有機(jī)合成的步驟范文
時(shí)間:2023-11-10 18:16:25
導(dǎo)語(yǔ):如何才能寫(xiě)好一篇有機(jī)合成的步驟,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
1.初中生心理特征
初中時(shí)期正是一個(gè)人從幼稚走向成熟,從童年走向青年的過(guò)渡階段。他們告別了學(xué)習(xí)啟蒙階段耳提面命的教育方式,以及較容易,較簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)工具學(xué)科的學(xué)習(xí)內(nèi)容,對(duì)于新接觸到的多學(xué)科知識(shí)既感興趣,又陌生。
2.初中生的學(xué)習(xí)方式
目前學(xué)習(xí)方式有三種。S式即spider-蜘蛛,眾所周知蜘蛛將自己肚子里的絲不斷的向外吐來(lái)織網(wǎng),久而久之這種類(lèi)型的學(xué)生不僅不會(huì)進(jìn)步反而會(huì)倒退,自然而然他們也就會(huì)掉隊(duì)。A式即ant-螞蟻,我們隨時(shí)都可以見(jiàn)到螞蟻忙碌的身影,那么他們?cè)诿π┦裁茨?他們總是把各種各樣的東西搬回自己的窩就不聞不問(wèn)了。這種類(lèi)型的學(xué)生似乎老師安排的事情他們都在認(rèn)真完成但效果卻很不好,為什么呢?因?yàn)樗麄儾](méi)有將別人的東西轉(zhuǎn)換為自己的。B式即bee-蜜蜂,他們將他們需要的東西搬回窩里并釀造出蜂蜜來(lái)了,將花粉變成蜂蜜了,不僅更有價(jià)值了而且成了自己的東西。懂得這種學(xué)習(xí)方式的學(xué)生就會(huì)在學(xué)習(xí)中找到成就感從而使他們更加喜歡學(xué)習(xí)。
3.提高初中生英語(yǔ)學(xué)習(xí)成績(jī)的有效步驟
了解了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式后,老師就應(yīng)采取有效的學(xué)習(xí)步驟來(lái)提高他們的英語(yǔ)學(xué)習(xí)成績(jī)了。通過(guò)學(xué)習(xí)和實(shí)踐,我將學(xué)習(xí)分為以下五個(gè)步驟:
第一,S-search,搜尋,尋找。任何人的學(xué)習(xí)最初都得有一個(gè)A式學(xué)習(xí)過(guò)程。努力去尋找自己需要的,這是一個(gè)積累的過(guò)程。對(duì)于我們英語(yǔ)學(xué)習(xí)者來(lái)說(shuō),積累的過(guò)程尤為重要,只有具備一定的知識(shí)儲(chǔ)備我們才能進(jìn)行下一步驟。
第二,T-try,嘗試。任何人都必須具備努力嘗試的學(xué)習(xí)精神。學(xué)習(xí)英語(yǔ)必然會(huì)遇到很多的困難,不可能一帆風(fēng)順。只有每當(dāng)遇到困難時(shí)努力嘗試并克服我們才有可能在英語(yǔ)學(xué)習(xí)方面取得成功。
第三,U-use,使用。無(wú)論是看見(jiàn)的,聽(tīng)到的還是想到的,只有通過(guò)自己的運(yùn)用才能記得更牢靠。所以說(shuō)use也是我們學(xué)習(xí)英語(yǔ)的一個(gè)重要步驟。
第四,D-do,做。Use是一次使用,而do是將所接觸到的東西不斷的使用、不斷地改進(jìn),來(lái)尋求最好的方法來(lái)學(xué)習(xí)吸收。而對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)do就是不斷練習(xí)的過(guò)程。
第五,y-yourself,你自己。不僅僅是將別人的東西復(fù)制在腦海里而是將知識(shí)融入了自己的精髓。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)能夠?qū)⑺鶎W(xué)的英語(yǔ)知識(shí)靈活的運(yùn)用就說(shuō)明知識(shí)已經(jīng)是自己的了。
S-T-U-D-Y正好組成單詞study。是不是知道學(xué)習(xí)英語(yǔ)的有效步驟就一定可以把英語(yǔ)學(xué)好了呢?這顯然還不夠,有了有效的步驟我們還需要有效的方法來(lái)完成這些步驟。
4.提高初中生英語(yǔ)學(xué)習(xí)成績(jī)的有效方法
英語(yǔ)作為一種語(yǔ)言,從掌握到熟練運(yùn)用需要一個(gè)過(guò)程。因此在平時(shí)的英語(yǔ)教學(xué)中,我努力做到以下幾點(diǎn):
4.1 培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。興趣是最好的老師,只有讓學(xué)生對(duì)英語(yǔ)感興趣,學(xué)生才會(huì)認(rèn)真學(xué)。對(duì)此,我經(jīng)常使用多媒體課件上課,使用各種教具如掛圖,錄音機(jī),抽認(rèn)卡等激發(fā)學(xué)生興趣。
4.2 提高課堂效率。我在課前精心準(zhǔn)備,認(rèn)真?zhèn)湔n。使教學(xué)方法多樣化,為學(xué)生創(chuàng)造一種輕松愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境。每節(jié)課結(jié)束前都要對(duì)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)歸納,讓學(xué)生做到心中有數(shù),學(xué)習(xí)內(nèi)容能當(dāng)堂清。
4.3 落實(shí)基礎(chǔ)知識(shí),強(qiáng)化重點(diǎn)。許多學(xué)生學(xué)英語(yǔ)總覺(jué)得學(xué)了后面忘了前面。這是因?yàn)榛A(chǔ)知識(shí)不牢固,怎樣做才能讓學(xué)生學(xué)了不那么快就忘呢?我讓學(xué)生每人準(zhǔn)備一個(gè)聽(tīng)寫(xiě)本,每天對(duì)前一天所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行聽(tīng)寫(xiě)。每單元學(xué)完后,要對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)驗(yàn),讓學(xué)生清晰地認(rèn)識(shí)自己的問(wèn)題所在,以便及時(shí)改正,查漏補(bǔ)缺。
4.4 培優(yōu)轉(zhuǎn)差,個(gè)別輔導(dǎo)。針對(duì)每個(gè)學(xué)生的不同情況,我給他們制定一個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo),盡量讓學(xué)生發(fā)揮最好。對(duì)優(yōu)生除了課堂上的練習(xí)外,教師要再找些難題讓他們訓(xùn)練,以擴(kuò)寬他們的視野。對(duì)后進(jìn)生,我利用課余時(shí)間給他們"補(bǔ)火",盡量不讓他們掉隊(duì)。
以上是英語(yǔ)老師應(yīng)做到的,那么學(xué)生又應(yīng)該做到那些才能提高自己的英語(yǔ)學(xué)習(xí)成績(jī)呢?
4.4.1 學(xué)習(xí)活動(dòng)前的自我調(diào)控。(1)設(shè)置成績(jī)目標(biāo)。學(xué)生把自己每次英語(yǔ)考試成績(jī)列成表格,參考表格并結(jié)合自己的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀,在每次考試前給自己設(shè)置一個(gè)較合適的成績(jī)目標(biāo)。(2)制定好學(xué)習(xí)計(jì)劃。學(xué)生結(jié)合自己的實(shí)際制定一份切實(shí)可行的學(xué)習(xí)計(jì)劃,包括日計(jì)劃、周計(jì)劃、月計(jì)劃。(3)發(fā)揮好預(yù)習(xí)的功能。預(yù)習(xí)是有效學(xué)習(xí)的一個(gè)不可或缺的環(huán)節(jié)。預(yù)習(xí)時(shí)通過(guò)閱讀教材和做相關(guān)習(xí)題,從中發(fā)現(xiàn)并記錄下有困惑的問(wèn)題,帶著最困惑的問(wèn)題聽(tīng)課,會(huì)興趣倍增,同時(shí)必然獲得最佳的學(xué)習(xí)效果。(4)做好學(xué)習(xí)用具和學(xué)習(xí)心理的準(zhǔn)備。學(xué)習(xí)前準(zhǔn)備好學(xué)習(xí)用具,調(diào)節(jié)好學(xué)習(xí)情緒和精力,充滿(mǎn)信心并精神愉快的進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。
4.4.2 學(xué)習(xí)活動(dòng)中的自我調(diào)控。(1)意識(shí)清楚。在學(xué)習(xí)活動(dòng)中清楚地知道學(xué)習(xí)的內(nèi)容是什么、為什么學(xué),要完成的計(jì)劃是什么,要達(dá)到的目標(biāo)是什么。(2)方法得當(dāng)。比如記筆記的方法應(yīng)該是一部分來(lái)自于教師上課時(shí)的說(shuō)和寫(xiě),一部分來(lái)自于教鋪書(shū)的學(xué)習(xí)心得,還有部分來(lái)自于自己的答卷思考。(3)意志堅(jiān)決。是指學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中控制自己去執(zhí)行學(xué)習(xí)計(jì)劃,排除有關(guān)干擾,保證學(xué)習(xí)的順利進(jìn)行。
4.4.3 學(xué)習(xí)活動(dòng)后的自我控制。(1)及時(shí)反饋。學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)后對(duì)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程和效果進(jìn)行檢查、反饋與評(píng)價(jià)。(2)總結(jié),鞏固強(qiáng)化形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。(3)要培養(yǎng)自己的自我完善能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)后根據(jù)反饋的情況對(duì)自己的英語(yǔ)學(xué)習(xí)采取補(bǔ)救措施。(4)每次考試后都要進(jìn)行自我評(píng)價(jià),分析取得的成績(jī)和存在的問(wèn)題,特別是要分析丟分的原因是什么,各占多少分。
初中英語(yǔ)教學(xué),尤其是普通中學(xué)初中英語(yǔ)教學(xué),以我校為例,約有一半甚至更多的學(xué)生厭煩和放棄英語(yǔ)學(xué)習(xí)。究其原因,主要是學(xué)生缺乏良好的英語(yǔ)學(xué)習(xí)心理因素,如缺乏學(xué)習(xí)英語(yǔ)的動(dòng)機(jī),英語(yǔ)學(xué)習(xí)意志薄弱,加上沒(méi)能形成良好的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣,如記憶詞匯的方法不正確;不善于歸納和總結(jié)學(xué)過(guò)的知識(shí);沒(méi)有預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的習(xí)慣,因而英語(yǔ)學(xué)習(xí)成績(jī)差,從而導(dǎo)致他們厭煩和放棄英語(yǔ)學(xué)習(xí)。面對(duì)這種情況,作為英語(yǔ)老師該如何辦呢?實(shí)踐證明,要改變這種被動(dòng)局面,英語(yǔ)教師必須要做到:了解學(xué)生的心理,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,教會(huì)學(xué)生使用有效的學(xué)習(xí)步驟,教會(huì)學(xué)生使用有效的學(xué)習(xí)方法。
篇2
摘要:本文對(duì)高職精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革與實(shí)踐,結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)存在的弊端,重點(diǎn)圍繞課程的特點(diǎn),從教學(xué)安排、教學(xué)方法、考試評(píng)價(jià)方式、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及項(xiàng)目化教學(xué)等方面進(jìn)行了實(shí)踐和探索,獲得了期望的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:精細(xì)有機(jī)合成;教學(xué)實(shí)踐;教學(xué)方法
高職精細(xì)化工技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)承擔(dān)著為國(guó)家培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型人才,特別是為從事化工/輕化工類(lèi)企業(yè)生產(chǎn)一線(xiàn)崗位培養(yǎng)人才的任務(wù)。在高職精細(xì)化工技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的課程中,“精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)”是一門(mén)必修的專(zhuān)業(yè)主干課之一,其前期課程為無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、化工原理等,其后期課程一般為藥物合成技術(shù)、精細(xì)化學(xué)品復(fù)配技術(shù)、精細(xì)化學(xué)品檢驗(yàn)技術(shù)等課程??梢?jiàn),開(kāi)設(shè)此課程的目的是在學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)、無(wú)機(jī)化學(xué)等理論的基礎(chǔ)上,對(duì)硝化反應(yīng)、磺化反應(yīng)、烷基化等單元反應(yīng)的原理及其在工業(yè)生產(chǎn)中的實(shí)施方法有一個(gè)更深入的掌握,熟悉合成機(jī)理、制備工藝、合成路線(xiàn)以及分離提純等相關(guān)知識(shí),為今后從事生產(chǎn)操作、合成路線(xiàn)設(shè)計(jì)、分析測(cè)試等崗位打下良好的基礎(chǔ)。
精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容豐富、知識(shí)面廣、實(shí)用性強(qiáng),應(yīng)用領(lǐng)域廣,如:日用化學(xué)品、化妝品、原料藥、農(nóng)用化學(xué)品、香精香料等,而且該課程不僅要求學(xué)生掌握合成的基本理論,還需要掌握合成的操作技能,可見(jiàn),精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)在整個(gè)課程體系中十分重要。因此如何更好的開(kāi)展精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程教學(xué)、增強(qiáng)教學(xué)效果、提高教學(xué)質(zhì)量,同時(shí)又能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性值得研究和探索。本文以四川工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院的精細(xì)化工技術(shù)專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設(shè)的精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程為例,作者緊緊圍繞課程的特點(diǎn),采用“教-學(xué)-做”三位一體的教學(xué)模式,從教學(xué)安排、教學(xué)方法、考試評(píng)價(jià)方式、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容及項(xiàng)目化教學(xué)等方面進(jìn)行了探究,引導(dǎo)學(xué)生深入思考,啟發(fā)學(xué)習(xí)興趣,深化學(xué)習(xí)內(nèi)容,提高分析、研究和實(shí)踐的能力,并對(duì)如何有效開(kāi)展該課程的教學(xué)等方面進(jìn)行了大量教學(xué)實(shí)踐與探索。
1精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程設(shè)置
在我院精細(xì)化工技術(shù)專(zhuān)業(yè)的課程體系中,精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程安排在第三個(gè)學(xué)期進(jìn)行,包含理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué),總課時(shí)量為64學(xué)時(shí),另外還有綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)16學(xué)時(shí),教材以《精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)》及配套實(shí)驗(yàn)教材《精細(xì)化工實(shí)驗(yàn)技術(shù)》(冷士良主編)為主,包含:顏料、涂料、膠黏劑、表面活性劑及日化用品等產(chǎn)品的制備,通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作讓學(xué)生了解精細(xì)化學(xué)品合成的基本反應(yīng)原理并鍛煉實(shí)驗(yàn)操作能力。
2傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題在精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程的傳統(tǒng)教學(xué)中,理論和實(shí)踐教學(xué)主要存在以下問(wèn)題。
2.1理論教學(xué)方法單一
精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)以有機(jī)合成基本理論為主線(xiàn),研究合成路線(xiàn)、合成原理、工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程及實(shí)現(xiàn)過(guò)程最優(yōu)化的途徑及方法,課程難度大,該課程傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要以講授為主,穿插一些實(shí)驗(yàn)增加理論的理解,對(duì)學(xué)生來(lái)講這種傳統(tǒng)教學(xué)模式枯燥乏味,學(xué)生被動(dòng)的學(xué)習(xí),積極性差,參與度不足,漸漸地失去學(xué)習(xí)興趣,這種單一的教學(xué)方法忽視了學(xué)生在課堂上的主體地位,教學(xué)效果不佳。
2.2實(shí)踐教學(xué)形式單一
精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)這門(mén)課是典型的理論和實(shí)踐一體化的課程,不僅幫助學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)的基本理論和知識(shí),還需要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。在精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)中,教學(xué)模式一直是先由教師講實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟及注意事項(xiàng),然后學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)教材重復(fù)操作,嚴(yán)格依照教材規(guī)定的投料量、工藝條件、操作步驟、提純方法等完成,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)投料比、反應(yīng)條件、產(chǎn)率影響因素等都不清楚,更無(wú)法對(duì)工藝進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,造成學(xué)生不能深入理解工藝路線(xiàn)和合成原理,不能全面培養(yǎng)學(xué)生的分析和解決問(wèn)題的能力。另外,實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)需要根據(jù)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方向有針對(duì)性的選擇,不能一律按照同一本配套實(shí)驗(yàn)教材開(kāi)展實(shí)驗(yàn),進(jìn)而不能突出專(zhuān)業(yè)特色。
2.3考核方式單一
精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程的考核成績(jī)一般由平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)兩部分構(gòu)成,平時(shí)成績(jī)由老師根據(jù)上課出勤、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)情況綜合評(píng)定,占總評(píng)成績(jī)的比重一般在20%~40%范圍,另外期末考試采取閉卷筆試方式,占總評(píng)成績(jī)的比重一般在60%~80%范圍,這種考核方式很大程度上只能驗(yàn)證學(xué)生對(duì)課程表面理論知識(shí)的掌握情況,學(xué)生通過(guò)臨時(shí)死記硬背來(lái)應(yīng)付考試,缺乏對(duì)知識(shí)的理解與運(yùn)用,更談不上用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新和解決實(shí)際問(wèn)題了??梢?jiàn),這種考核方式不能體現(xiàn)該課程的典型理實(shí)一體化特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)考核比重低,缺少量化指標(biāo),忽視實(shí)驗(yàn)操作、創(chuàng)新及科研能力方面的考核,因此傳統(tǒng)的考核方式存在著諸多弊端,考核方法及方式的改革十分必要。
3課程教學(xué)實(shí)踐與探索學(xué)生的發(fā)展、學(xué)生的成長(zhǎng)
成才是高等職業(yè)教育質(zhì)量的核心靈魂,是根本的質(zhì)量。以學(xué)生的發(fā)展為目的,為了激發(fā)學(xué)生潛能,更好的開(kāi)展精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程教學(xué)、增強(qiáng)教學(xué)效果、提高教學(xué)質(zhì)量,為了探究一種以學(xué)生為主體、以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)方法,為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,作者緊緊圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)如何有效開(kāi)展理論知識(shí)講授、實(shí)踐教學(xué)及考核方法等方面進(jìn)行了探索。
3.1理論聯(lián)系實(shí)際,激發(fā)學(xué)生興趣
精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程的主要內(nèi)容是以有機(jī)單元反應(yīng)(如硝化、磺化、鹵化、酰基化、烷基化、羥基化等)為主線(xiàn),系統(tǒng)介紹了精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)過(guò)程中最重要的十幾個(gè)單元反應(yīng)的基本原理、反應(yīng)歷程、產(chǎn)物精制與分離、應(yīng)用范圍及實(shí)例,而且對(duì)有機(jī)合成反應(yīng)的新方法、新工藝、新技術(shù)及有機(jī)合成路線(xiàn)設(shè)計(jì)也作了相應(yīng)的介紹??梢?jiàn),精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)是典型的有機(jī)合成理論與生產(chǎn)工業(yè)實(shí)際相結(jié)合的課程,在講授過(guò)程中需要理論聯(lián)系實(shí)際來(lái)激發(fā)學(xué)生興趣,讓學(xué)生更好的掌握有機(jī)合成單元過(guò)程的基本知識(shí)和基本理論,比如通過(guò)第一章緒論的學(xué)習(xí)要讓學(xué)生了解有機(jī)合成的任務(wù)、內(nèi)容、發(fā)展歷史和今后的發(fā)展趨勢(shì),了解單元反應(yīng)的類(lèi)型和特點(diǎn),使學(xué)生明白該課程與畢業(yè)后所從事工作的關(guān)系以及對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)。因此在緒論章節(jié)的講解中,可選用中國(guó)科學(xué)家屠呦呦榮獲2015年諾貝爾獎(jiǎng)的案例來(lái)激發(fā)學(xué)生興趣,通過(guò)了解抗瘧新藥青蒿素創(chuàng)造性地提取、結(jié)構(gòu)表征、人工合成提純等過(guò)程,使學(xué)生掌握有機(jī)合成的原理、工藝、提純及結(jié)構(gòu)分析等知識(shí)。在學(xué)習(xí)有機(jī)合成的兩大任務(wù)之“實(shí)現(xiàn)有價(jià)值的已知化合物的高效生產(chǎn)”時(shí),可以聯(lián)系維生素C的工業(yè)生產(chǎn)方法,先將葡萄糖還原成為山梨醇,經(jīng)過(guò)細(xì)菌發(fā)酵成為山梨糖,山梨糖加丙酮制成二丙酮山梨糖,然后再用氯及氫氧化鈉氧化成為二丙酮古洛酸,再經(jīng)過(guò)酸的催化劑重組得到維生素C,讓學(xué)生更深刻的理解已知結(jié)構(gòu)化合物通過(guò)人工合成提高了生產(chǎn)效率。又如在講解有機(jī)合成的兩大任務(wù)之“創(chuàng)造新的有價(jià)值的物質(zhì)與材料”時(shí),可以聯(lián)系化妝品、洗滌用品、藥物、高分子聚合物及功能材料等栩栩如生的實(shí)例,可明顯提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲,加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),強(qiáng)化理論實(shí)用性,同時(shí)提升教學(xué)效果。
3.2多種教學(xué)方法,提高教學(xué)效果
鑒于精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程的特點(diǎn),繁雜的單元反應(yīng),枯燥的反應(yīng)歷程,眾多的合成路線(xiàn)及生產(chǎn)工藝過(guò)程等等,如果教師僅是按照教材照本宣科,面面俱到,不但影響教學(xué)效果,而且不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐技能,還會(huì)導(dǎo)致學(xué)生厭學(xué)情緒。這就要求教師能夠在現(xiàn)代教學(xué)理論的指導(dǎo)下,打破傳統(tǒng)教學(xué)的弊端,科學(xué)合理的選擇和有效地運(yùn)用教學(xué)方法,引入啟發(fā)式教學(xué)、項(xiàng)目化教學(xué)、類(lèi)比教學(xué)等多種新的教學(xué)手段,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣,提高教學(xué)質(zhì)量。在理論講授環(huán)節(jié),教學(xué)內(nèi)容按照單元反應(yīng)模塊進(jìn)行劃分,各個(gè)模塊之間又相互銜接有共同點(diǎn),如芳烴的烷基化和?;瘷C(jī)理均是親電取代反應(yīng),在反應(yīng)歷程、影響因素、催化劑等均有共同點(diǎn),教學(xué)時(shí)可采用類(lèi)比教學(xué)法,在比較中使學(xué)生觸類(lèi)旁通,加深理解和掌握,另外,教學(xué)還要緊密結(jié)合專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn),可采用項(xiàng)目化教學(xué)法,以項(xiàng)目為載體、任務(wù)為驅(qū)動(dòng),突出學(xué)生主體地位,提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和分析問(wèn)題的水平,培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題和開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的能力,多種教學(xué)方法的運(yùn)用對(duì)于提高教學(xué)效果十分有益。
3.3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,貼近生產(chǎn)實(shí)際
精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程需要學(xué)生掌握反應(yīng)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)、官能團(tuán)的性質(zhì)、反應(yīng)物的濃度、配比等因素對(duì)合成反應(yīng)的影響,還要熟悉單元反應(yīng)的實(shí)施與應(yīng)用,分析和解決有機(jī)合成中的實(shí)際問(wèn)題??梢?jiàn),該課程具有典型的職業(yè)技術(shù)的特點(diǎn),教學(xué)要注重實(shí)踐技能和實(shí)用性培訓(xùn),做到理論教學(xué)融合于實(shí)踐教學(xué)中。作者依據(jù)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和生產(chǎn)實(shí)際來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,思路是“一模仿二創(chuàng)新三綜合”,“一模仿”即典型的單元反應(yīng)安排相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),如氧化單元反應(yīng)開(kāi)設(shè)甲苯氧化制備苯甲酸,還原單元反應(yīng)開(kāi)設(shè)對(duì)硝基苯酚還原制備對(duì)氨基苯酚,?;磻?yīng)開(kāi)設(shè)用乙酸酐?;桨分埔阴1桨返鹊?,學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)教材的制備工藝練習(xí)操作,理解反應(yīng)的原理;“二創(chuàng)新”即學(xué)生在掌握原理的基礎(chǔ)上通過(guò)查找資料打通或者優(yōu)化合成路線(xiàn)及工藝條件,如學(xué)生在掌握了用苯胺為原料以乙酸酐為?;噭┲苽湟阴1桨返幕A(chǔ)上,自己完成對(duì)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化改進(jìn),可以調(diào)整投料比、反應(yīng)溫度、更換酰基化試劑、催化劑等工藝條件,從而提高產(chǎn)品純度、產(chǎn)率或者減少副產(chǎn)物等等?!叭C合”即學(xué)生通過(guò)查找資料獨(dú)立完成給定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如由起始原料水楊酸(鄰羥基苯甲酸)制備乙酰水楊酸(阿司匹林)并提純精制,或者完成以氯苯為原料制備對(duì)乙酰氨基苯酚(撲熱息痛)的制備并精制。通過(guò)以“一模仿二創(chuàng)新三綜合”為思路的實(shí)踐項(xiàng)目鍛煉,貼近生產(chǎn)實(shí)際,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、科研創(chuàng)新能力有很好的效果,特別是創(chuàng)新綜合項(xiàng)目中的文獻(xiàn)資料查閱、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、提純精制以及數(shù)據(jù)處理能為學(xué)生提供一種有效的技能鍛煉途徑。
3.4改革評(píng)價(jià)方法,發(fā)揮激勵(lì)導(dǎo)向功能
考試是教學(xué)活動(dòng)的重要環(huán)節(jié),是教學(xué)評(píng)價(jià)的重要手段,并且具有導(dǎo)向、激勵(lì)、評(píng)價(jià)等功能。精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程的成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)應(yīng)采用多元化考核評(píng)價(jià)模式,既有理論又有實(shí)驗(yàn),既有筆試又有答辯,既有計(jì)算推理又有綜合論述,多種形式相結(jié)合,提高過(guò)程評(píng)價(jià)考核權(quán)重,尤其是對(duì)創(chuàng)新性、探索性的綜合項(xiàng)目給予權(quán)重傾斜,總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末閉卷考試成績(jī)構(gòu)成,其中平時(shí)成績(jī)權(quán)重由傳統(tǒng)的30%提高到50%,平時(shí)成績(jī)涵蓋實(shí)驗(yàn)方案、操作過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、創(chuàng)新開(kāi)發(fā)、項(xiàng)目討論、課堂表現(xiàn)及完成作業(yè)等內(nèi)容,科學(xué)合理的多元考核有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)能力,并充分發(fā)揮了考試的導(dǎo)向功能。
4結(jié)語(yǔ)
精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)是一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)主干課之一,在教學(xué)實(shí)踐中,基礎(chǔ)理論聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,采用項(xiàng)目化、類(lèi)比等多種教學(xué)方法可提高教學(xué)效果,設(shè)計(jì)貼近實(shí)戰(zhàn)的項(xiàng)目化實(shí)驗(yàn)可充分提升學(xué)生技術(shù)技能水平,創(chuàng)新多元合理考核評(píng)價(jià)方法可全面發(fā)揮其激勵(lì)導(dǎo)向功能,我們通過(guò)對(duì)精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程的教學(xué)實(shí)踐與探索,不僅出色的完成了該課程的教學(xué)任務(wù),而且教學(xué)效果得到了學(xué)生的廣泛好評(píng)。實(shí)踐證明,創(chuàng)新教學(xué)方法、優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、工學(xué)結(jié)合、多元考核評(píng)價(jià)方法有利于提高職業(yè)院校學(xué)生的綜合能力,有利于培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型人才。
參考文獻(xiàn)
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篇3
關(guān)鍵詞:立洲水電站大壩及進(jìn)水口土建工程;混凝土拌和及制冷系統(tǒng);平面布置方案;優(yōu)化
中圖分類(lèi)號(hào):TV文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1 工程概況
立洲水電站壩址區(qū)位于四川省涼山彝族自治州木里藏族自治縣境內(nèi)博科鄉(xiāng)下游立洲巖子至八科索橋2.4km的河段,電站采用混合式開(kāi)發(fā)。攔河大壩為碾壓混凝土拋物線(xiàn)雙曲拱壩,壩頂高程2092.00m,壩體基本呈對(duì)稱(chēng)布置,泄洪系統(tǒng)由2個(gè)溢流表孔和1個(gè)中孔組成,引水系統(tǒng)布置于右岸,采用一洞三機(jī)聯(lián)合供水方式,由進(jìn)水口、隧洞段、調(diào)壓井、壓力鋼管段及鋼岔管段等建筑物組成。
根據(jù)立洲水電站大壩及進(jìn)水口工程的施工總體布置,混凝土拌和及制冷生產(chǎn)系統(tǒng)布置在木里河右岸立洲大橋上游,位于立洲電站人工砂石加工系統(tǒng)外側(cè)的河灘回填場(chǎng)地,距離壩址1.5Km,主要承擔(dān)大壩、引水工程、部分洞室混凝土等工程的混凝土生產(chǎn)任務(wù)。
本混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)總量約44.5萬(wàn)m3,其中碾壓混凝土約31.2萬(wàn)m3,常態(tài)混凝土約為13.3萬(wàn)m3。根據(jù)施工總進(jìn)度計(jì)劃和工程實(shí)際施工要求安排,混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)需滿(mǎn)足高峰月澆筑強(qiáng)度為47430m3/月,碾壓混凝土高峰月強(qiáng)度為40228m3/月,常態(tài)混凝土強(qiáng)度為7202m3/月的設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為:常態(tài)混凝土260m3/h;12℃低溫碾壓混凝土生產(chǎn)能力為140 m3/h。為此,選用一座HL240-2S3000L型雙臥軸強(qiáng)制式拌和樓和一座HZS90型拌和站,采用2×3雙臥軸強(qiáng)制式拌和樓和HZS90強(qiáng)制式拌和站拌制常態(tài)混凝土和低溫混凝土,要求夏季混凝土出機(jī)口溫度控制在12℃以?xún)?nèi),生產(chǎn)能力為140 m3/h。
2拌和及制冷系統(tǒng)方案比較
該系統(tǒng)由水電七局獨(dú)立設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行,設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)混凝土拌和及制冷系統(tǒng)做了兩個(gè)方案,并進(jìn)行分析比較:
(1)方案一:傳統(tǒng)性設(shè)計(jì)的生產(chǎn)工藝
根據(jù)混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)布置特點(diǎn)及結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,方案一:使用膠帶機(jī)(B1、B2)將砂石骨料運(yùn)至系統(tǒng)內(nèi)的骨料堆存場(chǎng),然后通過(guò)料場(chǎng)地弄膠帶機(jī)(B3)經(jīng)膠帶機(jī)(B8)和地弄膠帶機(jī)(B4)經(jīng)膠帶機(jī)(B5)進(jìn)入90站稱(chēng)量料倉(cāng),再經(jīng)膠帶機(jī)(B6、B7)分別向HL240-2S3000L拌和樓和HZS90拌和站供料,制冷車(chē)間布置于HZS90站稱(chēng)量料倉(cāng)外側(cè),冰樓布置于HL240-2S3000L拌和樓內(nèi)側(cè),片冰通過(guò)氣力輸送裝置輸送至拌和樓,冷風(fēng)、冷水通過(guò)管路分別向各使用點(diǎn)供應(yīng),砼運(yùn)輸進(jìn)場(chǎng)道路從系統(tǒng)場(chǎng)地中部通過(guò),其它配套設(shè)施、結(jié)構(gòu)根據(jù)場(chǎng)地狀況相應(yīng)建設(shè),具體布置詳見(jiàn)下圖一。
圖一
工藝特點(diǎn)如下:
優(yōu)點(diǎn):(1)混凝土生產(chǎn)所用粗細(xì)骨料不受砂石生產(chǎn)系統(tǒng)和系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備故障影響,能保證混凝土的正常生產(chǎn)和澆筑;(2)制冷量利用率可達(dá)90%以上。
缺點(diǎn):(1)部分設(shè)備、設(shè)施布置于場(chǎng)地邊緣,而該區(qū)域又為回填場(chǎng)地,因此安全性差;(2)系統(tǒng)設(shè)施、結(jié)構(gòu)布置分散;(3)土建工程量大;(4)砼運(yùn)輸?shù)缆放c分料卸料場(chǎng)地部分存在交叉,影響彼此工作和施工安全。本工程由于場(chǎng)地限制和地質(zhì)狀況,系統(tǒng)布置較為困難,如果采用此方案,其建設(shè)成本和運(yùn)行成本都將增大。
(2)方案二:技改性設(shè)計(jì)的生產(chǎn)工藝
在保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)施符合生產(chǎn)要求條件下,我部對(duì)骨料儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)、HL240-2S3000L拌和樓儲(chǔ)料、稱(chēng)量及生產(chǎn)控制程序、制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)布置等進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化。其結(jié)構(gòu)為:使用膠帶機(jī)(B1、B2)將砂石骨料運(yùn)至骨料倉(cāng),然后通過(guò)骨料倉(cāng)廊道膠帶機(jī)(B3)經(jīng)膠帶機(jī)(B6)和廊道膠帶機(jī)(B4)經(jīng)膠帶機(jī)(B5)分別向HL240-2S3000L拌和樓和HZS90拌和站供料,制冷車(chē)間布置于骨料倉(cāng)正下游,冰樓布置于制冷車(chē)間外側(cè)、骨料倉(cāng)下游,片冰通過(guò)膠帶機(jī)輸送至骨料倉(cāng)廊道口的小冰倉(cāng)內(nèi),冷風(fēng)、冷水通過(guò)管路分別向各使用點(diǎn)供應(yīng),砼運(yùn)輸進(jìn)場(chǎng)道路從骨料倉(cāng)上游側(cè)通過(guò),其它配套設(shè)施、結(jié)構(gòu)根據(jù)場(chǎng)地狀況相應(yīng)建設(shè),具體布置詳見(jiàn)下圖二。
圖二
其生產(chǎn)工藝的優(yōu)、缺點(diǎn)如下:
優(yōu)點(diǎn):(1)系統(tǒng)設(shè)施、結(jié)構(gòu)集中布置于場(chǎng)地中央,且靠近里側(cè),安全性好;(2)系統(tǒng)布置緊湊,規(guī)模精簡(jiǎn),且建筑特之間無(wú)交叉;(3)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)方便;(4)制冷車(chē)間布置于骨料倉(cāng)旁,風(fēng)冷部分制冷量利用率較方案一高;(5)工程造價(jià)低,拌和站和拌和樓共用一個(gè)料倉(cāng),料倉(cāng)除承擔(dān)風(fēng)冷作用外,還兼顧拌和站、拌和樓料倉(cāng),減化了HL240-2S3000L拌和樓進(jìn)料層和儲(chǔ)料層結(jié)構(gòu)安裝,膠帶機(jī)長(zhǎng)度也縮短,增加了小冰倉(cāng)和膠帶機(jī)保溫結(jié)構(gòu),與采用傳統(tǒng)工藝結(jié)構(gòu)施工相比,工程造價(jià)降低約30%,同時(shí)也降低了后期系統(tǒng)的運(yùn)行成本。
缺點(diǎn):(1)骨料倉(cāng)容量有限,骨料倉(cāng)的料位在生產(chǎn)過(guò)程中隨時(shí)變化,對(duì)骨料的預(yù)冷效果存在一定影響;(2)片冰部分制冷量利用率偏低。
經(jīng)過(guò)以上經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后,擬采用方案二。
3實(shí)施方案的技術(shù)特點(diǎn)
(1)在工程實(shí)施中,由于該施工場(chǎng)地是沿木里河右岸邊坡河灘回填而成,回填渣料又多為三、四類(lèi)巖體,為保證重負(fù)荷類(lèi)(儲(chǔ)料倉(cāng)、粉料儲(chǔ)存罐等)和動(dòng)載類(lèi)(拌和樓等)設(shè)備設(shè)施的安全性使用,我部對(duì)混凝土拌和及制冷系統(tǒng)平面布置進(jìn)行了較大的優(yōu)化調(diào)整,即將骨料儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)、制冷車(chē)間、冰樓、粉料儲(chǔ)存罐、外加劑房、拌和樓(站)、地磅房沿1#施工道路側(cè)布置,配電室、壓縮空氣站沿砼運(yùn)輸進(jìn)出場(chǎng)道路里側(cè)布置,進(jìn)出場(chǎng)道路靠河側(cè)布置,并按要求保證道路與邊坡的安全距離;同時(shí)在進(jìn)行拌和樓、粉料儲(chǔ)存罐、骨料儲(chǔ)存?zhèn)}基礎(chǔ)施工前,對(duì)其基礎(chǔ)用巖石渣料換填,并用振動(dòng)碾壓實(shí),再進(jìn)行基礎(chǔ)土建施工。(2)將傳統(tǒng)工藝中的骨料暫存場(chǎng)與HL240-2S3000L拌和樓、HZS90拌和站的儲(chǔ)料倉(cāng)合三為一,并與制冷要求相結(jié)合,改建為一個(gè)集冷卻和暫存功能的長(zhǎng)方形鋼筋混凝土料倉(cāng)(長(zhǎng)×寬×高:21m×6.3m×12.5m),總?cè)莘e為1200m3;(3)將HL240-2S3000L拌和樓骨料稱(chēng)量裝置分離,與HZS90拌和站骨料稱(chēng)量裝置同安裝于料倉(cāng)廊道內(nèi),并對(duì)HL240-2S3000L拌和樓生產(chǎn)控制程序進(jìn)行修改,即調(diào)整其骨料稱(chēng)量程序,加大其骨料稱(chēng)量提前量;(4)將制冷系統(tǒng)建安于骨料倉(cāng)旁,片冰改氣力輸送為膠帶機(jī)輸送,運(yùn)至骨料倉(cāng)廊道口安裝的小冰倉(cāng)內(nèi),其稱(chēng)量裝置安裝于小冰倉(cāng)下、B3(B4)膠帶機(jī)上,并給廊道膠帶機(jī)延出骨料倉(cāng)廊道口段和HL240-2S3000L拌和樓、HZS90拌和站上樓膠帶機(jī)安裝保溫結(jié)構(gòu)。
4結(jié) 語(yǔ)
從2011年11月底建成投產(chǎn)以來(lái),木里河立洲大壩及進(jìn)水口土建工程混凝土拌和及制冷系統(tǒng)單班碾壓混凝土生產(chǎn)最高為1800m3,小時(shí)生產(chǎn)能力為160m3,因此其平面布置通過(guò)以上優(yōu)化調(diào)整,不僅減少了系統(tǒng)設(shè)施結(jié)構(gòu)的施工工程量,加快了施工進(jìn)度,而且保證了生產(chǎn)能力,滿(mǎn)足了大壩等工程的混凝土澆筑施工。但也存在一些問(wèn)題:如骨料倉(cāng)總?cè)莘e偏小,對(duì)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備保證率要求高等。工藝改造可為今后受地形地質(zhì)限制的類(lèi)似拌和系統(tǒng)做參考。
作者簡(jiǎn)介:
篇4
關(guān)鍵詞:喜樹(shù)堿;10-羥基喜樹(shù)堿;全合成
中圖分類(lèi)號(hào):TQ464.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16749944(2013)12026702
1引言
喜樹(shù)(Camptotheca acuminata Decne)屬珙桐科旱蓮屬植物,一種暖地速生樹(shù)種,為我國(guó)南方特有品種,主要分布于我國(guó)長(zhǎng)江流域及南方各省區(qū),是重要的天然抗癌藥物源之一。喜樹(shù)堿 (Camptothecin, CPT)是為一種吡咯喹啉類(lèi)生物堿,基本骨架由五個(gè)六元環(huán)構(gòu)成,它是一種植物抗癌藥物。1966 年由Wall等\[1\]人首次從我國(guó)引種的喜樹(shù)(Camptotheca acuminata) 桿中分離得到,而喜樹(shù)中含有的另外一種具有抗癌功能的生物堿是10-羥基喜樹(shù)堿。經(jīng)研究表明:10-羥基喜樹(shù)堿的抗癌活性超過(guò)喜樹(shù)堿,對(duì)肝癌和頭頸部癌也有明顯療效。
喜樹(shù)堿及10-羥基喜樹(shù)堿廣泛地存在于喜樹(shù)各個(gè)器官及組織中,但含量都很少,含量最高的器官是喜樹(shù)嫩葉,也僅僅只有0.4%,這對(duì)于具有抗腫瘤活性的喜樹(shù)堿及10-羥基喜樹(shù)堿來(lái)說(shuō),遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足人類(lèi)的需要。而人工有機(jī)合成可以有效地彌補(bǔ)這一天然上的不足。下面就喜樹(shù)堿及10-羥基喜樹(shù)堿的全合成作一簡(jiǎn)要的概述。
2喜樹(shù)堿全合成方法的研究
1975年,Cory等\[2\]人以呋喃衍生物為原料,經(jīng)過(guò)17步以0.03%的總產(chǎn)率得到了(S)—Camptothecin。該步驟產(chǎn)率低,但創(chuàng)新之處在于二元環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物4是經(jīng)過(guò)光學(xué)拆分得到的,并且內(nèi)酯呋喃化合物4具有光活性,可以在氧氣、光照的作用下發(fā)生氧化,接著在氯化亞砜、DMF的作用下形成氯代化合物5,進(jìn)而合成了喜樹(shù)堿7。
2001年,Comins小組\[3\]以吡啶衍生物8為原料,經(jīng)過(guò)6步完成了喜樹(shù)堿的不對(duì)稱(chēng)全合成。該路線(xiàn)比較短,但其中的某些關(guān)鍵步驟產(chǎn)率不高。
2001年,Yabu小組\[4\]使用化合物14作為手性配體,誘導(dǎo)合成了喜樹(shù)堿的關(guān)鍵環(huán)結(jié)構(gòu)15。
作者首先篩選了不同金屬與上述配體組成混合物的催化效果,確定了最終的鑭系金屬Sm作為L(zhǎng)ewis酸與配體14a組成混合催化劑,從哌啶酮衍生物16出發(fā),分別以四氫呋喃和乙腈作溶劑,得到了不同ee值的目標(biāo)產(chǎn)物17,后者在水解得到鄰羥基內(nèi)酯18,接著碘代得到喜樹(shù)堿的關(guān)鍵中間體19。
2004年,徐春燕小組\[5\]從喜樹(shù)堿出發(fā),經(jīng)過(guò)兩步合成了10-羥基喜樹(shù)堿。
2004年,Yu小組\[6\]從季酮酸20出發(fā),經(jīng)過(guò)三步以21%的產(chǎn)率得到硝酮21,接著與消旋的鄰羥基酰胺發(fā)生[3+2]環(huán)加成反應(yīng)以60%的產(chǎn)率得到一對(duì)非對(duì)映異構(gòu)體22和23,比例是1∶1。不用純化,在鋅試劑的作用下選擇性地切斷N-O鍵,接著Swern氧化、分子間的 Knoevenagel condensation反應(yīng)得到三元環(huán)片段24,后者再經(jīng)過(guò)溴化、還原、縮酮水解得到關(guān)鍵中間體——三元環(huán)酮25,進(jìn)而完成喜樹(shù)堿的全合成。3結(jié)語(yǔ)
喜樹(shù)堿與10-羥基喜樹(shù)堿的合成路線(xiàn)大多比較繁瑣,且產(chǎn)率不高,生產(chǎn)周期很長(zhǎng)。但由于它們具有良好的抗癌效果,這在某種程度上滿(mǎn)足了人類(lèi)對(duì)此類(lèi)藥物的需求。相信隨著科技的發(fā)展與有機(jī)不對(duì)稱(chēng)全合成方法的不斷完善,此類(lèi)生物堿必然可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),為人類(lèi)的健康做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
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篇5
關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué);綠色化學(xué)
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2012)09-0088-02
師范院校擔(dān)負(fù)著為未來(lái)中學(xué)教育培養(yǎng)后備軍的重任。而作為一名合格的師范類(lèi)化學(xué)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生,除了能夠獨(dú)立教授中學(xué)化學(xué)專(zhuān)業(yè)理論課之外,還應(yīng)能獨(dú)立開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課并且具備對(duì)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的能力。有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是師范院校化學(xué)專(zhuān)業(yè)的必修基礎(chǔ)課。如何能更好地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力,讓學(xué)生在基礎(chǔ)條件較差、教學(xué)經(jīng)費(fèi)有限的情況下能有效地利用資源開(kāi)展有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn),是廣西等西部地區(qū)師范院校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中遇到的迫切問(wèn)題。而“綠色化”教學(xué)采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和教學(xué)手段,以實(shí)驗(yàn)過(guò)程和終端產(chǎn)物均達(dá)到零排放或零污染為目標(biāo),同時(shí)強(qiáng)調(diào)“原子經(jīng)濟(jì)性”的概念,能夠充分利用資源和防止污染。所以,在師范院校的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中引入綠色化學(xué)的概念,不僅能有效節(jié)約實(shí)驗(yàn)資源,減少化學(xué)試劑和藥品的使用和污染,而且能夠培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)思想和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展意識(shí)。在近十年的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,我們總結(jié)了以下幾點(diǎn)開(kāi)展“綠色化”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)。
一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的“綠色化”設(shè)計(jì)
目前,大多數(shù)師范院校有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課仍采用較為傳統(tǒng)的教學(xué)模式,即基礎(chǔ)操作實(shí)驗(yàn)、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)和基礎(chǔ)合成實(shí)驗(yàn)。這其中不乏大量的重復(fù)性操作,比如分餾操作實(shí)驗(yàn)為基本操作實(shí)驗(yàn),而在乙酰苯胺和環(huán)己烯的制備實(shí)驗(yàn)中同樣用到,這樣就存在一個(gè)操作重復(fù)進(jìn)行,不僅浪費(fèi)了寶貴的學(xué)時(shí)數(shù),更消耗了大量的試劑。因此在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上,我們首先盡可能把基礎(chǔ)操作實(shí)驗(yàn)合并到某些合成實(shí)驗(yàn)中,盡可能不獨(dú)自訓(xùn)練學(xué)生的基本操作而把基本操作的訓(xùn)練與具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)合在一起,充分利用有限的時(shí)間盡可能多做些實(shí)驗(yàn)。同時(shí),把性質(zhì)實(shí)驗(yàn)也融入到合成實(shí)驗(yàn)中,使學(xué)生在合成完化合物后,對(duì)化合物進(jìn)行定性或定量檢測(cè),以達(dá)到性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的。我設(shè)計(jì)提取或合成的目標(biāo)產(chǎn)物盡可能具有使用價(jià)值或有廣西的地方持色,使學(xué)生對(duì)有機(jī)實(shí)驗(yàn)保持濃厚的興趣。其次,我們加強(qiáng)了多步驟實(shí)驗(yàn)組合的探索。以往單步驟合成實(shí)驗(yàn)以訓(xùn)練學(xué)生基礎(chǔ)操作能力為目的,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,最終產(chǎn)物不是簡(jiǎn)單地拋棄就是回收封存,長(zhǎng)期積累,對(duì)環(huán)境造成極大地危害。因此我們?cè)诙嗖襟E實(shí)驗(yàn)組合中把以往單步驟合成實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)品作為下一步合成實(shí)驗(yàn)的原料,從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的綜合循環(huán)利用。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法不僅充分體現(xiàn)綠色化學(xué)教育的思想,更增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,可謂一舉而多得。比如:將乙酰乙酸乙酯的制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成多步驟合成實(shí)驗(yàn),其內(nèi)容包括:無(wú)水乙醇的制備,乙酸乙酯的制備和乙酰乙酸乙酯的制備。這樣,一個(gè)合成實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)物作為下一個(gè)實(shí)驗(yàn)的原料,當(dāng)某一步的產(chǎn)物不夠時(shí),老師可以進(jìn)行補(bǔ)充。
二、多媒體教學(xué)手段和網(wǎng)絡(luò)課程的應(yīng)用
我們都知道,實(shí)驗(yàn)操作只有多實(shí)踐才能掌握,然而在學(xué)時(shí)和資金的限制下,如何讓學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)熟練掌握實(shí)驗(yàn)操作技能是擺在我們面前的一個(gè)難題。為此,我們將現(xiàn)代化的多媒體技術(shù)應(yīng)用在了有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。十年來(lái),我們采用了兩步走的方針來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段的現(xiàn)代化。第一步:購(gòu)買(mǎi)和引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的獲獎(jiǎng)的多媒體教學(xué)課件,教學(xué)錄像帶。我們已經(jīng)購(gòu)買(mǎi)了多所高校的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課件,如:大連理工大學(xué)的《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》多媒體課件,高教出版社的《基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)演示試驗(yàn)》和《減壓蒸餾》教學(xué)錄像帶并刻成光盤(pán)。由于多媒體輔助教學(xué)引入課堂,極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在單位時(shí)間內(nèi)掌握的知識(shí)比過(guò)去多得多,同時(shí)擴(kuò)展了學(xué)生的知識(shí)面。第二步:實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)教育不僅具有突破時(shí)空限制和實(shí)現(xiàn)資源共享的基本特點(diǎn),而且具有實(shí)現(xiàn)以學(xué)習(xí)者為主體的學(xué)習(xí)和協(xié)作式學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì),因此網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已經(jīng)成為世界各國(guó)教育改革和發(fā)展的重要趨勢(shì)。我們根據(jù)本門(mén)課程的教學(xué)需要,設(shè)計(jì)和制作了《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》網(wǎng)絡(luò)課程。同時(shí),網(wǎng)絡(luò)課程還集成了一門(mén)課程所需的所有功能,包括:實(shí)驗(yàn)報(bào)告的網(wǎng)上提交和批改,網(wǎng)上答疑,在線(xiàn)考試,學(xué)生成績(jī)管理,網(wǎng)上信息資源庫(kù)等功能。充分滿(mǎn)足了《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》的教學(xué)要求。
三、應(yīng)用有機(jī)合成新方法和新技術(shù)
近年來(lái),微波技術(shù)和超聲波技術(shù)在有機(jī)合成中的應(yīng)用得到了空前的發(fā)展。酶和微生物等生物催化劑和離子液體等綠色溶劑的使用對(duì)于加快反應(yīng)速度、減少能耗和污染、提高產(chǎn)率起到了積極的作用。例如:肉桂酸是重要的有機(jī)合成工業(yè)中間體之一,廣泛用于醫(yī)藥、香料、塑料和感光樹(shù)脂等化工產(chǎn)品中。實(shí)驗(yàn)室常用的制備方法是通過(guò)苯甲醛和醋酸酐在無(wú)水醋酸鉀的存在下反應(yīng)制備的,但傳統(tǒng)的合成路線(xiàn)反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng),反應(yīng)溫度較高并且副產(chǎn)物較多,因此,產(chǎn)率很難提高,就算延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間,產(chǎn)率也不超過(guò)60%。因此,為了提高產(chǎn)率,減少副產(chǎn)物乙酸的生成,簡(jiǎn)化分離步驟,我們將微波技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)中,我們以吡啶作為縮合劑,采用微波輻射技術(shù)使苯甲醛和丙二酸充分反應(yīng),這樣不僅縮短了反應(yīng)時(shí)間,提高了反應(yīng)的產(chǎn)率,最大限度地體現(xiàn)了“原子經(jīng)濟(jì)性”。微波技術(shù)用于肉桂酸的合成不僅避免了有機(jī)副產(chǎn)物的生成,也同時(shí)避免了分離純化時(shí)有機(jī)溶劑的揮發(fā)對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響,簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)操作步驟。在微波環(huán)境下進(jìn)行肉桂酸的合成,可使產(chǎn)品的粗產(chǎn)率達(dá)100%,精產(chǎn)率達(dá)67%以上。由此可見(jiàn)先進(jìn)合成方法的引用可以有效的降低污染,保護(hù)環(huán)境,是我們?cè)跅l件許可的情況下值得探索和推廣的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)“綠色化”的方法。
四、培養(yǎng)學(xué)生的“綠色化”意識(shí)
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法,更要使學(xué)生建立綠色環(huán)保的理念。我們認(rèn)為“綠色化”教育思想不僅要體現(xiàn)在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課上,在有機(jī)化學(xué)理論課上也要得到充分的展現(xiàn)。特別是要在有機(jī)化學(xué)理論課教學(xué)過(guò)程中結(jié)合實(shí)驗(yàn)有關(guān)內(nèi)容,進(jìn)行綠色化學(xué)的教育。比如實(shí)驗(yàn)試劑的處理和溶劑回收再利用問(wèn)題,“三廢”的處理和利用,特別是要結(jié)合本地的實(shí)際情況,對(duì)“三廢”的現(xiàn)狀及危害進(jìn)行分析[6]。使學(xué)生具備良好的技能、思維和判斷能力。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,將會(huì)出現(xiàn)大量新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段和新的教學(xué)理念,它們的出現(xiàn)會(huì)給廣大教育工作者帶來(lái)更多的啟迪。因此,構(gòu)建有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綠色化的教學(xué)模式也要與時(shí)俱進(jìn),但無(wú)論怎樣改革,教學(xué)模式的科學(xué)性和可行性是我們必須注意的問(wèn)題。
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篇6
關(guān)鍵詞:思維導(dǎo)圖;有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ);化學(xué)教學(xué)
文章編號(hào):1005C6629(2017)2C0049C04 中圖分類(lèi)號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
思維導(dǎo)圖是由英國(guó)心理學(xué)家、教育家托尼?巴贊(Tong Buzan)在20世紀(jì)60年代提出的一種圖解形式記筆記的方法,也是表達(dá)放射性思維的有效圖形思維工具。思維導(dǎo)圖運(yùn)用圖文并重的技巧,把各級(jí)主題的關(guān)系圖相互隸屬與相關(guān)的層級(jí)圖表現(xiàn)出來(lái),將主題關(guān)鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接,充分運(yùn)用左右腦的機(jī)能,在思維過(guò)程中協(xié)調(diào)運(yùn)作,利用記憶、閱讀、思維的規(guī)律,協(xié)同人們?cè)诳茖W(xué)與藝術(shù)、邏輯與想象之間平衡發(fā)展,從而開(kāi)啟人類(lèi)大腦的無(wú)限潛能[1]。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,開(kāi)發(fā)出來(lái)多種思維導(dǎo)圖軟件,并在教學(xué)中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。思維導(dǎo)圖軟件屬于現(xiàn)代信息輔助教學(xué)(MITAI)的一種形式?,F(xiàn)代信息技術(shù)輔助教學(xué)是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)的發(fā)展,現(xiàn)代信息技術(shù)輔助教學(xué)滿(mǎn)足了學(xué)生個(gè)性發(fā)展的需要[2]。筆者經(jīng)過(guò)多年使用思維導(dǎo)圖軟件的教學(xué)實(shí)踐,積累了一些對(duì)思維導(dǎo)圖的認(rèn)識(shí)和在化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn),下面以高中化學(xué)《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊為例,對(duì)思維導(dǎo)圖在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用提供有意義的參考和啟示。
1 思維導(dǎo)圖的教學(xué)實(shí)踐研究
1.1 明晰有機(jī)化合物核心概念之間的關(guān)系
有機(jī)化合物種類(lèi)繁多,很多有機(jī)物的結(jié)構(gòu)看著比較相似,但在性質(zhì)上差異較大,如果能理清各種有機(jī)物核心概念之間的歸屬關(guān)系,就能簡(jiǎn)化有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的容量,降低學(xué)習(xí)的難度,為《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),思維導(dǎo)圖可以清晰地呈現(xiàn)出有機(jī)化學(xué)核心概念之間的關(guān)系,以烴類(lèi)化合物為例(見(jiàn)圖1)。
1.2 強(qiáng)化有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的認(rèn)知結(jié)構(gòu)
J知結(jié)構(gòu)是知識(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)化在學(xué)習(xí)者頭腦里所形成的觀(guān)念的內(nèi)容和組織[3]?!队袡C(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊最核心的內(nèi)容是有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系,學(xué)生利用思維導(dǎo)圖中的“聯(lián)系”功能可以很好地強(qiáng)化有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。形成從物質(zhì)的微觀(guān)層面理解有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的聯(lián)系,形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀(guān)念,發(fā)展“宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析”這一化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),以有機(jī)物的官能團(tuán)和化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系為例(見(jiàn)圖2)。
利用思維導(dǎo)圖的“聯(lián)系”功能,還可以在有機(jī)物的結(jié)構(gòu)(官能團(tuán))與化學(xué)性質(zhì)的連線(xiàn)上添加所需要的反應(yīng)物質(zhì)或反應(yīng)條件(如圖2中酯基、肽鍵和醛基等)。
1.3 直觀(guān)展示有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的裝置和化學(xué)原理
1.4 指導(dǎo)有機(jī)物合成路線(xiàn)的修正和信息獲取
有機(jī)物的合成是《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊的重要內(nèi)容,體現(xiàn)在有機(jī)化學(xué)理論的學(xué)習(xí)研究和生產(chǎn)生活實(shí)際的需求兩個(gè)方面,因此有機(jī)物合成路線(xiàn)的考查在高考的考查中是重點(diǎn),也是難點(diǎn)。學(xué)生對(duì)有機(jī)合成路線(xiàn)的設(shè)計(jì),最大的困惑是:(1)正確合理的有機(jī)合成路線(xiàn)的初步構(gòu)想。(2)關(guān)鍵反應(yīng)步驟的反應(yīng)信息。利用思維導(dǎo)圖可以很好地幫助學(xué)生解決有機(jī)物合成中的這兩個(gè)困惑,具體做法是讓學(xué)生把已知的知識(shí)、信息,利用思維導(dǎo)圖做出部分合成路線(xiàn),這樣的路線(xiàn)雖然是殘缺的或錯(cuò)誤的,但是是直觀(guān)的,缺少的或錯(cuò)誤的片段就是問(wèn)題,而且是指向性非常明確的問(wèn)題,問(wèn)題解決是思維活動(dòng)最普遍的形式[5]。因而思維導(dǎo)圖在有機(jī)物合成路線(xiàn)的推導(dǎo)時(shí),對(duì)于激發(fā)學(xué)生思維活動(dòng)作用顯著。下面以2016年江蘇化學(xué)高考第20題(5)為例。
化合物H是合成抗心律失常藥物的一種中間體,可通過(guò)以下方法合成:
根據(jù)本題有機(jī)合成給出的原料[甲苯和(CH3CO)2O]和合成的最終產(chǎn)物,大部分學(xué)生利用思維導(dǎo)圖得到下面的初步構(gòu)想(見(jiàn)圖4)。
通過(guò)分析構(gòu)想圖,發(fā)現(xiàn)在有機(jī)合成第二步就出現(xiàn)了與已知相矛盾的錯(cuò)誤,且在后面的步驟中也出現(xiàn)了殘缺的部分(在教材中沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)的有機(jī)化學(xué)反應(yīng))。錯(cuò)誤的地方需要否定且進(jìn)行修正,即苯甲酸不能在臨位取代上硝基,而甲苯可以在臨位取代上硝基,因此第一步應(yīng)該進(jìn)行修正。殘缺的部分需要繼續(xù)獲取信息,仔細(xì)觀(guān)察題目給出的化合物H的合成方法中AB,BC的反應(yīng)條件,即可以解決-NO2最終到-NHCOCH3的問(wèn)題。兼顧考慮已知1,利用思維導(dǎo)圖的直觀(guān)性和遞進(jìn)性可以輕松地得出正確的合成路線(xiàn)(見(jiàn)圖5)。
2 思維導(dǎo)圖有利于培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)品質(zhì)
(化學(xué))學(xué)習(xí)品質(zhì)指能反映學(xué)生自己以多種方式進(jìn)行學(xué)習(xí)的傾向、態(tài)度、習(xí)慣、風(fēng)格等。它不是學(xué)生所要獲得那些技能,而是學(xué)生自己怎樣使自己去獲得各種各樣的技能[6]。托尼?巴贊說(shuō)圖像才是大腦的語(yǔ)言,思維導(dǎo)圖的直觀(guān)性可以幫助學(xué)生更高效地提升學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。美國(guó)教育家布魯納認(rèn)為,教師必須本著這樣的目的來(lái)幫助學(xué)習(xí)者:使學(xué)習(xí)者能夠承擔(dān)起矯正任務(wù)。否則,指導(dǎo)的結(jié)果只是產(chǎn)生了一種永遠(yuǎn)依賴(lài)教師知識(shí)的掌握形式[7]。學(xué)生在使用思維導(dǎo)圖進(jìn)行化學(xué)學(xué)習(xí)時(shí),需要有不斷創(chuàng)新的想法和有條不紊的修正、整理,這樣利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。思維導(dǎo)圖的自由聯(lián)想和頭腦風(fēng)暴,有助于豐富學(xué)生的思維方法(逆向思維法、推理思維法、反證思維法、有序思維法等)和合作學(xué)習(xí)。繪制成功的思維導(dǎo)圖是一個(gè)人面對(duì)問(wèn)題的一個(gè)全景圖,它涉及該問(wèn)題的各個(gè)層面,包括該問(wèn)題的緣由、對(duì)自己的重要性、解決的途徑和困難,可以說(shuō)涉及到所能想到的一切細(xì)枝末節(jié)。面對(duì)這樣一幅全景圖,極大地提高了學(xué)生的觀(guān)察力[8]。
3 在教學(xué)中使用思維導(dǎo)圖的注意事項(xiàng)
3.1 避免與概念圖、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖等混淆
思維導(dǎo)圖不是靜態(tài)知識(shí)點(diǎn)的總結(jié),是人依據(jù)大腦的思維活動(dòng)描繪出的思維圖,能呈現(xiàn)人思維活動(dòng)的過(guò)程,可以看出人思維活動(dòng)的遞進(jìn)性和層次性,可能包含不合理的、甚至是錯(cuò)誤的內(nèi)容。是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中不啻蔥潞托拚錯(cuò)誤的工具。
3.2 避免使用時(shí)形式單一枯燥
思維導(dǎo)圖的結(jié)構(gòu)圖非常豐富,例如:平衡圖、組織結(jié)構(gòu)圖、樹(shù)狀圖、邏輯圖、時(shí)間軸圖、魚(yú)骨圖、矩陣圖等形式,還可以插入標(biāo)注、圖標(biāo)、聯(lián)系、概要、外框、附件和錄音等。展開(kāi)豐富的思維活動(dòng)并用思維導(dǎo)圖的各種功能呈現(xiàn)出來(lái),這樣的思維導(dǎo)圖是立體的、彩色的、有聲的。
3.3 思維導(dǎo)圖的使用不僅僅是教師還有學(xué)生
思維導(dǎo)圖最大的特點(diǎn)是把思維活動(dòng)通過(guò)圖文呈現(xiàn)出來(lái),學(xué)生使用思維導(dǎo)圖對(duì)于教師了解學(xué)情有很大幫助。思維導(dǎo)圖中的頭腦風(fēng)暴特別適合學(xué)生的小組合作學(xué)習(xí),能把所有學(xué)生的所有想法都呈現(xiàn)出來(lái)。
化學(xué)是把物質(zhì)的微觀(guān)結(jié)構(gòu)、宏觀(guān)性質(zhì)、實(shí)際應(yīng)用和化學(xué)理論融合的一門(mén)自然學(xué)科,思維導(dǎo)圖除了可以在《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》模塊教學(xué)中很好地應(yīng)用,在其他化學(xué)模塊中的教學(xué)同樣能起到很大的作用。
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篇7
[關(guān)鍵詞] 雷沙吉蘭;帕金森癥;合成研究
[中圖分類(lèi)號(hào)] R971.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210(2012)07(a)-0013-03
Research progress on synthesis of Rasagiline
ZHENG Xin ZHONG Riying CAI Yan
Xiashan Maternal and Child Health Hospital in Zhanjiang City, Guangdong Province, Zhanjiang 524013, China
[Abstract] Rasagiline is a irreversible selectivity antagonist of monoamine oxidase-B(MAO-B), it can enhance the transmission of dopamine which can mitigate the symptom of Parkinson's disease such as static tremor and stiffen muscle. In this paper, research literatures on rasagiline synthesis at home and abroad are collated. Its purpose is to make scientific research workers systemly understanding synthesis route of rasagiline and provide the reference for its further research.
[Key words] Rasagiline; Parkinson's disease; Synthesis
甲磺酸雷沙吉蘭(Rasagiline mesylate,Agilect),商品名為:Azilect,化學(xué)名為:R-(+)-N-炔丙基-1-氨基茚甲磺酸鹽,化學(xué)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1中結(jié)構(gòu)式Ⅰ。該藥是由Lundbeck公司和Teva公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的PD治療藥物,系一種新穎、有效的第2代選擇性MAO-B抑制劑。2005年1月獲準(zhǔn)在以色列上市,隨后于2005年2月獲歐盟批準(zhǔn),2005年6月首次在歐盟國(guó)家英國(guó)上市,2006年,F(xiàn)DA批準(zhǔn)雷沙吉蘭在美國(guó)上市,商品名為Azilect,用于初始單藥治療早期帕金森?。≒D),且可作為較晚期患者治療藥物左旋多巴的補(bǔ)充用藥。與第1代MAO-B抑制劑司來(lái)吉蘭相比,其療效更好,副作用更少。本文通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外近年來(lái)雷沙吉蘭合成的相關(guān)文獻(xiàn),對(duì)雷沙吉蘭的合成方法和途徑進(jìn)行歸納和總結(jié)。
甲磺酸雷沙吉蘭是手性結(jié)構(gòu)藥物,可先合成其外消旋體,然后再拆分,也可采用手性合成,根據(jù)其合成過(guò)程可分為兩大類(lèi):一類(lèi)為先合成重要中間體1-茚胺的手性結(jié)構(gòu),見(jiàn)圖1中結(jié)構(gòu)式Ⅱ,然后繼續(xù)反應(yīng);一類(lèi)為先合成外消旋1-茚胺,再反應(yīng)生成外消旋雷沙吉蘭,最后拆分。
現(xiàn)對(duì)上述兩種情況進(jìn)行雷沙吉蘭的化學(xué)合成研究現(xiàn)狀綜述如下:
1 (R)-(+)-N-炔丙基-1-氨基茚的合成
李磊等[1]報(bào)道了N-芐基-1-氨基茚的手性拆分,得到(R)-(+)-N-炔丙基-1-氨基茚,起始原料為1-茚酮,1-茚酮與芐胺親核加成再脫水得到亞胺,亞胺還原得到N-芐基-1-氨基茚消旋體,經(jīng)L-酒石酸拆分得(R)-(+)-N-炔丙基-1-氨基茚-L-酒石酸鹽,再催化氫化脫去芐基得到(R)-(+)-N-炔丙基-1-氨基茚。反應(yīng)流程見(jiàn)圖2。
同樣的,專(zhuān)利US5994408[2]中,通過(guò)采用(S)-扁桃體酸拆分N-芐基-1-氨基茚,再進(jìn)行脫去N-芐基;專(zhuān)利CN200710049941.4[3]中,采用L-酒石酸拆分N-鄰硝基苯磺酰-N炔丙基-1-氨基茚;專(zhuān)利WO02068376[4]中,采用了相同的方法來(lái)合成(R)-(+)-N-炔丙基-1-氨基茚。上述幾個(gè)專(zhuān)利、文獻(xiàn)中,拆分的試劑不同,茚胺的保護(hù)基不同,但是共同的特點(diǎn)為都有先進(jìn)行保護(hù)基的保護(hù),拆分,再除去保護(hù)基的過(guò)程,這就造成合成步驟的繁瑣、操作不便。
陳小芬等[5]報(bào)道了手性磷酸催化劑在有機(jī)合成反應(yīng)中的不對(duì)稱(chēng)合成作用,其在亞胺的加成、還原等反應(yīng)方面顯示出很好的立體選擇性,故按照手性磷酸催化劑的作用原理,可催化還原1-茚酮肟為(R)-(+)-N-炔丙基-1-氨基茚。反應(yīng)流程見(jiàn)圖3。
呂立宏[6]報(bào)道了采用1-茚酮為原料,利用α-苯乙胺誘導(dǎo)其生成手性亞胺,再經(jīng)過(guò)三乙酰氧基硼氫化鈉(Sodium Triacetoxyborohyride,STAB-H)還原,甲酸胺和催化劑脫去苯乙基得到(R)-(+)-N-炔丙基-1-氨基茚。反應(yīng)流程見(jiàn)圖4。
唐家鄧等[7]同樣報(bào)道了1-茚酮與手性輔基(R)-苯乙胺縮合得(R)-(+)-N-(1-苯基乙基)-2,3-二氫茚-1-亞胺,再經(jīng)還原、脫羧最終得到(R)-(+)-N-炔丙基-1-氨基茚,總收率9.5%。
篇8
關(guān)鍵詞 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 教學(xué)體系 教學(xué)模式 綜合性實(shí)驗(yàn) 綠色化學(xué)
目前,我校正由師范院校朝應(yīng)用型綜合性大學(xué)轉(zhuǎn)型,我們新的培養(yǎng)目標(biāo)是“培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的應(yīng)用型人才”,因此在專(zhuān)業(yè)和課程設(shè)置上都作了較大調(diào)整。近年我校新辦的環(huán)境科學(xué)、化工工藝、材料化學(xué)、食品科學(xué)、生物工程等專(zhuān)業(yè)更強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),但“有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)時(shí)數(shù)卻一再被壓縮。為保證教學(xué)質(zhì)量,課程組結(jié)合我校課程和專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),構(gòu)建了循序漸進(jìn)的“基礎(chǔ)、綜合和設(shè)計(jì)”3層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,并在每一個(gè)層面的教學(xué)中進(jìn)行了有益的改革探索與實(shí)踐,取得了積極的效果。
1 整合基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中,為了節(jié)省時(shí)間,我們刪除了“有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)一般知識(shí)”這個(gè)項(xiàng)目,將實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí)、報(bào)告的書(shū)寫(xiě)、工具書(shū)的使用、常用儀器的使用與維護(hù)等內(nèi)容嵌入了“熔點(diǎn)的測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中。合并了有較多共同之處的基本操作,如“蒸餾”與“分餾”實(shí)驗(yàn)。為幫助學(xué)生深刻理解各個(gè)基本操作的用途,提高學(xué)生學(xué)習(xí)基本操作實(shí)驗(yàn)的興趣,將一些基本操作融入天然產(chǎn)物的提取實(shí)驗(yàn)中,如薄層色譜與菠菜色素的提取、水蒸氣蒸餾與檸檬烯的提取。將一些基本操作實(shí)驗(yàn)融入有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)中,如溴乙烷的制備及折光率的測(cè)定、乙酰苯胺的制備與重結(jié)晶提純。將性質(zhì)實(shí)驗(yàn)融入了有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生合成、提純產(chǎn)品之后,再檢驗(yàn)其純度、試驗(yàn)其化學(xué)性質(zhì),并與同類(lèi)化合物進(jìn)行比較。這樣,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前就必須認(rèn)真預(yù)習(xí),根據(jù)已學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)、鑒別、鑒定實(shí)驗(yàn)方案。這樣的“融合”與“調(diào)整”,不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且培養(yǎng)了他們將實(shí)驗(yàn)與理論知識(shí)相結(jié)合地分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。我校有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)(60學(xué)時(shí))內(nèi)容編排見(jiàn)表1。
2 增強(qiáng)綜合性實(shí)驗(yàn)
在最近幾年的教學(xué)中,在學(xué)生掌握了基本操作和簡(jiǎn)單合成的基礎(chǔ)上,我們將綜合實(shí)驗(yàn)由原來(lái)的8學(xué)時(shí)增加到了16~20學(xué)時(shí)。其主要包括2個(gè)方面的內(nèi)容:一是將有機(jī)物的合成、分離提純、純度檢驗(yàn)與鑒定等內(nèi)容結(jié)合在一起的綜合性實(shí)驗(yàn),如呋喃甲醇與呋喃甲酸的合成、提純、檢驗(yàn),阿斯匹林的制備、提純、檢驗(yàn)、鑒定;二是多步合成實(shí)驗(yàn),如抗菌藥物對(duì)氨基苯磺酰胺的合成,合成路線(xiàn)為乙酰苯胺對(duì)乙酰胺基苯磺酰氯對(duì)乙酰胺基苯磺酰胺對(duì)氨基苯磺酰胺,反應(yīng)分3步,涉及保護(hù)、導(dǎo)向和脫保護(hù)等基本內(nèi)容。又如植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑2,4二氯苯氧乙酸的制備,合成路線(xiàn)為苯酚苯氧乙酸對(duì)氯苯氧乙酸2,4二氯苯氧乙酸,涉及混醚的制備、芳環(huán)的鹵化。通過(guò)這些綜合實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè),既加強(qiáng)了基本操作的訓(xùn)練,又加強(qiáng)了理論與實(shí)踐的聯(lián)系,培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度[1]。
3 增開(kāi)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
近兩年在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的最后階段,我們?cè)鲩_(kāi)了8~12學(xué)時(shí)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),主要包括以下內(nèi)容:一是綜合性、創(chuàng)新性合成實(shí)驗(yàn)。如胺基苯甲酸肉桂酯的合成,2環(huán)己氧基乙醇的合成等。教師只提示反應(yīng)原理和任務(wù)要求,學(xué)生自己查閱文獻(xiàn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、裝置,經(jīng)師生共同討論制定可行的實(shí)驗(yàn)方案,然后學(xué)生在教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告,最后教師總結(jié)、點(diǎn)評(píng)。二是符合綠色化學(xué)思想的實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)步驟、試劑等的改進(jìn)。如已二酸和環(huán)已酮的合成實(shí)驗(yàn),傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材采用的HNO3、Na2CrO4/H2SO4、KMnO4氧化法存在污染大、時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn),可鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn),對(duì)氧化劑進(jìn)行改進(jìn);又如溴乙烷的制備和咖啡因的提取實(shí)驗(yàn)中,可鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行改進(jìn)。三是實(shí)驗(yàn)條件的研究。如乙酸乙酯的制備,可引導(dǎo)學(xué)生查閱資料,在教師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)出反應(yīng)物的投料比、溫度和催化劑種類(lèi)對(duì)產(chǎn)率影響的實(shí)驗(yàn)方案,經(jīng)分組討論后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最后對(duì)比分析各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果,找到最佳反應(yīng)條件。四是已知有機(jī)混合物的分離、提純與鑒定或未知化合物的鑒別。如苯甲醚、苯甲醇、苯甲酸、苯酚的分離、提純與鑒定,綜合利用了萃取、重結(jié)晶、蒸餾、熔點(diǎn)測(cè)定等操作技術(shù)。通過(guò)增開(kāi)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐,我們發(fā)現(xiàn),由于這種實(shí)驗(yàn)沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案,給學(xué)生提供了獨(dú)立動(dòng)腦、動(dòng)手的機(jī)會(huì),充分發(fā)揮了其主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性,培養(yǎng)了他們的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力。
4 增加應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)
為提高學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣,讓學(xué)生明確化學(xué)與生活的密切關(guān)系,我們?cè)黾恿艘恍?yīng)用性實(shí)驗(yàn)。主要包括一些天然產(chǎn)物的提取和一些藥物、農(nóng)藥及香料的合成。如從橙皮中提取檸檬烯、從菠菜中提取色素、從茶葉中提取咖啡因、黃蓮素的提取、阿斯匹林的合成、氨基苯磺酰胺的合成、2,4二氯苯氧乙酸的合成等。并結(jié)合這些物質(zhì)在生活中的實(shí)際應(yīng)用,讓學(xué)生明白有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅非常有趣而且“有用”,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的熱情。
5 引入最新研究成果
教學(xué)內(nèi)容直接反映教學(xué)目的和人才培養(yǎng)目標(biāo),是教育創(chuàng)新的核心。為確保教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性與科學(xué)性,我們及時(shí)向?qū)W生傳授有機(jī)化學(xué)發(fā)展的新成果、新技術(shù)、新方法。如在利用濃硫酸和苯胺制備對(duì)氨基苯磺酸的實(shí)驗(yàn)中,它在常法下加熱反應(yīng)需要幾個(gè)小時(shí),而用微波10 min左右便能完成,使學(xué)生深刻體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研前沿緊密結(jié)合的重要性。在超聲法合成苯甲酸的實(shí)驗(yàn)中,苯甲醇與高錳酸鉀在超聲波作用下,常溫下就能反應(yīng),時(shí)間大大縮短,產(chǎn)率有所提高。我們還開(kāi)設(shè)了維生素B1催化的苯偶姻反應(yīng),引入安息香縮合反應(yīng)的綠色工藝,避免了經(jīng)典反應(yīng)體系中有毒氰化物的使用。
6 滲透綠色化學(xué)思想
隨著綠色化學(xué)的提出,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。因此必須精選和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,將綠色化學(xué)的理念和內(nèi)容滲透到實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中[2]。主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面:一是盡量減少有毒、有腐蝕性、易燃、易揮發(fā)試劑的使用。如在常壓蒸餾實(shí)驗(yàn)中,我們選擇無(wú)毒的乙醇作原料,且可反復(fù)回收利用;在水蒸氣蒸餾實(shí)驗(yàn)中,我們選用橙皮代替苯胺或甲苯為原料,既訓(xùn)練了學(xué)生水蒸氣蒸餾的操作,又讓學(xué)生掌握了一種天然產(chǎn)物的提取方法,還避免了有毒試劑的使用。二是開(kāi)設(shè)“微型實(shí)驗(yàn)”。我們?yōu)閷W(xué)生配備了云南大學(xué)研制的便攜式微型玻璃實(shí)驗(yàn)儀器。近幾年來(lái),我們嘗試著將藥品用量改為原教材的1/2、1/3、1/5,甚至1/10,設(shè)計(jì)了小量、半微量和微量合成實(shí)驗(yàn),這樣既節(jié)約了時(shí)間與經(jīng)費(fèi),又從源頭上減少了污染物的生成。三是加強(qiáng)溶劑和產(chǎn)物的回收再利用。如乙酰苯胺制備后做重結(jié)晶提純,溴乙烷制備后測(cè)定其折光率。還有一些多步合成實(shí)驗(yàn),前一步的產(chǎn)品作為后一步的原料,也可避免浪費(fèi)與污染。對(duì)每次實(shí)驗(yàn)所用到的溶劑、浴液以及所制得的產(chǎn)品,能回收的我們都要求回收再利用。
7 建立教學(xué)反饋機(jī)制
開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可能存在諸多不足,如試劑昂貴、有惡臭氣排放、污染嚴(yán)重、耗時(shí)長(zhǎng)、產(chǎn)率低等。為此,我們建立了較為合理的反饋機(jī)制。具體做法如下:一是學(xué)習(xí)反思,讓學(xué)生在每個(gè)實(shí)驗(yàn)后寫(xiě)出課后反思,從中實(shí)現(xiàn)信息客觀(guān)有效的反饋,以便教師及時(shí)改正實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題。二是教學(xué)反思,教師在每次實(shí)驗(yàn)后也及時(shí)總結(jié)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的成功與不足,并尋找對(duì)策加以完善。三是進(jìn)行教學(xué)成本跟蹤,盡量采用經(jīng)濟(jì)環(huán)保的實(shí)驗(yàn)方案。如在已二酸的合成實(shí)驗(yàn)中,前幾年我們選用的是硝酸氧化,后來(lái)意識(shí)到污染嚴(yán)重,對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn),改用環(huán)已酮為原料、H2O2為氧化劑進(jìn)行合成。后為了節(jié)省學(xué)時(shí),便于訓(xùn)練學(xué)生重結(jié)晶提純操作,我們又用乙酰苯胺的合成取代了該實(shí)驗(yàn)。又如前幾年我們開(kāi)設(shè)有格氏試劑和三苯甲醇的制備,因無(wú)條件使用氮?dú)獗Wo(hù),故產(chǎn)率往往較低,甚至有少數(shù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)失敗,后來(lái)我們用苯乙酮的制備替換了該實(shí)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
篇9
1課程性質(zhì)與定位
精細(xì)化工門(mén)類(lèi)眾多,品種繁雜,技術(shù)進(jìn)步迅速,產(chǎn)品更新頻繁,是一門(mén)典型的工程技術(shù)科學(xué).精細(xì)化工課程是以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,以專(zhuān)業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力培養(yǎng)為主線(xiàn),以適應(yīng)培養(yǎng)應(yīng)用型精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)技術(shù)人才的需求而設(shè)置的專(zhuān)業(yè)核心課程,內(nèi)容主要包括無(wú)機(jī)精細(xì)化學(xué)品、表面活性劑、食品添加劑、膠粘劑、功能高分子、電子信息材料、涂料等典型精細(xì)化學(xué)品的制備技術(shù)及相關(guān)知識(shí).本課程以典型精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)方法為主線(xiàn),綜合應(yīng)用精細(xì)有機(jī)合成單元反應(yīng)、化工原理等相關(guān)知識(shí)及能力,理論密切聯(lián)系實(shí)際,突出典型精細(xì)化學(xué)品的合成與復(fù)配.課程教學(xué)按制備原理與工藝應(yīng)用機(jī)理產(chǎn)品介紹研究進(jìn)展四大知識(shí)模塊順序進(jìn)行.課程講授中注重產(chǎn)品開(kāi)發(fā)思路的引導(dǎo),通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),可使學(xué)生受到創(chuàng)新精神的熏陶,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力以及將來(lái)的就業(yè)、工作能力有著重要的積極作用.課程的教學(xué)環(huán)節(jié)除了包括課堂講授,還應(yīng)有學(xué)生自學(xué)、習(xí)題課討論、實(shí)驗(yàn)、答疑、課堂測(cè)試和期末考試.通過(guò)上述基本教學(xué)步驟,要求學(xué)生掌握和了解精細(xì)化工發(fā)展的重點(diǎn)及本學(xué)科的主要研究方向和內(nèi)容,能打下精細(xì)化工工藝學(xué)的深厚基礎(chǔ),使學(xué)生受到良好的基本功訓(xùn)練,拓寬學(xué)生的知識(shí)面和增強(qiáng)其獨(dú)立思考問(wèn)題的能力.
2教學(xué)內(nèi)容與學(xué)習(xí)興趣
在教學(xué)內(nèi)容的選取上,基于課程開(kāi)設(shè)的對(duì)象并考慮到教學(xué)內(nèi)容要具有科學(xué)性、知識(shí)性和趣味性,以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在具體的教學(xué)內(nèi)容中,應(yīng)按制備原理與工藝、應(yīng)用機(jī)理、產(chǎn)品介紹及研究進(jìn)展四大板塊進(jìn)行,即以典型精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)方法為主線(xiàn),綜合應(yīng)用精細(xì)有機(jī)合成單元反應(yīng)、化工原理等相關(guān)知識(shí)及能力,理論密切聯(lián)系實(shí)際,突出典型精細(xì)化學(xué)品的合成與復(fù)配.(表略)是本課程的主要教學(xué)內(nèi)容.在具體的教學(xué)過(guò)程中,教學(xué)內(nèi)容還應(yīng)緊隨時(shí)代脈搏,不斷充實(shí)與更新,體現(xiàn)其先進(jìn)性,并以貼近生活的實(shí)例進(jìn)行化學(xué)知識(shí)的導(dǎo)引.在介紹表面活性劑時(shí),應(yīng)多介紹表面活性劑的用途,比如當(dāng)用作藥物制劑的輔料時(shí),它可以作為載體、乳化劑、潤(rùn)濕劑或滲透劑、增溶劑及助溶劑等,賦予藥劑以必要的物理、化學(xué)、藥理和生物學(xué)性質(zhì),有的還可以直接作為藥物.在介紹食品添加劑時(shí),除了一些重要的應(yīng)用,還要著重介紹對(duì)食品添加劑的認(rèn)識(shí)誤區(qū),即人們往往認(rèn)為天然的食品添加劑比人工化學(xué)合成的安全,實(shí)際許多天然產(chǎn)品的毒性因目前的檢測(cè)手段、檢測(cè)的內(nèi)容所限,尚不能做出準(zhǔn)確的判斷,而且,與已檢測(cè)出的結(jié)果比較,天然食品添加劑并不比合成的毒性小.讓學(xué)生正確看待食品添加劑的必要性、安全用量以及有毒的添加劑的危害.再如講到合成材料時(shí)向?qū)W生介紹現(xiàn)在人們已合成具有光、電、磁等特殊功能的合成材料、隱身復(fù)合材料等,如在講到農(nóng)藥和化肥時(shí),要講清農(nóng)藥和化肥的使用,對(duì)農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)起到重要的作用,又要強(qiáng)調(diào)農(nóng)藥和化肥的大量使用會(huì)導(dǎo)致土壤退化及水、大氣和環(huán)境污染等問(wèn)題.以社會(huì)生活實(shí)例為背景介紹相關(guān)的精細(xì)化學(xué)品及其應(yīng)用,有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)還能夠達(dá)到理想的教學(xué)效果.
3教學(xué)方法與手段
本著“服務(wù)是宗旨,就業(yè)是導(dǎo)向,倡導(dǎo)做中學(xué),走產(chǎn)學(xué)結(jié)合的路子”的教育教學(xué)新理念,充分體現(xiàn)“理論與實(shí)踐相結(jié)合,重視學(xué)生的技能培養(yǎng)”的精神;在教學(xué)過(guò)程中依據(jù)以教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體的原則,教師適時(shí)講授,引導(dǎo)學(xué)生積極思維,組織學(xué)生活動(dòng)、討論;運(yùn)用多媒體教學(xué),做到理論聯(lián)系實(shí)際.依據(jù)課程要求,在吃透教學(xué)資源基礎(chǔ)上,教師應(yīng)熟悉本課程教學(xué)的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn).本課程的重點(diǎn)是典型精細(xì)化學(xué)品的作用原理以及主要用途.通過(guò)合理設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容和環(huán)節(jié),平時(shí)評(píng)價(jià)考核與集中評(píng)價(jià)考核相結(jié)合,教師評(píng)價(jià)與學(xué)生評(píng)價(jià)相結(jié)合突出重點(diǎn).難點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力、創(chuàng)新能力、配方分析能力、查閱手冊(cè)資料并運(yùn)用其數(shù)據(jù)資料的能力.通過(guò)教師精講、應(yīng)用觀(guān)摩、學(xué)生實(shí)驗(yàn)突破難點(diǎn).課堂教學(xué)應(yīng)廢除灌輸式,采用啟發(fā)式和討論式教學(xué),不斷把學(xué)科最新成果引入教學(xué),精講多練,循序漸進(jìn),用提問(wèn)、啟迪、講授、探討、總結(jié)的方式教學(xué),最好采用舉例法,引導(dǎo)同學(xué)們與實(shí)際聯(lián)系起來(lái),做到理論聯(lián)系實(shí)際,達(dá)到教師與學(xué)生雙向互動(dòng),激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情.運(yùn)用板書(shū)教學(xué)及多媒體輔助教學(xué)相結(jié)合的手段,使難于理解的反應(yīng)機(jī)制通過(guò)圖像、圖片、數(shù)據(jù)及動(dòng)畫(huà)結(jié)合融為一體,直觀(guān)地表現(xiàn)出來(lái),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生學(xué)習(xí)更輕松愉快.同時(shí),應(yīng)用多媒體教學(xué)要體現(xiàn)以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)思想,提高多媒體教學(xué)水平,合理使用多媒體課件進(jìn)行課程教學(xué),提高教學(xué)效果.
4培養(yǎng)目標(biāo)與考核方式
根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求和當(dāng)今社會(huì)以及學(xué)生個(gè)人發(fā)展的需要,結(jié)合我國(guó)精細(xì)化工課程的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),制定本課程的教學(xué)目標(biāo)如下.
4.1通用能力目標(biāo)(1)培養(yǎng)學(xué)生刻苦、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、創(chuàng)新的科學(xué)作風(fēng),樹(shù)立正確的科學(xué)觀(guān)和方法論,用科學(xué)的態(tài)度觀(guān)察和分析問(wèn)題;(2)培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合能力和綜合素質(zhì),使之能理論聯(lián)系實(shí)際,具有創(chuàng)新意識(shí);(3)培養(yǎng)工作嚴(yán)謹(jǐn)、有序、珍惜儀器設(shè)備的良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣;(4)培養(yǎng)學(xué)生良好的敬業(yè)精神和團(tuán)隊(duì)意識(shí),使之具有優(yōu)良的職業(yè)素養(yǎng).
篇10
國(guó)外對(duì)綠色化學(xué)的研究始于九十年代中期. 1995 年美國(guó)宣布建立5綠色化學(xué)計(jì)劃6 并于1996 年設(shè)立了/ 總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)0, 日本制定了以環(huán)境無(wú)害制造技術(shù)等綠色化學(xué)為內(nèi)容的/ 新陽(yáng)光計(jì)劃0, 歐洲、拉美的一些國(guó)家也紛紛制定了綠色化學(xué)與技術(shù)的科研計(jì)劃.
1997 年由國(guó)家科委主辦的主題為/ 可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題對(duì)科學(xué)的挑戰(zhàn)0綠色化學(xué)的香山科學(xué)會(huì)議在北京召開(kāi), 宣告了我國(guó)綠色化學(xué)研究工作正式起步. 如何把綠色化學(xué)融合于化學(xué)系列課程教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革中, 對(duì)化學(xué)教育工作者來(lái)說(shuō)是一個(gè)重要的課題.
在教學(xué)實(shí)踐中, 滄州師范學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)系教師不斷探索綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念, 1993 年率先在無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)微型化的實(shí)踐探索并獲得成功, 之后其他實(shí)驗(yàn)室全面開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)室綠色化的教學(xué)實(shí)踐.
1 綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)探索
1. 1 減量( Reduction)
1. 1. 1 性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的微型化
我們的微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)探索始于1993 年, 首先從基礎(chǔ)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始. 基礎(chǔ)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中氣體的制備與性質(zhì)試驗(yàn)一直占有相當(dāng)大的比例, 很多都是有毒氣體( 如Cl2 ,HCl, HBr,H2S, NO2 ,NH3 , CO, SO2 等) , 排入環(huán)境會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染, 即使在通風(fēng)設(shè)備良好的實(shí)驗(yàn)室對(duì)實(shí)驗(yàn)者也會(huì)造成一定的傷害.
我們首先對(duì)常規(guī)實(shí)驗(yàn)中/ 氯氣、次氯酸鈉、氯酸鉀的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)0的全部?jī)?nèi)容和/ 硫0、/ 氮0的部分內(nèi)容實(shí)行了微型化改革[ 1-5] .
無(wú)機(jī)化學(xué)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)一般在試管中完成, 液體用量大多為2ml- 3ml, 甚至更多, 藥品用量大, 廢液處理工作量也很大. 于是, 我們把微型實(shí)驗(yàn)引入其中. 學(xué)生把實(shí)驗(yàn)改在白瓷板、井穴板、玻璃板或塑料片上, 用幾滴藥品即可完成實(shí)驗(yàn).
隨著微型實(shí)驗(yàn)研究的深入, 從單純的性質(zhì)驗(yàn)證發(fā)展為理論探討性實(shí)驗(yàn), 如反應(yīng)速率和活化能測(cè)定實(shí)驗(yàn).
反應(yīng)速率和活化能測(cè)定實(shí)驗(yàn), 在現(xiàn)行的高等無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教材中都是用過(guò)二硫酸銨和碘化鉀的反應(yīng), 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯, 但試劑用量大. 我們?cè)趯?shí)際教學(xué)中, 減少藥品用量為常規(guī)劑量的十分之一, 用微型注射器量取液體, 反應(yīng)器改為微型容量瓶進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 指示劑淀粉的用量降低到1 滴, 微型化測(cè)定過(guò)二硫酸銨與碘化鉀的反應(yīng)速率和活化能, 實(shí)驗(yàn)效果令人滿(mǎn)意, 實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性很高, 提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度[ 6] .
1. 1. 2 合成實(shí)驗(yàn)的減量與微型化
有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)中采取試劑用量減半的操作方法. 過(guò)去, 多數(shù)有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)為常量合成實(shí)驗(yàn), 試劑平均使用量約15- 25g( ml) , 再加上相應(yīng)的反應(yīng)溶劑, 每年每名學(xué)生要消耗多達(dá)1Kg, 選用小量-半微量實(shí)驗(yàn), 由于試劑用量的減少, 廢液廢氣的產(chǎn)生也少[ 7] .
實(shí)踐證明, 微型化后的實(shí)驗(yàn)有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn):
( 1) 藥品用量大大減少, 有毒氣體的排放量大大減少, 同時(shí)節(jié)約了大量實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi). 以氯氣及其性質(zhì)實(shí)驗(yàn)為例, 實(shí)驗(yàn)向200 名學(xué)生開(kāi)出( 100 組) . 微型實(shí)驗(yàn)藥品消耗經(jīng)費(fèi)僅為常規(guī)實(shí)驗(yàn)的3. 7% , 且微型儀器相對(duì)常規(guī)儀器也便宜, 這也節(jié)省了不少經(jīng)費(fèi), 如表1 所示.( 2) 反應(yīng)時(shí)間短, 污染小. 氣體的制備、收集、性質(zhì)、尾氣吸收用膠管連接成套, 氣體不易泄漏, 污染減小,反應(yīng)時(shí)間大大縮短. 氯氣及其性質(zhì)實(shí)驗(yàn), 從實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的5min 之內(nèi)即可完成, 且一個(gè)班的學(xué)生同時(shí)進(jìn)行, 氯氣泄漏很少, 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本能順利完成. 而SO2 的制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)只需1min. NH3 制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)在2min 內(nèi)即可完成.
( 3) 增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力, 提高動(dòng)手能力. 在微型實(shí)驗(yàn)中, 通過(guò)新想法、新思維、新手段和新成果的不斷涌現(xiàn), 增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí), 提高了動(dòng)手能力[8] .
1. 2 循環(huán)( Reuse)
1. 2. 1 多步合成反應(yīng)循環(huán)
把合成實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)品作為后一步合成的原料來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的循環(huán)利用, 提高原子經(jīng)濟(jì)性. 這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法不僅能滲透綠色化學(xué)教育的思想, 而且也能較好地檢查學(xué)生的操作技能和實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果, 增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)綜合能力. 由于實(shí)驗(yàn)原料由學(xué)生自己合成, 更增加了他們的學(xué)習(xí)興趣, 可謂一舉而多得. 例如, 選擇乙酸乙酯和乙酰乙酸乙酯的制備兩個(gè)實(shí)驗(yàn), 其中制備的乙酸乙酯用作制備乙酰乙酸乙酯的原料. 乙酰苯胺、對(duì)硝基苯胺、對(duì)位紅的制備三個(gè)實(shí)驗(yàn)連續(xù)進(jìn)行, 制備的乙酰苯胺作為合成對(duì)硝基苯胺的原料, 而對(duì)硝基苯胺又作為合成對(duì)位紅的原料[ 9] .
1. 2. 2 有機(jī)廢棄物的循環(huán)利用
化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的一些溶劑甲醇、乙醚、乙醇、丙酮、四氯化碳等, 容易對(duì)環(huán)境造成污染. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程我們對(duì)這些有機(jī)廢棄物進(jìn)行了循環(huán)利用的探索. 例如液相色譜實(shí)驗(yàn)用甲醇-水做流動(dòng)相, 每年需要消耗大量高純度甲醇, 雖然液相色譜用甲醇哪怕引入微量雜質(zhì)都不能再用, 我們嘗試把甲醇水溶液用于化工的精餾實(shí)驗(yàn), 精餾產(chǎn)物又用于做有機(jī)實(shí)驗(yàn)的溶劑.
1. 3 回收[ 10] ( Recycling)
1. 3. 1 廢液集中處理
對(duì)于實(shí)驗(yàn)后的廢液, 尤其是一些有毒的重金屬離子廢液, 養(yǎng)成了集中處理的習(xí)慣, 避免了廢液流入下水道污染地下水, 達(dá)到了綠色實(shí)驗(yàn)的效果. 如含汞的廢液我們采用硫化物共沉淀法, 將含汞鹽廢液加過(guò)量的Na2S 生成HgS 沉淀, 再用FeSO4 , 與過(guò)量的S2- 生成FeS 沉淀. 使廢液中含汞量可降至容許排放的濃度.
1. 3. 2 以廢治廢綠色排放
試驗(yàn)中我們嘗試廢物的利用, 以廢治廢, 節(jié)約費(fèi)用, 降低環(huán)境污染. 如銀量法測(cè)定食鹽中氯離子含量所用的鉻酸鉀指示劑, 重鉻酸鉀法測(cè)定鐵礦石中鐵的標(biāo)準(zhǔn)溶液重鉻酸鉀均含有致癌的Cr( ? ) , 如果將其直接排入水體, 將會(huì)造成環(huán)境污染. 我們啟發(fā)學(xué)生/ 以廢治廢0, 利用所學(xué)的氧化還原知識(shí), 將廢酸、廢鐵釘、鐵片、鐵絲等與含鉻廢液混合放置數(shù)日, 在酸性條件下Cr( ? ) 被還原為Cr( ?) , 廢液由黃色轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色, 然后加入消石灰使Cr
3+ 轉(zhuǎn)化為低毒的Cr( OH) 3 沉淀, 分離沉淀, 達(dá)標(biāo)后排放廢液.
1. 4 再生( Regeneration)
1. 4. 1 貴金屬的提取再生[ 11] ( P51-53)
我們?cè)O(shè)計(jì)了/ 實(shí)驗(yàn)室含銀廢液的回收利用0實(shí)驗(yàn)方案, 從含Ag+ 廢液得到硝酸銀. 實(shí)驗(yàn)前布置學(xué)生自己查找相關(guān)的資料, 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案, 列出實(shí)驗(yàn)步驟. 通過(guò)方案設(shè)計(jì)教學(xué)將理論和實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合了起來(lái), 改變了以往重理論輕實(shí)踐, 眼高手低, 照方抓藥的不良學(xué)習(xí)風(fēng)氣. 實(shí)驗(yàn)的廢棄物變成了可利用的寶貝, 既節(jié)約了貴金屬藥品又對(duì)以前的知識(shí)進(jìn)行了綜合提高, 同時(shí)也鍛煉了學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、解決實(shí)際問(wèn)題的能力.
1. 4. 2 陳化試劑的再生
例如把陳放的苯胺用水蒸氣蒸餾, 得到較純的苯胺用于其它實(shí)驗(yàn)中.
1. 4. 3 配位滴定法實(shí)驗(yàn)中含Bi3+ 和Pb2+ 廢液的再生[ 11] ( P51-53)以配位連續(xù)滴定法測(cè)定混合液中Bi3+ 和Pb2+ 的含量是無(wú)機(jī)及分析化學(xué)教學(xué)的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn), 供學(xué)生測(cè)定的混合試液幾乎都是由分析純的硝酸鹽配制. 眾所周知, 可溶性鉛鹽對(duì)人體危害極大, 是6 種劇毒金屬元素之一; 鉍只占地殼重量的2 @ 10- 5% , 資源稀少, 價(jià)格較貴. 含Bi3+ 和Pb2+ 的廢液如不回收, 既污染環(huán)境又浪費(fèi)資源. 若以硫化鈉為沉淀劑處理廢液則Bi3+ 和Pb2+ 的EDTA 配合物均可轉(zhuǎn)化為硫化物沉淀的形式回收.
繼而用稀硝酸加以溶解, 并通過(guò)硝酸用量的控制, 使再生后試液的酸度恰為滴定所需的pH, 則可供學(xué)生實(shí)驗(yàn)反復(fù)使用.
1. 5 拒用( Rejection)
1. 5. 1 在設(shè)計(jì)性試驗(yàn)中選用低毒物質(zhì)
例如設(shè)計(jì)大豆或花生中粗脂肪提取及肥皂制備, 在提取工藝上有壓榨、溶出兩種, 在我們實(shí)驗(yàn)室中壓榨方式不易實(shí)現(xiàn), 采取溶出方法在溶劑的選擇使用上有多種選擇可進(jìn)行比較, 我們選擇低毒的溶劑作為溶出溶劑, 雖然可能產(chǎn)率低些但既節(jié)約又環(huán)保.
1. 5. 2 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法選用綠色化學(xué)試劑
盡量選用無(wú)毒無(wú)害的試劑, 這樣可最大限度地減少甚至避免實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染. 有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作訓(xùn)練所涉及熔點(diǎn)測(cè)定、蒸餾、折光率測(cè)定、重結(jié)晶、水蒸氣蒸餾等, 教材上指定的試劑都是萘、苯甲酸、甲醇、苯甲醛、呋喃甲醛、苯胺等有機(jī)化合物, 這些試劑都有不同程度的毒性, 而且有的氣味很難聞. 基本操作實(shí)驗(yàn)的目的主要是訓(xùn)練學(xué)生的操作技能, 使學(xué)生熟悉各種操作的應(yīng)用范圍, 為此, 設(shè)計(jì)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)試劑, 以無(wú)毒試劑、毒性較小的試劑或合成實(shí)驗(yàn)的粗產(chǎn)品做基本操作訓(xùn)練的原料. 比如蒸餾實(shí)驗(yàn)用水代替乙醇或者甲苯, 效果也非常好.
1. 6 生活化的化學(xué)
在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中, 我們利用生活中的物品和廢棄物設(shè)計(jì)了/ 實(shí)驗(yàn)探究) ) ) 哪種物質(zhì)催化H2O2 分解制氧氣效果最好0、/ 自制水電解器探究水的組成0、/ 鑒別真假葡萄酒0、/ 尋找理想的天然酸堿指示劑0等實(shí)驗(yàn), 開(kāi)拓了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)設(shè)計(jì)的思路. 如自制水電解器探究水的組成: 利用身邊的廢舊物品, 小組合作自制水電解器, 探究水的組成. 實(shí)驗(yàn)材料是兩只大鐵釘( 用作電極) 、一個(gè)飲料瓶、橡皮塞、兩只小試管、銅導(dǎo)線(xiàn)、學(xué)生電源( 或用六節(jié)一號(hào)電池、或用6V 廢手機(jī)充電器代替) 、兩個(gè)五角的銅幣、線(xiàn)繩, 稀氫氧化鈉溶液( 8%) 或碳酸鈉溶液.
2 綠色化學(xué)教研成果
2. 1 促進(jìn)了教師專(zhuān)業(yè)化發(fā)展
從1993 年微型實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革開(kāi)始, 經(jīng)過(guò)多年的探究與實(shí)踐, 綠色化學(xué)理念已經(jīng)深深扎下了根, 在教學(xué)和管理中始終貫穿綠色化學(xué)理念, 形成了我們的特色和傳統(tǒng). 通過(guò)一系列的綠色化學(xué)教學(xué)改革和活動(dòng), 在綠色化學(xué)研究與實(shí)踐中形成了系列成果, 發(fā)表數(shù)十篇有價(jià)值的論文, 省級(jí)立項(xiàng)課題多項(xiàng), 并獲河北省優(yōu)秀教學(xué)成果二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng), 教師綠色化學(xué)理念得到提升, 教研能力得到提高.2. 2 體現(xiàn)了新的育人觀(guān)在綠色化學(xué)探索與實(shí)踐中, 改變了學(xué)生的培養(yǎng)模式, 提升了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì), 增強(qiáng)了探索與發(fā)現(xiàn)的意識(shí)和主動(dòng)設(shè)計(jì)、組織的能力. 實(shí)驗(yàn)中很多方案是學(xué)生自己設(shè)計(jì)的, 簡(jiǎn)單儀器設(shè)備也是學(xué)生自己制作的, 學(xué)生們?cè)诰G色化實(shí)驗(yàn)的不斷設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、改進(jìn)、完善的過(guò)程中, 新想法、新手段和新成果不斷涌現(xiàn), 探究理念逐漸形成,創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力得到提高, 并能把這種創(chuàng)新理念應(yīng)用于今后學(xué)習(xí)和工作中.
2. 3 加強(qiáng)了綠色理念的推廣與普及
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