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有機化合物的定義精選(九篇)

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有機化合物的定義

第1篇:有機化合物的定義范文

有機化合物是指含碳的化合物,有機化學又稱為含碳化合物的化學,是研究有機化合物的結構、性質和制備的學科,是化學的一個重要分支。有機化學學科涉及到多方面的知識內容,例如:人口和健康問題、材料應用、能源、信息技術等,作為一種新型高科技術為社會的發(fā)展和科技的創(chuàng)新提供了動力,利用有機化學方法可以有效的解決國際性核心問題。

2有機化學與環(huán)境的關系

2.1有機化合物對環(huán)境的污染

有機化合物與人類生活的衣食住行息息相關,也是環(huán)境污染的罪魁禍首。隨著合成技術的成熟發(fā)展,有機化合物的種類越來越多,他們每天以驚人的速度排放在人們生活的環(huán)境當中。目前環(huán)境中主要的有機污染物有金屬有機污染物,;烴污染物;含氮、磷有機污染物;含氧、硫有機污染物;含鹵素有機污染物、天然產物污染物。

2.2有機化學的應用是治理環(huán)境污染的重要手段

有機化學在農作物改良、醫(yī)藥研究、食品工程方面發(fā)揮著主要的作用,而且隨著日益突出的環(huán)境問題,在治理污染、環(huán)境生物監(jiān)測等方面發(fā)揮著重要的作用。雖然目前環(huán)境問題與化工行業(yè)有關,但是有機化學的合理應用對環(huán)境的保護作用也是顯而易見的。例如將煤中的元素原子100%轉化成對人類有益的有機產物,減少了煤燃燒過程中產生的廢氣,也在環(huán)保的基礎上提高了利用率;有機化學研究出殘留時間段、藥效更專一的農藥可以減輕對土地的污染等等。自20世紀90年代初,科學家們就提出了“綠色有機化學”的概念,旨在建設綠色的合成工藝環(huán)境,在增強經(jīng)濟建設的同時有效的保護了環(huán)境。

3在有機化學教學中提高學生的環(huán)保意識

在有機化學教學中提高學生環(huán)保意識的措施具體包括以下幾個方面:

3.1在有機化學理論教學中提升學生的環(huán)保意識

我們可以利用多媒體技術具有圖、文、聲并茂的特點,直觀、生動、活潑的表達教學內容,激發(fā)學生的學習興趣[2],提高思想意識。例如在學習烴類化合物時,融入石油煉制有關能源危機的知識,介紹汽車尾氣是城市污染的主要污染源;講解烯烴時,介紹由塑料袋、一次性餐盒造成的白色污染;鹵代烴學習中,介紹臭氧層破壞的主要原因是冰箱和空調的使用的大量制冷劑氟利昂;教學芳香烴類時介紹目前多環(huán)芳烴類的苯并芘是一種強致癌物;酮類化合物的教學中,介紹室內空氣污染的主要污染物甲醛等。這樣的講解有利于學生加強對環(huán)境污染的認識并且可以增強環(huán)保的意識以及對化合物結構的掌握。

3.2在有機化合物實驗教學中培養(yǎng)環(huán)保意識和方法

實驗教學是化學教學中必不可少的一部分。在實驗教學中更要重視學生的環(huán)保意識的培養(yǎng),規(guī)范化學實驗的方法,減少化學品的用量,有效處理實驗結束后產生的廢棄物,以達到盡量避免污染環(huán)境的目的[3]。教師應在實驗教學中規(guī)范學生的實驗行為,這樣才能達到環(huán)保教育的目的。在化學實驗中,教師必須教授正確的實驗方法,指導減少實驗中有機化學品的用量。要盡量遵循少利用資源,少產生廢物的原則,盡量利用新方法和新技術,來預防和減少化學的污染。

3.2.1設計綠色化實驗

所謂綠色化實驗,就是指在實驗內容、實驗方法、實驗試劑的選用上進行最優(yōu)選??梢赃x擇毒性小、污染低、現(xiàn)象明顯的項目,對于部分必須要進行的實驗進行試驗路線的改革,采用污染小的原料進行[4]。開展有機化學教學的教師應不斷學習有關環(huán)境保護的多方面化學知識,掌握新的化學工藝和當前社會發(fā)展的動態(tài),將這些新鮮的化學環(huán)保知識與課程結合起來,設置一些創(chuàng)新性的綠色實驗,提高學生學習興趣同時,增強學生的環(huán)保意識。如甲醇羰基合成法是制備醋酸的最佳合成路線,具有反應的高選擇性和對環(huán)境的友好性,現(xiàn)已代替了傳統(tǒng)的乙烯氧化合成法路線。

3.2.2有機化學實驗的微型化

有機化學實驗的微型化是綠色化學的一個重要方面,微型化實驗具有反應時間段、現(xiàn)象明顯、節(jié)省實驗用品和對環(huán)境污染小的特點。在實驗的過程中,使用微型儀器,既減少了藥品量也縮短了時間更減少了三廢的排放。一氧化碳催化偶聯(lián)合成草酸是一氧化碳在催化劑的作用下與亞硝酸酯偶聯(lián)反應生成草酸二酯和氧化氮,草酸二酯水解得草酸和醇。反應生成的氯化氮部分氧化為二氧化氮。氧化氮和二氧化氮生成三氧化二氮,三氧化二氨與醇酯化反應生成亞硝酸酯,亞硝酸酯能夠循環(huán)使用,這種微型化的實驗具有極好的環(huán)保效果。

3.2.3設置連續(xù)化的實驗內容

可以設計有關聯(lián)的綜合性的實驗項目,將部分實驗的產物或者廢棄物應用到另一個實驗當中,減少實驗室廢棄物的排放量[5]。這樣既能避免各個實驗孤立起來,也可以增強實驗過程的連續(xù)性和綜合性,使學生在掌握實驗過程的同時增強了環(huán)保的意識,減少了環(huán)境的污染。苯胺的生產以前主要采用鐵粉還原硝基苯的工藝路線,這種路線的主要缺點是設備腐蝕嚴重、操作維護費用高、生產過程產生大量鐵泥、廢渣和廢水,其中含有對人體危害極大的硝基苯和苯胺,現(xiàn)在主要采用硝基苯經(jīng)活性銅催化氫化制備,可進行連續(xù)生產污染小,彌補了傳統(tǒng)實驗的不足,避免了實驗資源的浪費,兩種合成方法介紹如圖所示。

4結語

第2篇:有機化合物的定義范文

關鍵詞:有機化學及實驗;精品資源共享課;建設;共享;協(xié)同創(chuàng)新

“有機化學及實驗”課程從2003年國家精品課程建設開始[1],經(jīng)過有機化學教學團隊近十年的建設,順利實現(xiàn)轉型升級[2],入選國家級精品資源共享課立項項目,上線接受社會的評價??偨Y近十年的建設體會主要包括下面三方面。

一、深化精品資源建設是關鍵

建設精品資源共享課的關鍵是結合課程的特點建設精品資源。包括深化教學內容和改革課程體系,研究教學方法,探索考核方式和考核內容,研制課程教學的新資源。

1.深化教學內容建設

(1)引入學科發(fā)展的新內容。“有機化學及實驗”是技術基礎課,在引進學科發(fā)展新內容時要有選擇,既要保證課程的基礎性,又不能增加課程的教學學時數(shù)。

有機化學課程引進了下述新內容:①有機化合物旋光性的螺旋理論――結構與旋光性的關系。國內外的有機化學教材中都沒有解決有機化合物產生旋光性的原因,我國化學工作者提出有機化合物分子的螺旋結構使分子產生旋光性[3]。將這一觀點引入教學,填補了有機化合物結構與旋光性的空白。②鄰基參與反應――某些反應分子構型保持。鄰基參與反應是1942年提出[4]、近年被有機化學工作者所共識,把這個反應引入教學,糾正了對某些反應的構型、構型保持的錯誤解釋。③LDA低溫反應――實現(xiàn)羰基化合物交叉縮合反應。一直認為兩種羰基化合物交叉縮合是沒有合成意義的,近年發(fā)現(xiàn)強堿LDA在低溫下先與一種羰基化合物反應,然后加入第二種羰基化合物,實現(xiàn)了兩種羰基化合物選擇性地交叉縮合[5],變成了一種重要的合成方法。④科研新成果――酚羥基快速醚化。筆者科研專利成果,酚羥基在適當?shù)娜軇┲校梢栽谑覝叵?,高轉化率、高選擇性、快速地被醚化[6],增添了教學新案例。⑤室溫離子液體――多用途的新化合物。室溫離子液體的概念很早就被提出來,一直沒有引起化學工作者的注意,近年來其合成、反應、應用都發(fā)展很快,是有機化學教學的新案例。⑥有機氟化合物――有特殊性能的鹵化物。有機氟化合物是近年有機化學研究的熱點領域[7],其性能特殊,有特殊用途,引進教學拓展了鹵烴的性質。⑦雙氧水――綠色氧化劑。隨著綠色化學的發(fā)展,發(fā)現(xiàn)雙氧水能氧化多種官能團化合物,有的已實現(xiàn)工業(yè)應用。因此引入用雙氧水替代污染嚴重的重鉻酸鉀作為氧化劑的教學案例。諸如這些內容的引入保持了教學內容鮮活性,又沒有增加學時數(shù)。

(2)全面介紹有機化合物的內容。有機化學一直重視石油加工及其化學,而忽視煤、生物質加工及其化學。我國煤儲量多于石油,近年來,煤加工生產有機化學品發(fā)展很快;生物質是綠色化學品來源,生物質煉制工程包括生物柴油、天然有機化合物的轉化等。增加這兩方面的內容,體現(xiàn)了《21世紀有機化學發(fā)展戰(zhàn)略》所提出的有機化學的定義[8],也體現(xiàn)了有機化學發(fā)展方向。

(3)引入反應控制的基本概念。動力學控制/熱力學控制是高等有機化學的內容,將這一概念引入有機化學,既提升了教學內容,又簡化了一些繁瑣的解釋,如共軛二烯的1,2-加成與1,4-加成、芳烴的定位規(guī)律、邁克爾加成反應規(guī)律等的解釋。

(4)數(shù)字化模擬分子模型的使用。過去用鮑林提出的抽象的共振雜化體表示離域體系,如烯醇負離子的結構和性質,學生很難理解;現(xiàn)在使用可視化的數(shù)字化模擬分子模型表示,很容易理解離域體系的穩(wěn)定性和反應性。

(5)簡化一些敘述性的內容。如各類官能團化合物的物理性質不再講解,而是讓學生自己去查找資料,不僅加深了對物理性質的理解,還培養(yǎng)了學生自學的能力。

2.研究課程新體系

新體系把有機化學課程分成三部分,基礎知識(或稱概論)篇,主干內容篇,前沿交叉知識運用篇。

將分散在整個課程的各章節(jié)的化合物的結構與基本性質、命名、同分異構體、結構表征(四大譜)等內容集中,構成課程的基礎知識篇。好處是提高了課程的基礎,為后續(xù)課程內容學習做鋪墊,節(jié)省學時,集成了知識模塊。飽和烴、不飽和烴、芳香烴、鹵代烴、含氧化合物、含氮化合物構成有機化學的主干篇,主要介紹各類官能團化合物的結構與反應。其中通過(2n+2)個π電子規(guī)律將具有芳香性的芳烴和雜環(huán)化合物組合成一章,由加成-消除反應機理將羧酸及羧酸衍生物融合成一章,鹵烴/金屬有機、含氧/含硫化合物、含氮/含磷化合物分別組合成一章,天然化合物分散到相應的章節(jié)中。組合結果強化了課程內涵聯(lián)系,縮減了篇幅,節(jié)省了學時。糖、氨基酸蛋白質、類脂核酸、有機合成基礎為前沿交叉知識應用篇,改用反應原理為主線組織課程,知識連貫順暢,內容容易理解,前兩篇的基本理論和基本反應得到了鞏固、應用和深化。

改革后的課程體系,體現(xiàn)有機化學是研究有機化合物的來源、制備、結構、性能、應用及有關理論和方法的科學。課程的起點提高,內容深化,學時減少,體現(xiàn)課程的基礎性,符合認知規(guī)律,為自主學習留有空間。

3.研究式教學方法的探索與實踐

研究式教學方法起源于問題式教學的方法(PBL),是以學生為本的教學方法。筆者認為只要是實現(xiàn)以教師為中心向以學生為中心轉變,以課堂單一教學形式向以圖書館、實驗室、科學實踐多種教學形式轉變,以灌輸?shù)姆椒ㄏ蛞詥l(fā)、引導、研究等多種方法轉變,以“一次成才”為目標向培養(yǎng)“終身學習能力”為目標轉變的教學都屬于研究式教學方法范疇。不同的課程會衍生出多種形式,有機化學教學團隊探索實踐了多種教學模式,其中包括:

(1)研究式討論課?;咀龇ǚ至鶄€步驟:教學設計、提煉問題、公布問題、集中討論、教師總結和提煉新問題等。多數(shù)學生對研究式教學模式是積極參與和支持的,學生由知識的被動接受者變?yōu)橹R的主動構建者,教師由知識的傳授者變?yōu)橹R構建的引導者。不僅訓練學生解決技術問題的能力,還要培養(yǎng)學生適應環(huán)境、與人溝通合作及協(xié)調各方面關系的綜合能力。

(2)對比遷移式教學方法。對比遷移式教學方法是引導學生將已學的知識在變化的情景中對比分析并加以運用,以實現(xiàn)掌握新知識的教學方法。這一方法特別適合有機化學課程,例如:以反應規(guī)律為主線將烯烴的知識遷移到二烯、炔、小環(huán)烷烴,芳烴的知識遷移到雜環(huán)化合物、酚、芳胺、芳酸等,鹵烴的知識遷移到醇、醚、環(huán)氧化合物,醛酮的知識遷移到羧酸及其衍生物,醇醛酮的知識遷移到糖等。每組前面的內容精講、細學、討論深透,后面的內容粗講、引導討論,給學生充分的自主學習空間。探索出“重點講解-對比討論-提高終身學習、知識應用能力”的有機化學教學新路子。

4.探索與教學模式相適應的考核方式和考核內容

依據(jù)課程體系的特點和當代大學生學習的特點,本課程實施大課化小課的考核方式,采用閉卷和開卷兩種考核形式。大課化小課考核也可以期中考核50分,期末考核50分,考過的內容不再特意考核,促使學生把精力放在平時知識積累上,減輕學生的負擔。閉卷考核增加主觀題目,引導學生自主學習主動思考,展示知識運用能力,幫助學生弄清概念,從課程整體高度掌握知識體系。開卷式考核是一個包含所學過大部分內容的合成題目,給學生較長的時間,查閱資料,相互討論,寫出報告,完成考核。組織集中交流典型的試卷,相互借鑒,是一次復習深化過程。

5.研制課程教學新資源

配合研究式教學,有機化學教學團隊研制出版了一批體現(xiàn)現(xiàn)代信息技術和教學手段的教材和教學輔助資料。

(1)在高等教育出版社出版四套立體化教材:“十一五”國家規(guī)劃有機化學立體化教材(《有機化學》第2版、《有機化學學習指導》、《有機化學課堂教學軟件》2.0版和《有機化學電子講義》,共四部),其中《有機化學》第2版被評為2008年精品教材、“十二五”規(guī)劃教材;“十一五”國家規(guī)劃有機化學實驗立體化教材(《有機化學實驗》第4版、《有機化學實驗助教性課件》2.0版、《有機化學實驗助學性課件》附在書后,共三部),其中《有機化學實驗》第4版獲得大連市優(yōu)秀科技著作一等獎;雙語教學示范課用書立體化教材(Organic Chemistry、Organic Chemistry Experiments,共二部);校際聯(lián)合編寫工科基礎化學系列課教材中有機化學立體化教材(《有機化學簡明教程》、《有機化學簡明教程學習指南》、《有機化學簡明教程電子教案》,共三部)。

(2)研制新世紀“有機化學網(wǎng)絡課程”,獲國家優(yōu)秀網(wǎng)絡課程榮譽稱號。這是精品課程之前的工作,“有機化學網(wǎng)絡課程”是一種新的教學模式,又是一種新的教學手段,也是精品課程順利轉型升級為精品資源共享課的基礎。

二、共享是精品資源共享課的特點

1.建設精品資源共享課,教學隊伍是關鍵

有機化學及實驗現(xiàn)有教學師資隊伍包括六名教授、四名副教授、兩名講師和實驗室工作人員。其中一人為高等學校教學名師獎獲獎者,兩人為遼寧省教學名師;一人在國外教學進修過一年,負責電子資源建設和網(wǎng)上傳輸技術處理;一人負責國家雙語示范課教學;五人在教育部高等學校教師網(wǎng)絡培訓中心授過課,直接學習的有機化學教師上千人,錄制了一批授課實況。優(yōu)秀的教學隊伍保證了課程能夠實現(xiàn)共享。

2.基本資源系統(tǒng)豐富,適合網(wǎng)絡傳播

課程介紹、教學日歷、教學大綱、課程結構、重點難點解析、習題作業(yè)、課程總結、試卷、重要參考資料(網(wǎng)絡鏈接,紙質資料目錄)、講課錄像等資料齊全,網(wǎng)上傳輸流暢。除此之外,還提供了有機化學及實驗課程特有的基本資源:實驗教學錄像,實驗整體安排要求講課錄像(在高校教師網(wǎng)絡培訓中心授課錄像),數(shù)字化模擬分子模型的制備與應用授課錄像(在高校教師網(wǎng)絡培訓中心授課錄像),有機化學雙語教學部分錄像(在高校教師網(wǎng)絡培訓中心授課錄像),2005年、2008年二次出版的電子講義(高教出版社免費贈送)和開放實驗教學等資源介紹。

三、協(xié)同創(chuàng)新建設教學資源

協(xié)同創(chuàng)新是指按照精品資源共享課的要求,研制拓展資源。有機化學教學團隊研制了下述新資源。

1.研制數(shù)字化模擬分子模型庫

研制了有機化學教學常用的近500個化合物的數(shù)字化模擬分子模型,每個化合物有8種分子模型,并用于教學,既是教學新內容又是教學新手段。在國外,數(shù)字化模擬分子模型用于教材編寫僅限于近十年幾本流行的優(yōu)秀教科書,用于教學也僅是幾所名校。將靜電勢能圖模型的彩色標改成黑白色標,用于紙質教材可降低印刷成本。

2.研制模擬計算實驗

隨著教育教學信息化技術的發(fā)展,現(xiàn)代化學教育發(fā)展趨勢是從單純動手實驗轉向動手實驗和模擬計算實驗兩方面培養(yǎng)學生解決實際問題的能力和創(chuàng)新研究能力。為此,有機化學教學團隊研制了一批模擬計算實驗,經(jīng)少數(shù)學生試用效果較好。

3.校際聯(lián)合編寫工科基礎化學系列教材

參考“化工類工程教育專業(yè)認證標準”(試用)和“化學工程與工藝專業(yè)指導性培養(yǎng)規(guī)范”(草案)的要求,大連理工大學(有機化學)、天津大學(無機化學)、浙江大學(分析化學)和北京化工大學(物理化學)聯(lián)合研究編寫了工科基礎化學系列教材。高等教育出版社出版后,經(jīng)過2年使用,反映很好。有機化學教學團隊負責編寫有機化學立體化教材(共三部)。其中《有機化學簡明教程》是按精品課程研究的新課程體系編寫(學時數(shù)為60左右),數(shù)字化模擬分子模型貫穿全書。

參考資料:

[1] 教育部關于啟動高等學校教學質量與教學改革工程精品課程建設工作的通知[Z]. 教高[2003]1號.

[2] 教育部關于國家精品開放課程建設的實施意見[Z]. 教高[2011]8號.

[3] 尹玉英,劉春蘊. 有機化合物分子旋光性的螺旋理論[M]. 北京:化學工業(yè)出版社,2000.

[4] S. Winstein et al. J. Amer. Chem. Soc. 1942, 64: 2780.

[5] Graham Solomons T W. Organic Chemistry,9th Ed[M]. John Wiley and Sons, Inc. 2008.

[6] 高占先等. ZL 2007 1 0158795.9(2008),申請?zhí)?01110097447.1(2011),申請?zhí)?01110233332.0(2012)[Z].

第3篇:有機化合物的定義范文

有機化學課程是工科院校一些專業(yè)的基礎課,學習此門課程很重要。但隨著教學調整,學時數(shù)在減少,針對少學時有機化學課程,我們在課程內容整合、教學手段多樣化、實驗內容選擇等方面進行改革初探,使學生擁有會學習有機化學、學好有機化學的能力,也可以提高少學時有機化學的教學質量。

關鍵詞

少學時;有機化學;教學改革

有機化學課程是化學類相關專業(yè)非常重要的一門基礎課程。有機化學課程主要研究有機化合物來源、組成、結構、制法、性質、用途及其相關理論等問題,是許多有關學科的理論基礎或技術基礎。因此,學好有機化學對學習有關專業(yè)知識非常重要。

一、課程內容的革新

1.注意與高中所學相銜接

有機化學是螺旋式上升的課程,在新的課程標準中高中有機化學主要是讓學習者初步掌握有機化學的基本知識,了解有機化學研究的基本方法,認識有機化學知識在日常生活和社會發(fā)展中的重要作用和意義。然而,本科有機化學則是在高中有機化學的基礎之上進行一定的升華,學生得到一個完整的認識過程,使知識系統(tǒng)化。理論部分是在中學的基礎上加以提高,在理論教學過程中,充分引用生活中常見的與有機化學相關的現(xiàn)象與實例,擴展和改變學生的思維,將理論與實踐聯(lián)系起來并應用于實踐。

2.注意課程內容的取舍

有機化學發(fā)展到今天,其內容面廣點深,絕不是短時間內可以掌握的和了解的,更不可能在如此少的學時內完成這一任務,這也要求我們在教學內容上采取少而精的原則,突出重點、難點,對于簡單而必須了解和掌握的學生必須學會自學。從內容上分為基本理論和知識、主干內容(飽和烴、不飽和烴、鹵代烴、醇酚醚、醛酮,羧酸等)。基本理論包括緒論里的內容(共價鍵的知識、雜化理論),還有命名,異構現(xiàn)象,電子效應、結構和表征,基本性質等。主干內容包括各類有機化合物的化學性質。每一類化合物中必有一個特征反應,或是親電取代、或是親電加成,或是親核取代,或是親核加成,這個和官能團的結構有著密切的關系,也是這一類化合物首先要掌握的反應。其次有的一類化合物還有氧化還原反應、α-H的反應,氧化、還原等等也是必須要學會的反應。還有的一類化合物獨有的反應必須要著重講明,如鹵代烴和金屬鎂的反應。有的還要結合所講專業(yè)的特點將某個章節(jié)重點突出講解,以達到學習有機化學的目的。有些知識可以略講或留給學生自學,如物理性質、聚合反應,等等。

3.注重教材選擇

教材是學生學習的重要資源,課堂學習的參照,教材的重要性不言而喻。目前,工科類有機化學教材很多,我們選用的是天津大學高鴻賓主編的《有機化學簡明教程》第二版,這本書增加了一些與有機化學相關的在生產和生活方面有實用價值的內容,與專業(yè)相關性連接緊密。我們學院還自己編寫了習題集《有機化學導學》,這些習題結合上課內容,對學生針對性的聯(lián)系很有幫助,實際效果良好。

二、實驗教學的改進

工科的有機化學實驗課時也較少,所以所做實驗一定要突出有機實驗基本操作、有機化合物合成的基本步驟、提純的方法,為了更好的達到實驗效果,就需要在有機化學實驗教學中滲透創(chuàng)新性能力的培養(yǎng)。我們將實驗教材中提到的知識點逐一加以分析,選擇能夠包含這些知識點的連續(xù)合成實驗代替原有化合物的性質操作練習,以合成產物作為下一步合成的原料,此實驗方案解決了長期以來學生對有機化學實驗興趣不高的現(xiàn)實,學生每步的實驗過程都是最終產品的一個重要組成部分,強化了有機實驗過程的邏輯性,使學生主動了解實驗過程,分析實驗成敗與得失,在過程中不僅學習了實驗基本操作,更以系統(tǒng)的觀點掌握有機化學實驗的要點。任課教師要不斷提高自身的教學能力,加強實驗教學的研究,提高實驗教學質量。理論課老師兼帶實驗的模式可以跟好地將理論與實踐相結合,在理論課上講授基本原理,在實驗過程中教師可以引導學生自行設計更優(yōu)的實驗方法,使學生的創(chuàng)新性思維得以發(fā)展。

三、授課方法的改革

蘇霍姆林斯基說過:“不能使學生參與是教師的最大過失。”這就是說,只有教學過程中多與學生互動,才能引起學生對教學內容的高度關注,才能有興趣去關心現(xiàn)實問題。在課堂教學中,可以適時向學生提問,或提出問題與學生共同討論,用啟發(fā)性的語言誘導學生的思維活動,使學生根據(jù)教師講授的線索進行獨立思考,開展積極思維活動,真正成為主體。啟發(fā)式教學是以充分調動學生的主觀能動性為教學指導思想的教學活動,啟發(fā)式教學方法是現(xiàn)代大學教學方法的主要特征。啟發(fā)式教學強調教師在教學中最大限度地調動學生的思維和學習的自覺性,引導學生融會貫通地掌握知識、培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

第一,在每章開始前把該章的教學目的、重點、難點明確告訴學生。在講授時,對重難點講深講透,根據(jù)有機化學的特點辯證施教。學習有機化學需要抓住以下幾點并聯(lián)系起來看問題。一是結構決定性質,性質反應結構。所以知道化合物的結構至關重要,也要深入并用自己的語言來理解價鍵理論、雜化軌道理論等重要理論。二是官能團的定義。官能團是活潑的容易發(fā)生反應的原子或基團。有機化學課本都是根據(jù)官能團分類的結果來分配成相關章節(jié)講解的,所以每一章中官能團首當其沖會發(fā)生反應。三是有機化學反應就是舊鍵的斷裂和新鍵的生成。一定要看反應的部位和有機化合物中主要的碳原子的去向。四是電子效應(誘導效應、共軛效應和場效應)、立體效應。這兩個效應是以影響有機化合物的結構和有機化學反應的重要因素,考慮問題時需要時刻考慮的。五是有機化學穩(wěn)定性原理,從反應物到中間體再到生成物,越穩(wěn)定越容易反應。

第二,短學時的課程注重知識間的銜接、對比和總結。烷烴、烯烴和炔烴是鋪墊章節(jié),重點讓學生掌握sp、sp2、sp3雜化:有機化合物中主要的原子是碳原子,它都是雜化了以后去形成化合物的。不飽和烴、芳烴和鹵代烴要深深理解官能團的特征反應(親電取代、親核取代、親電加成和親核加成)的意思。芳烴由于共軛效應形成了芳香大π鍵,所以雖有雙鍵不容易加成而是取代的特殊一章,此章總結性講解,五個化反應,一取代到二取代,二取代到三取代。鹵代烴和醇,醇和酚,酚和芳烴,醛酮和羧酸及其衍生物中有相似的化學性質,可以對比著講解。

第三,課堂中滲透學習有機化學反應的方法,學習起來就會變得容易很多。抓住官能團及其附近是容易發(fā)生反應的部位,再看舊鍵新鍵的變化、碳原子的去向以及一些規(guī)則就可以很好的記住化學反應方程式。第四,遇到上節(jié)課有重要的化學性質或理論時,都會回憶上節(jié)課所學習的內容,形式可以多樣化,比如讓學生回答上節(jié)課所學內容或者針對上節(jié)課的重點做幾道相關的習題,并給學生進行打分制,記錄到平時成績里,這樣可以使得學生關注每節(jié)課所講的知識,使學生的知識由感性上升到理性,由分散到系統(tǒng)化、完整化,完成教學上的又一次升華。

總之,通過幾年的有機化學教學,我們逐步探索出了一套少學時有機化學課程的教學規(guī)律和方法,優(yōu)化了教學內容,改善了課堂教學效果,提高了有機化學的教學質量,取得了較好的效果。當然,有機化學的教學建設與改革仍在不斷地向前發(fā)展,需要我們不斷地提高教學水平,研究和分析少學時課程教學規(guī)律仍將是我們提高教學質量的一項重要工作。

作者:楊卉 李松波 郝燕 王延銘 單位:內蒙古科技大學化學與化工學院

參考文獻:

[1]李龍,烏云.談現(xiàn)階段高中有機化學與本科有機化學的教學銜接[J].科教文匯,2013,(09).

第4篇:有機化合物的定義范文

關鍵詞:VOC;排污收費;制度

前言

揮發(fā)性有機化合物VOC(或VOCs)這個術語正為越來越多的人們所熟悉,但人們對VOC的真正含義了解并不多,實際上各國及國際組織所給出的VOC定義也不盡相同。例如美國ASTM標準定義VOC為任何可以參加大氣光化學反應的有機化合物;世衛(wèi)組織(WHO)定義TVOC(總揮發(fā)性有機化合物)為熔點低于室溫、沸點在50~260℃之間的所有揮發(fā)性有機化合物;國內標準如《室內裝飾裝修材料 內墻涂料中有害物質限量》(GB 18582-2008)定義VOC為標準大氣壓101.3kPa下、初沸點≤250℃的任何有機化合物。VOC種類繁多,成分復雜,其中大部分為無毒或毒性很低,只有少部分有毒,并且可以致癌[1],因此大可不必聞“VOC”而“色變”。但是對于這少部分有毒甚至可致癌的VOC仍應引起足夠重視。環(huán)境中的VOC存在天然排放源和人為排放源兩個途徑,一般來說有危害的VOC主要來自人為排放源,它們是由化工生產、燃料燃燒、礦物冶煉、工業(yè)加工、垃圾焚燒、香煙煙霧等以及VOC儲藏、運輸、使用環(huán)節(jié)的泄露所致。不同VOC對人體的危害特點并不相同,以室內裝修釋放出的甲醛為例,可引起急、慢性中毒,導致流淚、結膜發(fā)炎、視力減退、支氣管炎等癥狀,還被國際癌癥機構列為可疑致癌物。

目前,VOC已被視為僅次于顆粒物的第二類大氣污染物,發(fā)達國家早已將其列入特別控制范圍。我國在這方面也有所行動,除了不斷完善VOC排放標準體系以外,VOC排污收費制度也在加緊醞釀之中,相信不會太久就會頒布并實施,這對于全面構建VOC污染防治體系將是重大突破和轉折。本文基于VOC監(jiān)測體系架構、污染物排放標準配套、法律支撐等方面,對VOC排污收費制度進行了分析和探討,希望能為從事環(huán)?;鶎庸ぷ鞯膹V大讀者提供一些參考和借鑒。

1 VOC監(jiān)測體系架構與排污收費制度

1.1 排污收費制度概述

排污收費制度通俗地說就是“污染者付費”制度,通過對排放污染物的組織和個人征收排污費以實現(xiàn)污染控制的目的。我國從20世紀70年代開始實施排污收費制度,經(jīng)歷幾十年的發(fā)展實踐,現(xiàn)已成為我國的一項重要環(huán)境政策,對于減少排污以及推廣應用污染防治新技術、新工藝起到一定積極作用。

1.2 VOC監(jiān)測體系架構問題及對排污收費制度的影響

目前,我國環(huán)境監(jiān)測體系已形成“國家-省、直轄市-地級市-縣”的四級架構。基層監(jiān)測能力與國家、省市相比,存在較大差距,其監(jiān)測隊伍、測試技術、儀器裝備和監(jiān)測投入方面離滿足VOC監(jiān)測工作需要仍存在較大差距。VOC監(jiān)測涉及行業(yè)多、門類復雜,即使國家層面也遠未完善,VOC監(jiān)測更多以科學研究為主,全國和區(qū)域VOC污染特征、排放狀況仍然未知,VOC排放量還采用歐美的排放系數(shù)進行測算[2]。在這種情況下基層監(jiān)測機構要實現(xiàn)面向全行業(yè)的監(jiān)測難度極大。另外,環(huán)境監(jiān)測主要由環(huán)境主管部門下屬監(jiān)測站完成,如果監(jiān)測能力不足肯定會影響VOC監(jiān)測質量。監(jiān)測數(shù)據(jù)是VOC排污收費的主要依據(jù),其質量必會影響排污收費制度的落實效果。

1.3 完善VOC監(jiān)測體系對策與建議

要完善VOC監(jiān)測體系,必須打破現(xiàn)有監(jiān)測體系中的桎梏,將環(huán)境管理與環(huán)境監(jiān)測分開,建立多元化的監(jiān)測體系。目前,環(huán)境監(jiān)測站與環(huán)境管理部門存在隸屬關系,環(huán)保部門為避免“肥水外流”,一般不允許外地監(jiān)測機構染指自己管轄范圍內的監(jiān)測業(yè)務。多元化的VOC監(jiān)測體系可從根本上解決VOC排污收費制度對VOC監(jiān)測的需求。美國、日本等國政府只負責環(huán)境政策的實施和監(jiān)管,而將監(jiān)測工作推向市場,通過招投標等方式選擇監(jiān)測機構,而第三方監(jiān)測機構的存在更利于保證監(jiān)測結果的公正,這種做法值得推行VOC排污收費制度借鑒。

2 VOC排放標準配套與排污收費制度

2.1 VOC排放標準配套問題及對排污收費制度的影響

VOC污染物種類非常多,按照官能團的差別,可以分為烷烴、烯烴、炔烴、醇、醛、酮、酯、醚、酚、羧酸等十來個大類,每一類又可再細分若干小類,如烷烴就可再分為直鏈烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴、鹵代烴等,同時VOC來源又極其廣泛。目前,國家環(huán)境空氣質量標準還沒將VOC包括在內,雖然一些行業(yè)標準已包含VOC排放限值,但覆蓋范圍還不夠寬,并且VOC監(jiān)測分析方法主要參考國外相關標準。在線監(jiān)測技術是VOC排放監(jiān)測的關鍵,因為不少行業(yè)間歇性排放VOC,如果沒有完善的在線監(jiān)測技術必將影響VOC排放監(jiān)測的準確性,這方面的標準也是缺乏的。由于缺乏統(tǒng)一的技術規(guī)范,監(jiān)測標準不配套,不同監(jiān)測結果之間缺乏可比性,這對VOC排污收費制度的實施肯定會帶來不少困難。

2.2 加強VOC排放標準配套的對策與建議

目前,《揮發(fā)性有機物(VOCs)污染防治技術政策》(環(huán)保部2013年第31號公告)已于2013年5月實施,其制定的發(fā)展目標包括:2015年基本建立重點區(qū)域污染防治體系,2020年基本實現(xiàn)從原料到產品、從生產到消費全過程減排,但是排放標準體系、檢測標準體系等工作進度仍然比較緩慢。VOC排放行業(yè)接近100個,全面完善行業(yè)排放標準任務艱巨。廣東在VOC污染控制方面走在前列,已頒布實施了一些地方標準,如家具制造、印刷行業(yè)、表面涂裝、制鞋行業(yè)等VOC排放標準,但行業(yè)覆蓋也還是不夠的。建議首先完善VOC監(jiān)測方法標準,在環(huán)境空氣與固定源廢氣排放標準中加入典型VOC的限值,還要制定并完善VOC采樣與分析方法標準,特別是在線VOC監(jiān)測分析標準。

3 VOC法律支撐與排污收費制度

3.1 VOC法律法規(guī)方面的問題及對排污收費制度的影響

我國開展VOC控制時間不長,系統(tǒng)性不夠,行業(yè)針對性也不強。《大氣污染防治法》中甚至沒有VOC具體描述?,F(xiàn)行法律法規(guī)中尤其缺乏VOC污染源環(huán)保準入、日常監(jiān)管方面的具體要求,而且《環(huán)境保護法》等法律相關規(guī)定對超標排放的懲治力度也不夠,造成“違法成本低守法成本高”的怪現(xiàn)象,不利于VOC排污收費制度踐行“污染者付費”原則,同時地方截留、占用、擠占排污費行為更會嚴重影響VOC污染防治。

3.2 健全 VOC法律法規(guī)支撐的建議和對策

在修訂《大氣污染防治法》時應增加VOC概念,加入排污收費管理等內容。制定VOC優(yōu)先控制名錄,實施VOC污染物環(huán)境管理登記制度,嚴格限制甚至禁止VOC污染物生產、使用,明確VOC控制與消減計劃,建立針對VOC污染消費品環(huán)境稅收制度等。

4 結語

VOC排污收費制度正在制定之中,樂觀估計在2015年可能頒布實施。該制度實施后將會極大促進VOC污染的防治,然而現(xiàn)行VOC監(jiān)測體系、排放標準和法律支撐方面仍存不足,本文對此進行探討,希望發(fā)揮拋磚引玉之功效,能夠見到更多真知灼見文章參與爭鳴討論,以便這項制度可以更好地發(fā)揮作用。

參考文獻:

第5篇:有機化合物的定義范文

虛擬技術是使相關工作在計算機上實現(xiàn)或通過計算機模擬實現(xiàn)的技術[1],早在20世紀70年代便開始將其應用于宇航員培訓。由于這是一種消耗低、安全有效的培訓方法,現(xiàn)今已被推廣到各行各業(yè)的培訓中,并已在科研、教育、商業(yè)、醫(yī)療、生物制藥、環(huán)境保護、農業(yè)生產、娛樂等多個領域得到廣泛應用。在此,只簡單介紹它們在教育、生物制藥和醫(yī)療領域的應用狀況。

1.1教育領域

隨著虛擬技術的發(fā)展和教學要求的不斷提高,虛擬技術已進入教育領域,并且已成為完成教育工作的一種有效方式。例如利用化學教育軟件,展示化學實驗的流程和結果。學生可以通過使用該軟件,了解和掌握整個實驗過程,然后再進行實踐操作。這樣,既可以減少實驗的危險性,又可以提高學生的學習興趣和效率,減少不必要的浪費。再如利用物理教學軟件,開展“歐姆定律”的講解,其效果生動,且學生便于理解。

1.2生物制藥領域

虛擬技術在生物制藥方面的應用主要是在藥物的設計階段:采用相關的分子設計軟件,設計藥物小分子,模擬小分子與受體的相互作用,預測小分子的生物活性、毒性、排泄、吸收、代謝途徑、代謝物及其各類性質。目前,這種藥物設計模式已被國際專業(yè)制藥公司在研發(fā)新藥時采用,并與實驗相結合,以達到減少研發(fā)消耗,提高研發(fā)成功率的目標。1.3醫(yī)療領域虛擬技術在醫(yī)療領域的應用主要有:手術培訓、手術模擬、醫(yī)學影像檢查和臨床診斷。已經(jīng)報道的“上海交通大學附屬第九人民醫(yī)院骨科專家成功完成真正意義上的3D打印骨盆重建手術”,是虛擬技術在醫(yī)療領域成功應用的又一案例。

2、化學信息學

化學信息學的研究領域并未經(jīng)過刻意界定,很多化學家在各自不同的研究領域中力爭發(fā)展和采用計算機的方法來處理大量涌現(xiàn)的化學信息,建立化合物的結構與性質的關系。在20世紀60年代,化學信息學的發(fā)展已初見端倪,到了70年代開始出現(xiàn)了颶風式的發(fā)展。因此,相關的化學信息學的定義有多種。

比較典型的有以下一些論述。

(1)采用分子模擬和數(shù)據(jù)分析技術與高分辨圖形顯示組合,得到了令人驚訝的結果。因此,化學信息學是通過應用信息技術幫助化學家研究新問題、組織并分析科學數(shù)據(jù),以研發(fā)新化合物、新材料的過程。

(2)很多人認為化學信息學是化學信息的擴展,它涵蓋了與化學結構、數(shù)據(jù)存儲和計算方法相關的領域,如化合物登記系統(tǒng)、在線化學文獻、結構-活性關系分析和分子性質計算[3]?;瘜W信息學作為一個學科名稱來說是很新的,但我們可以體會到,它存在于我們周圍已經(jīng)有了一段時間。不同的階段常會給出不同的化學信息學的定義。

所以,在討論這些不同觀點的時候,我們認為“化學信息學是一門應用信息學方法和計算機技術來輔助解決化學問題的學科”[4]這個論述更具有普適性。

化學信息學方法主要有三種,即基于數(shù)據(jù)、基于邏輯和基于原理。

(1)基于數(shù)據(jù)的方法建立和利用多種化學數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和化學數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。該方法主要的作用是在數(shù)據(jù)庫中獲得已記錄的相關信息。

(2)基于邏輯的方法利用已有的化學數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù),并在此基礎上,利用歸納、推理和分類等方法將數(shù)據(jù)轉化為知識,并對知識實施有效的管理,以便于知識得到廣泛的應用。最終,能用于解決實際的化學問題。該方法適用于大量數(shù)據(jù)的處理,對象具有比較強的規(guī)律性。同時,它能解決數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不能解決的問題。

(3)基于原理的方法利用已有的量子化學的理論,對化學對象作相關的量化計算,并根據(jù)計算結果,研究對應的化學問題。該方法能從原理上解釋化學問題,但不適用于大批數(shù)據(jù)和大的體系的處理。在化學研究中,這三種方法相輔相成。對于不同的研究對象或不同的研究階段,采用對應的方法組合。

3、化學研究

化學是研究物質的組成、結構、性質和變化規(guī)律的科學。有機化學是研究有機化合物的來源、制備、結構、性質、用途和有關理論的一門學科,由于有機化合物都含有碳,同時以碳、氫化合物為母體,因此這門學科又可稱為“碳化合物的化學”或“碳氫化合物及其衍生物的化學”,隨著這門學科的發(fā)展,誕生出了高分子化學、元素有機化學等新學科,為合成染料、橡膠、纖維、藥物、塑料等有機化學工業(yè)建立了理論基礎?;瘜W的研究內容主要可歸納為三部分:分子設計、合成設計和結構確定。利用相關技術設計具有特定功能的化合物即為分子設計[5];利用相關技術設計特定化合物的合成路線即是合成設計;結構確定包括兩部分:結構解析和譜圖模擬。結構解析是根據(jù)已有的化學譜圖,推測對應的化學結構。譜圖模擬是基于化合物的化學結構,預測其化學譜圖。化學是重要的基礎科學之一,它也是一門建立在實驗基礎上的科學。在化學研究中實驗和理論這兩方面一直是相互依賴、彼此促進的?;瘜W是一門古老而歷史悠久的科學,它的研究模式為靈感、經(jīng)驗和實驗(見圖1)。長期實驗數(shù)據(jù)的積累,為現(xiàn)在和今后的化學研究提供了寶貴的財富。截至2013年12月,已有記載的小分子化合物達7600多萬個,化學反應約5580萬個。要有效應用如此大量的研究和實驗數(shù)據(jù),只有采用信息技術才能實現(xiàn)。在此,我們提出了化學研究的現(xiàn)代模式,即在化學研究的傳統(tǒng)模式中融入虛擬技術(見圖2)。分子設計是化學研究的內容之一。傳統(tǒng)模式的分子設計流程如圖3所示,某種化合物的性質,通常是在得到化合物之后,經(jīng)過實驗測試才可獲得對應的性質?,F(xiàn)代模式的分子設計流程如圖4所示,化合物的性質,可以用相關軟件預測獲得。根據(jù)獲得的預測結果和經(jīng)驗,決定是否要合成該化合物。圖3和圖4中的分子設計流程顯示,兩者的差異主要在合成之前。傳統(tǒng)模式在合成之前的分析工作僅以文獻信息作為判斷依據(jù)。而現(xiàn)代模式,既以文獻信息作為判斷依據(jù),又以軟件預測結果作為分析判斷依據(jù)。從原理上講,采用現(xiàn)代模式合成的化合物,其符合需求的成功率要高于傳統(tǒng)模式,研究過程中產生污染的幾率要比傳統(tǒng)模式的低。

4、結論

第6篇:有機化合物的定義范文

梳理基礎知識的同時更要注重知識的綜合運用

重溫教材是臨考必須做好的一個重要環(huán)節(jié)。對照《考試說明》,對教材各類知識內容作全面梳理,對重要化學概念、化學原理、化學定律、化學觀念作一一歸類總結,對易被忽略、難以記憶、容易混淆、易出錯的知識內容進行仔細剖析。

最基礎內容,像元素周期律、元素周期表、物質溶解性表、化學平衡移動原理、電離平衡常數(shù)、溶度積常數(shù)等,要熟記于心?;瘜W方程式、離子方程式、電極反應式、熱化學方程式、電子式、有機物名稱等書寫規(guī)則要印在腦中。課本實驗的研究目的、關鍵操作步驟、重要實驗現(xiàn)象等都要有清晰印象。

從某種角度看,高考主要是測試知識的綜合運用能力,要特別重視不同模塊知識的綜合運用。如,元素周期律、物質結構、元素化合物間的綜合題,化學實驗、元素化合物、化學化學原理間的綜合題,跟有機化合物轉化相關的綜合推斷題,跟主干知識有緊密聯(lián)系的社會熱點話題等。

高考題常會以氧化還原反應原理為中心,與其它知識綜合出一道題,后階段復習要重視從氧化還原反應原理角度研究新問題。如,從氧化還原反應原理角度可理解鈉熔法檢驗有機化合物時,有機物中氯、硫、氮等元素最終轉化為NaCl、NaCN、NaSCN等產物。

提高解題能力的同時更要關注解題技巧

高考是通過筆試來測試考生的,《考試說明》中提出的三項高考能力要求都會體現(xiàn)在解題能力中,所以復習要主要圍繞提高解題能力展開。臨考前,更要關注實用性強的解題技巧,掌握高考常見題型的解題技巧。

要特別重視選擇題解題技巧。多個省市選擇題是單選題,抓住“單選”特征,利用“邏輯篩選”“極值估算”等技巧快速確定答案。

另外,還應重視研究有機框圖推斷題、元素化合物推斷題、化學實驗大題、化學計算題等的解題技巧。如,解答計算題關鍵是剖析相關化學原理,最實用的技巧是根據(jù)相關化學反應原理尋找隱含在其中的“守恒關系”。

做好定時模擬練習的同時更要重視精細審題、規(guī)范表述

限時模擬練習類似“實彈”演習,臨考階段必需做好。定時模擬練習要特別注意強化精細審題、規(guī)范表述答案等習慣。

遇到“熟題”勿大意、遇到“生題”要冷靜。審題時,一定要有“蟬要捕”“黃雀也要防”的意識,不要因一時大意而顧此失彼;要看“樹木”,也要見“森林”,不要因一念之差鑄成大錯。

第7篇:有機化合物的定義范文

有機化學又稱為碳化合物的化學,是研究有機化合物的結構、性質、制備的學科,是化學中極重要的一個分支,也是高等院校化學體系的四大基礎課程之一。有機化學又可分為有機合成化學、生物有機化學、物理有機化學、元素有機化學和金屬有機化學等分支。眾所周知,任何生命體的結構都是有機元素構成的,我們生活的環(huán)境和能源物質也都是有機物,所以有機化學發(fā)展迅速,內容豐富且社會應用性強,在生命科學、材料科學、環(huán)境科學和能源科學等諸多學科領域中均有所體現(xiàn)。隨著現(xiàn)代科學技術的迅猛發(fā)展,有機化學的教學內容雖然在持續(xù)增加,然而教學課時卻有逐漸壓縮的趨勢,所以教學內容多、學時少也就隨之成為教學工作中的矛盾主體。因此,作為一名化學學科的教師要傳授給學生的不應該僅僅是定義、公式和實驗方法,而是要盡可能提高學生學習熱情的同時,讓學生更多地了解各種化學現(xiàn)象在現(xiàn)實生活中的作用以及如何準確快速尋求到解決今后所遇到的化學問題的方法和思路。高校有機化學教學要適應新世紀對新人才的需求,迫切需要由理論公式型向現(xiàn)實應用型模式轉變,以培養(yǎng)真正適應科技發(fā)展需要的復合型人才。

二、教學目的轉變催生教學方法變革

著名教育學家陶行知先生曾經(jīng)提出“生活即教育”的理論。學生不管接受何種形式的高等教育,最終都要學以致用、需要面向生活,融入社會為導向。教學的目的就是教給學生一技之長,讓他們學會做人、學會做事,順利過渡。在知識經(jīng)濟與信息更新飛速發(fā)展時代,很多畢業(yè)生面臨著“剛畢業(yè)就失業(yè)”的現(xiàn)狀,就業(yè)崗位更新快、技術淘汰快,再長年限、再寬泛的專業(yè)高等教育也無法把學生培養(yǎng)成一勞永逸、無須“更新升級”的人才,所以這就急需我們的高等教育從教育的根本目的開始轉變,讓學生把課堂上學到的東西真正的做到學以致用,才能少走彎路,更快的適應社會,融入新的工作中。

有機化學學科的特點是化學知識來源于生活,又走向生活解決問題,與日常生活息息相關。而我們的教學過程就是將有機化學知識蘊藏在生活問題中,使化學教學成為還原生活的過程。盡量從學生的衣食住行出發(fā),幫助學生認識有機化學與人類生活的關系,激發(fā)學生的學習熱情與興趣,感受化學的魅力,促進學生素質的全面發(fā)展。摒棄傳統(tǒng)教育填鴨式機械化的教學方式,寓教學于生活,以掌握解決現(xiàn)實問題的方法能力而不是掌握知識的數(shù)量多少為教學目的;無論是理論還是實驗教學都要以了解生活本質,解決生活的實際問題為目的。例如,對我們最為重要的水與有機化學有什么關系?普通的自來水,純凈水,礦泉水,地下水等諸多種類水的界定標準是什么?其中揮發(fā)性(VOC)和半揮發(fā)性(SVOC)有機污染物分別會對人體產生怎樣的危害,怎樣避免這種危害?我們應該怎樣健康的飲水?水源的污染對整個人類生存環(huán)境帶來怎樣的影響?如何有效的保護水源等都是學生感興趣的教學點,雖然從表面看所涉及的知識似乎很淺顯,但就像樹的根系一樣有著許多深層的有機化學知識點,從化學反應的方程式到最新的精密檢測儀器的應用都可以包含在內,非常值得師生一起探討研究。

三、教學內容轉變是教學改革的精髓

教學內容和課程體系直接反映了教學目的和人才培養(yǎng)目標,是教育創(chuàng)新的核心。因此,要搞好有機化學的教學工作,提高教學效果,使學生輕松掌握教學大綱的知識,就必須對教學內容進行全面改革。這也是教學改革中的靈魂與精髓。

(一)教學內容改革以教材改革為起點

教材是開展教學的依據(jù)。實現(xiàn)教學內容改革,先要選定恰當?shù)慕滩?。根?jù)自身院校以及專業(yè)的特點重新選定教材,根據(jù)不同專業(yè)特色合理安排教學內容,有所側重的變化授課內容。有機化學教學內容豐富、理論深刻、實踐性強、與其他各學科交叉滲透性強等諸多特點,但目前各高等院校所選用的有機化學教材可謂是紛繁蕪雜,教材質量也是魚龍混雜。這就需要教師用心甄別,充分考慮本專業(yè)實際和學生的接受能力,選擇最為適合的教材,事半功倍。比如曾有環(huán)境專業(yè)的教師將“氨基酸”“蛋白質”“碳水化合物”“周環(huán)反應”等與本專業(yè)關系不強的內容和分析化學里邊講過的“四大譜”內容刪去,把有限的教學學時充分分配給與本專業(yè)關系密切的必學內容。這樣做的優(yōu)點是有的放矢,既學到了學生認為有用的精華內容,同時也減輕了學生的課業(yè)負擔。

(二)將前沿問題引入課堂是教學改革的點睛之筆

教學內容要站在學科前沿,緊跟時代步伐。將最新專業(yè)動態(tài)融入日常課程,是教育教學向前發(fā)展、培養(yǎng)高科技人才的必由之路以及有效途徑。

科學技術日新月異的年代,隨著國內外有機合成技術的迅速發(fā)展,新的有機化合物不斷涌現(xiàn),其種類和數(shù)量甚至正在以幾何數(shù)列增長,其應用也是深入到了人類生活的方方面面,有機化學正在向全世界展現(xiàn)它無可替代的地位和旺盛的生命力。時代的發(fā)展呼喚創(chuàng)新,教學方法和教學內容的更新迫在眉睫。有機化學作為基礎學科,廣泛滲透在工業(yè)生產、科學研究、日常生活的各個方面,業(yè)已取得翻天覆地的變化。將國內外學科發(fā)展的前沿問題引入課堂教學,不僅能夠豐富課堂教學,還能夠促進教師能力發(fā)展提高。也將極大提高學生的學習興趣,取得更好的教學效果。

在教學中,向學生推介諾貝爾化學獎中的前沿問題,尤其是與有機化學緊密相關的內容;或是在教材相關章節(jié)中,把自己的科研項目和研究成果的最新進展,向學生予以講述介紹,既豐富了課堂內容,又對學生生動展現(xiàn)了從理論到實踐的飛躍。教而不研則淺,研而不教則空,這充分說明了教學與科研亟需密切合而為一。教學中應該密切注意培養(yǎng)學生綜合運用知識解決問題的能力和科研創(chuàng)新能力。

網(wǎng)絡如此發(fā)達的今天,信息檢索已不再是難題,全球范圍內的有機化學前沿成果,最新的科技文章只需一臺連接了互聯(lián)網(wǎng)的電腦便盡收眼底,在講授基礎知識的同時向學生滲透一些最新的國際動態(tài),不僅啟發(fā)其創(chuàng)新思維并同時提高學習熱情。教師自身的超前意識往往會潛移默化地給學生最為深刻的影響,例如,在講授緒論部分時對航天材料中有機部分的介紹,結合我國最新的航天成果,將納米塑料等概念引入課程中?;驅⒆罱贝笤谥貕A土金屬有機化學研究中取得新進展――首次實現(xiàn)了多氟戊搭烯衍生物的合成,以動態(tài)方程式的方式展示給大家,從而鼓勵激發(fā)學生學習的興趣和熱情,以課程為紐帶帶動師生的互動,使學生深切感受到科學技術的飛速發(fā)展給社會發(fā)展帶來的巨大變革。

(三)注重交叉學科的課堂教育是教學改革的重要組成

諸多化學學科中,有機化學這門課涉獵其他學科最為廣泛,集歷史性、趣味性、實用性為一體。為了培養(yǎng)學生學習有機化學的興趣,可以在學期初緒論部分重點介紹有化學的發(fā)展史、著名科學家所作出的貢獻、有機化學研究的新領域、各種國際化學獎項中最新的有機化學研究成等以及相關學科的發(fā)展簡史。教師在備課過程中,除要保持知識的準確性外更要力求每堂課都注入新的知識動態(tài),結合專業(yè)特點豐富課堂教學內容,聯(lián)系日常社會生活,有意識的將食品學、生物學、材料學、物理學甚至藝術等其他專業(yè)融入有機化學的教學中,從多角度、多層次詮釋每一個知識點,讓學生不再覺得化學是枯燥乏味的,而是一門令人充滿探索熱情的、魅力四射的學科。多學科交叉學習有機化學不但能解釋大部分生活中的化學現(xiàn)象,還能提高學生整體素質,是行之有效的提高教學質量的方法。

四、教學改革呼喚教學形式的轉變

(一)授課形式多樣化是現(xiàn)代有機化學教育的基本要求

有機化學知識點繁雜,公式變化多樣,如果教師仍然拘泥傳統(tǒng)的以信息傳遞為主的教學方法(講授法,談話法,討論法,讀書指導法等)必定會使學生感到枯燥乏味,但是若將以直接經(jīng)驗為主的教學方法(參觀法,演示法,實習法,練習法等)引入課堂必將收效顯著,中國的學生普遍動手能力差,大學中的實驗科目又大部分是教師在準備和教授,如何有效地增強學生的創(chuàng)造能力和分析解決問題能力是當今高校教育亟需改善的通病。教學的組織形式也可以由以往普遍的班級授課適當轉變?yōu)榉纸M教學、個別教學,道爾頓制或特朗普制的形式,相信多樣化的授課形式一定會令學生每次課程都有所期待,激發(fā)了好奇心從而鍛煉了思維能力,同時帶動了課程知識點的學習。

(二)多媒體技術在教學中的廣泛應用是現(xiàn)代化學教育的內在要求

有機化合物以分子結構復雜、反應條件嚴格、副反應多、反應機理難掌握而著稱,多媒體及網(wǎng)絡技術的迅猛發(fā)展為有機化學教學注入了活力,有望改變有機化學難學、難懂的觀念,極大地改善傳統(tǒng)教學模式的弊病。

多媒體課件作為輔助教學手段,具有很多優(yōu)點。首先,它使現(xiàn)代化學教育更形象更生動。它具有高信息涵蓋量、色彩豐富、呈像生動、動感形象等長處,作為高科技教學手段,其引入與應用,積極促進了現(xiàn)代有機化學教學改革的發(fā)展。Flash對化學實驗的圖像解構,將微觀世界里的有機化學反應形象而又生動地呈現(xiàn)出來,使對各種反應機理的描述不再晦澀抽象難懂。

其次,多媒體教學可以使有機化合物空間立體結構更加形象直觀,其動畫功能可以利用不同顏色、不同大小、不同形狀代表各化合物上的原子或基團,把有機反應過程直觀地表現(xiàn)出來,變靜態(tài)為動態(tài)過程。多媒體演示可用于代替昂貴但高效靈敏的儀器的操作,如氣象色譜-質聯(lián)聯(lián)用儀(GC-MS),液相色譜-質譜聯(lián)用儀(HPLC-MS)等。

價格昂貴一般學校難以引入課堂教學實驗之中,但利用CAI課件即可向學生模擬這些儀器的操作,讓學生對有機測試先進手段有更加直觀的理解,任何教學手段都是為教學內容服務的。

再次,多媒體教學手段為師生之間溝通提供了便捷途徑。通過開拓網(wǎng)絡教學平臺,可實現(xiàn)教師在線答疑,學生可根據(jù)自己在學習過程中遇到的問題在網(wǎng)上與教師交流討論,也可以與其他同學進行討論。這種教學平臺的應用彌補了大學教師科研任務重、不坐班,學生在課余時間找不到教師答疑的缺點,在空間上和時間上相對自由。目前網(wǎng)絡平臺輔助教學在我們的教學工作中得到了良好的運用,用于答疑、公布教學信息和教學資源共享等方面。今后將進一步研究完善教學平臺的應用,以實現(xiàn)無紙化提交、批改作業(yè),提高工作效率。

第8篇:有機化合物的定義范文

【關鍵詞】:揮發(fā)性有機污染物;監(jiān)測技術;研究;進展

化工原料的大規(guī)模使用,燃料的不完全燃燒等多種因素所產生的大量揮發(fā)性有機物,造成大氣污染日益嚴重,對生態(tài)環(huán)境帶來難以估量的破壞,對居民的身心健康帶來長久負面影響。同時,揮發(fā)性有機化合物通常都會伴隨著光化學反應,其產生的二次污染物殺傷力仍不能小覷。如何采用大饣肪吃諳嘸嗖?、读窟b感監(jiān)測等多種手段,對大氣污染進行有效跟蹤,并反饋相關部門及時做好預案,從而降低污染指數(shù),保障居民的正常的生產生活,成為防治大氣污染的重要措施。

1、揮發(fā)性有機污染物的來源及危害簡介

1.1揮發(fā)性有機污染物(VOCs)的來源

揮發(fā)性有機污染物,是由于揮發(fā)性有機物對人們的健康會產生危害,因而把這些揮發(fā)性有機物稱作“揮發(fā)性有機污染物(VOCs)”。本文所提到的揮發(fā)性有機污染物,亦即揮發(fā)性有機物。關于對揮發(fā)性有機物的定義,最為權威的當屬1989年世界衛(wèi)生組織下的定義。該組織指出,揮發(fā)性有機物的兩個基本特征:一是熔點低于室溫;二是沸點在50~260℃。VOCs的化合物主要有脂肪烴、芳香烴、鹵代烴、萜烯、含氧有機物等其他類,大致有9類。產生這些化合物的行業(yè)涉及制藥工業(yè)、印刷工業(yè)、石油化工、涂料裝飾業(yè)和交通運輸以及表面防腐等。其中:脂肪烴這一化合物主要由木制家具和家庭日常用品“貢獻”;芳香烴是由室內烹飪、吸煙、燃油燃料和涂料“貢獻”;鹵代烴是由粘合劑“貢獻”;萜烯是由木制家具和膠粘劑“貢獻”;含氧有機物是由建筑裝飾材料和粘合劑“貢獻”。

1.2揮發(fā)性有機物(VOCs)的危害

根據(jù)目前行業(yè)界和學術界對揮發(fā)性有機物危害的研究可知,VOCs的危害主要是表現(xiàn)在有毒、惡臭和破壞大氣臭氧層等兩個方面。揮發(fā)性有機污染物帶有毒性,味惡臭,濃度超過標準后能對人的身心健康造成危害。比如:對人的心、肺、肝等內臟有害,會造成人的記憶力衰退,出現(xiàn)急性和慢性中毒,嚴重的會致癌。另外,揮發(fā)性有機污染物對臭氧層造成破壞后,會加大太陽紫外線輻射對人體的危害,同時引起光化學煙霧,從而導致大氣呈酸性化,助長酸雨的發(fā)生。VOCs的危害,必須引起全人類的警惕和防范。

2、揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)測方法分析

目前,揮發(fā)性有機污染物的監(jiān)測方法主要有檢測管法、袖珍式有毒害氣體檢測器法、便攜式傅里葉變換(FT)紅外光譜儀法、便攜式氣相色譜儀法和氣相色譜/質譜聯(lián)用分析法等幾種主要監(jiān)測技術。前面4種是最基本的監(jiān)測方法,但隨著空氣環(huán)境的惡化,這4種監(jiān)測方法通常不能滿足監(jiān)測需要,主要是運用氣相色譜/質譜聯(lián)用分析法。

2.1檢測管法

對揮發(fā)性有機污染物進行監(jiān)測的最原始的監(jiān)測技術是檢測管法。所謂檢測管法,是指通過判定被監(jiān)測氣體通過某一檢測管時,檢測管上填充的顏色變化情況來對被監(jiān)測氣體進行分析。使用檢測管法時,檢測管通常會被涂滿顏色,并標有長度或刻度標尺,以用來測定某一有害氣體在空氣中的含量。

該方法的優(yōu)勢是操作簡單、快捷,能夠用來對揮發(fā)性有機污染物定性和半定量測試。其劣勢是在不能確定污染物及其種類未知的情況下,比如有機污染事故,使用這種方法難以滿足現(xiàn)場定性和定量分析的要求。

2.2袖珍式有毒害氣體檢測器法

袖珍式有毒害氣體檢測器法所采用的儀器性能高,其靈敏度也是非常高,并且檢測范圍廣泛,易于攜帶,能夠用來測定VOCs的總量和單項氣體,這是一種快速用來處理有機污染事故的有效方法。然而,該監(jiān)測技術對那些較復雜的揮發(fā)性有機污染物則“束手無策”,對這些污染物難以進行定性,只能進行簡單的初期防護、后期處理和去除污染確認和恢復過程的污染確定等較淺層次的分析工作。

2.3便攜式傅里葉變換(FT)紅外光譜儀法

便攜式傅里葉變換(FT)紅外光譜儀法,也是曾經(jīng)對VOCs進行監(jiān)測的一種監(jiān)測技術。其基本原理是通過借助化合物能夠吸收紅外光的特性,并且這種紅外光的吸收量能夠被測定,加上每種化合物都是以固定的頻率吸收紅外光,這種頻率呈現(xiàn)一定的特征和規(guī)律,從而通過使用紅外光譜就可以“認出”揮發(fā)性有機污染物。當需要進行應急監(jiān)測時,通過使用該技術能夠對有毒害的未知氣體進行定性和半定量分析。

其優(yōu)點體現(xiàn)在性能強大、處理速度快、便于攜帶和簡易等方面。其不足是對于某些頻率相同或相近的多種化合物復雜氣體,由于存在相互干擾的現(xiàn)象,使用這種技術會使監(jiān)測儀器出現(xiàn)誤差,監(jiān)測人員也難以進行校準。

2.4便攜式氣相色譜儀法

處理和防范頻繁發(fā)生的環(huán)境污染事件的問題,催生和推動了環(huán)境科學的發(fā)展,而環(huán)境科學的出現(xiàn)和發(fā)展,則是環(huán)境分析監(jiān)測技術不斷發(fā)展和創(chuàng)新的動力。由于人們生活水平的不斷發(fā)展和對環(huán)境監(jiān)測技術的要求提高,比如被監(jiān)測氣體的濃度應以更低為宜,加上被監(jiān)測氣體其結構類似的化合物對環(huán)境有著不同的影響和監(jiān)測氣體存在的時間性和空間性問題,研究出一種能夠更加適應人們環(huán)境監(jiān)測需要的監(jiān)測方法,成為對揮發(fā)性有機污染物進行監(jiān)測的客觀要求。

在這種背景下,隨著新型靈敏的廣譜型檢測器的出現(xiàn)和高效毛細管柱的廣泛使用,人們通過借助電子技術研究出了一種全新的便攜式氣相色譜儀監(jiān)測技術。使用便攜式氣相色譜儀法進行監(jiān)測,優(yōu)點是高性能、靈敏度高、重量輕、體積小、便于攜帶;缺點是僅限于對已知保留時間的化合物進行分析,不能夠用來定性判斷揮發(fā)性有機污染物質,不是最佳的污染物定性手段。

2.5氣相色譜/質譜聯(lián)用分析法

隨著社會生產技術和經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展,人們在原有的監(jiān)測方法基礎上研究出了一種全新的VOCs監(jiān)測技術―――氣相色譜/質譜聯(lián)用分析法。該方法能夠用于污染事故的應急監(jiān)測(快速監(jiān)測),對快速分離和鑒別復雜的混合揮發(fā)性有機物提供了有效的途徑,能夠進行定性監(jiān)測,同時完成對多組份物質的定量分析。

結語

隨著全球對揮發(fā)性有機污染物排放標準和要求的日益提高,對VOCs的監(jiān)測工作也將帶來更多的挑戰(zhàn)。監(jiān)測技術的確定既要能滿足對監(jiān)測區(qū)域污染排放和變化特征的識別,又要兼顧監(jiān)測地區(qū)的實際情況,選擇有針對性和具有可操作性的監(jiān)測方法,亦可選擇多種方法相結合。

【參考文獻】:

第9篇:有機化合物的定義范文

課堂是學生學習的重要場所,在實施新課程的今天,化學課上老師講、學生聽,老師說,學生做的模式已不能適應時代的要求。我們必須努力構建一種既能發(fā)揮教師教學主導作用,又能充分發(fā)揮學生主體地位的教學模式。鑒于此,教師在授課時應以探究的方式突出學生主體地位,以誘發(fā)、培養(yǎng)和維持學生興趣和積極性。

2教材分析

醇和酚是自然界中廣泛存在的兩種含有羥基的有機化合物,在生產、生活中有著非常廣泛的應用。本節(jié)是在學生學習《化學2(必修)》的基礎上,將醇的知識的學習從乙醇上升并擴展到對醇類物質的學習,實現(xiàn)由必修到選修、由點到面的擴展。必修中的乙醇是針對所有學生開設的,要求所有學生對其性質有感性認識,了解結構及結構與性質的基本關系。選修中的醇是針對在理科方面又進一步發(fā)展要求的學生開設的,通過選修學習,能進一步形成系統(tǒng)的化學知識,理解結構決定性質,并能從乙醇類推到其他醇類的性質,從而形成有機物官能團決定性質,醇類知識由點到線到面的知識體系。再加上本節(jié)是在反應類型及反應規(guī)律的學習之后,學生已經(jīng)具備了預測一定結構的有機化合物可能與什么樣的試劑發(fā)生什么類型的反應、生成什么樣的物質的思路和意識的基礎上學習的,因此探究的側重點在于結構決定性質,以增強學生對醇類的理性認識。

3教學目標

3.1知識與技能。

認識醇的組成和結構特點;掌握醇的重要化學性質,進一步理解結構決定性質,官能團對有機物性質的決定作用。

3.2過程與方法。

理解并掌握通過分析物質結構預測物質化學性質的方法;學會運用已有知識的遷移和應用。

3.3情感態(tài)度與價值觀。

讓學生體會學習有機化學的規(guī)律性及系統(tǒng)性;培養(yǎng)學生分析問題、歸納問題、演移推理的能力。

4教學過程

圖片引課:名酒―假酒成分及危害,南方雪災――乙二醇汽油抗凍劑,化妝品―甘油。給出結構式,要求學生觀察并找出其共性――為何把他們都稱為醇?

給出醇的定義,并要求學生運用定義判斷芳香醇與酚類。

探究1、給出甲烷、乙烷、辛烷的相對分子質量與沸點的具體數(shù)據(jù),能得出什么結論?

探究 2、給出甲醇、乙二醇、丙三醇的相對分子質量與沸點的具體數(shù)據(jù),探究其中規(guī)律,歸納出結論。(從碳原子個數(shù)、羥基數(shù)及相對分子質量形成氫鍵的幾率角度分析)

探究3、給出第一組甲醇、乙烷、乙烯,第二組乙醇、丙烷、丙烯的相對分子質量與沸點的具體數(shù)據(jù),能得出什么結論?

生:烴的相對分子質量越大沸點越高;醇的相對分子質量越大,羥基數(shù)越多沸點越高;相對分子質量接近時,醇的沸點比烴的沸點高得多。

師:同類分子晶體,相對分子質量越大分子間作用力越強,沸點越高。而醇的分子有跟水相似的羥基,分子間存在著氫鍵,因此,其沸點要高得多。另外,乙醇能跟水混溶也是因為兩者有氫鍵,相似相溶。請大家猜想:乙二醇、丙三醇能否于水混溶?高級脂肪醇也能與水混溶嗎?

探究4、乙醇能跟鈉反應,水也能與鈉反應,請大家回顧兩者活潑性比較,你能從結構上分析水比乙醇反應更激烈的原因嗎?結合交流、研討分析1-丙醇結構中化學鍵的類型,分析哪些化學鍵容易斷裂,以1-丙醇為例預測醇能發(fā)生哪些類型的化學反應,生成何種產物。

生:小組討論,完成探究。醇發(fā)生的反應主要涉及分子中的碳氧鍵和氫氧鍵。斷裂碳氧鍵脫掉羥基,發(fā)生取代反應或消去反應;斷裂氫氧鍵脫掉氫原子,發(fā)生取代反應或氧化反應。寫出相應的方程式。

探究5、醇的消去反應:寫出乙醇、丙醇消去反應的方程式。分析結構,引入 氫,預測下列醇能否發(fā)生消去反應?若能,寫出方程式。甲醇、2-甲基-2-丙醇、2,2-二甲基-1-丙醇。歸納小結:醇消去反應的斷鍵位置及規(guī)律。

探究6、醇的催化氧化:寫出乙醇、丙醇催化氧化反應方程式。分析結構,引入 氫,預測下列醇能否發(fā)生催化氧化反應?若能,寫出方程式。甲醇、2-甲基-2-丙醇、2,2-二甲基-1-丙醇。歸納小結:醇催化氧化反應的斷鍵位置及規(guī)律。

師:本節(jié)課以乙醇的性質為基礎,探究了醇類的性質,那么其他醇也能發(fā)生相應的斷鍵嗎?又會有什么性質?

5課后反思