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化学的基本反应范文1
1绿色化学的概念及对化学教学的意义
1.1绿色化学的概念绿色化学是相对传统化学提出的理论,是指在化学反应过程中不产生对环境有害的化学物质,同时与反应相关的每一种化学物质或者成分都能够被利用起来,化学整个反应过程几乎是没有任何污染所以称作绿色化学。绿色化学的要求不仅是化学反应生成物被全部利用起来,不涉及任何染污及废物排放,而且反应物、催化剂也是没有任何污染性的,真正实现了化学反应全程的无污染、无排放。绿色化学将人们所有的化学知识和技术进行最有效的融合应用,将所有的化学反应进行绿色化设计,针对每一种反应材料、反应产物进行全面的污染物与有害物的再利用设计,实现了整个化学反应绿色化体系,在解决污染问题的同时还扩大了资源的使用充分度,减少了资源浪费。
1.2绿色化学对化学教学的意义高职院校承担着为社会培养实用型人才的重要任务,传统的化学教学模式仅仅能够适应传统化学工业生产需求,而对于当今社会追求绿色经济的发展趋势则无法适应,因此在高职化学教学中加入绿色化学教学是为了将来化学专业人才进入社会之后能够更适应当今的化学工业发展趋势,使学生拥有绿色化学的基本理念以及基础能力,在实际生产中将这种能力有效发挥来创造绿色经济价值。从另一角度来说,当前我国的绿色化学研究尚处于初级阶段,无论是化学工业整个行业的人才专业水平,还是与化学工业相关的科研人员数量,都存在着很大的市场空缺,因此培养绿色化学理念的专业学生也是行业的迫切需求。
2绿色化学教学发展及在高职院校中的应用现状
2.1绿色化学教学发展绿色化学教学理念在全球范围内受到关注是自2001年美国总统布什向世界各国呼吁“在教学与工业发展中加入绿色化学理念”之后开始。这一理念原本已经在国际上出现,只是尚未受到各国关注而处于极度缓慢的发展状态中。当因化学污染产生的环境问题日益严重,绿色化学的需求变得更加迫切,无论是工业国家还是非工业国家都开始投入对绿色化学课题的研究,并且将这一课题运用到教学过程中,以促进绿色化学研究的有效推进。自1998年开始美国化学会的教育部门就与其它相关的环境部门做出了联合协作的决定,他们将绿色化学教学材料编写与课程的规划列入了教育计划中,教育部门还专门针对绿色化学进行了多次高中化学教科书的修订。其中就将绿色化学的基本理论、原则和意义作为专门性教学任务进行设计,扩大了绿色化学在高中化学教学中的影响力。我国目前在绿色化学的相关研究上有极大的空缺,因此在化学教育中也较少涉及绿色化学的相关理论,除了基本的绿色化学研究不足之外,当前的化学教育模式与体系也存在着很多不完善的方面,使绿色化学在高中化学教育中的融入面临难题。绿色化学在教学中加入需要由各方力量的支持,针对目前我国的绿色化学研究水平来说除了需要由化学科研工作者进行深入理论与实践研究之外,还需要有国家环保事业的共同支持,而如果再将其渗入到高职化学教育中则又需要教育部与政府的支持。只有当绿色化学建立起相对完整的理论体系,并且研究达到一定深度时才能将其作为教学手段与具体的教学活动结合起来。目前不仅是国内,纵观全面的环境形势都处于一个非常紧张的状态,各种污染类型时刻在制造着不同程度的污染物,同时由于人们在经济为第一目的的长期发展过程中对地球资源与能源的大量开发,全球资源紧张形势也是当今重要的时代问题。绿色化学理论能够很好缓解资源紧张及环境污染问题,因此即是未来化学工业发展的主要方向,也是人们寻求缓解资源与环境问题的重要途径。
2.2高职院校绿色化学教学应用现状目前我国的高职院校对绿色化学教学内容的涉及率几乎为零,大部分高职院校在化学教学中没有任何绿色化学意识,甚至有许多化学教师也从未认识和了解过绿色化学的相关理论。长期处于传统化学教学模式下的我国的高职化学教育尤其对绿色化学教学有着非常迫切的应用需求,而我国的教育环境暂时又不具备将绿色化学教育全面落实到化学课程中的条件。所以就需要教师对课程和教学方式进行调整,认识并学习绿色化学的基本原则与意义,在教学过程中加入绿色化学理念,使这种优秀、先进的化学理论能够被更大范围地普及,为未来我国绿色化学研究水平的有效提高提供支持。
3高职化学教学渗入绿色化学教学方法的途径
3.1加强对绿色化学教学的重视作为化学教学课堂的主导者化学教师应当能够对绿色化学的理论进行全面深入的了解和学习,掌握了基本的绿色化学原则和理论之后再将其进行具体教学方式的改变,从而实现绿色化学教学与高职化学课堂教学的融合。教师认识绿色化学需要从其最基本的价值和意义入手,全面掌握绿色化学的现实意义和在可持续性发展中的作用,然后再深入了解具体的绿色化学知识,扩展自身对绿色化学的眼界,强化认识。教师需要对自身已经掌握的绿色化学相关理论进行整理、宣传和推广,宣传与推广的对象不仅是在课堂上对学生进行理论教学,还包括在化学教师交流活动中、在化学行业研究讨论会上等。只要是能够进行创新思想交流的场合就将绿色化学的影响扩大到这个场合中。最后,重视对学生绿色化学理念的培养,自身首先应当有清晰的理论思路,同时对绿色化学有足够的重视,然后才可能在具体教学活动中加入绿色化学的教学元素。
3.2编写绿色化学专用教材绿色化学是一个专门性学科,其研究对象有着极大的共性,因此如果能够将其以专用教材的形式进行普及,对于绿色化学教学以及学科的发展都有着非常关键的推动意义。编写的专门针对绿色化学的教材需要做到最基本的两点要求:一是对传统化学反应式进行优化,向绿色化学的标准靠拢;二是对绿色化学进行系统整理,使之成为一个完整的学科体系。从第一点要求来说,要实现这个目标具有较大的可实施性。例如对于工业化学中硫酸的制作有多种方法可以实现,工业硫酸的生产一般是通过接触法来实现的,这一反应中首先大量的废物、废气,根据绿色化学的理论对废物、废气进行再次利用使其转化为可被其它化学工业利用的原料,就实现了绿色化学的目标,硫铁矿在燃烧过程中产生的废渣由于含有丰富的铁元素,如果按传统的处理方法不进行再利用必然会造成资源的浪费,而以此作为炼铁原料进行回收利用,既避免了废物污染又提高了资源利用率。接触法制硫酸产生的废气含有SO2,是一种有害的环境污染气体,如果将其与石灰乳或者氨水接触进行反应,就能够产生具有利用价值的石膏或亚硫酸铵。这就是绿色化学原则的表现,既避免了化学工业生产产生的废物、废气污染,又将其利用转变为其它工业原料或材料,实现了资源利用率的提高,而且也有效控制了对环境的污染。从第二点要求来说。绿色化学专用教材应当有完整的学科体系,因为高职化学教学需要以此来作为学生全面学习和认识绿色化学的基础,所以在教学编写时应当对绿色化学进行全面系统的理论和资源整理,从基本的基础理论入手对绿色化学的理论、实践研究、应用价值、化学原理等进行有效的梳理,以发挥在教学过程的实用性价值。
3.3优化实验教学方式将绿色化学的理念运用于实验教学中是实现绿色化学教学效果有效提升的重要手段。对于化学教学来说实验教学方式本身就有着非常关键的教学意义,也是最利于学生深入接触化学理论和现实意义的有效手段,绿色化学所关注的对工业化学反应过程的绿化和优化基本上都是基于化学实验手段实现的,所以实验教学中渗入绿色化学的理念是一项非常重要的教学改革途径。首先开发微型实验。在许多重要的化学实验中其用到的化学试剂是具有一定污染性或毒性的,对这种实验进行微型开发,运用更少的原料和更小的反应规模来说明化学原理,既实现了教学目的,也减少了反应产生的污染。这种具有污染性和危险性的化学实验在高职化学课程中是非常普遍的,例如氯气的取用过程如果一旦发生泄漏就会对人体造成伤害,同时还会污染环境,微型实验就是减小氯气的取用量,设计小规模的实验选择用针管来取用就能够有效避免因此产生的污染问题。
4结束语
化学的基本反应范文2
关键词:医学有机化学 教学 探索 知识结构
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)12(b)-0236-02
有机化学是一门集理论性、实践性和系统性为一体的学科。医学有机化学是医学、药学以及生命科学等相关专业的基础课程之一。它衔接无机化学,并为后续的生物化学、微生物学、免疫学、药物化学、药理学和医学检验等课程提供了必备的基础知识和基本理论。医学有机化学的内容虽与化学、化工、生物工程等专业的有机化学课程大致相同,但教学的侧重点、教学的方法须有所差异,对任课教师也提出了更高的要求。笔者从自身的教学实践出发,从以下4个方面谈医学有机化学教学实践中的
1 了解学生化学基础
笔者所在学校的医学专业面向全国招生,而现阶段各省或地区的高考政策不尽相同,部分新生参加了化学学科的高考,因而具有较为系统的中学化学知识结构,同时对基本的元素、物质以及化学反应有一定的认识,这类学生具备较好的学习医学有机化学的基础;另有部分考生,未参加化学学科的高考,在高中阶段学业水平测试之后便停止了化学的继续学习,这部分新生的中学化学基础薄弱,普遍存在概念模糊,对元素、官能团的认知不清以及对化学反应几乎一无所知的问题,这些问题导致这部分学生学习困难,课堂参与度低,进一步导致学习兴趣和信心的丧失,最终难以顺利完成该课程的学习任务。针对不同生源的中学化学基础参差不齐的情况,我们不仅需要在合班上课时考虑班级合理编排,更需要在课堂教学中照顾到基础薄弱的学生,同时满足基础较好的学生更高的学习需求。另外,我们尝试适当安排时间对基础薄弱的学生单独进行中学化学的重要知识点的回顾和讲解,将有利于这部分学生跟上该课程的课堂教学进度,也有助于他们对后续课程的学习。
2 引导学生系统建立有机化学知识结构
多数有机化学教材,包括该校使用的医学有机化学教材均按照化合物类型(如烷烃、烯烃、炔烃、芳烃、醛酮、羧酸及其衍生物、糖、氨基酸和蛋白质……)进行章节编排,虽利于学生依据化合物类型建立知识结构,但各章节内容仍稍显分散,知识点较为繁杂,学生掌握不易。为了学生能够从最基本的有机化学概念、原理出发建立完善的有机化学知识体系,我们有意识地加强了绪论部分尤其是关于有机结构和有机反应的基本理论的阐述。比如:绪论中我们介绍有机化学反应包含两个基本的组成:反应物共价键的断裂以及产物共价键的生成。共价键的断裂方式只有两种:异裂和均裂。前者产生自由基,后者产生离子对,两者均为有机反应的活性中间体,大多数有机反应与这两种活性中间体的生成及参与有关,从而派生出有机反应的三个基本类型:自由基反应、离子型反应(亲核或亲电反应)以及协同反应。在后续章节的讲解中,我们将具体反应归属到上述基本反应类型进行讲解。比如:讲解烯烃的化学性质时,引导学生关注碳正离子如何形成、如何稳定以及如何参与化学反应;讲解羟醛缩合时,引导学生关注碳负离子如何形成、如何稳定以及如何参与亲核反应。这样不仅让学生能够从根本上理解反应,并且能够围绕基本反应的类型及活性中间体,将内容庞杂的知识点进行归类并逐步建立相应的知识体系。
3 注重有机化学与医学的学科交叉
有机化学之所以成为医学专业的基础课程,不仅因为有机分子是构成动物、植物体的基本单位,体内的物质转换及能量传递也均与有机化学反应息息相关。在医学有机化学的教学中,我们有意识地引入相关的医学知识,在强化对知识点理解的同时,阐释相关的生物学或医学现象,从而提升学生对有机化学的学习兴趣和热情。例如:在讲解立体化学这一章节时,我们开篇即以“反应停”(沙利度胺)事件为例,让学生认识到确定化合物立体构型的重要性。在20世纪50~60年代,“反应停”在临床上被普遍用于抑制孕妇的妊娠反应,但随之而来的大量“海豹畸形婴儿”的出生使该药物被禁止使用。后来的研究表明,当时使用的药物“反应停”实际为一对对映体混合物,即安全的R构型及致畸的S构型的混合物。通过这一实例,学生自然意识到立体化学对于有机化合物结构的重要性,课堂专注度也显著提高。
在具体章节的讲解中,我们还尝试以常见药物分子为例来阐释相关的官能团或者分子片段,做到医学、药学知识与有机化学知识点的融合。比如:在羧酸及其衍生物的讲解中,我们以青霉素等为例向学生介绍了含特殊结构片段――“β-内酰胺”的一类抗生素,使学生对酰胺的理解得以强化。同时,我们还对青霉素的发现、发展和临床应用背景进行了介绍,从而一定程度上激发了学生对医学研究的兴趣。如图1
4 传统教学手段与现代教学手段相结合
有机化学虽然是一门经典的理论学科,但是课程讲授中也需要表达有如电子轨道、分子轨道、化合物空间结构以及反应机理、反应历程等较为具象化的内容,因而多媒体的使用可以帮助学生理解和记忆相关内容、培养空间思维能力,从而提高教学效果。多媒体课件中,内容的呈现方法还应做到多样而丰富,比如:我们课堂上利用Flas等形式向学生展示反应历程、反应现象以及部分实验的操作方法,取得了很好的效果。此外,在教学中仍然需要板书课堂内容的提纲和要点,以便于学生课堂记录并迅速把握重要的知识点。
参考文献
[1]陆阳,刘俊义.有机化学[M].8版.北京:人民卫生出版社,2013.
化学的基本反应范文3
一、高中有机化学的知识体系
高中有机化学知识建构在学生已有知识和经验之上.从内容上看,九年级化学出现了煤和石油、天然气、乙醇、蛋白质、糖类、油脂和有机合成材料的相关知识.让学生知道一些基本的常识,了解有机化合物特点,为高中《化学2》中有机化学和《有机化学基础》的学习奠定了基础,符合认知规律,体现了课程标准提出的“认知性学习目标”、“技能性学习目标”、“体验性学习目标”的水平从低到高的要求.有机化合物的组成与结构有机物的结构、分类和命名是学习有机化学的基础.确定有机物的组成和结构时,教材介绍了科学家及现代化学中常用的一些方法.有机物结构的介绍并没有涉及具体的有机化合物,重点放在系统的、较抽象、具有规律性的有机化学基本知识上,如有机物中碳原子的成键方式、有机物结构的表示方法、同分异构体的识别等.有机化合物的性质与反应结构决定性质,有机化学中,官能团决定了有机化合物的类别和化学性质.教材中介绍有机物的性质和反应时,均是通过典型物质的性质来归纳、演绎具有相同官能团的同一类别的物质的性质和反应.也是在学习有机物性质的同时认识了基本的有机反应类型:取代、加成、氧化、加聚、缩聚等.有机化合物的合成与应用教材在介绍完有机物的性质之后,紧接着出现了有机物的合成.从简单的由乙烯合成乙酸乙酯,再到稍微复杂的有机物的合成.对学生而言,合成时要考虑到选料的选择,经历的过程,还要综合考虑需要的条件.当然学生学习有机物的合成和应用还能更直接的体会到有机化学的价值,可以更好的服务和造福人类.
二、高中有机化学的知识体系的特点
组成与结构的复杂性和无机物相比,有机物数目众多,其原因是:①有机物组成丰富.不同的有机物中,碳原子数量可以是1、2个,也可以是几千、几万个.很多有机物不仅含有碳、氢元素,还含有S、O、N、P、Cl、Br等元素.②有机物结构多样性.首先,碳原子的成键方式多样;其次,有机物存在同分异构现象.分类与表征的困难性有机化合物的反应主要是官能团发生变化,官能团是对有机物分类的依据之一.然而,很多有机物拥有两个或两个以上的官能团,此时,对它们进行分类就显得比较复杂.此外,描述有机物可以采用多种方法.有结构式、结构简式、键线式等.有机物还可以直接用分子式、最简式、电子式表示,也用比例模型和球棍模型表示其空间构型.性质与反应的丰富性有机物在发生反应时,分子的各部分可能都受影响,使得有机反应就变得非常复杂.具体体现为:①副反应很多.由于有机物的分子中各部分相互影响,就使得反应并不限定在分子某一特定部位发生,往往并不是按照某一个反应定量进行,常常会多种反应同时进行.②反应条件影响大.反应条件的变更往往会产生完全不同的产物,有机化学反应的条件控制就显得更为重要.③不同官能团之间相互影响.很多有机物往往含有多个官能团,而官能团的不同决定了性质的不同,所以很多有机物在与另一种物质反应时往往会发生多重反应.合成与应用的多样性不同的官能团性质不同,转化的方式也不同,有机物的合成有时就会出现多种选择.比如:由乙烯合成乙酸乙酯,最终是乙醇和乙酸发生酯化反应得到,乙醇来自乙烯先与水的加成,乙酸则可以有多种路线合成:可以先由乙醇催化氧化到乙醛,乙醛再氧化到乙酸;也可以由乙烯氧化到乙醛,乙醛再氧化到乙酸;还可以乙烯直接氧化到乙酸.
三、高中生学习有机化学的能力要求
化学的基本反应范文4
关键词: 初中化学 高中化学 衔接
初中化学是最基本的化学知识和技能的“入门”教学,强调定性分析,更多时候只要求学生记住现象或结论。高中化学则要定性和定量相结合,既要做到“知其然”,又要做到“知其所以然”。而且高中化学学习要求学生有较强的理解能力,做到理解后记忆,并能将学过的知识进行提升,学会“举一反三”。如果学生还是单纯地死记硬背,则会事半功倍。此外,高中教学课容量大,进度快,知识点多,综合性强。
可见,高中化学不论是在学习方向,还是学习方法上都与初中化学存在着很大的差异。因此,初高中化学的衔接对刚跨入高中校门的新生来说显得尤为重要。只有教师做好了初高中化学的衔接,学生才能在将来的化学学习过程中大显身手。为了顺利解决初高中化学的衔接,教师可以采用以下几种方法。
一、摸准学生实际,进行“因地制宜”的教学。
俗话说得好:“知己知彼,百战不殆。”我们应该在了解了学生学习化学和掌握化学知识的真实水平后,联系学生实际,制定出相应的教学方案。
1.认真了解学情,做到有的放矢。针对初、高中知识的衔接点进行摸底测验,掌握学生的薄弱环节。对高一新生的中考情况要进行认真分析,对中考中与高中进一步学习密切相关的内容的掌握情况要心中有数,以使复习更具有针对性,真正做到有的放矢。
2.灵活选择方法,“集中”“穿插”并举。对初中部分化学基础知识和部分缺失内容进行“集中”复习,如化学用语、物质分类、金属活动顺序、元素化合价、酸碱盐相关知识、元素化合物知识等进行系统复习。其他内容“穿插”在学习过程中加以补充,使初中所学的化学知识融入到新知识框架之中,将旧知识升华到一个新的高度。
二、认真钻研教材,熟悉初、高中教材中的知识体系和内容。
为使教有所依、学有所循,教师应对初中知识体系作全面的了解,明确哪些知识内容在初中已基本解决,哪些知识在初中出现而实际上并未完全解决或被忽略了,哪些知识点与高中化学有着紧密相关的,或应在高中阶段拓宽和加深的,等等,应做到心中有数。认真找出初高中知识的结合点,完善知识的衔接,这项工作的成效将直接影响到高一学生对化学课的学习质量。因此,认真钻研教材,熟悉初、高中全部教材的体系和内容,对抓好高中化学教学十分重要。现将初中化学和高中化学衔接过程中的几个重要知识点罗列如下。
1.初中教材中出现但不作要求,高中教材中没有出现但作要求的内容:(1)元素在自然界中的存在形式;(2)同素异形体;(3)用电子式表示物质的结构;(4)两性化合物及典型两性氧化物。
2.需在高一时继续加深和完善的知识:(1)氧化―还原反应。初中化学只从得、失氧观点简单地介绍有关氧化―还原反应,高一化学则从化合价升降、电子得失观点即从本质上来介绍氧化―还原及应及氧化―还原反应方程式的配平。(2)结构理论的初步知识:①初中化学只举例介绍原子核外电子的排布情况,高一化学介绍了核外电子排布的基本规律,给出了1―18号元素的原子结构示意图;②初中化学只列举有关“离子化合物”和“共价化合物”的简单例子,高一化学则在此基础上介绍了离子晶体、分子晶体、原于晶体的概念结构特征和物理性质等。
由上可知,高一化学教材中对于化学基本概念和基础理论较初中化学更为完善、更为严密,也更兼顾科学性和学生的可接受性。
3.化学计算部分:(1)有关溶解度的计算。初中只要求掌握一定温度下饱和溶液中溶质质量、溶剂质量、溶解度三者之间的换算。但温度改变,溶解结晶问题的计算是中学化学计算中的一个较为重要的类型,也是高考中常见的考点。在高一年级时要适当补充。(2)“差量”法的应用。此法在中学基础计算中应用较广,初中阶段则不要求学生掌握,在高一化学要结合有关新课内容补充讲解并使学生通过连续逐步掌握。
4.实验室制取常见气体:初中已学过O2、H2、CO2气体的实验室制法,并分别介绍其反应方程式,使用仪器装置等内容。高一化学要结合Cl2、HCl、SO2、NH3等气体的实验室制法从反应原理、反应装置、收集方法、注意事项等四个方面对此加以归纳,并将之扩大为学习气体制法的一般方法。
三、根据课程特点及学生实际,寻求有效的教学方法和手段。
初中教材现以实验直观教学为基础,以形象思维和机械记忆为主,学生对化学知识的认识多而原理少,高中教材则注重从微观定量的角度揭示事物的本质,注重化学概念和原理的推导过程、产生条件,以及它们的灵活应用,由于知识面的拓宽,有了更多知识迁移机会,因此高中化学教学要注重理论的指导作用和知识灵活运用,以及知识的总结归纳。
四、根据初、高中化学课程的不同特点,对学生的学习方法做出有效的指导。
初中生学习化学的方法主要是记忆、重现、简单模仿。这种较为机械、死板的方法不适应高中注重能力与创新的要求。高一年级的教师有责任指导学生改进学习方法,使之适应高中化学的学习,学习方法的正确与否是决定能否学好化学的重要环节。课堂上教学生学会某些知识,是为学生课外学会更多知识所做的铺垫。学生学习方法的指导应贯穿于教学的各个环节中,应结合教材中的不同内容对学生各种知识的学习给予具体指导。
古人说:“授人以鱼,只供一饭之需;授人以渔,则终身受用无穷。”教学生如何学习,使学生能有效、正确地进行各种知识与技能的学习是授人以渔之举,也才达到教书育人的真正目的。
五、关注学生心理衔接,使其进行健康平稳过渡。
高一新生在生理上正处于从少年向青年转变的特殊阶段,教师要抓住其学习心理从“经验记忆型”的被动接收知识向“探索理解型”主动学习知识的转变时期,帮助学生调节好心态,稳定好情绪。建立平等、和谐的师生关系,经常地对学生给予鼓励性评价,增强学生自信心,使其尽快进角色。
总之,初高中化学的衔接不但是知识的衔接,教学方法的衔接,而且是学习方法、学习心理与能力培养的衔接,它们相辅相成,互为促进。在教学实践中,我们应重视其内在联系,综合考虑学生各方面的需要,使之尽快适应高中阶段化学的学习,并不断提高学习水平。
参考文献:
[1]课程的反思与重建.北京大学出版社.
化学的基本反应范文5
关键词:普通化学;教学改革;绿色化学
中图分类号:O6-4 文献标识码:A
文章编号:1005-913X(2013)01-0127-01
普通化学主要内容是以包括化学热力学和化学动力学的化学反应基本规律和物质的微观结构理论为主线,其理论性强、概念抽象,也使得学生缺乏学习兴趣以及学习的自觉性和主动性,这也增大了普通化学教学的难度。
一、增加体现化学与不同专业间的交叉性内容
在了解学生专业背景的基础上,针对具体专业特点,授课过程中在教学内容基本相同的前提下,应该对不同的专业区分对待。教学过程中既要注重对化学基础知识的讲解,又要不断引进一些与学生所学专业相关且与化学相关的科学技术发展成果,关注交叉学科的前沿、热点知识,让学生们感觉到化学实际上在他们未来从事的行业中有着重要地位和强大生命力。这样不但开阔了学生的眼界,同时提高了学生学习化学的积极性,也提高了学生的创新能力。比如给材料专业学生授课时,在沉淀—溶解平衡一章中,可以介绍用沉淀法制备纳米粉体的知识,使学生感觉到纳米材料的制备并不是遥不可及的。
二、增加与日常生活相联系的具体实例
将化学与日常生活联系起来,引入一些典型生动的具体实例;增加一些图片性、视频性的现实、热点、典型的内容。通过形象、生动、直观的日常生活中的实例和图片、短片等形式,调动学生的积极性和学习兴趣,活跃课堂气氛, 使学生在思想上产生共鸣,有利于拓宽学生的知识面,便于学生对知识的理解和掌握。比如讲解沉淀-溶解平衡时讲一下三聚氰胺毒奶粉事件:三聚氰胺促进沉淀形成,即增加肾结石的危险,尤其对于婴幼儿,每天饮食基本就以奶粉为主,含有三聚氰胺的奶粉加剧了肾结石的形成。
三、增加与中学化学衔接内容
目前中学课程进行了改革,为了拓展学生的知识面,中学化学增加了许多内容,有部分内容与大学的普通化学有重复的部分,但是又不完全相同,但是在授课的过程中,有些学生听到这部分内容时,觉得自己中学阶段已经学习过了,不重视,也不能认真听讲,这样即使是不同部分也没有引起学生的重视。因此增加中学化学与大学化学衔接的内容,便于学生能够很快的进入大学普通化学的学习系统中来,同时也能区别好大学化学与中学化学的不同点,不会产生大学化学是对中学化学简单重复性学习的观点。要特别注意化学基本概念的层层递进和铺垫过程。而对于教材中为体现知识体系的完整性而与中学教材重复的内容,教师只需交待概念, 让学生通过一定的练习或自学来进一步了解,这就首先要求普通化学授课教师了解中学化学的教学现状。比如在讲反应速率时,高中阶段用单位时间内物质的量变化表示反应速率,又进一步引申为单位时间内物质的量浓度变化,但都是用平均速率来定义的;而大学的普通化学中则主要是以瞬时速率来表示,考虑了反应进度的概念。
四、引入化学史料、化学前沿知识
借助化学史、化学重要发现、化学家故事内容,化学前沿的生动实例来说明化学在现实世界中的广泛应用,避免枯燥地讲授化学的理论知识,以减轻知识记忆方面的教与学的负担。一是让学生学起来有趣,二是让学生觉得学过之后有用,这样才能更好地调动学生的学习积极性和主动性,也有利于科学态度、辩证唯物主义世界观和良好习惯的培养。同时也可以讲一些关于我国的化学成就,使学生在求知中升华爱国主义情操。在普通化学的内容中,适当地延伸出一些现代化学的前沿领域、重大发现或目前的科研难题,让学生开阔眼界、启迪思维、激发兴趣。比如在化学动力学的教学中,可以介绍华裔科学家李远哲的分子束(离子束)碰撞器和埃及科学家泽维尔创立的飞秒化学,飞秒化学对过渡态理论有推进的作用。
五、引入绿色化学内容
绿色化学是更高层次的化学,体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用,是化学科学高度发展及社会对化学科学发展的作用产物。它的主要特点是原子经济性,即在获取新物质的化学过程中充分利用每个原料原子,实现零排放,既充分利用资源,又不产生污染。绿色化学的根本目的是从节约资源和防止污染的观点来重新审视和改革传统化学,从而使对环境的治理从治标转向治本。绿色化学教育是化学教育的前沿,又是化学教育发展的必然,如果要成为全面发展并具备高综合素质的大学生,就必须接受绿色化学的教育,培养绿色化学意识。在进行基础课教学时,对教学内容涉及有关绿色化学知识的方面,进行及时的、适当的知识加深与更新及思维的拓展。比如说在原电池的教学过程中,可以向学生介绍一节纽扣电池弃入大自然可以污染六十万升水,相当于一个人一生的用水,而中国每年要消耗这样的电池四十二亿只;一节5 号电池可以使一万立方米的土壤遭到污染。让学生知道绿色化学的重要性。
以上这几点内容可以融入到每一章节的理论知识的学习过程中,将理论知识与实际有机结合起来,也可以单独进行1~2节专题讲座课,使学生较为详细的了解一些先进的科学知识,还可以增加课堂讨论环节,先让学生自己去查阅相关资料然后自己来做一个简短的报告,大家再共同讨论。通过这些内容改革可以大大提高学生学习普通化学的兴趣和积极性。
参考文献:
[1] 翟林峰,杭国培,王华林. “无机化学”课程教学内容与方法改革研究[J].合肥工业大学学报( 社会科学版),2008 22(1): 94-96.
[2] 汪朝阳,李景宁.大学化学教学中绿色化学教育的渗透[J].大学化学,2001,16(2):19-24.
化学的基本反应范文6
物理化学是在物理和化学两大学科基础上发展起来的。它以丰富的化学现象和体系为对象,大量采纳物理学的理论成就与实验技术,探索、归纳和研究化学的基本规律和理论,构成化学科学的理论基础。物理化学的水平在相当大程度上反映了化学发展的深度。
物理化学不仅是化学、化工专业学生的重要基础课,同时也是药学、食品科学、生物工程、建筑工程、材料工程等专业学生的理论基础课[1~4]。该文中,笔者将针对目前药学专业物理化学教学中存在的问题,提出了几点提高该课程教学效果的体会。
1 物理化学在药学专业的地位
药学是连接健康科学和化学科学的医疗保健行业,它承担着确保药品的安全和有效使用的职责。药学专业培养具备药学学科基本理论、基本知识和实验技能,能在药品生产、检验、流通、使用和研究与开发领域从事鉴定、药物设计、一般药物制剂及临床合理用药等方面工作的科学技术人才。
物理化学与药学密切相关。新药设计、药物合成路线的选择、工艺条件的确定、反应速率及机制的确定都需要化学热力学及化学动力学基础;药物剂型的设计及研制,药物的稳定性及其在体内的吸收、分布、代谢都与物理化学原理密切相关。近年来纳米材料在药学中受到广泛重视,微粒分散系统在实现定时、定量、定位给药中能够发挥独特的作用,表面化学、胶体化学是其重要基础。事实上,从药物的研发、生产、贮存到药物的使用和吸收直至发挥作用,都与物理化学有关。物理化学也与药学各专业课的学习密切相关,是前期化学课程的规律总结,也是后续药学课程的理论和实验基础。
2 物理化学课程的特点及在教学过程中普遍存在的问题
我校的物理化学课程是药学专业大二学生的专业基础了,根据大纲要求设置理论课72学时、实验课27学时,要求学生在一学期的时间内完成热力学、动力学、化学平衡、相平衡等十章学习内容,学生普遍反映物理化学课程是“难学”的专业基础课,究其原因,这与课程特点有关系。
(1)物理化学理论性强,内容抽象,概念多、公式多、计算多,学生在学习过程中往往感到内容繁杂,理解吃力。比如:热力学状态函数“熵S、吉布斯能G、亥姆霍兹能F”的导出及理解,学生普遍反映对于这类抽象的内容在课堂上似乎听懂了,但课后再看还是不理解。
(2)物理化学非常重视使用数学和物理方法,通过数学的严密推导得出系统各物理量间定量关系,进而获得过程变化的规律。学生往往被繁杂的公式推导过程所困扰,在讲授功W的计算时,系统变化过程不同(等温条件、等压条件、绝热条件),计算的公式也不同,对于高等数学基础薄弱的学生而言,往往纠结于公式推导中的积分、微分,而忘了推导公式的目的,导致盲目使用公式而得出错误的结论,久而久之,打击了学生学习的积极性。
(3)物理化学课程主要讲授基础知识,教材中涉及与药学专业应用的实例较少,所以学生一般很难将理论知识与药学实践联系在一起,缺乏了学习兴趣。
3 提高物理化学课程教学效果的几点体会
3.1 重视绪论课的讲授,激发学生学习兴趣
托尔斯泰说过“成功的教学所需要的不是强制,而是激发学生的兴趣。”只有当学生对问题有了强烈的兴趣,才可能对问题大胆的去探究。学生能否大胆思考,善于思考,决定着学生能否能对知识牢固掌握和灵活运用。绪论是每门学科教学的第一课,也是课程建设中的重要一环。上好绪论课对于物理化学课程而言显得尤为重要。该课程是一门专业基础必修课,通过绪论的讲授,应充分调动学生的学习兴趣,营造学生主动学习的学习氛围。
一般,绪论部分包含三方面的内容:物理化学的任务和内容、物理化学的发展及其与药学的关系、物理化学的学习方法。在讲授过程中,我们可以通过设疑、举例、讲解的方法凸显物理化学的重要性。通过课堂提问“金刚石可以变成石墨,石墨能不能变成金刚石呢?如果想让石墨变成金刚石,需要施加怎样的外界条件呢?”,告诉学生这个问题可以通过化学热力学的知识进行预测,从而引出化学热力学,告诉学生化学热力学可以解决药物合成工业中的能量衡算与能量的合理利用、设计新的反应路线的可能性和反应限度问题。通过提问“为什么有些药物要求病人一天吃一次,而有些要求一天吃三次”,告诉学生类似的问题可以运用化学动力学的知识解答,告诉学生药物生产工艺条件的优化和工艺流程的选择、药物制剂的稳定性和有效期预算、药物在体内的吸收、分布、代谢等过程都设计化学动力学知识,化学动力学是解决这些问题的理论基础。
3.2 根据专业课程的要求,调整教学内容,做到有所侧重,适当取舍
第一,根据专业特点选择教学内容。结构化学是物理化学的重要组成部分,对于综合性大学化学专业的学生,这是必修课,但对于药学专业,结构化学与后续课程及实际应用联系较少,所以药学专业重点讲授化学热力学、化学动力学、电化学、表面化学、胶体与大分子系统。同时,电化学知识已在无机化学课程学习中有所涉及,应避免重复讲解。
第二,要求学生弱化对公式推导过程的掌握,重点把握公式的物理意义和使用条件。强调公式推导过程是为了更好的理解公式的物理意义及使用条件,完全掌握固然好,但如果无法掌握也不用过于纠结,重点是要把握公式的物理意义和使用条件,掌握各个公式的使用条件。
第三,降低理论难度,重点教会学生物理化学的思维方法。物理化学的抽象化、理想化的思维方法是学生感到物理化学难学的原因之一,但这种思维方法是符合认知规律的,学生通过物理化学的学习,应了解和学会这种思维方法。比如:理想状态是比较简单、容易考察的状态,物理化学往往从理想状态入手,研究其内在规律,在此规律的基础上加以修正,使其适合非理想即实际条件的使用。比如:在讲解化学反应等温方程式时,方程式的推导以理想气体作为考察对象,压力以PB表示,此公式可以推广到实际高压气体,处理方法为:给PB乘以校正因子γB得到表征真实气体压力的物理量逸度fB,用fB来代替PB。
3.3 注重课程内容的系统性和整体性讲授,强调知识的连续性和相关性
物理化学的前后内容有非常紧密的联系,讲授过程中应强调知识的逻辑性和系统性,注重知识的归纳总结。教材中章节虽多,但主要内容只涉及两部分:化学热力学和化学动力学。除了化学动力学,其他章节均可理解为化学热力学相关内容:热力学第一规律和热力学第二规律是化学热力学的基本规律,其他章节均为这两个基本规律的应用,比如将基本规律应用于化学反应就衍生出化学平衡的知识,应用于多组分系统就衍生出多组分系统热力学和相平衡,应用于电化学反应就衍生出电化学知识等。
3.4 注重实验教学,培养学生运用理论知识分析问题、解决问题的能力
课程的理论教学和实验教学是相辅相成的,好的实验课将有助于更好的理解理论知识,通过实验操作学生也更能体会理论知识的作用。比如:通过“蔗糖水解”实验,利用旋光仪测定蔗糖在酸存在下的水解速度常数,可以让学生更好的理解一级反应(或准一级反应)。要让把实验课与理论课放在同等重要的地位,要求学生课前预习实验,课后对实验数据做认真处理,体会理论与实践的结合,培养学生实践能力和创新能力。
3.5 重视习题的重要性,通过学生课后练习,做到及时反馈对知识的理解程度
习题是学好物理化学的重要环节。虽然主张大学生的学习以自主安排为主,但对于物理化学课程的学习,我们提倡教师每节课都应根据所学知识挑选难度适中的习题作为课后练习布置给学生,通过习题强化对知识的巩固。同时,对于学生普遍感觉困惑的习题,应抽出时间讲解,及时帮助学生查漏补缺。