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有机化学合成总结范文1
关键词:有机信息;格氏试剂;有机备考
盘点近两年高考化学试题及模拟试题中的有机信息可以发现,除了双烯合成反应、羟醛缩合反应等以外,格氏试剂也作为信息载体多次出现,如2013年江苏高考17题,2012年天津理综化学部分第8题等。格氏试剂到底是什么样的试剂,在有机合成中又有什么应用,命题者为何如此青睐格氏试剂,本文试作分析如下。
一、格氏试剂发现的历史背景
1901年法国化学家格林(V.Grignard)对有机镁化物做了深入研究,当卤代烃RX与金属镁Mg在无水醚类等适当溶剂中作用时,生成的烃基卤化镁就是广泛应用于有机合成及药物合成的格氏试剂。他指出格氏反应分两步进行,第一步是生成有机镁化合物,第二步是有机镁化合物与其他试剂的反应。格氏试剂是与含羰基物质(醛、酮、酯)进行亲核加成反应很好的反应物,在合成醇类化合物中有特殊功效,而且格氏试剂是目前有机化学家所知的最有用和最多能的试剂之一。因此格氏试剂是20世纪初有机化学合成的重大发现之一,格林(V.Grignard)也因此获得1912年的诺贝尔化学奖。
二、格氏试剂在有机合成中的应用
格氏试剂的化学性质非常活泼,其中的C―Mg键为极性共价键,碳上带部分负电荷,镁上带部分正电荷,因此格氏试剂中R是一个亲核试剂,可与正离子或某些分子中具有部分正电荷的部位发生发应。格氏试剂的反应主要可以分为三大类(图1):
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(一)与含有活泼氢化合物发生复分解反应
RMgX+H2ORH+Mg(OH)X
RMgX+R’OHRH+R’OMgX
其他如硫醇、酚、羧酸、酰胺、亚胺、胺、乙炔等含有活泼氢原子的化合物也能与格氏试剂反应,格氏试剂中的烃基则转变为烃。
(二)与卤代烃反应,即增长了碳链
RMgX+R’―XR―R’+MgX2
格氏试剂中的烃基与卤代烃中的烃基相连,增长了碳链。
(三)与具有极性的双键或叁键的化合物的加成反应
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在加成反应中,RMgX中的烃基加到极性双键或叁键中带部分正电荷的原子上,而MgX则加到带部分负电荷的原子上,在反应过程中第一步必须在非水条件下进行,否则格氏试剂容易转变成烃,第二步水解常在弱酸性中进行,以便形成水溶性镁盐,便于处理。
三、格氏试剂的命题价值
高考有机化学怎么考?通过对近两年高考有机试题研究发现,有机化学的考查源于教材但不拘泥教材、依据考纲但不追求覆盖面,突出对“双基”和学科主干知识的考查,突出化学学科能力的考查特别是学生的信息素养的考查。利用格氏试剂考查有机化学学科知识、学科思想和学科素养具体体现在(图2)
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四、涉及格氏试剂的有机试题赏析
例1(2013江苏高考节选)化合物A(分子式为C6H6O)是一种有机化工原料,在空气中易被氧化。A的有关转化反应如下(部分反应条件略去):
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已知:■根据已有知识并结合相关信息,写出以A和HCHO为原料制备■的合成路线流程图(无机试剂任用)。
解析:本题是一道基础有机合成题,从基础原料(苯酚)出发,考查学生对新信息的获取、分析以及应用有效信息解决实际问题的能力。对比目标产物和原料可知该合成的关键是如何将A(苯酚)和HCHO连接以便增加一个碳原子,而醛基的引入可以通过伯醇的氧化得到,结合题给信息应用格氏反应,既可以把A(苯酚)和HCHO连接,又可以引入伯醇。从目标产物入手逆合成分析逆向推导分析如下:
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例2(2012天津理综节选)萜品醇可作为消毒剂、抗氧化剂、医药和溶剂。合成α-萜品醇G的路线之一如下:
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已知:■
(6)试剂Y的结构简式为_______________。
解析:本题是以“α-萜品醇的合成路线”为背景,集卤代烃、醇、羧酸、酯等常见有机物的转化为一体,综合考查常见有机物之间的转化及学生摄取信息并应用信息的能力。由F到G利用题给的信息直接模仿,信息迁移可以解决问题,应该说这一问要想拿分并不困难,但是要想真正理解该信息的反应机理有一定的难度。该过程分析示意图如下:
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其实由A到B也可以看成A和CH3MgBr通过格氏反应制得B。
四、对有机复习备考的启示
(一)把握结构,理解反应机理
有机化学主要研究有机化合物的结构、性质、合成及相互转化等,而有机物种类繁多,因此要想学好有机化学,必须抓住学习有机化学的核心问题,即“构性相依”。有机反应的实质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程,因此分析反应过程中化学键的变化,理解有机反应机理是解决有机问题的关键。
(二)突破信息,强化信息素养
《2014年江苏省普通高中学业水平测试(选修科目)化学科考试说明》明确要求学生要形成信息素养,“能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息,并与已有知识整合,在分析评价的基础上应用新信息。”信息素养是指利用信息工具和信息资源的能力,是新课程对化学学科提出的高要求,通过对信息的分析、迁移和运用,考查学生对化学基础知识的理解和掌握程度。事实上,有机信息不论是来自中学化学教材还是大学有机化学教材,大部分信息的反应类型比如加成、氧化、消去等仍是中学化学中的基本反应类型,因此从反应类型着手,分析反应机理,获得有效反应信息,再经联想、推理获取新知,这正是解答有机信息题的有效途径。
(三)回归课本,归纳总结提升
纵观近两年来的各地高考试题,越来越多地呈现出回归教材的趋势,在各地高考试题中不少让学生感到生疏的题目,实际上都是课本上的习题通过变换、整合而来的,像烯烃的O3氧化,马尔可夫尼科夫加成规则,糠醛树脂的制备等。格氏试剂即是苏教版教材现成的信息,从格氏试剂的考查也让笔者感觉到高考命题“源于教材,高于教材”的真谛,课本才是母题库,而回归课本的目的就是要寻“源”,只有在复习备考过程中真正做到回归课本、查漏补缺,才能让学生跳出题海,提高复习效率。
[参 考 文 献]
[1]王永森.浅析高考化学试题中的双烯合成反应[J].化学教学,2012(7).
[2]王永森,魏建业.高考中有机热点背景信息分析――羟醛缩合反应[J].中学化学教学参考,2012(3).
有机化学合成总结范文2
关键词:四自一体;教学改革;实验准备
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)20-0218-02
有机化学作为大多数学校药学专业学生必修的公共基础课程,是理论和实际密切结合、应用性很强的课程,在培养药学专业人才中有着至关重要的作用。有机化学实验课是有机化学教学过程中的重要环节之一,是理论研究与实践的重要基础。通过实验,学生可以加深对相关理论知识的理解与记忆,学习和掌握有关的基本操作技能,培养学生实事求是的科学态度,提高独立分析问题、解决问题的能力。完善的实验准备工作是确保实验成功,提高实验教学质量的基本前提,这就要求实验技术人员在实验准备工作中必须做好以下几个方面的工作。
一、加强理论知识储备,提高实验操作技能
实验准备工作是理论联系实践的纽带,是开展实验课必不可少的一部分,实验准备必须以基础理论知识为指导。要使学生真正通过实验课掌握实验技术,提高实验技能,实验技术人员就需要不断学习本课程基础理论知识,提高自身实验操作技能,并通过基础理论知识培训、跟班听课和反复实验训练等多种形式不断提高自身的业务水平[1]。在“四自一体”实验教学改革中,通常学生需要在有机化学理论课学习的基础上自主设计实验方案,如“从茶叶中提取咖啡因”,很多学生在设计方案的时候采用微波法进行提取,那么实验技术人员就必须熟悉微波发生器的操作方法,才能在实验过程中指导学生。另外一些常用的有机化学实验仪器如气相色谱法、液相色谱法等方法,实验技术人员都需要理解和掌握。只有真正运用理论知识掌握实验仪器设备的操作技术,才能保证实验准备工作的正常开展。
随着科学的快速发展,实验技术和方法日新月异,实验仪器设备快速更新换代,实验技术人员应积极主动地完善自己的操作技能,并不断学习新技术,积极掌握先进仪器设备的使用和维护,通过不断的学习和积累,提高自己的实验技术水平。
二、做好课前预实验,养成科学实验态度
实验开课前提前做好预实验工作,是保证实验结果明显且准确的重要步骤。通过预实验,可以掌握操作流程,深入理解实验内容及准备工作的要求,对实验中的难点、疑点和注意事项充分了解,心中有数[2],进而确保“四自一体”实验方法顺利开展。实验技术人员在每个实验前务必熟悉学生实验方案,认真研究实验内容,为学生提前准备好他们所需要的实验器材、药品和试剂,并通过提前做预实验,解决实验中学生可能遇到的相关问题,为学生答疑解惑做好充分准备。如在“四自一体”实验过程中药学专业学生自主设计的“乙酸乙酯的制备”这个实验,这是一个比较成熟的实验,传统的方法是用浓硫酸作为催化剂,但是这种制备方法存在的缺点比较多:一是浓硫酸使用起来不安全、加料慢、产率低。通常只有30%~40%;二是在酯化的过程中容易脱水、氧化和碳化;三是硫酸用量大,反应后有大量的酸性废液产生,带来环保问题。学生通过查阅文献发现用NaHSO4和FeCl3来作催化剂,不仅产率相当,而且节约实验时间。实验准备老师可以通过将学生的方案提前试做一遍,了解实验方案的可行性,避免学生盲目实验造成的物料的浪费。通过学生的实验结果如下。
结合预实验结果和学生实验结果发现改进实验方法确实能有效提高实验产率和实验效率。
三、加强实验室管理,确保实验正常实施
做好实验后的整理工作,使实验室工作有条不紊,是实验室良性运转的有力保证。由于有机化学课程中设计性实验开设比较多,这就需要实验指导老师要求学生在每次实验开课前做好实验方案和药品仪器预算并上交老师,在实验结束后认真清点实验仪器,整理实验药品和试剂,统计仪器药品的损耗,并及时添加补充。此外,实验技术人员还要定期对实验仪器进行检测和保养,及时对损坏仪器进行维修,对实验器材和常用药品试剂进行统计,并建立相关档案,为下学期实验课的开展提前做好准备。
在准备实验的同时,还应注意下次及后续实验的内容及日期,使有些必须提前准备的实验不会耽误。如“止痛药物的制备”实验,学生的方案中需要用到“对乙氧基苯胺”和“对氨基苯酚”两种药品,由于这两种药品的价格比较昂贵而且国内很多实验试剂厂家已经不再生产,导致订购起来非常麻烦,这就要求我们的实验技术人员根据以往的经验,提前预定好药品,否则在开展实验的时候某些药品没有或不够用,会挫伤学生的学习兴趣和积极性。
另外,在“四自一体”实验课课堂上,实验技术人员还要做好教学保障,确保多媒体设备和示教工具能全面、直观地体现出学生的实验设计思路,并及时准备好摄像机和照相机等设备录制学生自我讲解的完整过程。
四、做好产品展示,激发实验兴趣
有机化学合成实验一个最能激发学生兴趣的特点就是学生能够在实验中得到实实在在的实验产品,这对于激发学生的实验热情有着非常重要的意义。如我们在开设的有机化学实验中能得到固体产品的有“乙酰苯胺的重结晶”、“从茶叶中提取咖啡因”、“阿司匹林的制备”、“止痛药的制备”和“甲基橙的制备”等实验,能得到液体产品的有“从橙皮中提取柠檬烯”、“乙酸乙酯的制备”、“环己烯的制备”、“丁二酸酐”的制备等,在实验开始前就给每组学生发放实验产品展示袋或展示瓶,让学生把自己的实验产品标注自己的姓名以及时间等,此外,实验技术人员还可以为这些实验产品进行拍照,然后再将产品存放在实验室的展示柜里,同时将照片上传到化学学科网站上。通过多样展示形式,让学生在“四自一体”实验课中更加积极地完成实验,激发他们实验的成就感;还让各实验组学生能用实验的产品的产率对本实验组设计方案、实验过程存在的问题进行正确的认识和自我总结。
五、加强沟通协作,及时解决问题
实验教学的“总指挥”是实验指导老师,而配合实验指导老师做好技术性、辅工作的是实验技术人员。两者必须相互配合,密切合作,才能把实验教学工作搞好。在新学期伊始,实验技术人员需要提前根据教学实施计划确定开设的实验内容,提前造好实验仪器、药品试剂计划清单,并保障清单物品按时到位。同时提前把学生实验仪器柜中实验仪器清单发放给学生,让学生进行逐一核对。平时工作中将实验所缺的物品和学生需要的特殊药品和仪器随时做好记录,及时补充。在每次实验课前通过集体备课讨论实验情况,并及时地把预实验情况、实验准备记录和实验中可能存在的问题等内容以书面形式交给实验课指导老师,同时还协助实验带教教师完善和改进实验方法,积极探讨改进学生实验方案的可能性,以便完善实验准备工作,能够在实验教学时做到心中有数,并能够处理实验教学中出现的问题。每次实验课都去实验室跟班听课,了解查看学生的实验情况,以检查自己实验准备工作的不足,及时处理遇到的相关问题。
六、不断研究探索,提升工作层次
实验技术人员除了积极协助实验教师完成带教任务及实验室日常管理工作之外,科研工作也是其必备的能力之一。通过科研工作,一是可以学习到新的理论知识、新工艺、新设备的使用,淘汰陈旧的思想、仪器,不断更新实验方法,让新思想、器材及时补充到教学中,推动实验课程的进步;二是可以不断地培养实验技术人员自身创新能力,提高实验教学的综合能力,以便更好地服务实验教学[3];三是通过完整的科研实验工作,积累知识和经验,加深对基础知识的理解和掌握,学会如何完成科研立项程序、实验方法和结题要求,在实际科研实验工作中不断锻炼自己,建立良好的工作作风和严谨的科学态度,从而更好地为实验教学服务[4]。
七、总结
实验准备工作是实验教学的重要环节。实验技术人员在参与“四自一体”实验教学改革的实验准备的过程中,务必要根据教学实施计划和学生的设计方案完成好实验准备工作,按照学生需要提供好仪器试剂,并提前做好预实验,维护实验室秩序,保障实验室教学工作顺利开展,让学生在“四自一体”实验教学改革中能够真正地提高自身能力和素质。
参考文献:
[1]夏颖,丁芳芳,商继红.完善实验准备,提高无机化学实验教学质量的几点做法[J].首都医科大学学报(社科版),2009,(01):240-244.
[2]顾福萍.提高医学微生物学实验准备工作质量的探讨[J].实用医技杂志,2006,5(l3):1584-1585.
有机化学合成总结范文3
关键词:化学综合实验;废旧聚乳酸材料;乳酸钙;教学
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)46-0283-03
大学化学综合实验是理科院校和师范院校必开的一门提高性实验课程,其目的是让化学学科的学生在通过基础实验的训练之后,综合运用已有的实验技能和知识,达到解决实际问题的能力。国内多数院校都有自己特色的实验设计和教学方法,并且有很多好的教材问世[1-5],实验内容和实验技能都有一定的难度要求,为培养学生分析问题和解决问题的能力提供了一个平台。和其他院校一样,陕西师范大学化学学科也建立了化学综合实验平台,运行多年后收到了较好的效果。考虑到相关实验的危险性和对环境的污染以及对师生健康的影响,近年来对化学综合实验内容进行了改革,改进了相关实验的实验方法[6],废除了一些污染和危险性大的实验,设计和增补了一些较为安全、环境污染小的新实验,为进一步完善化学综合实验教学内容奠定了基础。现就其中一个实验的设计和教学情况,即“由废旧聚乳酸材料制备乳酸钙”作以交流,以期同行商榷。
聚乳酸(Polylactic acid,PLA)是20世纪90年代迅速发展起来的新一代完全可降解的高分子材料,它是以L―乳酸为单体,用化学合成方法聚合而成的热塑性脂肪族树脂。聚乳酸有优良的相容性和可吸收性,无毒、无刺激性,它在自然界微生物、水、酸、碱的作用下,完全可分解成CO2和H2O,可作为环保材料代替传统的聚合物材料,已受到广泛关注[7,8]。聚乳酸材料已在工业、农业、日常生活用品中得到了广泛的应用[9],如聚乳酸餐盒、聚乳酸餐薄膜等在人们的生活和农业生产中已得到了广泛应用。但这些废旧聚乳酸材料在使用完以后均以垃圾物而弃掉,实属浪费。基于聚乳酸经解聚而形成乳酸,尽而可与钙离子结合可形成乳酸钙这一原理,我们设计出“由废旧聚乳酸材料制备乳酸钙”的实验(见图1)。这一实验的开设,不仅能实现废物利用,变废为宝,而且能巩固学生有机化学实验、无机化学实验和分析化学实验的基本操作技能,使学生感受到学有所用,同时也能加强学生的环保意识,经过几年的教学实践,学生普遍反映效果显著。
一、实验设计
二、实验步骤
(一)聚乳酸的解聚
将废旧聚乳酸材料用清水洗净,用滤纸吸去表面水,晾干,用剪刀剪成碎片(能放进三角瓶为宜)。
将5.6g NaOH、80mL无水乙醇加入已装有5.0g聚乳酸碎片的250mL磨口锥形瓶中,加热搅拌回流40分钟。待反应完毕,取下锥形瓶,冰水浴冷却3分钟,向溶液中加入14mL的5∶1盐酸(浓盐酸:水(v/v)),并旋摇均匀,在冰水浴中继续冷却3分钟,抽滤。用20mL无水乙醇洗涤锥形瓶,过滤。收集滤液于250mL烧瓶中。用10mL无水乙醇淋洗抽滤瓶,将洗涤液并入烧瓶中。常压浓缩至20~25mL左右(注意加沸石),然后将烧瓶置于冰水浴中冷却,向其中加入20mL无水乙醇,继续冷却3分钟,抽滤。用10mL无水乙醇淋洗烧瓶,过滤。如滤液不澄清,应再过滤至澄清。将抽滤瓶中的滤液转移至200mL烧杯中,用10mL无水乙醇淋洗抽滤瓶,将洗涤液并入其中。
(二)乳酸钙的制备
将称取的1.6g氧化钙粉末加入到上述200mL烧杯中,然后再加入3mL水。将盛有反应液的烧杯置于恒温磁力搅拌器上,在搅拌条件下,加热反应并浓缩至溶液体积为40mL时,测试其pH(测试pH时,应先将试纸用去离子水润湿),应约为6~7之间。否则,用5:1盐酸或氧化钙粉末调节。继续加热浓缩至约20~25mL,取下烧杯在冰水浴中搅拌冷却。在搅拌下,加入20mL无水乙醇。然后,再加入40mL丙酮,继续搅拌3分钟后抽滤,用40mL丙酮洗涤烧杯,过滤。收集沉淀物于已称重的表面皿中。置于烘箱中于125℃烘干1小时,记录乳酸钙的重量。
(三)EDTA溶液浓度的标定
用差减法准确称取基准碳酸钙0.9~1.1g于100mL烧杯,用少量水润湿,盖上表面皿,从烧杯尖嘴处缓慢滴加1:1盐酸至溶解(约10mL),用250mL容量瓶定容。取25.00mL上述溶液于250mL锥形瓶,由滴定管滴加约10mL待测EDTA溶液,再加5mL浓度为100g・L-1氢氧化钠溶液(pH=12~14)和0.2g钙混合指示剂(取钙紫红素0.1g,加无水硫酸钠10g,研磨均匀,即得),继续用EDTA溶液滴至由紫红色变为蓝色,即为终点,记录消耗的EDTA体积。平行滴定三份,计算EDTA溶液的浓度。
(四)乳酸钙的质量检测
将于125℃烘干的样品置干燥器中冷却至室温后,称重(须由老师确认)。将样品装入样品袋,写上自己的编号。取出2~3g样品在研钵中研磨,称取研磨样0.5g(称准至0.01g)转入10mL比色管中用于待测游离酸碱实验,其余研磨样转入编号的称量瓶,将其置于干燥器。
1.游离酸碱检验:将上述0.5g样品置于比色管中,加10mL水,在加热套中微热溶解,用广泛pH试纸测pH(须由老师确认)。
2.乳酸钙含量测定:用差减法准确称取0.29~0.31g制备的样品于锥形瓶,向其中加入2mL 1∶4盐酸溶液和20mL水溶解样品。由滴定管滴加约10mL标定的EDTA溶液于上述锥形瓶中,然后再加5mL浓度为100g・L-1氢氧化钠溶液(pH=12-14)和0.2g钙混合指示剂(取钙紫红素0.1g,加无水硫酸钠10g,研磨均匀,即得),继续用EDTA溶液滴至由紫红色变为蓝色,即为终点,记录消耗的EDTA体积(须由老师确认)。平行滴定三份,计算产品中乳酸钙的百分含量。
三、教学方法
(一)课前准备及评定标准
1.课前准备。让学生自己制定详细实验方案。以上述实验步骤为参考资料,要求学生在课前通过相关资料的查阅,制定出详细的实验方案,其中包括乳酸的性质、乳酸钙的性质、核算各物料的量比关系;反应体系pH的控制;解释在解聚操作中,当反应液被浓缩到20~25mL后,为什么再向其中加入20mL无水乙醇的原因;解释在制备乳酸钙中,为了得到乳酸钙沉淀为什么一定要向体系中加入约等于反应液体积两倍量的丙酮及能否用其他溶剂代替丙酮等问题;解释在用EDTA滴定法测定产品中乳酸钙的百分含量时,为什么要向盛有样品的锥形瓶先加入约10mL的EDTA溶液,然后再加入5mL浓度为100g・L-1氢氧化钠溶液的原因。
2.评定标准。在实验开始前,老师对学生制定的详细实验方案进行检察,如果详细实验方案中能完全解决上述所有问题,满分20分;否则根据解决问题的多少酌情给分。
(二)实验质量的评定
1.基本操作的评定。基本操作包括溶液的转移、蒸馏操作、抽滤操作、固体物质的洗涤操作、滴定分析的规范操作等,满分20分。具体评价指标和评价标准为:溶液的转移,优(4分),良(3分),差(2分);蒸馏过程操作,优(4分),良(3分),差(2分);抽滤操作,优(4分),良(3分),差(2分);固体物质的洗涤,优(4分),良(3分),差(2分);滴定分析的操作,优(4分),良(3分),差(2分)。
2.产品质量评定。包括产品的外观、游离酸碱检验(pH)、产品(乳酸钙)的重量、乳酸钙含量等,满分40分。具体评价指标和评价标准为:产品外观,白,优(10分),微黄,良(8分),黄,差(5分);游离酸碱检验,pH≥8,差(5分),pH6~7,优(10分),pH≤6,差(5分);乳酸钙的质量,大于平均值,优(10分),等于平均值,良(8分),小于平均值,差(5分);乳酸钙含量,90~99%,优(10分),80~90%,良(8分),>100%,差(5分)。
(三)实验报告的评定
实验报告的评定包括对实验原理的理解程度、实验过程中的现象及分析、实验数据处理及对本次实验结果的自我评价等,满分20分。
四、小结
本文介绍了一个有趣的大学化学综合实验的设计和教学过程,通过由废旧聚乳酸材料经解聚、酸化、成盐制备乳酸钙的实践,不仅能实现废物利用,变废为宝,而且能巩固和提高学生有机化学实验、无机化学实验和分析化学实验的基本操作技能,使学生感受到学有所用,同时也能加强学生的环保意识。在教学过程中,实验的成绩评定公开透明(在实验之前把成绩评定标准发给学生)。教师严格要求,对于不规范的操作和错误的操作给予及时纠正。教学方法也和常规教学法不同,把实验方案提前发给学生,实验过程不用讲解,促使学生查阅文献,让学生提出自己的详细方案。实验结束后,教师对本次实验进行总结,同时也积极鼓励学生大胆提出自己的观点,实验课堂十分活跃。经过几年的教学实践证明,新的教学模式,激发了学生从事化学实验的兴趣,学生普遍反映效果显著。
参考文献:
[1]申秀民.化学综合实验[M].北京师范大学出版社,2007.
[2]张雯.化学综合实验[M].西安交通大学出版社,2014.
[3]周成勇.化学综合实验[M].北京:中国石化出版社,2011.
[4]陈静,石晓波.化学综合设计实验[M].北京:化学工业出版社,2012.
[5]霍冀川.化学综合设计实验[M].北京:化学工业出版社,2007.
[6]陈战国,严向阳,汤发有,张国防,王海,范晓辉.综合实验“乙酰二茂铁的合成”中乙酰化方法的改进[J].教育教学论坛,2012,(2):216-217.
[7]俞耀庭,张兴栋.生物医用材料[M].天津大学出版社,2000.
[8]A.M.Gajria,V.Dave,R.A.Gross,S.P.McCarthy.Miscibility and biodegradability of blends of poly(lactic acid)and poly(vinyl acetate),Polymer,1996,37(3):437-444.
[9]钱伯章.聚乳酸及其应用进展[J].橡塑资源利用,2008,(5):32-38.
有机化学合成总结范文4
关键词:教学质量 作业批改 学生学习 兴趣
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2015)11-0107-03
教师是承担教书育人的主要群体,教师的学业水平理论上承担学生的教育教学是不成问题的,但在实际教学中,虽然教师都是非常认真的对待教学工作,但是出来的教学效果却会有明显差异。这是值得每位教师思考的问题。
新浙江高考改革方案的推出,对于像化学这样的选考科目有两次考试机会,但考试时间都比以往来得更早,这必然导致教学进程需加快。如何让学生在繁重的学业中用更短的时间掌握好化学基础知识和基本技能,笔者以为需要教师多做一些“小”动作,不断摸索化学教学的细小环节,通过不断尝试、改进,增强教学内容的效用,提高教学过程的效率,优化教学结构的效能,提升教学结果的效益,帮助学生把握好各部分教学内容和教学活动时间分配的过程,从而提高教学质量。
一、多走“小”脚步,增强基本知识和技能的效用
学生越来越差,上课时学生反应太慢,一个知识点讲了好多次还是经常忘记。这是我们学校教师普遍感觉到的一些现象,以致教师和学生都垂头丧气。那如果我们去教生源更差一点的学校学生呢?情况又会怎样?答案是:在知识的接受方面肯定会更差。所以笔者认为不能怪学生笨,应该反思我们教师有没有从学生实际情况出发,考虑教学策略,因材施教。
所以,在教学过程中要多走“小”脚步来夯实基本知识和技能,笔者认为可以遵循以下3点。
1.稳步落实教学目标:根据认识论和教育科学理论,人们的学习是从感性认识到理性认识,并且要完成几个循环才能使知识得以升华、内化和活化,并最终回到实践中去指导实践,这样才实现知识的价值。所以只有认真研读《浙江省普通高中学科教学指导意见》和各模块的教学参考,明确学生每个阶段的认知特点和学习内容,才能设计合理的、阶段性的的和层次性的教学内容。
2.逐步形成化学能力:学生对于概念的建立、规律的探索和问题的解决需要一个过程,对于一个新概念的建构、规律的理解等不能靠死记硬背。比如《选修4化学反应原理》中有关“化学反应方向”的教学,概念和生疏的名词学生都是第一次接触,并且内容抽象,不易理解;虽然学生已经学过焓变,但对其理解不深。所以可通过阅读和理解材料和教材,思考教师设计的问题,让学生主动学习。
师:问题1:汽车尾气中的一氧化氮和一氧化碳对环境有很大危害,能不能把它们变成没有危害或者危害较小的氮气和二氧化碳?
生1:有可能吧。
师:如果能,我们就可以寻找适宜的条件,如果不能就不必盲目探索了。所以,同学们觉得首先要判断什么?
生2:先要判断它们能不能向生成氮气和二氧化碳的方向进行。
{得出:化学反应方向――自发反应判断}
师:问题2:化学反应方向的判断有哪些呢?通过物理学的学习我们已经知道,能量较低的物体比较稳定,物体能够自发地由高能量向低能量状态运动。你能举例吗?
生:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) H=-571.6kJ/mol
2Na(s)+Cl2(g)=2NaCl(s) H=-822kJ/mol ……
得出:H<0,反应能自发进行,H>0,反应不能自发进行
师:很好!可是人们也发现,一些吸热反应也能自发进行。例如:
2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g) H=+56.7kJ/mol
(NH4)2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g) H=+74.9kJ/mol ……
看来,只用焓变判断反应方向是有缺陷的,还有别的因素需要考虑。下面阅读一段资料(有关熵)和书本P41最后一段。
……
只有这样逐步延伸学生才能更好接受和理解这些抽象概念,并综合考虑H和S判断化学反应能否自发进行的规律。
3.分步实现阶段要求:高一高二阶段,在国家规定的课时要求基础上,笔者总是不急着把新课结束;到了高三复习阶段,第一轮复习笔者也总是力求详尽到位,扎扎实实的把重点、难点巩固一遍。课堂上对学生理解不透彻、或者淡忘的重要知识点,更应该花时间利用不同的教学方法,使学生对所学知识掌握更牢固,理解更透彻。同时,利用旧知进行递进式教学,抓住学习生长点,有利于学生由浅入深、由表及里、由此及彼把各个知识点综合联系起来,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力。
例如“有机化学”的教学内容出现在《化学2》、《选修1化学与生活》、《选修2化学与技术》和《选修5有机化学基础》,此部分内容在不同教学阶段的教学要求有所不同。不少教师沿用老教材的思维,教学时习惯面面俱到,造成《化学2》的教学课时不够,学生负担过重,而到了《有机化学基础》的教学时,教师、学生会有重复的感觉,学生的学习热情下降,教师也难以挖掘新的教学内容。
笔者认为对理科生(新课改中选考化学)的有机教学大致可分为三个阶段,可将有机化学知识不同阶段的认知发展用下图表示。这样有助于学生本学科知识体系的构建,有利于将宏观层面的教学目标落到实处。
而有些教师不注重知识的形成过程,对化学概念、基本原理等的教学追求简单化,往往直接给出概念,简单新课讲授以后,马上高考题上阵。笔者认为这样的化学教学违背了教育规律、学生的认知规律。靠“题海”、“难题”来保证考试成绩,必然照成学生过重的学业负担,也失去了学科的育人功能。
会有教师提出异议,我这样做了成绩也很好啊!我承认这种情况的存在。但是大家一定也发现,学生在还没有很好地消化知识的基础上,就要完成很多过于综合的题目,肯定不可能很顺地快速完成,就会花很多时间在这些作业上面,学生花在你的学科上的时间是从别的学科那里抢过来的。高考对学生来说是一个综合考查,不是只考一门科目,所以学生只有总成绩上去了才是真正有用的。因此,笔者认为,以这样的“填鸭”式快速授课然后“题海”战术的教学模式,即使出了成绩我觉得也是不值得效仿的。
二、多点“小”心眼,提高教学过程的效率
精心备好课,这是笔者认为的“小”心眼。备课是教学过程的预先设计,笔者认为备课除了要备好课堂上要完成的教学任务以外,还要提前为这个教学环节相应的巩固练习做好准备。课后作业是教学反馈的一种方式,其目的是通过作业练习,促使学生掌握并加深理解学过的知识;二是将学过的知识融会贯通,举一反三。学生每天完成作业的时间是有限的,所以怎样让布置的作业学生主动高效地完成,笔者认为这在于教师如何布置作业。
1.精挑细选,不让学生做无用功――“精心”
现在的参考资料很多,练习往往也是相应配套的,有些教师不管三七二十一照搬全用,这样就会出现一些很老的题目或者已经不是现在教学要求的题目让学生花时间做,为此大量补充新课程中已经放弃的或在选修课中才讨论的知识点。甚至严重的还出现试题本身错误导致学生花很长时间还是做不出来,而第二天教师只是轻描淡写一句“这个题目是错误的,别去管它了”,这样会导致学生对化学学习产生厌恶情绪,当然也会对教师的责任感失去信心。笔者的做法是:
1.1答案上交,独立完成
学生如果不能有效地完成作业,那成绩必然不会好,所以一定要让学生主动、有效地完成作业。
首先,开学时我第一时间就把练习册答案上交。有答案会有惰性,一想不出来就想看答案,所以没有答案是促使学生多独立思考和交流讨论的一个条件。
其次,凡是第二天课前笔者有时间批改作业的都要上交前一天的作业。作业上交批改也是促进学生认真对待作业的一个方面。实在因为来不及做的可与我说明,但是抄袭的作业我不改。
1.2作业精选,有的放矢
高三学业负担更重了,手头上资料也很多,全做不现实也没有必要,所以笔者是这样处理作业的。
(1)超前作业:笔者往往会提前2天左右把相应多套练习全部做一遍。
(2)精挑细选:根据教学内容和学生学习的实际情况,有针对性地选择作业,把超纲的、学生已经掌握的等题目删掉。
(3)作业布置:今天做练习册Pxx,去掉几个题。
当你每天把练习本中某些题目删去不做的时候,给学生增加的是对你的信任,他们相信作业是老师精心挑选过才让他们做的,自然学生在面对这样的作业时也会更加主动、用心。
2.熟悉教材、考纲,提高课堂效率――“细心”
教材是学生掌握知识和方法的主要依据,又是培养学生能力的凭借和载体。因此,教师注重对教材处理方法的研究,特别是对教材进行细化加工,深入挖掘教材的潜在价值,可大大提高课堂效率。到了高三复习的时候,更是要回归课本,如果教师自己也不熟悉教材,如何指导学生把书给读薄了?特别现在的高考试题注重基础,立足课本,更要重视教材内容,比如2015年浙江高考第29题“某学习小组按如下实验流程探究海带中碘含量的测定和碘的制取。
实验 碘的制取
另制海带浸取原液,甲、乙两种实验方案如下:
……
这个题目就是以《化学1》专题2中从海带中提取碘的流程改编而来。
2.1熟悉教材,丰富教材内容
如,《化学1》教材中“氨的性质”一上来就安排了喷泉实验,接着讲“氨气极易溶于水”就完了。如果照本宣科,学生对该实验和氨的性质认识肤浅,印象不深刻。为了提高效果,可以设计成探究性问题:(1)为什么喷泉不能充满整个烧瓶?可能的原因是什么(2)为什么氨气极易溶解于水?你学过的还有那些气体极易溶于水?有什么规律性?(3)只有在水中溶解度大的气体才能做喷泉实验吗?还有那些气体用不同的溶剂可做喷泉实验?等等。学生经过交流讨论,对“喷泉实验原理”和氨气的性质有了深刻理解,还拓宽了知识视野,也为实验中防倒吸处理打下伏笔。
2.2联系教材,提高化学素养
又如,学生在理综考试中最怕的是第7题――化学学科素养题!浙江理综卷近几年第7题的考法是比较固定的,包括现代仪器分析方法、新材料、新能源、绿色化学和环境保护、化学史、社会热点问题等。正因为其细,正好击中部分只会解题的考生的软肋。09年第7题“A.蛋白质、纤维素、蔗糖、PVC、淀粉都是高分子化学物”,10年第7题“A.光导纤维、棉花、油脂、ABS树脂都是由高分子化合物组成的物质”,以其中“纤维素”和“纤维”两个名称的理解,网上有老师总结了有关人造纤维的内容:“人造纤维分为再生纤维和化学纤维两种,其中再生纤维是用木材、草类、植物的秸秆。化学纤维是利用石油、天然气、煤和农副产品作原料制成的合成纤维。”我不知道有些行业里这样分类的,还是这位老师自己理解的,有关纤维这个概念在苏教版《必修2》专题四第一个单元课后练习2有明确的解释,大意是:纤维分为天然纤维、人造纤维与合成纤维。人造纤维是利用自然界的纤维材料制成的,而合成纤维是利用非纤维材料通过化学合成方法得到的。也就是说书本上所说的人造纤维是“人工改造天然纤维素”,而不是“人工制造”! 而纤维是一种细细长长的状态,纤维也不一定是有机物,光导纤维也可以是纤维。另外《化学与生活》专题三第三单元对于纤维也有详细的内容,它把人造纤维和合成纤维合称为化学纤维。
三、多些“小”耐心,优化教学结构的效能
教育家叶圣陶指出:“教育就是培养习惯。”良好的习惯是一生的“资本”,学习习惯的养成,是优化教学结构的目的。实践证明:学生良好的作业习惯不会自然而然形成,只有反复训练才能形成自然、一贯、稳定的作业习惯。化学是一门科学,规范的格式和严密的步骤,能体现出学生顺畅科学的应答思路和良好的做题习惯。内强素质是自我规范的前提,平日测练我们都要注意各环节的规范,久而久之,规范的“习惯”才会升华成“自然”的规范。所以在平时口头回答和书面解答时,笔者都是不断规范学生的答题格式,做到科学、严密。
1.科学规范,逐步培养
高中化学中有很多需要规范的表述,比如2015年浙江高考理综第8题“下列说法正确的是:A.为测定新制氯水的pH,用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上,与标准比色卡对照即可”,还有第29题“(3)①分液漏斗使用前须检漏,检漏方法为 。”,都是考查实验操作规范的表述。老师们都知道,答题规范是高中化学教学中一个棘手的问题,很多学生题会做,却写不出规范的解答,总是凭自己的想法写,在考试中往往出现“结果对了,却得不到满分”的情况。例如:2011年江苏高考第18题(1)Ag2O2……制备:在KOH溶液中加入适量AgNO3溶液,生成Ag2O沉淀,保持反应温度为80℃,边搅拌边将一定量K2S2O8溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。……
(1)上述制备过程中,检验洗涤是否完全的方法是 。
同学甲:取少许最后一次洗涤滤液,滴入1~2滴Ba(NO3)2溶液,看是否出现白色沉淀。
同学乙:向最后一次洗涤滤液中滴入1~2滴Ba(NO3)2溶液,若不出现白色沉淀,表示已经洗涤完全。
同学甲的回答没有明确的结论,同学乙检验时应该取少许试样进行实验,否则会污染试剂。
所以学生在掌握了基础知识、基本技能的情况下,如何实现考试多拿分,拿高分,笔者觉得规范的答题也是重要一环。
在平时批改作业的时候,笔者基本全批全改。全批全改与只改选择题相比,以两个50个学生的班级来说,每天改作业的时间要多花至少1个半小时,这对教师来说增加了很大的工作量,但是笔者认为这样改作业绝对是非常有用的,特别是从长远来看。如果不改主观题,主观题很多是以课上校对答案的形式解决,笔者认为上课校对答案不仅浪费宝贵的时间,而学生的书写、表达并不一定对,即使学生对着详细答案也不能完全知道自己的错误,以后考试他仍旧这么写却是得不到分的。
2.批改有方,劳动有效
我的全批全改也不是像平时考试阅卷的改法,并不是仅仅给个“√”或“×”。主观题怎么改才有用呢?笔者在多年的教学中一直这么做,学生答题情况改观明显,成绩进步很大。现在高考化学试题重基础性和科学性,试题相对简单,怎么保证不失不该失(书写不规范、表述不科学等)的分,就该从平时培养。每个学生的情况是不一样的,因为每个小问题不会在上课的时候都进行分析,所以我会把学生的错误都圈出来,点出错误的地方,方便改正的,我会帮他改出来,红笔修改这样的小动作对学生来说印象会更深。所以对不同的学生来说作业讲评完了,他知道自己错在哪里,怎样才对。刚接手班级的时候,很多学生书写化学方程式的时候总是忘了写“”、“”、“反应条件”、“实验操作步骤不完整”、“有机物结构价键短线对错位或氢个数不对”等,我都会给他在相应位置指出,一段时间后学生就慢慢养成习惯,作业上的红笔字也越来越少。
教师是认真批改作业的,学生自然也会重视交作业,也会认真的对待每次作业。
3.讲评精准,轻松高效
经过这么细致的批改,学生主观题的答题情况教师已经非常清楚,上课讲评的时候就能清楚地找准重难点、明确讲评点,而不是像有些教师没有批改主观题,到讲评的时候问学生“你们觉得那几个题目需要我讲一下啊?”、“没有问题吗?那我不讲了,上今天的新课。”,或者就根据自己的“认为”,把想讲的题目讲一遍,混足一节课。我想这样的话,作业也就失去了它的巩固、纠错的意义了。
例:若实验室在537℃、1.01×105Pa和催化剂存在条件下,向某密闭容器中充入2molSO2和2molO2,此时体积为10L,在温度和体积不变的条件下20分钟后反应达到平衡,SO3体积分数为0.5。
①该温度下,从反应开始到平衡时氧气的平均反应速率是 ;
②该温度下,反应2SO2(g)+O2(g)= 2SO3(g)的平衡常数的值为 。
为了更好巩固这个知识点,就可以变式为:把“在温度和体积不变的条件下”改为“在温度和压强不变的条件下”。
所以通过对主观题的详细批改,教师了解学生的思维漏洞,可以借题发挥,经过不同变式的分析,使得课堂气氛活跃,学生思维得到充分激发,实现巩固提高的目的。
对于选择题的统计,我也不是只统计整个小题的错误率,而是把每个选项的错误情况统计出来,这样不仅知道这个选择题学生错得多,而且还清楚的知道那个选项错的多。学生的错误选择暴露出学生的思维断点,就能找出学生的知识漏洞,对症下药。
作业批改和讲评一定要及时,根据“最近发展区理论”,今天做明天讲评这当然是最有效的,隔几天再来讲评,学生都忘记自己的解题经过,作业批改也就失去意义了。
四、多点“小”交流,提升教学结果的效益
1.融于课堂,贴近交流
苏霍姆林斯基说:“对学生来讲,最好的教师是教学活动中忘记自己是教师而把学生视为朋友、伙伴的那种教师。”
所以上课的时候,除非需要板书,不然我一般很少就站在讲台前,我会在整个教室内走动讲课。经常有家长说,我们孩子长得高只能坐在后面,老师的关注少。每个学生都渴求老师的关注,教师要善于发现每个学生的闪光点和微小的进步。在教室内走动的过程中,我会关注每个学生的眼神和神情,给每个学生机会表达他的想法。教师一句充满情感的点评、一句恰如其分的的鼓励、一个包含肯定的眼神,都能使学生感到鼓舞。而且教师在身边讲课学生也不容易走神。
注意从始至终贯穿于整个心理过程,只有先注意到一定事物,才可能进一步去集训、记忆和思考等,如果教师只是在讲台前顾自己讲,学生听课时处在“溜号”或者出现“打瞌睡”的现象,直接影响听课质量。所以精心备好一堂课,怎样让这堂课真正有实效,还是要学生真正参与进来。
2.平易近人,主动交流
现在的学生从小是家里的宝贝,所以特别希望得到老师的尊重。看见主持人蹲下来和孩子说话的时候,我们都会感到“尊重”和“职业素质”的力量。因为尊重也是一股美好而强大的力量,教师尊重学生,不仅提高教师自己的职业素养,也能获得学生对教师的尊重和爱戴。
虽然,很多时候作为教师的我们和学生在学校地位不同、年龄不同,但是人格是相同的,所以在休息时间和学生在教室外相遇时,教师的一句“饭吃过没有?”、“最近学习感觉怎么样?”、“化学有问题来办公室问哦!”……都会给学生感到教师的关爱。“爱是教育的源泉”,教师对学生有了真正的爱,也会得到学生的爱戴,会把学生吸引到教师身边来,从而我们的教育将会获得成功的保障。
马卡连柯说,教师应当善于组织,善于行动,善于运用诙谐,既要快乐适时,又要生气得当。教师应当能让自己的每一个举动都能起教育的作用,并且永远应当知道当时自己所希望的是什么,所不希望的是什么。如果一个教师不了解这一点,那他还能教育谁呢?
五、结束语
笔者在多年教学中得出,高中化学质量的提升不仅只是做到最基本的备好课、上完课就可以了,还需要教师花时间多去研究一些“小” 动作,从而和学生建立良好的师生关系,培养和激发学生主动学习化学的兴趣,教师有责任让学生在有限的时间内获得有效地体验,少走弯路,从而提高教学质量。
参考文献
[1]康文清、张小波,《浅谈新课标下高中化学作业的优化设计》,化学教与学,2013年第2期
有机化学合成总结范文5
关键词:可降解塑料 光降解 生物降解 光-生物降解塑料
引言
塑料这种材料已经广泛应用到国民经济各部门以及人民日常生活等各个领域。但是塑料这种材料在自然环境中难以降解,随着其用途的扩大,带来产量的增加,因此导致了严重的环境污染问题。传统的处理技术(焚烧、掩埋等)存在一定的缺陷,回收利用也存在着局限性,而且这些处理方式都不能从根本上解决问题。因此开发可降解塑料来解决废弃物难以处理的问题是一个重要的课题。
一、可降解塑料的定义
可降解塑料虽然至今在世界上没有统一的标准化定义,但是美国材料试验协会(ASTM)在通过研究相关术语的标准对其定义:在特定的环境下,其化学机构发生明显变化,并用标准的测试方法能测定其物质性能变化的塑料。这个定义基本上与降解和裂化的定义相一致。
二、降解塑料的分类及降解机理
1.光降解塑料
光降解塑料包括合成型也叫共聚型、添加型两种,该种塑料在日照下会受到光氧作用并吸收光能,光能主要为紫外光能,因此而发生自由基氧化链反应以及光引发断链反应,从而降解成对环境安全无害的低分子量化合物。
其中通过共聚反应在高分子主链引入感光基因而得到光降解特性的为合成型降解塑料,这种塑料通过调节感光基因含量来控制其光降解活性。目前某些可用于包装袋、容器、农膜等范围的乙烯―CO共聚物和乙烯―乙烯酮共聚物已实现工业化。通过将光敏助剂添加到高分子材料中而制造成的为添加型高分子光降解材料,这种类型的塑料其降解原理为光敏剂会受到紫外光的诱导,将它添加到塑料中可以引发并加速塑料的光氧化。光敏剂在光的作用下可离解成为具有活性的自由基,因此该类型塑料的光降解特性是由光敏剂的种类、用量和组成决定的。
降解塑料向深层发展的一个标准是可控光降解塑料,它在具备光降解的特性的同时,还应该具备特定的光降解行为。它被要求能控制诱导期内力学性能,并保持该性能在80%以上。因此要达到这个标准就必须对光敏剂的使用有更高的要求,在光敏剂可控制光氧化曲线的同时,也要注重控制光氧化的时间。
2.生物降解塑料
在自然界中受细菌、霉菌等微生物作用而降解的塑料为微生物降解塑料,该类型塑料的种类有部分生物降解型、完全生物降解型、化学合成型、天然高分子型、掺混型、微生物合成型和转基因生物生产型。
在微生物作用下能完全分解成CO2和H2O的为最理想的生物降解塑料,通过研究可发现,酶在塑料水解、氧化的过程中发挥着极其重要的作用,是生物降解的实质。酶会导致主链断裂,从而相应的降低相对分子质量,使其失去机械性能,以便于微生物对其更容易的摄取。
生物降解必须满足三个条件,经历三个阶段。
条件为:微生物(真菌、细菌、放射菌)的存在。
拥有氧气,并要求一定的湿度,还要有无机物培养基的存在。
适宜的温度范围为20~60摄氏度,PH范围在5~8之间。
三个阶段为:
初级生物降解――在微生物作用下,塑料等化合物的分子化结构发生变化,使原材料分子的完整性被破坏。
环境容许的生物降解――原材料中的毒性可以被去除,以及人们所不希望的特性的降解作用同样可以除去。
最终生物降解――塑料通过生物降解,被同化成微生物的一部分。生物降解过程中主要的三种物理化学反应:
物理作用――微生物细胞生长在对塑料的机械破坏中起着重要作用。
化学作用――微生物在破坏中会产生某些化学物质,起到化学作用。
酶直接作用――本质为蛋白质的酶,含有20多种氨基酸,它们能降低被吸附塑料分子和氧分子的反应活化能,以此来加速塑料的生物分解。
3.光-生物降解塑料
顾名思义,这种塑料兼具生物和光双重降解功能,使得其达到完全降解的目的。光降解高分子材料有两种:淀粉型和非淀粉型,其中较为普遍的是采用高分子的天然淀粉作为生物降解助剂。这种在高分子材料中同时添加自动氧化剂、光敏剂以及生物降解助剂等作为配置方法,来达到光-生物降解的复合效果。含有多种化学物质而形成的非淀粉型光和生物降解体系已广泛应用于吹塑制成可控降解地膜,在应用过程中发现,该薄膜不仅具备保温、保湿和力学性能,还具备可控性好、诱导期稳定等优点。
目前,光-生物降解塑料处理工艺的关键是淀粉的细化很热结构水的脱除,处理设备复杂,因此产品的质量难以控制。由于其设备的投资需要的资金大,复杂的工艺以及缺少该方面的人才技术人员,导致其市场化、产业化的发展步履维艰。
总结:
近年来在国内外,可降解塑料的开发与研究已取得了一定进展,但是其技术有待进一步优化,工艺需要不断完善,市场化的推广也要加大力度,采取有效措施降低成本、拓宽用途、提高性能等。更要注意的是降解塑料在世界上没有统一的定义,也缺乏确切的评价,识别标志、产品检测没有完整的体系导致市场混乱。
从长远发展的角度看,当代人们的环保意识不断加强,降解塑料的市场化是一种必然的趋势。当前相对较成熟的是光降解塑料技术,生物降解技术由于其处在发展阶段,因此是开发的热点,光-生物降解技术则是主要开发方向之一。
参考文献:
[1]裴晓林;应用基因组改组技术选育L-乳酸高产菌株及其发酵工艺研究[D];吉林大学;2007年.
有机化学合成总结范文6
关键词:一体化实验教学;探索与实践;人才培养
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)23-0216-03
21世纪高等教育的人才培养模式应更加重视学生的实践能力和创新能力培养。然而长期以来,我国高等药学教育实行重理论、轻实验,重知识、轻能力的教学模式。在观念上,把实验教学作为一种实验技能训练,而忽视了它更是一种科学研究方法的培养;在实验教学上,一直都在为理论课进行验证,实验过程中多是实验教师准备好实验所需的试剂、仪器,并将实验内容和实验方案事先制定好,学生进入实验室只是简单地按照教师的指令程序“按方抓药”,其结果是使培养出来的大多数学生缺乏创造性思维,缺乏分析问题和解决问题的能力,创新意识的培养更是无从谈起。因此,积极推进药学实验教学改革,培养适应市场对药学专业人才,具有重要的现实意义。近年来,我们对我院药学专业的实验课程进行系列改革,开展了以“药”为中心整合药学专业多学科实施一体化实验教学模式,收到了较好的效果,现总结如下:
一、构建药学专业实验教学新体系
传统的实验教学从属于理论教学,同理论课一样,药学专业的实验课也相应被分成各自独立的课程,割裂了各学科群内部基础实验课与专业实验课之间的内在联系,使得实际的实验教学效果极差。为此我们进行了药学专业各学科实验课程的整合。
1.建立以“药”为中心的实验教学板块。我们依据药学专业特点及新药研究开发的基本程序,将药学专业各课程的实验课重新整合为药学基础实验、药品生产实验和药品评价实验三大板块。第一板块包括无机化学、有机化学、分析化学、仪器分析、物理化学、数理统计等课程的实验,该板块的重点是规范学生的实验行为,培养基本的实验操作技能;第二板块包括药物化学、药用植物学、生药学、天然药物化学、药剂学、制药设备、波普解析等课程的实验,学生们通过药物的化学合成、天然药物的分离纯化及结构修饰、中药复方的制备及各种制剂与剂型研究的实验,完成从原料药到药品的全过程的实验技能学习;第三板块包括药物分析、药理学、毒理学与药代动力学等课程的实验,通过各种检测手段与方法对原料与制剂的质量分析及其安全性、有效性的评价过程的实验,掌握了新药研究与开发的全过程和进行重量监控的基本方法。通过三个板块的构建,各课程之间以“药”为纽带,相互交叉,相互渗透,使学生在牢固掌握“三基”的基础上,对药学知识有一个全面系统的理解和掌握;通过跨学科多技能的综合训练,掌握药物研究开发过程中的各种实验原理、方法和技能。
2.改革实验内容,建立一体化的实验教学体系。在具体实施过程中,我们将药学专业实验课的基本实验能力训练、综合能力训练和科研创新能力的训练,按照由浅入深的原则进行实验课程的整合编排,建立一体化的专业实验教学体系。一体化实验优点是围绕“原料药的合成/有效成分提取和分离纯化制剂与质量分析活性评价”(它包括原料药的合成/有效成分提取和分离纯化、工艺优化、质量分析、药理试验、药物剂型确定、产品制备、质量控制等全过程的一体化)这一新药研发的思路来设置专业实验内容,充分地体现了对学生实验技能的系统性、科学性、创造性训练,有利于培养学生的动手能力、创新能力、团结协作精神,有利于调动学生上实验课的积极性和督促学生认真对待实验课。此外,利于更加合理地配置资源,提高实验教学资源的利用率,节省费用、时间及空间,有效地避免重复性实验内容。
二、改革实验教学模式
传统的实验教学模式,以教师为中心,以书本为中心,以课堂为中心,学生围绕“三中心”转,教师安排一切,学生处于被动、机械实验的状态,不利于发挥学生在实验中的积极主动性。应该使学生在实验中“活”起来,据此,我们在实践中逐渐从以下几个方面进行实验教学模式的改革。
1.让学生全程参与实验规划。为了改变学生“按方抓药”的被动实验现状,我们在具体实施时让学生从实验准备开始,列出实验中所需试剂,查阅并制定试剂配制方案,学生分组进行实验前的试剂配制及实验预试等等,要求学生头脑中不能只是单纯的某一个步骤的知识,而是整个实验中所涉及的仪器、试剂、方法、分析总结等都要在头脑中形成清晰的认知,只有这样才能够让学生真正全面系统掌握药学的相关知识和实验技能。
2.设置平行实验,发挥学生的创新能力。为了加强学生创新能力的培养,我们对同一实验环节尽可能采用不同的实验方法,先让学生拟定几个切实可行的实验方案,然后再由学生分组进行实验,实验结束后以小科技论文的形式提交实验报告,让学生比较不同的实验方案的各自优劣,从中获得对药学相关知识的认知。比如:天然药物中提取纯化皂苷常用的方法有四种:(1)乙醇提取,正丁醇萃取法;(2)乙醇提取,乙醚沉淀法;(3)乙醇提取,丙酮沉淀法;(4)碱水提取,加酸沉淀法。但是大多数实验操作只选用其中的一种方法,学生只需按照事先设计好的方法做,没有改进的余地,也不能与其他方法进行比较。为此,我们在实施时将上述四种方法分别组织学生进行实验,分别比较四种提取分离方法所得皂苷收率的差异。让学生领会到,世上没有绝对的真理,任何科研成果的出现都是和一定的研究方法联系在一起的,这样既激发了学生的科研兴趣,又培养了学生认真探索、与时俱进的科学态度。
3.采用循环排列法组织实验教学。我院药学专业为新办专业,近几年学校花了大量的人力、物力进行专业实验室的建设。由于药学专业是一门实践性很强的学科,实验课程多,所需仪器设备多,尽管有学校及学院的大力支持,但现有的仪器设备仍显不足。在这种情况下,按传统的方法组织教学,每组学生过多,势必会影响学生亲自动手实验。针对此种情况,我们设计了循环排列法进行实验教学,即几个实验同时开,学生按一定顺序分组循环实验的方法,多种仪器同时运转,几个教师分别指导,使学生达到2人一组,有的实验甚至是1人一组,每个学生都能独立动手做完实验的全部内容,教师对学生的实验结果当场签字,确保每个学生真正是自己交出自己的实验报告。
4.创新实验教学方法,加强实践环节的学习。近年来国内的很多医药生产和经营企业由于已经通过了GMP、GSP验收,所以传统的到医药企业参观实习的难度也越来越大,为了规范化管理,很多企业不欢迎学生参观;另外根据国家药品法的规定,医院也相继取消了大输液的生产车间,只是生产一些简单的口服和外用制剂,而且各高等院校不可能耗资巨大来建立相应的生产车间供学生参观实习。为了改变这种现状,我们充分利用现代技术,把实验过程按照原理讲解、实验准备、实验过程、实验结果、结果分析、课堂小结等环节制成形象生动的多媒体教学课件,通过放映和讲解,帮助学生理解和掌握企业大生产的全过程,同时通过多媒体也可以解决某些常规实验因为条件限制所无法解决的问题。
5.构建新的评价方式,注重过程性评价。实验课程考评是对学习效果评定的手段,借此以督促学生培养严谨客观的科研态度、规范正确的操作手法、独立思考和自主学习的能力等,它不仅是衡量实验教学水平,获取实验教学反馈信息,从而了解和掌握学生的理解水平、接受能力和实验技能的掌握程度,判断实验教学是否达到预期目的的重要环节,也是对学生行为进行外部控制与规范,激发学生的表现动机以调动其积极性的主要手段。为此,我们在实施过程中,分别按照实验的基本步骤,即:实验准备(30%)、实验过程(30%)、实验报告(20%)和答辩总结(20%)等拟定详细的评定细则,实施过程评价。通过及时记录学生每个过程的表现,准确掌握每个学生的具体情况,避免了实验考核的错判、漏判,防止学生实验过程中的作弊现象,做到了打分时胸中有数。
三、结语
通过几年药学专业实施一体化实验教学改革的探索和实践,我们已深深体会到,实验课程改革和一体化实验教学手段的实施,既利于对学生药学知识的系统掌握,同时又培养了学生的动手能力、创新能力、团结协作精神和科研思维,对适应市场需求的药学专业人才培养,具有重要的现实意义。
参考文献:
[1]高治平,刘刚,刘运美,等.药学专业实验教学改革及其实验室建设研究[J].西北医学教育,2010,18(2).
[2]刘继勇,郝天龙,朱全刚,等.药学专业本科生实验创新能力的培养[J].药学服务与研究,2011,11(2).
[3]刘运美,雷小勇,高治平,等.整合药学多学科实验教学的思考[J].药学教育,2007,23(2).