大学有机化学实验教学改革的探索_看图王.docx

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1、 实验教学 彭蓉尹业高魯福身：大学有机化学实验教学改革的探索 133 10. 3969/j. issn. 1671-489X. 2011. 33. 133 大学有机化学实验教学改革的探索 # 彭蓉尹业高鲁福身 汕头大学理学院化学系广东汕头 515063 摘要针对有机实验现有教材的不足，从改革实验教学内容方面对有机化学实验教学进行改革。新的实验分成基本 操作实验、多步骤有机合成实验和综合性实验三部分内容，突出完整性、绿色性、实践性的特点。通过教学改革，不但 顺利完成教学大纲规定的教学要求，而且全面提髙学生的实验操作技术，培养学生的创新能力和科研分析能力。 关键词有机化学实验；教学改革：实验教材

2、中图分类号： G642.423 文献标识码 ： B 文章编号： 1671-489X(2011) 33-0133-02 An Exploration to Reform of Experimental Organic Chemistry/Peng Rong, Yin Yegao, Lu Fushen Abstract In this paper, we mainly explore the organic chemistry experiment reform aiming at overcoming the shortage of the content of the existing cou

3、rse. The newly designed experiment includes three parts: basic skill-training experiment, multi-step synthetic experiment and comprehensive experiment, highlighting the principles of integrity, green and practice. This reform will not only satisfies the requirements of the syllabus, but also improve

4、s the experimental skill of the students, and cultivates their ability of renovation and research. Key words organic chemistry experiment; teaching reform; teaching material Author* s address Department of Chemistry, Shantou University, Shantou, Guangdong, China 515063 化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的 基础科学，它

5、本身是一套理论体系，但它的研究对象又是 物质的、实践的，而搭起这似乎有些对立的两者一化学 (理论体系）与研究对象（实践 ） 一桥梁的就是实验。实 验既要验证理论又要模拟实践，所以说化学是一门建立 在实验基础上的科学 w。在化学专业人才的培养中，实验 能力也是一项十分重要的指标。大学有机化学实验是为化 学、生物等相关专业的学生开设的一门重要的基础实验 课，它担负着帮助学生巩固所学有机化学理论知识和帮助 学生了解有机化学知识实际应用的双重功能。此外，有机 化学实验还能够起到锻炼学生的动手能力和培养学生的 创新精神的作用，并使学生得到从事科学研宄和产品开发 等实际工作所需要的基本技能训练。 1现有实

6、验教材的不足 近年来随着科学技术的迅猛发展，大量的现代化仪 器、新的方法引入到有机合成过程中，但全国大部分高 校基础有机实验教学所采用的还是旧版的有机化学实验 教材。这些教材是根据有机化学理论课程的内在逻辑和 有机化学技术体系的系统性而编写的，具有全面性（包 括了几乎所有的有机反应类型和有机化学实验所需的全 部技巧 ） 。但同时也存在一些缺陷：首先就是所包含的 实验太多 （ 一般约 80个 ）， 与有机化学实验的较短学时 数不符而无法全部开出；其次就是实验的独立性不强， 各个实验之间在理论内容和实验技能方面有严重 重叠， 导致教学时间和资源的浪费：再次，实验与实验之间缺 乏联系，这与实际化学过

7、程（包括化工生产、科学研 宄）中产物的合成需要多步来完成的情况不符合。而相 应带来的主要问题有浪费药品（每个实验的原料都需购 买）、环境污染（产品积累，必须向环境排放）、不利 于学生实践能力的提高和科研素养的培养。 2实验内容的改革 针对有机实验现有教材的不足以及现代科学技术对 人才培养的要求，汕头大学理学院化学系有机教研室开 展有机化学实验教学改革，主要就是根据实验课的功能 性和针对现行教材的弊病，建立一本新的实验教材。 传统的有机化学实验一般分为基本操作、性质实验 和合成实验三部分 2,其中较多时间花在基本操作和性质 实验上，不利于学生实践能力的提高。新的实验教学内 容对原来的课程进行重组

8、整合，采用新的三部分的教学 体系：先进行强化基本操作的实验，然后是多步骤的有 机合成实验，最后到综合实验。循序渐进，使学生的有 机化学实验技能和知识水平逐步提高。而以往教学内容 安排较多的性质验证实验则集中成一次设计性的未知物 鉴定实验，这样将单调的验证性实验变成探索性的设计 实验，既提高学生的学习兴趣，又收到预期教学效果。 2.1强化 基本操作技能的训练 基础实验可以训练学生的基本操作技能，提高学生的 动手能力，使其操作规范化，并养成良好的科学素养和实 验室工作习惯。这个部分主要分成：有机物物理性质测定， 包括熔点、沸点、折光率等内容；有机物分离、纯化技术，包 括蒸馏、重结晶、升华、萃取等。

9、而在实际的授课过程中， 有机物分离纯化和物理性质测定正好可以结合在一起来讲 授，如乙酰苯胺的重结晶及苯甲酸的升华产品，正好可以用 来给学生训练如何测定熔点，而工业酒精的蒸馏产物也可 *基金项目：汕头大学实验教改专项基金 2007。 作者：彭蓉，汕头大学实 验师，硕士。 年 1丨月下第 33期 _(总第 255期 ) 中教有技未装备 万方数据 134 彭蓉尹业高魯福身：大学有机化学实验教学改革的探索 实验教学 表 1 合成实验项目安排 实验名称 涉及的化合物类型 涉及的反应类型 所代表的实验技巧 环己醇制备环己烯、从环己烯制 备溴代环己烷、从环己醇制备环 己酮、从环己酮制备己二酸 从苯制备硝基苯

10、、从硝基苯制备 苯胺、从苯胺制备乙酰苯胺 乙酸乙酯的制备、乙酰乙酸乙酯 的制备、 4-苯基 -2-丁酮的制备 从茶叶中提取咖啡因 醇 、烯烃、卤代烃、 酮、羧酸 芳香化合物、硝基化 合物、胺、羧酸衍生 物（酸酐、酰胺 ） 酯 、多官能团化合物 天然化合物 醇 的消去、烯烃亲电加成、 醇的控制氧化、酮的氧化 苯的亲电取代、硝基化合 物的还原、有机胺的酰化 酯 化反应、羰基 cx上的 反应 回流反应、蒸馏、萃取、洗涤、中和、 破乳、分液、干燥、重结晶、脱色、 过滤、折光率、沸点及熔点的测定 回流反应、蒸馏、水蒸汽蒸馏、分馏、 萃取、洗涤、干燥、重结晶、折光率 测定、沸点及熔点测定 回流反应、蒸馏、

11、减压蒸馏、洗涤、 中和、破乳、分液、千燥、重结晶、 过滤、折光率和沸点的测定 萃取回流、蒸发、升华、熔点测定 以进行沸点和折光率的测定训练。通过这样的有机结合， 学生既提升了兴趣，更强化了基本操作技能，为以后的合成 实验和综合实验打下良好的基础。 2.2多步骤的有机合成实验 多步骤的有机合成实验通过精心选择实验内容，体 现完整性、绿色性、实践性的特点。 1) 完整性。编排的教材尽量涵盖完整的有机化合 物体系、反应类型和实验技巧，这样可以帮助学生对不 同类型的化合物的制备和性质有足够的了解（表 1)。此 外，在实验项目的选择上，力求在保持实验内容之间的 逻辑关系和整体完备性的基础上，加强各个实验

12、的独立 性，避免对相同实验内容和技能的重复。 2) 绿色性 3。绿色性首先体现在微型化上，即在 相同的实验方法、操作技术下，采用小容量仪器，减少 试剂用量进行试验。微型化有机实验具有安全、减少污 染、节约实验经费与时间等优点，是培养学生绿色环保 观念的成功途径之一。其次，实验项目的选择上具有绿 色性，把几个实验串成一个系列，前一个实验的产物 为下一个实验的起始物。这样既可以减少购买原料的支 出，又可以避免产物积累、丢弃所带来的环境污染。 3) 实践性。实践性在于注重实验与应用 现实之间 的相应性，包括实验内容与化工生产实际之间的对应性 和所训练的技能与生产现实需要之间的对应性 4。从内 容上看

13、，实验项目的选择上引入应用性实验。如从茶叶 中提取咖啡因，它主要用作中枢神经兴奋药，而 4-苯基 -2-丁酮的制备，它具有止咳、祛痰的作用，可以作为治 疗剂。此外，所设计实验步骤的连贯不仅加强所开设实 验之间的内部联系，而且使实验过程更接近生产和科学 研宄的实际情况。做这类多步骤的综合性实验训练时， 由于上个步骤的产物会直接影响下个步骤的反应成败， 所以学生在思想上更加高度重视，操作起来更加谨慎认 真，出现问题也能及时分析，认真总结经验教训，一般 都能达到满意的效果。 这种多步骤有机合成实验训练能提高学生分析问 题解决问题的能力，也能帮其巩固各类有机反应的机理 和各种官能团之间的相互转化的理论

14、知识。此外，在合 成实验和后面的综合实验环节中，鼓励学生不按照书本 的步骤按部就班地操作，而是充分发挥自己的主观能动 性，动手动脑，通过査阅有关文献及教师、学生之间的 讨论来设计出可行性的合成路线、装置及实验方案，这 有利于扩大学生的知识面，培养学生的创新精神。 2. 3综合实验 最后一个部分是综合实验环节，这个环节的特点 就是在实验中引入如核磁共振仪、质谱、傅立叶红外光 谱仪、紫外可见光谱仪等大型仪器来表征学生合成的产 品。比如乙酰二茂铁的制备实验中，二茂铁和乙酸酐的 反应产物存在单酰化和双酰化产物，还有没有反应的二 茂铁？通过柱色谱分离后得到的不同颜色的溶液，如何 来确定哪段溶液是自己所要

15、的产物？这就需要仪器来进 行表征。通过这种多谱表征产物，不仅使学生对现有的 大型仪器有了充分的了解和掌握，提高学生对现代分析 仪器的利用能力，而且进一步提高学生对合成产品的表 征认知，增强综合分析的能力。这种实验过程已经类似 于研宄生的科研学习过程，这就使科学研宄思想渗透于 早期的本科基础性的有机实验教学当中。 3结论 教学改革必须全面服务于创新能力和实践能力为核心 的素质培养，服务于人才质量的提高。教学实践证明，按照 上述改革进行的有机化学实验的教学，不但能顺利完成教 学大纲规定的教学要求，而且全面提高学生的实验操作技 术，增强环保意识，培养了学生的创新能力和科研分析能 力，使学生的综合素质

16、得到提高，取得良好的教学效果。 参考文献 1 南京大学大学化学实验教学组 .大学化学实验 M.北京 :高等教育出版社 ,1999:1. 2 赵健壮，符史良 .有机化学实验 M. 2版 .北京 :高等教育出版社 ,2007:21-151. 3 宋桂苓 绿色有机化学实验的探索和实践 J.实验室研究与探索 ,2006,25 (08): 989-991. 4 赵永丽，王涛 .大学有机化学实验教学改革的探索与尝试 J.商丘职业技术学院学报 ,2010,9(2):97-99. 年 11月下第 33期（总第 255期 万方数据 大学有机化学实验教学改革的探索 作者： 彭蓉 ， 尹业高 ， 鲁福身 ， Pen

17、g Rong, Yin Yegao, Lu Fushen 作者单位： 汕头大学理学院化学系广东汕头 515063 刊名 : 中国教育技术装备 英文干刊名： China Educational Technique & Equipment 年，卷 (期 ）： 2011 (33) I参考文献 (4条 ) 1. 南京大学大学化学实验教学组 大学化学实验 1999 2. 赵健壮 ;符史良 有机化学实验 2007 3. 宋桂苓 绿色有机化学实验的探索和实践 期刊论 文 -实验室研究与探索 2006(08) 4 4. 赵永丽 ;王涛 大学有机化学实验教学改革的探索与尝试 期刊论文 -商丘职业技术学院学报 2010(02) 本文链接： http:/