著重藥用醫(yī)學(xué)方面知識(shí)的講解等。并將國(guó)際最新學(xué)術(shù)前沿的動(dòng)態(tài)與課堂知識(shí)有機(jī)結(jié)合,讓學(xué)生真正學(xué)有所用。任課教師要充分利用微課資源并將課程信息傳遞給學(xué)生,增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),進(jìn)而激勵(lì)學(xué)生將“有機(jī)化學(xué)”的相關(guān)知識(shí)遷移運(yùn)用到其他學(xué)科。
五、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在高?!坝袡C(jī)化學(xué)”課程的教學(xué)中,微課教學(xué)相較于常規(guī)課教學(xué)更具有強(qiáng)調(diào)和突出意義,對(duì)于促進(jìn)我國(guó)高校教育發(fā)展、提高教學(xué)效果等方面有著至關(guān)重要的作用。因此,開(kāi)發(fā)和構(gòu)建高效、系統(tǒng)的微課教學(xué)體系是很有必要的。然而,我國(guó)微課教學(xué)體系發(fā)展尚不成熟,仍存在諸多問(wèn)題亟待解決。作為一把“雙刃劍”,我們要充分發(fā)揮微課教學(xué)的優(yōu)勢(shì),制定合理的實(shí)施策略,進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)高等教育教學(xué)蓬勃發(fā)展。
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關(guān)鍵詞 立體化學(xué) 立體異構(gòu) 非對(duì)映異構(gòu) 順?lè)串悩?gòu) 手性構(gòu)象 有機(jī)化學(xué)
立體化學(xué)是大學(xué)有機(jī)化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容之一,主要內(nèi)容包括2個(gè)方面,即分子中原子和基團(tuán)在三維空間的排布以及分子的立體結(jié)構(gòu)對(duì)其物理和化學(xué)性質(zhì)的影響。在現(xiàn)行眾多的大學(xué)有機(jī)化學(xué)教材中,立體化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容被安排在較靠前的章節(jié),目的就是為了使學(xué)生盡早建立立體化學(xué)的概念,并將立體化學(xué)的觀(guān)念貫穿于有機(jī)化學(xué)的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程之中。由于立體化學(xué)所涉及的概念眾多,且許多概念之間關(guān)聯(lián)復(fù)雜,使不少初學(xué)者感到一定程度的困難。在教學(xué)過(guò)程中,我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中常常感到困惑的3個(gè)具有代表性的問(wèn)題,即(1)立體異構(gòu)的分類(lèi);(2)含3個(gè)手性碳原子且其中2個(gè)為構(gòu)造相同手性碳原子的化合物的立體異構(gòu)體判斷;(3)手性構(gòu)象與分子手性的關(guān)系,本文對(duì)以上3個(gè)問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)的討論和說(shuō)明。1 立體異構(gòu)的分類(lèi)
立體異構(gòu)指分子中原子的連接次序相同(即構(gòu)造相同),但分子中的原子在空間的排布方式不同而產(chǎn)生的異構(gòu)現(xiàn)象。目前國(guó)內(nèi)教材通常將立體異構(gòu)分為構(gòu)型異構(gòu)和構(gòu)象異構(gòu),將構(gòu)型異構(gòu)又分為旋光異構(gòu)(包括對(duì)映異構(gòu)和非對(duì)映異構(gòu))和順?lè)串悩?gòu)(或稱(chēng)幾何異構(gòu)),我們認(rèn)為這種分類(lèi)在某些情況下容易造成異構(gòu)體關(guān)系不清的問(wèn)題。
根據(jù)當(dāng)代國(guó)外經(jīng)典教材,立體異構(gòu)分為對(duì)映異構(gòu)和非對(duì)映異構(gòu)(圖1)。
對(duì)映異構(gòu)體指的是互成鏡像關(guān)系而又不能重合的立體異構(gòu)體,而非對(duì)映異構(gòu)體定義為不成鏡像關(guān)系的立體異構(gòu)體。因此,如圖2所示,(一)一酒石酸和(+)一酒石酸互為對(duì)映異構(gòu)體,內(nèi)消旋酒石酸與(一)或(+)一酒石酸互為非對(duì)映異構(gòu)體。由于3種酒石酸的立體異構(gòu)體中至少有1個(gè)(在此有2個(gè))具有旋光性,我們可以將三者統(tǒng)稱(chēng)為旋光異構(gòu)體。需要強(qiáng)調(diào)的是,順一2一丁烯與反一2一丁烯這一對(duì)順?lè)串悩?gòu)體也屬于非對(duì)映異構(gòu)體,但由于兩者都沒(méi)有旋光性,因此不稱(chēng)為旋光異構(gòu)體。由此可以看出,非對(duì)映異構(gòu)體不一定屬于旋光異構(gòu)體。
2 含3個(gè)手性碳原子且其中2個(gè)為構(gòu)造相同
手性碳原子的化合物的立體異構(gòu)體判斷
國(guó)內(nèi)外教材一般都指出,對(duì)于含有3個(gè)手性碳原子的化合物,若其中的2個(gè)手性碳原子構(gòu)造相同,則有4個(gè)旋光異構(gòu)體,即一對(duì)對(duì)映體和兩個(gè)內(nèi)消旋體。由于均缺乏詳細(xì)的推理過(guò)程,不少學(xué)生對(duì)此問(wèn)題認(rèn)識(shí)模糊,往往作出錯(cuò)誤的判斷。在此我們利用費(fèi)歇爾投影式對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
如圖3所示,2,3,4一三羥基戊二酸中可含3個(gè)手性碳原子,且其中2個(gè)為構(gòu)造相同的手性碳原子,因此該分子最多具有2。個(gè)旋光異構(gòu)體。
由于(1)、(2)中的C2和C4手性碳原子均為R構(gòu)型,C2并不成為一個(gè)手性中心,即C3不存在R或S構(gòu)型的問(wèn)題,故(1)和(2)為相同化合物。同理,(3)和(4)中的C3也不是手性中心,兩者是相同的化合物。(1)和(3)均沒(méi)有對(duì)稱(chēng)面和對(duì)稱(chēng)中心等對(duì)稱(chēng)因素,且互為鏡像關(guān)系,是一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體(圖4)。一般來(lái)說(shuō),學(xué)生對(duì)這一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體的判斷問(wèn)題不大。
問(wèn)題主要發(fā)生在對(duì)2個(gè)內(nèi)消旋體的判斷上。(5)中的C2、C3、C4均為手性碳原子,但其費(fèi)歇爾投影式中存在一個(gè)通過(guò)C2的對(duì)稱(chēng)面,將(5)切分為具有鏡像關(guān)系的兩半,故(5)為內(nèi)消旋體,是非手性分子,(5)與其鏡像分子是相同的化合物。同時(shí)(5)的C。是假手性碳原子,構(gòu)型用5表示。因?qū)W生往往簡(jiǎn)單地認(rèn)為具有一定構(gòu)型的手性中心,其鏡像的手性中心構(gòu)型必然發(fā)生改變,所以會(huì)誤認(rèn)為(5)和(6)是同一化合物。同理,也會(huì)誤認(rèn)為(7)和(8)是同一化合物。
事實(shí)上,如果將(5)的鏡像分子的費(fèi)歇爾投影式畫(huà)出來(lái),并依次對(duì)其上的每個(gè)手性碳原子的構(gòu)型進(jìn)行指認(rèn),會(huì)發(fā)現(xiàn)其構(gòu)型為RsS,即(5)的鏡像分子為(8),(5)與(8)是同一化合物。同樣,(6)和(7)是同一化合物(圖5)。
值得注意的是,(5)中C2的鏡像碳原子(即(8)的C3)構(gòu)型并未發(fā)生改變,其原因是相對(duì)于(5)的費(fèi)歇爾投影式而言,其鏡像費(fèi)歇爾投影式(8)中的水平方向的H原子和OH基團(tuán)交換1次,同時(shí)垂直方向的2個(gè)構(gòu)造相同但構(gòu)型不同的2個(gè)手性基團(tuán)亦交換1次,這導(dǎo)致了(8)的C3構(gòu)型并未改變,仍然為s構(gòu)型。從這個(gè)例子中可以看出,我們不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為給定構(gòu)型的手性碳原子的鏡像碳原子構(gòu)型一定會(huì)發(fā)生改變。如果給定構(gòu)型的手性碳原子是假手性碳原子,其鏡像碳原子的構(gòu)型是保持不變的。
用另一種方法也可以得出正確的結(jié)論,其依據(jù)是:將一個(gè)費(fèi)歇爾投影式在紙平面上旋轉(zhuǎn)180°,所得新的費(fèi)歇爾投影式所代表的分子的構(gòu)型與原費(fèi)歇爾投影式所代表的分子的構(gòu)型完全一致。這是一條安全可靠的原則。據(jù)此,(5)與(8)為相同的化合物。事實(shí)上,我們根本不必要按照費(fèi)歇爾投影式的原則再對(duì)(8)卜的每個(gè)手性碳原子的構(gòu)型分別進(jìn)行指認(rèn)。因?yàn)?5)在紙平面上旋轉(zhuǎn)180°后,其C2、C3、C4的構(gòu)型一定相應(yīng)于(8)中的C4、C3、C2的構(gòu)型。即已知(5)的C2、C3、C4的構(gòu)型依次為SsR,則其在紙平面上旋轉(zhuǎn)180°(后得到的費(fèi)歇爾投影式中手性碳原子的構(gòu)型必然為RsS。同理,(6)與(7)為同一化合物。
基于以上分析,對(duì)于含3個(gè)手性碳原子且其中2個(gè)為構(gòu)造相同手性碳原子的化合物的立體異構(gòu)體的所有立體異構(gòu)體(一對(duì)對(duì)映體和兩個(gè)內(nèi)消旋體)的快速且直觀(guān)的寫(xiě)法見(jiàn)圖7。
3 手性構(gòu)象與分子手性
為說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題,我們可考慮順一1,2—二溴環(huán)己烷的手性與手性構(gòu)象(圖8)。順一1,2一二溴環(huán)己烷的優(yōu)勢(shì)構(gòu)象為椅式構(gòu)象。若單獨(dú)考慮椅式構(gòu)象(1),其應(yīng)為手性構(gòu)象,即(1)與其鏡像構(gòu)象(2)不能重合。但此環(huán)己烷體系是一構(gòu)象靈活體系,即可以通過(guò)碳碳單鍵的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致翻環(huán)。室溫下,椅式構(gòu)象(1)翻環(huán)后得構(gòu)象異構(gòu)體(3),(3)與(2)實(shí)質(zhì)上代表著同一構(gòu)象。因此順一1,2一二溴環(huán)己烷的椅式構(gòu)象(1)和(2)雖然是手性構(gòu)象,但兩者處于快速平衡之中,且兩者的能量相等,順一1,2一二溴環(huán)己烷并不顯旋光性。對(duì)于以上分析,一般教科書(shū)上都有說(shuō)明。但問(wèn)題是,順一1,2一二溴乙烷雖然不顯旋光性,但以手性構(gòu)象存在,我們能不能因此稱(chēng)它為手性分子?答案是否定的。
關(guān)鍵詞:藥學(xué)實(shí)驗(yàn);教育改革;綠色化學(xué)
1藥學(xué)與化學(xué)
藥學(xué)是化學(xué)的衍生學(xué)科,而化學(xué)也是藥學(xué)的基礎(chǔ)與靈魂。藥學(xué)高等教育離不開(kāi)基礎(chǔ)的化學(xué)教育,無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、儀器分析、物理化學(xué)這五大化學(xué)為藥學(xué)的后續(xù)教學(xué)奠定了必要的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),因此眾多醫(yī)藥高校無(wú)一例外都將它們作為藥學(xué)基礎(chǔ)主干課程??梢哉f(shuō),化學(xué)貫穿著藥學(xué)生的學(xué)習(xí)和未來(lái)的職業(yè)生涯。藥學(xué)高等教育的重要組成部分之一是實(shí)驗(yàn)教學(xué),部分實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都直接來(lái)源于化學(xué)教育實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、科研思維、創(chuàng)新能力都有重要的作用。值得注意的一點(diǎn)是,化學(xué)中存在的一些問(wèn)題也在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)中不可避免的顯現(xiàn)出來(lái),甚至因藥學(xué)領(lǐng)域的特點(diǎn)而放大加劇,例如有機(jī)溶劑在藥學(xué)實(shí)驗(yàn)中用量遠(yuǎn)大于普通化學(xué)實(shí)驗(yàn),所造成的環(huán)境問(wèn)題也更加嚴(yán)重。近年來(lái)化學(xué)的概念朝著環(huán)境友好的方向不斷的發(fā)展,而藥學(xué)似乎沒(méi)能緊跟上步伐,因?yàn)橛^(guān)念滯后帶來(lái)的問(wèn)題日趨嚴(yán)重,追隨時(shí)代潮流的藥學(xué)教育改革刻不容緩。
2綠色化學(xué)
2.1綠色化學(xué)的定義
隨著國(guó)家以及世界對(duì)人類(lèi)生存環(huán)境問(wèn)題的愈加重視,“綠色化學(xué)”概念的提出符合人類(lèi)與環(huán)境友好共處的發(fā)展方向。綠色化學(xué)是環(huán)境友好的化學(xué),是指在化學(xué)品的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、制備和應(yīng)用過(guò)程中利用化學(xué)原理來(lái)減少或消弭對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境有害的物質(zhì)的使用和產(chǎn)生。其中心思想是把化學(xué)和化工生產(chǎn)的現(xiàn)有技術(shù)路線(xiàn)從“先污染、后治理”改變?yōu)椤皬脑搭^上根除污染”,它與分析化學(xué)、有機(jī)合成、催化生物化學(xué)等學(xué)科都密不可分,身處當(dāng)今國(guó)際化學(xué)研究的前沿[1]。綠色化學(xué)是對(duì)環(huán)境問(wèn)題的重新審視,要求我們?cè)讷@得新物質(zhì)的過(guò)程中,不只是在化學(xué)反應(yīng)末端控制廢物的產(chǎn)生,而是要在化學(xué)過(guò)程中盡量減少產(chǎn)生廢物,提高反應(yīng)過(guò)程的原子經(jīng)濟(jì)性,充分利用每一個(gè)原子,使反應(yīng)物分子中的原子全部轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的治理由治標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)橹伪荆?]。
2.2綠色化學(xué)的十二條原則
美國(guó)的總統(tǒng)科技顧問(wèn)P.T.Anastas博士和馬薩諸塞大學(xué)的J.C.Waner教授通過(guò)大量的研究工作,提出了綠色化學(xué)的十二條原則。這些原則目前是獲得世界公認(rèn)的指導(dǎo)綠色化學(xué)發(fā)展的基本原則:(1)防止污染優(yōu)于治理污染;(2)提高原子經(jīng)濟(jì)性;(3)盡量在化學(xué)合成中減少使用有毒原料和產(chǎn)生有毒物質(zhì);(4)設(shè)計(jì)安全的化學(xué)品;(5)使用無(wú)害無(wú)毒的助劑及溶劑;(6)合理使用和節(jié)省能源;(7)利用可再生資源來(lái)代替消耗性資源合成化學(xué)品;(8)盡量減少非必須的衍生步驟;(9)采用高選擇性催化劑來(lái)代替化學(xué)計(jì)量助劑;(10)產(chǎn)物的易降解性;(11)發(fā)展分析方法,對(duì)污染物實(shí)施在線(xiàn)監(jiān)測(cè)和控制;(12)減少易燃易爆物質(zhì)的使用,最大程度地降低事故隱患[3]。
3綠色化學(xué)對(duì)藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的啟示
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的環(huán)境污染是不爭(zhēng)的事實(shí)。但藥學(xué)高等教育領(lǐng)域似乎視而不見(jiàn)、仍在按步就班的繼續(xù)這種陋習(xí),以及因觀(guān)念滯后、改革不力而放任、加劇對(duì)環(huán)境不利影響的做法,與現(xiàn)實(shí)中大家對(duì)治理這些污染的認(rèn)識(shí)仍然停留在“先污染、再治理”的落后思維一脈相承。雖然實(shí)驗(yàn)室所制造的單次污染量相對(duì)于工業(yè)污染來(lái)說(shuō)不大,但是因?yàn)橥辉盒?、不同?zhuān)業(yè)的學(xué)生也有可能會(huì)重復(fù)同樣的實(shí)驗(yàn),若不加以控制,不容忽視的累積效應(yīng)堆積在排放區(qū)附近必定會(huì)造成一定的排放污染[4]。因此,減少藥學(xué)實(shí)驗(yàn)污染的工作刻不容緩、勢(shì)在必行;藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教育改革也應(yīng)順應(yīng)歷史、與時(shí)俱進(jìn)。本文將從綠色化學(xué)12原則中選取對(duì)藥學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革有積極實(shí)際意義且急迫、可行的五條,并舉出具體實(shí)例加以論述。
3.1防止污染優(yōu)于治理污染
綠色化學(xué)摒棄了傳統(tǒng)的先污染后治理的化學(xué)思維,倡導(dǎo)從源頭上防止污染,這是其與傳統(tǒng)化學(xué)的最主要區(qū)別。從這個(gè)意義出發(fā),在實(shí)驗(yàn)教育之前,應(yīng)該在理論課上向?qū)W生傳達(dá)綠色化學(xué)精神,培養(yǎng)環(huán)保的理念。在保證教學(xué)質(zhì)量的情況下,優(yōu)化教學(xué)項(xiàng)目,慎重選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,遵循環(huán)境友好、低能耗、經(jīng)濟(jì)性等原則,重新設(shè)計(jì)污染更小、更環(huán)保的教學(xué)實(shí)驗(yàn)。同時(shí),還有一個(gè)現(xiàn)象值得注意。除了不合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)帶來(lái)的污染外,有些污染往往來(lái)自人為的不恰當(dāng)操作[5]。通常而言,學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的基本規(guī)定并不熟悉,對(duì)三廢(廢氣、廢液、廢渣)的處理十分草率。例如,將廢液直接倒入下水道等行為比比皆是,從而導(dǎo)致的環(huán)境污染可謂是無(wú)妄之災(zāi)。這些情況都是可以通過(guò)提前教育得到改善的。在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前,應(yīng)督促學(xué)生預(yù)習(xí),最好讓學(xué)生手寫(xiě)紙面材料,以便學(xué)生能夠熟悉實(shí)驗(yàn)流程,再對(duì)學(xué)生進(jìn)行理論指導(dǎo),規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作,將綠色化學(xué)的概念貫徹在教學(xué)過(guò)程中,培養(yǎng)學(xué)生的良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,不僅能夠提高實(shí)驗(yàn)效率,還能減少試劑損失。此外,要引導(dǎo)正確的三廢處理方式。實(shí)驗(yàn)中制備的固體和液體產(chǎn)物可以用套用法,不能套用的固體進(jìn)行統(tǒng)一回收;可以提純?cè)倮煤杏袡C(jī)溶劑的液體,針對(duì)一些酸、堿度過(guò)高以及重金屬離子的廢水進(jìn)行統(tǒng)一處理;廢氣用吸收裝置回收,并且要在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上安裝排風(fēng)裝置,這樣能對(duì)防止污染作出一些裨益[6]。
3.2盡量在化學(xué)合成中減少使用有毒原料和產(chǎn)生有毒物質(zhì)
有機(jī)化學(xué)的一個(gè)重要組成部分是化學(xué)合成,在藥學(xué)中的合成概念更加廣泛,合成實(shí)驗(yàn)也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不可或缺的一部分?;瘜W(xué)家將綠色化學(xué)的12條原則定為評(píng)定合成路線(xiàn)、生產(chǎn)過(guò)程及化合物是否為綠色的規(guī)范。因此,綠色有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在原料、合成方法和制備過(guò)程的選擇以及產(chǎn)物的生成等方面都應(yīng)該盡量減小對(duì)環(huán)境的污染。要堅(jiān)持選擇無(wú)公害的原料、反應(yīng)條件,盡量控制生成環(huán)境友好型產(chǎn)物,并且減少甚至“零排放”副產(chǎn)物,即實(shí)現(xiàn)全過(guò)程綠色化[7]。實(shí)驗(yàn)時(shí),要在保障基本操作訓(xùn)練的前提下,盡可能地選擇少用毒性和具有腐蝕性的原料的實(shí)驗(yàn)。
3.3使用無(wú)害無(wú)毒的助劑及溶劑
在天然藥物化學(xué)、中藥化學(xué)等課程中,使用有機(jī)溶劑提取天然藥物中的有機(jī)成分是其他所有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。有機(jī)溶劑用量大、回收困難等特點(diǎn)注定了污染的存在。水作為另一種常見(jiàn)溶劑,提取效率較低,但環(huán)保無(wú)污染,且經(jīng)濟(jì)節(jié)約,符合綠色化學(xué)要求。在實(shí)驗(yàn)效率影響比較小的情況下,應(yīng)該盡可能地以水為溶劑提取,避免有毒有害和揮發(fā)性有機(jī)溶劑的使用,尤其是鹵代烴類(lèi)溶劑。除了更換溶劑之外,現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展還給我們提供了另一種思路。隨著化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和儀器的發(fā)展,應(yīng)積極將微波輔助萃取、超聲波提取等方法廣泛應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中去。此類(lèi)方法提取效率高,所需溶劑少,而且能夠讓學(xué)生學(xué)習(xí)到化學(xué)發(fā)展新趨勢(shì)[8]。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中催化劑被廣泛使用,在不影響實(shí)驗(yàn)效果的情況下,應(yīng)盡量選擇無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)腐蝕性的催化劑代替強(qiáng)腐蝕性的催化劑。例如在酯化反應(yīng)中使用超強(qiáng)固體酸代替濃硫酸、在陽(yáng)離子沉淀實(shí)驗(yàn)中使用硫代乙酰胺替代有毒的硫化氫。
3.4合理使用和節(jié)省能源
在必須開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中,盡可能設(shè)計(jì)串聯(lián)實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是在理論課開(kāi)設(shè)的同時(shí)配合展開(kāi)的。每個(gè)實(shí)驗(yàn)基本都是孤立、單獨(dú)展開(kāi)的,實(shí)驗(yàn)完成后,產(chǎn)物不能進(jìn)行合理利用的話(huà)就會(huì)成為廢棄物,如果處理過(guò)程只是簡(jiǎn)單拋棄,則會(huì)極大地危害環(huán)境。而串聯(lián)實(shí)驗(yàn)是指通過(guò)恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃,打破學(xué)科和實(shí)驗(yàn)間的界限,將同一學(xué)科兩個(gè)或兩個(gè)以上不同的化學(xué)實(shí)驗(yàn)組合在一起,將前面實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物變成后面的實(shí)驗(yàn)原料,這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法在檢查學(xué)生操作技能的同時(shí)還提高了化合物的使用率,印證了綠色化學(xué)的觀(guān)念。這增加了學(xué)科間的關(guān)聯(lián)性,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科整體觀(guān)和創(chuàng)新思維都是有所裨益的。例如,制備乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)完成后可以用其產(chǎn)物去制備乙酰乙酸乙酯[9]。而且每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物以及純度與下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行都緊密相關(guān),這使學(xué)生要認(rèn)真對(duì)待實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)積極性得到了充分調(diào)動(dòng)[10]。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中很多學(xué)生因?yàn)闆](méi)有形成節(jié)約的觀(guān)念,在稱(chēng)量時(shí)操作不嚴(yán)謹(jǐn),稱(chēng)量過(guò)后又忘記密封試劑,導(dǎo)致試劑浪費(fèi)較多,這就需要在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前說(shuō)明,特別是在進(jìn)行需要使用一些容易吸濕的藥品的實(shí)驗(yàn)前老師要著重強(qiáng)調(diào);量取有機(jī)試劑時(shí),容易灑出較多試劑,這種情況下需要老師將大瓶試劑用小試劑瓶分裝、小試劑瓶配置吸管以便于取用;在對(duì)照品和薄層展開(kāi)劑的配制過(guò)程中,學(xué)生會(huì)配制過(guò)多造成浪費(fèi),針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,老師可以提前配好,或者學(xué)生合作配制展開(kāi)劑;此外微型實(shí)驗(yàn)也是目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中節(jié)省能源的新思路,微型實(shí)驗(yàn)是指用微量的藥品在微型的儀器中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù),通過(guò)少原料、少排放、少污染,體現(xiàn)綠色化學(xué)的理念。比如過(guò)去在試管中進(jìn)行的化學(xué)現(xiàn)象驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)改在點(diǎn)滴板上操作,使用試劑只需幾滴,大大減少了試劑的用量,而達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)效果[11]。
3.5盡量減少非必須的衍生步驟
綠色化學(xué)的要求之一是反應(yīng)要具備“原子經(jīng)濟(jì)性”,也就是原料分子中到底有百分之幾的原子轉(zhuǎn)變成了產(chǎn)物。如果在反應(yīng)中包含一些消除及降解等衍生步驟,則會(huì)由于生成與目標(biāo)產(chǎn)物無(wú)關(guān)的分子,使得該反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性變低。反應(yīng)中的衍生步驟越少,原子的利用率越高,目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率越高,副產(chǎn)物或廢物的排放量就越低[12],也利于做到環(huán)境友好。實(shí)驗(yàn)室合成對(duì)溴苯胺常用的方法是用錫-鹽酸還原法,其合成過(guò)程以苯胺為初始原料,通過(guò)形成乙酰苯胺、對(duì)溴乙酰苯胺等中間體的過(guò)程,保護(hù)了芳胺上的氨基,減小了芳胺發(fā)生衍生反應(yīng)的可能性,進(jìn)而提高了對(duì)溴苯胺的產(chǎn)率,提高了反應(yīng)的“原子經(jīng)濟(jì)性”。
“導(dǎo)游基礎(chǔ)知識(shí)”,特別是其中“全國(guó)導(dǎo)游基礎(chǔ)知識(shí)”部分,因?yàn)樯婕懊鎻V,知識(shí)要求高,所以是“全國(guó)導(dǎo)游人員資格考試”科目中相對(duì)較難的一門(mén),不僅對(duì)學(xué)生,而且對(duì)教師,都提出了非常高的要求。因此,分析這一門(mén)課程的定位與特點(diǎn),進(jìn)而探討該課程的教法與學(xué)法,將有非?,F(xiàn)實(shí)的意義。
一、課程的定位由于筆者認(rèn)為浙江省全國(guó)導(dǎo)游人員資格考試教材《導(dǎo)游文化基礎(chǔ)知識(shí)》的命名能較好體現(xiàn)《導(dǎo)游基礎(chǔ)知識(shí)》課程的定位,故以下皆以“導(dǎo)游文化基礎(chǔ)知識(shí)”指全國(guó)導(dǎo)游人員資格考試中“導(dǎo)游基礎(chǔ)知識(shí)”(全國(guó)部分)的課程和教材。
1.“知識(shí)”
這是對(duì)《導(dǎo)游文化基礎(chǔ)知識(shí)》課程的功能性定位,明確這是一門(mén)知識(shí)性課程?!爸R(shí)”與“技能”相對(duì),《導(dǎo)游文化基礎(chǔ)知識(shí)》與《導(dǎo)游業(yè)務(wù)》(上海市考試教材稱(chēng)為“導(dǎo)游服務(wù)規(guī)范與技能”)相對(duì)。我們常說(shuō)導(dǎo)游是“雜家”,要求“上知天文地理,下知雞毛蒜皮”,也就是說(shuō)導(dǎo)游要廣聞博識(shí),要有豐富的知識(shí)。巧婦難為無(wú)米之炊,沒(méi)有廣博的知識(shí),導(dǎo)游技能也就無(wú)從發(fā)揮,導(dǎo)游服務(wù)也就難以取得好的效果。
2.“導(dǎo)游”
這是對(duì)《導(dǎo)游文化基礎(chǔ)知識(shí)》課程的職業(yè)性定位,明確這是一門(mén)導(dǎo)游的課程,也就是從導(dǎo)游的職業(yè)特點(diǎn)出發(fā),明確導(dǎo)游“應(yīng)知”的內(nèi)容,基本框定導(dǎo)游的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
3.“文化”
這是對(duì)《導(dǎo)游文化基礎(chǔ)知識(shí)》課程的范圍定位,明確這是一門(mén)文化類(lèi)課程。筆者認(rèn)為“導(dǎo)游基礎(chǔ)知識(shí)”的定位太寬,導(dǎo)游的“基礎(chǔ)知識(shí)”涵蓋了從政治到經(jīng)濟(jì),從科學(xué)到軍事,從游客的職業(yè)知識(shí)到國(guó)內(nèi)外熱點(diǎn)時(shí)事,“天文文/沈民權(quán)地理‘雞毛蒜皮”,幾乎都要了解,都要有針對(duì)性地準(zhǔn)備。但是,作為課程,卻不可能無(wú)所不包,“導(dǎo)游文化基礎(chǔ)知識(shí)”不同于“雞毛蒜皮”,突出了“天文地理”的部分,強(qiáng)調(diào)的是對(duì)未來(lái)導(dǎo)游人文素質(zhì)的培養(yǎng),這與大多數(shù)同樣性質(zhì)的教材內(nèi)容涵蓋相符。
4.“基礎(chǔ)”
這是對(duì)《導(dǎo)游文化基礎(chǔ)知識(shí)》課程的性質(zhì)定位,明確這是一門(mén)基礎(chǔ)性課程。對(duì)“基礎(chǔ)”的理解,筆者認(rèn)為要強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn),一是“入門(mén)”,定位在“入門(mén)教材”,即職業(yè)資格準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),也就是初級(jí)導(dǎo)游員應(yīng)該具備的基礎(chǔ)知識(shí);二是“基石”,導(dǎo)游由于工作性質(zhì)的關(guān)系,必定是最能體現(xiàn)“終身學(xué)習(xí)”特點(diǎn)的。而這時(shí)候的“基石”很重要,萬(wàn)丈高樓平地起,它已經(jīng)為導(dǎo)游員的職業(yè)成長(zhǎng)搭建了文化知識(shí)的基本框架,起“索引”的作用,以便他們順藤摸瓜地去學(xué)習(xí)和積累,為導(dǎo)游今后的提升打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、課程的特點(diǎn)
《導(dǎo)游文化基礎(chǔ)知識(shí)》課程的基本特點(diǎn),可以用“面廣點(diǎn)散”四個(gè)字來(lái)概括?!懊鎻V”是指導(dǎo)游文化知識(shí)的“包羅萬(wàn)象”,課程涵蓋了歷史、地理、民俗、建筑、園林、宗教、飲食等等,真正地體現(xiàn)出導(dǎo)游要“上知天文,下知地理”的要求。但是教材的篇幅畢竟有限,“面廣”的特點(diǎn)同時(shí)必然帶來(lái)“點(diǎn)散”的特點(diǎn)。以“中國(guó)歷史”一章為例,篇幅較多的教材,如北京、浙江、上海、江蘇、河南、山西,一般在1.8~3萬(wàn)字之間,而篇幅較少的教材,如廣東、海南、江西等,就只有1~1.5萬(wàn)字了。其中的“中國(guó)歷史發(fā)展脈絡(luò)”,在陜西、廣東、江西、海南等省市的教材中已經(jīng)縮減為短短的一首《中國(guó)歷史歌訣》,“中國(guó)古代思想文化科學(xué)技術(shù)重大成就”只是羅列式的“選介”。悠悠五千年的歷史,要濃縮在l~3萬(wàn)字的篇幅里面,必然被壓縮、抽干,呈現(xiàn)出來(lái)的只能是零散的、缺乏邏輯關(guān)聯(lián)的“點(diǎn)”。其他章節(jié)也是這般情況。
《導(dǎo)游文化基礎(chǔ)知識(shí)》課程“面廣點(diǎn)散”的特點(diǎn),給教學(xué)上帶來(lái)很多難題,對(duì)學(xué)生和老師都是考驗(yàn)。學(xué)生沒(méi)頭緒,常常記了后面的,就忘了前面的;老師也沒(méi)有頭緒,常常以“劃書(shū)(重點(diǎn))”代替授課,以“做題”應(yīng)付考試,或者以天南地北的閑聊代替嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼n堂教學(xué)。
因而,我想在《導(dǎo)游文化基礎(chǔ)知識(shí)》課程的教與學(xué)上,對(duì)廣大教師和學(xué)生提出一些建議,希望對(duì)導(dǎo)游的培養(yǎng)與成長(zhǎng)有所裨益。
三1、對(duì)老師教學(xué)的建議
1.反對(duì)灌輸,不提倡“背書(shū)”導(dǎo)游知識(shí)猶如浩瀚海洋,需要我們?nèi)辗e月累,不斷吸收和掌握;導(dǎo)游知識(shí)也是生動(dòng)鮮活的,很多“知識(shí)點(diǎn)”的背后,都有有趣的故事。所以我們反對(duì)灌輸式的教學(xué)方法,不提倡讓學(xué)生背書(shū)。很多學(xué)生起先都對(duì)《導(dǎo)游文化基礎(chǔ)知識(shí)》津津樂(lè)道,可是到后來(lái)卻對(duì)它望而生畏,為什么?就是因?yàn)檫@種教學(xué)方法太枯燥、太死板了12.激發(fā)興趣。講究方法“授人以魚(yú),不如授人以漁”。導(dǎo)游知識(shí)是教不完的,學(xué)校的課時(shí)量有限,導(dǎo)游短期培訓(xùn)班的教學(xué)時(shí)間更少,筆者認(rèn)為,在有限的教學(xué)時(shí)間,比起教會(huì)學(xué)生知識(shí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,教會(huì)他們學(xué)習(xí)的方法、培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)的能力更為重要。
首先,要了解學(xué)生、研究學(xué)生,用學(xué)生喜歡的、能接受的方法教,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。我們知道導(dǎo)游員的講解服務(wù)必須在研究游客、了解游客的基礎(chǔ)上,才能做到目的性明確,針對(duì)性強(qiáng)。那么,在導(dǎo)游的教學(xué)培訓(xùn)中,教師就更應(yīng)該自覺(jué)地站在學(xué)生——未來(lái)導(dǎo)游的角度和立場(chǎng)進(jìn)行教學(xué)。
其次,要幫助學(xué)生尋找知識(shí)規(guī)律。“導(dǎo)游文化基礎(chǔ)知識(shí)”既然有“面廣點(diǎn)散”的特點(diǎn),教師就一定要善于尋找一條“線(xiàn)”,從而完善“點(diǎn)線(xiàn)面”的關(guān)系。就像夏夜的滿(mǎn)天繁星,如果我們用“線(xiàn)”串起,便能明確地指認(rèn)這是“××星座”了,知識(shí)也就容易辨識(shí)和記憶了。
《導(dǎo)游文化基礎(chǔ)知識(shí)》的教學(xué),很多有經(jīng)驗(yàn)的老師都有自己獨(dú)到的方法,筆者推薦幾種本人行之有效的方法和大家分享:(1)共建博客。筆者和學(xué)生一起建立了一個(gè)名為“未來(lái)導(dǎo)游俱樂(lè)部”的博客,在博客成員中,又分為“普通成員”“高級(jí)成員”“管理者”等幾個(gè)級(jí)別,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)貼和晉升。其中“旅游文化”一欄,要求學(xué)生從書(shū)本和網(wǎng)絡(luò)中尋找一些知識(shí)。然而書(shū)本和網(wǎng)絡(luò)的知識(shí)難免魚(yú)龍混雜,教師就要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)辨析這些知識(shí),從而更好地掌握它們。共建博客,也建立起師生間亦師亦友的關(guān)系,共同學(xué)習(xí),教學(xué)相長(zhǎng),效果非常顯著。
(2)學(xué)案導(dǎo)學(xué)。學(xué)案導(dǎo)學(xué)實(shí)質(zhì)是以學(xué)案為載體、導(dǎo)學(xué)為手段的一種教學(xué)模式。導(dǎo)游文化知識(shí)量大,學(xué)生學(xué)得累,就特別需要教師的學(xué)法指導(dǎo)。而教師設(shè)計(jì)好學(xué)案,提示學(xué)習(xí)的路徑,使得學(xué)習(xí)內(nèi)容問(wèn)題化,學(xué)法指導(dǎo)具體化,也有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)策略,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,往往可以取得事半功倍的效果。
(3)情景教學(xué)。情境教學(xué)模式以其直觀(guān)、形象的特點(diǎn),可以大大提高教學(xué)效率。結(jié)合多媒體教學(xué)軟件,景區(qū)網(wǎng)站虛擬游,以及眾多的圖片、視頻資料,可以極大地改善《導(dǎo)游文化基礎(chǔ)知識(shí)》課程的教學(xué)模式。不過(guò)教師切忌被大量影像資料牽著鼻子走,更不能在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)過(guò)分使用影像資料,而是應(yīng)該有所選擇、組合與提煉。
3.熱愛(ài)傳統(tǒng),自覺(jué)傳承
導(dǎo)游是“文化使者”,弘揚(yáng)民族文化,實(shí)現(xiàn)偉大復(fù)興,導(dǎo)游員實(shí)則擔(dān)負(fù)著歷史的責(zé)任。因而,教授《導(dǎo)游文化基礎(chǔ)知識(shí)》的老師應(yīng)當(dāng)樹(shù)立“以傳播中華傳統(tǒng)文化為己任”的意識(shí),并且自覺(jué)踐行之,使中華文明得以薪火相傳。教師要把這種意識(shí)和精神傳遞給學(xué)生,促進(jìn)學(xué)生對(duì)中華文化的熱愛(ài),激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。
四、對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的建議
1.導(dǎo)游成長(zhǎng),素質(zhì)優(yōu)先隨著旅游內(nèi)涵的不斷拓展,文化旅游的不斷深化,對(duì)導(dǎo)游素質(zhì)的要求也越來(lái)越高。要讓良好的內(nèi)在素養(yǎng)支持外在形象,導(dǎo)游的整體形象才能立起來(lái)。導(dǎo)游必須多讀書(shū),通過(guò)“知識(shí)”特別是“文化知識(shí)”的學(xué)習(xí),來(lái)提升導(dǎo)游的內(nèi)涵,修煉涵養(yǎng),做好文化使者。知識(shí)是優(yōu)秀導(dǎo)游的“源頭活水”,導(dǎo)游知識(shí)越豐富,就越能找到與游客共鳴的話(huà)題,越容易使游客作出“這個(gè)導(dǎo)游很有修養(yǎng),很有文化”的評(píng)價(jià)。
2.活讀書(shū)本,活用教材
導(dǎo)游要博覽群書(shū),更要活讀書(shū)本、活用教材,千萬(wàn)不能迷信書(shū)本。由于受編著者水平與教材篇幅的限制,現(xiàn)行考試教材不可避免地有很多局限,學(xué)生死讀死記的方法實(shí)在不可取。筆者認(rèn)為,學(xué)生既然把教材當(dāng)作入門(mén)之本,不妨以此為導(dǎo)游知識(shí)學(xué)習(xí)的線(xiàn)索和打開(kāi)知識(shí)寶庫(kù)的鑰匙,順藤摸瓜地學(xué)習(xí)。
3.掌握方法,事半功倍
導(dǎo)游的學(xué)習(xí),靠勤奮,二靠方法。
(i)列表歸納法。正是對(duì)應(yīng)于導(dǎo)游知識(shí)的“面廣點(diǎn)散”,所以老師們往往會(huì)建議學(xué)生用“列表法歸納法”來(lái)學(xué)習(xí),這是非常適用于《導(dǎo)游文化基礎(chǔ)知識(shí)》課程的方法。不過(guò)筆者不是很贊成老師給學(xué)生列好表格,也不贊成學(xué)生把表格列得很大,寫(xiě)得密密麻麻,因?yàn)楸砀袷菫樽约簩W(xué)習(xí)用的,表格里的知識(shí)點(diǎn)是學(xué)生自己提煉出來(lái)的,所以,這些知識(shí)點(diǎn)的歸納力求簡(jiǎn)潔精練,~目了然。
課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要場(chǎng)所,在實(shí)施新課程的今天,化學(xué)課上老師講、學(xué)生聽(tīng),老師說(shuō),學(xué)生做的模式已不能適應(yīng)時(shí)代的要求。我們必須努力構(gòu)建一種既能發(fā)揮教師教學(xué)主導(dǎo)作用,又能充分發(fā)揮學(xué)生主體地位的教學(xué)模式。鑒于此,教師在授課時(shí)應(yīng)以探究的方式突出學(xué)生主體地位,以誘發(fā)、培養(yǎng)和維持學(xué)生興趣和積極性。
2教材分析
醇和酚是自然界中廣泛存在的兩種含有羥基的有機(jī)化合物,在生產(chǎn)、生活中有著非常廣泛的應(yīng)用。本節(jié)是在學(xué)生學(xué)習(xí)《化學(xué)2(必修)》的基礎(chǔ)上,將醇的知識(shí)的學(xué)習(xí)從乙醇上升并擴(kuò)展到對(duì)醇類(lèi)物質(zhì)的學(xué)習(xí),實(shí)現(xiàn)由必修到選修、由點(diǎn)到面的擴(kuò)展。必修中的乙醇是針對(duì)所有學(xué)生開(kāi)設(shè)的,要求所有學(xué)生對(duì)其性質(zhì)有感性認(rèn)識(shí),了解結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的基本關(guān)系。選修中的醇是針對(duì)在理科方面又進(jìn)一步發(fā)展要求的學(xué)生開(kāi)設(shè)的,通過(guò)選修學(xué)習(xí),能進(jìn)一步形成系統(tǒng)的化學(xué)知識(shí),理解結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),并能從乙醇類(lèi)推到其他醇類(lèi)的性質(zhì),從而形成有機(jī)物官能團(tuán)決定性質(zhì),醇類(lèi)知識(shí)由點(diǎn)到線(xiàn)到面的知識(shí)體系。再加上本節(jié)是在反應(yīng)類(lèi)型及反應(yīng)規(guī)律的學(xué)習(xí)之后,學(xué)生已經(jīng)具備了預(yù)測(cè)一定結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物可能與什么樣的試劑發(fā)生什么類(lèi)型的反應(yīng)、生成什么樣的物質(zhì)的思路和意識(shí)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)的,因此探究的側(cè)重點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)醇類(lèi)的理性認(rèn)識(shí)。
3教學(xué)目標(biāo)
3.1知識(shí)與技能。
認(rèn)識(shí)醇的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn);掌握醇的重要化學(xué)性質(zhì),進(jìn)一步理解結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),官能團(tuán)對(duì)有機(jī)物性質(zhì)的決定作用。
3.2過(guò)程與方法。
理解并掌握通過(guò)分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的方法;學(xué)會(huì)運(yùn)用已有知識(shí)的遷移和應(yīng)用。
3.3情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)。
讓學(xué)生體會(huì)學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的規(guī)律性及系統(tǒng)性;培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、歸納問(wèn)題、演移推理的能力。
4教學(xué)過(guò)程
圖片引課:名酒―假酒成分及危害,南方雪災(zāi)――乙二醇汽油抗凍劑,化妝品―甘油。給出結(jié)構(gòu)式,要求學(xué)生觀(guān)察并找出其共性――為何把他們都稱(chēng)為醇?
給出醇的定義,并要求學(xué)生運(yùn)用定義判斷芳香醇與酚類(lèi)。
探究1、給出甲烷、乙烷、辛烷的相對(duì)分子質(zhì)量與沸點(diǎn)的具體數(shù)據(jù),能得出什么結(jié)論?
探究 2、給出甲醇、乙二醇、丙三醇的相對(duì)分子質(zhì)量與沸點(diǎn)的具體數(shù)據(jù),探究其中規(guī)律,歸納出結(jié)論。(從碳原子個(gè)數(shù)、羥基數(shù)及相對(duì)分子質(zhì)量形成氫鍵的幾率角度分析)
探究3、給出第一組甲醇、乙烷、乙烯,第二組乙醇、丙烷、丙烯的相對(duì)分子質(zhì)量與沸點(diǎn)的具體數(shù)據(jù),能得出什么結(jié)論?
生:烴的相對(duì)分子質(zhì)量越大沸點(diǎn)越高;醇的相對(duì)分子質(zhì)量越大,羥基數(shù)越多沸點(diǎn)越高;相對(duì)分子質(zhì)量接近時(shí),醇的沸點(diǎn)比烴的沸點(diǎn)高得多。
師:同類(lèi)分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大分子間作用力越強(qiáng),沸點(diǎn)越高。而醇的分子有跟水相似的羥基,分子間存在著氫鍵,因此,其沸點(diǎn)要高得多。另外,乙醇能跟水混溶也是因?yàn)閮烧哂袣滏I,相似相溶。請(qǐng)大家猜想:乙二醇、丙三醇能否于水混溶?高級(jí)脂肪醇也能與水混溶嗎?
探究4、乙醇能跟鈉反應(yīng),水也能與鈉反應(yīng),請(qǐng)大家回顧兩者活潑性比較,你能從結(jié)構(gòu)上分析水比乙醇反應(yīng)更激烈的原因嗎?結(jié)合交流、研討分析1-丙醇結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵的類(lèi)型,分析哪些化學(xué)鍵容易斷裂,以1-丙醇為例預(yù)測(cè)醇能發(fā)生哪些類(lèi)型的化學(xué)反應(yīng),生成何種產(chǎn)物。
生:小組討論,完成探究。醇發(fā)生的反應(yīng)主要涉及分子中的碳氧鍵和氫氧鍵。斷裂碳氧鍵脫掉羥基,發(fā)生取代反應(yīng)或消去反應(yīng);斷裂氫氧鍵脫掉氫原子,發(fā)生取代反應(yīng)或氧化反應(yīng)。寫(xiě)出相應(yīng)的方程式。
探究5、醇的消去反應(yīng):寫(xiě)出乙醇、丙醇消去反應(yīng)的方程式。分析結(jié)構(gòu),引入 氫,預(yù)測(cè)下列醇能否發(fā)生消去反應(yīng)?若能,寫(xiě)出方程式。甲醇、2-甲基-2-丙醇、2,2-二甲基-1-丙醇。歸納小結(jié):醇消去反應(yīng)的斷鍵位置及規(guī)律。
探究6、醇的催化氧化:寫(xiě)出乙醇、丙醇催化氧化反應(yīng)方程式。分析結(jié)構(gòu),引入 氫,預(yù)測(cè)下列醇能否發(fā)生催化氧化反應(yīng)?若能,寫(xiě)出方程式。甲醇、2-甲基-2-丙醇、2,2-二甲基-1-丙醇。歸納小結(jié):醇催化氧化反應(yīng)的斷鍵位置及規(guī)律。
師:本節(jié)課以乙醇的性質(zhì)為基礎(chǔ),探究了醇類(lèi)的性質(zhì),那么其他醇也能發(fā)生相應(yīng)的斷鍵嗎?又會(huì)有什么性質(zhì)?
5課后反思
一、當(dāng)前課堂教學(xué)中的幾種不規(guī)范操作現(xiàn)象
1. 基本概念、基本理論講授方面
深層知識(shí)往往建立于基礎(chǔ)知識(shí)之上,化學(xué)基本概念、基本理論是貫穿高中化學(xué)學(xué)習(xí)的一條主線(xiàn),準(zhǔn)確理解和掌握“雙基”不僅是學(xué)好化學(xué)的基礎(chǔ),更是提高綜合分析能力的前提。教師在“雙基”教學(xué)中,存在一些不規(guī)范教學(xué),使得學(xué)生課堂學(xué)習(xí)中沒(méi)有全面認(rèn)識(shí)概念,解題中屢試屢錯(cuò),大大挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情,導(dǎo)致對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭煩情緒,甚至放棄化學(xué)學(xué)習(xí)。
【不規(guī)范教學(xué)案例】“氧化還原反應(yīng)”概念教學(xué)中,教師對(duì)“氧化性強(qiáng)弱比較”不注意規(guī)范其使用范圍,僅強(qiáng)調(diào)“失著容易得著難”的規(guī)律,學(xué)生會(huì)有“失電子難的原子獲得電子能力一定強(qiáng)”的錯(cuò)誤理解。再如“物質(zhì)的量”相關(guān)概念教學(xué)中,教師講述一種微粒的物質(zhì)的量必須明確是這種物質(zhì)的物質(zhì)的量為幾摩爾。如“5摩爾氫氧化鈉或氫氧化鈉的物質(zhì)的量是5摩爾”。但有些教師并不按基本概念定義嚴(yán)格操作,常常將“物質(zhì)的量”與“摩爾數(shù)”相混淆,課堂上隨意處理。如“硫酸銅的摩爾數(shù)是3摩爾”,造成學(xué)生對(duì)“物質(zhì)的量”與“摩爾”概念理解不到位,非常混亂。為后續(xù)學(xué)習(xí)摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度及計(jì)算埋下隱患。
2. 化學(xué)用語(yǔ)板書(shū)方面
高考全部是筆試,學(xué)生要將自己求學(xué)十幾年掌握的知識(shí)全部以不同的文字、符號(hào),語(yǔ)言表達(dá)等形式書(shū)寫(xiě)出來(lái),有些教師在課堂教學(xué)中對(duì)板書(shū)規(guī)范性不重視,認(rèn)為只要知識(shí)講到位,講清楚就能幫助學(xué)生理解,特別是有的老師認(rèn)為板書(shū)可有可無(wú),沒(méi)有必要費(fèi)心思設(shè)置板書(shū),東寫(xiě)西寫(xiě),隨意性很大。學(xué)生書(shū)寫(xiě)能力的形成和提高,很大程度上是模仿教師課堂上的板書(shū),經(jīng)反復(fù)演練之后,形成定式保存于大腦。如果教師課堂上板書(shū)不規(guī)范,將直接導(dǎo)致學(xué)生在模仿時(shí)錯(cuò)誤和亂寫(xiě)亂涂,毫無(wú)章法,最終在高考時(shí)非智力因素失分嚴(yán)重,直接影響高考成敗。
【不規(guī)范教學(xué)案例】初學(xué)有機(jī)化學(xué)的學(xué)生,學(xué)會(huì)書(shū)寫(xiě)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式非常重要。通過(guò)學(xué)習(xí)書(shū)寫(xiě)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式領(lǐng)會(huì)有機(jī)物中原子的成鍵方式和成鍵特點(diǎn),并通過(guò)書(shū)寫(xiě)以甲烷、乙烷、乙烯、丙烯、1,3—丁二烯、乙炔、丙炔、苯等代表物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),為掌握烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴在結(jié)構(gòu)、碳原子成鍵方式、碳碳鍵特點(diǎn)以及性質(zhì)上的不同,進(jìn)一步學(xué)習(xí)烴的衍生物間各種官能團(tuán)的相關(guān)性質(zhì)及相互衍變關(guān)系打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。如果在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)初期,教師在黑板上不認(rèn)真書(shū)寫(xiě),即便是將規(guī)范書(shū)寫(xiě)的要求詳細(xì)講給學(xué)生,學(xué)生書(shū)寫(xiě)時(shí)也會(huì)錯(cuò)誤百出,根本就不能從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上掌握物質(zhì)性質(zhì),正所謂“百聞不如一見(jiàn)”,容易造成“聽(tīng)得懂得分低”的現(xiàn)象。
例如有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式的書(shū)寫(xiě)中常出現(xiàn)多寫(xiě)氫原子、少寫(xiě)氫原子,或?qū)⒊涉I原子連接錯(cuò)誤等問(wèn)題失分,情況非常嚴(yán)重。許多教師可能還沒(méi)有認(rèn)識(shí)到,正是因?yàn)橹v述“烷烴”同分異構(gòu)體書(shū)寫(xiě)時(shí)一些不規(guī)范板書(shū)導(dǎo)致學(xué)生在書(shū)面作答時(shí)錯(cuò)誤百出。教師課堂板書(shū)時(shí),如果先用碳架結(jié)構(gòu)分析同分異構(gòu)體書(shū)寫(xiě),然后再和學(xué)生一起把所有氫原子添加正確的規(guī)范過(guò)程,學(xué)生自己書(shū)寫(xiě)時(shí)也會(huì)學(xué)著老師的做法照章辦事,不會(huì)發(fā)生碳原子上多寫(xiě)或少寫(xiě)氫原子的錯(cuò)誤,大大降低因非智力因素導(dǎo)致的失分率。相反的,如果老師分析同分異構(gòu)體的書(shū)寫(xiě)規(guī)律時(shí),只在黑板上書(shū)寫(xiě)碳架結(jié)構(gòu)而不添加氫原子,以為這樣分析更清晰,學(xué)生也許掌握了書(shū)寫(xiě)同分異構(gòu)體的方法,卻在卷面書(shū)寫(xiě)方面損失大量的分?jǐn)?shù),而且一旦習(xí)慣養(yǎng)成再糾正非常困難。
另外,教師在板書(shū)有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式時(shí),共價(jià)鍵連接時(shí)對(duì)“—”處理隨意,不能將成鍵原子間直接相連,有時(shí)在兩原子中間連接,有時(shí)直接連錯(cuò),導(dǎo)致學(xué)生也隨意處理。特別是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式有多種寫(xiě)法,但是碳碳雙鍵、官能團(tuán)一般不省略, 酯基最好不要寫(xiě)成“COO”,硝基、氨基寫(xiě)時(shí)注意碳要連接在N原子上,官能團(tuán)連在左邊時(shí)不要寫(xiě)錯(cuò),如COOHCH2CH2OH(羧基連接錯(cuò)),CH2CHCOOH(少雙鍵)等,教師這些方面板書(shū)不規(guī)范,也為高考失分埋下隱患。下面以2009年浙江省高考理綜化學(xué)卷第29題為例,了解學(xué)生書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤造成的失分情況。
芐佐卡因是一種醫(yī)用品,學(xué)名對(duì)氨基苯甲酸乙酯,它以對(duì)硝基甲苯為主要起始原料經(jīng)下列反應(yīng)制得:請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出A、B、C的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:A_________,B________,C_________;
(3)寫(xiě)出同時(shí)符合下列要求的化合物C的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:(E、F、G除外)
①為1,4—二取代苯,其中苯環(huán)上的一個(gè)取代基是硝基
②分子中含有 結(jié)構(gòu)的基團(tuán)(注:E、F、G結(jié)構(gòu)如下)
從以上分析中不難看出,由于教師平時(shí)教學(xué)過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格規(guī)范操作,導(dǎo)致學(xué)生沒(méi)有養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)習(xí)慣和規(guī)范的答題習(xí)慣,才導(dǎo)致這種非智力因素失分情況非常嚴(yán)重。
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榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
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