陳 靜
(四川文理學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院,四川 達(dá)州 635000)
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)淺探
陳 靜
(四川文理學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院,四川 達(dá)州 635000)
針對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn),結(jié)合學(xué)生的實(shí)際操作情況,分別從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過(guò)程以及安全知識(shí)教育這三個(gè)方面對(duì)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中存在的問(wèn)題以及解決方法進(jìn)行了探討,旨在提高實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力,適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)過(guò)程
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)、化工類專業(yè)大一或大二學(xué)生必修的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程,是對(duì)有機(jī)化學(xué)這門理論課程的鞏固和補(bǔ)充。主要內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)室安全知識(shí),蒸餾和沸點(diǎn)的測(cè)定等基本操作實(shí)驗(yàn)以及鹵代反應(yīng)、脂化反應(yīng)、生物堿的提取等常用有機(jī)化合物的制備實(shí)驗(yàn)[1]。通過(guò)反復(fù)練習(xí),使學(xué)生熟練掌握有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能,并且能夠靈活運(yùn)用學(xué)習(xí)到的技能知識(shí)解決有機(jī)合成當(dāng)中的實(shí)際問(wèn)題,根據(jù)要求獨(dú)立設(shè)計(jì)有機(jī)化合物的合成及分離提純方案,從而加深對(duì)有機(jī)化學(xué)基本原理的理解和實(shí)踐[2]。為了提高有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生積極思考、獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)的能力,養(yǎng)成科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧己昧?xí)慣,本文分別從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過(guò)程以及安全知識(shí)教育這三個(gè)方面進(jìn)行了探討和總結(jié)。
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程主要通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象讓學(xué)生自己動(dòng)手、動(dòng)腦來(lái)觀察和了解有機(jī)化合物的性質(zhì)以及相應(yīng)的變化規(guī)律。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)不少學(xué)生存在課前預(yù)習(xí)時(shí)間不夠,課堂效果比較差的情況,例如不清楚各種常用實(shí)驗(yàn)儀器的名稱和使用方法、在儀器安裝或拆卸的過(guò)程中不小心將玻璃儀器打碎以及藥品取用過(guò)程中出現(xiàn)失誤從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想。因此我們嚴(yán)格要求學(xué)生在課前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),了解實(shí)驗(yàn)的整個(gè)流程,查閱各種試劑的物化常數(shù),包括使用原料和產(chǎn)品的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、密度以及毒性和安全性等等。并且根據(jù)教材內(nèi)容初步了解實(shí)驗(yàn)的目的和要求,查閱實(shí)驗(yàn)原理、方法和注意事項(xiàng),并在此基礎(chǔ)上獨(dú)立完成預(yù)習(xí)報(bào)告[3]。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,根據(jù)實(shí)際情況可以在每次實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前引導(dǎo)學(xué)生簡(jiǎn)單介紹實(shí)驗(yàn)的基本步驟以及需要的主要儀器,了解實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)情況,鍛煉他們的口頭表達(dá)能力以及邏輯思維能力。對(duì)于部分預(yù)習(xí)不充分的學(xué)生要及時(shí)進(jìn)行批評(píng)教育,督促他們重新預(yù)習(xí),達(dá)到要求后方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn),避免在實(shí)際的操作過(guò)程中出現(xiàn)重大失誤。另一方面教師根據(jù)教學(xué)大綱要求確定每次教學(xué)的重難點(diǎn),在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前要對(duì)需要的藥品和儀器進(jìn)行充分的準(zhǔn)備,了解各種儀器的使用和安裝方法,確定所需試劑的實(shí)際用量,對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題要做到心中有數(shù),指導(dǎo)學(xué)生時(shí)才能有的放矢。
正式授課時(shí)教師對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程要進(jìn)行詳細(xì)的講解,演示如何使用常用有機(jī)玻璃儀器進(jìn)行蒸餾、回流、萃取、洗滌和過(guò)濾的操作方法。通過(guò)課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、觀察、想象和表達(dá)能力,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中逐步得到科學(xué)思維的訓(xùn)練。在實(shí)際的操作過(guò)程中要求學(xué)生熟悉各種儀器的使用方法,發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,經(jīng)過(guò)反復(fù)的練習(xí)能夠獨(dú)立的進(jìn)行成套儀器的安裝和拆卸。同時(shí)安裝完成的儀器要嚴(yán)密和穩(wěn)妥,符合實(shí)驗(yàn)要求,各接口處緊密相連,常壓裝置要與大氣相通,了解安裝與拆卸的順序相反。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,不少同學(xué)剛剛接觸到實(shí)驗(yàn)室的各種玻璃儀器,動(dòng)手能力比較弱,操作過(guò)程中出現(xiàn)失誤導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想,進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)課程失去信心。例如蒸餾和沸點(diǎn)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中對(duì)溫度計(jì)的位置有具體要求,而實(shí)際操作中少部分學(xué)生將實(shí)驗(yàn)裝置的溫度計(jì)水銀球插到蒸餾頭支管口上方或者支管口下方較低的位置。對(duì)于這一不恰當(dāng)?shù)牡胤浇處熞M(jìn)行指正,說(shuō)明溫度計(jì)水銀球的位置對(duì)于準(zhǔn)確測(cè)定沸點(diǎn)的影響,讓學(xué)生及時(shí)的修改并且認(rèn)識(shí)到如何準(zhǔn)確的測(cè)定有機(jī)化合物的沸點(diǎn),理解正確的儀器裝置才能得到理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧己昧?xí)慣。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)觀察到的現(xiàn)象要及時(shí)的記錄,特別是在乙烯和乙醚的制備過(guò)程中要注意觀察反應(yīng)條件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,在反應(yīng)溫度超過(guò)170℃后主要產(chǎn)生是什么,在加熱過(guò)程中反應(yīng)液顏色有什么變化。記錄下來(lái)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與操作順序要相互對(duì)應(yīng),內(nèi)容應(yīng)當(dāng)具體清楚,能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做出簡(jiǎn)單合理的說(shuō)明。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生應(yīng)當(dāng)將使用過(guò)的儀器清洗干凈、擺放歸位,課后根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理要真實(shí)、合理,不僅要求寫出主要反應(yīng)方程式,而且能夠依據(jù)公式和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)具體的計(jì)算過(guò)程得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論??傊?,通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦,加強(qiáng)和鞏固理論基礎(chǔ)知識(shí)、具有實(shí)際的獨(dú)立實(shí)踐操作技能。另一方面,積極鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋,勇于創(chuàng)新,大膽嘗試,提出自己的見(jiàn)解。在講解實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,可以對(duì)本類實(shí)驗(yàn)的進(jìn)展情況進(jìn)行介紹,分析不同實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn),讓學(xué)生比較并設(shè)計(jì)合成路線,通過(guò)實(shí)際操作來(lái)觀察和探討其中的不同之處[4],了解現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展進(jìn)程及其前沿動(dòng)態(tài),在今后的學(xué)習(xí)生活當(dāng)中逐步運(yùn)用熟悉的理論知識(shí)解決合成當(dāng)中的實(shí)際問(wèn)題,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,增加學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
在實(shí)驗(yàn)課程當(dāng)中,會(huì)出現(xiàn)個(gè)別學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象與教材描述的內(nèi)容不相符或者僅得到少量的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物。發(fā)現(xiàn)這種情況后,要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生檢查整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的安裝是否得當(dāng),實(shí)驗(yàn)步驟是否準(zhǔn)確無(wú)誤,分析問(wèn)題出現(xiàn)的原因,讓他們?cè)谡n后查閱有機(jī)化學(xué)相關(guān)的書籍和資料找出實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵[5],并在實(shí)驗(yàn)報(bào)告當(dāng)中進(jìn)行具體的說(shuō)明。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中不少學(xué)生在剛開(kāi)始時(shí)操作方面存在問(wèn)題,例如重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)當(dāng)中加入過(guò)量的活性炭,過(guò)濾后的濾液中還有少量的活性炭,沒(méi)有進(jìn)行再次的過(guò)濾就直接抽濾,導(dǎo)致最終產(chǎn)物不純。實(shí)驗(yàn)當(dāng)中取用濃硫酸時(shí)不小心將微量的酸濺到自己的皮膚上,后來(lái)經(jīng)過(guò)及時(shí)的清洗未出現(xiàn)其他問(wèn)題。另外生物堿實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程當(dāng)中由于酒精燈使用不當(dāng),引發(fā)附近其他小物品著火,其他同學(xué)發(fā)現(xiàn)后立即撲滅。因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)始之前必須對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室安全教育,讓學(xué)生了解各種危險(xiǎn)情況的處理辦法[6],讓他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中遵守實(shí)驗(yàn)室的各種安全守則,認(rèn)真操作,必要時(shí)使用防護(hù)鏡等相關(guān)保護(hù)設(shè)備。另一方面,教師對(duì)于實(shí)驗(yàn)當(dāng)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題和注意事項(xiàng)要及時(shí)強(qiáng)調(diào),讓學(xué)生清楚實(shí)驗(yàn)的每個(gè)步驟,化學(xué)試劑的使用和注意方法等等。也會(huì)出現(xiàn)個(gè)別學(xué)生沒(méi)有帶實(shí)驗(yàn)服,操作不認(rèn)真的現(xiàn)象,教師要及時(shí)的進(jìn)行批評(píng)教育,了解學(xué)生的想法,讓他們認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性并能夠端正學(xué)習(xí)態(tài)度,養(yǎng)成細(xì)心、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧己昧?xí)慣。
結(jié)合上述情況,通過(guò)系統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能鍛煉,有效的提升學(xué)生的動(dòng)手和設(shè)計(jì)創(chuàng)新的能力,增強(qiáng)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)效果、開(kāi)拓思維,為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)以及從事化學(xué)類相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求。
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(本文文獻(xiàn)格式:陳 靜.有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)淺探[J].山東化工,2017,46(5):130-131.)
Practice and Exploration of Organic Chemistry Experiment Teaching
ChenJing
(School of Chemistry and Chemical Engineering, Sichuan University of Arts and Science,Dazhou 635000,China)
According to the course features of organic chemistry experiment and the practical situation of students learning the course, this article discusses the problems in teaching of this course from teaching content, teaching process and safety education and explores the solutions thereof, for the purpose of improving teaching effectiveness and cultivating students who will be equipped with the practical ability of organic chemistry and can also adapt to the requirements and development of the society.
organic chemistry experiment; teaching content; teaching process
2017-01-23
陳 靜(1978 —),女,湖北荊門人,博士,研究方向:金屬有機(jī)化學(xué),化學(xué)教學(xué)。
G642.423
B
1008-021X(2017)05-0130-02