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有机化学在生活中的应用范文1
例如通过“化学与生活”的学习,学生将了解氨基酸、蛋白质的结构和性质特点,了解某些药物(如阿司匹林)的主要成分和疗效,了解生活中常用的高分子材料的化学成分及其性能,能够评价高分子材料对人类生活质量和环境质量的影响,知道甲醛等主要污染物的危害,认识“白色污染”危害和防治办法等。通过“化学与技术”的学习,学生学习的有关煤、石油、塑料等材料等专题中渗透了有机化学研究的基本思想和方法。通过“实验化学”的学习,学生将对醛、酚、羧酸、酯等有机化合物的性质与相关反应有更深入的认识。由此可见,高中化学新课程是经过整体设计的体系,学生不管选择哪一个模块进行学习,都可以掌握必备的有机化学知识,都能够达到高中阶段基本的要求,既保证基础性又具有选择性。“有机化学基础”模块则系统地对有机化合物的组成、结构、性质、应用等进行研究,同时对学生进行有机化学研究方法指导与训练,其难度和要求与其他模块涉及的有机化学内容要求相对要高。该模块为选修模块,对有机化学感兴趣的学生,可以通过学习提高学生对科学探究重要性的认识,并发展学生的实验技能,激发学生学习有机化学的兴趣,帮助学生认识有机化学对促进社会发展、提高人类生存质量、提高人类社会文明发达程度所发挥的重大作用,从而帮助学生树立学习化学和研究化学的志向,提高学生的科学素养。
二、化学作业的重要性
化学作业作为连接教师和学生的纽带,起着非常重要的作用。学生通过完成作业,对所学知识内容进行巩固和消化,能培养科维和分析问题、解决问题的能力,是提高素养、培养学生能力的重要途径。其次,教师通过批改作业,能发现教学中存在的问题,便于及时洞察教学进度和改革教学方法,提高教学质量。因此,化学作业是与有机化学教学活动的有机组成部分,是检验、巩固和反馈教学效果的有效途径,是教学活动的延续和补充,更是学生发挥创造力、张扬个性的渠道之一。把作业作为一种手段和教学过程,不仅能反馈、吸收、弥补、加强知识,而且能把所学知识加以应用。
三、有机化学作业有效设计的途径
(一)兴趣类型作业,激发学生的学习有机化学的兴趣。学生在初中时,已学过一些有机物的知识,所学知识比较简单,高中阶段的有机化学理论难度大、范围广,学生学起来有点吃力,容易产生厌学情绪。为此,我们为了激发学生学习兴趣,让学生对“有机化学基础理论中的规律“编排成“快板”,并在校园艺术文化节中表演。既激发了学生学习有机化学的兴趣,又陶冶了情操。《趣味有机化学快板》:有机化学并不难,记准通式是关键。双键为烯叁键炔,单键相连便是烷。脂肪族的排成链,芳香族的带苯环。异构共用分子式,通式通用同系间。烯烃加成烷取代,衍生物看官能团。羧酸羟基连烃基,称作醇醛及羧酸。羰基醚键和氨基,衍生物是酮醚胺。苯带羟基称苯酚,萘是双苯相并联。去H加O叫氧化,去O加H叫还原。醇类氧化变酮醛,醛类氧化变羧酸。羧酸比碳酸强,而碳酸强于苯酚。光照卤代在侧链,催化卤代在苯环。烃的卤代衍生物,卤素能被羟基换。消去一个小分子,生成稀和氢卤酸。钾钠能换醇中氢,银镜反应可辨醛。氢氧化铜多元醇,溶液混合呈绛蓝。醇加羧酸生成酯,酯类水解变醇酸。苯酚遇溴沉淀白,淀粉遇碘色变蓝。氨基酸兼酸碱性,甲酸是酸又像醛。聚合单体变链节,断裂π键相串联。千变万化多趣味,无限风光任登攀。
(二)生活类型作业,让化学作业回归生活。设计作业时,面向学生,立足课本,放眼课外,充分利用现实生活中的资源,让学生在生活中学化学、用化学。案例:学习有机物的性质、用途。设计作业:课前布置学生调查日常生活中接触的有机物的性质、用途。上课时,分小组汇报调查结果。例如,有一个小组在探究生活中化学物质的溶解性、可燃性、耐热性、电离性,设计了实验。①将一定量的食盐、花生油分别加入到两支盛有2ml水的试管中,震荡片刻。②将一定量的食盐、花生油分别加入到两支盛有2ml汽油的试管中,震荡片刻。③取一小块聚乙烯塑料碎片,用酒精灯加热。④将氯化钠溶液和汽油溶液分别作导电性试验,接通电源后,观察电流表指针是否偏转。
(三)自主类型作业,向自主型、研究型、合作型课题作业转变。新课程改革就是为了改变以往只重视知识的传授,让学生在学习基础知识与技能的同时也学会学习,倡导学生主动学习并注重培养学生的探究动手能力、搜集和处理信息的能力、分析解决问题的能力和交流合作的能力。案例一:(学习了乙烯的性质后,布置课后思考作业。)请根据自己学过的化学知识设计一个实验,证明乙烯与溴水发生地反应是加成反应而不是取代反应。案例二:(学习苯的结构前,布置预习作业。)探究苯的结构:1.按照苯的凯库勒式,你认为苯可能有哪些结构特点?2.根据苯的凯库勒式,预测苯应该具有怎样的化学性质?3.如何设计实验证明你的猜想?
有机化学在生活中的应用范文2
1激发学习兴趣,提高学习积极性
有机化学课程知识点多,结构性质多,反应多且易混淆,概念抽象,反应机理抽象难理解,让学生在学习过程中感觉枯燥,难懂难学,易失去信心,从而产生厌学情绪。此外,地方院校的学生,基础稍显薄弱,在高中阶段部分学生对化学就不感兴趣,进入大学后对化学类学科还残留一些不“感冒”心理。“兴趣是最好的老师”,因此激发学生学习兴趣至关重要。首先,我们在第一次课讲讲生活中的“衣食住行”与有机化学的关联性。如一些食品安全问题都是由于此类化合物滥用引起的,比如“吊白块”、“西瓜膨大增甜剂”、“面粉增白剂”、“反式脂肪酸”、“增塑剂”等[3];讲讲有机化学与药学互相关联的例子,比如磺胺类药物的发现,简述喹诺酮类药物的构效关系等,这些能让学生充分认识到有机化学在生活中的重要性,在药学专业中的重要地位,从而让学生从内心感受到学好有机化学的重要性。其次,可以讲有机化学诺贝尔奖获得者的励志故事,从人文思想上陶冶学生,无形中会增加学生对有机化学的兴趣与重视程度。最后,老师第一次上课在形象、教学内容、激发方式上要根据学生特点进行精心琢磨。比如,我院药学专业学生化学基础普遍相对薄弱,对有机化学有愄具心理,第一次上课适时鼓励他们就显得相当重要。现在的大学生平时学习积极性不高,普遍课前不预习,课后不复习,这样容易造成知识点越积越多,学习越来越吃力,慢慢产生“放纵式”学习,这种现象值得我们深究。我们平时把学生分成几个学习小组,多布置团体作业给他们,这样无形中可增加团队协作精神和能力,无形中促进他们要学习,不能拖团队的后腿,从而保持学习积极性。此外,我们组织学生在课余时间进行有机化学学习交流会,由高年级学生分享学习有机化学的心得,谈谈没有学好有机化学导致以后在学习药物化学、天然药物化学等专业课程时的困境,“前车之鉴”有一定的鞭策作用。提高积极性的方法还很多,根据实际情况灵活运用,会有不错效果。
2改革教学内容,教学手段多元化
有机化学教学内容稍显陈旧,这就要求我们对教学内容进行一些改革,以适应教学发展和创新药学人才需要。首先,我们根据自身院校办学特色并结合学生整体情况,对教学内容进行精讲、略讲与自学等不同层次进行分类。比如波谱解析的知识和糖、氨基酸、蛋白质等内容作调整。其次,对教学内容进行整合,如李霞[4]、刘玉梅[5]等人对有机化学教学内容的整合很有借鉴意义。我们借鉴前人的教学经验,加以改进形成一套适合自身院校的教学内容。此外,在教学过程中紧紧围绕药学专业培养体系的特点,把药物化学、天然药物化学、药物分析等专业课程知识与有机化学紧密结合,比如:讲酚这一章时,讲酚羟基性质,可以联系药物化学有酚羟基的药物,让学生课后去寻找归纳总结,然后再课堂讨论总结,这样既能丰富有机化学视野,又可让学生体会基础学科的重要性,从而提高教学效果。有机化学教学手段不断发展,形成很多不同特色的教学方法。我们在教学中根据不同章节加以应用,形成多元化特色。如我们可以用案例教学法讲马氏规则,亲核加成反应等;可以用启发式教学法[6]讲化合物的命名、性质等;采用多媒体,把一些抽象知识形象化,提高学生的认知效果;当然,传统的板书教学方法也必不可少,特别是机理解释,习题讲解时,板书的现场推理,能更好地让学生对知识点的理解掌握。当然,有机化学教学手段还很多,根据自身教学特色,创新性地结合应用,不断提高教学质量。
3调查总结学生学习情况,科学建立试题库
有机化学课程内容多,很多知识点易混淆,如果课后不复习,很容易学了后面的忘了前面的,达不到好的学习效果。为了平衡考察学生对知识的掌握情况,提高教学效果,我们建立试题库。这样方便学生课后利用试题对知识点深入了解,同时期末还可用来作考察学生的试题,这样可以达到每届平衡科学考察学生。我们建立试题库,根据自身院校特色与学生综合情况,调查总结学生学习情况,精心钻研,每年不断改进。首先,根据每届期末考试试卷分析情况,对试题难易程度、得失分情况、题型变化、知识点掌握等作个汇总,逐步建立题型多样的试题库。其次,通过发放问卷调查,调查学生对知识点的理解,掌握情况,对某些知识点讲解所用教学方法,容易混淆的知识点等作个汇总,根据教学大纲要求科学平衡建立试题。再次,让学生参与建立试题库,根据他们在学习过程中容易混淆,容易忘记,难于理解的知识来出题,然后老师筛选出一套试题库,这套试题库用于学生以练题促进对部分知识点的理解掌握。通过学生出题,可以提升他们的学习能力。
4创新实验教学,优化考核方法
有机化学是理论和实践很强的一门课程,通过实验教学不但可丰富理论知识,还可提高学生动手能力和思考、发现、解决问题的能力,因此实验教学在有机化学教学中起着重要作用。但如果学生做实验按照实验指导书按部就班进行,实验效果并不好,学生的积极性和主动性普遍不高。为适应药学人才培养发展需求,提高实验课教学质量,我们对实验教学进行试探性改革。首先,精选实验内容,改编部分教学内容。有些实验内容陈旧,我们根据药学专业,把部分有机化学实验进行改编。其次,安排综合性实验,开设创新性实验。有机化学与其他课程有交叉渗透,我们会开设综合性实验,指导学生完成。最后,为进一步提升实验教学质量,丰富教学内容,鼓励教师对实验内容和方法进行改革。我们有机化学考核分为平时成绩、实验成绩、期中成绩和期末成绩。我们可以科学创新改革,建立多元化考核体系。首先,可以在平时成绩这一块增加比重和考核类别。如课题讨论、课后习题、小组讨论、团队作业(PPT形式)、调查总结报告等,这样不断促进他们学习,慢慢提高学习积极性。其次实验成绩,我们对平时的动手操作和实验结果很重视,把它作为实验成绩考核的一部分,这样无形中让学生平时增加对实验的重视程度,起到好的实验效果。期末时,我们会组织实验操作考核,这样可以培养学生平时实验动手能力的培养。期中成绩,我们在教学中段进行期中考试,作为阶段性考察学生学习情况。现在的学生较懒散,有中段考核,在一定程度上能让他们保持学习积极性。有机化学随着药学专业学科建设的发展而不断发展,为适应社会发展需要,培养创新药学人才,我们必须对有机化学教学不断创新改革。在教学中,根据不同院校办学特色与学生综合情况,不断总结教学经验和理念,不断丰富课堂文化,在改革探索中形成特色教学体系。如何更好地促进有机化学教学发展和改革创新从而提高教学质量,培养创新人才,需要教学工作者进行长期深入研究。
作者:谢华松 林大都 黄思涵 张声源 单位:嘉应学院
参考文献:
[1]伍国云,申,肖腊梅,等.高职院校药学专业有机化学教学改革探讨[J].广东化工,2015,42(16):256-257.
[2]周建波,曾明,陈文.药学专业有机化学教学经验总结[J].当代教育实践与教学研究,2015,06:180.
[3]裴强.食品安全问题在有机化学教学中的应用探讨[J].广东化工,2011,39(20):151-153.
[4]李霞,谢龙,吴晓青,等.有机化学教学改革—提高学生自主性学习[J].广东化工,2015,43(10):192-193.
有机化学在生活中的应用范文3
有机化学作为临床药学专业重要的专业基础课,其教学质量直接影响学生对后续课程的学习效果。有机化学知识理论性强,内容枯燥,而传统课堂教学缺少师生互动,影响了教学效果。案例教学将形象生动的教学案例贯穿于整个教学过程中,由教师提出问题,通过学生自主分析和解决问题,提高其能动性。在有机化学教学中运用案例教学模式可提高教学效果。
关键词:
临床药学专业;有机化学;案例教学法
有机化学作为临床药学专业重要的专业基础课,对后续专业课程,如药物化学、药物分析等具有重要的铺垫和支撑作用。有机化学涉及大量理论、反应方程式、反应机理,晦涩难懂、枯燥无味,学生在课堂上被“满堂灌”,难以理解和消化吸收,极易丧失学习兴趣,学习主动性更无从谈起。案例教学是指教师根据教学目标和教学任务要求,运用精选出来的案例材料,使学生进入某种特定的事件情境之中,通过组织学生对事件过程进行积极主动的探究活动,培养他们创造性地运用知识,分析、解决实际问题的能力,发展其积极情感、态度与价值观的一种教学方法[1,2]。与理论知识相比,临床案例更加直观生动,有助于记忆,具有吸引力,容易给学生留下很深的印象[3]。近年来该教学法因其特有的启发性、实践性和生动性引起了教育工作者的极大关注[4~10]。鉴于案例教学法的重要意义,笔者结合多年教学经验,对案例教学法在有机化学课程教学中的应用进行探讨,以提高教学效果。
1临床药学专业有机化学课程中教学案例的选择和设计
案例教学法中,教师手中的案例是教学的“法宝”、案例教学的重要材料,是教学的前提和基础,决定着案例教学效果的好坏[11]。因此,教学案例的设计至关重要。只有案例内容与教学过程密切结合,才是好的案例教学[12]。有机化学作为临床药学专业的专业基础课程,其教学案例的选择和设计有着得天独厚的优势,我们既可以选择与日常生活相关的实例,也可从一些药物的合成、临床应用入手。设计案例时,可按照以下原则:(1)案例内容与结构紧紧围绕有机化学课程内容,选择与临床药学学科密切相关的案例,让学生学以致用。例如,在讲授“酚类化合物的酯化反应”这一知识点前,以“阿司匹林”这一临床应用最广泛的解热、镇痛、抗炎药物作为教学案例,先提出该药物的研究历史,引起学生兴趣,让学生查阅该药的结构以及合成方法,教师总结,指出阿司匹林是水杨酸与醋酐合成而来,该反应即是酚类化合物的重要性质之一———酯化反应。通过上述简单的临床药物案例引入酚类化合物的知识点,引导学生分析案例,培养学习兴趣和创新能力。(2)教学案例应具有典型性和代表性[13],可选取与社会生活息息相关、通俗易懂的例子,使学生进行案例分析的过程由浅及深,便于理解和消化。学生是案例教学人本理念的前提[14]。若案例内容过于晦涩难懂,学生在案例分析过程中会失去兴趣,不利于教学的开展。因此,应优先选择通俗易懂与社会生活密切相关的典型案例。例如,在讲解重氮化合物的偶联反应时,可从棉布的染色实验入手,让学生知道偶联反应的产物可用作染料,通过这一案例教学,学生很容易就了解了所学化学知识在生活中的应用与意义。(3)教学案例应具有真实性。可将与知识点密切相关的临床案例作为教学案例引入有机化学教学。例如,在讲解立体化学章节的手性和对映异构体的拆分等知识点时,可从欧洲的“沙利度胺事件”入手,先引入该事件背景:1957年10月,新型抗妊娠反应药物———沙利度胺问世,该药物为外消旋体,受制于当时的科技水平,药品生产厂家没有拆分其手性,导致孕妇服用后产下俗称“海豹婴儿”的畸形儿。引导学生分析原因:沙利度胺实际上是一对手性化合物,其R-构型化合物具有抑制妊娠反应活性的作用,而S-构型化合物有致畸性,罪魁祸首就是它。由此引入知识点“手性化合物的手性及外消旋体的拆分方法”,整个教学过程由这一真实案例引入,对上述知识点学生很容易理解。
2临床药学专业有机化学课程案例教学的实施
以我院2013级临床药学专业1班25名学生为案例教学主体,每5人为一个讨论组,共5组,对含氮类化合物章节的部分知识点开展案例教学,共6学时。在这个环节中,教师以“上海复旦大学投毒事件”为背景,设计了如下教学案例:2013年4月1日,复旦大学上海医学院2010级硕士研究生黄某喝了一口寝室饮水机内的水后,出现身体不适,被送至医院就诊。4月11日,上海警方通报,在黄某的寝室饮水机残留水中检测出有毒化合物成分———N-二甲基亚硝胺(属于N-二烷基亚硝胺)。该类物质对各种动物都有强致癌作用,也被怀疑会引发人类癌症,是由胺的亚硝化反应制得。反应通过亚硝酰阳离子(NO+)的进攻而发生。为帮助学生在查阅资料和分析案例过程中有目的、有层次地分析和解决问题,教师在引入上述案例的同时给出4个引导问题:(1)案例中N-二甲基亚硝胺的结构是什么?(2)N-二烷基亚硝胺类化合物如何制备?(3)什么是亚硝化反应?进行该反应时要注意什么问题?(4)亚硝化反应的机理是什么?通过上述问题引出新的知识点:N-二甲基亚硝胺(N-dimethylnitrosamine),胺(amines),亚硝化反应(nitrosation),NO+。提示性的引导问题可避免学生在查阅相关资料过程中偏离问题中心,易于把握案例的核心问题,促进案例教学顺利开展。学生查阅资料后,以小组为单位,通过上台讲解、自由提问、主动答题等形式,解决上述引导问题及延伸问题。讨论过程中,学生表现积极踊跃,信息搜集和整理非常全面,讨论进展顺利,真正体现了学生在案例教学中的主体地位,变被动学习为主动学习。讨论结束后,由教师对上述问题进行总结:N-二甲基亚硝胺的结构为(CH3)2N-N=O,属于N-二烷基亚硝胺类化合物,可由仲胺R2NH或Ar(R)NH通过亚硝化反应(胺和亚硝酸反应)制得。该反应利用亚硝酰阳离子(NO+)的亲核进攻发生。为了产生NO+,我们必须用盐酸来处理亚硝酸钠,制备不稳定的亚硝酸,溶液达到平衡后含有亚硝酰阳离子,亚硝酰阳离子受到胺的进攻形成N-亚硝铵盐。仲N-亚硝铵盐发生去质子化而形成相对稳定的主产物N-亚硝胺。
3案例教学的实施意义
学生在校学习期间没有临床经验,只有理论层面的认知,印象不深刻,而案例教学能够灵活地把理论知识应用于实践当中,拉近了教学与临床的距离,真正做到学以致用[15]。通过在临床药学专业有机化学教学中运用案例教学法,既可使教师在搜集和设计教学案例的过程中提高教学热情与教学能力,又能提高学生自主学习能力,实现师生双赢。一方面,案例教学的顺利实施对教师的知识结构、教学能力、工作态度及责任心提出了更高要求,需要教师既有渊博的理论知识,又具备丰富的实践经验,并能将理论与实践融会贯通,教师经过这一过程的锤炼,教学能力显著提高;另一方面,案例教学法在实施过程中以学生为主体,对学生思维的广度和深度、能动性与创新能力、分析和总结问题能力等提出了更高要求,学生为满足这一要求,必须变被动学习为主动学习,花费大量时间和精力查阅资料,利用获得的资料和已掌握的知识进行课堂讨论,从而大大提升自主学习与创新能力。
4展望
基于案例教学法取得的良好教学效果,今后教师将依照案例设计原则,将更多的教学案例引入有机化学教学中,深化有机化学案例教学改革。
作者:安琳 郑友广 谷小珂 牟杰 单位:徐州医科大学药学院
有机化学在生活中的应用范文4
一、给高考定位:近三年高考题考查的内容
1. 更加注重化学在科学技术、工农业生产、日常生活中应用
化学STS教育是永恒的主题,体现化学与社会联系以及化学的应用价值。例如,2014年全国Ⅰ卷T8涉及去污、漂白粉变质、草木灰与铵态氮肥使用、氯化铁溶液腐蚀铜质线路板等,这些均与日常生活密切联系,涉及盐类水解、酯水解反应、次氯酸钙性质以及铁盐应用等。2014年全国课标Ⅱ卷T7涉及活性炭吸附性、高锰酸钾和乙烯、硅胶和铁粉等用途。2013年全国课标Ⅰ卷T7涉及侯氏制碱法、输送氨气管道漏气、碘与健康、黑火药成分等,包含碳、钠、氮、氯、碘、硫等元素。2013年全国课标卷T7考查生物柴油制备和地沟油的综合利用原理。2012年全国课标卷T8涉及医用酒精、硅与太阳能电池、天然高分子化合物与淀粉、纤维素以及新型无机非金属材料等。上述知识点均来自教材,且与社会、生产和生活有密切联系,体现高考命题与时俱进。
例1 (2014年全国新课标Ⅰ卷―8)化学与社会、生活密切相关。对下列现象或事实的解释正确的是( )
答案 C
点拨 (1)漂白粉溶液中通入少量二氧化碳,生成碳酸钙和次氯酸,说明次氯酸的酸性比碳酸的弱;二氧化碳与氯化钙溶液不反应,因为碳酸钙与盐酸不能大量共存。如果通入过量的二氧化碳,则反应为Ca(ClO)2+2CO2+2H2O=Ca(HCO3)2+2HClO。(2)漂白粉溶液中通入少量二氧化硫,则发生反应为Ca(ClO)2+SO2+H2O=CaSO3+2HClO,CaSO3+HClO=CaSO4+HCl;通入过量二氧化硫,则发生反应为Ca(ClO)2+2SO2+2H2O=Ca(HSO3)2+2HClO,Ca(HSO3)2+2HClO=Ca(HSO4)2+2HCl。
2. 更加注重对考生阅读信息、分析利用信息能力的考查
高考能力立意之一就是考查获取、加工、处理信息能力。近几年高考加大了考查信息处理能力。例如,2014年全国课标Ⅰ卷T11考查溴化银溶解度曲线图,将九年义年教育教材中“溶解度曲线”与高中溶度积、反应热、混合物分离提纯和温度对化学反应速率的影响等联系起来,起点低,落点较高。再如2014年全国课标Ⅰ卷T28以新型图象形式考查乙烯转化率与温度、压强的关系。2014年全国课标Ⅱ卷T26考查NO2与N2O4变化平衡图象,涉及读取数据信息;T27考查二氧化铅失重与温度图象,涉及读取数据信息;T36涉及流程图和数据表。2013年全国课标Ⅰ卷T28(4)考查H2和CO合成二甲醚平衡图象,探究温度对CO转化率、二甲醚产率的影响规律。
例2 (2014年全国新课标Ⅰ卷―11)溴酸银(AgBrO3)的溶解度随温度变化曲线如图所示,下列说法错误的是( )
A.溴酸银的溶解时放热过程
B.温度升高时溴酸银溶解速度加快
C.60℃时溴酸银的Ksp约等于6×10-4
D.若硝酸钾中含有少量溴酸银,可用重结晶方法提纯
答案 A
点拨 以图象形式给予信息,将初中溶解度曲线图与高考电解质溶液、溶度积以及混合物分离提纯方法整合。还考查了一些基本概念:(1)根据溶解度定义,将溶解度转化成物质的量浓度时可以近似认为溶液的密度与水的相同,因为溴酸银溶液很稀。(2)重结晶有两种方法:例如,硝酸钾样品混有少量氯化钠,采用冷却热饱和溶液结晶法,析出硝酸钾;氯化钠样品混有少量硝酸钾,采用蒸发溶剂结晶,析出氯化钠,少量硝酸钾残留在母液中。
3. 更加注重对实验能力考查且实验设计由有机实验转向无机实验。
化学实验是化学学科特色之一,“实验能力”是化学四种能力之一。高考实验试题主要两类:基本实验操作和综合实验设计。从高考命题看,加重了实验能力考查力度。每套试题中10道必考题中有2道实验题。例如,2014年全国Ⅰ卷T13(实验设计类选择题)、T26题(酯类制备),2014年全国Ⅱ卷T10(实验基本操作)、T28(无机定量测定实验)。
三年综合设计实验统计如下:
从高考综合实验命题看,实验设计由有机制备向无机定量实验过渡的趋势。如2014年全国课标Ⅱ卷T28涉及制气、酸碱中和滴定、沉淀滴定和溶度积原理等综合运用。
4. 更加关注课本知识的挖掘、迁移、灵活运用
教材知识和原理是高考命题的依据,“能力立意”强调“根”在课本内,树在课本外。例如,2014年全国课标Ⅰ卷T13题验证氯化银溶解度大于硫化银、蔗糖与浓硫酸反应生成SO2与溴水反应、硝酸与碳酸钠产生CO2、CO2与硅酸钠水溶液反应等都来自教材,并在教材基础上进行整合、加工、拓展等。2014年全国课标Ⅱ卷T9题涉及氢气还原氧化铜、二氧化碳与过氧化钠反应、铝与氧化铁的铝热反应、锌与硝酸铜反应与固体质量增重联系,T27运用氧化还原反应、放电顺序及电极反应式,解决新情境问题,解决这些问题的方法和原理均来自教材,T28涉及NH3制备、酸碱中和滴定操作中仪器和指示剂的选择来自教材原理迁移。
5. 更加注重选材创新和命题角度创新并加大氧化还原反应和离子反应考查
高考命题创新主要是两种形式:一是选择新材料;二是拓展新考查视角。例如,2014年全国课标Ⅰ卷T27回避常考元素Na、Mg、Al、Fe、Cu、C、H、O、Si、Cl、S、N等,选择磷的化合物命题;同时也回避了无机化工流程图形式,将氧化还原反应与电化学理论整合,从选择和命题角度方面创新。再如,2014年全国课标Ⅱ卷T27回避熟悉元素,选择铅及其化合物考查原子结构与周期律、氧化还原反应原理、电化学理论以及有关图象类计算固体组成等,打破考查化学反应原理经典模式,掺入元素周期表和元素周期律知识。
例3 (2014年高考全国课标Ⅱ卷―27)铅及其化合物可用于蓄电池,耐酸设备及X射线防护材料等。回答下列问题:
(1)铅是碳的同族元素,比碳多4个电子层,铅在周期表的位置为 周期,第 族:PbO2的酸性比CO2的酸性 (填“强”或“弱”)。
(2)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为 。
(3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为 :PbO2也可以通过石墨为电极,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液为电解液电解制取。阳极发生的电极反应式 ,阴极观察到的现象是 :若电解液中不加入Cu(NO3)2,阴极发生的电极反应式 ,这样做的主要缺点是 。
(4)PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如下图所示,已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%([样品起始质量-a点固体质量样品起始质量]×100%)的残留固体,若a点固体表示为PbO2或mPbO2・nPbO2,列式计算x值和m∶n值 。
[300 400 500 600][温度/℃][固体失重质量分数/%][PbO][4.0%][a][PbO2]
答案 (1)六 ⅣA 弱
(2)PbO2+4HCl(浓)[]PbCl2+Cl2+2H2O
(3)PbO+ClO-=PbO2+Cl-,Pb2++2H2O-2e-=PbO2+4H+ 石墨上包上铜镀层 Pb2++2e-=Pb 不能有效利用Pb2+
(4)根据PbO2[高温]PbOx+[2-x2]O2,有[2-x2]×32=239×4.0%,x=2-[239×4.0%16]≈1.4.
根据mPbO2・nPbO,[2m+nm+n]=1.4,[mn=0.40.6=23]。
6. 加大有机化学考查力度并淡化有机和无机界限
有机物考查分值增大,命制有机和无机复合型试题,体现高考对有机必考内容的重视。例如,2014年全国课标Ⅰ卷T7、T26考查涉及有机化学知识;2013年全国课标Ⅰ卷T8、13、26考查有机化学;全国课标Ⅱ卷T7、8、26考查有机化学。有机物和无机物组合型命题,如2014年全国课标Ⅰ卷T8涉及油脂水解;T13涉及蔗糖组成与脱水;T28以制备乙醇为载体考查有机反应式书写、盖斯定律以及化学反应速率和化学平衡理论,即用有机物为载体考查化学反应原理;T37用乙醛考查物质结构与性质(涉及杂化轨道和共价键数目);全国课标Ⅱ卷T10涉及酯化反应实验等。近几年考查同分异构体情况如表所示:
二、要重点关注的知识点
根据上述近三年全国高考课标卷分析,结合其他省市高考化学试题新信息,2015年高考重点关注下列表格考点。
1. 物质组成、性质和分类
(1)盐类分类,如酸式盐、碱式盐和正盐;复盐、混盐、络盐等(新信息);(2)胶体的制备与性质、应用;(3)有机物和无机物整合分类,选择切入点联系有机与无机(如能使溴水,酸性高锰酸钾溶液褪色等)。
2. 物质的量和NA
(1)特别物质,如过氧化钠、双氧水、铁、氯气等在不同条件下转移电子数;(2)联系盐类水解、分子结构、共价键等计数,区别粒子的物质的量和粒子数目;(3)确定各种类型晶体组成;(4)重视化学计算方法。
3. 氧化还原反应和离子反应
(1)书写陌生的氧化还原反应或复分解反应的离子方程式;(2)氧化还原反应和离子反应顺序与图象;(3)特别离子与分子的大量共存,如ClO-,S2O32-,HC2O4-,MnO4-,Cr2O72-,CH3CH2OH,CH3CHO,CH2=CH2,C6H12O6(葡萄糖);(4)Mg2+、Fe2+、Cu2+与CO32-、S2-生成沉淀问题。
4. 元素周期表和元素周期律(必修2)
(1)关注锂、铍、硼、硅、磷、氟、氦元素相关信息;(2)熟悉族首元素及其化合物性质在同族元素性质的特殊性;(3)熟悉普遍规律中的特殊性;(4)元素推断与物质组成、性质、实验现象以及用途联系。
5. 化学反应速率和化学平衡
(1)对照实验设计与电化学腐蚀、气体实验联系;(2)化学反应速率与平衡的数据表及图象破解;(3)有关转化率、化学反应速率、浓度和平衡常数计算,用分压推算气体反应的转化率和平衡常数;(4)补图和绘图。
6. 电解质溶液理论
(1)关注盐类水解在生活中应用;(2)浓度浓度大小与图象关系;(3)溶度积常数与沉淀转化、沉淀滴定实验联系。
7. 电化学基础
(1)关注新型电源中的原电池原理;联系陌生氧化还原反应与电化学原理;(2)隔膜在电化学中的定性应用和定量考查;(3)利用电化学原理制备一些特殊物质,如高铁酸钾、碘酸钾、纳米氧化铜等;(4)关注电化学在有机化学中的应用,如处理含有机物的废水;(5)补充残图和画图示。
8. 化学反应中能量变化
(1)关注盖斯定律在化工生产中应用;(2)化学反应中能量变化图象与化工生产实际联系;(3)书写新信息反应的热化学方程式;(4)画图示。
9. 实验设计
(1)证明难溶电解质的溶度积相对大小;(2)定量实验探究,如沉淀法、测气法、滴定法(酸碱滴定,氧化还原滴定和络合沉淀等);(3)探究物质性质或物质组成;(4)气体制备与性质验证实验;(5)注重对照易混仪器、防倒吸、安全装置、简单仪器创新使用等;(6)补充和绘制部分装置。
10. 金属元素
(1)金属元素价态与还原性、氧化性;(2)关注铬、锰、锌、钛等化合物与中学化学联系;(3)关注铝、铁、铜、镁、钠的单质及化合物转化。
11. 非金属元素
(1)关注硫、氮、氯的化合物多样性;(2)关注氟、硅、硒、碘、溴、砷等元素及其化合物与中学常见物质联系与延伸;(3)熟悉非金属元素化合物稳定性与条件;(4)非金属相关实验现象与氧化还原反应。
12. 有机化学基础(必修2)
(1)关注碳碳双键、羟基、羧基等官能团迁移与衍生;(2)以有机物反应或有机物为载体考查化学基本概念和基本原理;(3)关注有机物和无机物的结合点,如铜可以将铜的化合物与乙醇联系起来,氢氧化钠可以将钠的化合物与羧酸、酯联系起来,溴、高锰酸钾能将无机还原性与烯烃、乙醇等联系起来;(4)以能源为切入点,将有机反应与电化学、热化学和平衡图象联系起来;(5)关注6个碳及以下的有机物同分异构体书写。
三、应该这样备考
针对近几年高考化学命题新动向、考点以及答卷失分点,提出如下备考建议:
1. 研究高考真题,熟悉考点及考查方式。了解全国各地高考新动态、新特色,重点研究全国新课标Ⅰ卷和Ⅱ卷,高考命题会相互借鉴。每年命题都会汲收上一年度高考卷中精华,包括全国课标卷以外的其他省市试卷中化学试题。体现高考命题继承和发展,与时俱进。
2. 抓课本,重基础。以基础知识和基本技能为中心,提高综合能力。教材内容和考纲考点都是综合与创新的基础,对于教材一些物质、反应式要下功夫熟记并灵活运用。例如,许多考生不熟悉教材中碱性锌锰电池还原产物MnOOH。抓住课本中两条线:一条线是元素化合价与物质转化;另一条线是物质转化条件及可能的副产物,首先熟记课本中相关的实验现象、化学反应方程式和反应条件等。
3. 降难度,重综合。从近几年命题看,试题涉及模块知识难度有所下降,但是试题将各模块知识综合起来考查,需要在平时训练时采用穿插式、循环式复习方法,有意将多模块知识联系起来分析、解决新问题,提高思维切换速率和知识提取速度。
4. 用方法,重推算。从考试情况看,大多数考生惧怕计算题,选择放弃。在平时训练要强化计算,重点是用化学思维方法分析计算问题,优化计算过程,降低计算难度。从高考命题看,计算一般渗透在无机化工题、制备实验题中,使计算更能体现化学性。
5. 抓延伸,重原理。从近几年高考命题看,能力立意的含义是“理在课本内,料在课本外”。根据内容和教学实际,适当拓展教材知识是必要的,要用新材料,深化和理解化学原理。如运用氧化还原反应原理书写陌生的氧化还原反应方程式,用复分解反应原理书写复杂的复分解反应方程式。选择一些无机化工材料,巩固元素化合物知识。选择一些特殊物质巩固基本概念,如2014年全国Ⅰ卷T27判断NaH2PO2是不是酸式盐。
6. 抓书写,重表达。考生普遍存在会做题不能得分或不能得满分的现象,即一看就会、一写就错,回答问题对而不全等问题。在平时备考中,要注重以下几个方面训练:
有机化学在生活中的应用范文5
【关键词】环保;微型实验;化学
人们把以用尽可能少的试剂而获得所需的化学原理和技术称为微型化学实验。微型化学实验其试剂用量不抵常规实验的90%,它不是常规实验的压缩、微化,而是基于环境保护理念下对化学实验进行创新性设计。微型化学实验能激发学生学习化学的兴趣,培养学生分析问题、解决问题的能力。
1 微型化学实验的发展和意义
化学源于实验,重在实验。化学实验在化学发展和化学教学中的地位已被人们所重视。化学实验过程中,往往涉及某些药品昂贵,易燃易爆的危险实验,产生污染环境的“三废”(废液、废气、废渣)。针对一系列问题,上世纪八十年代美国的Mayo和Pike等在基础有机化学实验中以mmol量级试剂的微型制备实验取得成功,从而掀起了探究微型化学实验的热潮。1989年,我国高等学校化学教育研究中心首次将微型化学实验课题列入科研计划,由华东师范大学和杭州师范大学牵头成立微型化学实验研究课题组,完成微型化学实验仪器研发任务,为微型化学在中国的发展奠定基础。1992年,我国出版第一本有关微型化学实验的专著。现在已愈800所大中院校开展微型化学实验研究,其应用从有机化学到无机化学,再扩展到普通化学和中学化学。与常规实验相比,微型化学实验具有以下特点:实验仪器微型化,化学试剂微量化;减少污染;实验安全性增加;节约药品储存空间;缩短实验时间等。新时期我国以环境保护为民生国计,对学生加强绿色化学教育必不可少。教师和学生共同设计和应用微型化学实验方案,在微型化学实验教学中增强学生的环保意识、资源意识、安全意识和创新意识。
2 微型化学实验设计的原则
2.1 科W性
微型实验设计要遵循科学规律,科学性是实验的前提。实验的各个环节如实验原理、实验方法和手段、实验结果等不能违背科学规律。要不然,实验结果会偏离、曲解化学理论和实践知识,甚至造成安全隐患或事故,危及实验人员生命安全。如氢气还原氧化铜的实验,实验操作顺序是“先通气,再加热”,先通氢气排除空气再加热,若操作顺序相反“先加热,再通气”,则试管里空气中的氧气与通入的氢气在加热条件下容易发生爆炸。
2.2 安全性
化学实验的仪器设备、药品、操作过程都存在安全隐患。设计微型化学实验时,首先要考虑实验的安全性。实验装置的选择与组装应该安全、简易,不用或少用危险品,实验中减少“三废”的产生,尽可能对“三废”进行处理。实验教学中,教师要对学生进行安全教育,杜绝操作不当带来的危害。如金属钠的使用。不能用手去拿,而应用镊子夹取绿豆大小的钠与水反应。稀释浓硫酸时,应该将浓硫酸在玻棒引流下沿烧杯壁缓缓注入水中,并轻轻搅拌。
2.3 环保性
环境污染直接影响人们的身心健康。环境保护理念下的微型化学实验设计,应充分考虑实验器材微型化,实验药品微量化,实验室“三废”绿色化,消除或减少化学污染物的排放。在实验教学中,对学生进行环保教育,使学生“从我做起”,增强环保意识。如鉴别实验以点滴板代替试管,取样由原来的1毫升(20滴)降为1滴,苯、甲苯、甘油、羧酸的鉴别反应效果明显,产生的废液少。制备实验以具支试管、注射器等代替常规试验的主要仪器,例如氯气的制备实验。,因产生的氯气有毒,实验在通风厨中进行。
2.4 创新性
化学是一门与人们生活和生产密切相关的科学,化学就在生活中,化学就在我们身边。化学实验不局限于实验室,它在我们的生活中的各个方面都有应用。很多现象都可以用化学原理来解释,烧水的壶用的时间长了,里面会有一层水垢,最简单的方法就是滴食醋。就地取材,仪器和试剂生活化。如在药片的塑料板中滴白醋,再加入小苏打,可观测到有二氧化碳气泡生成。pH试纸测试可乐、牛奶、矿泉水和食醋的pH值。用毛笔蘸硝酸钾溶液写字,字迹干后,用留有火星的火柴轻点,便能完成火龙写字实验。
3 微型化学实验示例
3.1 乙炔的制备及乙炔的性质
实验仪器和药品:青霉素瓶、吸管、注射器、食盐水、电石、酸性高锰酸钾溶液、溴水
组装乙炔制备仪器,在青霉素瓶中加入电石,注入食盐水,生成乙炔气体。将乙炔分别通入酸性高锰酸钾溶液和溴水中,实验现象为高锰酸钾溶液的紫色褪去和溴水褪色。
3.2 趣味指纹鉴定实验
实验仪器和药品:试管、白纸、药片的塑料板、凡士林、酒精灯、酒精溶液、淀粉溶液、注射器
碘有升华现象。抹有凡士林的食指在白纸上按一下。取一支试管盛1粒碘,置白纸于试管口,加热试管,观察到固体碘变成紫红色碘蒸气,白纸上出现指纹印迹。将碘溶于酒精制成碘酒,可用于消毒。用注射器取碘液滴入淀粉溶液,实验现象为蓝色。
4 微型化学实验存在问题
微型化学实验所用试剂量少,仪器小巧且易得,每个学生都可亲自动手实验,深受学生喜爱,但不利于教师示教和演示实验。对于定量分析化学、合成实验如四大滴定、乙酸乙酯的蒸馏实验等很难微型化,因为常规实验现象明显,而微型化之后实验现象难以观察。微型化学实验生活化易激发学生积极性,但有些实验设计不够严谨,不够科学。由于微型化学实验与常规实验仪器差别很大,教师在设计微型化学实验时一定要注意探索实验条件。
总之,化学实验是化学课程的重要组成部分,通过实验教学,可以帮助学生理解和巩固化学基本理论知识,掌握基本操作技能。微型化学实验消耗药品很少,它能避免或减少实验引起的爆炸、中毒等危险,使师生得以安全实验。微型化学实验还能节约实验仪器、药品所需费用,增强学生动手操作能力, 培养学生的创新精神、环保意识和严谨的科学作风。
【参考文献】
有机化学在生活中的应用范文6
1.作溶剂、萃取剂-离学生生活最近的卤代烃
可以请学生阅读修正液的成分表及使用说明.让学生了解到修正液中的三氯乙烷作为溶剂是有毒的,尽量少用.应让学生了解四氯化碳是典型的肝脏毒物,高浓度时,首先是中枢神经系统受累,随后累及肝、肾,对人类有致癌可能.建议教材实验将萃取剂改为低毒、无致癌作用的正己烷.可以向学生介绍在工业上主要成分为正己烷(74%)和环己烷(16%)的6#抽提溶剂油,对大豆油、菜子油、花生油等植物油具有很好的溶解能力,广泛应用于植物油的提取.
2.作致冷剂-正远离我们的卤代烃
关于这一点学生阅读课本已不难理解.既然已远离,也无需多加阐述,教学内容也应该与时俱进.
3.卤代烃高分子-生活中最常见的卤代烃
教学中可以向学生介绍卤代烃化合物主要存在于塑料、合成纤维、合成橡胶中,以聚氯乙烯最为常见,如塑料门窗、塑料管、塑料地板、塑料壁纸、密封材料等.
4.饮食中的卤代烃-生活中最值得关注的卤代烃