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有机化学的重要性范例(3篇)

来源: 时间:2026-03-10 手机浏览

有机化学的重要性范文

有机化学是化学知识中一个重要分支,中学阶段,化学可分为无机化学与有机化学两大板块。有机化学的基础知识是高中化学的重要内容之一,在其发展过程中形成了独有的学科思维方法。但在中学化学中,有机化学基础知识理论性不强,课时较少,内容较多,如有机物的结构和性质、有机反应类型及同分异构体,这部分知识涉及中学有机化学核心知识的绝大部分,内容复杂且多变,正是由于它的复杂性和多变性,对学生能力的要求自然就很高。这就对有机化学教学提出了更高的要求,在教学过程中不仅重视知识的传授,还应注重能力的培养。在各种能力中,我们认为思维能力最重要。为了帮助学生建构系统的学科学习方法,在有机化学教学中,我认为应该注重一些重要思维方法的渗透,如有序思维、发散思维、逆向思维等,让学生在潜移默化中形成有效的思维方式,同时在学习中不断创新,提高化学思维能力。

虽然思维能力不是短时间内能养成的,但我们在教学中通过一定的教学程序,注意诱导、启迪、培养和训练,会使学生的思维能力得到很大的提高和发展,同时,能力的提高不能离开知识,脱离知识的能力是不存在的。要有较高的能力首先要熟练所掌握的有机知识,然后,以知识为载体,注重培养学生的思维能力。

1.培养学生的有序思维能力

有机物虽然种类繁多,性质各异,但有机物之间可以相互转换。在教学中,抓住有机物的物点,指导学生充分运用比较、归纳的方法,挖掘自身潜能,以碳原子结构为中心,以官能团为主线,以性质和制法为桥梁,建立相互转化关系,形成知识网络。

除了以官能团的典型性质为纵向线索外,还有以反应类型(加成、取代、氧化还原)、与特定反应试剂(如溴水、高锰酸钾溶液)、相同的反应条件(如硫酸为催化剂、水浴加热)、酸性比较等横向为线索,它们共同编织成有机化学的知识网络。由于线索太多,学生必须对基础知识进行全方位的有序记忆,并配以强化的针对性练习,才能熟练掌握。各类有机物纵横交错,交织成网,便于学生有序记忆和应用。

2.培养发散思维能力,提高思维的灵活性

发散思维是一种不依靠常规,寻求变异,从多角度寻求解决问题方法的思维形式。是将输入的一种信息转化为多种信息输出,其主要特点是具有多向性,灵活性和独特性,联系越多,发散越广。在有机化学教学中,注意发散思维能力的培养,培养学生能够运用自己所储存的有机知识,将有机化学实际问题分解,迁移。转换,重组,寻求解决问题的能力,将所学有机知识得以灵活运用,如在学习了“多糖”内容后,会分析吃干粮时细嚼慢咽,在口腔中咀嚼时间长些,能体验到味道变化的道理;还可联系很多饮食保健的道理,如饭后不能喝过多的水,有些食物能帮助消化,有些食物又阻碍消化等,这样对淀粉的水解有一个深层次的理解。

在教学过程中,教师可选择有一定思考性、多角度联想的问题使学生思维向多层次、多方位、跨学科发散,从而达到激发学生的求知欲,训练学生拓宽思路的目的,培养思维的灵活性,适应性。

3.培养学生的辨证思维能力

有机物分子中各原子或原子团之间都是相互联系,相互作用,相互影响的。学习中要从物质结构特点的关系去认识性质的关系。如乙醇分子、苯酚分子、乙酸分子、葡萄糖分子中均含有羟基,因而它们都能与金属钠反应放出氢气,但由于它们分子中与羟基相连的烃基不同,乙醇溶液、葡萄糖溶液呈中性,苯酚溶液呈弱酸性,而乙酸溶液呈明显的酸性。再如,甲苯等苯的同系物均能使酸性KMnO4溶液褪色,而苯则不能,这就是因为其分子中侧链受苯环影响的缘故;甲苯比苯容易取代,则是因为甲基能影响苯环的缘故。转贴于

蕴含在有机化学中的辩证关系还有很多,关键在学习有机化学时,能对具体问题做具体分析,依据事物的内在特征、外部条件综合考虑,灵活做出判断,养成辩证思维的习惯。

4.培养学生的逆向思维能力

所谓逆向思维,即有意识地从顺向思维的相反方向去思考问题的思维方法,也就是我们常说的“倒着想”或“反过来想”。有机物种类繁多,性质各异,学生掌握起来深感困难。如果没有一条很清晰的主线将有机知识串联起来,学生所学的知识只会是零散的,解决问题时容易张冠李戴。因此,需要建立有机物网络系统知识。但在建立网络系统知识时,如果按照教材顺序从头到尾梳理一遍,只会形成简单的重复记忆,学生兴趣不大;如果继续按照顺向思维建立有机知识网络,学生的思维显得单一。因此,在形成有机网络系统知识时,教师可打破传统,按照由近及远的原则,由最后学的酯类物质去反推以前所学的酸、醛、醇、苯酚、卤代烃、炔烃、烯烃、烷烃等物质,推断时紧紧抓住官能团间的转化关系。这样做,学生既复习了有机知识,又巩固了由此及彼的反推能力。有机化学中的合成题是高考的常考题,在教学中,通过有机合成训练,使学生掌握“逆推”方法,打破通常的顺向思维定式,培养学生逆向思维的能力。

5.培养综合思维能力,提高思维的创造性

在有机化学教学中,教师可利用习题课训练学生的综合思维能力。教师可通过学生掌握的知识点,将问题按照内在联系,让学生进行抽象归纳、推理、想象、分析、综合,找出问题的规律性,培养学生的知识迁移能力和创造能力,提高思维的综合性,整体性和创造性。

在有机学习中,除了掌握各类有机物的性质、用途外,更重要的是还要掌握有机物之间的相互转化关系,理清知识点间的联系,形成知识网络,对中学有机化学有一个整体认识,能达到对知识的融会贯通。

有机化学的重要性范文

有机化学作为四大基础化学课程之一,是一门理论性和实践性较强的基础学科,是高等农业院校重要的基础课,几乎涉及我校农、林、牧等所有专业,包括农学、植保、园艺、动科、动医、动药、水产、林学、中药、制药、生科、生工、生技、食品、资环、环工、环科等专业,为农、林、牧等农业院校各专业的后续课程的学习提供扎实的有机化学基础理论知识和实践创新能力。有机化学是研究有机化合物的学科,是一门研究有机化合物的来源、制备、结构、性质、应用及其相关理论和方法的学科。由于有机化学课程内容丰富,有机反应繁多,有机物结构复杂,反应机理抽象,学生就会感到有机化学知识枯燥无味,产生畏难情绪,失去对有机化学的学习兴趣和信心,影响教学效果。

近年来,随着课程的改革,农科有机化学课时在逐渐减少,已由原来的60-80学时减少为40-50学时(我校理论课只有45学时,理论27学时)。特别是2008年以来,根据教育部统一安排,化学成为全国硕士研究生入学考试农学门类公共基础考试科目之一,化学的教学,特别是有机化学的教学就显得尤其重要。在这种情况下,制定出一套新的教学体系和教学方法,如何在课时减少的情况下,激发学生的兴趣,提高教学质量,是摆在我们面前的一个迫切课题。根据多年的教学经验,本文作者谈谈对农科有机化学的教学的一些体会。

1.加强教材建设

教材是教学内容的主要的载体,教材建设是搞好教学的基础。原有的教材存在教学内容陈旧,缺少现代的新知识和新理论,没有与现代农科知识实现交叉渗透,缺乏特色,难以激发学生学习的兴趣。原有的教材已不能满足现在的教学要求。为此,我们结合3所高等农业院校的骨干教师,修订了有机化学课程的教学大纲,整合和精选教学内容,重新编写一部《有机化学》全国高等农林院校“十二五”重点建设教材[1]。新的《有机化学》教材广泛收集并借鉴了同类教材的优点,结合编者多年的教学经验,并以农林院校《有机化学》教学大纲和教育部考试中心颁布的全国硕士研究生入学统一考试农学门类联考考试大纲为依据编写的。在内容编排方面:①保持系统性的基础上,删除了陈旧内容,增加了新内容;②以结构和性质的关系作为主线,分析结构特点,进行逻辑推理,借以培养学生分析问题、解决问题的能力;③结合本学科的发展趋势与科研动态,增设一些世界发展前沿课题内容,借以扩大学生的知识面和提高学生的学习兴趣;④在每章之后,对重要知识点进行了系统的归纳总结,以便提高学生的学习效率。然而教材的内容是固定的,教师必须不断跟踪社会生活的新动向及相关的新信息,掌握有机化学发展的新动态,同时结合农科有机化学的特点,精心组织,有机化学的教学内容就可得到不断充实。

2.注重绪论教学

绪论是开场白,是学生接触有机化学的第一课,对学生的学习心理、学习态度和学习方法等将有深刻的影响[2]。作者从日常生活中的有机化学常识引出有机化合物的含义,从有机化学发展史,讲到有机化学的重要性,最后讲到如何学习有机化学。在绪论课教学中,通过介绍一些日常生活中的有机化学常识,既可激发学生的学习兴趣,更能使学生体会到有机化学的魅力。例如讲有机化合物的分类时,讲到烷烃,可以给学生讲讲汽油,辛烷值等;讲到卤代烃,可以讲讲塑料,白色污染,加拿大高中生丹尼尔伯德找到塑料克星等;讲到醇,可以谈谈假酒,工业酒精,酒驾,酒精测试等等,这样会大大激发学生的学习兴趣和求知欲望。

其次介绍有机化学与农科专业的关系,使学生了解有机化学对其专业学习的重要性,引起学生对有机化学学习的高度重视。例如:要获得作物优质高产,提高和作物病虫害作斗争的有效性,除了改良品种和进行生物防治外,目前仍离不开农药防治,合成低毒高效与环境友好的新农药离不开有机化学;为了使作物的农艺学形状、果实色泽、果实大小、品质风味、抗逆能力等符合人们的需要,就要对作物的生长发育进行人工调控,所需的植物生长调节剂的研制也离不开有机化学;为了提高农产品的附加值,对农副产品进行的深度加工以及改善食品的色香味等等都与有机化学密切相关;为了提高防治疾病的有效性,药物的研制和开发需要有机化学。

最后特别介绍农科专业的考研状况。介绍化学课目是农学门类公共基础考试科目之一,而且其中有机化学的分值占化学科目总分的一半(总分150分,有机化学75分)。现在很多学生在进入大学就立志考研,因此考研情况的介绍,不但可以帮助学生树立正确学习目标,而且可以进一步说明有机化学的重要性,引起学生高度重视。俗话说,好的开始是成功的一半,讲好绪论课的教学,就可以成功地吸引学生的注意,激发学生对有机化学的学习兴趣,为整个学期有机化学教学奠定良好的基础。

3.灵活采用教学手段

3.1注重传统教学与多媒体教学的结合

随着有机化学内容的增多和学时数的减少,单纯采取传统教学,学生学习任务加重,在短时间内难于熟练掌握所学内容[3]。而单纯采用多媒体教学,多媒体教学节奏太快,部分学生对教学内容来不及思考,影响教学效果。因此,教师在教学过程中应注重传统教学与多媒体教学的结合,取长补短,能调动学生的学习热情,提高教学质量。例如,在讲烷烃的结构和构象异构和Fisher投影式时,我们利用球棍模型给学生展示并操作。这样就把复杂的抽象的空间概念一下子变得通俗易懂、形象直观了。在讲对映异构体的R/S命名、反应机理等理论性较强、较抽象的内容时,可以把相关内容做成多媒体课件,模拟反应的动态机理,使枯燥、抽象、微观的教学内容变得直观、生动、有趣,再结合教师的理论讲解,就能使学生很好地掌握这部分内容。

3.2构建有机化学网络教学平台

传统的答疑方式主要是利用课间时间或者课后时间,由于时间有限,来答疑的学生又多,不能满足学生的需求[4]。为此,我们在校园网上构建《有机化学》网络教学综合平台,在平台中除了提供教案、授课课件和课后习题答案与详解等资料外,最主要的是设立了答疑讨论平台。学生可随时上网就有机化学相关话题进行讨论,也可以提问,任何一个有机化学的任课老师都可以给予及时地指导和帮助。另外,平台中还建有试题库,学生可以进行在线检测。网络教学综合平台的构建,老师和学生就可以在课余时间进行交流互动,开展全方位的立体化教学,在学生中形成了一个很好的学习气氛。

有机化学的重要性范文篇3

关键词:电负性;有机化学;教学方法

中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2017)06-0192-02

在大学有机化学的教学中,有机化学反应机理的内容繁杂、抽象、易懂难记,更难以应用,因此往往成为学生在学习过程中的主要难点[1]。为了使学生能够真正理解各类有机反应发生的原因、反应历程及相关规律,笔者在教学实践中一直在努力寻找一种行之有效的教学方法,帮助学生更好地掌握有机化学反应机理。通过长时间的教学实践,笔者发现,学生能够很好地理解元素电负性的意义,并以它作为一种有力的工具灵活地运用这一概念去进一步学习和理解有机化学的其他理论知识,在学习中往往能够取得较好的学习效果。

电负性概念最早由Pauling(鲍林)在1930年提出,定义为“分子中原子将电子吸引向它自身的能力”[2]。在随后的几十年里,化学家对电负性的研究经久不衰,至今已提出几十种电负性标度[3-7]。在基础有机化学的教学中,对有机物分子中原子及基团电负性的讨论贯穿于整个教学过程的始终。下面笔者将结合自身的教学实践,对电负性在大学基础有机化学教学中的重要性进行探讨,并提出自身在教学过程中的一些体会,希望与同行进行交流。

一、电负性是学生建立有机化学思维方法的基础

学生在大学阶段学习有机化学时,会明显感到与中学化学的学习存在比较大的区别,中学有机化学教材的编写基本上沿用的是实验感知式和事实陈述式的叙事方法,主要是基于表象和经验的归纳与概括,鲜有对结构与性质关系的深入探究[8],因此很多学生会沿用这种思维习惯,认为大学有机化学的学习主要也是靠对各类有机物化学性质及其反应式的死记硬背。在这种情况下,应从开始学习有机化学时就要向学生强化“结构决定性质,性质反映结构”这一思想。为了使学生不会对结构与机理问题产生畏难心理,在学习本课程的最初阶段,从一个学生并不陌生并且容易理解的角度开始分析有机化学问题是非常重要的。元素的电负性正是学生开始试着去分析有机化学问题的一个合适的开端。在介绍电负性这个概念时,笔者会向学生强调,电负性的本质是原子核对核外电子的吸引能力(主要是价电子)。对于学生来说,以学生已有的物理与化学的知识储备,对这个概念的理解并不困难。以此为出发点,学生会继续学习共价键的极性、分子的极性、共价键的断裂方式、有机化学反应类型等内容。在这一过程中,教师实际上在潜移默化地训练学生运用有机结构理论去分析有机化学问题,这为学生接下来的学习奠定了基础。

二、电负性是学生理解有机化学规律的突破口

电负性作为一个基础性的概念,贯穿于有机化学教学的整个过程。教师从这一概念出发,层层推进,由浅入深地向学生介绍取代基的电子效应、有机化合物的酸碱性、亲核取代反应机理、亲核加成反应机理等重要内容。在教学过程中,每次运用这一概念时,笔者总会先向学生提问:“电负性的本质是什么?”从教学效果来看,运用电负性的概念的确能够帮助学生更好地理解有机化学理论中的其他概念与规律。

在学生学习有机化学反应机理时,经常会有学生提出这样的疑问:“为什么进攻试剂进攻的是底物的这个位置,而不是其他的位置?为什么是这个键断开,而不是那个键断开?”如果在课堂教学中,没有及时地将学生的种种疑问解释清楚,学生会不愿意继续学习,直接影响学习效果。所以在讲授有机化学反应机理时,笔者会和学生一起思考、分析这样的问题,在学生接受了反应的原因后,再继续学习下面的内容。例如,在讲授“亲核取代反应机理”时,笔者会先对卤代烷发生亲核取代反应的原因进行分析。在卤代烷分子中,由于卤原子的电负性比碳原子大,所以碳卤键的共用电子偏向于卤原子,使α-C带有部分正电荷,容易受到具有给电子能力的亲核试剂的进攻,从而导致碳卤键发生异裂,卤原子带着一对电子,以卤负离子的形式离开。因此,该反应是一个受到亲核试剂进攻,导致旧键断裂,底物中的卤素原子最终被亲核性基团所取代的反应,这也是这一反应类型名称的由来。到这里,学生已经能够理解卤代烷进行亲核取代反应的原因了,教师将继续介绍亲核取代反应具体的两种反应历程及相关规律。

此外,在不同版本的有机化学教材中,对内容的组织不尽相同。有的教材将反应机理从具体的化合物类型中分离出来,集中讨论。但笔者认为,这么做可能会导致学生在阅读或听课时,引起一些不必要的疑问。以“亲核取代反应机理”为例,如果将该机理放在卤代烷这部分讲授,那么教师会在讲授亲核取代反应机理前,先对卤代烷的结构特点进行详细的分析,在此基础上,再学习亲核取代反应,学生会有较强的代入感,不会觉得内容突兀,也比较容易接受;反之,脱离具体类型的化合物,仅就反应机理进行先行学习,学生会觉得抽象,不容易理解。但在继续学习醇和醚等内容时,还会接触到这一反应类型,这时教师就要有意识地引导学生打破依据官能团对化合物分类的习惯性思维方式,指出这些化合物在进行相关反应时,在反应本质上的一致性,使学生做到对知识点的融会贯通,这是学习有机化学反应基本理论过程中非常重要的一个思考方式的转变过程。

三、结语

综上说述,利用元素的电负性这一基本概念,既可以在学生初学有机化学时引导学生从结构的角度分析有机化学问题;又能够在学生学习其他有机化学重要概念和规律时,成为分析与解决问题的突破口。像元素电负性这样的重要概念,在有机化学中还有很多,比如极化、电子效应、空间位阻效应等,对这些概念的深刻理解对于学生建立有机化学的思维方式,掌握有机化学的学习方法,具有重要的意义。因此,在教学过程中,教师应充分重视这些基本概念,使其成为学生学习有机化学的“金钥匙”,获得理想的教学效果。

参考文献:

[1][美]韦德.有机化学[M].第5版.万有志,译.北京工业出版社,2005:175-223.

[2]PaulingL.ThenatureofthechemicalbondIV.Theenergyofsinglebondsandtherelativeeletronegativityofatoms[J].JournaloftheAmericanSociety,1932,(54):3570-3582.

[3]SandersonR.T.PrinciplesofelectronegativityPartI.Generalnature[J].JournalofChemicalEducation,1988,(65):112-118.

[4]SandersonR.T.PrinciplesofelectronegativityPartII.Applications[J].JournalofChemicalEducation,1988,(65):227-231.

[5]BratschSG.ElectronegativityequalizationwithPaulingunits[J].JournalofChemicalEducation,1984,(61):588-589.

[6]SmithE.W.Anewmethodofestimatingatomicchargesbyelectronegativityequilibration[J].JournalofChemicalEducation,1990,67(7):559.