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有机化学教学过程中学生存在问题的分析研究

杨雪琴 廖大敏 廖玲 余玉亭
摘要：通过对我校能源化学工程专业学生在有机化学课程学习过程中的调查，我们研究了化学，有机化学反应，有机化学与生产实践之间的关系，有机化合物的组成和性质之间的关系。简要介绍了空间结构和知识点，并对这些问题进行了研究。这项研究不仅可以帮助了解学生的有机化学研究的问题，还可以帮助新生提高热情和兴趣。提高有机化学教学的质量，并为以后的有机化学研究和相关课程提供大量的实践经验。
关键词：有机化学;教学;问题
大学开设了专门的课程，专门研究化学，应用化学，化学工程，能源化学和其他相关专业基础课。有机化学介绍有机化学的基本原理和基础知识，并研究有机化合物的结构，性质和特性。它与人类科学和日常生活息息相关。这是化学的重要分支。有机化学：学生不但需要掌握所教有机化合物的组成，结构，性质和规律，还要能分析日常工作中的问题，来达到学以致用。
能源化学工程专业是以化学和化理论和技术为基础，普及新能源和可再生能源知识，通过广泛使用煤凝结技术科学获得能源利用和实现可持续发展。我们学校是新开设的专业，没有任何有机化学教学经验。因此，需要调查学生和与我们学校的能源化学工程专业一起教授有机化学的过程中，总结当前问题并找到策略。
1.有机化学反应
有机化学反应包括亲电和亲核反应。亲电反应是指缺电子或者对电子有亲和力的试剂进攻另一化合物富电子或者电子云密度较高区域引起的反应。亲核反应是指电负性高或者电子云密度较大的亲核基团向反应底物中的带正电的或者电子云密度较低的部分进攻而引起的反应。亲电反应可分为亲电加成反应和亲电取代反应。烯烃主要是发生亲电加成反应，但是芳族烃常常经受亲电取代反应。亲核反应可分为亲电取代和亲核加成反应。卤代烃主要是反应亲核取代反应，但醛酮会有亲核加成反应。
理解和获得有机化学反应非常有用，并且在设计目标产品的合成路线中发挥了作用。但是，本次调查表明，学生很难记住有机化学反应，那么如何使学生容易记住化学反应是面向所有化学工业教师的重要教学内容，避免烂记。举个例子，首先烯烃生产醇的反应包括了水合、硼氢化-氧化、稀冷高锰酸钾的氧化和过氧化氧化四种反应。通过梳理反应机理才能牢记这些有机化学反应及其对应的立体构型[1]。
2.有机化学与生产实践的联系
有机化学要求学生从概念的角度理解有机化学学习是简单到复杂的，需要逐层促进和逐步完善。有机化学旨在培养能源化学领域的创新人才，以满足社会和经济发展的人才需要，并实现学生在生产和创新中的融合和技术发展的目标。有机化学是一个有很强实践性的学科。通过实验和公司实习等实践，学生可以从感性认识上升到有机化学理论的理性认识上。不仅会增加学生对这门学科的思考，还使学生意识到理论和实践相结合的必要性。示例：太白酒厂的生产实习，白酒生产相对简单。谷物发酵后，通过蒸馏去除头部和尾部来提原浆酒。该过程与有机溶剂蒸馏非常相似。通常，在蒸馏过程中将整个前馏分和后馏分丢弃，仅将那些沸点接近纯溶剂沸点的馏分留下。这不仅将帮助学生了解有机化学在实践中的作用，还将增加他们对有机化学研究的兴趣，并加深他们对有机化学理论知识的理解。
3.有机化合物结构与性质的关系
结构定义了性质，性质表明结构是有机化学的基本定律。通过有机化学的学习，教师需要帮助学生建立结构和性质的概念。有机化合物的组成通常由官能团如烯键、炔键、醇、醚、羧酸、醛酮等等组成。官能团的结构决定了化合物的各种性质，官能团性质的多样性体现在以下两个方面。
第一，在多官能团目标产物的合成过程中，有必要考虑不同官能团反应活性的差异，以设计合适的合成路线。
第二，使用试剂与鉴别其他化合物的物质进行反应，根据不同的反应现象对试剂进行鉴别。另外，对映异构体是结构与性质之间关系的另一个实例。在上世纪六十年代，吃下沙利度胺使孕妇呕吐，但此后出生了约10，000个畸形胎儿，只是因为在沙利度胺的分子结构中具有一个手性中心，R构型结构有镇静作用，另一种对映异构体则有强烈的致畸性。当时所用的沙利度胺是两种光学异构体的混合物。也就是外消旋体。虽然，妊娠反应暂时降低，但有严重的副作用，并引起许多胎儿畸形。沙利度胺实际上是由于有机化合物的结构和性质之間的关系所致，是人类历史上的惨痛教训。沙利度胺现象的引入可以增加学生学习有机化合物结构的兴趣，并增加他们对结构与性质之间关系的理解[2]。
4.有机化合物空间结构
有机化合物种类繁多，空间结构复杂。有机化学反应对化合物的结构，尤其是空间立体结构。空间结构直接决定有机化合物化学反应的活性和方向。在这项研究中，发现大多数学生很难想象和认识抽象的空间结构。这就是为什么要帮助学生识别空间结构的意识非常重要的原因。在讲授化合物的结构式时，值得注意的是应该对伞形式、锯架式、纽曼投影式及费歇尔式重点介绍。哪些原子在一个，哪些院子又在平面下方，哪些原子又在平面上方。让学生们建立一种三维空间的概念，深入了解有机化合物的结构，为后面有机化合物RS的命名及位阻效应的学习奠定了基础[3]。
5.知识点总结
有机化学教学内容基本上按照官能团的分类进行，形成“结构—命名—特性—制备—用途”的知识体系。课堂上的教学任务繁重，有大量知识，如果仅仅靠上课的时间，学生很难理解他们在课堂上学到的东西。上课前，问几个问题，以回顾在上一节课中学到的知识，并对上一节课的要点使用归纳法，比较法，分析法等方法系统地概括烷烃、环烷烃和烯烃等章内容的重点及知识点，然后指导学生总结下一章。除了加强学生的理解和记忆，良好的自学习惯外，掌握科学的学习方法，实现“授之以渔”的目标。
6.结语
有机化学是一门理论和实践，生命科学和日常生活完美的学科。本文概述了能源化学工程的基础知识，有机化学反应，有机化学与生产实践之间的关系，有机化合物的结构与性质之间的关系，有机化合物的空间结构以及知识点总结方面的问题。并分析和研究这些问题。这项研究不仅可以帮助了解新时期学生的动向和学生在学习有机化学方面的问题，还可以提高有机化的教学质量以及为以后机化学和相关课程提供很多实践教学经验。
参考文献：
[1]宫铭，党永强.有机化学教学过程中学生存在问题的分析研究[J].广州化工，2015，43（10）：168-169.
[2]张涛.问题解决在有机选修模块教学中的应用研究[D].苏州大学，2011.
[3]万聪.中学有机化学问题解决过程中学生思维能力研究[D].华东师范大学，2009.

-全文完-