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有機(jī)合成路線的設(shè)計范例6篇

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有機(jī)合成路線的設(shè)計

有機(jī)合成路線的設(shè)計范文1

關(guān)鍵詞:有機(jī)合成;教學(xué)設(shè)計;高三復(fù)習(xí)

一、設(shè)計理念

高三復(fù)習(xí)課不是“炒冷飯”而應(yīng)該是“蛋炒飯”,教師應(yīng)該讓每一位學(xué)生不僅從知識上得到發(fā)展,更主要的是幫助學(xué)生學(xué)會從不同的角度對所學(xué)知識進(jìn)行分析,調(diào)動學(xué)生的積極性,使學(xué)生主動參與到復(fù)習(xí)中來,讓學(xué)生對以往所學(xué)的知識有更深層次的理解。

《有機(jī)合成》教學(xué)設(shè)計主要分為兩部分,一是通過“阿司匹林緩釋片”合成路線的分解讓學(xué)生對有機(jī)合成的分析方法(逆合成分析)、合成關(guān)鍵(碳骨架的構(gòu)建、官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化)以及合成路線的選擇進(jìn)行歸納整理;二是通過“阿昔洛韋”中間體的合成讓學(xué)生對有機(jī)合成題中信息的提取、分析、應(yīng)用進(jìn)行總結(jié)提升,培養(yǎng)并提高學(xué)生綜合運用題給信息解決實際合成問題的能力。

在實施的過程中,通過對考試說明及近三年高考情況分析,目標(biāo)引領(lǐng),激發(fā)了學(xué)生“我要學(xué)”的主動性;通過學(xué)生預(yù)習(xí)案的展示、評析、補(bǔ)充、完善,促進(jìn)學(xué)生積極生成,讓學(xué)生在寬松的氛圍中充分暴露真實問題,突出學(xué)生在教學(xué)中的主體地位,展現(xiàn)學(xué)生“我能學(xué)”的主體性;通過學(xué)生對試題的分析,給予充分的展示機(jī)會,表達(dá)自己的所思所想,張揚學(xué)生的個性,體現(xiàn)學(xué)生“我會學(xué)”的開放性;通過學(xué)生質(zhì)疑、釋疑,讓學(xué)生帶著問題探究,與學(xué)生進(jìn)行對話解決這些問題,在已有知識上對新的知識進(jìn)行整合建構(gòu),保證課堂活動的有效性和必要性。

二、背景分析

簡單有機(jī)物的合成路線流程設(shè)計是江蘇省高考的特色,在近三年高考中均有所涉及,有機(jī)合成內(nèi)容的考題充分考查了學(xué)生的信息素養(yǎng)。通過對試題分析,學(xué)生對這類題的得分率較低,究其原因,主要有以下幾個方面:一、官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化生搬硬套,不能靈活應(yīng)用;二、對題給的信息不能很好地提取、分析和應(yīng)用;三、合成思路狹隘,表達(dá)不規(guī)范。近三年高考考查情況統(tǒng)計如下(表1):

表1 2011年-2013年江蘇省高考化學(xué)試題中簡單有機(jī)化合物的合成考查統(tǒng)計表

[年份題號考查的主要問題分值難度201117(5)含苯環(huán)有機(jī)物的合成,信息提取(碳鏈增長)5分較難201217(5)含苯環(huán)有機(jī)物的合成,信息提取(開環(huán)加成)5分中等201317(5)環(huán)狀有機(jī)物的合成,信息提取(碳鏈增長)5分中等]

從近三年統(tǒng)計情況來看,環(huán)狀化合物的合成,信息提取在高考中重現(xiàn)率100%。

三、知識結(jié)構(gòu)

有機(jī)合成是指利用簡單易得的原料,通過有機(jī)化學(xué)反應(yīng),生成具有特定結(jié)構(gòu)和功能的有機(jī)化合物。通過有機(jī)合成的教學(xué)能幫助學(xué)生有效的復(fù)習(xí)和鞏固有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),并能通過對綜合性問題的分析和解決讓學(xué)生深刻體會有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)方法。解答有機(jī)合成試題的關(guān)鍵在于熟練掌握好各類有機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及相互衍生關(guān)系以及重要官能團(tuán)的引進(jìn)和消去等基礎(chǔ)知識,選擇合理而簡單的合成路線。有機(jī)合成的考查知識與能力要求如下圖(表2)所示:

表2

四、教學(xué)設(shè)計

(一)教學(xué)目標(biāo)

知識與技能:學(xué)會常見的官能團(tuán)引入與轉(zhuǎn)化的一般方法;能利用不同類型有機(jī)化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系設(shè)計合理路線合成簡單有機(jī)化合物。

過程與方法:通過“阿司匹林緩釋片”合成路線的分解培養(yǎng)學(xué)生研究有機(jī)化學(xué)的方法和思想;通過“阿昔洛韋”中間體的合成培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)。

情感態(tài)度與價值觀:通過生活中實例,讓學(xué)生感受有機(jī)合成與人類生活緊密相連,尤其對制藥業(yè)的貢獻(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)價值觀。

(二)教學(xué)重難點

教學(xué)重點:掌握鍵的變化和官能團(tuán)轉(zhuǎn)換的技巧,學(xué)會設(shè)計合理的有機(jī)合成路線。

教學(xué)難點:有機(jī)合成中信息的采集、轉(zhuǎn)化及應(yīng)用。

(三)教學(xué)設(shè)計

【課前預(yù)習(xí)案】

常見官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化一般方法

[官能團(tuán)引入轉(zhuǎn)化(反應(yīng)類型)>C=C<-X-OH-CHO-COOH]

乙烯是一種重要的化工原料,從乙烯出發(fā),請寫出由乙烯合成乙酸(盡可能多)和乙二醇的合成路線圖。合成路線流程圖示例如下:

由異丁烯合成甲基丙烯酸的過程。

通過預(yù)習(xí)案的完成,你還有哪些問題,請記錄下來。

設(shè)計意圖:課堂預(yù)習(xí)案的內(nèi)容設(shè)計旨在為課堂導(dǎo)學(xué)案的完成掃清障礙,問題設(shè)計都是圍繞課堂教學(xué)的內(nèi)容,學(xué)生通過預(yù)習(xí)案的完成,對常見官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化、有機(jī)化學(xué)的主線即“烴鹵代烴醇醛酸”的轉(zhuǎn)化過程有更清晰的認(rèn)識。

【課堂導(dǎo)學(xué)案】

活動單元一:有機(jī)合成基礎(chǔ)

【例題1】阿司匹林緩釋片是一種解熱鎮(zhèn)痛抗炎藥,同時也是一種抗血小板藥,其結(jié)構(gòu)如下圖所示。

問題1:1mol該物質(zhì)消耗________molNaOH,合成該物質(zhì)所需要的最簡單的基礎(chǔ)有機(jī)物質(zhì)可能是什么?試寫出結(jié)構(gòu)簡式。

設(shè)計意圖:從目標(biāo)產(chǎn)物出發(fā),倒推一步尋找上一步反應(yīng)的中間體,該中間體同輔助原料反應(yīng)可以得到目標(biāo)化合物,依次倒推直至基礎(chǔ)原料,這就是有機(jī)合成的一般思路――逆向合成分析法。

問題2:見預(yù)習(xí)案2

設(shè)計意圖:通過乙烯合成乙二醇路線設(shè)計讓學(xué)生體會單官能團(tuán)轉(zhuǎn)化為雙官能團(tuán)的方法。通過乙烯合成乙酸不同路線設(shè)計,投影展示部分同學(xué)的預(yù)習(xí)案,生生交流,師生共同總結(jié),得出有機(jī)合成路線評價的一般原則:綠色性、科學(xué)性、可行性、簡約性等。

問題3:見預(yù)習(xí)案3

設(shè)計意圖:通過合成路線評析,讓學(xué)生體會有機(jī)合成的關(guān)鍵是通過有機(jī)反應(yīng)構(gòu)建目標(biāo)化合物的分子骨架,并引入或轉(zhuǎn)化所需要的官能團(tuán)。同時對預(yù)習(xí)案中常見官能團(tuán)的引入與轉(zhuǎn)化共同完善,對有機(jī)合成的知識整合建構(gòu)。

問題4:如何由鄰甲苯酚來合成水楊酸呢?

【信息提示】目前合成水楊酸的方法之一流程如下:

其中步驟①③的作用_______________

設(shè)計意圖:由鄰甲苯酚來合成水楊酸對于學(xué)生來講有難度,通過信息提示的形式讓學(xué)生意識到在選擇合成路線時需要注意的問題比如:注意官能團(tuán)相互轉(zhuǎn)化時的保護(hù)和還原,官能團(tuán)引入的順序等。

活動單元二:以信息為載體的有機(jī)合成

【例題2】(2013南通三模節(jié)選)莫沙朵林是一種鎮(zhèn)痛藥,它的合成路線如下:

(5)已知:。化合物是合成抗病毒藥阿昔洛韋的中間體,請設(shè)計合理方案以為原料合成該化合物。

設(shè)計意圖:通過典型例題分析(學(xué)生分析),讓學(xué)生意識到有機(jī)合成在高考中的考查是以信息為載體的,而信息的攝取主要從兩個方面,一是已知信息,二是隱藏在流程中的信息。讓學(xué)生體會有機(jī)信息的處理的一般流程:提取信息分析信息應(yīng)用信息,而信息的提取與反應(yīng)機(jī)理的分析是解決有機(jī)信息問題的關(guān)鍵。

【反思質(zhì)疑】通過本堂課的學(xué)習(xí),你還存在哪些問題,提出來共同解決。

設(shè)計意圖:通過反思質(zhì)疑來解決學(xué)生在預(yù)習(xí)和課堂上存在的問題,讓學(xué)生解決在學(xué)習(xí)過程中包括預(yù)習(xí)過程中的存在問題,真正讓學(xué)生成為課堂的主人。

五、教學(xué)反思與評價

反思整個教學(xué)過程,個人認(rèn)為還存在著以下三點不足:一、對第二部分的處理略顯倉促,整個課堂留給學(xué)生質(zhì)疑的時間偏少;二、對學(xué)生的“放手”程度還不夠,比如:例題1中四種基礎(chǔ)有機(jī)物質(zhì)的尋找完全可以放手讓學(xué)生去完成,但是由于我的層層設(shè)問,降低了學(xué)生對問題思考的難度和深度;三、對整個課堂的把握,駕馭課堂的能力還有待加強(qiáng),比如:當(dāng)學(xué)生提出有機(jī)合成的關(guān)鍵“注意官能團(tuán)轉(zhuǎn)化時條件對其他官能團(tuán)帶來的影響”,我沒有因勢利導(dǎo)回到問題2的分析,導(dǎo)致“為整理而整理”,略顯脫節(jié)。

南通市教研員沈主任這樣評價:傳統(tǒng)的有機(jī)合成復(fù)習(xí)課從正向合成、逆向合成、向中合成三個角度分析,但是這堂課跳出了這樣的條條框框,能從教師的教向?qū)W生的學(xué)轉(zhuǎn)軌,從教師合成的課向?qū)W生合作的課在轉(zhuǎn)變,不但教師設(shè)計精妙,而且學(xué)生學(xué)得精彩,符合學(xué)生可持續(xù)發(fā)展的原則。從教學(xué)本質(zhì)來講主題的出示,思路的分析,解題的關(guān)鍵的指導(dǎo)到學(xué)生在信息上的提取都很好,并且能從高考層面去理解合成原理,和學(xué)生一起研究,一起學(xué)習(xí),課堂上學(xué)生參與度高,發(fā)言踴躍,思維飽滿,教師點撥充分,教學(xué)目標(biāo)達(dá)成度好。總之,站在學(xué)生的角度去復(fù)習(xí),這樣復(fù)習(xí)效果好,整個課堂符合如東中學(xué)提出的“生態(tài)?生長”的主題課堂特色。

如皋石莊中學(xué)陸校長這樣評價:導(dǎo)學(xué)案設(shè)計合理,特別是預(yù)習(xí)案的設(shè)計讓學(xué)生對知識有著充分的準(zhǔn)備,在教學(xué)過程中教師充分調(diào)動學(xué)生的多種感官,特別是對學(xué)生練習(xí)的展示,暴露了學(xué)生的思維,加深學(xué)生的體驗,學(xué)生學(xué)得主動、生動、靈動,在整理歸納過程中,教師與學(xué)生情感的交流,思維的碰撞,真正實現(xiàn)了教學(xué)相長和共同發(fā)展。

[參 考 文 獻(xiàn)]

有機(jī)合成路線的設(shè)計范文2

摘要:本文對高職精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革與實踐,結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)存在的弊端,重點圍繞課程的特點,從教學(xué)安排、教學(xué)方法、考試評價方式、實踐教學(xué)內(nèi)容及項目化教學(xué)等方面進(jìn)行了實踐和探索,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)實踐;教學(xué)方法

高職精細(xì)化工技術(shù)類專業(yè)承擔(dān)著為國家培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)技能型人才,特別是為從事化工/輕化工類企業(yè)生產(chǎn)一線崗位培養(yǎng)人才的任務(wù)。在高職精細(xì)化工技術(shù)類專業(yè)開設(shè)的課程中,“精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)”是一門必修的專業(yè)主干課之一,其前期課程為無機(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)品檢驗技術(shù)等課程。可見,開設(shè)此課程的目的是在學(xué)生掌握有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)等理論的基礎(chǔ)上,對硝化反應(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)中的實施方法有一個更深入的掌握,熟悉合成機(jī)理、制備工藝、合成路線以及分離提純等相關(guān)知識,為今后從事生產(chǎn)操作、合成路線設(shè)計、分析測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、知識面廣、實用性強(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,精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)在整個課程體系中十分重要。因此如何更好的開展精細(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,同時又能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動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)專業(yè)所開設(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,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、考試評價方式、實踐教學(xué)內(nèi)容及項目化教學(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、研究和實踐的能力,并對如何有效開展該課程的教學(xué)等方面進(jìn)行了大量教學(xué)實踐與探索。

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)課程安排在第三個學(xué)期進(jìn)行,包含理論教學(xué)和實踐教學(xué),總課時量為64學(xué)時,另外還有綜合實訓(xùn)環(huán)節(jié)16學(xué)時,教材以《精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)》及配套實驗教材《精細(xì)化工實驗技術(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,通過實驗操作讓學(xué)生了解精細(xì)化學(xué)品合成的基本反應(yīng)原理并鍛煉實驗操作能力。

2傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題在精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程的傳統(tǒng)教學(xué)中,理論和實踐教學(xué)主要存在以下問題。

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,研究合成路線、合成原理、工業(yè)生產(chǎn)過程及實現(xiàn)過程最優(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,穿插一些實驗增加理論的理解,對學(xué)生來講這種傳統(tǒng)教學(xué)模式枯燥乏味,學(xué)生被動的學(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實踐教學(xué)形式單一

精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)這門課是典型的理論和實踐一體化的課程,不僅幫助學(xué)生掌握化學(xué)反應(yīng)的基本理論和知識,還需要培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力。在精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程實踐教學(xué)中,教學(xué)模式一直是先由教師講實驗原理、操作步驟及注意事項,然后學(xué)生按照實驗教材重復(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)生對投料比、反應(yīng)條件、產(chǎn)率影響因素等都不清楚,更無法對工藝進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,造成學(xué)生不能深入理解工藝路線和合成原理,不能全面培養(yǎng)學(xué)生的分析和解決問題的能力。另外,實驗的開設(shè)需要根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方向有針對性的選擇,不能一律按照同一本配套實驗教材開展實驗,進(jìn)而不能突出專業(yè)特色。

2.3考核方式單一

精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程的考核成績一般由平時成績和期末考試成績兩部分構(gòu)成,平時成績由老師根據(jù)上課出勤、作業(yè)、實驗情況綜合評定,占總評成績的比重一般在20%~40%范圍,另外期末考試采取閉卷筆試方式,占總評成績的比重一般在60%~80%范圍,這種考核方式很大程度上只能驗證學(xué)生對課程表面理論知識的掌握情況,學(xué)生通過臨時死記硬背來應(yīng)付考試,缺乏對知識的理解與運用,更談不上用所學(xué)的知識進(jìn)行創(chuàng)新和解決實際問題了。可見,這種考核方式不能體現(xiàn)該課程的典型理實一體化特點,實驗考核比重低,缺少量化指標(biāo),忽視實驗操作、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)實踐與探索學(xué)生的發(fā)展、學(xué)生的成長

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)動學(xué)習(xí)的主動性和積極性,作者緊緊圍繞人才培養(yǎng)目標(biāo),對如何有效開展理論知識講授、實踐教學(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,系統(tǒng)介紹了精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)過程中最重要的十幾個單元反應(yīng)的基本原理、反應(yīng)歷程、產(chǎn)物精制與分離、應(yīng)用范圍及實例,而且對有機(jī)合成反應(yīng)的新方法、新工藝、新技術(shù)及有機(jī)合成路線設(shè)計也作了相應(yīng)的介紹。可見,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)實際相結(jié)合的課程,在講授過程中需要理論聯(lián)系實際來激發(fā)學(xué)生興趣,讓學(xué)生更好的掌握有機(jī)合成單元過程的基本知識和基本理論,比如通過第一章緒論的學(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,了解單元反應(yīng)的類型和特點,使學(xué)生明白該課程與畢業(yè)后所從事工作的關(guān)系以及對國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)。因此在緒論章節(jié)的講解中,可選用中國科學(xué)家屠呦呦榮獲2015年諾貝爾獎的案例來激發(fā)學(xué)生興趣,通過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。在學(xué)習(xí)有機(jī)合成的兩大任務(wù)之“實現(xiàn)有價值的已知化合物的高效生產(chǎn)”時,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)造新的有價值的物質(zhì)與材料”時,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,強(qiáng)化理論實用性,同時提升教學(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,繁雜的單元反應(yīng),枯燥的反應(yīng)歷程,眾多的合成路線及生產(chǎn)工藝過程等等,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)生的實踐技能,還會導(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用教學(xué)方法,引入啟發(fā)式教學(xué)、項目化教學(xué)、類比教學(xué)等多種新的教學(xué)手段,充分調(diào)動學(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,各個模塊之間又相互銜接有共同點,如芳烴的烷基化和酰基化機(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,教學(xué)時可采用類比教學(xué)法,在比較中使學(xué)生觸類旁通,加深理解和掌握,另外,教學(xué)還要緊密結(jié)合專業(yè)實驗,可采用項目化教學(xué)法,以項目為載體、任務(wù)為驅(qū)動,突出學(xué)生主體地位,提高學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和分析問題的水平,培養(yǎng)學(xué)生解決問題和開發(fā)創(chuàng)新的能力,多種教學(xué)方法的運用對于提高教學(xué)效果十分有益。

3.3設(shè)計實驗項目,貼近生產(chǎn)實際

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、配比等因素對合成反應(yīng)的影響,還要熟悉單元反應(yīng)的實施與應(yīng)用,分析和解決有機(jī)合成中的實際問題。可見,該課程具有典型的職業(yè)技術(shù)的特點,教學(xué)要注重實踐技能和實用性培訓(xùn),做到理論教學(xué)融合于實踐教學(xué)中。作者依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和生產(chǎn)實際來設(shè)計實驗項目,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)的實驗,如氧化單元反應(yīng)開設(shè)甲苯氧化制備苯甲酸,還原單元反應(yīng)開設(shè)對硝基苯酚還原制備對氨基苯酚,酰化反應(yīng)開設(shè)用乙酸酐酰基化苯胺制乙酰苯胺等等,學(xué)生按照實驗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)上通過查找資料打通或者優(yōu)化合成路線及工藝條件,如學(xué)生在掌握了用苯胺為原料以乙酸酐為酰基化試劑制備乙酰苯胺的基礎(chǔ)上,自己完成對實驗的優(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。“三綜合”即學(xué)生通過查找資料獨立完成給定實驗項目,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乙酰氨基苯酚(撲熱息痛)的制備并精制。通過以“一模仿二創(chuàng)新三綜合”為思路的實踐項目鍛煉,貼近生產(chǎn)實際,對培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、科研創(chuàng)新能力有很好的效果,特別是創(chuàng)新綜合項目中的文獻(xiàn)資料查閱、實驗方案設(shè)計、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改革評價方法,發(fā)揮激勵導(dǎo)向功能

考試是教學(xué)活動的重要環(huán)節(jié),是教學(xué)評價的重要手段,并且具有導(dǎo)向、激勵、評價等功能。精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程的成績評價應(yīng)采用多元化考核評價模式,既有理論又有實驗,既有筆試又有答辯,既有計算推理又有綜合論述,多種形式相結(jié)合,提高過程評價考核權(quán)重,尤其是對創(chuàng)新性、探索性的綜合項目給予權(quán)重傾斜,總評成績由平時成績和期末閉卷考試成績構(gòu)成,其中平時成績權(quán)重由傳統(tǒng)的30%提高到50%,平時成績涵蓋實驗方案、操作過程、實驗結(jié)果、創(chuàng)新開發(fā)、項目討論、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

精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)是一門重要的專業(yè)主干課之一,在教學(xué)實踐中,基礎(chǔ)理論聯(lián)系生產(chǎn)實際可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,采用項目化、類比等多種教學(xué)方法可提高教學(xué)效果,設(shè)計貼近實戰(zhàn)的項目化實驗可充分提升學(xué)生技術(shù)技能水平,創(chuàng)新多元合理考核評價方法可全面發(fā)揮其激勵導(dǎo)向功能,我們通過對精細(xì)有機(jī)合成技術(shù)課程的教學(xué)實踐與探索,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。實踐證明,創(chuàng)新教學(xué)方法、優(yōu)化實踐教學(xué)內(nèi)容、工學(xué)結(jié)合、多元考核評價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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[3]馬樹超,郭文富.新時期高職教育質(zhì)量與院校評估要點分析[J].職教論壇,2016(12):5-9.

[4]陳稀平,張岐,陳澤林.精細(xì)有機(jī)合成教學(xué)內(nèi)容改革與實踐[J].化工高等教育,2012(3):43-45.

有機(jī)合成路線的設(shè)計范文3

不少人對學(xué)案導(dǎo)學(xué)存在誤解,認(rèn)為學(xué)案導(dǎo)學(xué)是應(yīng)試教育的產(chǎn)物。因為確實有不少導(dǎo)學(xué)案的編寫有太多的應(yīng)試成分,尤其是復(fù)習(xí)課的導(dǎo)學(xué)案更多呈現(xiàn)的是例題精析、練習(xí)檢測、錯誤糾正,教師盡可能多的為學(xué)生提供各種題型的解題方法,以便學(xué)生選擇應(yīng)用,在考試中獲取高分。這樣的導(dǎo)學(xué)案忽略了“導(dǎo)”只留下了“學(xué)”沒有體現(xiàn)學(xué)案導(dǎo)學(xué)“以導(dǎo)促學(xué)”的靈魂精髓。下面我們就從一節(jié)高三有機(jī)復(fù)習(xí)課《烴與烴的衍生物相互轉(zhuǎn)換的“雙環(huán)樞紐”》的課例來分析如何利用導(dǎo)學(xué)案的預(yù)習(xí)案、教學(xué)案、鞏固案發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用,以導(dǎo)促學(xué),激活化學(xué)復(fù)習(xí)課堂。

一、課前預(yù)習(xí)指導(dǎo)

烴和烴的衍生物相互轉(zhuǎn)換的關(guān)系、轉(zhuǎn)換條件、反應(yīng)類型、反應(yīng)現(xiàn)象、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)等這些知識書本上都有,大多數(shù)同學(xué)不太重視,停留在識記、知道層次而已。如何指導(dǎo)學(xué)生主動建構(gòu)知識框架是我課前指導(dǎo)學(xué)生的重點。

課前預(yù)習(xí)活動指導(dǎo)的方法:任務(wù)布置,一步一步層層遞進(jìn)引導(dǎo)學(xué)生主動梳理知識體系,在嘗試學(xué)習(xí)過程中找出規(guī)律,主動建構(gòu)復(fù)習(xí)框架。

活動1:完成下列有機(jī)物轉(zhuǎn)換的化學(xué)方程式:

CH2CH2CH3CH2BrCH3CH2OHCH3CHOCH3COOHCH3COOCH2CH3

活動2:嘗試建構(gòu)烴及衍生物之間相互轉(zhuǎn)換的框架圖,第二天到校后,主動與小組同學(xué)交流,完善框架圖。并由組長將小組討論的框架圖展示在小黑板上。

二、課中指導(dǎo)

活動1:交流學(xué)生設(shè)計的知識框架圖(圖略)

以上是學(xué)生設(shè)計的部分烴與烴的衍生物相互轉(zhuǎn)換關(guān)系的框架圖,點撥――指導(dǎo)學(xué)生消化、理解知識體系。

聯(lián)想我們城市的交通樞紐,能否將我們的烴與烴的衍生物相互轉(zhuǎn)換關(guān)系的框架圖也設(shè)計成交通樞紐圖呢?

學(xué)生思維踴躍,妙招百出,他們將將官能團(tuán)設(shè)計成站名,將反應(yīng)類型設(shè)計成路徑,反應(yīng)條件設(shè)計成乘客所持車票 。框架圖在學(xué)生的眼中不再是枯燥無味的,而是有意義的識記了。相信我的學(xué)生會永遠(yuǎn)記得這張烴與烴的衍生物相互轉(zhuǎn)換的“雙環(huán)樞紐圖“。

活動2:利用樞紐圖設(shè)計合成路線(圖略)

從這張“有機(jī)合成雙環(huán)樞紐圖”我們可以讀出上面的環(huán)主要體現(xiàn)了鹵代烴、醇、烯烴的加成與消除的轉(zhuǎn)換關(guān)系,下面的環(huán)主要體現(xiàn)了醇、醛、酸氧化與還原的轉(zhuǎn)換關(guān)系。如果我們只是停留在掌握烴與烴的衍生物相互轉(zhuǎn)換關(guān)系上,那么離達(dá)到知識運用的能力層次相差甚遠(yuǎn)。此時教師要精心設(shè)計問題,引發(fā)學(xué)生研討,提升學(xué)生知識應(yīng)用能力。

【問題1】利用此“樞紐圖“我們能設(shè)計哪些有機(jī)合成路線呢?

教師指導(dǎo):以乙烯為原料制備(1)乙酸乙酯 (2)乙二酸(3)乙炔

歸納總結(jié):

(1)一元合成路線(官能團(tuán)衍變):

R―CHCH2鹵代烴一元醇一元醛一元羧酸酯

(2)二元合成路線:

(3)芳香化合物合成路線:

(4)不飽和烴合成路線:

(5)改變官能團(tuán)位置的合成路線:

(6)碳、氫、氧原子個數(shù)變化的合成路線:

一元酸與飽和一元醇的酯化反應(yīng),增加的原子個數(shù)是CnH2n,如與甲醇反應(yīng)增加一個碳兩個氫,與乙醇反應(yīng)增加兩個碳四個氫。一元醇與飽和一元酸反應(yīng),增加的原子個數(shù)是CnH2n-2O,如與甲酸反應(yīng)增加一個碳一個氧,與乙酸反應(yīng),增加兩個碳兩個氫一個氧。

活動3:找有機(jī)合成、有機(jī)推斷的突破口

【問題2】利用此“樞紐圖“我們能找到哪些有機(jī)合成、有機(jī)推斷的突破口呢?

教師指導(dǎo):請嘗試將“雙環(huán)樞紐”的“通行證”――有機(jī)物之間的相互轉(zhuǎn)化的條件補(bǔ)充上去,(雙向行駛?單向行駛?)(官能團(tuán)?圳通行證)這些物質(zhì)在轉(zhuǎn)化過程中通常會涉及哪類反應(yīng)類型?――路名

歸納:利用相互轉(zhuǎn)換的條件、反應(yīng)類型作為有機(jī)合成、有機(jī)推斷的突破口

(1)(濃)硫酸,加熱――酯化(取代)、醇制取烯烴(消除)

(2)(稀)硫酸,加熱――酯水解(取代)

(3)氫氧化鈉水溶液,加熱――鹵代烴水解(取代),酯水解(取代)

(4)氫氧化鈉的醇溶液,加熱――鹵代烴制取烯烴(消除)

(5)Cu,加熱(或CuO,加熱)――醇氧化成醛或酮;醛氧化成酸(氧化)

(6)銀氨溶液,加熱(或新制Cu(OH)2,加熱)――醛氧化成酸(氧化)

(7)Ni,H2,高溫――炔、烯、醛、酮與H2的加成

(8)一定條件(雙鍵加聚、酚醛縮聚、羥基酸縮聚、氨基酸縮聚)

三、課后指導(dǎo)

對課后鞏固練習(xí)中的一些難題加以提示。如(上海――2011)化合物M是一種治療心臟病藥物的中間體,以A為原料的工業(yè)合成路線如下圖所示。

已知:RONa+ R’XROR’+ NaX

根據(jù)題意完成下列填空:

(1)寫出反應(yīng)類型。反應(yīng)① _____反應(yīng)②_____

(2)寫出結(jié)構(gòu)簡式。A_____C_____

(3)寫出 的鄰位異構(gòu)體分子內(nèi)脫水產(chǎn)

物香豆素的結(jié)構(gòu)簡式_____。

(4)由C生成D的另一個反應(yīng)物是 _____,反應(yīng)條件是_____。

(5)寫出由D生成M的化學(xué)反應(yīng)方程式_____。

(6)A也是制備環(huán)己醇( )的原料,寫出檢驗A已完全轉(zhuǎn)化為環(huán)己醇的方法。

有機(jī)合成路線的設(shè)計范文4

1注重學(xué)生興趣的培養(yǎng)

俗話說:興趣是最好的老師,興趣是學(xué)生積極主動做實驗的源動力,是使學(xué)生由“要我做實驗”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙鰧嶒灐钡年P(guān)鍵所在。我們從以下三方面培養(yǎng)學(xué)生的興趣。首先,喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生知道世界上有機(jī)化合物最多,很多日常用品是從實驗室里合成出來的,但學(xué)生自己感覺不到,告訴學(xué)生,到有機(jī)實驗室,可以合成出日常生活中的物質(zhì),例如:洗滌用品肥皂、阿司匹林藥物,從茶葉中提取出煙堿等。這樣學(xué)生對有機(jī)化學(xué)實驗有種強(qiáng)烈的好奇,想去實驗室里試試。其次,加深學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在有機(jī)合成實驗中盡量不要把實驗步驟講解過細(xì)、要求過死,給學(xué)生留下獨立思考的空間,發(fā)揮學(xué)生的想象力[2]。學(xué)生遇到問題時,不要急于告訴答案,在指導(dǎo)教師的引導(dǎo)下,盡量讓學(xué)生自己解決問題,培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、分析問題解決問題的能力。總是都按教師規(guī)定的或教材上的實驗步驟做,學(xué)生感覺是給老師做實驗或者是重復(fù)書上的內(nèi)容,就不會投入精力做實驗,敷衍了事,學(xué)生會對實驗失去了興趣。最后,延續(xù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,及時地評價非常重要。學(xué)生在實驗操作中有所創(chuàng)新,比如好的想法和更好的解決問題的方法,指導(dǎo)教師要在第一時間給予充分的肯定,鼓勵學(xué)生科學(xué)合理地思考問題,不對的地方,說明原因。學(xué)生很在意指導(dǎo)教師對他們的想法和行動的看法,如果我們不準(zhǔn)學(xué)生想或是忽略學(xué)生的想法,慢慢地學(xué)生不敢想,也不愿想,做實驗就是敷衍了事。更重要的一點,就是實驗報告的批改,一定要及時認(rèn)真,對于做的好的,特別是有創(chuàng)意的地方,一定要肯定,給予好的成績,做的不好的,要跟學(xué)生說明清楚。總之,在安全可行的前提下,鼓勵學(xué)生動手動腦,讓學(xué)生在實踐中摸索才能培養(yǎng)出興趣。

2不同類型的實驗要求

2.1基本操作性實驗

在當(dāng)前強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)創(chuàng)新人才、加強(qiáng)綜合性實驗的同時,不要忘記和淡化基礎(chǔ)性實驗。基礎(chǔ)性實驗在過去、現(xiàn)在和將來都是實驗教學(xué)的根本,是必須扎扎實實做好的一件事情,沒有基礎(chǔ)或基礎(chǔ)不牢,就談不上綜合,更談不上創(chuàng)新[3]。基礎(chǔ)性實驗要求學(xué)生熟練掌握化學(xué)實驗的基本操作、常規(guī)儀器操作方法及基本理論等[4]。有機(jī)化學(xué)實驗涉及基礎(chǔ)性實驗有熔點的測定、蒸餾和沸點的測定、減壓蒸餾、水蒸氣蒸餾、簡單分餾、薄層色譜和柱色譜、重結(jié)晶和萃取等。其中有些實驗在無機(jī)實驗中學(xué)習(xí)過,比如重結(jié)晶,對這個實驗指導(dǎo)教師要說明清楚不同點:是操作方法使用范圍擴(kuò)大,不是簡單地重復(fù)以前的實驗。無論是第一次接觸到的還是在以前基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性實驗,一定要求嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范,不能有絲毫的怠慢,常規(guī)儀器的操作方法一定要規(guī)范正確,否則容易造成實驗事故,損壞儀器設(shè)備。基礎(chǔ)性實驗是培養(yǎng)學(xué)生良好實驗行為的關(guān)鍵所在,也為后面的綜合性實驗和設(shè)計性實驗打下堅實的基礎(chǔ)。

2.2綜合性實驗

有機(jī)化學(xué)實驗的綜合性實驗主要是有機(jī)合成實驗,是本課程內(nèi)容最豐富的地方,也是培養(yǎng)學(xué)生興趣最好的地方,能初步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。第一,有機(jī)合成實驗內(nèi)容豐富,可以選擇教材上經(jīng)典的有機(jī)合成實驗,如1-溴丁烷的制備、正丁醚的制備、乙酸乙酰乙酯的制備、生物堿的提取等。訓(xùn)練學(xué)生正確地組裝儀器和使用儀器,規(guī)范實驗操作,這些合成實驗時間較長,引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象和正確記錄實驗數(shù)據(jù),簡單高效地分離出產(chǎn)物,要求步驟正確、操作規(guī)范,如果學(xué)生實驗順利,能合成出來的產(chǎn)物分離較純凈,產(chǎn)率高,學(xué)生的成就感很高,興趣也就來了。也可以讓學(xué)生合成出日常生活中的物質(zhì),如肥皂等,學(xué)生親手合成出和商場買回來一樣的東西,很興奮,感覺到實驗有用武之地,不是書上那些空洞的知識。還可以選擇教師的科研課題,只要實驗條件要求不是很高,又不危險,讓學(xué)生合成出新物質(zhì),學(xué)生們的成就感就更強(qiáng)。第二,有機(jī)合成實驗的路線多樣性,如果說有機(jī)合成的理論課是一門藝術(shù),那么有機(jī)合成實驗就是藝術(shù)品。給定具體的產(chǎn)物,可以從不同的原料經(jīng)過不同的合成步驟合成出產(chǎn)物,指導(dǎo)教師先給出不同的合成路線,讓學(xué)生選擇其中一條路線,自己連接儀器裝置,人的大腦喜歡多樣性,有些學(xué)生就會想出更多的合成路線,方案可行的話,讓學(xué)生現(xiàn)場實驗。如果學(xué)生的想法合理可行,會非常高興,甚至不敢相信他們自己能設(shè)計實驗步驟;如果不具備操作可行性的話,和學(xué)生一起分析原因,學(xué)生還是樂意接受的。第三,隨著科技的進(jìn)步,出現(xiàn)了新技術(shù)、新方法和新手段,要及時引入到基礎(chǔ)實驗室中[5]。讓學(xué)生有與時俱進(jìn)的感覺,新方法比傳統(tǒng)的方法簡單容易操作,比如合成產(chǎn)物的分離和檢測,有很多新的方法。如果實驗條件允許,就采用新的方法,書上的舊的方法就不要使用,要讓學(xué)生跟上時代的腳步;如果一些舊的方法遲早要淘汰,指導(dǎo)教師要盡力更換,即使不能購買新儀器,也要向?qū)W生說明新儀器的用法及優(yōu)點,學(xué)生有印象,以后繼續(xù)深造或工作中遇到時,不至于茫然不知。

2.3設(shè)計性實驗

設(shè)計性實驗是培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題的能力和初步的創(chuàng)新能力,指導(dǎo)教師給出實驗名稱,讓學(xué)生查閱與實驗有關(guān)的知識內(nèi)容和相關(guān)的文獻(xiàn),學(xué)生對已有的文獻(xiàn)資料進(jìn)行閱讀、分析、評價之后,設(shè)計出具體的實驗步驟,列舉出實驗所需要的藥品和試劑。然后讓學(xué)生上交設(shè)計的實驗方案,經(jīng)指導(dǎo)教師評閱后,總體上合理可行的方案,讓學(xué)生進(jìn)入實驗室進(jìn)行實驗。實驗是檢測學(xué)生們設(shè)計出的實驗方案的合理可行性最好的方法,同時也能糾正有些不合理的地方,最后讓學(xué)生寫實驗報告。設(shè)計性實驗沒有具體的實驗內(nèi)容和預(yù)期的實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)果,在指導(dǎo)教師的引導(dǎo)下,學(xué)生們獨立解決問題,擬出的實驗方案可以是借鑒文獻(xiàn)上的,也可以在舊的實驗方法上進(jìn)行改進(jìn),初步地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,然后在實驗室里檢驗方案的合理性和可行性。如果學(xué)生設(shè)計的實驗方案能夠在實驗室執(zhí)行,學(xué)生很有成就感,就會對實驗充滿好奇,并樂意探索實驗。

3合理的考核體系

考核是實驗教學(xué)不可忽視的環(huán)節(jié),通過考核可以調(diào)動學(xué)生的積極性,促進(jìn)有機(jī)化學(xué)實驗課教學(xué)質(zhì)量的提高[5]。以往的考核方式一般是平時成績70%,期末成績30%。平時成績主要看實驗報告,有些同學(xué)寫得認(rèn)真就會得到好的成績,而指導(dǎo)教師并不知道該生實驗操作如何,更嚴(yán)重的是,有的實驗報告是抄襲的,實驗數(shù)據(jù)是偽造的,學(xué)生主要精力放在實驗數(shù)據(jù)和認(rèn)真書寫實驗報告上,不在意如何去做實驗,就無法提高實驗教學(xué)質(zhì)量。學(xué)生有如此的想法主要責(zé)任在指導(dǎo)教師,因為考核評定成績的方法太狹隘,讓學(xué)生有空可鉆。最后一個實驗指定為期末考核實驗,學(xué)生認(rèn)為只要做好最后一個實驗就會有個好成績,這樣也無法提高學(xué)生的興趣。針對以上的不足,經(jīng)過不斷地摸索,建立相對公正合理的評價體系:平時成績70%和期末成績30%。平時成績包括實驗成績70%和實驗報告成績30%,基礎(chǔ)性實驗和綜合性實驗實驗成績包括實驗預(yù)習(xí)報告20%、實驗操作40%、實驗結(jié)果30%、實驗室衛(wèi)生習(xí)慣10%,每次實驗結(jié)束及時給出實驗成績。設(shè)計性實驗的實驗成績包括文獻(xiàn)查閱20%、實驗設(shè)計30%、實驗操作30%、實驗結(jié)果10%、實驗室衛(wèi)生習(xí)慣10%,實驗結(jié)束給出成績,避免了只重實驗結(jié)果輕視實驗過程。期末成績考核包括筆試40%和操作60%,筆試采取閉卷,考查實驗室安全知識、儀器的操作方法、實驗操作易錯地方等,操作考核上學(xué)期基礎(chǔ)操作性實驗多,重在考核操作的規(guī)范方面。

4結(jié)束語

有機(jī)合成路線的設(shè)計范文5

一、 類比遷移,觸類旁通

所謂類比思維是指根據(jù)不同物質(zhì)在某一方面具有的相似性,把一種物質(zhì)的某些性質(zhì)類比遷移到另一種或另一類物質(zhì)的邏輯推理方法。在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的過程中若能巧妙地運用類比思維,能使陌生問題變得熟悉,復(fù)雜問題變得簡單,從而達(dá)到觸類旁通、以點帶面、事半功倍的學(xué)習(xí)效果。比如在多官能團(tuán)化合物的性質(zhì)、有機(jī)合成與推斷等題時,對陌生物質(zhì)往往有的同學(xué)感到無從下手,實際上只要我們熟練理解簡單有機(jī)物的化學(xué)性質(zhì),將該物質(zhì)與熟知的含相同官能團(tuán)的有機(jī)化合物相類比就可以輕松解決問題。

例1 有關(guān)圖1所示化合物的說法不正確的是

A. 既可以與Br2的CCl4溶液發(fā)生加成反應(yīng),又可以在光照下與Br2發(fā)生取代反應(yīng)

B. 1 mol該化合物最多可以與3 mol NaOH反應(yīng)

C. 既可以催化加氫,又可以使酸性KMnO4溶液褪色

D. 既可以與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),又可以與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2氣體

解析:本題旨在考查多官能團(tuán)化合物的性質(zhì)。類比聯(lián)想乙烯、甲烷的特征反應(yīng)可知A正確;類比乙酸乙酯、苯酚的性質(zhì)可知B正確;類比乙烯的化學(xué)性質(zhì)比較容易判斷C正確;有機(jī)物能與NaHCO3反應(yīng)產(chǎn)生氣體的一定含-COOH,就不難判斷D錯誤了。

二、 有序思考,嚴(yán)謹(jǐn)周密

為了把復(fù)雜問題簡單化,我們思考問題時必須按一定的順序思考并且條理清晰、思維嚴(yán)密,即有序思維。應(yīng)用有序思維在解決有機(jī)化學(xué)問題時,主要用于解決書寫同分異構(gòu)體以及同分異構(gòu)體種數(shù)的判斷等題型。書寫同分異構(gòu)體一般按碳鏈異構(gòu)、官能團(tuán)位置異構(gòu)、官能團(tuán)類別異構(gòu)的順序思考,同時考慮碳鏈的對稱性和等效性,以免重復(fù)或遺漏。

例2 某有機(jī)物B結(jié)構(gòu)簡式為,其符合以下3個條件的同分異構(gòu)體的數(shù)目有 個。

(1) 含有鄰二取代苯環(huán)結(jié)構(gòu);(2) 與B有相同官能團(tuán);(3) 不與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)。寫出其中任意一個同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 。

解析:根據(jù)判斷同分異構(gòu)體的一般思路,首先據(jù)條件(1)可確定碳架含鄰二取代苯環(huán);據(jù)條件(2)可以確定官能團(tuán)為羧基和醇羥基;據(jù)條件(3)可知不含酚羥基。可得B的同分異構(gòu)體結(jié)構(gòu)簡式:、、。

三、 逆向突破,克服定勢

逆向思維即打破常規(guī)思維,從問題的反面進(jìn)行探究,由結(jié)果反推進(jìn)行反向思考的一種思維方式。逆向思維有助于克服思維定勢的局限性,是發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的重要方式,主要適用于有機(jī)推斷和有機(jī)合成路線的設(shè)計型綜合應(yīng)用題。

例3 圖2中的A、B、C、D、E、F、G均為有機(jī)物。

據(jù)圖2回答問題:

(1) D的化學(xué)名稱是 ;

(2) 反應(yīng)③的化學(xué)方程式是:

(有機(jī)物須用結(jié)構(gòu)簡式表示);

(3) B的分子式是: ,

A的結(jié)構(gòu)簡式是 ,反應(yīng)①的反應(yīng)類型是 ;

(4) G是重要的工業(yè)原料,用化學(xué)方程式表示G的一種工業(yè)用途 。

解析:本題屬于典型的有機(jī)推斷題,信息主要集中于框圖中,宜用逆向推斷的方法突破。易知以G(乙烯)為突破口逐步逆推知D為乙醇,C為乙酸,F(xiàn)為乙酸乙酯,由E逆推B為,結(jié)合反應(yīng)①條件逆推得A為。這樣就能順利解決其余問題。

有機(jī)合成與推斷應(yīng)熟練掌握常見官能團(tuán)的化學(xué)性質(zhì)及反應(yīng)條件,一般突破口可以是特征反應(yīng)條件、特征轉(zhuǎn)化關(guān)系、特征數(shù)字等。同時還需細(xì)心審題,嚴(yán)格按題目要求作答,以防會的做不對。

例4 已知:

寫出以苯酚和乙醇為原料制備的合成路線流程圖(無機(jī)試劑任用)。合成路線流程圖例如下:

解析:根據(jù)逆合成分析法可知

將上述過程倒過來并注明合適的反應(yīng)條件即可得到相應(yīng)的合成路線如下:

四、 多向發(fā)散,殊途同歸

發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的主要特點,即從一個目標(biāo)出發(fā),沿著各種不同的途徑去思考,探求多種答案的思維,與聚合思維相對。發(fā)散思維的運用有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性,克服解題過程中的思維定勢。由于引入官能團(tuán)方法的多樣性,在設(shè)計有機(jī)化合物的合成方案時,就可以采用發(fā)散思維。如有機(jī)合成中引入羥基的方法有多種:烯烴的水化、鹵代烴的水解、酯的水解、醛與氫氣的加成反應(yīng)等。另外,我們也可以通過一題多解、多題一解來培養(yǎng)學(xué)生思維的發(fā)散性。

例5 甲烷和乙烯的混合氣體完全燃燒時,消耗相同狀況下的氧氣是混合氣體體積的2.4倍,則甲烷和乙烯的體積比是

A. 1∶1 B. 1∶3 C. 2∶3 D. 3∶2

解法1:關(guān)系式法

設(shè)甲烷和乙烯的物質(zhì)的量分別為x、y,由CH4~2O2,C2H4~3O2,易知甲烷和乙烯分別耗氧2x、3y,則2x+3y=2.4(x+y)。可解得x∶y=3∶2。

解法2:十字交叉法

同溫同壓下,體積比等于物質(zhì)的量之比,即1mol混合氣體消耗2.4molO2。1molCH4消耗2molO2,

1molCH2 CH2消耗3molO2。則

五、 空間想象,順勢遷移

為幫助學(xué)生理解化學(xué)鍵、晶體結(jié)構(gòu)及有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)特征,學(xué)習(xí)化學(xué)還必須注重空間想象能力的培養(yǎng)。

例6 下列化合物的分子中,所有原子都處于同一平面的有

A. 乙烷 B. 甲苯 C. 氟苯 D. 四氯乙烯

解析:共平面問題是近年來高考熱點,這類題切入點是平面型結(jié)構(gòu)。中學(xué)化學(xué)中常見平面型分子有乙烯、苯和甲醛等。這些分子結(jié)構(gòu)中的氫原子位置即使被其他原子取代,替代的原子仍共平面。所以,在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的開始就應(yīng)該幫助學(xué)生理解常見烴的分子構(gòu)型:甲烷呈正四面體構(gòu)型、乙烯平面形分子、乙炔直線型分子、苯平面正六邊形分子。A、B分子均無平面形結(jié)構(gòu)單元,易知答案選C、D。

六、 等效轉(zhuǎn)化,柳暗花明

所謂等效轉(zhuǎn)化思維即等價轉(zhuǎn)化的方法在化學(xué)解題中的應(yīng)用,適用于解決化學(xué)平衡、同分異構(gòu)體種數(shù)的判斷以及看似缺數(shù)據(jù)的計算等問題。

例7 甲苯(C7H8)和甘油(C3H8O3)組成的混合物中,若碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%,那么可以推斷氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為

A. 5% B. 8.7% C. 17.4% D. 無法確定

有機(jī)合成路線的設(shè)計范文6

1.1實驗儀器與藥品

儀器:電動磁力攪拌器;電子天平;真空泵;減壓抽濾裝置;紫外燈;真空干燥箱;電熱吹風(fēng)機(jī);提勒熔點管;圓底燒瓶(25mL);磁力攪拌子;溫度計(200℃);微型醫(yī)用注射器(1mL,5mL)。藥品(均為AR級):無水乙醇;0.5mmol/ml苯甲醛乙醇溶液(苯甲醛按比例溶解在無水乙醇后使用);0.4mmol/ml丙酮水溶液(丙酮按比例溶解在蒸餾水中后使用);氫氧化鈉;乙酸乙酯;硅膠板;硅油。

1.2合成路線反應(yīng)式

通過對文獻(xiàn)已報道的各種類型二乙烯基酮合成方法的比較,我們設(shè)計了一個條件溫和、原料經(jīng)濟(jì)的合成方法,即以乙醇為溶劑,NaOH為堿,室溫下反應(yīng)合成二取代二乙烯基酮。具體合成反應(yīng)方程式如下。

1.3實驗步驟

1.3.1合成在25ml圓底燒瓶中先加入冰水浴后的NaOH溶液(1gNaOH,7mlH2O)攪拌均勻,室溫下用微型注射器(5mL)加入苯甲醛乙醇溶液2mL,攪拌,然后用微型注射器(1mL)向體系中緩慢滴加1mL丙酮水溶液,繼續(xù)快速攪拌,析出黃色固體,TLC監(jiān)測反應(yīng)中苯甲醛的量保持不變后(高中教學(xué)中可省略此步,而已反應(yīng)瓶中黃色固體不再明顯增加為判斷標(biāo)準(zhǔn)),將體系緩慢倒入冰水中攪拌,析出大量固體,抽濾,反復(fù)水洗濾餅至洗液pH約為中性。真空干燥后稱重,計算粗產(chǎn)率。

1.3.2純化把前面合成出的二乙烯基酮粗產(chǎn)物放入10mL乙酸乙酯溶劑中,加熱沸騰至產(chǎn)物全部溶解,趁熱減壓抽濾,濾液室溫冷卻,慢慢析出結(jié)晶,減壓抽濾,產(chǎn)物真空干燥后稱重,計算產(chǎn)率。

1.3.3純度及結(jié)構(gòu)鑒定所得純化產(chǎn)物按有機(jī)化合物熔點測定方法,粗測1次,精測2次,確定產(chǎn)物純度及熔點。

2討論

(1)合成步驟中粗產(chǎn)率能夠接近定量,純化后產(chǎn)率也在80%以上,總體來說產(chǎn)率很高,有利于微量實驗操作。

(2)純化步驟中,如粗產(chǎn)物含水較多或為節(jié)約時間,可通過增加一步粗產(chǎn)物萃取操作處理即可。

(3)純化后的二乙烯基酮產(chǎn)物熔點為及結(jié)構(gòu)。

3結(jié)語

與傳統(tǒng)的常量有機(jī)合成化學(xué)實驗相比較,該微量綜合有機(jī)合成實驗具有以下突出優(yōu)點:

(1)實驗中原料試劑通過按比例溶解在水或無水乙醇中后,極大地解決了以往實驗中試劑污染大、刺激性氣味強(qiáng)的教學(xué)實踐難題。

(2)實驗中試劑用量少,“三廢”污染少,節(jié)約經(jīng)費。在整個實驗過程中醛、酮等試劑用量均為微量,減少了有毒、有害試劑對人體的傷害,同時在體系的后處理中所用試劑也為水溶性低毒試劑,利于環(huán)保。

(3)合成反應(yīng)時間快,現(xiàn)象明顯。反應(yīng)在室溫下進(jìn)行,條件溫和,易于實現(xiàn);全部原料添加結(jié)束后5分鐘即能反應(yīng)完全;同時反應(yīng)體系為液體,產(chǎn)物為黃色固體,反差明顯,易于觀察。

(4)反應(yīng)產(chǎn)率高,實現(xiàn)了原子的經(jīng)濟(jì)化。反應(yīng)在第一步合成中產(chǎn)率接近定量,第二步的重結(jié)晶后也能保證有80%以上的產(chǎn)率。最大程度地實現(xiàn)了原子經(jīng)濟(jì)化,利于微型化實驗的操作。

(5)反應(yīng)拓展范圍寬,利于實驗的推廣。當(dāng)我們變換醛或酮的種類時,能夠合成出一系列的對稱多取代二乙烯基酮或不對稱多取代二乙烯基酮,反應(yīng)現(xiàn)象與此類似;或可以進(jìn)一步把產(chǎn)物二乙烯基酮作為中間體用于許多中級有機(jī)合成實驗,進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生的實驗技能的提高和合成思維能力的培養(yǎng)。

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