化学反应原理教案范例精彩4篇
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化学反应原理教案范文【第一篇】
关键词:案例教学法;教育管理教学;应用
高校教育管理专业是一门对实践性要求很高的专业,单一化的知识、技能讲解无法满足学生日后走上工作岗位的发展需要,导致学生在走向工作岗位的时候表现出不适应的问题。因此,为了进一步促进教育管理教学发展,提升教育管理学生的素养、改善教育管理专业学生的知识能力结构,提高教育管理专业学生应用所学知识技能解决实际问题的能力,需要相关人员不断优化和完善教育管理教学内容、模式、方法。案例教学法作为一种实践教学和知识理论充分结合体现的教学方式,通过对实际案例和场景的典型化处理,来为学生应用所学知识解决现实问题提供重要的支持,促进学生对所学知识的活学活用。
一、案例教学法内涵
案例教学法是以实际例子为前提的教学模式,通过真实案例的选取和讨论能够全面激发学生的学习兴趣,引导学生能够更加积极主动的参与到讨论中,拓展学生的学习思维。案例教学法最早被应用在商业管理真实情境和事件的讲述,后来被引用到更多的课程教学中。
二、案例教学法在教育管理教学中应用的意义
(一)能够更好的实现教育管理专业培养目标。教育管理教学中蕴含了大量丰富的案例,为了提升教育管理教学效果,需要相关教育人员加强对教育管理教学案例的深入挖掘,将这些案例进行深层次的加工处理,之后应用到课堂教学中,在实际教学中提升学生的工作综合素养,达到教育管理教学的人才培养目标。教育管理专业人才培养目标是为社会机关、企业单位、社会团体、事业单位等提供能够从事教育管理工作的高级应用型人才。案例教学法的应用能够培养这些领域学生的理解分析能力,提升学生的综合职业素养,锻炼学生解决实际问题的能力。(二)符合开放教育理念。开放教育在教育教学中强调学生的主体地位以及教师在教学工作中的主导地位。案例教学法大和新课改下开放教育发展目标和要求相契合,通过在教育管理中应用案例教学法能够进一步发挥出学生学习主体地位,从而加强学生对所学理论知识的理解。
三、案例教学法在教育管理教学中应用分析
(一)案例教学法在教育管理教学中应用的原则。1、典型性原则。教育管理教学中涉及到大量的的案例,面对这些大量的案例,需要教师采取有效的措施来对案例进行筛选,需要遵循典型性的案例选择,即案例的选取要做到精简化。第一,教育管理教学案例的选择要具有代表性,能够充分反映出教育管理中涉及到的问题。第二,教育管理教学案例的选择需要具有针对性。教育管理案例的选择要能够反映出教育管理中的常见案例,案例的选择要能够引起学生的学习思考。2、问题性原则。教育管理教学案例的选择要能够帮助学生解决实际问题,同时增强学生的学习兴趣,调动学生学习的积极性,提升学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。3、真实性原则。教育管理教学案例的选择不能凭空虚构,而是应该做好真实、具体。在真实的案例情境中全面培养和提升学生的综合专业素养。(二)案例教学法在教育管理教学中的呈现模式。1、先案后理型教师在教育管理教学中可以应用PPT或者书面材料来向学生展示案例,并要求学生在规定的时间内对案例进行阅读、分析,形成对案例的基本认识。同时,在教育管理教学的案例教学中教师需要提升学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,引导学生将所学知识充分应用到实践操作中。2、先理后案型教师在应用案例开展教学之前可以向学生提前讲解案例教育教学的原理,在讲述完原理之后,教师向学生出示相应的案例资料,引导学生应用所学的理论分析和解决案例问题。3、案理同步型案理同步是指教师在向学生展现案例的时候需要结合教育管理理论知识进行有层次的讲解,实现对案例的综合性开发利用,实现案例教学的由浅入深、由表及里的发展。(三)案例教学法在教育管理教学中具体应用分析。1、案例教学法在教育管理教学中应用流程。第一,明确案例讨论规则。为了提升教育管理教学案例应用的有效性,提升案例教育管理教学效果。教师在教育管理教学中应用案例教学法的时候需要向学生讲解案例教学法的应用讨论原则,对案例的讨论时间、顺序和发言时间顺序等进行合理的安排。第二,对案例进行阅读。教师可以以书面的形式向学生呈现案例,并要求学生在一定的时间内完成案例的阅读,对案例阐述的故事形成自己独特的看法。第三,小组讨论。教师以学生自愿的原则将班级学生划分成若干小组,安排其中一名学生作为讨论小组的组织者,带领其他学生对教师提供的问题进行有序的交流讨论。2、教育管理面授课教学中的案例应用。教育管理面授课教学中一般会采取在理论中穿插案例的教学形式进行。教师在具体授课的时候会在适当的时机中导入一个社会热点问题、真实的教育事件等。比如在教师讲授《现代教育原理》课程的时候,在介绍国内外教育专家教育理论的时候,教师引入了一个热会热点程度比较高的“虎妈”教育事件。通过事件的讲解,教师让学生以小组的形式进行交流讨论,发表自己的看法,阐述不同教育理论存在的优缺点。同学们在对案例进行讨论的时候可以单独的发表自己的看法,也可以组成不同的小组进行相应的辩论。这种小组合作学习的模式能够提升学生在课堂上学习的积极性,为学生的学习交流提供重要的平台支持。3、教育管理网络课程教学中的案例应用。教育管理网络课程的开展充分体现了以学生为主体、教师为主导的教学发展特点。现阶段,教育管理网络课程可以采用实时性或者非实时性的方式进行。在教育管理网络课程教学中,教师需要采用案例专题教学,结合讲过的章节内容来专门挑选出一节课进行案例分析教学。比如在讲授《教育与人的发展》一课的时候,教师可以举出狼孩的例子,让学生思考和分析能够影响个人身心发展的因素。(四)教育管理案例教学反思。第一,学生角度的反思。学生角度的反思体现在学生个人本身是否积极参与到案例的讨论和交流中。在案例交流的过程中是否有效发表了自己的观点、想法,形成了自己正确的判断。案例教学的开展需要学生能够主动的参与到案例教学讨论中,在讨论中有效发表自己的观点,对案例形成自己独特的判断和思考。如果学生没有主动参与到案例的分析和讨论中,需要教师思考自己的教学问题,是否存在案例本身选择不周全的现象。第二,案例角度上的反思。教育管理案例反思具体包括以下几点:①案例的选择是否满足了学生的学习需要。在案例选择和应用的时候,教师需要充分考虑学生对案例的反应和需要。②案例的选择是否满足了学生思维发展需要。案例在教育管理教学中的应用不应该仅仅满足于案例本身距离层面的意义,而是应该能够透过案例激发学生的个人思考,提升学生思维和认识的深度。第三,教师角度的反思。①教师在应用案例进行教学的时候是否做到了对案例的反复呈现和深度挖掘应用。②教师在应用案例的时候是否做到了对引导案例方式的反思。③教师在应用案例进行教学的时候是否思考和反思过案例教学的实际效果。
综上所述,社会的不断发展在某种程度上促进了我国教育改革的深化发展,教育管理学科教学中也开始强调开放化的教育发展模式,旨在能够进一步提升教育管理教学水平、丰富和完善教育管理教学内容。文章结合案例教学法内涵,分析了案例教学法在教育管理学科教学中的应用原则、具体内容和注意事项。另外,需要注意的是,案例教学法的应用要能够提升教育管理教学的深度,实现和学科教学的契合度,从而在更高层次上促进教育管理教学发展。
作者:赵王笑 单位:浙江广播电视大学缙云分校
参考文献
[1]赵国玲:案例教学法在开放教育办公室管理课程中应用研究[J],科技展望,2016,(33):156.
[2]肖永添:案例教学法在经济教学中的运用——评《管理教育中的案例教学法(第二版)》[J],中国教育学刊,2015,(12):139.
[3]杨懿力:现代企业管理专业教育实践研究——以案例教学法在技工教育中为例[J],东方企业文化,2015,(11):79.
化学反应原理教案【第二篇】
单元教学设计是指在认真解读课标、深刻理解教材并考虑到考试评价的基础上,依据学生的知能实际和心理需求对一个完整的教学主题进行的多课时整合性一体化的教学设计,其关注的焦点在于通过对同一主题多角度、多层次、不同方式的学习,将“点”状态知识结构化组合,将碎片式能力贯通性培养,将散落的科学观念统摄型建构,其目标指向为促进学生多元整体性认知结构的形成。
“有机合成”作为单独的教学内容安排在选修教材《有机化学基础》(人教版)的第三章“烃的含氧衍生物”第四节,以有机物的合成为目标,复习各种官能团之间的相互转化,在基本有机反应的应用过程中,学习有机合成的方法和途径,理解有机化学的价值,促进结构观、联系观、转化观的形成,而在后续“合成有机高分子化合物”的教学内容中,教材又从合成方法和合成原理的角度作了进一步拓展和系统化,知识应用的深广度和问题解决过程中的思维要求进一步提高。学生面对的有机合成问题,通常包括基于分析性思维能力的合成方案的解析和基于创造性思维能力的合成方案的设计,从对化学科学的理解、信息素养、问题的探究与解决能力等学习和评价要素看,“有机合成”是有机化学知识的制高点和生长点,更是学生学习的难点和思维能力培养的绝佳素材,因此,将“有机合成”作为一个教学单元的主题是合理的,更是必要的。
1单元教学目标的设计
本单元的教学内容包括有机合成方案的解析与设计。从知识的精髓看,两者是一致的,都是有机物官能团的结构、性质、转化及其应用;从面临的问题看,合成方案的解析侧重于通过对已知方案中未知物质的分析、线路的评价和探究结果的表达,在方案的理解和体会过程中达成逆合成分析法的形成,而合成方案的设计,则是通过新合成方案的构造和反思优化,在逆合成分析法的应用过程中,促进学生综合思维能力的提升,两者对素养与能力的要求具有明显的递进性;再从问题解决的策略与过程看(见图1所示),两者具有较强的关联性和融合性。
依据以上分析,“有机合成”单元教学目标的设计为:以有机合成为主线,将有机化合物的结构、性质、转化等知识点串联起来,使之系统化;以合成方法原理和特点的分析为重点,在问题解决的过程中,感受有机合成的本质、价值,培养问题解决策略,提升问题解决的思维能力,形成正确的科学观念和价值观念。
本单元的设计教学时段为三课时,课时教学目标的预设为:第一课时,整理回顾各类官能团的结构特征,引导学生从化学键的断裂与形成的角度理解有机化学反应及有机物之间相互转化的本质;关注有机物碳架的构建和官能团引入方法;在简单问题的解决过程中,穿插问题解决基本策略的培养。第二课时,在熟练掌握各类有机物转化关系的基础上,通过对实际生产实验中的合成方案的分析评价,体会有机合成的含义,学会多种问题解决策略的应用。第二课时是将第一课时中掌握的系统化知识应用于实际问题的解决,由此形成的问题解决能力还将对综合性更强、开放度更大的有机合成方案的设计起到先行组织者的作用。第三课时,综合应用有机化学知识和各种问题解决策略,完成对新物质或功能高分子化合物的合成方案设计;体验有机合成在生产、生活及高新技术领域的重要作用。
2 单元教学活动的设计
单元教学活动的设计包括单元学习主线的设计和课时学习活动的设计。
基于单元教学总体目标,本单元学习活动主线设计为:官能团与有机物的转化,在分析各种有机物官能团结构的基础上,理解有机物转化的本质,进而形成官能团转化的系统知识和基本策略合成方案解析,应用有机化学知识和问题解决策略,分析、评价真实背景下的实际合成方案合成方案设计,综合考虑各种因素,构造科学合理的合成方案。
基于课时教学目标服务于单元教学总体目标的原则,课时学习活动的设计既要保持单课时的独立性又要关注前后各课时之间教学目标的一体化达成、知识和能力的递进性和螺旋式上升,鉴于此,本单元课时学习活动设计如下:
第一课时,(1)回顾各类有机物的官能团,从化学键和基团之间的相互影响分析官能团对有机物化学特性的决定性作用,从旧键的断裂与新键的形成理解有机反应的本质。(2)以有机代表物间的相互转化将各类官能团的联系系统化。如要求学生以有机代表物为例,用方程式说明“醇醛酸酯一条线,乙烯联系一大片”的含义。(3)设计恰当“问题串”,在问题解决的过程中形成问题解决的基本策略。
[教学片断1]问题1:①环氧氯丙烷是制备树脂的主要原料,工业上有不同的合成路线,以下是其中的两条合成践线(有些反应未注明条件)。
(问题转化策略、正逆向递归策略)
2. ①当一取代苯继续发生取代反应时,新引进的取代基受到原取代基的影响而取代邻位、对位或间位。使新的取代基进入它的邻位、对位的取代基:-CH3、-NH2、-X;使新的取代基进入它的间位的取代基有:-COOH、-NO2等。
若将②、③两步反应顺序颠倒,也可以得到C,但实际上是不妥的。请你指出不妥之处_____。
②反应步骤BC的目的是什么?
(新信息介入策略、反思评价策略)
3.①多沙唑嗪盐酸盐是一种用于治疗高血压的药物。多沙唑嗪的合成路线如下:
EF的反应中还可能生成一种有机副产物,该副产物的结构简式为_____。由F制备多沙唑嗪的反应中要加入试剂X(C10H10N3O2Cl),X的结构简式为_______。
②合成有机高分子化合物的途径有哪些?
[师生交流]见图2所示。
(式型匹配策略、模型建构策略)
(4)学习反思,由官能团间的转化反应到新物质的获取策略进而引发对合成方案的关注。第一课时作为对已学知识的回顾整理,学生的学习活动更多地以内省式的独立思考、生生间的讨论交流为主要形式展开,教师主导问题的提出并作为问题讨论的首席参与者,融入学生的学习活动。
第二课时:提出核心任务,应用逆合成方法的原理解析有机合成方案。把第一课时获得的学习成果置于真实的问题情境中检验反馈、拓展应用。选取经残缺设置后的实际生产或实验中真实的合成方案作为课堂教学素材,引导学生解决问题、掌握方法:物质分析原料的正向推衍、产物的片断解析、新信息的合理插入、官能团的正逆向对接,直至全部合成线路的贯通并将分析结果运行检验。线路分析合成顺序的科学性、合成路径的简约性、目标产品的产率、环境保护等。准确表达按要求正确书写有机物结构简式、有机反应方程式、同分异构体、识别反应类型等。
[教学片断2]问题1:尼龙-66被广泛用于制造机械、汽车、化学与电气装置的零件,亦可制成薄膜用作包装材料,其合成路线如下图所示(中间产物E给出两条合成路线)。
完成下列填空:
(1)写出反应类型:反应②_________反应③_________。
(2)写出化合物D的结构简式:_________ 。
(3)写出一种与C互为同分异构体,且能发生银镜反应的化合物的结构简式:_________。
(4)写出反应①的化学方程式:_________。
(5)试评价中间产物E的两条合成路线___________________________。
(6)用化学方程式表示化合物B的另一种制备方法(原料任选):_________。
(知识应用,在分析、判断、比较和评价等过程中提高分析性思维能力)
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[交流]略
2. 以苯乙酮为原料的苯氧布洛芬钙合成路线如下,试回答下列问题:
信息一:氯化亚砜(SOCl2)可与醇发生反应,醇的羟基被氯原子取代而生成氯代烃。
信息二:已知:
(1)写出A_____,B_____,C_____,D_____,E_____,F_____的结构简式;
(2)写出苯乙酮的其他同分异构体(必须含有苯环和羰基)
(应用多种问题解决策略解析有机合成方案)
[交流](1)物质分析的策略与过程:见图3所示。
(2)同分异构体书写(见图4所示):
合成方案的解析是对第一课时知识和方法的拓展、组合型应用,而合成方案本身又是第三课时方案设计的范例,方案解析过程中形成的问题解决策略对第三课时学习活动具有内在的支撑价值,因此,本课时在全单元学习中具有承上启下的作用。本课时的学习活动形式主要为问题解决驱动下的小组合作、师生交流。
第三课时,教师发挥主导作用,根据学生实际设定问题的综合度,提出若干目标产物的合成方案设计任务,引导学生通过小组内交流合作、小组间比较优化、个体体验内化等学习活动,在问题解决的过程中提升思维品质。本课时以具有实际应用价值的目标产物的合成为问题背景,要求学生综合应用有机化学知识和各种问题解决策略,依据逆合成方法的原理,在联想创新中设计方案,在比较评价中优化方案。本课时的学习活动有利于学生进一步构建完善自己的知识网络和方法体系。
[教学片断3]问题1:香豆素( )
是一种用途广泛的香料,可用于配制香精及制造日用化妆品和香皂等。请用合成反应流程图表示出以
乙醇和邻羟基苯甲醛()合成香豆素的合成方案。
提示:①合成过程中无机试剂任选
本单元教学设计始终定位于以有机物之间官能团转化的知识为载体,通过合成方案的解析与设计,在问题解决过程中,培养问题解决策略,提升问题解决能力,所以,本单元设计了两类反馈检测题,一是对给定合成线路的解析,以考察学生对逆合成方法的理解水平;二是合成方案的构造,如“有机玻璃、涤纶的合成方案设计”,以考察学生对逆合成方法的应用水平。
3 单元教学设计的思考
单元教学主题的确定要突出“生本性”。课堂学习过程是师生和谐共创的心理能动过程,特别需要注重师生间的内在心理共鸣与外显教学共振的和谐统一。因此,一定要重视 “学情调研”,从学生实际出发,切实考虑学生当前已有的经验、思维方法和态度及心理需求(包括应对考试的需求), 把有利于学生基础知识的有效加强、认知结构的有效改良、分析问题解决问题等思维能力的有效培养,直至化学科学观念的有效形成,作为我们单元教学设计的出发点和追求目标。这就需要教师真正走近学生,通过作业与考试分析、学习过程观察、交流与访谈等,了解学生对学习内容的看法和自己对学习内容的想法,师生共同确定单元教学主题。
单元教学设计要落实整体性、发展性。一方面单元教学应服务于学科整体知识系统的理解、科学观念的形成和科学思维方法的培养;另一方面“单元”又是一个相对独立的教学单位,有一个相对完整的教学主题,其教学目标的确定、教学内容的整合和教学活动的安排自然具有整体性特征。单元内课时教学活动服务于单元教学目标的达成,各课时教学活动中知识学习与能力培养具有内在的联系性和发展性。如“有机合成”单元教学设计的整体性应落实在理解有机反应本质,将有机化学知识系统化,形成结构观、转化观、应用观,培养问题解决策略与问题解决的思维能力等教学目标的设定上;发展性则应落实在官能团转化知识、应用知识分析合成方案、应用知识设计合成方案的学习活动预设中。
参考文献:
化学反应原理教案【第三篇】
关键词:多媒体技术 高中化学
一、模拟化学微观世界,激发学习兴趣
兴趣是学生学习最有效的内趋动力,而如何有效地提高学生学习化学的兴趣,既是提高学生知识水平和各项能力的前提,也是提高教学质量、优化课堂教学的保障。其一、利用多媒体技术不仅可以实时播放一些化工生产过程和化工产品的视频材料,增添学生的兴趣,而且我们将一些枯燥的知识点制成浅显易懂、图文并茂的动画,把一些看不到摸不着的抽象东西形象化、具体化。把难以操作、观察的实验、化工生产流程图利用计算机进行模拟。其二、网络资源具有极大的丰富性的特点,它把各种声音、文字、图片、动画、视频图象等信息通过细致的手段完美地结合在一起,又通过高速的光纤双向传输,把全运动、高清晰度的视频图像发送出去,融传入与传输手段为一体,具有很强的真实感和表现力,可以从各个角度、各种层面激发学生的学习兴趣,引起学生的注意,提高学生学习化学的兴趣。同时心理学研究表明,人们从听觉获得的知识能够记忆15%,从视觉获得的知识能够记忆25%,但同时使用两种传递信息的工具就能接受知识约65%。充分利用多媒体网络技术对学生进行多感官刺激,即有利于他们长期保持注意力,又可以同时调动视、听、说等多种感官参与,形成合理的教学过程体系,提高学习化学的兴趣。运用网络技术中的图像缩放、资源下载、重组等功能,可以把化学教学中所涉汲到的有毒、有危险性的化学药品,形象、直观地呈现给学生,帮助学生理解知识、促进学生的学习欲望。运用网络技术中的动画演示,媒体播放等功能,可以模拟化学微观世界,把在化学课上用常规方法难于实现的化学反应、化学实验向学生进行演示,为学生创设一个形象逼真、色彩斑斓的化学信息世界,刺激学生多种感观共同参与,充分调动学生的学习积极性。
二、多媒体强化课前研究
课前研究是讲课教学的准备,只有课前研究进行充分,才能上出高质量的课,才能取得理想的教学效果。利用计算机强化课前研究,辅助备课是一个很好的途径。计算机备课便于随时修改教案,当然这并非计算机辅助备课的主要目的。现在很多地方要求老师实行无纸备课,即要电子备课。如果想进行多媒体辅助教学,要备好一节课是不容易的,要输入文字、制作动画等则需花二、三天才能备好一节课。而且不是每个老师都懂得制作电脑动画的。但随着网络技术的发展,我们可以通过网络的资源共享,想备好一节含有多媒体的课就容易很多了,不会制作动画可以到网上找,结合自己学生的实际加以修改,这样变成自己的课件,可大大加快老师的备课速度和质量。
三、解决实验教学中的疑难实验,既安全又可以避免污染环境
实验是化学这门学科的基础,其重要意义勿庸置疑。然而,传统的课堂实验教学存在一些无法解决的教学困难,如:现象不明显的演示实验、化学反应时间太长的实验、化学反应现象瞬间即逝的实验、毒性较大的实验、工业生产流程等,若利用多媒体辅助教学手段模拟,即可迎刃而解。例如:铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀实验,因课堂教学时间有限,学生无法观察到实验的整个过程,可制作成如下课件压缩实验的全过程:将二根铁钉分别放在盛有水和酸性溶液的烧杯中,铁钉上罩有小试管,通过电脑模拟两者在腐蚀过程中不同的现象(水面的变化、有无气体产生等)及时间,启发学生思考。这样的模拟使学生如临其境,更易发现、认识问题的本质。再如中学化学课本中有些实验,如氯气、一氧化碳的毒性是无法让学生感知的,这时可借助计算机设计三维动画片,让小老鼠中毒死亡,展示中毒现象的原理。
四、虚拟现实,因材施教
使每个学生的个性特长都得到充分的发挥,是现在教育的新理念。而运用多媒体网络技术虚拟现实,就可以为学生个性特长的发挥,提供广阔的空间,实现真正意义上的因材施教。利用多媒体网络技术的人机对话、人工智能、界面友善、可编著工具、虚拟现实等功能,教师可以为学生提供良好的个别化学习环境,使学生能根据自己已有的知识水平和学习能力,自主的选择学习内容,调节学习的进度和难度。在教学过程中,教师可以根据学生已有的认识水平,创设问题情境,指导学生独立上机学习,学生可以根据教师所提供的教学资源和教学目标,以及自己的兴趣爱好、实际水平,自主的选择学习方式和学习内容。教师及时帮助学生解答疑难问题,总结学习方法,排除学习障碍,因材施教,充分发挥学生的个性特长。
运用多媒体网络技术,不仅可以使学生有更多的机会在不同的情境中去学习和应用化学知识,同时还利于教师实施个别化教学,教师可以及时掌握学生的各种反馈信息,并根据所得信息,有针对性的及时进行辅导;学生可以及时根据自身行动的反馈信息,逐步形成对所学知识的意义建构。从而,充分发挥教师的主导作用和学生的学习主动性。真正摈弃过去教师在讲台上口若悬河的讲,学生仅被动接受的局面,使学生真正成为学习的主人。
化学反应原理教案范文【第四篇】
课堂教学的任务主要包括两个方面:一是使学生系统地掌握教学大纲范围内的课程理论体系,二是掌握与理论对应的实际操作技能。与传统教学法相比,案例式教学具有明显的优势。案例式教学有如下几个特点:第一,教师通过案例,引领学生去思考、分析、判断,把分析、解决问题的空间留给学生,从而激发学生的学习热情与兴趣,克服在学生中普遍存在的过分依赖于教师的讲授,不善于利用各种学习资源发现问题、解决问题的弊端,转变学生的学习理念,变学生由被动接受知识为主动探索知识,并为学生营造轻松、主动的学习氛围,从而培养学生独立思考的习惯;第二,案例式教学是多方位培养学生的有效手段。现代社会需要的是复合型实践型人才,学生通过讨论案例可以加深对理论的理解,在不断发现新问题,解答新问题的过程中,锻炼学生多方面的能力,是培养他们实际应用能力的有效途径。第三,案例式教学可加强与其他各学科如:药物合成、药化、药理等之间的联系,提高学生自觉获取新知识的能力。
2中药专业有机化学教学中案例列举
(1)用休克尔规则判断环丙烯、环丁二烯、苯、环辛四烯、轮烯、轮烯、轮烯哪些有芳香性?哪些没有?为什么?
(2)环上带有电荷而具有芳香性的物质很多,它们是一类重要的非苯芳烃。请同学们列举出带有电荷的芳环化合物,同时列举出一些已经合成出的非苯芳烃衍生物。
(3)内酯、内酰胺、环状酸酐、环醚为什么没有芳香性?吡啶、呋喃、噻吩等杂环化合物为什么有芳香性?问题提出后,把学生按每十人一组进行分组,要求他们以组为单位进行准备,统一时间集中讨论,老师最后把关。芳香性和休克尔规则是有机化学中一个很重要的课题,也一直是化学工作者很感兴趣的一个问题。芳香性的定义虽然在国际化学会议上进行过热烈的讨论,但迄今为止,还没有找到一个有机化学家们都同意的定义。因此休克尔规则也一直是有机化学教学中的难点,是历届学生感到难以理解与掌握的一节内容。学生们经过准备、课堂分析讨论,归纳如下:
(1)用休克尔规则判断:环丙烯没有芳香性,理由是环丙烯分子中有一个碳原子是SP3杂化,不是一个具有平面的离域共轭体系环;环丁二烯、环辛四烯体系中π电子数分别为4与8,不符合4n+2,没有芳香性;苯为单环共轭体系,且π电子数为6,符合休克尔规则,有芳香性。轮烯、轮烯、轮烯π电子数分别为10、14、18应该有芳香性,但在轮烯分子中,双键如果是全顺式,由此构成平面环内角为144°,显然角张力太大。要构成平面且符合120°,必需有两个双键为反式,这样在环内就有两个氢原子,他们由于空间位阻相互排斥而破坏环平面,因此虽然具有4n+2个π电子,但非平面结构,故是非芳香性的。轮烯也是非平面结构而没有芳香性。轮烯虽然环内有6个氢原子,但环较大,可以是平面环,因此有芳香性。
(2)同学们列举出带有电荷的芳环化合物有:环丙烯正离子、环丁二烯双正离子、环丁二烯双负离子、环戊二烯负离子、环庚三烯正离子及环辛四烯双负离子,这些带电的单环状共轭体系均符合休克尔规则,它们的π电子数分别为2、2、6、6、6、10;同时列举出的已经合成出的非苯芳烃衍生物有:二茂铁、环丙烯酮及杯烯等。
(3)内酯、内酰胺、环状酸酐、环醚不符合休克尔规则,因而没有芳香性;吡啶、呋喃、噻吩等杂环化合物符合休克尔规则,组成环的每一个碳原子、杂原子均为SP2杂化,是平面共轭体系,且π电子数为4n+2,因而有芳香性。通过用休克尔规则对化合物芳香性案例的判断、分析、讨论,使多数同学对共轭效应、立体效应以及杂原子孤对电子的作用、中性分子和离子等概念有了较深入的理解,激发了他们的学习兴趣,教学效果较为满意。
案例二:烯烃分子中的碳碳双键容易发生加成反应,加成反应是通过共价键的异裂而发生的。烯烃的加成反应属于亲电加成,为了证明该反应为亲电加成,首先我们做如下实验:在干燥的无水四氯化碳溴水溶液中通入干燥的乙烯气体。
问题
(1)溴水会不会褪色?
(2)如果在该体系中加入一点水会有什么变化?说明什么问题?
(3)如果在这个反应体系中加入一定量的NaCl,发现产物中有CH2ClCH2Br生成,又说明什么问题?会不会有CH2ClCH2Cl生成?(4)写出这个反应的反应机理。
经过同学们的准备、分析、讨论,教师最终总结归纳:
(1)在干燥的无水四氯化碳溴水溶液中通入干燥的乙烯气体,溴水不会褪色,因为烯烃碳碳双键的加成为离子型反应,是通过共价键的异裂进行的,而乙烯与溴均为非极性共价键化合物,发生异裂需要有外电场(极性溶剂)极化。
(2)如果在该体系中加入一点水溴水会褪色。说明该反应是离子型反应。因为加入少量水后,乙烯和溴分子会在水的作用下发生相互极化,反应的结果证明了该反应是离子型反应。
(3)如果在这个反应体系中加入一定量的NaCl,发现产物中有CH2ClCH2Br生成,说明烯烃碳碳双键的加成为亲电加成反应,即试剂中正的部分首先加到电子云密度大的双键碳原子上,形成碳正离子中间体,然后反应体系中的带负电部分再加到碳正离子上,最终的生成物主要是CH2BrCH2Br,还有CH2ClCH2Br,但不会有CH2ClCH2Cl。(4)该反应生成的中间体是CH2BrCH2+,分两步完成,碳正离子的生成是关键步骤,一旦碳正离子生成,马上体系中的负离子部分就加了上去。
通过上面问题的提出与分析讨论,同学们的思维得到了提高,对离子型反应、亲电反应、马氏规则及后面要介绍的亲核反应都有了较为清楚的认识与深入的理解,同时也就明白了什么是亲电试剂,什么是亲核是试剂。
3结束语