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有机化学在生活中的应用汇编(三篇)

发布时间:2023-11-07 09:59:16

绪论:一篇引人入胜的有机化学在生活中的应用,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

有机化学在生活中的应用

篇1

一、问题的提出

有机化学是一门重要的基础课程,在高中化学课程中,有机化学理论广泛渗透在各个模块。因此学习有机化合物对提高学生的科学素养有重要的意义。

通过有机化学的学习,学生掌握有机化学的基础理论、基础知识和基本技能,形成运用化学知识分析问题和解决问题的能力。由于刚刚接触有机化学,许多学生不能理解、接收和消化,从而产生厌学现象,因此有机化学教学一直是个教学难题。为此,我们将有机化学作业的有效设计和应用融入有机化学教学环节中,激发和调动学生的学习积极性,以提高课堂教学效率,促使学生尽快提高成绩。

二、有机化学在高中课程中的重要性

在已知的化合物中,绝大多数是有机化合物。人类居住的地球上广泛存在与生命活动密切相关的有机化合物,它使地球充满生机与活力。近年来,数以千万计新合成的有机化合物,极大地丰富了当今物质世界,满足了日益增长的社会需要,提高了人们对物质及其变化的认识。当今,人类生活的各个领域都与有机化合物不可分割,因此学习有机化合物对提高学生的科学素养有着重要的意义。

在必修化学的学习中,涉及的有机化学的内容相对浅显,课标对有机部分内容的要求也不高,例如“了解有机化合物中碳的成键特征”“举例说明有机化合物的同分异构现象”等。学生仅学习必修化学,是不能达到高中毕业对有机化学的要求的,还需要进行选修学习。除了“有机化学基础”模块之外,“化学与生活”、“化学与技术”、“实验化学”等选修模块都涉及有机化学的知识,是对必修内容的一个提高。例如通过“化学与生活”的学习,学生将了解氨基酸、蛋白质的结构和性质特点,了解某些药物(如阿司匹林)的主要成分和疗效,了解生活中常用的高分子材料的化学成分及其性能,能够评价高分子材料对人类生活质量和环境质量的影响,知道甲醛等主要污染物的危害,认识“白色污染”危害和防治办法等。通过“化学与技术”的学习,学生学习的有关煤、石油、塑料等材料等专题中渗透了有机化学研究的基本思想和方法。通过“实验化学”的学习,学生将对醛、酚、羧酸、酯等有机化合物的性质与相关反应有更深入的认识。

由此可见,高中化学新课程是经过整体设计的体系,学生不管选择哪一个模块进行学习,都可以掌握必备的有机化学知识,都能够达到高中阶段基本的要求,既保证基础性又具有选择性。

“有机化学基础”模块则系统地对有机化合物的组成、结构、性质、应用等进行研究,同时对学生进行有机化学研究方法指导与训练,其难度和要求与其他模块涉及的有机化学内容要求相对要高。该模块为选修模块,对有机化学感兴趣的学生,可以通过学习提高学生对科学探究重要性的认识,并发展学生的实验技能,激发学生学习有机化学的兴趣,帮助学生认识有机化学对促进社会发展、提高人类生存质量、提高人类社会文明发达程度所发挥的重大作用,从而帮助学生树立学习化学和研究化学的志向,提高学生的科学素养。

三、化学作业的重要性

化学作业作为连接教师和学生的纽带,起着非常重要的作用。学生通过完成作业,对所学知识内容进行巩固和消化,能培养科维和分析问题、解决问题的能力,是提高素养、培养学生能力的重要途径。其次,教师通过批改作业,能发现教学中存在的问题,便于及时洞察教学进度和改革教学方法,提高教学质量。因此,化学作业是与有机化学教学活动的有机组成部分,是检验、巩固和反馈教学效果的有效途径,是教学活动的延续和补充,更是学生发挥创造力、张扬个性的渠道之一。把作业作为一种手段和教学过程,不仅能反馈、吸收、弥补、加强知识,而且能把所学知识加以应用。

四、有机化学作业有效设计的途径

(一)兴趣类型作业,激发学生的学习有机化学的兴趣。

学生在初中时,已学过一些有机物的知识,所学知识比较简单,高中阶段的有机化学理论难度大、范围广,学生学起来有点吃力,容易产生厌学情绪。为此,我们为了激发学生学习兴趣,让学生对“有机化学基础理论中的规律“编排成“快板”,并在校园艺术文化节中表演。既激发了学生学习有机化学的兴趣,又陶冶了情操。

《趣味有机化学快板》:有机化学并不难,记准通式是关键。双键为烯叁键炔,单键相连便是烷。脂肪族的排成链,芳香族的带苯环。异构共用分子式,通式通用同系间。烯烃加成烷取代,衍生物看官能团。羧酸羟基连烃基,称作醇醛及羧酸。羰基醚键和氨基,衍生物是酮醚胺。苯带羟基称苯酚,萘是双苯相并联。去H加O叫氧化,去O加H叫还原。醇类氧化变酮醛,醛类氧化变羧酸。羧酸比碳酸强,而碳酸强于苯酚。光照卤代在侧链,催化卤代在苯环。烃的卤代衍生物,卤素能被羟基换。消去一个小分子,生成稀和氢卤酸。钾钠能换醇中氢,银镜反应可辨醛。氢氧化铜多元醇,溶液混合呈绛蓝。醇加羧酸生成酯,酯类水解变醇酸。苯酚遇溴沉淀白,淀粉遇碘色变蓝。氨基酸兼酸碱性,甲酸是酸又像醛。聚合单体变链节,断裂π键相串联。千变万化多趣味,无限风光任登攀。

(二)生活类型作业,让化学作业回归生活。

设计作业时,面向学生,立足课本,放眼课外,充分利用现实生活中的资源,让学生在生活中学化学、用化学。

案例:学习有机物的性质、用途。

设计作业:课前布置学生调查日常生活中接触的有机物的性质、用途。上课时,分小组汇报调查结果。

例如,有一个小组在探究生活中化学物质的溶解性、可燃性、耐热性、电离性,设计了实验。①将一定量的食盐、花生油分别加入到两支盛有2ml水的试管中,震荡片刻。②将一定量的食盐、花生油分别加入到两支盛有2ml汽油的试管中,震荡片刻。③取一小块聚乙烯塑料碎片,用酒精灯加热。④将氯化钠溶液和汽油溶液分别作导电性试验,接通电源后,观察电流表指针是否偏转。

(三)自主类型作业,向自主型、研究型、合作型课题作业转变。

新课程改革就是为了改变以往只重视知识的传授,让学生在学习基础知识与技能的同时也学会学习,倡导学生主动学习并注重培养学生的探究动手能力、搜集和处理信息的能力、分析解决问题的能力和交流合作的能力。

案例一:(学习了乙烯的性质后,布置课后思考作业。)请根据自己学过的化学知识设计一个实验,证明乙烯与溴水发生地反应是加成反应而不是取代反应。

案例二:(学习苯的结构前,布置预习作业。)探究苯的结构:1.按照苯的凯库勒式,你认为苯可能有哪些结构特点?2.根据苯的凯库勒式,预测苯应该具有怎样的化学性质?3.如何设计实验证明你的猜想?

篇2

化学是一门以实验为基础的学科,其中有机化学是高等院校中化工、医学、制药及相近专业的一门重要基础课[1]。随着有机化学研究和应用的深入发展,要求学生掌握的内容不断增加,这对有机化学教学提出了新要求。化学实验课是实施全面化学教育的一种最有效的教学形式。实验是一种学生认识客观世界,了解生产、生活实际和社会问题的工具,是十分重要的教学内容[2]。近年来,笔者多次承担有机化学实验教学工作,对教学方法和实验成绩考核方面做了一些经验总结,认为在教学方法方面:将所学实验内容和科研及当下社会问题有效结合,重视培养学生的学习兴趣和创新意识;在实验成绩考核方面:注重对学生实验过程的操作考核和做好课后实验总结督促学生的每一个实验环节,有效培养他们的动手能力。

一、教学方法方面

根据有机化学实验课程的教学大纲,详细阐述所学实验的目的和意义,不是简单地照搬,照读书本上简单的目的,要深入扩充该实验的重要性,扩展应用领域及其在社会生活中的应用实例。让学生了解学科发展与科技创新的前沿领域,进而受到良好的科技氛围的熏陶,培养学生的浓厚实验兴趣。例如:在学习茶叶中咖啡因的提取这一实验时,首先介绍学生日常熟知的各种茶叶,然后提问茶叶中的主要成分有哪些,随后引入学习的主题一咖啡因。然后具体介绍咖啡因在茶叶中所起的作用,比如:咖啡因能使中枢神经系统兴奋,能够增加警觉度,使人警醒,有快速而清晰的思维,集中注意力和保持较好的身体状态。咖啡因具有刺激心脏、兴奋大脑神经中枢和利尿等作用,它也是复方阿司匹林(APC)等药物的重要组分[3]。告诉学生适量饮茶对人体是有益的。同时要告诉学生大剂量或长期使用咖啡因也会对人体造成损害,特别是它也有成瘾性,会引起阵发性惊厥和骨骼震颤,损害肝、胃、肾等重要内脏器官,诱发呼吸道炎症、妇女乳腺瘤等疾病,甚至导致吸食者下一代智能低下,肢体畸形。从两方面让学生更进一步了解咖啡因。因此,有效提取茶叶中的咖啡因具有重要意义。随后,可以继续引申,很多中草药活性组分大部分也要从天然植物中提取。可以再举例,如:青蒿素是从黄花蒿中提取分离得到的一种化合物,是目前世界上公认的最有效治疗脑型疟疾和抗氯喹恶性疟疾的药物青蒿素。紧接着自然提到青蒿素治疗疟疾的发现者屠呦呦――第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家。全方位多角度地挖掘一切和实验相关的人、事、物,不断向学生传递实验的正能量。鼓励学生在生活中善于发现,善于创造,更要珍惜每一次实验。这样有意识地把实验学习和社会生活联系,不仅激发学生实验的兴趣,而且培养学生的创新意识。

二、实验考核方面

对学生实验课程学习进行考核,是实验教学中的一个重要环节,也是实验教学改革的重要手段。在实验中我采取了课堂考核、课后考核和期末考核相结合的考核方式。第一部分是课堂考核,包括签到、操作考核、签退、产率考核等。签到即每一位学生按照学号依次签到,排除代签名;此外,实验过程中不定时检查操作是否规范;最后,实验做完之后需要签退,即学生实验完成后需到老师处按照先后顺序登记,这里主要考察学生的实验效率、合成的产品及产率和仪器的后处理。第二部分是课后考核。主要包括学生的每一次实验的预习情况、实验完成的报告撰写情况,其中每个人还要写实验总结,字数不少于一百五十字,主要总结实验成功的经验和失败的原因分析。最后期末考核包括实验基本理论方面的笔试与基本操作综合评估。这样,不仅调动了学生的实验积极性,而且促使学生更重视有机化学验课。

通过对大学有机化学实验教学过程中实验教学方法和实验考核的探索,笔者将理论联系实际,全面分析学生,注重培养学生的创造意识和动手能力,以期实现化学实验教育的培养目标。但是,随着有机化学的发展,有机化学实验教学应当与时俱进,这对从事有机化学实验教学的教师而言,任重而道远[4]。

参考文献:

[1]王志伟,张田梅.以创新教育培养创新型科技人才[J].中国高等教育,2007(24):29-30.

篇3

文章编号:1008-0546(2017)07-0059-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.07.017

一、一个苹果中的有机化学

有机化学是高中化学的重要组成部分,且其在浙江省高考中占有很高的分值。考查的落脚点多是官能团的性质与相互转化关系,有机物结构简式的推断,有机物的合成与分离。有机化学结构种类多而复杂,性质各有不同,要想扎实掌握高中有机化学知识,就要将高中有机化学主干知识通过一条主链串联起来,由点及面,最后形成立体而全面的知识网络。

苹果是我们日常生活中非常常见的水果,具有丰富的营养价值,深受人们的喜爱。同时苹果与有机化学的联系也非常紧密。苹果果皮的果蜡,就是一种烃类物质。苹果的果肉中含有丰富的糖类物质,如淀粉纤维素等多糖物质、葡萄糖等单糖物质。成熟苹果的独特香气以酯类和某些醇类物质等挥发性物质为主。切开的苹果颜色褐变的原因与有酚类物质的氧化有关。未成熟的苹果的酸味主要由苹果酸等酸类物质引起。此外苹果中还含有少量的氨基酸成分。苹果中的有机物几乎涵盖了高中有机化学所有物质种类。

有机化学知识与社会生产生活实际结合紧密,对高三有机化学教学设计中应注重化学关联生活,突出生活中的化学素材在化学教学中的理解、融合和勾连作用。挖掘苹果中的有机化学教学素材,重视与学生生活情境相结合。对各类有机物进行串联复习,增强学生的主动参与性和探究兴趣。化学关联生活,拓展和深化学生对有机化学的认识,形成有机化合物的转化与合成的核心素养。素养一旦养成,就会伴随学生终身。若干年后,学生可能会忘记有机化学的具体知识,但是如果学生看到苹果,就会联想曾经学生时代所学的有机化学相关知识,是对核心素养教学最好的褒奖。

二、教学设计

1. 有机化合物结构简式的推断――苹果酸结构简式的推断

某有机化合物A广泛存在于多种水果中,经测定,A的相对分子质量为134,A仅含碳、氢、氧三种元素,且分子中没有甲基。A既可以与乙醇发生酯化反应,又可以与乙酸发生酯化反应,且测得A与乙醇完全酯化所得有机产物的相对分子质量为190。试推断A的分子式与结构简式。

设计意图:未成熟的苹果中的酸味主要由苹果酸引起,苹果酸对苹果的口味有着重要的影响,由于苹果酸的存在,使得苹果具有甜中带酸的独特口感。市场中也有各种苹果醋饮料,因此苹果酸在生活中较为常见。通过对苹果酸结构简式推断,让学生感悟官能团性质与相互转化关系,掌握有机化合物结构推断的一般方法。

2. 有机化学实验探究――苹果褐变的原因探究

切开的苹果过一段时间后颜色会由白色变成浅黄色,最终变成褐色(食品科学上通常称为“褐变”现象)。引起苹果褐变的原因有多种观点[1]。

观点1:苹果中的亚铁离子被空气中的氧气氧化成铁离子而成黄色。

观点2:苹果中含有氧化酵素和酚类物质,切开后酚类物质与空气中的氧气接触,在氧化酵素的催化作用下,酚类物质被氧化成黄色的醌类物质,生成的醌类物质被继续氧化并聚合为褐色物质。本课教学设计主要对观点2进行实验验证。具体实验设计如下:

(1)将刚刚切开或削皮的苹果立即放入热水中(90~95℃)3~5min后取出,观察现象。相当长一段时间内无明显变化。

(2)将刚刚切开或削皮的苹果表面立即分别滴加少量0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠溶液,观察现象。相当长一段时间内无明显变化。

(3)将刚刚切开或削皮的苹果表面立即分别滴加少量的食用白醋(pH=6)与小苏打溶液(pH=8),观察现象。很快苹果发生褐变现象。

(4)将刚刚切开或削皮的苹果表面立即分别滴加Vc溶液和Na2SO3溶液,观察现象。相当长一段时间内无明显变化。

实验结论:苹果褐变的速率受酚氧化酵素的活性及含量、酚类物质的含量、接触氧气的浓度等几个因素的影响。所以使用酵素抑制剂(如柠檬酸、苹果酸等)、使用防止酚类物质被氧化的强还原剂物质(如Vc溶液、Na2SO3溶液等)、将苹果切片与空气隔绝(如浸泡于冷开水、盐水或用保鲜膜包起来等),都可以防止或延缓苹果的褐变。

设计意图:由于《有机化学基础》主要是陈述性知识,不利学生理解和记忆。在教学设计中应重视引导学生进行交流讨论,通过苹果变色原因的交流与讨论使学生掌握氧化、还原等基本的有机反应类型。同时应重视探究实验,引导学生设计实验,组织实验和对实验结论进行科学判断,提高学生的有机化学核心素养。

3. 有机化学合成――乙酸己酯的合成

苹果有独特的香味,未成熟苹果无香气,果实的挥发性物质以己醛、2-己烯醛等为主;成熟苹果有香气,果实的挥发性物质以酯类和某些醇类物质为主。苹果中的酯类物质种类繁多,其中富士苹果主要香气成分以乙酸己酯为最多[2]。乙酸己酯合成实验设计如下[3]:

将8.0mL己醇和9.6mL冰醋酸加入到干燥的100mL圆底烧瓶中,摇动下慢慢加入2mL浓硫酸,充分混合均匀,加入沸石,装上回流冷凝管,在石棉网上小火加热回流,保持状态1h。反应完全后,稍冷后拆除回流装置。 将烧瓶中的反应液倒入分液漏斗,用20mL冷水分几次淋洗烧瓶内壁,洗涤液并入分液漏斗。充分振荡,静置,待分液清晰后,分去下层水溶液。用10mL5%碳酸氢钠水溶液洗涤,静置后分去下层水溶液。再用10mL5%碳酸氢钠水溶液洗涤一次,至水溶液对pH试纸呈碱性为止。然后酯层用7mL饱和氯化钠溶液洗涤一次,分出水层。酯层转入锥形瓶中。加入1g无水硫酸镁干燥。 过滤除去干燥剂,将滤液滤入普通蒸馏装置,加入沸石后加热蒸馏,用干燥的量筒收集138~142℃馏分,量取体积,计算产率。

思考:

(1) 酯层用10mL5%碳酸氢钠水溶液洗涤所除去的物质。

(2)酯层用7mL饱和氯化钠溶液洗涤所除去的物质。

(3)用无水硫酸镁干燥酯层的原因。

设计意图:有机合成是有机化学的主要组成部分之一,且在浙江省化学选考中占较大分值,考查的知识点主要是有机药物及有机药物中间体的合成。乙酸乙酯的合成也是陌生有机物的合成,与有机药物的合成有相通之处。同时,乙酸己酯合成实验设计是对课本中乙酸乙酯合成实验的拓展和深化,结合《实验化学》的相关知识,使学生了解合成有机酸酯的反应原理,掌握萃取、洗涤、蒸馏及纯化液体有机物的实验技术,可以加深学生对有机合成与实验化学的相关知识的认识。用实验有目的地渗透和强化有机合成的意识,确定有机化学最终服务于社会的思想。

三、教学反思

有C化学复习需要兼顾有机化学内在的规律性和系统性,注意把握有机化学的学科特点,建立“有机化合物―官能团―有机化学反应―性质―有机合成―应用”之间的联系。苹果是有机化合物复习素材的宝库,可以根据实际需要,对复习课内容进行拓展和补充,如烃类物质、醇类物质、糖类物质及氨基酸等复习。也可以设计成系列微课,让学生课后进行自主学习。

教无定法,教师在教学设计过程中应根据高中课程改革和高考改革的要求,结合学生的实际情况,充分挖掘苹果中有机化学复习的资源,对教学内容和教学环节进行适当的调整与创新,从而使学生感受有机化学的规律性和系统性,提高学生基本的有机化学学科素养。

参考文献

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