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化学反应的基本原理范文1
在化工生产中,化学原料的选择会根据化学反应的需要为标准。然而,在实验室中,就可以非常容易的发现。即便生成一种物质,其化学原料可以有许多种选择。例如氧气的产生,可以采用很多种方法。在实验室中,并不会去要求特别严格,也就是以经济安全为主。而在实际的化工生产中,就要考虑很以方面。首先,化工生产要以经济为第一原则,即开办化工场首先要盈利,其次要考虑到原料的节约,即以最小的代价换取最大的利润。此外,有一点也是非常重要的一点,要符合当前世界的主流———节能环保。对于化工生产而言,节能是一个难题,而环保则更是大难题。尤其是一些过滤以及电镀等行业中的化工技术,处理结束后会产生大量的废水。这些废水中富含大量的重金属以及具有危险的化学物质。一旦污染了饮用水或者是水源,对人类以及生态的影响都是非常巨大的。因此,在化工生产中,化学反应中原料的选择是非常重要的,在化工生产中也占据一定的重要位置。
(1)纳米原料在化学反应应用化工技术的重要性分析。纳米是当代高端的技术,其接近微观的技术使得很多领域都有了突飞猛进的发展。在化工技术中,纳米原料也得到了应用。纳米的优良特性很多,表面以及内部结构等都有着其他材料不可替代的优势。尤其是在涂层的防护方面,纳米原料可以降低溶解性,并有效隔离紫外线等外在的侵扰。在化工技术以及化工生产中,纳米材料起到了非常大的抗辐射的作用,其应用前景乐观,并进一步推动了化工技术中复合材料的发展与应用。
(2)化工技术中,催化剂是非常必要的。很多化学反应中都需要催化剂的使用,并且在大型的化工加工生产中,催化剂的作用更是不可小视。催化剂能够有效地控制化学反应的时间,并直接影响着化学反应的效率以及速率。而在实际的化工生产中,化工技术要求催化剂的使用效率要非常高,才能满足实际生产的标准。然而,在多数化工加工中,催化剂的效果往往都是无法满足要求。这样的现状导致了化工原料的浪费,增加了环境污染等等。化工加工中,催化剂的使用最好也是采用纳米材料。这样在催化时间的控制上,以及效果的呈现上都有了非常大的提高。
2化工技术中废物处理相关的化学反应的重要性分析
化学反应的应用不仅仅是用来进行化工加工,即不完全是进行生产,对于环保的难题———废物的处理问题同样是非常重要的。在当今环保为主流的时代,化工技术方面对于废物的处理是主要课题。化学反应的充分分析与利用,在实际中进行的对比分析,掌握了化学反应的最佳条件,最佳使用率,最佳产出效果的同时,还要注意对于废物的处理问题。长久以来,化工场的污染问题一直难以解决。主要原因在于:
(1)废物处理过程复杂,同样需要采用化学反应进行有毒有害物质的综合。
(2)人们的环保意识不强,为了节约成本而不愿意去进行污染治理。以上2点分析中,可以对第一点进行重点分析,化工厂中危害最大的为废水。废水中含有大量的重金属和有毒物质,需要进行处理。对于污水处理,应该安排专家,对废水先进行抽样化验,分析水中含有的主要有害物质。然后再根据其化学反应原理,进行中和处理,将废水中的有害物质沉淀,降低其危害程度,保证废水无危害排放。
3结语
化学反应的基本原理范文2
关键词:高职院校;化学反应工程;课程改革;改革实践
引言
进入新世纪以来,我国高职院校教育工作相对于先前有了较大的变化,对人才的培养也有了更高的目标。在高职化学反应工程教学中,遵照课程要求,针对性的逐渐完善化学反应工程教学体系,提升化学反应工程课程的教学质量,对高职院校教育工作的提升是非常关键的。在对“化学反应工程”课程的改革与实践中应从如下四个方面入手:
1、确定建设目标,深化教学改革,构建国内一流课程
化学反应工程包含了化工热力学、物理化学、控制与优化及化工传递过程等知识点,总体的知识领域较为广泛,对于培养高职学生的化学基础知识素养,提升学生的化学分析能力是非常关键的,因此,在进行高职“化学反应工程”改革时,应当首先认识到化学反应工程为所有化工课程的核心,为化工专业的专业主干课程。
外国知名大学在化学反应工程方面的研究及教学工作现对于国内对化学反应工程的研究及教学是较为超前的,因此,在进行化学反应工程课程改革时,全面的剖析国外知名大学同类课程的发展趋势,对提升化学反应工程课程改革的创新性及有效性是非常必要的。在具体的实施过程中,高职院校化学反应工程的教师可以首先通过互联网搜索国外知名大学的校园网站,跟踪了解国外知名大学在化学反应工程方面发展趋势,例如:剑桥大学、ARIZONA大学等国外知名大学内化学反应工程的课程设置等情况。其次,在化学反应工程课程教学中,可以借鉴国外知名大学化学反应工程的教学计划、教学资料,从而更好的开阔高职学生的眼界,激发学生学习化学反应工程课程的学习兴趣。第三,如果经济等方面的条件允许,高职院校化学反应工程课程的教师可以赴国外进行化学反应工程课程的访问与学习,亲身体检国外知名大学在化学反应工程课程教学方面所做的工作,学习化学反应工程的教学模式,这对于更好的开展化学反应工程改革有着重要的推动作用。
2、阐明基本原理,联系开发实例,教学内容精益求精
2.1精选了化学反应工程课程教学中基本原理的内容
化学反应工程的重点为将化学反应的机理阐明,将反应工程的基本理论、概念及研究方法介绍给同学,因此,在进行高职化学反应工程的课程改革时,应将化学动力学、理想流动反应器、间歇反应器、化学反应过程中质量与热量的传递,反应器稳定性及反应选择性作为化学反应工程的课程的主要讲解内容,并按照浓度效应与稳定效应展开相关的化学反应工程讨论工作,力求确切阐述、清楚表达,为高职学生更好的学习化学反应工程和化学反应器相关的知识打下坚实的基础。
2.2更新了反应工程课程教学中过程开发的案例分析
工业反应器为化学反应工程的主要研究对象之一,同时化学反应工程中理论联系实际的情况较多。很多高职教师在化学反应工程课程教学的过程中往往承担有与化学反应工程课程相关的科研项目,因此,这就为化学反应工程课程改革提供了较好的平台,教师可以将科研成果作为化学反应工程课程的具体案例进行开发与分析,从而更好的提升整个化学反应工程课程教学的精彩性,使之做到言之有物,更好的丰富整个化学反应工程课程的内涵,也能够帮助学生更好的了解与学习到化学反应工程在具体的开发过程中的作用与进展。
2.3 增加了生化、材料、环境等反应工程方面的内容
现阶段很多高职院校的化学反应工程教学缺乏教学所需的学习氛围,因此,在高职院校进行化学反应工程的改革时,增加了与化学反应工程相关的材料、生化及环境等方面的能够有效的反应出化学反应工程前沿的内容是有其必要性的。在具体实施时高职院校可以借此拓展课程内容的内涵,请学有专长的专家学者介绍生化反应工程、聚合反应工程、电化学反应工程、精细化学品反应工程、环境反应工程等新方向、新进展,有效的实现学生在学习化学反应工程课程时思路与眼界的开阔。
3、讲授研讨结合,试行双语教学,教学方法不断改革
高职院校在进行化学反应工程课程改革时,应重视教学方法的转变,传统的教学方式在一定程度上仍有一定的借鉴意义,因此,在进行改革时还应当继续坚持传统的教师讲授的方式,在教师讲授的同时,加入一定量针对性的讨论式教学方法,组织学生针对性的对化学反应工程的某些重要的知识点进行讨论。在化学反应工程课程具体讲授的过程中,注意应用归纳法、对比法及演绎法等方法,针对不同的化学反应工程内容,应采用不同的教学方法,在提升化学反应工程课程教学质量方面应下功夫,例如:在讨论串联反应优化问题上,引导学生精心制作了电子课件,并鼓励学生上讲台讲解,学生的积极性很高,既活跃了课堂气氛,学生本身也觉得收获很大。
其次,在化学反应工程课程改革时加入一定量的双语教学方式,能够较好的提升化学反应工程课程教学的质量,担任化学反应工程双语教学的教师一般均为博士学历,具有较多的国内外学习的经历,上课课件、板书全部采用英语书写,考试试题与解答也全部采用英语表达。双语教学试点吸引了一批具有较高外语水平的优秀学生参与,而上课教师也将国外化学反应工程教学思想与教学理念融入到课堂教学过程中,这对于提升学生学习的积极性有着较大促进作用。
4、结束语
在化学反应工程的教学改革的过程中,教师还应当充分的利用现代化教学设备,将教学的内容通过现代化多媒体技术呈现出来,更好的提升化学反应工程课程教学的生动性、形象性,这对于提升高职学生学习的兴趣也是较为重要的。
[参考文献]
[1]王琳琳,陈小鹏,梁杰珍,刘幽燕,韦小杰.改革地方院校课程教学模式和内容,培养学生工程与创新能力――以广西大学化学反应工程教学为例[J].实验技术与管理,2012,08:10-14.
化学反应的基本原理范文3
快速检测的概念
快速检测,是指包含所需的样品在制备的时间内,并在很短的时间里得出检测结果的方法。以下是定义检测是否快速的标准:第一种则是理化检验方法一般指在 2 小时以内得出结果的即为快速检测;第二种则是微生物检验方法相对于常规检验方法要快上 1 /2 或 1 /3 时间得出结果的即为快速检测;第三种则是现场检验方法能够在半小时内得出结果的即为快速检测。这在几年中,我国政府对国内的食品安全问题已经重视起来。所以,食品安全快速检测技术起着至关重要的作用。
食品安全快速检测的方法
生物传感器法。生物传感器是指针对生物本身的化学信号装换成光信号或电信号等数据信息进行高灵敏检测的一种传感器仪器,一般应用在检测兽药和农药残留方向的。它的优点有功能多样、低成本、高识别、高灵敏、智能、微型等等,是食品安全快速检测研究的重点技术对象。而且近年来国内外有关的各种研究报道信息也是非常多的,相关的研究项目也陆续增加,所以,生物传感器法的开发在快速检测领域一定会有更好的发展前景。
仪器分析法。随着检测仪器设备的应用和研究开发,已经研究出了诸多设备。如:深紫外光谱仪、飞秒激光太赫兹时域光谱、近红外光谱仪、实时直接分析质谱仪、离子迁移质谱仪和激光拉曼光谱仪等等,而且它们已经逐渐被应用在了食品安全快速检测领域当中。从目前来看,在食品检测中液相色谱、气象色谱和各种各样的质谱仪杂交采用和联用已经有很多了,但是这些检测仪器设备都是比较大型、复杂,并且携带很不方便,这样应用在快速检测技术中是非常困难的。因此,国内外的小型质谱仪就得到了关注和研究,而且在这方面取得了很好的突出表现。在进行快速检测测试中,检测限已经达到了微秒级的单位,并且相对于大型设备来说:成本低、灵敏度高,最显著的特点是装置较小。其中飞秒激光太赫兹时域光谱仪已被重点关注的研究对象,希望以后能成为食品安全快速检测很好的设备工具。
分子生物学法。聚合酶链式反应是这几年才被广泛应用的,在分子生物学领域中得到了迅速的发展。PCR是聚合酶链式反应的简称,它的基本原理则是在应用于细菌的遗传物质相关的核酸序列中,并设计出引物,从而使提取到的核酸片段扩增,用紫外核酸检测仪和凝胶电泳来扩增过程的结果,整个过程的时间还是稍微有点长的。所以,该方法还在继续研究当中,相信不久就会更加完善,能够快速应用在食品安全快速检测技术当中。
免疫法。免疫法的基本原理是利用抗体和抗原的特异性结合,并有多种检测方法,例如,化学发光免疫法、酶联免疫法、胶体金标免疫法、放射免疫法和荧光免疫法等。免疫法的灵敏性和特异性都是比较高的,部分免疫法检测时的操作性也是十分方便简单,并且常常应用在毒素、病毒、致病菌、农药残留和兽药残留的等方面。
化学法。化学法的基本原理是利用要测食物样品的化学特点,来进行多种类型的相关化学反应。例如,聚合反应、氧化还原反应、分解反应和合成反应等,接着依据本身化学反应的能量变化或反应的特性来进行测定该食品的安全性。其本方法的优点有:检测设备简单、成本低、以及方便快速等。化学法一般应用在微生物检测上,并自制出快捷简单的检测纸片。
食品安全快速检测技术的未来
化学反应的基本原理范文4
一、降难减量――《必修一》教材的处理
《必修一》是高中化学的基础和源头,它涉及与后续学习密切相关的章节有:
1.物质的量:高中计算的基础
2.离子反应:高中元素化合物学习的基石
3.氧化还原反应:高中元素化合物和物质结构学习的基石
4.元素及其化合物:高中所有知识的载体,但选修中不再涉及元素化合物的系统学习
《必修一》每一个章节都直接决定以后的化学学习效果。但理论章节需要深层次理解,元素化合物知识量大、零散,需要大量地梳理记忆,短时间高强度的教学,效果很难保证。因此,我们可以把非金属中硫和氮等内容放到高一下期去处理,为后续学习打下坚实的基石。
二、抛砖引玉――《必修二》教材的处理
《必修二》将高中化学的难点知识分散在必修和选修教学,因此,如何做好必修和选修教学内容的分割和衔接非常重要。笔者认为各章可作如下处理:
1.第一章:物质结构 元素周期律 第三节 化学键
内容:在化学键基础上补充分子极性、分子间作用力、氢键相关知识。
目的:为有机化学及元素化合物的物理性质做理论支撑。
2.第二章 化学反应与能量 第二节 化学能与电能
内容:将原电池和电解池内容分为必修二和选修四切割教学。原电池(除盐桥)所有内容,及化学电源部分整合在必修二完整教学,而在选修四不在进行化学电源的教学,重点进行电解池的教学。
目的:保持知识完整性,避免重复教学,浪费时间。
3.第二章 化学反应与能量 第三节 化学反应速率和限度
内容:必修二主要针对化学反应速率教学,而选修四主要进行化学平衡的教学。
目的:降低教学难度,减轻学生负担。
4.第三章 有机化合物 第一节 甲烷
内容:补充烷烃的系统命名,适当拓展烷烃烯烃的同分异构体的书写。
目的:构建基本有机物研究框架,但不增加物质,为后续学习做铺垫。
注意:教学分割考虑学生的认知水平,分阶段有梯度地教学,尽量不重复教学内容,从而提高教学效率。
三、温故而知新――选修教材的教学
选修教材是在学生已有知识上的提升,教学时应密切联系必修课程的知识,紧扣必修课程展开教学。
1.“选修四――化学反应原理”的教学
该书与必修的衔接教学非常重要。教师应在对必修教学内容适当复习的基础上再进行新课教学。下面将必修二和选修四知识要求程度相关内容总结如下:
(1)化学反应与能量
《必修二》:能总结常见的放热反应和吸热反应,能定性描述化学反应前后的能量变化关系。
《选修四》:会书写热化学方程式,能从化学键的角度对化学反应和能量变化进行计算。
(2)电化学基础
《必修二》:掌握原电池的基本原理和常见的化学电源。
《选修四》:复杂原电池的理解,电解池的原理,电极方程式的书写,原电池、电解池的综合运用。
(3)化学反应的速率和限度
《必修二》:影响化学反应速率的因素和速率的计算,理解化学平衡的建立和特征,知道化学反应有限度。
《选修四》:掌握化学平衡的相关复杂内容及平衡常数的应用,会判断化学反应的方向。
2.“选修五――有机化学”的教学
在必修二的基础上补充。
(1)命名:必修二补充烷烃的系统命名,选修五学习多类别同系物的系统命名。
(2)同分异构:必修二只要求烷烃,烯烃的同分异构,选修五拓展到所有同分异构。
(3)同系物:必修二只要求烷烃,烯烃同系物,选修五拓展到各类有机物。
目的:《必修二》让学生形成基本的有机学习思路,在选修五教学中再逐步提升。
3.“选修三――物质结构”教材的处理――融合必修二,谨遵考纲。
化学反应的基本原理范文5
关键词:计算流体力学;求解;基本原理;化学工程;应用
化学工程在我国具有较长的研究与应用历程,并在实际的生产与生活中取得到巨大的应用成效,不仅能够供给正常的生活需求,同时根据新材料的开发,能够满足现代型环保材料的使用。在化学工程中,较多的反映环境和反应机制都是在溶液中进行的,具有质量守恒和热量守恒定律的应用。而这种质量与能量的关系正是计算流体力学的主要原理。通过对实际应用环境和原理的分析,能够优化工程设计和工艺改进,提高化学工程的生产效率。
1计算流体力学在化学工程中的基本原理
计算流体力学简称CFD,是通过数值计算方法来求解化工中几何形状空间内的动量、热量、质量方程等流动主控方程,从而发现化工领域中各种流体的流动现象和规律,其主要以化学方程式中的动量守恒定律、能量守恒定律及质量守恒方程为基础。一般情况下,计算流体力学的数值计算方法主要包括数值差分法、数值有限元法及数值有限体积法,其也是一门多门学科交叉的科目,计算流体力学不仅要掌握流体力学的知识,也要掌握计算几何学和数值分析等学科知识,其涉及面广。针对计算流体力学的真实模拟,其主要目的是对流体流动进行预测,以获得流体流动的信息,从而有效控制化工领域中的流体流动。随着信息技术的发展,市场上也出现了计算流体力学软件,其具有对流场进行分析、计算、预测的功能,计算流体力学软件操作简单,界面直观形象,有利于化学工程师对流体进行准确的计算。
2计算流体力学砸你化学工程中的实际应用
2.1在搅拌中的应用分析
在搅拌的化学反应中,反映介质之间的流动性比较复杂,依据传统的计算形式根本无法解决,并在化学试剂在搅拌中存在不均匀扩散的特点,在湍流的形式中能量的分布状况也存在着空间特点。若是依据实验手段测得反映中物质、能量和质量的变化规律,其得出的结构往往存在较差时效性,实验骗差加大。通过对二维计算流体力学的应用,能够对搅拌中流体的形式进行模拟,并进行质量、能量等数据的验证。但是流体的变化,不仅与化学试剂的浓度、减半速度有关,还与时间、容器的形状等有着之间的联系,需要建立三维空间模拟形式进行计算流行力学。随着科学技术和研究水平的提高,在通过借助多普勒激光测速仪后,已经对三维计算形式有了较大的突破,这对于化工工程中原料的有效应用和工程成本的减低具有促进的作用,但是在三维计算流体力学中还存在一定的缺陷,需要在今后的研究中不断的完善。
2.2CFD在化学工程换热器中的应用分析
换热器是化学工程中主要的应用设备,通过管式等换热器、板式换热器、冷却塔和再沸器等的应用,能够有效的控制化学试剂在反应中的温度变化。其中根据换热器的形式不同,计算流体力学的方式也就不同。在管式换热器中主要是通过流体湍流速度的改变,增加换热速率的。在板式换热器中是通过加大流体的接触面积,提高换热效率的。而在冷却塔和再沸器中,热量交换的形式更为复杂,但是却群在重复性换热的特点,增加了换热的时间,提高了换热的效果。从总体上分析,计算流量力学中,需要对温度变化、流体的速度变化、热交换面积变化和时间变化进行分析。通过CFD计算流体力学的应用,能够计算出不同设备的热交换效果,并根据生产的实际需求进行换热器的选择使用。
2.3在精馏塔中的应用
CFD已成为研究精馏塔内气液两相流动和传质的重要工具,通过CFD模拟可获得塔内气液两相微观的流动状况。在板式塔板上的气液传质方面,Vi-tankar等应用低雷诺数的k-ε模型对鼓泡塔反应器的持液量和速度分布进行了模拟,在塔气相负荷、塔径、塔高和气液系统的参数大范围变化的情况下,模拟结果和现实的数据能够较好的吻合。Vivek等以欧拉-欧拉方法为基础,充分考虑了塔壁对塔内流体的影响,用CFD商用软件FLUENT模拟计算了矩形鼓泡塔内气液相的分散性能,以及气泡数量、大小和气相速度之间的关系,取得了很好的效果。在填料塔方面,Petre等建立了一种用塔内典型微型单元(REU)的流体力学性质来预测整塔的流体力学性质的方法,对每一个单元用FLUENT进行了模拟计算,发现塔内的主要能量损失来自于填料内的流体喷溅和流体与塔壁之间的碰撞,且用此方法预测了整塔的压降。Larachi等发现流体在REU的能量损失(包括流体在填料层与层之间碰撞、与填料壁的碰撞引起的能量损失等)以及流体返混现象是影响填料效率的主要因素,而它们都和填料的几何性质相关,因此用CFD模拟计算了单相流在几种形状不同的填料中流动产生的压降,为改进填料提供了理论依据。CFD模拟精馏塔内流体流动也存在一些不足,如CFD模拟规整填料塔内流体流动的结果与实验值还有一定的偏差。这是由于对于许多问题所应用的数学模型还不够精确,还需要加强流体力学的理论分析和实验研究。
2.4CFD在化学反应工程中的应用研究
在化学反应工程中,反应物和生成物的化学反应速率与反应器、温度和压力等有着较大的联系,在实际的反应中可以利用计算流体力学进行数据的获取。但是这数据的获取具有一定的温度限制,当反应中温度过大,就会造成分子的剧烈运动,其运动轨迹的变化规律就会异常,在利用计算流体力学的模型计算中,计算数据与实际情况会发生较大的偏差。由于高温中分子的运动轨迹和运动速度难以获取,在计算流体力学的实际计算中,就要借助FLUENT进行三维建型,并利用测速反应器进行速度的测量,通过综合的比较分析,利用限元法进行数据的计算。可以得出不同环境下的反应器的流线、反应器内部的浓度梯度及温度梯度。通过CFD软件预测反应器的速度、温度及压力场,可以更进一步理解化学反应工程中的聚合过程,详细、准确的数据可以优化化学反应中的操作参数。
3结束语
计算流体力学对于化学工程的应用具有实际意义,并在经济效益的提高上具有重要的价值,在近几年,化学工程技术人员不断的计算流体力学中展开研究,以二维空间计算和模拟为基础,不断的完善三维空间的流量计算,并得出了一系列的流体流动规律。根据计算流体力学在化学工程中的广泛应用,在今后的化学工程发展中,应加强此类学科的教学与延伸,提供出更有效的反应设备和工艺操作。
参考文献
[1]余金伟,冯晓锋.计算流体力学发展综述[J].现代制造技术与装备,2013(06).
化学反应的基本原理范文6
高等有机化学作为一门理论性很强的课程,对于基础有机化学内容掌握较差的学生来说是望而生畏的。这门课程共计48学时,每周3学时,内容较多而学时相对较少,学生在学习时大多觉得内容多、难度大、学习吃力。经典高等有机化学主要包含物理有机化学和有机反应两大部分,课堂上重点讲授物理有机化学部分,即有机结构理论和反应机理。结构理论部分主要包括化学键、电子效应、立体化学、溶剂效应与活性中间体等内容。结构理论部分要精讲,讲深讲透。有机反应部分对照基础有机化学,选取延伸内容有侧重地进行讲授。例如,立体效应除了基本知识点外,“异头效应”作为重点,饱和碳原子上的亲核取代反应重点讲解的是邻基参与机理和应用,芳环上的反应主要介绍亲核取代即苯炔机理,消除反应以介绍Saytzeff和Hoffmann消除规律和立体化学以及E1CB机理为主等。学生在掌握结构理论之后,有机反应部分的学习相对容易。
二、教师精讲为主
学生同步自学结构理论是高等有机化学的基本原理部分,而且是本门课的难点,学好结构理论对于理解后面的化学反应规律和化学反应机理有很大帮助。因此,这部分内容主要采取以教师为主的教学方式,目的是将结构理论细讲、深讲、精讲,使学生深刻理解“结构决定性质”的基本原理和贯穿始终的主线“稳定性原理”。结构理论部分包括化学键、电子效应、溶剂效应、立体化学、分子结构与化学反应活性间的定量关系、酸碱理论和活泼中间体等。在结构理论中,共振理论和分子轨道理论是重点。分子轨道理论以分子整体为研究对象,考虑分子中原子间相互作用,可以解决许多经典理论无法解决的问题,而休克尔(Huckel)分子轨道理论是分子轨道理论的简化,利用它可以很容易地解释关于芳香烃的4n+2规则,再辅之以Frost圆圈法,可以较好地理解共振和芳香性之间的关系。电子效应和哈米特(Hammett)方程是另一个重点内容。Hammett方程是在定量的基础上,将分子结构及其反应活性联系起来,在一定的范围内可以预测化学反应速度和平衡,是有机化学研究从定性走向定量的一次质的飞跃。以上这些内容相对枯燥,授课过程中教师要尽量挖掘学生的兴趣点,并结合以前的有机化学基础,课前布置预习内容。例如,用共振论解释反应活性时,课前让学生复习基础有机中芳环定位规律和羧酸衍生物亲核取代活性,再用共振论加以说明,提高了学生的学习兴趣和学习效率,取得了良好的教学效果。有机反应部分主要包括脂肪族的亲核取代反应和消除反应、芳香取代反应、碳-碳重键的加成反应、碳-杂重键反应、分子重排反应等。大部分内容要求学生事先做好基础知识的复习和预习,课堂上完成深层次教学和内容延展。
三、改革教学方法
注重创新意识培养在传统的高等有机化学教学中,注重教师向学生灌输知识,忽略对学生创新意识和实践能力的培养。学生自学能力比较差,仍然习惯于传统的“满堂灌”式的教学方式,很少提问题。这种教学模式学生处于被动地位,不利于发挥主观能动性,不利于素质和能力的和谐发展。现代教学理论认为,教师在教学活动中应是组织者、引导者;学生是学习的真正主人,教学上的成败往往取决于学生参与学习的主动性。要想在培养学生创新能力方面有所突破,必须打破原有单一教学形式,探索和尝试一些行之有效的新的教学形式。变“一言堂”为“群言堂”,不仅是教师讲授知识,学生也积极参与研讨,甚至走上讲台,发表自己的观点,并进行论证,师生之间、学生之间开展研讨甚至辩论,师生关系由主客关系转变为合作关系。
(一)布置课程论文
可以指定内容让学生在查阅文献资料的基础上与其他同学进行讨论,最后以讲座或报告的方式进行汇报交流。这种以学生讨论为主的学习方式,有利于学生对所学知识的理解,提高科学素养,激发社会责任感和团队精神。通过课堂教学和自主学习的合理分配,让学生积极主动参与,教师还可以根据学生反馈信息及时调整教学。在授课过程中,让学生选择与自己研究方向相近并且与高等有机化学知识点密切相关的领域进行关联、剖析,进而了解高等有机化学的应用,并在科研课题中体现。如2010级一位学生进行萘的异丙基化反应制备2,6-二异丙基萘研究,首先用共振论解释α和β位的活性,然后阐述立体效应的影响,最后点明反应需要择形催化的必然性。这篇课程论文应用高等有机化学多个知识点,有理有据。通过这样的环节很好地实现了学生对课程内容的深化理解和综合应用,发挥了主观能动性。
(二)学生走上讲台