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有机合成的概念精选(十四篇)

发布时间:2023-10-26 09:55:39

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇有机合成的概念,期待它们能激发您的灵感。

有机合成的概念

篇1

一、国内外幽默研究综述

国内外很多学者从不同角度研究幽默现象,很多研究者也从不同层面对幽默进行定义,但对于幽默的定义没有完全的统一。Bremmer(1997)古希腊学者从“体液性药物”(humoral medicine)提取出幽默这一概念,认为幽默是人类身体内的液体平衡,该液体的平衡控制着人类的健康和情感。Ludovici认为“幽默是一种想象能力,这种想象力使想法产生不协调和难以意料的回转,通过荒唐的意向促使产生欢笑。”柏拉图和亚里斯多德认为幽默是一种对残疾人的蔑视而产生的效果。叔本华认为幽默是人们发笑时不协调突然改变其持续性的结果。古希腊学者基于幽默产生的现象性对幽默进行了碎片化的解释。西方其他学者从语言学、心理学和社会学角度深入探讨幽默产生的机制,Monro(1987)把幽默定义为两种完全不同的概念从一种情景到另外一种转换过程的融合。Gruner(1997)发现幽默是一种引发娱乐和具有特殊认知情感性的社交形式,它能导致人们的心理反应。Nash(1985)把幽默比作人区别于动物的特性。Raskin(1985)结合前人的研究提出幽默研究的新理论,即优势理论,这一理论主要基于一个人比另外一个人有一些优势时,就会产生一定的落差,这种落差产生幽默效果。基于这一理论,很多学者对“优势”进行了大量的研究。行为主义兴起时,马丁(1998)研究了幽默产生的过程中产生一定的“心理能量”,这种预期能量最后可以促使产生幽默效果。另外,很多人从乖讹消解的角度研究幽默的心理认知机制,如Sul(1972)、Katz(1993)、Attardo(1997)、Ruch(2002)、Brone和Feyaerts(2003)、Samson(2009)等均研究了幽默的生成机制。

国内很多学者基于乖讹消解理论研究幽默的生成机制,并取得了丰富的成果。如刘乃实(2005)从关联理论视角中的幽默乖讹与消解,很好地阐释了幽默乖讹产生和消解过程中的认知运作机制,对该理论进行了补充。刘洋(2011)分析了《哈里波特》里的关联视角下的乖讹消解,通过大量的实例来分析关联视角下的乖讹消解运行机制。吴霞、刘世生(2009)通过定量研究的方法,就中国学生对英语笑话幽默点判断的正确率、错误率和未标注率进行了实证研究。整体上说,很多学者都通过各种视角来分析幽默的生成机制,但还没有文章是基于语言的基本形态来研究幽默的生成机制,因此笔者试图从消解语言形态上对幽默的生成机制进行探讨。

二、乖讹消解理论

乖讹消解是当前研究幽默的一个重要理论方向,它对幽默如何产生有很强的解释力。Sul(1972)的乖讹消解理论认为,接收者在接收幽默片段过程中,根据一个点或多个点形成对幽默的初始期盼,即认为结果应该是具体的某一种,但最终结果常常和接收者所期盼的不协调,出现这种不协调时,接收者心理产生“乖讹”,同时这种“乖讹”促使其积蓄了一定的心理能量,这种心理能量促使接收者消解这个“乖讹”,接收者将该“乖讹”消解成功,也就是结合幽默片段和常识将其弄明白,之后心理能量得以释放,随之产生幽默效果。反之,若无法消解幽默,那么心理能量不能得以释放,也就无法达到幽默效果。为了能够消解“乖讹”,接收者大脑里形成两个心理空间(概念域),即以最终结果形成的心理空间和初始期盼形成的心理空间,两个心理空间具有共同的类属性,这种类属性使得“乖讹”得以消解,使得两个概念得以整合,心理能量得以释放,达到幽默效果。

幽默接收者通过类属性消解乖讹,在产生幽默效果的过程中存在概念整合的现象,而笔者经过大量观察发现,以语言为基础的幽默实例中,很多都是以语言形式为基础实现幽默效果。显然,可以从语言形式上分析幽默现象中的概念整合,因此,笔者试图用概念整合的视角来解释幽默在语言形式层次的生成机制。

三、概念整合理论

概念整合理论是Fauconnier基于Lakoff和Johnson的概念隐喻理论发展而来的,它能够解释语言及非语言现象在人脑中的认知机制。Fauconnier(2003)指出概念整合理论能够通过映像现象解释意义在人脑中有意识和无意识的认知机制。人们认知事物或事件的过程中,为了更有效地认识事物或事件,认知者会通过熟悉概念和事物或事件间进行整合,以更好地理解这一事物或事件。在整合过程中,在认知者心里形成对两个概念的心理空间,即两个输入空间,这两个空间有共同点,通过这一共同点整合出新的概念,即共同点为类属性,通过类属性将两个空间整合而成,形成合理的意义。这一过程与幽默的乖讹消解过程有共同点,也就是幽默的消解和类属性重合,找到类属性就可以得出幽默的生成机制。基于此,本文试图在语言层面上来探讨两个空间的类属性,如:语音层、词汇层、句法层和语篇层面的乖讹消解。

四、通过概念整合在不同层面的消解

在消解乖讹过程中,两个心理空间的类属性可以由不同层面消解,本文总结的有:语音层、词汇层、句法层及语篇层。

(一)语音层的乖讹消解

笔者总结了语音层的两个概念域的类属性,包括同音异义、首音互换以及重读和声调。幽默接收者在消解此类幽默时,存在消解这几种类属性的现象,也就是基于这种类属性,幽默接收者大脑中可以将幽默文本里产生乖讹的两个概念进行整合,最终得出新的合理的概念,心理能量得以释放,达到幽默效果。如下面例子:

(1)Q:A deer has no eyes,what’s its name?

A:I don’t know,what is it?

Q:No idea…

(来源:Lord of Ring)

上述例子可看出,幽默接收者的初始期盼为“无眼睛鹿的称呼”,形成对鹿称呼的输入空间,但接收者所接收到的答案却是“不知道”,形成对鹿的另一输入空间,这一答案与接收者的初始 期盼出现冲突,也就是乖讹,此时,接收者生成心理能量,欲消解这种乖讹。这两个空间在接收者大脑里欲整合,释放心理能量,“不知道”和“无眼睛鹿的称呼”为两个概念,在整合两个概念中,接收者试图找到两个概念的类属性,发现此类属性为同音异义,“不知道”和“鹿”读音相同,但意义不同。找到这一类属性,接收者也就消解了乖讹,将心理能量得以释放,达到了幽默的效果。

除此之外,接收者还可以消解幽默现象中的首音互换、重读和声调,达到幽默效果。如:

(2)“Three cheers for our queer old dean!”

(来源:Spoonerism Message Lost in Translation)

(3)How do you make a cat drink?

Easy,put it in the liquidizer.

(来源:The Language of Humor)

上面两个例子同上,接收者在乖讹出现后,其心理产生了一定的心理能量,这种心理能量促使接收者去消解乖讹现象。在消解过程中,接收者大脑里出现两个空间,即“queer old dean”和“dear old queen”,“use liquidizer to produce cat’s drinks”和“how to make a cat drink something”。两组的类属性分别为首音互换、重读和声调,这几种类属性帮助接收者消解乖讹,最终使得这一类属性得以消解,使心理能量释放出来,达到幽默效果。

(二)词汇层面上的乖讹消解

词汇是意义的基本单位,意义的变化会产生对文本的理解。在大量的英语幽默文本中,语义的运用可以达到幽默中的乖讹,并以此为基础在接收者大脑中产生一定的心理能量,该能量促使其消解这一乖讹,在消解过程中,由于词汇的变化产生新意义的概念与原来的意义所产生的概念进行整合,基于它们具有共同的类属性,即:词缀、歧义、同音异义、词首字母缩略等,两个概念之间重新整合出新的概念,这与语音层面上的消解相似,如果接收者能够进行整合,那么心理能量得以释放,产生幽默效果,反之,若不能消解,就不能达到幽默效果。

(4)A:What’s a baby pig called?

B:A piglet.

A:So what’s a baby toy called?

B:A toilet.

(来源:Language of Humor)

如幽默实例(4)所示,当幽默接收者接收到“玩具幼崽”的名称为“toilet”时,由于无法理解其原因,幽默接收者心理产生一定的心理能量,这一心理能量驱使幽默接收者消解这一乖讹,结合前文出现的猪幼崽的名称为piglet这一概念时,两个概念进行整合,不难看出两个空间的类属性为词缀,当接收者消解这一类属性时,整合出新的概念,也就是“一个玩具的儿子”的称呼为“厕所”,当整合出这一概念后,心理能量得以释放,最终达到幽默效果。歧义、同音异义及首字母缩略等亦同上,不作赘述。

(三)句法层面上的乖讹消解

除以上几个层面上的消解,幽默接收者还可以在句法层面上消解乖讹达到幽默效果。幽默语言通过句法间的相互变化,如语序变换、句子倒装、尤其是修饰词及中心词错位修饰等,均可以出现有趣的乖讹现象,对于幽默接收者来说,消解这一过程需要依托句法这一类属性,换言之,幽默的形成机制依赖消解句法层面上的消解。下面是一个例子:

(5)The fight we had last night was my fault. My wife asked me what was on the TV and I said “dust”.

在英语幽默例子(5)中,在接收者逐渐接收幽默过程中,发现妻子和丈夫之间打架的原因是丈夫回答妻子的问题不相关,接收者最初的期盼即可能为书或其它有实际意义的东西,然而丈夫与其期盼不一致,也就产生了乖讹。这一乖讹使接收者心理产生一定的心理能量,并促使其消解这一乖讹现象,于是在接收者的大脑中产生两个概念空间,“电视机上有尘土”以及“电视上应该有类似装饰品或其他普通的东西”,接收者通过对这两个概念进行整合消除乖讹,也就是为什么夫妻二人打架。两个心理空间有共同的类属性,也就是句法层面上的变化而形成,不难看出丈夫利用了句法意义上偷换“ON”的作法,也就是说什么东西都可以放置于某个东西之上,于是这一类属性得到消解,整合后形成新的概念,即:丈夫利用句法意义上的变化,回答的问题无关妻子的问题,因此被认为是打架的主要原因。这种心理能量随之释放,进而达到幽默效果。反之,若不能消解这一类属性,幽默效果亦不能达到。因此,通过句法方面的变化也可以消解一些幽默现象。

(四)语篇层面上的乖讹消解

英语幽默文本中,大量具有较长的语篇,这些文本中在语音层面、词汇层面及句法层面上没有明显特殊的类属性。在接收这类长语篇的幽默文本中,语篇层面上的消解更为复杂,涉及到所有文本出现的信息,通常是根据文本的衔接、连贯、语言性语境、非语言性语境等层面的消解。大量的幽默语篇中存在很多信息,一些形成语言性的语境,一些由于连贯等形成乖讹。在消解乖讹过程中,通过类属性两个概念整合成一个新的概念,使接收者的大脑中形成的心理能量消除,幽默接收者才能释放心理能量,达到幽默效果。

(6)Little Johnny came downstairs bellowing lustily. His mother asked,“What’s the matter now?” “Dad was hanging pictures,and just hit his thumb with a hammer,” said Johnny through his tears. “That’s not so serious,” soothed his mother. “I know you’re upset,but a big boy like you shouldn’t cry at something like that. Why don’t you just laugh?” “I did!” sobbed Johnny.

例子(6)是由不连贯引起的乖讹现象,从文本中可以得出小男孩约翰从楼上哭着下来,告诉妈妈他父亲在挂一张画时把大拇指砸伤了,母亲安慰儿子,不要伤心,你应该笑才对,然而儿子的回答是他确实笑了。于是幽默文本接收者产生了不理解,妈妈安慰儿子应该笑,而儿子回答他笑过了。儿子为什么笑过?这与他 的哭有什么关系?显然在接收者心理产生了乖讹现象。接收者心理能量试图驱使其消解这一乖讹,结合这种不连贯,接收者心理形成两个概念空间,即:儿子哭着下楼是由于父亲手指被伤到,母亲劝他要成熟些,另一个概念为:孩子笑过,但是在父亲手被伤到以前。接收者要想消解这一乖讹,两个概念进行整合,两个概念有共同的属性,也就是同一语篇而产生的不连贯,将两个概念单独列出来,达不到幽默效果,但在同一语篇整合下的新概念为小男孩因嘲笑父亲手指被砸而被父亲打哭。接收者将乖讹消解,心理能量得以释放,达到幽默效果。语篇层面上的消解比较复杂,对语境的依赖性强,如果在语境中不能抽象出两个概念进行整合,不能达到幽默效果,接收者也就没能理解语境。

五、研究结论

综上所述,幽默接收者在遇到乖讹后,心理产生想要消除乖讹的心理能量,这一能量促使接收者根据幽默段落中出现的概念来解释乖讹,同时,幽默接收者在消解乖讹过程中,形成两个心理空间,一个是产生乖讹的概念域,另一个是乖讹消解后的概念域,这两个概念域具有共同的类属性,整合这一概念域过程也就是消解这一类属性,即通过概念整合接收者释放了心理能量,同时伴随幽默效果的产生。因此,探索幽默的认知生成机制的关键是在何层面上消解这些类属性,基于此,本文在语言层面上探讨了两个空间的类属性,得出幽默是在语音层、词汇层、句法层和语篇层面上生成的。

六、研究局限

本文试图从多个语言层级研究乖讹消解的机制,但所选语料相对局限,只注重了语言类的幽默形式,没有涉及到图片类、影像类的无声幽默现象的消解机制,因此今后研究可以选定一些图片及影像类幽默现象,挖掘其生成机制;再者在试图找到乖讹消解的途径上本文集中在最基础的语言形式上,没有将其他语言形式列入考虑范围,比如:夸张、比喻、模拟等修辞形式,今后研究亦可考虑在此方面的消解;最后,幽默生成机制的研究离不开如何在人脑中产生幽默效果的研究,并且幽默效果在人脑中的产生是一个相当复杂的过程,研究应当从更多层面上对同一个幽默现象进行解释,这样才能更好地认识幽默的生成机制,本研究只限于在一个很小的层面上对幽默生成机制进行解释,要想更深入更全面地研究幽默生成机制,还需要从更多层面上研究。

参考文献:

[1]Attardo,S. The Semantic Foundations of Cognitive Theories of Humor[J]. Humor:International Journal of Humor Research,1997,(10):395-422.

[2]Bremmer,J. Jokes,jokers and joke books in ancient Greek culture[M]. Cambridge:Polity Press,1997.

[3]Brone,G. & Feyaerts,K. The cognitive linguistics of incongruity resolution:marked reference-point structures in humor[M]. Belgium:University of Leuven,2003.

篇2

关键词 数概念 课程设计 数学教育

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.07.034

1课程设计的理论依据与现实背景

心理学与教育学的理论表明:5~6岁是幼儿形成数概念的关键期。关键期指个体发展过程中环境影响能起最大作用的时期。在关键期内,机体对环境影响极为敏感,对微细刺激即能发生反应。如果在该期间内,成人没有引导或抑制孩子的这项能力发展,即取消相关刺激、甚至不进行任何刺激,会导致孩子这项能力不能发展或者以后再干预也达不到好的效果,严重情况下可能丧失该项能力。对5~6岁幼儿进行科学的数学教育是幼儿教师必须研究的一个课题。

目前,数学教育已受到幼儿园和家长的高度重视。但这种重视主要涉及方法改进与内容的加深两个方面,例如:引用珠心算、思维训练、蒙氏数学等形式的课程设计改造或代替传统的数学课;将小学的内容下移到幼儿园课程中,重视机械训练与强化训练等。在幼儿数概念形成初期,这样的变革起到一些积极作用,但又带来了许多新的问题,如:导致幼儿知识与技能建构不良,对数学产生厌恶的情绪体验,造成中小学阶段数学学习困难或成绩低下等。本文论述幼儿数学教育中幼儿能够学什么或者应该学什么,以及引导幼儿达到哪种程度,进而由此浅谈一些课程设计的原理与方法,希望对幼儿教师有一定的参考价值。

25~6岁幼儿数学课程内容范围与幼儿学习程度把握

2.1幼儿数学课程内容范围

(1)基数,包括:识数、数数、数的书写、数大小、多少的认识及奇偶数的认识。(2)序数,包括:认识序数、能够分类及参照不同标准排序。(3)量的认识,包括:能简单的使用量词,形成对单位的粗浅认识。(4)数位与十进制,包括:“十进制”进位与退位原理,对个十百千的位数认识。(5)认识四则运算,包括:知道“增加与减少”,“和与分”的概念及含义,认识抽象运算符号,掌握加法与减法的运算规则。(6)认识几何图形,包括:认识点线面体基本元素,认识平面几何图形与立体图像,能够用简单的元素构造图形、物体、建构立体图形,能够用简单的图形玩具组合、堆积、搭建和设计物品。

2.2幼儿学习程度的把握

《幼儿园教育指导纲要(试行)》和《3~6岁儿童学习与发展指南》是幼儿教师把握幼儿学习程度的标尺,但只有幼儿教师在实际活动过程中利用标尺,真正解决幼儿“应该学”与“能够学”的矛盾关系。就此许多教育学家从不同角度进行了研究,给予我们丰富的建议。其中,维果斯基的“最近发展区原理”,给我们提供很好解决矛盾的办法,“教学要走在发展的前面”“真正的教学是使得孩子可以踮起脚尖摘到苹果的教学”,而皮亚杰的“图式-同化-顺应-平衡”原理,给我们提供了怎么帮助幼儿学习和建构新知识体系的理论依据与方法指导。这样,幼儿教师就可以准确把握幼儿在什么时候学习什么,学习要达到的怎样的程度,借助哪种途径以及所要完成的阶段性目标是什么。例如,在《认识数字》课程中,幼儿学习就包括不同的层次:初步识数、数与实物的对应、阿拉伯数字和汉语数字的书写、数概念的抽象化、数的应用。幼儿教师怎么科学设计活动,就要看教师了解幼儿、调整课程难易的能力与组织活动的能力了。

35~6岁幼儿数概念形成和发展的课程设计与方法参考方案

3.1课程设计参考方案(表1)

3.2课程设计方案使用说明

第一,幼儿学习“十进制”略有争议。有的学者认为“十进制”应该作为小学生的学习内容,包括《3~6岁儿童学习与发展指南》和《幼儿园教育指导纲要(试行)》都没有相关的表述。这里特别提出,有如下原因:首先,本人长期从事中小学数学学习困难学生课外辅导工作,发现数位概念建构不良是导致他们数学学习困难的原因之一,所以在幼儿教育中应加入对这一概念的认识;其次,中小学生在学习计算机过程中对“二进制”、“八进制”、“十六进制”的初步认识,既有赖于学习“十进制”方法的迁移,又会对“十进制”学习干扰,所以便有意识将位数与十进制移入幼儿数学课程中;再次,著名幼教学家蒙台梭利的数学教育也有类似进位的课程与教学;最后,幼儿园实验研究表明:只要方法合适,幼儿能够掌握“十进制”和位数关系;跟踪观察幼儿后续学习,没有产生负面影响。

篇3

关键词:年轻恒牙;瑞邦齿泰;氢氧化钙;根尖诱导

Abstract:Objective To apply Self-setting Calcium Phosphate Cement for Root Canal Filling (CPC)- Rebibe chitai Manual to the treatment of root canal filling for young permanent teeth with periapical periodontitis or incomplete apical development combined with pulp disease, and so as to induce the apical formation. Methods 120 patients aging from 8 to 14 were randomly divided into treatment group (60 cases) and control group (60 cases). The patients in treatment group took preoperative conventional X-ray radiograph, Rebibe chitai Manual was injected around the needle point by a disposable tip after the root canal preparation, and then they were given conventional filling. The patients in control group were given calcium hydroxide paste by screw conveyor on tissue surface around the needle point and intracanal medication. After the needle point was formed, we removed the medicine in root canal and replaced it by gutta-percha and root canal sealer and fill the root canal tightly, and then we sealed the root canal orifice and pulp cavity effectively and arranged the tooth prosthesis in time. The patients in two groups were followed-up and given return-visit for 2 years after the end of treatment, and took X-ray radiograph of teeth to evaluate the efficacy. Results Rebibe chitai Manual could mix superfine calcium phosphate powder with curing liquid evenly, and as its main component, the total effective rate of hydroxyapatite in root canal filling was 93.33%. Conclusion Rebibe chital Manual has excellent flowability, was simply and conveniently to operated, and can easily reach the needle point. This material also has a good biocompatibility and a strong antibacterial property; it can prevent bacterial growth effectively, and doesn't cause pain, swelling and other apical reactions after overfilling. Rebibe chitai Manual has better clinical value than calcium hydroxide.

Key words:Young permanent teeth; Rebibe chitai Manual; Calcium hydroxide; Apical induce

年轻恒牙常因外伤、发育异常或龋病造成牙髓或根尖周炎症,致使牙根发育停止。根尖诱导成形术是目前临床常用的使牙根发育停止的年轻恒牙牙根继续发育和根尖形成的常用治疗手段。我科自2010年以来,应用自固化磷酸钙根管充填剂-瑞邦齿泰和氢氧化钙糊剂作为根尖诱导材料,对120例根尖未发育完成合并牙髓病或根尖周炎的年轻恒牙进行根尖诱导成形术,经4年观察,现报告如下:

1 资料与方法

1.1一般资料 120颗患牙选自2010~2014年来我院口腔科就诊者,年龄8~14岁,患牙均为外伤性牙冠折断、畸形中央尖折断或龋病导致牙髓炎、牙髓坏死或根尖周炎,根尖孔尚未完全发育的年轻恒牙。其中前牙73颗,前磨牙47颗。牙髓炎32例,牙髓坏死36例,根尖周炎52例。患者无系统性疾病,术前X线片显示牙根发育不完全,根尖孔开放。外伤均排除根折。

1.2材料 瑞邦齿泰(Rebibe chitai Manual,上海瑞邦生物材料有限公司);氢氧化钙粉剂(武汉大学口腔医学院口腔药物材料厂);生理盐水和5.25%Naclo;冲洗针头(ultradent,美国)可深入根尖1/3区域进入较为彻底的清理;螺旋输送器(马尼公司,日本)。

1.3方法 将120颗患牙随机分为两组:瑞邦齿泰(60例)和氢氧化钙(60例)。所有病例治疗前拍 X线牙片了解牙根发育程度,根尖X线片推荐使用平行投照技术,能真实反映牙齿全长及根尖周不少于2mm范围的组织。必要时拍摄多张不同角度的根尖X线片,以了解患牙的根管数目、走向及分布[1]。术前和患者良好的沟通和交流,可以减轻患者的紧张、焦虑和恐惧情绪。严重不适者可服小剂量咪达唑仑[2]。部分需麻醉的患者先行局麻后使用橡皮障术野隔离患牙。进入髓腔前,应根据患牙的解剖,根管数目及分布类型确定开髓洞形,尽可能保存正常的牙体组织。方法系采取由外及内,循序渐进的手术清创方法,把腐败牙本质清理去净,开髓。进入根管时须防止上段的感染物质自冠方向根尖方迁移,所以需及时有效的用5.25%NaClO和生理盐水交替冲洗已敞开根管。根管器械及冲洗液抵达根尖1/3区域,小心避免损伤牙。根管预备需遵循工作长度完成,达到根管畅通,以获得适宜的根管方向,粗细及通畅度,用螺旋输送器输入药物材料,酌情封药或充填。瑞邦齿泰组:用瑞邦齿泰充填根管,髓腔使用玻璃离子水门汀或复合树脂材料充填;氢氧化钙组:用螺旋输送器输入氢氧化钙糊剂充填根管,髓腔同样使用玻璃离子填充或复合树脂充填。术后3、6、12个月复诊并进行根周病变愈合情况的动态观察与评估。了解患牙的主观症状和咬合情况,同时告诉患者口腔保健的要点,并提出改进意见。期间如根尖发育完成,根尖周无临床症状,拍摄X光片,通过影像学检查这个重要的疗效判读的金标准。然后去除根管内药物,改用牙胶和根管封闭剂严密充填根管,清理髓腔内残存的根充材料,有效封闭根管口和髓腔,及时安排牙体修复。如出现诱导糊剂减少或根尖暗影扩大者,更换糊剂,继续观察。所有患者治疗结束后随访2年,并拍X线牙片判断疗效。

1.4疗效表达多采用分类方式[3] ①成功:病变缩小,症状消失,根尖低密度影不大于2mm,根尖端闭合;②失败:病变扩大或发生进行性根吸收;③已愈合:病变缩小,根尖区低密度影不大于2倍牙周膜宽度,根尖端未完全形成;④愈合中:病变范围无变化,症状消失;⑤不愈合:病变范围无变化,症状持续存在。

1.5统计学方法 两组资料比较用χ2检验 。

2 结果

120颗患牙行根尖诱导术后,经过4年随访观察,见表1。经χ2检验,瑞邦齿泰组与氢氧化钙糊剂组疗效无显著性差异(P>0.05)。

3 讨论

现有的根管治疗技术可有效的降低根管感染程度,促进根尖病变缩小,根尖孔根尖端闭合,但完全清除病变的比例并不理想,其原因尚待研究。虽然过去的60年中根管治疗技术取得了很大进步,但根尖X线片报道的根管治疗成功率并未发生显著变化[3]。这可能是因为技术材料方面的改进并未解决治疗中的关键问题,也可能是因为依据X线片,使用分类法判断疗效尚不能真正显示已经提高的疗效。氢氧化钙并非生物活性材料,但因其具有抗菌性,可促进矿化,能在暴露的牙髓表面形成牙本质桥继而保护牙髓,防止细菌进入[4,5],曾长期作为盖髓剂广泛应用于临床治疗。把根管内封入氢氧化钙可能增强清除感染的效果,但同时氢氧化钙不易从根管壁清除可能影响根管充填的密封效果,而根充严密可防止根管再感染,并能阻断根管内残留细菌的营养供应,使细菌致病力下降[6,7]。许多证据表明,氢氧化钙盖髓后可在其下方形成组织坏死层,组织相容性不够理想;氢氧化钙诱导牙髓产生的牙本质桥不完整,呈多孔性,存在大量的管状缺陷及内陷细胞;氢氧化钙的物理强度差,封闭性差,不能提供长期封闭性,易产生渗漏,从而导致治疗失败[8~10]。因此,氢氧化钙并非理想的盖髓剂,是不是理想的根尖诱导剂或是根尖诱导的首选药物,从其成功率为74%~96%[11],本研究有效率为90%上看,还需进一步研究其疗效的成功因素,如年龄因素、去腐程度、髓露范围、根管预备情况、时间等更加系统的临床观察和证据。

随着生物活性可降解材料的发展,诱导组织再生并最终替换材料本身,实现原位组织再生,应成为更加理想的治疗途径。理想的生物活性材料在诱导组织原位再生的同时,应可以逐渐在组织中降解,从而被正常组织替代[12]。

瑞邦齿泰是一种自固化磷酸钙生物性材料,为淡黄色超细磷酸钙糊剂,具有强碱性,能有效防止细菌繁殖。其生物相容性好,具有优良的流动性,操作简单、快捷,易于达到根尖孔处,根管内充填后最终转化为具有微孔结构的羟基磷灰石,封闭性较好,不发生体积变化。一次完成,暂时不必更换牙胶尖并可提供新骨沉积的生理基质,引导骨组织长入,具有“骨引导性”刺激硬组织沉积,封闭牙本质小管和根尖孔[13]。把瑞邦齿泰作为盖髓剂和根充材料用于盖髓术和根管充填均取得良好的疗效[11,13],本研究将瑞邦齿泰作为根尖诱导材料诱导年轻恒牙根尖端形成也取得较好疗效,有效率达93.33%,且对X线阻射,更易于对患牙疗效的观察。

参考文献:

[1]中华口腔医学会牙体牙髓病学专业委员会.根管治疗技术指南[J].中华口腔医学杂志,2014,49(5):272-27.

[2]周志宏,刘平.牙槽外科围手术期用药探讨[J].中华口腔医学杂志,2014,49(10):631-633.

[3]吴明凯,梁宇红.根管治疗的疗效及思考[J].中华口腔医学杂志,2014,49(5):257-262.

[4]Faraco IM Jr,Holland R.Response of the pulp of dogs to capping with mineral trioxide aggregate or a calcium hydroxide cement[J].Dent Traumatol,2001,17(4):163-166.

[5]Aeinehchi M,Eslami B,Ghanbariha M,et al.Mineral trioxide aggregate(MTA) and calcium hydroxide as pulp-capping agents in human teeth: a preliminary report[J].Int Endod J,2003,36(3):225-231.

[6]van der Sluis LW,Wu MK, Wesselink PR.The evaluation of removal of calcium hydroxide paste from an artificial standardized groove in the apical root canal using different irrigation methodologies[J].Int Endod J,2007,40(1):52-57.

[7]Oliver JD, Nilsson L, Kjelleberg S. Formation of nonculturable Vibrio vulnificus cells and its relationship to the starvation state [J]. Appl Environ Microbiol,1991,57(9):2640-2644.

[8]Cohenca N, Paranjpe A, Berg J. Vital pulp therapy[J].Dent Clin North Am,2013,57(1):59-73.

[9]Stanley HR, Pameijer CH. Dentistry's friend: calcium hydroxide[J].Oper Dent,1997,22(1):1-3.

[10]Pereira JC, Segala AD, Costa CA. Human pulpal response to direct pulp capping with an adhesive system[J].Am J Dent,2000,13(3):139-147.

[11]葛立宏.儿童口腔医学[M].第 4版.北京:人民卫生出版社,2012:155-160.

篇4

关键词 有机合成化学;回顾;展望

中图分类号:O312 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)042-005-01

跨入新世纪,随着社会经济发展和改革开放的不断深入,我国的有机化学已不再是限于少数领域,现在正在做大量有特色的工作,而且还有很多令人瞩目的新创造,尤其在金属参与的有机合成方法学、不对称催化与不对称合成以及生物活性天然产物的全合成等方面。但是作为一个发展中的有机化学大国,我们的有机化学也正在向其他的领域进军,从经典的物理有机化学到计算化学、分子识别、超分子化学、化学生物学、有机材料化学乃至更广受瞩目的绿色化学和化学生物学都可以领略到前进的步伐。基于这种状况,回顾与展望有机合成化学具有重大意义。

1 有机合成化学的回顾

自从有机化学成为一门学科以来,人们了解了分子的结构、性能,合成出各种各样有用的化工产品,这种根据一定的结构建立有机分子的手段,称为有机合成。有机合成化学是研究用化学、物理或生物方法合成有机化合物的科学。总体上看,有机合成涉及各种各样的单元反应,包括碳—碳键和碳—杂原子键的形成或断裂以及官能团的引入、转换和除去。据统计,有机化学反应目前已超过3000个,其中广泛应用于有机合成的有200多个,而且还不断有新的合成反应问世。这是有机合成方法学的问题,是有机合成的基础。另一方面是将这些反应和方法结合起来,以比较简单的分子为原料进行天然的或设计的目标分子的合成。迄今为止,已知的有机化合物已超过2000万个,其中绝大多数是通过有机合成获得的。进行有机合成时,合成路线及策略的合理而巧妙的设计以及合成方法的高效性、选择性、原子经济性、环境友好和经济实用的综合效益至关重要。

回顾有机合成化学的发展,首先应提及的是在1902-2005年共97次Nobel化学奖中,约有25项是固有机合成领域的杰出贡献而获奖,可见有机合成在化学和众多科学发展中占有极其重要的地位。它们涉及有机合成最重要的三个方面:一是天然产物的研究和复杂有机物的合成;二是重要类型反应或方法学的研究;三是有机合成的重要概念和理论。

最近三四十年有机合成得到了从未有过的飞速发展,呈现了多彩缤纷的新面貌,取得了许多令人瞩目的重大成就。此外还有几个方面值得特别指出:传统有机合成和有机化工正由资源能源耗费大、环境污染严重的状况逐步转变为绿色合成和洁净工艺;有机合成化学正渗透和深入于其他学科中,特别是对生命科学和材料科学的巨大促进;高选择性合成,特别是不对称催化合成取得很大的进展,许多有广泛应用价值的新反应和新方法相继问世;组合化学、多样性导向的合成(diversity-oricntcd synthesis,DOS)、正向合成分析(forward-synthetic analysis)、高通量自动化合成技术提供了迅速达到分子多样性的捷径,为新药、生物活性物质、精细化学品和特种功能材料的研发提供更有力的工具;利用微生物、天然酶和人工酶进行选择性催化合成日益受到重视;超声波、激光、微波等技术更加广泛地应用于化学合成反应,多种非共价键作用力,如氢键、静电力、疏水作用、π-π相互作用等,在构筑高级有序超分子新结构方面已取得许多重要成果;众多结构复杂的含多个手性中心的天然或设计的目标分子的成功合成,进一步展示了有机合成化学巨大的创造魅力以及科学-艺术的完美结合。海葵毒素就是迄今人工合成获得的具有最大相对分子质量和最多手性中心的次生代谢产物。我们今天的生活,几乎离不开有机物了。

2 有机合成化学的展望

有机合成化学发展至今,可以说已达到了十分成熟、精致、高超的学术境界。但是,它在许多方面还不能很好地满足不断提高的科技发展和人类需求。有机合成离绿色合成或理想合成(理想合成的定义是斯坦福大学P.A.Wender教授于1996年提出的,它是指用简单、安全、环境友好、资源有效的操作,快速、定量地把价廉、易得的起始原料转化为天然或设计的目标分子)还有很大的差距,不少合成方法就高效性、选择性、原于经济性、环境友好、简便实用的综合效益还较低;如何更有效利用N2、O2、H20、C02、SO2、CH4以及农副产业废弃的大量生物质,使之转化为更有用的有机物,还有大量工作要做;就合成反应的原子经济性考虑,许多有机合成反应,包括获得Nobel奖的Grignard反应、Wittig反应,原子利用率都很低;再举一个简单产品为例,由苯或苯酚制备邻苯二酚,至今还没有合成效率高,特别是选择性局的较好的一种生产方法。

回顾有机合成化学,不难发现从实验方法到基础理论都有了巨大的进展,显示出蓬勃发展的强劲势头和活力。世界上每年合成的近百万个新化合物中约70%以上是有机化合物。其中有些因具有特殊功能而用于材料、能源、医药、生命科学、农业、营养、石油化工、交通、环境科学等与人类生活密切相关的行业中,直接或间接地为人类提供了大量的必需品。与此同时,人们也面对着天然的和合成的大量有机物对生态、环境、人体的影响问题。展望未来,有机合成化学将使人类优化使用有机物和有机反应过程,有机化学将会得到更迅速的发展。

当前,和谐社会发展的需求致使现代有机合成的发展趋势产生了变化,从传统的方式向高选择性、原子经济性和保护环境的方向发展。这些发展方向都需要先进的合成工艺,即不能使用繁琐的反应步骤,控制污染物的排放量,选择高效的催化剂和洁净的反应介质,如离子液为介质的有机反应等。

但是我们相信,面对社会可持续发展提出的高需求和新挑战,通过一代代有机化学工作者的艰苦努力和不懈创新,有机合成化学必将进一步发展和完善,也必将继续为人类美好的未来做出更大的贡献。

综上所述,自尿素合成以来,有机合成化学经历了巨大发展,产生了许多新反应、新概念、新方法和新技术,推动了有机化学迅速发展,构筑了丰富多彩分子世界,推动了与之相关的众多基础学科,交叉学科和应用行业的产生与发展,为人类进步和生活质量提高做出了巨大贡献,我们要相信通过不懈努力,有机合成化学将会不断完善与发展。

参考文献

[1]周淑晶.有机化学合成实验的绿色化[J].黑龙江医药科学,2009(06).

[2]杨宝华.有机化学实验教学改革与创新[J].检验医学教育,2009(01).

[3]王园园.微波促进有机合成化学的应用进展[J].天津化工,2008(05).

篇5

分析:在设计合成路线时,应根据题设信息,充分考虑苯环上取代基占位问题,关键是思考引入基团的先后顺序和先引入的基团对后引入基团的影响,最好的结果是先引入的一些基团对后引入的基团的定位效应一致。经分析,应先引入对位硝基,此时,苯环上的硝基(间位定位基)和甲基(邻位定位基)的定位效应一致,再引入氯原子进入甲基的邻位,然后氧化甲基为羧基,最后与乙醇酯化。

请运用已学过的知识和上述结出的信息写出由乙烯制正丁醇各步反应式。

分析:根据所给信息,要合成主链上含4个碳原子的正丁醇应通过两分子乙醛进行羟醛缩合反应,然后将产物进行脱水、氢化(加成或还原)处理。

分析:由目标化合物的结构可知,其中的C=C是由羟醛缩合反应后的产物脱水形成的,因此应选择苯甲醛和乙醛发生羟醛缩合反应制备目标化合物。

信息四:从题干中提炼信息

5.药物萘普生具有较强的抗炎、抗风湿和解热镇痛作用,其合成路线如下:

分析:由于目标化合物的结构相对复杂,因此可以先将其破解成两部分,再将较复杂的物质破解,需要的话,再破解,直到破解出基础原料为止。关键问题是,可能会出现到某一步破解不下去的情况,我们需要从试题中寻找信息,对此信息进行加工提炼并利用它帮助我们破解。破解分析清楚后,沿着原路返回,即可从基础原料合成目标化合物。

三、有机合成的思路

有机合成题常采用正向合成法或逆向合成法。

篇6

关键词:有机合成设计思路;有机合成评价思路;思S能力;信息迁移;正逆向分析法

文章编号:1005C6629(2017)1C0052C06 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

1 设计背景

从2013年开始,上海高考有机推断题出现让学生自己设计有机合成路线图;2015年,上海高考有机推断题出现让学生评价不同的合成路线,有机合成设计与评价的考查相对传统的有机推断题对学生的逻辑思维能力以及信息的迁移能力要求更高。在高三一轮复习中虽然已经系统复习有机化学基础知识,但学生在有机知识综合应用能力、信息迁移能力和逻辑思维能力等方面还比较薄弱。通常具体表现为:(1)官能团的引入与转化生搬硬套,不能灵活应用;(2)题给信息不能很好地吸收应用,对题给信息解读不够,审题也不严密;(3)步骤先后随心所欲,没有很好理解有关官能团的引入次序及基团间的相互影响等知识;(4)合成“绕圈子”,没有理解条件对反应进行的影响,合成步骤较多[1];(5)合成思路狭隘,表达不规范;(6)对有机合成路线没有评价思路,不知道从哪些角度去评价。为了提升学生思维能力,笔者设计了高三二轮“有机合成设计与评价”专题复习课。

2 教学设计

在上这节课前笔者做了三个准备。第一,在高三教学中笔者批改作业时不仅会写批语指出学生的错误症结,还会用手机拍下学生的典型错误,截取图片保存。在上这节课前笔者从积累的图片中选取四个有代表性的错误合成路线,用于有机合成评价环节教学。第二,开展学霸自编有机合成设计题活动。经过一周的收集,全班都上交了自己设计的题,积极性非常高,笔者选取和修改两道较好的题。第三,设计课前复习学案,让学生整理常见有机官能团的转化知识点[2]。

以下就是课前复习学案的内容:

(1)常见官能团的引入(或转化)方法

(2)官能团的消除

①消除双键:

②消除羟基:

③消除醛基:

具体教学过程如下:

[引入]有机合成之父――伍德・沃德先后合成了胆固醇、维生素B12、叶绿素、可的松、利血平和奎宁等一系列复杂有机分子。他曾说过这样一句话:在上帝创造的自然界的旁边化学家又创造了另一个世界。

[展示] 1.人工合成最复杂的有机物――海葵毒素。

2.合成的具有几何结构的有机分子。

(有机合成已经从科学进入到了科学-艺术的殿堂。)

[活动一]设计意图:本环节设计成“大家来找茬”游戏,让学生评价班级同学的有机合成设计流程,学生会比较兴奋,没有压力,跃跃欲试,有利于激起思维的火花,在轻松愉悦的气氛中归纳出有机合成评价思路。

[讲解]有机合成从基础原料到目标产物要经过一系列中间体,还要添加辅助原料,可能产生副产物(见图2),如何更合理设计有机合成路线呢?

[活动一]今天我们也创造一个属于我们自己的有机合成世界。首先我们进行一个有机合成“大家来找茬”活动。以下是近期同学作业中的小合成(图略),大家来评价一下。

苯环取代和侧链取代条件混淆

引入溴原子和硝基顺序颠倒,不能实现间位取代

苯环上卤原子难水解,需高温高压催化剂浓碱反应

碳碳双键易被氧化

碱性条件下羧基形成钠盐,需酸化

合成步骤太多,R-OH可以直接与HX取代反应

H既有羟基又有羧基,在浓硫酸作用下发生消去反应时,会生成酯类副产物

总结:

[应用]评价2015年上海高考有机合成三条设计路线(见图1)。

设计从2-甲基丙烯制取甘油的流程图(用反应流程图表示并注明反应条件,无机试剂任选)。

讨论思路:对比原料和产物

[展示]展示学生设计结果(见图3),对典型的两种思路进行评价。

第一种方案先碳链变短再卤代,共6步实现目标合成;第二种方案先巧妙地加工信息并进行二元应用引入两个卤原子再氧化短链,共4步实现目标合成。

[活动二]设计意图:通过这个小合成设计的挑战,让学生学会从碳架变化、官能团变化两个角度对比原料与目标产物,进而从碳链的改造和官能团的转化两个角度入手合成目标产物。学生设计了两种都可行的方案,其中第二种方案体现了思维的灵活性,需要学生善于利用和加工信息。在有机合成中经常会碰到信息的再加工应用,如多元应用、环状应用、聚合应用等。这个环节的讨论,让学生切身感悟到信息的灵活应用,提高学生思维的灵活性。

注:先给目标产物碳原子编号,然后开环推理中间体,中间体与目标产物的碳原子编号对应。

[讲解]化学家科里于1967年提出了“逆合成分析原理”(见图4),他利用电子计算机来设计有机合成路线,开创了计算机辅助有机合成的新纪元,因而获得了1990年诺贝尔化W奖。

[展示]展示学生设计的几个途径并评价讨论(见图5)。

[活动三]设计意图:该活动是成环与开环设计,合成复杂环状化合物路线,分析和对比原料和目标产物的碳链和官能团,并给复杂环状有机物的碳链进行编号,可以找到合成突破口,切断目标产物,确定有把握的中间体。通过有机物逆合成分析法的推理,进一步培养学生逻辑思维能力以及信息的迁移能力,同时加深学生对各类有机物的相互转化关系以及重要官能团的引入等基础知识的认识。逆向性思维是进行有机合成设计重要的思维方法[3]。

[课堂练习]化合物F是一种重要的有机合成中间体,它的合成路线如下:

[课堂练习]设计意图:合成一考察正向分析法,碳链变短、链状的合成;合成二考察逆向分析法,碳链增长、成环的合成;课堂练习设计考察正逆结合分析法,碳链变长、开环的合成,检验学生课堂学习效果,检测学生思维的应变能力。

注:先给目标产物碳原子编号,然后成环推理中间体,中间体与目标产物的碳原子编号对应。

[活动四]小合成挑战3

对乙酰氨基酚俗称扑热息痛,具有很强的解热镇痛作用,工业上通过下列方法合成:

[学生交流]保护酚羟基防止在引入氧化甲基时被高锰酸钾氧化。

[活动四]设计意图:阅读信息流程,挖掘信息中隐含的酚羟基保护问题,在自己的设计中注意应用信息中的方法保护羟基。目的是培养学生敏锐地捕获提示信息,仔细挖掘信息中隐含的解题线索,形成解题思路。

[展示与挑战]

学霸自编合成题1:

已知:(1)不饱和碳上的氢可与1,3-丁二烯发生1,4加成。如:

请以分子式均为C4H6互为同分异构体的两种链烃为原料合成3-羟基丁酸。

学霸自编合成题2:

格氏试剂在有机合成方面用途广泛,可用卤代烃和镁在醚类溶剂中反应制得。设R为烃基,已知:

设计意图:开展学霸自编有机合成设计题活动,学生主动研究有机化学学习资料,学习积极性提高,学生思维由局限变开放,创造性思维能力提高。

[总结]在几个合成挑战环节中同步总结思维方法进行板书如下:

3 教学反思

许多科学家的研究证明:“人的大脑就像一个沉睡的巨人,它比世界上最强大的电脑还要强几千倍。”如何让学生大脑积极运转、激发出学生的思维火花呢?怎样让学生对核心概念和科学思想达到深刻的领悟呢?我们需要给学生一个支点,那么这个支点就是思维的切入点。教学的起点是呈现有较大包容性的、由浅入深有层次的引导材料,这些材料就是思维的切入点、知识迁移和知识应用的起点[4]。本节课思维的切入点就是课堂需要的有机合成设计和评价材料,材料包括学生作业中的有机合成片段、笔者改编的有思维层次的小合成题,以及学生自编的有机合成题。教学过程以学生的思维为主线,在层层递进的挑战中开展教学,提高了课堂效果,达到了教学目标,让学生在思维过程中提高理解的层次,在思维过程中构建知识网络,在思维过程中,思维的品质得到有效的培养和发展。

优良的思维品质包括思维的广阔性、深刻性、灵活性、批判性四要素,它们都是在实践过程中内化而形成的[5]。有机合成设计与评价是一个培养这四要素最好的平台。有机合成设计要根据已有原料、信息和有关规律,找到官能团引入、转化、保护的方法,找出合成目标有机物的关键点和突破口,尽可能合理地把目标有机物分解成若干片断、根据信息提示将各片断合理地拼接和衍变,并采用正向思维和逆向思维以及综合分析相结合的方法,最终设计出最佳的合成路线,这个过程正是体现学生思维的广阔性。合成挑战一两种合成方案都可行,但思维不同。合成挑战二由原料1,3-丁二烯合成中间体1,4-丁二醇,关于两个羟基定位问题,学生思考难免不够全面甚至出错,让学生反思出现错误的原因,并找到正确答案。在一错一对之间,培养了学生思维的深刻性。有机合成设计在解决碳链增长与变短、成环与开环、官能团一元与多元、官能团定位与保护等问题时都需要学生不受思维定势和固定模式的束缚,善于发现新的条件和新的因素,随机应变,及时调整思路,找出符合实际的解决问题的最佳方案,这就是化学思维的灵活性。“大家来找茬”活动和合成挑战中都有评价环节,批判性思维得到了锻炼。

让学生暴露思维过程,在思维的冲突碰撞过程中,学生既体验到活动探究的乐趣,也体会到已有知识的概括总结、融会提升、迁移应用的意义,同时在倾听他人意见的过程中,真切感受到合作与交流的必要性。在这节课上,师生关系民主、平等,教学环境宽松、和谐,学生主动参与活动、主动展示合成方案,各抒己见,达成思维共振与情感共鸣。学生在交流中通过自主纠错,发现合成过程中要考虑官能团转化条件、定位、保护、顺序等一系列问题,加深对知识的理解。学会用正向分析法和逆向分析法以及综合分析的方法对有原料和目标产物进行分析研究,学生各展所长,各取所需,优势互补,从而激活学生的思维,实现知识复习与能力提升的双赢。

参考文献:

[1]魏崇启,牛永香.例谈高考题中有机物合成路线的设计方法[J].化学教学,2012,(8):56~59.

[2]杨大强.选修模块“有机合成”辅学课案设计的探索[J].化学教学,2014,(11):35~37.

[3]蔡秀忠.“有机合成”单元教学的设计与思考[J].化学教学,2010,(7):27~30.

[4]闫翠芬.提高学生思维品质是提高课堂教学效率的核心[J].考试周刊,2012,(16).

[5]陈娜娜.高中化学教学中如何提高学生的思维品质[J].素质教育论坛月刊,2011,(7):61~62.

[6]张宗仁,刘益良.浅谈高中化学教学中学生良好思维品质培养途径[J].新课程・下旬,2015,(12):28~29.

[7]蒋小钢.基于提升学生思维品质的高考复习习题讲评课的教学优化[J].化学教学,2014,(6):60~63.

篇7

现将一道原创有机化学试题展示如下,命制思路与各位同行分享:

例题:增塑剂,又称塑化剂,是工业上被广泛使用的高分子材料助剂,在塑料加工中添加这种物质,可以使其柔韧性增强。但有不法商家为了增加饮料流动的黏稠性,让饮料看起来很黏稠,有果胶的饮料质感而向其中超标添加塑化剂,但这会对人体造成危害。邻苯二甲酸二丁酯(DBP)是其中的主要品种之一。根据邻苯二甲酸二丁酯的结构示意图,回答下列问题:

1.写出邻苯二甲酸二丁酯的分子式______;

2.邻苯二甲酸二丁酯在碱性条件下可以水解,1mol的邻苯二甲酸二丁酯可以消耗_______mol的NaOH,并写出对应的化学反应方程式_________;

3.写出丁醇的所有同分异构体_____,并推算因虚框外的原子团异构形成的异构体有________种;

4.若检测饮料中是否含有塑化剂,可以采用核磁共振氢谱分析仪。推测邻苯二甲酸二丁酯的核磁共振氢谱(1H-NMR)中显示有_____种不同化学环境的氢原子;

5.写出邻二甲苯和乙烯为原料制备邻苯二甲酸二丁酯的合成路线流程图(无机试剂任用)及反应类型。合成路线流程图示例如下:

提示:已知两个醛分子在一定条件下可以自身加成,并发生如下转化:

分析:研究近年来的高考化学有机试题可知,关于有机化学知识的考查,其发展趋势,是更加重视对考生的能力和素质进行考查,侧重于对考生的综合应用能力进行考查。基于新信息题能够满足上述要求,故近年来高考化学试题中对有机化学内容的考查以这类题型为主。这类题的背景是考生从未接触过的新概念、新原理、新知识或新方法,要求考生通过自学,迅速接受新信息,运用新信息,还必须迁移已有知识来解答新问题。这一类题提供的背景材料主要有三种:一是有机化学新成就(新发现、新产品、新材料);二是高校有机化学课程有关知识;三是环境、健康、能源等应用性知识。解这种试题,考生必须把自己已有的知识和技能应用到新的情境中。

本题的中心物质邻苯二甲酸二丁酯来自于媒体所广泛曝光的台湾塑化剂食品问题,同时也是《有机化学基础》选修模块――资料卡片(P105)中关于增塑剂的毒性介绍,来源于生活,来源于课本。着力考查学生阅读有机合成方案、利用题设信息、解决实际问题的能力,也考查了学生对信息接收和处理的敏锐程度、思维的整体性和对有机合成的综合分析能力。本题涉及有机物性质及检验、有机官能团、同分异构体推理和书写,还有合成路线流程图设计与表达,重点考查学生思维的敏捷性和灵活性,对学生的信息获取和加工能力提出较高要求。综合分析,是一道体现高考命题方向、体现STS新课程理念的开放性有机试题,有较好的区分度。

篇8

关键词 绿色化教学;污染;有机化学实验

中图分类号:G642.423 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2013)27-0040-03

1 前言

近年来,随着国民经济的迅速发展,生态安全以及环境污染等诸多问题随之凸显。高等院校有机化学实验教学中所生成的污染物质,如果没有经过处理便直接排放到环境当中,那么日积月累便会严重危害到学校乃至周围地区的环境。所以,如何减少化学药品及试剂、节约资源、降低污染,已经逐渐成为有机化学实验教学有待尽快解决的一大问题。而“绿色化”教学理念的引入,则有助于以上问题的解决。所谓“绿色化”教学方法又被称作“环境友好化学”“环境无害化学”。绿色化学在初始反应阶段便采取污染预防的科学手段,以终端与过程实现零污染或者零排放为主要目标,并且着重强调“原子经济性”的现代化概念,也就是将反应物中的原子充分利用起来,实现既防止污染又充分利用资源的目的。

2 有机化学实验的概念及其意义

从总体上来看,有机化学是化学不可或缺的分支之一,又被称为碳化合物的化学,是重点研究有机化合物的制备、性质以及结构的一门学科。对化学的发展而言,有机化学实验发挥着尤为重要的推动作用,而且对当前化学工业的发展也是非常重要及必要的。

有机化学实验是我国普通高等院校化工、化学、生物、农学、材料、环境、食品以及药学等诸多专业本科生的必修课程,通常在有机化学实验中会使用到有毒性的化学溶剂、化学试剂,有时还会合成有毒性的一些物质,这可以说是化学发展过程中必然会生成的污染。然而,全球均在积极倡导低碳的概念和绿色环保,所以,在化学实验中所生成的有毒物质势必会导致公众反感的产生,主要涉及高腐蚀性的一些催化剂,实验结束后所生成的废液、废渣、废气,如果对这些污染物处理不得当,便会对环境产生无法估量的危害及污染。与一般的污染相比,此类污染所带来的影响会持续更久的时间。所以,如何将有机化学实验的环境保护性加强,成为有机化学发展过程中的主要研究方向以及新课题;高等院校有机化学的绿色化教学理念如何建立起来,成为一项迫在眉睫的重要问题。

在教学与实验的过程中,如何将“绿色化学”的概念灌输给学生,是高校需要首先予以着重考虑及强调的问题,必须真正做到从认识上与观念上意识到环保的重要性,意识到可持续发展才是真正意义上的根本发展,从源头上认识到环境的保护与环境的发展,将有机实验教学质量提高的同时,还要注意到可协调发展。

3 高校有机化学实验教学现状

与发达国家相比可知,我国高等院校有机化学发展技术及速度较为滞后,有机化学实验尚且在最初原有的模式停滞,采取的仍然是以往传统的教学方式,也就是性质实验+基础合成实验+基本操作实验。与西方对化学的重视程度相比,我国在有机化学实验的教育教学中采取的仍然是遵从教材、照本宣科的模式,主动积极的创新与改革缺乏,这是有机化学实验需要彻底摒弃的思想。而我国高等院校现在的有机化学实验依旧是基本的、简单的技能,比如水蒸气蒸馏、重结晶、分馏、蒸馏、回流、萃取、过滤、搅拌、冷却、干燥、加热等。

以上这些基本的提炼、合成实验均有一系列的弊端存在。一方面,在选择的材料上,存在对环境污染的、威胁人身的、容易挥发的、毒性较大的物质,并且有些材质还具备相对较高的腐蚀性;另一方面,此类有着较多缺点的化学试剂,还有着很大的使用量和很高的使用频率,将会有更多的化学废弃物生成,而普通的肉眼是无法看到的,但是久而久之便会极大地破坏生态环境。除此之外,做过化学实验的人都知道,这仅仅是一节课,结束课程后均是直接倾倒实验结果,不会做出任何处理,从而产生相当严重的环境污染。并且此类化学实验往往是经常做、反复做的,是毫无实际意义可言的。在以上分析可以知道,这均是与环境发展原则相背离的,是与绿色化学的基本概念相背离的。这些不仅威胁着人们的身体健康,并且会将一些永久性无法消除的威胁带给人类。

4 有机化学实验中绿色化教学的实施途径

4.1 培养环境保护意识

大学生是有机化学实验培养的主要对象,是国家未来的栋梁之才,在各个工作岗位上将会发挥出重要作用,因此,培养大学生的环境保护意识就显得十分必要及重要。在有机化学实验教学过程当中应当将“绿色化”的观念灌输给学生,重视学生可持续发展意识以及环境保护概念的培养,在实验的始终贯穿绿色化,使学生切身关心与体会化学废物的处理方法及废物的产生,同时在今后的工作中保持环境保护责任与环境保护意识,以便于从源头上防范污染,维护环境与化学的协调发展。

4.2 更新实验内容

要重视化学实验内容的更新,将具备环境保护性能的实验项目开发与筛选出来,最大限度地减少或者避免使用有毒的化学试剂,而使用无污染的、常规的化学试剂来取代,以此减少环境污染。

1)开设多步合成的综合性实验,整合实验内容。绝大多数有机化学实验基本上均是合成实验,当前的有机合成实验内容大多是有着较强独立性的化学实验项目,各自对化学反应的一个类型进行考查。大量的实践充分表明,可以按照教材中的实验内容,把若干个实验有效整合成为一组大实验,仅在第一步实验中投放该组大实验所需要的反应物投料,随后的几步实验则均对上一步实验产品加以继续利用。正是因为上个实验产物是下个实验所使用的原料,因而但凡上步合成实验失败,那么便无法进行下个实验,这便需要充分确保每步合成的成功,只有这样才能够将最终期望的目标产物得到。此类多步骤的实验有着相对较高的要求,更加有助于学生操作技能的训练,有助于学生细致耐心工作习惯以及认真严谨科学态度的培养。

但是,在多步骤的有机合成实验过程中,由于每个学生每次所做实验的产量与产率是不尽相同的,必须按照实际合成的产品数量来对下次实验所需反应物的配比与用量进行确定。所以,学生需要通过对相关资料的查阅,综合采用所掌握的实验方法和实验原理,从而将最佳的反应条件找到,同时将实验设计方案写出。此类复杂的化学有机合成实验,能够让学生切实掌握各类官能团间的转化方法以及有机化学反应的机理,进而对内在的有机化学物关系加以全面掌握。更重要的是多步合成的综合性实验还将回收产品量和药品经费开支减少,进而使得产品对环境所产生的消极影响降低,与绿色化教学的要求相切合。

2)微量、小量和常量实验有机结合。近20年以来,发展较快的一种全新的化学实验方法就是“微型化学实验”,被称之为“化学实验的革命”。到目前为止,化学实验的微型化与小型化已经逐渐成为化学发展的一种必然趋势。有机化学实验所使用到的化学试剂基本上是毒性大且容易爆炸、挥发、燃烧的物质,而实现化学实验微型化以后,化学实验试剂的使用量将会减少到原来的几分之一甚至几十分之一,这样不仅使得化学试剂得以大大节约,而且促进了有机化学实验安全系数的提高,化学实验的反应时间也大大缩短,潜在的环境污染得以明显减少。但是,绝大多数学生在中学学习阶段没有经历有机化学实验训练,如果直接进行微量实验,非常容易造成实验的失败,使得学生有畏惧情绪产生。考虑到与中学教学的衔接以及学生的起点,再加上今后的实验特点等,微量、小量和常量的渐进法实验教学,更加有助于学生循序渐进、由难及易地掌握各种实验技术以及有机化学实验技能,能够将一开始做微型实验的过大跨度缺陷克服,弥补学生认识常规实验仪器的不足,使得学生概括性地比较与了解微型实验,有助于学生严谨科学态度的培养,使得动手能力及操作能力更为规范,有助于实验课程教学质量的提高。微量实验往往需要很少的化学试剂,对环境所产生的污染非常之小,其低成本与安全性更加适用于开放性、设计性的试验,与绿色化教学的要求相符。

4.3 强化实验教学制度管理

按照当前现行的实验室管理制度规章,与“绿色化”的要求相结合,高等院校的各个化学实验室均应当在墙上最显眼的地方贴上制度规章,在有机化学实验室入门的地方贴上有机化学实验课程的注意事项、实验内容和大纲,以此正确引导学生开展实验,从而实现规范化的实验教学管理。为了能够确保安全顺利地进行实验教学,还必须及时将实验中的各类问题处理好。在实验教学过程中,至少每个实验室均应当配备一名值班人员,主要负责课后课前的理性检查,具体工作为卫生、水电、门窗、实验仪器、实验试剂的使用情况及三废处理、产品回收等,及时在指定的地点存放贴好标签的废品固液,然后做好专门的处理。

要构建起考核学生绿色化实验的一套指标,明确要求学生在实验课程前均必须将实验预习做好,全面熟悉实验操作流程和实验步骤,关注实验产物与反应物对环境的危害、潜在毒性和安全性。开始每次实验之前,指导教师应当详细认真地检查学生的实验预习情况,对有关的环境保护方法和环境保护知识进行阐述。比如,在对温度计使用的正确方法进行讲解时,要注意对汞毒副作用方面的知识进行补充,根据实验要求在教学中选择恰当量程和型号的温度计,尽可能防止使用水银温度计,对不慎将温度计打破后的处理方法和回收方法进行讲解。在实验开始的阶段,首先,实验教师要对实验操作进行演示,详细讲解具体哪些实验步骤会有什么样的污染和反应物损失出现,如何避免及解决。在实验过程中,要严格要求学生注意保持实验台面的有序、整洁和干净,安装仪器要牢固、合理,适当地控制冷凝水的流速,密切关注学生的各项操作,及时纠正及发现实验中的错误,以便于充分确保实验的安全。通过这些实验尝试,学生便可以在潜移默化中形成好的实验习惯,环境保护意识也会由此提高。

4.4 建设绿色化学实验室

应当明确的是,有机化学实验室是最容易变成污染源的地方,这与绿色化实验教学的要求是相抵触的。因此,创设一个良好的有机化学实验环境,是绿色化教学实施的重要先决条件。高等院校应当提起高度的重视,并且予以大力的支持,安装通风设备在每间实验室中,以便于改善换气通风效果,进而解除师生受到无机酸气、有机蒸气等危害的后顾之忧。与此同时,还应当及时更新学生实验台,尽可能将木质实验台更换为有水斗的中央实验台,还要时刻保持实验室的卫生,从而将安全、清洁的实验教学环境带给广大师生。针对学生随意丢弃火柴梗、废弃滤纸和废玻璃管等不文明行为及习惯,教师应当严格教育学生,向学生讲解这些行为对周围环境的危害,提高学生的环境保护意识和素质,让学生主动积极地打扫实验室卫生,精心维护实验室卫生,并且重视废弃物处理与回收。通过这样的措施,学生的绿色化学意识不仅能够得以强化,实验技能得以提高,同时促使有机化学实验绿色化的实现。

5 结束语

总之,随着近年来人们环境保护意识的增强以及经济的迅猛发展,我国高校应当切实立足于有机化学实验教学的现状,结合有机化学实验污染性高、污染物产物多等一系列特点,积极地响应绿色化教学改革的号召,有针对性地采取科学有效的改进措施,更新实验教学理念,创新实验教学方法,在实验教学中大力倡导绿色化的教学,真正实现整个有机化学实验教学过程的绿色化,促进学生环境保护意识、环境保护理念的提升,从而为我国环保事业的发展做出不懈的努力。

参考文献

[1]陈栓虎.有机化学实验绿色化的探索[J].广西师范大学学报:自然科学版,2003(1):52-53.

[2]杨国玉,徐翠莲.有机化学实验绿色化教学的改革与实践[J].实验室科学,2010(4):85-86.

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高素质、创新型人才的培养是目前高等教育改革的终极目的,也是评价高等教育质量和教育效益的重要指标。重视实验教学、加强实验室建设、改革实验教学方法是提高学生综合素质、培养学生创新能力的重要途径之一。近年来,高校不断加大实验教学投入,优化实验教学资源,探索行之有效的教学方法,提高实验教学效果,此举大大促进了高等教育质量和综合效益的全面提升。随着人们环保意识的不断增强,化学实验的环境保护问题越来越引起人们的关注,试验的绿色化教学正逐渐被越来越多的人所认识和倡导。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点重新审视和改革传统化学,从而使人们对环境的治理从治标转向治本。它对环境保护和可持续发展具有重大的意义。有机化学试验常会产生一些毒性较大,对环境产生污染的废气、废液、废渣等,是科学实验中环境危害最大的实验种类之一。如何减少环境污染,进行有机化学实验绿色化改革,既是试验改革的重要部分,也是有机化学实验教学中的崭新课题;是顺应时展潮流,保护环境的一项重要举措。如何实现实验的绿色化,作者认为应该从如下4个方面着手。

1环保意识的培养

有机化学实验培养的对象大多是大学生,他们将来都是国家的栋梁之才,将在各个岗位上发挥着重要作用,因此学生环保意识的培养显得尤为重要。在实验教学中注重向学生灌输“绿色化”观念,培养学生的环保概念和可持续发展意识,将绿色化贯穿于试验始终,让学生切身体会,关心废物的产生及相应的处理方法,并将绿色环保意识、环保责任保留到今后的工作中,从源头上阻止污染,维护化学和环境的协调发展。

2实验内容的更新

更新实验内容,筛选和开发具有环保性的实验项目,尽量避免或减少有毒试剂的使用,而用一些常规的无污染的试剂来代替,从而降低环境污染。

2.1整合实验内容,开设综合性多步合成实验在有机化学实验中,大部分是合成试验。现有的有机合成实验内容是相对独立的实验项目,各自考查了1个有机化学反应类型。实践表明,可根据教材上的实验内容,将多个实验整合成1组大实验,这1组大实验反应物的投料,只在第1步的实验中投放,而后的几步实验都是利用自己上一步实验的产品继续使用。由于上一个实验的产物就是下一个实验的原料,一旦上一步合成实验失败,则下一个实验就无法进行,所以必须保证每一步合成都成功,才能得到最终想要的目标产物。这种多步骤实验要求更高,更利于训练学生的操作技能,培养学生严肃认真的科学态度和耐心细致的工作习惯。而在多步骤有机合成实验中,因每个学生每次实验产品的产率和产量都不同,他们必须根据实际合成产品的多少来确定下次实验中各反应物的用量和配比,因此学生必须参阅有关资料,综合运用所学的实验原理和方法,找出最佳反应条件,并写出实验设计方案。通过这种复杂的有机合成实验,使学生掌握各类有机化学反应的机理、各种官能团之间转化的方法,从而全面了解有机化合物的内在关系。经过这样严格的科学实验方法训练,学生的综合实验能力必将大大提高。此外开设综合性多步合成实验减少了药品经费的开支,减少了回收产品量,从而也降低了产品给环境所带来的负面影响,符合绿色化试验的教学要求。

2.2常量、小量、微量实验有机结合“微型化学试验”是近20年来发展很快的一种化学试验新方法,新技术,被誉为“化学试验的革命”。时至今日,化学实验小型化,微型化的趋势已成为化学学科发展的必然趋势。有机化学实验所用的试剂大多毒性大,且易燃、易爆、易挥发,实验微型化后,实验试剂的用量为常规实验用量的几分之一到几十分之一,有的甚至能节约到90以上。这样不但节约了试剂,提高了有机化学实验的安全性,反应时间也有很大程度的缩短,而且也极大地减少了潜在环境污染,且可以最大限度地完成教学大纲的内容和要求,使学生在有限的时间内学习和掌握更多的实验操作技能。然而大多数学生在中学阶段未经过有机化学实验技能训练,如果直接进入微量实验,容易造成实验失败,将使学生产生畏惧情绪。考虑到学生的起点,与中学教学的衔接,以及后面系列实验的特点等因素,开展常量—小量—微量有机化学实验渐进法教学有利于学生由易到难、循序渐进地学习掌握有机化学实验的基本技能和各种试验技术,可以弥补学生对常规实验仪器缺乏认识的不足,克服一开始就进行微型实验导致的跨度过大的缺陷,使学生对常规实验和微型实验有概括的了解和比较,有利于培养学生严谨的科学态度,规范化的操作及动手能力,有利于提高实验课的教学质量。微量试验所用试剂用量小,环境污染小,其安全性和低成本更有利于进行设计性和开放性试验,符合试验的绿色化教学的要求。

3实验方法、手段的更新

3.1引进微波、超声波等实验新技术微波作为一种新型能源形式可用于许多有机反应,微波作用下的有机化学反应速率比传统加热技术快数倍甚至数千倍[9]。在2006年德国召开的IUPAC(国际理论和应用化学联合会)第一届绿色化学会议中,微波化学就是其中的重要一项议题[10]。微波反应具有反应条件温和,操作方便,时间短,节能,高效,环保,试剂用量少等诸多优点,引入微波技术是有机化学实验“绿色化”的一个重要手段。超声波可引发、促进化学反应,可使反应时间缩短,反应速度加快,使许多以往不能进行的反应能顺利进行,超声技术的引入,无疑也为有机化学反应减少环境污染提供了一条切实可行的途径。

3.2引进多媒体等图像技术多媒体集文字、图形、影像、声音于一体,再加上与网络技术的结合,使其成为最具潜力的教学方法和模式之一。将多媒体技术应用于实验教学,是实验教学的发展趋势。将那些污染很重,目前还无法通过改进而减少污染实现绿色化的经典实验,通过网络、多媒体等形式将实验过程展示在屏幕上,将试验过程通过动画的形式一步步展现出来,让学生有一个直观的认识,也可让学生参与动画的制作过程,拓展学生的知识面。

3.3合理安排实验顺序,实现不同学科实验的对接有机化学实验有合成实验也有性质测定实验,可以通过合理安排实验顺序,把合成的样品再来做熔点、沸点测定等性质实验,减少药品浪费。可以将有机实验与仪器分析实验对接,将学生有机实验中合成的样品,拿到仪器分析中做红外光谱、色谱、核磁共振、差热等分析测试,既达到了仪器分析的实验目的,也检测了学生所合成的样品的纯度等数据,使学生了解了从合成到分析的全过程,增加了兴趣,同时也节约了资源,减少了环境的污染。

4实现废弃物的循环利用,避免废弃物对环境的污染

有机实验中产生大量的废弃物,如不及时处理,随意排放,不仅对环境造成污染,而且会淡化学生的环保意识,养成不良的实验习惯。将实验合成的样品以及产生的废液、废渣回收统一处理,如有机实验中苯甲酸的制备所得到的样品,进行回收,可以用来做熔点测定的试剂,还可以在无机实验中用来做重结晶实验,从而得到纯净的重结晶样品,实现了药品的循环使用。又如茶叶中咖啡因的提取,提取的咖啡因可以做仪器分析实验的样品,回收的大量乙醇可以反复使用,做下一批学生的溶剂,也可以做灯用酒精等。另外还可以在实验室中利用现有条件,采用物理、化学或生化的方法对废液、废渣进行处理,实在不能处理的废弃物,切不可随意丢弃,可采用固定地点掩埋等方式处理。实验中的废瓶集中存放,与厂家协商统一回收。

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关键词:思维导图;有机化学基础;化学教学

文章编号:1005C6629(2017)2C0049C04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

思维导图是由英国心理学家、教育家托尼・巴赞(Tong Buzan)在20世纪60年代提出的一种图解形式记笔记的方法,也是表达放射性思维的有效图形思维工具。思维导图运用图文并重的技巧,把各级主题的关系图相互隶属与相关的层级图表现出来,将主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接,充分运用左右脑的机能,在思维过程中协调运作,利用记忆、阅读、思维的规律,协同人们在科学与艺术、逻辑与想象之间平衡发展,从而开启人类大脑的无限潜能[1]。随着现代信息技术的迅猛发展,开发出来多种思维导图软件,并在教学中发挥越来越大的作用。思维导图软件属于现代信息辅助教学(MITAI)的一种形式。现代信息技术辅助教学是计算机辅助教学(CAI)的发展,现代信息技术辅助教学满足了学生个性发展的需要[2]。笔者经过多年使用思维导图软件的教学实践,积累了一些对思维导图的认识和在化学教学实践中的经验,下面以高中化学《有机化学基础》模块为例,对思维导图在化学教学中的应用提供有意义的参考和启示。

1 思维导图的教学实践研究

1.1 明晰有机化合物核心概念之间的关系

有机化合物种类繁多,很多有机物的结构看着比较相似,但在性质上差异较大,如果能理清各种有机物核心概念之间的归属关系,就能简化有机化学学习的容量,降低学习的难度,为《有机化学基础》模块的学习打下了坚实的基础,思维导图可以清晰地呈现出有机化学核心概念之间的关系,以烃类化合物为例(见图1)。

1.2 强化有机物结构与性质关系的认知结构

J知结构是知识结构内化在学习者头脑里所形成的观念的内容和组织[3]。《有机化学基础》模块最核心的内容是有机物的结构与性质的关系,学生利用思维导图中的“联系”功能可以很好地强化有机物的结构与性质关系的认知结构。形成从物质的微观层面理解有机物的组成、结构和性质的联系,形成“结构决定性质”的观念,发展“宏观辨识与微观探析”这一化学学科核心素养,以有机物的官能团和化学性质的关系为例(见图2)。

利用思维导图的“联系”功能,还可以在有机物的结构(官能团)与化学性质的连线上添加所需要的反应物质或反应条件(如图2中酯基、肽键和醛基等)。

1.3 直观展示有机化学实验的装置和化学原理

1.4 指导有机物合成路线的修正和信息获取

有机物的合成是《有机化学基础》模块的重要内容,体现在有机化学理论的学习研究和生产生活实际的需求两个方面,因此有机物合成路线的考查在高考的考查中是重点,也是难点。学生对有机合成路线的设计,最大的困惑是:(1)正确合理的有机合成路线的初步构想。(2)关键反应步骤的反应信息。利用思维导图可以很好地帮助学生解决有机物合成中的这两个困惑,具体做法是让学生把已知的知识、信息,利用思维导图做出部分合成路线,这样的路线虽然是残缺的或错误的,但是是直观的,缺少的或错误的片段就是问题,而且是指向性非常明确的问题,问题解决是思维活动最普遍的形式[5]。因而思维导图在有机物合成路线的推导时,对于激发学生思维活动作用显著。下面以2016年江苏化学高考第20题(5)为例。

化合物H是合成抗心律失常药物的一种中间体,可通过以下方法合成:

根据本题有机合成给出的原料[甲苯和(CH3CO)2O]和合成的最终产物,大部分学生利用思维导图得到下面的初步构想(见图4)。

通过分析构想图,发现在有机合成第二步就出现了与已知相矛盾的错误,且在后面的步骤中也出现了残缺的部分(在教材中没有学习过的有机化学反应)。错误的地方需要否定且进行修正,即苯甲酸不能在临位取代上硝基,而甲苯可以在临位取代上硝基,因此第一步应该进行修正。残缺的部分需要继续获取信息,仔细观察题目给出的化合物H的合成方法中AB,BC的反应条件,即可以解决-NO2最终到-NHCOCH3的问题。兼顾考虑已知1,利用思维导图的直观性和递进性可以轻松地得出正确的合成路线(见图5)。

2 思维导图有利于培养学生化学学习品质

(化学)学习品质指能反映学生自己以多种方式进行学习的倾向、态度、习惯、风格等。它不是学生所要获得那些技能,而是学生自己怎样使自己去获得各种各样的技能[6]。托尼・巴赞说图像才是大脑的语言,思维导图的直观性可以帮助学生更高效地提升学习化学的能力。美国教育家布鲁纳认为,教师必须本着这样的目的来帮助学习者:使学习者能够承担起矫正任务。否则,指导的结果只是产生了一种永远依赖教师知识的掌握形式[7]。学生在使用思维导图进行化学学习时,需要有不断创新的想法和有条不紊的修正、整理,这样利于学生的自主学习。思维导图的自由联想和头脑风暴,有助于丰富学生的思维方法(逆向思维法、推理思维法、反证思维法、有序思维法等)和合作学习。绘制成功的思维导图是一个人面对问题的一个全景图,它涉及该问题的各个层面,包括该问题的缘由、对自己的重要性、解决的途径和困难,可以说涉及到所能想到的一切细枝末节。面对这样一幅全景图,极大地提高了学生的观察力[8]。

3 在教学中使用思维导图的注意事项

3.1 避免与概念图、知识网络图等混淆

思维导图不是静态知识点的总结,是人依据大脑的思维活动描绘出的思维图,能呈现人思维活动的过程,可以看出人思维活动的递进性和层次性,可能包含不合理的、甚至是错误的内容。是帮助学生学习过程中不啻葱潞托拚错误的工具。

3.2 避免使用时形式单一枯燥

思维导图的结构图非常丰富,例如:平衡图、组织结构图、树状图、逻辑图、时间轴图、鱼骨图、矩阵图等形式,还可以插入标注、图标、联系、概要、外框、附件和录音等。展开丰富的思维活动并用思维导图的各种功能呈现出来,这样的思维导图是立体的、彩色的、有声的。

3.3 思维导图的使用不仅仅是教师还有学生

思维导图最大的特点是把思维活动通过图文呈现出来,学生使用思维导图对于教师了解学情有很大帮助。思维导图中的头脑风暴特别适合学生的小组合作学习,能把所有学生的所有想法都呈现出来。

化学是把物质的微观结构、宏观性质、实际应用和化学理论融合的一门自然学科,思维导图除了可以在《有机化学基础》模块教学中很好地应用,在其他化学模块中的教学同样能起到很大的作用。

参考文献:

[1]托尼・巴赞著.叶刚译.思维导图(第一版)[M].北京:北京中信出版社,2009.

[2]吴俊明.关于应用现代信息技术进行教学的几点思考[J].化学教学,2015,(9):1~5.

[3]奥苏伯尔等著.佘星南,宋钧译.教育心理学:认知观点[M].北京:人民教育出版社,1994:202.

[4]张力平.化学反应学习中“宏观-微观-符号”三重表征的研究[D].济南:山东师范大学硕士学位论文,2012.

[5]王d.认知心理学[M].北京:北京大学出版社,1992:276.

[6] Washington State(2005). Early Learning and Development Benchmarks [R/OL]. http://K12.wa.us/Early Learning/Beechmarks.aspx,2006-6-25.

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关键词:有机化学实验;教学;绿色化学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)09-0088-02

师范院校担负着为未来中学教育培养后备军的重任。而作为一名合格的师范类化学专业毕业生,除了能够独立教授中学化学专业理论课之外,还应能独立开展实验课并且具备对实验课进行设计与创新的能力。有机化学实验是师范院校化学专业的必修基础课。如何能更好地提高学生学习的主动性,培养学生的实验创新能力,让学生在基础条件较差、教学经费有限的情况下能有效地利用资源开展有机化学实验,是广西等西部地区师范院校有机化学实验课教学中遇到的迫切问题。而“绿色化”教学采用先进的科学技术和教学手段,以实验过程和终端产物均达到零排放或零污染为目标,同时强调“原子经济性”的概念,能够充分利用资源和防止污染。所以,在师范院校的有机化学实验中引入绿色化学的概念,不仅能有效节约实验资源,减少化学试剂和药品的使用和污染,而且能够培养学生绿色化学思想和环境可持续发展意识。在近十年的有机化学实验教学过程中,我们总结了以下几点开展“绿色化”实验教学的经验。

一、实验内容的“绿色化”设计

目前,大多数师范院校有机化学实验课仍采用较为传统的教学模式,即基础操作实验、性质实验和基础合成实验。这其中不乏大量的重复性操作,比如分馏操作实验为基本操作实验,而在乙酰苯胺和环己烯的制备实验中同样用到,这样就存在一个操作重复进行,不仅浪费了宝贵的学时数,更消耗了大量的试剂。因此在教学内容的设计上,我们首先尽可能把基础操作实验合并到某些合成实验中,尽可能不独自训练学生的基本操作而把基本操作的训练与具体的实验结合在一起,充分利用有限的时间尽可能多做些实验。同时,把性质实验也融入到合成实验中,使学生在合成完化合物后,对化合物进行定性或定量检测,以达到性质实验的教学目的。我设计提取或合成的目标产物尽可能具有使用价值或有广西的地方持色,使学生对有机实验保持浓厚的兴趣。其次,我们加强了多步骤实验组合的探索。以往单步骤合成实验以训练学生基础操作能力为目的,实验结束后,最终产物不是简单地抛弃就是回收封存,长期积累,对环境造成极大地危害。因此我们在多步骤实验组合中把以往单步骤合成实验的产品作为下一步合成实验的原料,从而实现实验产品的综合循环利用。这种实验教学方法不仅充分体现绿色化学教育的思想,更增加了学生的学习兴趣,可谓一举而多得。比如:将乙酰乙酸乙酯的制备实验设计成多步骤合成实验,其内容包括:无水乙醇的制备,乙酸乙酯的制备和乙酰乙酸乙酯的制备。这样,一个合成实验的产物作为下一个实验的原料,当某一步的产物不够时,老师可以进行补充。

二、多媒体教学手段和网络课程的应用

我们都知道,实验操作只有多实践才能掌握,然而在学时和资金的限制下,如何让学生在有限的时间内熟练掌握实验操作技能是摆在我们面前的一个难题。为此,我们将现代化的多媒体技术应用在了有机化学实验教学中。十年来,我们采用了两步走的方针来实现教学手段的现代化。第一步:购买和引进国内外先进的获奖的多媒体教学课件,教学录像带。我们已经购买了多所高校的有机化学实验课件,如:大连理工大学的《有机化学实验》多媒体课件,高教出版社的《基础有机化学演示试验》和《减压蒸馏》教学录像带并刻成光盘。由于多媒体辅助教学引入课堂,极大提高了学生的学习兴趣,使学生在单位时间内掌握的知识比过去多得多,同时扩展了学生的知识面。第二步:实现课程教学的网络化。网络教育不仅具有突破时空限制和实现资源共享的基本特点,而且具有实现以学习者为主体的学习和协作式学习的优势,因此网络教学已经成为世界各国教育改革和发展的重要趋势。我们根据本门课程的教学需要,设计和制作了《有机化学实验》网络课程。同时,网络课程还集成了一门课程所需的所有功能,包括:实验报告的网上提交和批改,网上答疑,在线考试,学生成绩管理,网上信息资源库等功能。充分满足了《有机化学实验》的教学要求。

三、应用有机合成新方法和新技术

近年来,微波技术和超声波技术在有机合成中的应用得到了空前的发展。酶和微生物等生物催化剂和离子液体等绿色溶剂的使用对于加快反应速度、减少能耗和污染、提高产率起到了积极的作用。例如:肉桂酸是重要的有机合成工业中间体之一,广泛用于医药、香料、塑料和感光树脂等化工产品中。实验室常用的制备方法是通过苯甲醛和醋酸酐在无水醋酸钾的存在下反应制备的,但传统的合成路线反应时间较长,反应温度较高并且副产物较多,因此,产率很难提高,就算延长反应时间,产率也不超过60%。因此,为了提高产率,减少副产物乙酸的生成,简化分离步骤,我们将微波技术引入实验中,我们以吡啶作为缩合剂,采用微波辐射技术使苯甲醛和丙二酸充分反应,这样不仅缩短了反应时间,提高了反应的产率,最大限度地体现了“原子经济性”。微波技术用于肉桂酸的合成不仅避免了有机副产物的生成,也同时避免了分离纯化时有机溶剂的挥发对环境造成的负面影响,简化了实验操作步骤。在微波环境下进行肉桂酸的合成,可使产品的粗产率达100%,精产率达67%以上。由此可见先进合成方法的引用可以有效的降低污染,保护环境,是我们在条件许可的情况下值得探索和推广的有机化学实验“绿色化”的方法。

四、培养学生的“绿色化”意识

有机化学实验教学不仅要培养学生的实验操作技能和科学的实验方法,更要使学生建立绿色环保的理念。我们认为“绿色化”教育思想不仅要体现在有机化学实验课上,在有机化学理论课上也要得到充分的展现。特别是要在有机化学理论课教学过程中结合实验有关内容,进行绿色化学的教育。比如实验试剂的处理和溶剂回收再利用问题,“三废”的处理和利用,特别是要结合本地的实际情况,对“三废”的现状及危害进行分析[6]。使学生具备良好的技能、思维和判断能力。

随着科学技术的不断发展和进步,将会出现大量新的实验技术手段和新的教学理念,它们的出现会给广大教育工作者带来更多的启迪。因此,构建有机化学实验绿色化的教学模式也要与时俱进,但无论怎样改革,教学模式的科学性和可行性是我们必须注意的问题。

参考文献:

[1]马同森.从源头阻止污染的新兴学科——绿色化学[J].河南大学学报(自然科学版),2002,32(4):53-64.

[2]周淑晶,白术杰,张义英,刘红,沙靖全.有机化学实验绿色化教学模式的探究[J].化工高等教育,2009,(5):82-84.

[3]王永红,周先波,毛红雷,魏旻晖.微波技术在有机化学实验教学中的应用[J].实验室科学,2010,13(3):55-56.

[4]侯敏,余波,李志良.微波辐射下肉桂酸的合成研究[J].合成化学,2002,(3):211-215.

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[关键词] 化学 萌芽 发展 学科分类

化学是研究物质的组成、结构、性质、变化和应用的科学。世界是由物质组成的,化学则是人类用以认识和改造世界的主要方法和手段之一,它是一门历史悠久而又富有活力的学科,它的发展是人类社会文明的重要标志。人类生活水平的不断提高,化学所起的作用功不可没。

一、化学的萌芽

原始人类从用火之时便开始了用化学方法认识和改造天然物质。燃烧就是一种化学现象。人类开始吃熟食;并逐步学会了制陶、冶炼、酿造、染色等工艺。这些由天然物质加工改造而成的制品,成为古文明的标志。并因此萌发了古代实用化学。

古人曾据物质的某些性质对物质进行分类,并提出了阴阳五行学说,认为万物是由金、木、水、火、土五种基本物质组合而成的,而五行则是由阴阳二气相互作用而成的。用“阴阳”这个概念来解释自然界两种对立和相互消长的物质势力,认为二者的相互作用是一切自然现象变化的根源。此说法是朴素的唯物主义自然观。希腊也提出了火、风、土、水四元素说和古代原子论。后来在中国出现了炼丹术,也因此创造了各种实验方法,如研磨、混合、溶解、结晶、灼烧、熔融、升华、萃取、密封等,并逐步演化为近代化学。

二、化学的中兴

16世纪开始,欧洲工业生产蓬勃兴起,推动了医药化学和冶金化学的创立和发展,继而更加注重了物质化学变化本身的研究,进而建立了科学的氧化理论和质量守恒定律,为化学进一步科学化的发展奠定了基础。

19世纪初,近代原子理论突出强调了各种元素的原子的质量为其最基本的特征,其中量的概念的引入,是与古代原子论的一个主要区别。近代原子论使当时的化学知识和理论得到了合理的解释。分子假说的提出,原子分子学说的建立,为物质结构的研究奠定了基础。门捷列夫发现元素周期律后,不仅初步形成了无机化学的体系,并且与原子分子学说一起形成了化学理论体系。

草酸和尿素的合成、苯的六元环状结构和碳原子四价学说的创立、酒石酸拆分成旋光异构体,以及分子的不对称性等的发现,使得有机化学结构理论得以建立19世纪下半叶,热力学等物理学理论介入化学之后,不仅澄清了化学平衡和反应速率的概念,还定量的判断了化学反应中物质转化的方向和程度。相继建立了溶液理论、电离理论、电化学和化学动力学理论。物理化学的诞生,把化学从理论上提高到一个新的水平。

三、化学的升华

由于受自然科学和其他学科发展的影响,在无机化学、分析化学、有机化学和物理化学四大分支学科的基础上产生了新的化学分支学科。在结构化学方面,由于电子的发现确立了现代的有核原子模型,不仅丰富和深化了对元素周期表的认识,而且还发展了分子理论。应用量子力学研究分子结构,从而产生了量子化学。从氢分子结构的研究开始,逐步揭示了化学键的本质,先后创立了价键理论、分子轨道理论和配位场理论。研究物质结构的谱学方法也由可见光谱、紫外光谱、红外光谱扩展到核磁共振谱、电子自选共振谱、光电子能谱、射线共振光谱、穆斯堡尔谱等。

在化学反应理论方面,由于对分子结构和化学键认识的提高,经典的、统计的反应理论进一步深化,在过渡态理论建立后,逐渐向微观的反应理论发展,用分子轨道理论研究微观的反应机理,并逐渐建立了分子轨道对称守恒定律和前线轨道理论。分子束、激光和等离子技术的应用,使得对不稳定化学物种的检测和研究成为现实,从而实现了化学动力学从经典的、统计的宏观动力学到单个分子或原子水平的微观反应动力学的升华。

分析方法和手段是化学研究中经常使用的。一方面,分析方法的灵敏度不断提高,从常量组分分析发展到微量、痕量组分分析;另一方面,许多新的分析方法,可深入到结构分析、构象测定、同位素测定、各种活泼中间体(如自由基、离子基、卡宾、氮宾、卡拜等)的直接测定,甚至到对短寿命亚稳态分子的检测。分离技术也在不断革新,如离子交换、膜技术、色谱法等。

物质合成是化学研究的目的之一。在无机合成方面,首先是氨的合成。氨的合成不仅开创了无机合成工业,而且带动了催化化学,发展了化学热力学和反应动力学。后来相继合成的有红宝石、人造水晶、硼氢化合物、金刚石、半导体、超导材料和二茂铁等配位化合物。

在电子技术、核工业、航天技术等现代工业技术的推动下,各种超纯物质、新型化合物和特殊需要的材料的生产技术都得到了较快发展。稀有气体化合物的成功合成又向化学家提出了新的挑战,需要对零族元素的化学性质重新加以研究和认识。无机化学在与有机化学、生物化学、物理化学等学科的相互渗透中产生了有机金属化学、生物无机化学、无机固体化学等新兴学科。

酚醛树脂的合成,开辟了高分子科学领域。20世纪30年代聚酰胺纤维的合成,使得高分子的概念得到广泛的确认。各种高分子材料合成和应用,为现代工农业、交通运输、医疗卫生、军事技术,以及人们的衣食住用行各方面,提供了多种性能优异而成本较低的重要材料,成为现代物质文明的重要标志。20世纪是有机合成的黄金时代。化学的分离手段和结构分析方法已经有了很大发展,许多天然有机化合物的结构问题纷纷获得圆满解决,同时还发现了许多新的重要的有机反应和专一性有机试剂,在此基础上,精细有机合成,特别是在不对称合成方面取得了很大进展。一方面,合成了各种有特种结构和特种性能的有机化合物;另一方面,合成了从不稳定的自由基到有生物活性的蛋白质、核糖核酸等生命基础物质。有机化学家还合成了结构复杂的天然有机物和特效药物。所有这些成就对促进高分子学科的发展起到了巨大的推动作用,为合成有高度生物活性的物质,解决有生命物质的合成问题,提供了有利条件。

20世纪以来,化学发展的趋势可以归纳为:由宏观向微观、由定性向定量、由稳定态向亚稳定态发展,由经验上升到理论并应用于实践。

四、化学学科的分类

化学在发展过程中,依照所研究的分子类别和研究手段、目的、任务的不同,从传统的无机化学、有机化学、物理化学和分析化学四个基础分支过渡到无机化学、有机化学、物理化学、生物化学、高分子化学、应用化学和化学工程学等七大分支学科。还有与化学有关的边缘学科,如地球化学、海洋化学、大气化学、环境化学、宇宙化学、星际化学等。

化学的发展体现在两方面:一方面,为生产和技术部门提供尽可能多的新物质、新材料;另一方面,在与其它自然科学相互渗透的进程中不断产生新学科,并向探索生命科学和宇宙起源的方向发展。

参考文献:

[1]徐景达.有机化学.人民卫生出版社,1997.

[2]谢协忠.水分析化学.河海大学出版社,2003.

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关键词: 高中化学 教学策略 趣味性《普通高中化学课程标准(实验)》中讲道:新课程应该激发学习化学的兴趣,乐于探究物质变化的奥秘。在课程的不断改革过程中,趣味性教学模式应运而生。在研究了相应教学理论后,结合自己的教学经验,从原因、意义、方法三个方面感悟化学教学中的“趣”。

一、高中化学教学需要“趣”的原因

很多学生进入高中后发现,高中化学知识要比初中的深奥难懂,学习之前很多学生已经在思想上打了退堂鼓,学习积极性不高。高中化学教学难度较大,一节课中教授的知识点多,这让很多教师在教学过程中采用讲授这种单一的教学手段,枯燥乏味,不能激发学生学习兴趣,必然导致学生成绩不理想。学科的这种特点和现状要求教师努力创新,改革教学方法,通过教学中的“趣”尽可能激发学生学习化学的兴趣,从而提高学生化学成绩。

二、高中化学教学推行“趣”的意义

教学之“趣”,关键就在于“趣”字。教学过程中合理运用“趣”,可以激发学生学习兴趣,调动学生的好奇心和学习动力,让学生积极学习,从而变被动学习为主动学习,大大提高学习效率,提高学生学习成绩。这种科学而高效的教学方式既增强学生学习效果,又减少老师教学难度和工作量,可谓一举两得。

三、高中化学教学实施“趣”的方法

趣味教学模式是在高中化学教学现状下提出的,由于多方面原因,在实际教学过程中得不到广泛应用。所以要想用好这种模式,必须先在教师思想中融入“趣味教学”这个概念,并结合自己的教学实际进行反思和总结,积累出属于自己的趣味教学模式和方法,从而让教学之“趣”在教学过程中不断体现出来。下面我结合教学实际,谈谈自己在教学过程中对趣味教学的利用。

1.学会在教学手段中体现“趣”

学生眼中的有趣往往和“游戏”两个字挂钩。如果能把化学和游戏结合起来,则能很自然地在教学中融入趣味性。

(1)运用化学知识和游戏结合的多媒体动画

如在人教版高中化学选修1第三章《探索生活材料》的复习教学中,我从网上下载了flas“材料分类游戏”,检查学生对材料这一章的掌握情况。在这款游戏中列举出了很多生活中遇到的材料,学生可以拖动鼠标将这些材料分别归类,放入相应材料框中,如果出现错误,则游戏结束,从头再来。这样就可以进行比赛,看谁做得又正确又快。实践证明,采用这样的教学方式学生学起来既开心又轻松,掌握情况接近100%,比单一讲授记忆好很多。我比较喜欢这样的教学方式,课堂气氛活跃,设计方便,但是这种方法唯一的缺点是需要学生在多媒体教室中听课,有的学校资源有限,这种教学方式就不太行得通。

在学习完人教版高中化学选修5第三章第4节《有机合成》后,我组织班上同学开展了一节《有机合成竞赛》课,把班上同学分为4组,每组由一位同学担任组长,再把有机合成的内容融入比赛中,分为必答题、连线题及抢答题,最后归总每组分数,分数多的一组可以得到小礼物。学生在课堂中表现得很活跃,大家都积极思考,有些平时上课没有弄懂的知识就在这样的竞赛中通过大家讨论,反而掌握得更好,这样一节课可能比上几节《有机合成》的复习课来得更有效、更实在。

(2)运用多媒体视频引入化学知识激趣

在人教版高中化学必修2第三章第1节《甲烷》的教学过程中,我选用了一段可燃冰的发现和开采的视频给学生看,让学生从视频中了解到可燃冰里的成分,从而对甲烷有更进一步了解的兴趣,再开展教学时,学生会有一定的知识储备,学习起来比较有兴趣

在人教版高中化学选修2第二章第2节《海水的综合利用》的教学过程中,我也是采用播放视频的方式,播放海水制盐的视频,以此为切入点提出问题,让学生分析海水制盐的过程与反应,最后回放视频进行印证,比直接讲解更能让学生接受。

2.在实验教学中融入“趣”

实验教学的魅力很大一部分在于激发学生兴趣,如果让实验变得和魔术一样精彩,则更能让学生着迷,实验激趣主要运用于新课教学过程中。

在人教版高中化学必修1第三章《钠》、《过氧化钠》的教学过程中,我采用魔术实验方法进行教学。讲钠和水的反应时,我做了“滴水点灯”实验,让学生通过实验思考,“为什么水滴到酒精灯上可以生火”?提醒学生酒精灯灯芯上我事先放了钠。在讲过氧化钠和水的反应时,我做了“滴水生火”的实验,向用棉花包裹的过氧化钠滴水,发现棉花着火,分析原因。在讲过氧化钠和二氧化碳的反应时,我做了“吹气生火”的实验,向用棉花包裹的过氧化钠吹气,发现棉花着火,分析原因。这几个实验都像魔术一样有趣,学生对此相关知识很感兴趣,积极学习。

不断感悟高中化学教学过程中的“趣”,可以让教师的教学工作事半功倍,可以让学生学习积极性不断提高,学习效果明显加强。在高中化学教学实践中完善趣味教学,值得每位化学教育工作者不断研究和改进。

参考文献:

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Abstract: This paper briefly introduces the teaching content, objective, task and application of the organic spectral analysis course. The teaching content reform, teaching method improvement, reading and unfolding spectrum, and teaching mode reform of the organic spectral analysis course are mainly reviewed.

关键词:有机波谱分析;教学改革;能力培养

Key words: organic spectral analysis;teaching reform;ability cultivation

中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)22-0248-01

0引言

人类社会各种科学活动与生产活动的最终目的是为了改造客观世界,而要达到这个目的,首先必须认识客观世界。有机波谱分析则是人类认识有机物质世界的重要手段。而在分子生物学、天然有机化学、有机合成、药物学以及石油化工、环境科学、材料科学、生命科学、能源科学和国防科学领域中,无论从化学基础研究方面或是化工生产控制方面,有机波谱分析所起的作用是毋庸赘言的。

有机波谱分析包括紫外吸收光谱法(UV)、红外吸收光谱法(IR)、核磁共振波谱法(NMR)和质谱分析法(MS),这四种波谱法是测定有机化合物强有力的工具,其特点是准确、快速、用样少,为现代有机分析所不可缺少[1]。有机波谱分析不仅在化学领域,而且在生物、医药、环境、材料、食品、卫生等领域都有极强的实际应用背景,因而在以化学为基础的很多专业占据非常重要的地位[2]。有机波谱分析课的主要任务就是在学习有机波谱解析的基本概念、基础知识、基本理论及各类化合物波谱特征的基础上,以培养学生认识图谱、解析图谱的能力为宗旨,引导学生通过对大量有机化合物的UV、IR、NMR和MS等标准图谱(或数据)的分析、比较、归纳、总结,掌握常见同种类化合物的各种光谱(或数据)特征规律,将这些特征和规律应用于较简单未知有机化合物的结构确定中。有机波谱分析课程因其数据、谱图多而复杂,涉及的物理知识、有机物立体结构知识、仪器的构造及原理等内容繁杂,因而一直是教师难教、学生难学的一门非常重要且与时俱进的必修课。为此,我们在教学实践中进行如下改进,并收到了良好的效果。

1教学内容的改革

有机波谱分析的教学目的是 通过本课程的学习,使学生掌握红外与拉曼光谱、紫外―可见光谱、核磁共振氢谱及碳谱和质谱的基本原理、有关概念、影响波谱的因素及各种类型有机化合物的波谱特征,并具有较强的解析能力,能综合分析结构较为复杂的有机化合物的多种谱图,了解四大谱仪的构造及工作原理,具有一定的测试操作能力。根据该门课程的教学目的与要求,结合时展需要,较前增加拉曼光谱和碳谱知识,使学生及时了解该学科最新的发展动态和前沿知识,拓宽知识面,扩大教学内容和信息量。在教学中,通过列举平时收集的形象而通俗易懂的实例来帮助学生理解抽象的理论和概念,并加深和给力于学生对抽象概念、理论及仪器工作原理的了解和记忆。根据理论教学要求,调整实验教学内容,使理论教学和实验教学相辅相成。理论联系实际,将老师搞科研合成的样品让学生在教学实验测试,在老师的指导下进行图谱解析,通过设计和完成实验内容,培养学生的创新精神、求知欲、动手能力以及应用所学的理论方法解决实际问题的能力,提高学生的综合素质。

2教学方法的改进

由于该课程所涉及的概念抽象、理论繁多、图谱繁杂、仪器结构复杂、数据众多、知识面太宽,因之运用传统的教学方法使学生难以掌握其学习内容。而我们充分运用多媒体教学和板书相结合的方法,为有机波谱分析课程教学提供了丰富多彩且生动形象的教学方法,这样既增强了理论教学的活力,又取得了好的教学效果。如我们利用以计算机技术为核心的多媒体技术,集文字、图形、数据、音频、视频及三维动画于一体的展现仪器工作原理、图谱形成过程、仪器的使用与操作、图谱解析等内容,同时还用4h时间让学生观看南京大学、北京大学、中山大学、兰州大学和华东理工大学的有机波谱分析教学片,这样在很大程度上调动和激发了学生学习积极性,加速了学生的感性认识和接受能力,改被动听讲为主动求知,使学生在有限时间内顺利掌握了解了四谱知识。为克服把黑板教学改为看电影式的“电灌”教学,我们在以多媒体教学为辅的教学过程中,仍坚持传统的板书教学为主,从而起到了事半功倍的好效果。

3识谱和解谱是学生的核心

由于本课程是以培养学生识谱、解谱能力为核心,故图谱解析训练是有机波谱分析中非常重要的一环。而识谱解谱能力最终要归纳为完成图谱的“解析”。所谓图谱解析既要正确答案,又要深入剖析,故学生在此过程中所需要做的事情很多:需要挖掘很多信息、查证很多的资料和数据、完成结果、归属指认、报告等。此外很重要的是,对某一图谱解析越充分,越深入细致,学生自身的收获也越大,体会也越深刻。因之我们一方面让学生演做大量的有代表性的各类有机化合物图谱解析习题,另一方面将校内外科研工作者所测样品图谱进行集体讨论解析,从而将理论用于实践,学以致用,提高了学生分析问题和解决问题的能力及初步的科研能力。

4教学模式的改革

“厚基础、强能力、宽口径、重创新”是与时俱进培养有综合素质复合型人才的方向,在保证教学质量与效果的基础上,注重培养学生的综合素质,采用课堂上讲授为主、问答、讨论、演示为辅的多种灵活多样方式丰富教学手段,不仅有利于培养学生的创造性思维,而且利于培养创新型人才,以提高教学质量。在课堂授课中,注重向学生介绍有机波谱分析在科研和实际分析测试中的应用,并结合我们的科研实际和应用,讲四谱分析的新方法、新手段、新理论,提高学生的认知能力。将学生做毕业论文合成的样品进行检测、作图,教给他们解析方法,让学生独立解析图谱、分析结构,加深学生对有机波谱分析分析方法的理解和应用,做到“授人以鱼不如授人以渔”,从而提高学生的学习兴趣,扩大学生专业适应面,彰显教学改革成绩。

参考文献: