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1有機(jī)化學(xué)的內(nèi)涵
有機(jī)化學(xué)可以稱為碳化合物的化學(xué),是研究有機(jī)化合物的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、制備方法與應(yīng)用的科學(xué),它的研究主要包括:高選擇性反應(yīng),高效反應(yīng)、合成方法學(xué)、綠色合成、新合成方法、試劑、復(fù)雜天然產(chǎn)物的合成、組合化學(xué)。迄今大約有2000多萬(wàn)個(gè)化合物,其中絕大多數(shù)是有機(jī)化合物。有機(jī)化學(xué)學(xué)科的發(fā)展,揭示了構(gòu)成物質(zhì)世界的有機(jī)化合物分子以及有機(jī)分子轉(zhuǎn)化的規(guī)律,設(shè)計(jì)合成具有特定性能的有機(jī)分子。有機(jī)化學(xué)研究手段的發(fā)展經(jīng)歷了從手工操作到自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)化,從常量到超微量的過(guò)程。它能為的相關(guān)學(xué)科如生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)等的提供了理論、材料和技術(shù)。有機(jī)化學(xué)是一系列相關(guān)工程的基礎(chǔ),包括在環(huán)境工程的應(yīng)用。在能源、材料、信息、健康、環(huán)境等,在為推動(dòng)科技發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步、提高人類(lèi)生活質(zhì)量,改善人類(lèi)賴以生存的生態(tài)環(huán)境中發(fā)揮巨大作用。所以,有機(jī)化學(xué)是一門(mén)具有創(chuàng)新性的應(yīng)用學(xué)科,它的化學(xué)研究主要包括新型藥物、高效低毒農(nóng)藥、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的研究和開(kāi)發(fā);具有潛在光、電、磁等功能的有機(jī)分子的合成和有序組裝,進(jìn)行物理化學(xué)方法得到新型具有光電磁性能的分子材料。為了保證可持續(xù)發(fā)展,有機(jī)化學(xué)的研究方向天然有機(jī)化學(xué)方面、綠色有機(jī)方面研究,它還面臨著許多課題,在環(huán)境工程中,諸如環(huán)境中微量、超微量有機(jī)污染物的檢測(cè),有機(jī)污染物在環(huán)境中的反應(yīng)變化和遷移等都是有機(jī)化學(xué)的一個(gè)研究方向,也是一項(xiàng)極大的挑戰(zhàn)。
2有機(jī)化學(xué)在環(huán)境工程中的利弊分析
有機(jī)化學(xué)不僅在農(nóng)作物改良、醫(yī)療研究、食品工程方面發(fā)揮著重要作用,而且在日益突出的環(huán)境治理、環(huán)境保護(hù)的環(huán)境工程中得到廣泛的應(yīng)用,它的發(fā)展在污染治理和環(huán)境生物檢測(cè)等方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。生態(tài)環(huán)境問(wèn)題是一個(gè)多學(xué)科交叉的綜合性大課題,化學(xué)在環(huán)境工程中起著至關(guān)重要的作用,化學(xué)給人類(lèi)創(chuàng)造和維持了豐富多彩的物質(zhì)生活,提高人們的生活質(zhì)量。然而,人們要清醒的認(rèn)識(shí)到有機(jī)化學(xué)是一把雙刃劍,給人們提高生活質(zhì)量的同時(shí)也造成了一些污染,不得不注意。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,為了增產(chǎn)人們使用化肥、農(nóng)藥,這些物質(zhì)都是有機(jī)合成物質(zhì),對(duì)我們環(huán)境及人類(lèi)健康都造成嚴(yán)重影響。例如,六六六和DDT具有很強(qiáng)的殺蟲(chóng)效果,同時(shí)也極難分解化合物,在農(nóng)作物上大量的使用之后,它們不僅在土壤中殘留,也進(jìn)入了農(nóng)作物并通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體或牲畜體內(nèi),目前,人們意識(shí)到這個(gè)危害性,這種含氯的農(nóng)藥被禁止使用;室內(nèi)環(huán)境中,有機(jī)化學(xué)在室內(nèi)環(huán)境的影響,就是人們?cè)谑覂?nèi)裝修的裝飾材料的影響,人們忽略了一些新穎的建筑材料含有的有害成分釋放出來(lái)會(huì)給室內(nèi)環(huán)境能夠造成污染。比如:甲醛、氨氣、笨、油漆、各種膠粘劑、放水材料等,都是有機(jī)化合物,如不重視,對(duì)人的身體健康有巨大的危害。自然環(huán)境中,汽車(chē)尾氣的排放,汽車(chē)燃油是從石油的分餾、裂化等方式中得到的,正是有機(jī)化學(xué)的生成,有許多副產(chǎn)物,這些副產(chǎn)物對(duì)環(huán)境具有一定的破壞,因此,要控制化學(xué)副產(chǎn)物的產(chǎn)生,達(dá)到合理排放。雖然傳統(tǒng)有機(jī)化學(xué)影響了生態(tài)環(huán)境,但是也可以改善生態(tài)環(huán)境。例如:今天使用的煤轉(zhuǎn)化為清潔燃料,以減少在燃煤過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),甚至達(dá)到零排放污染。這種手段就是利用化學(xué)原理,將煤中的元素原子100%轉(zhuǎn)化成為人類(lèi)有益的有機(jī)產(chǎn)物。在環(huán)境保護(hù)上提高能源的利用率。因此,開(kāi)發(fā)綠色有機(jī)物對(duì)有機(jī)化學(xué)是一大挑戰(zhàn),有機(jī)化學(xué)就要擔(dān)當(dāng)起治理或減輕環(huán)境污染的重任。
3有機(jī)化學(xué)在環(huán)境工程中的具體應(yīng)用措施
3.1充分調(diào)查,選擇適宜的有機(jī)化學(xué)類(lèi)型
我國(guó)在改革開(kāi)放的三十多年中,經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展得到了顯著的進(jìn)步,但是,過(guò)于重視經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工業(yè)進(jìn)程的加快,沒(méi)有重視到化工業(yè)對(duì)自然環(huán)境造成的一定程度的污染和破壞。環(huán)境污染的污染源飛速增多,例如原油泄漏、燃煤煙塵、酸雨、汽車(chē)尾氣、溫室效應(yīng)、有機(jī)氯農(nóng)藥、環(huán)境致癌物、霧霾、煙霾等。因此,在運(yùn)用有機(jī)化學(xué)時(shí),首要的任務(wù)就是對(duì)環(huán)境所存在的污染源進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。通過(guò)取樣調(diào)查分析,明確污染源的類(lèi)型和數(shù)量,制定準(zhǔn)確的方案進(jìn)行化學(xué)物質(zhì)投放。做好對(duì)環(huán)境工程的調(diào)查,按要求選型可以應(yīng)用的有機(jī)化學(xué),這樣,就可以規(guī)避污染源種類(lèi)帶來(lái)的危害,使化學(xué)制劑更具針對(duì)性。
3.2建立實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,準(zhǔn)確把握有機(jī)化學(xué)的應(yīng)用時(shí)效
有機(jī)化學(xué)在環(huán)境工程的應(yīng)用上,需要從多方面進(jìn)行考量。有機(jī)化學(xué)在不同的環(huán)境治理上有不同的特殊要求和局限性。環(huán)境科學(xué)問(wèn)題是一項(xiàng)長(zhǎng)期的任務(wù),需要環(huán)境科學(xué)人員堅(jiān)持動(dòng)態(tài)觀察的工作方法。根據(jù)各地區(qū)污染情況的差異,環(huán)境科學(xué)部門(mén)要建立實(shí)驗(yàn)機(jī)制,通過(guò)對(duì)有機(jī)化學(xué)的認(rèn)識(shí)了解,采用實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)組合,在實(shí)驗(yàn)中得出有效的結(jié)論。有機(jī)化學(xué)在環(huán)保上的應(yīng)用需要更加謹(jǐn)慎,以有利于與環(huán)境維護(hù)為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。
3.3發(fā)展綠色化學(xué),保障環(huán)保效果明顯
從環(huán)境工程工業(yè)發(fā)展來(lái)看,綠色化學(xué)是有機(jī)化學(xué)應(yīng)用于環(huán)保的進(jìn)步。綠色化學(xué)采用綠色技術(shù),旨在提高廢物的利用率,降低廢物的數(shù)量和毒性。綠色化學(xué)是化工也革命性的變化,能夠繼續(xù)推進(jìn)綠色能源工業(yè),綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展。有機(jī)化學(xué)在應(yīng)用過(guò)程中,需要從技術(shù)角度和專業(yè)化角度進(jìn)行分析,通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論,通過(guò)結(jié)論推廣產(chǎn)生良好的環(huán)境治理效應(yīng)。
4結(jié)語(yǔ)
關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué) 課程 教學(xué) 化工
中圖分類(lèi)號(hào):G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-3973 (2010) 07-164-02
有機(jī)化學(xué)作為中職學(xué)校化工學(xué)生的必修課,其教學(xué)質(zhì)量的好壞直接影響后續(xù)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)。提高有機(jī)化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量,對(duì)于培養(yǎng)高素質(zhì)化工人才具有重要意義。近幾年,地區(qū)各部門(mén)對(duì)化工行業(yè)的投入在與日俱增,化工行業(yè)在地區(qū)越來(lái)越受到了重視。在這樣一片大好前景下,我校根據(jù)就業(yè)市場(chǎng)的需求不斷的對(duì)教學(xué)及課程上進(jìn)行改良和創(chuàng)新,希望能培養(yǎng)出更多符合化工企業(yè)要求的合格人才。我校在2004年就已經(jīng)著手進(jìn)行一系列的程創(chuàng)新和教學(xué)改革。其中,有機(jī)化學(xué)是化工分析專業(yè)一門(mén)必修的化學(xué)基礎(chǔ)課程。化工專業(yè)學(xué)生學(xué)好有機(jī)化學(xué)對(duì)于后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)具有非常重要的意義,現(xiàn)將教學(xué)過(guò)程中一些經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)總結(jié)如下,希望能對(duì)以后的工作有所促進(jìn):
1學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)課程的目的
在接觸本課程之前,我校化工分析專業(yè)三年制中專學(xué)生已經(jīng)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了《基礎(chǔ)化學(xué)》、《無(wú)機(jī)化學(xué)》等重要的化學(xué)基礎(chǔ)課程,對(duì)于化學(xué)學(xué)科的理論體系已經(jīng)有了初步認(rèn)識(shí)。針對(duì)化工分析專業(yè)的專業(yè)實(shí)用性特點(diǎn),后續(xù)的有機(jī)化學(xué)作為一門(mén)理論與實(shí)驗(yàn)并重的課程,使學(xué)生在學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)上,比較系統(tǒng)地獲得有機(jī)化學(xué)的基本理論、基本知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)技能及學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的基本思想和方法,為進(jìn)一步學(xué)好后續(xù)專業(yè)課程打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),也使學(xué)生能根據(jù)今后工作的需要,進(jìn)一步學(xué)習(xí)和鉆研與化工分析專業(yè)發(fā)展密切相關(guān)的有機(jī)化學(xué)方面知識(shí)。 尤其是學(xué)生在完成一系列實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的過(guò)程中既可以不斷提高自身的創(chuàng)新意識(shí)和操作技能,又能夠進(jìn)一步鞏固本課程理論知識(shí),在理論與實(shí)踐相結(jié)合的基礎(chǔ)上努力做到融會(huì)貫通。
我國(guó)中職學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)由服務(wù)型人才正在向創(chuàng)新型人才轉(zhuǎn)變,對(duì)于化工專業(yè)的學(xué)生來(lái)講,有機(jī)化學(xué)是一門(mén)重要的基礎(chǔ)專業(yè)課程,它是后兩年開(kāi)設(shè)的專業(yè)課知識(shí)體系的基礎(chǔ),我校在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中注重靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、提高分析和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng),達(dá)到進(jìn)一步提高綜合運(yùn)用知識(shí)能力的目的,讓學(xué)生用思維來(lái)分析、判斷,依靠自己的推理得到結(jié)論提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著重要作用。
2課程設(shè)置結(jié)構(gòu)
按職業(yè)教育的要求,理論教學(xué)要遵循“必需、夠用”原則,要加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng),加強(qiáng)實(shí)踐性環(huán)節(jié)的教學(xué)。我校有機(jī)化學(xué)總學(xué)時(shí)數(shù)為128學(xué)時(shí),每周8學(xué)時(shí),理論學(xué)時(shí)80學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)48學(xué)時(shí),理論課時(shí)和實(shí)踐性環(huán)節(jié)的課時(shí)比例達(dá)到5:3。在課程結(jié)束時(shí)還設(shè)有專門(mén)的實(shí)驗(yàn)操作考試。學(xué)生的總成績(jī)由每次實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)、操作考試成績(jī)以及理論考試成績(jī)按比例總合而成。本課程設(shè)置的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括:苯和甲苯的性質(zhì)、醛和酮的性質(zhì)與鑒別、己二酸的制取等。
3該課程的教學(xué)效果
我在有機(jī)化學(xué)的教學(xué)實(shí)踐中不斷探索與實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)學(xué)生經(jīng)過(guò)系統(tǒng)學(xué)習(xí),他們的邏輯思維能力有明顯的提高。具體可以表現(xiàn)在:
例如有機(jī)同系物的教學(xué),為學(xué)生樹(shù)立物質(zhì)的量變引起質(zhì)變的觀點(diǎn),提供了極好的條件。因?yàn)?有機(jī)物的每一個(gè)同系列中,每?jī)蓚€(gè)化合物在分子組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2,隨著CH2數(shù)目的增加,碳鏈逐漸增長(zhǎng),同系列中各物質(zhì)的性質(zhì)和狀態(tài)也發(fā)生著有規(guī)律的遞變。各類(lèi)有機(jī)物間相互轉(zhuǎn)化的知識(shí),有助于學(xué)生進(jìn)一步樹(shù)立物質(zhì)間聯(lián)系、運(yùn)動(dòng)與發(fā)展的觀點(diǎn)。而且同分異構(gòu)體的推導(dǎo),有機(jī)物的命名、合成、鑒別、推斷等對(duì)學(xué)生的邏輯思維能力的培養(yǎng)有積極的作用。
其次,有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備過(guò)程也是思維能力的訓(xùn)練。做實(shí)驗(yàn)前一星期,我會(huì)提前將本次實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容告訴給學(xué)生。在進(jìn)行每次實(shí)驗(yàn)之前學(xué)生都有充足的時(shí)間預(yù)習(xí)本次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容以及操作步驟。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中涉及的理論知識(shí),學(xué)生可以有針對(duì)性的查找相對(duì)應(yīng)的理論教材,這種預(yù)習(xí)過(guò)程也是對(duì)以往所學(xué)知識(shí)的鞏固與加強(qiáng)。常使學(xué)生感到新鮮和有趣,勢(shì)必能起到激發(fā)他們的求知欲望和學(xué)習(xí)興趣的作用此外,在每次實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),任課教師都會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)中的重點(diǎn)內(nèi)容和注意事項(xiàng)作提醒,幫助學(xué)生更好的掌握實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該出現(xiàn)的現(xiàn)象及可能出現(xiàn)的問(wèn)題。
本課程實(shí)驗(yàn)中的使用的大部分儀器設(shè)備是建立在學(xué)生已經(jīng)完成的《基礎(chǔ)化學(xué)》、《無(wú)機(jī)化學(xué)》及等課程彼此聯(lián)系的知識(shí)點(diǎn)上,所以通過(guò)有機(jī)化學(xué)的實(shí)驗(yàn)課,學(xué)生們經(jīng)歷的是一個(gè)溫故而知新的過(guò)程,對(duì)他們?cè)兄R(shí)的融會(huì)貫通會(huì)有很大的幫助。此外,在有機(jī)化學(xué)的理論考試中,我們也會(huì)考察學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)中的一些知識(shí)點(diǎn)以及注意事項(xiàng)的掌握情況,促使一些對(duì)實(shí)驗(yàn)原理不求甚解的學(xué)生能認(rèn)真復(fù)習(xí),也可以使學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真的同學(xué)脫穎而出。對(duì)于能認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,獨(dú)立寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告的同學(xué)而言,他們并不需要再花費(fèi)許多時(shí)間復(fù)習(xí)準(zhǔn)備理論考試也能順利通過(guò)考核,通過(guò)有機(jī)化學(xué)的課程學(xué)習(xí),學(xué)生逐步獲得必需的有機(jī)化學(xué)基本理論、基本知識(shí)和基本技能,這對(duì)我?;し治鰧I(yè)學(xué)生以后課程的學(xué)習(xí)及工作打下良好的基礎(chǔ)。
4對(duì)有機(jī)化學(xué)課程所做改革
(1)樹(shù)立教學(xué)目標(biāo),優(yōu)化教學(xué)課堂:明確教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)成功的前提,它直接影響教學(xué)效率,只有教與學(xué)的目標(biāo)明確,教學(xué)才能成為雙方自覺(jué)地追求,教學(xué)雙方才能有效地配合,使學(xué)生能真正融入有機(jī)化學(xué)教學(xué)中。有機(jī)化學(xué)內(nèi)容復(fù)雜,只有選好教材,研究比較各類(lèi)教材的特點(diǎn),博采眾長(zhǎng),取其精華,按照學(xué)科邏輯和特點(diǎn),精心組織教學(xué)內(nèi)容,才可化解這一矛盾,提高教學(xué)質(zhì)量,同時(shí)給學(xué)生指定參考書(shū),對(duì)每一種參考書(shū)的特點(diǎn)加以介紹,以便于生根據(jù)個(gè)人實(shí)際情況選用。此外必須改革教學(xué)方法和手段,采用新型、靈活多樣的教學(xué)方式,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,開(kāi)拓學(xué)生的視野和擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面。
(2)加大實(shí)驗(yàn)投入:由于有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等化學(xué)課程是工業(yè)分析與檢驗(yàn)專業(yè)學(xué)生重要的基礎(chǔ)課程,學(xué)校在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心化學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的投入上非常支持。除了更新大批舊設(shè)備,學(xué)校近幾年還投入了大量資金支持實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買(mǎi)藥品和新型的實(shí)驗(yàn)儀器。例如:電子天平、原子吸收光譜儀等。這些設(shè)備使用方便、記錄數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,大大提高了儀器的使用效率,也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;此外加大學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室知識(shí)的培訓(xùn),實(shí)驗(yàn)室全天向?qū)W生開(kāi)放,讓學(xué)生可以隨時(shí)到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)實(shí)際操作能力,加深對(duì)有機(jī)化學(xué)知識(shí)的理解,同時(shí)讓學(xué)生參與管理實(shí)驗(yàn)室,使學(xué)生既有實(shí)驗(yàn)任務(wù),也有管理責(zé)任,讓實(shí)驗(yàn)室成為知識(shí)運(yùn)用、知識(shí)融合、知識(shí)創(chuàng)新的基地。
(3)改進(jìn)傳統(tǒng)的考試方法:原有的考試重分?jǐn)?shù)、輕能力,不能適應(yīng)當(dāng)前素質(zhì)教育的形勢(shì),只注重了抓結(jié)果、重一時(shí),而放棄了對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)漫長(zhǎng)過(guò)程的監(jiān)控、管理和引導(dǎo),不利于技術(shù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng),因此,我減少了以再現(xiàn)書(shū)本知識(shí)為主的考試內(nèi)容,加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生理解知識(shí),應(yīng)用知識(shí),特別是綜合、創(chuàng)造性地應(yīng)用知識(shí)能力的考核。這樣的考試,可使學(xué)生思維活躍,更易激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力,避免學(xué)生死記硬背、考時(shí)抄襲等不良行為的發(fā)生,承認(rèn)學(xué)生的個(gè)性差異,尊重學(xué)生的天性與特長(zhǎng),因材施教,使學(xué)生在學(xué)習(xí)內(nèi)容和要求上有選擇的余地,能充分發(fā)揮每名學(xué)生的潛能,從而讓學(xué)生不再把有機(jī)化學(xué)課程的學(xué)習(xí)考試當(dāng)作一個(gè)沉重的負(fù)擔(dān)。
(4)制作多媒體課程教學(xué)課件:有機(jī)化學(xué)課程內(nèi)容多、難點(diǎn)多、抽象、靈活,學(xué)習(xí)難度大,為了深化教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率,我們對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)的操作演示部分制作出多媒體教學(xué)課件,幫助學(xué)生能更為直觀的理解和掌握實(shí)驗(yàn)中的重點(diǎn)問(wèn)題。此外利用多媒體的交互性和圖文聲像并茂的媒體特點(diǎn),將抽象的概念和理論以形象的、易于接受的形式展現(xiàn)給學(xué)生。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性,增強(qiáng)理解和記憶,突破難點(diǎn)、突出重點(diǎn),提高教學(xué)效率。
(5)精選教材,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容:教學(xué)內(nèi)容直接反映了教學(xué)目的和人才培養(yǎng)目標(biāo),是教育創(chuàng)新的核心。教材是教學(xué)內(nèi)容的載體,好的教材是教學(xué)質(zhì)量的基本保證。有機(jī)化學(xué)內(nèi)容豐富、理論深刻、實(shí)踐性強(qiáng),必須根據(jù)不同專業(yè)、不同層次的教學(xué)要求自編教材,在強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),及時(shí)引入與現(xiàn)代科學(xué)關(guān)系密切的有機(jī)化學(xué)新成果、新技術(shù)、新方法。將有機(jī)化學(xué)經(jīng)典理論與學(xué)科前沿發(fā)展相結(jié)合,保證教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)性和先進(jìn)性。
(6)密切聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際,擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面:有機(jī)化學(xué)與人類(lèi)生產(chǎn)生活關(guān)系密切。廣泛運(yùn)用周?chē)膶?shí)際事例,有助于學(xué)生建立概念。我們還把身邊的化學(xué)物質(zhì)、生活中的化學(xué)引入課堂,例如瘦肉精對(duì)人體的危害、中毒后的癥狀和處理措施;通過(guò)不斷地將新知識(shí)和生活中的化學(xué)引人有機(jī)課堂教學(xué),開(kāi)闊了學(xué)生視野,使他們覺(jué)得化學(xué)就在自己身邊,課堂的知識(shí)與自身息息相關(guān),從而對(duì)所學(xué)內(nèi)容留下了深刻的印象,提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),為日后成為合格化工技術(shù)人員奠定了基礎(chǔ),為了順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,我們要用與時(shí)俱進(jìn)的態(tài)度不斷完善有機(jī)化學(xué)課程的內(nèi)容,幫助學(xué)生提高自身的綜合競(jìng)爭(zhēng)能力,從而更好地培養(yǎng)出對(duì)化工企業(yè)能做出貢獻(xiàn)的優(yōu)良人才。
(7)提高學(xué)生積極性,增強(qiáng)學(xué)習(xí)自主性:愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)“興趣是最好的老師”,興趣是學(xué)生學(xué)好有機(jī)化學(xué)的直接動(dòng)力之一,首先結(jié)合本學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)和發(fā)展方向,展現(xiàn)有機(jī)化學(xué)在化工技術(shù)領(lǐng)域中研究與應(yīng)用的前景,這樣可以幫助學(xué)生樹(shù)立良好的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī);此外把課程制作成多媒體,圖文并茂的講課,就可以使教學(xué)內(nèi)容變得生動(dòng)形象,靈活運(yùn)用各種教學(xué)法.要運(yùn)用啟發(fā)式教育理論為指導(dǎo),采用啟發(fā)式、討論式教學(xué)方法,不光可以幫助老師從重復(fù)性的勞動(dòng)中解放出來(lái),而且對(duì)同學(xué)聽(tīng)講也是一種吸引;同時(shí)也可以介紹有機(jī)化合物在生產(chǎn)、生活中的廣泛應(yīng)用,以及它對(duì)生產(chǎn)、生活起著重要作用,同時(shí)通過(guò)大量生動(dòng)形象的圖片、事例來(lái)反映有機(jī)化學(xué)世界的奇妙,先引起學(xué)生的關(guān)注,激發(fā)學(xué)生的求知欲,讓學(xué)生帶著問(wèn)題學(xué)習(xí),帶著興趣學(xué)習(xí),自然激發(fā)學(xué)習(xí)需求和興趣,形成“教與學(xué)”的和諧發(fā)展,使學(xué)生學(xué)會(huì)求知,學(xué)會(huì)創(chuàng)新。
5結(jié)語(yǔ)
有機(jī)化學(xué)作為化工專業(yè)的基礎(chǔ)課程具有重要作用,本文對(duì)有機(jī)化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的一些經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)進(jìn)行了總結(jié),說(shuō)明了靈活運(yùn)用各種教學(xué)方法,借助現(xiàn)代化的教學(xué)手段,提高學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)的積極性,必定可以大大加深學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解,改善課堂效果,提高教學(xué)質(zhì)量。實(shí)踐表明,這套教改方案突出了基礎(chǔ)性、實(shí)踐性和創(chuàng)新性, 使學(xué)生能系統(tǒng)掌握有機(jī)化學(xué)知識(shí)體系,通過(guò)將有機(jī)化學(xué)機(jī)理與具體反應(yīng)結(jié)合起來(lái),增強(qiáng)學(xué)生對(duì)有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì),有利于學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:有機(jī)化學(xué);教學(xué);改革;創(chuàng)新
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)44-0122-02
有機(jī)化學(xué)(Organic Chemistry)是化學(xué)的一個(gè)重要組成部分,它是研究有機(jī)化合物的來(lái)源、組成、結(jié)構(gòu)、制備、性質(zhì)、功能、應(yīng)用以及相關(guān)理論和方法學(xué)的科學(xué)。有機(jī)化合物與人類(lèi)的日常生活密切相關(guān),因而有機(jī)化學(xué)是許多學(xué)科的重要基礎(chǔ),有機(jī)化學(xué)課程是化學(xué)、化工、環(huán)境、輕工、生物、農(nóng)學(xué)、林學(xué)、制藥、動(dòng)物科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等學(xué)科專業(yè)的一門(mén)重要基礎(chǔ)課程,是構(gòu)成理、工、農(nóng)、醫(yī)類(lèi)大學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)鏈的重要組成部分,對(duì)學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)和教學(xué)質(zhì)量的提高起著至關(guān)重要的作用。作為綜合性大學(xué)的廣西大學(xué),每年為化學(xué)類(lèi)、化工類(lèi)、輕工與食品類(lèi)、農(nóng)學(xué)類(lèi)、林學(xué)類(lèi)、生命科學(xué)類(lèi)、動(dòng)物科學(xué)類(lèi)、環(huán)境類(lèi)、材料類(lèi)等20多個(gè)專業(yè)共1600多學(xué)生開(kāi)設(shè)有機(jī)化學(xué)課程。按理科、工科和農(nóng)科三種模式進(jìn)行課程設(shè)計(jì)和教學(xué),理、工、農(nóng)的理論教學(xué)學(xué)時(shí)分別為114、57、60,實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)分別為126、42、30,總學(xué)時(shí)分別為240、99、90。每年學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)課程的理科類(lèi)學(xué)生約110人,工科類(lèi)學(xué)生約750人,農(nóng)科類(lèi)學(xué)生約760人。近年來(lái),在“211工程建設(shè)”和“中西部高校提升綜合實(shí)力計(jì)劃”的推動(dòng)下,我們加大了對(duì)有機(jī)化學(xué)課程教學(xué)的改革與創(chuàng)新力度,在師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)手段和教學(xué)方法改革、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與教材建設(shè)、教學(xué)改革研究等方面做了很多工作,取得了一些成績(jī),進(jìn)一步提高了教學(xué)質(zhì)量,使這門(mén)廣西高校省級(jí)精品課程一直煥發(fā)出生機(jī)與活力。
一、師資隊(duì)伍建設(shè)
師資隊(duì)伍是課程建設(shè)的根本。近年來(lái),采取引進(jìn)與培養(yǎng)相結(jié)合、學(xué)歷培養(yǎng)與教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合、教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合、教學(xué)與科研相結(jié)合、青年教師導(dǎo)師制等多種方式,加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè),加強(qiáng)青年教師的培養(yǎng),建立了一支年齡、職稱、學(xué)歷結(jié)構(gòu)合理、教學(xué)與科研相結(jié)合的高素質(zhì)教師隊(duì)伍。目前有機(jī)化學(xué)課程組有教師16人,其中教授6人,副教授8人,博士生導(dǎo)師2人,碩士生導(dǎo)師11人,博士11人。
二、教學(xué)手段和教學(xué)方法改革
為了配合有機(jī)化學(xué)精品課程建設(shè),課程組于2005年自制了三套分別與理、工、農(nóng)科教學(xué)模式及其教材相符合的多媒體教學(xué)課件,并全面推廣使用,在使用中不斷改進(jìn)和完善。多媒體的使用改變了傳統(tǒng)的“黑板+粉筆”的教學(xué)方式,大大減輕了教師的教學(xué)負(fù)擔(dān),增加了教學(xué)信息量,使教學(xué)內(nèi)容更加直觀、生動(dòng),易于理解和掌握,改善了教學(xué)效果,進(jìn)一步提高了教學(xué)質(zhì)量。此外,在教學(xué)過(guò)程中注意合理使用教學(xué)模型,使有機(jī)化學(xué)中的某些抽象概念和空間結(jié)構(gòu)形象化。
多年來(lái),課程組從國(guó)內(nèi)外購(gòu)買(mǎi)了足夠的有機(jī)化學(xué)教學(xué)模型。實(shí)踐證明,教學(xué)模型在分子結(jié)構(gòu)、立體化學(xué)的課堂講解中取得了積極的教學(xué)效果,豐富了有機(jī)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容,活躍了課堂氣氛,培養(yǎng)了學(xué)生的形象思維能力,同時(shí)也加深了學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)知識(shí)的理解。此外,還建立了具有自身特色的《有機(jī)化學(xué)》課程專用網(wǎng)頁(yè),將課程簡(jiǎn)介、師資隊(duì)伍、教學(xué)大綱、教學(xué)課件、教學(xué)視頻等課程教學(xué)資源放在網(wǎng)上,使師生逐步學(xué)會(huì)了使用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)輔助教學(xué),使學(xué)生能夠最大限度地提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)興趣。
在教學(xué)方法方面主要做了以下改革:(1)善于應(yīng)用啟發(fā)式教學(xué)法,用問(wèn)答串聯(lián)教學(xué)過(guò)程,增強(qiáng)教學(xué)互動(dòng),活躍課堂氣氛,使學(xué)生集中注意力,并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。(2)教學(xué)中強(qiáng)調(diào)化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、反應(yīng)與機(jī)理以及反應(yīng)與合成等的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)歸納和總結(jié),教會(huì)學(xué)生用機(jī)理串聯(lián)和記憶有機(jī)化學(xué)內(nèi)容,避免死記硬背有機(jī)化學(xué)知識(shí),從根本上理解并掌握有機(jī)化學(xué)的精髓,提高學(xué)習(xí)效率。(3)全面實(shí)施課程改革,以考核方式的改革帶動(dòng)教學(xué)方法的改革,將平時(shí)成績(jī)的比例由30%提高到40%~50%,增加討論課和期中考試,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與教材建設(shè)
有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)也采用理科、工科、農(nóng)科三種模式,理科實(shí)驗(yàn)為獨(dú)立設(shè)課,有規(guī)范的評(píng)分法,按模塊給分。實(shí)驗(yàn)安排既注重基本技能的訓(xùn)練,又強(qiáng)調(diào)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),采取分級(jí)進(jìn)行、逐步提高的原則。一級(jí)是基本操作技能訓(xùn)練和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)(理、工、農(nóng)均開(kāi)課),二級(jí)是綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)(理科開(kāi)課),三級(jí)是開(kāi)放實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),使學(xué)生的認(rèn)識(shí)和實(shí)踐能力得到逐步提高。尤其是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),允許學(xué)生在教師的指導(dǎo)下通過(guò)查閱資料獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),學(xué)生對(duì)此非常感興趣,收到了良好的教學(xué)改革效果。
在多年使用蘭州大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)主編的《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》和周科衍、高占先主編的《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》的基礎(chǔ)上,總結(jié)多年來(lái)在有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方面的教學(xué)改革成果,并結(jié)合本課程多模式教學(xué)的特點(diǎn),課程組組織編寫(xiě)了《有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)》[1]教材,2005年由華東理工大學(xué)出版社出版并投入使用,取得了很好的教學(xué)效果,深受師生歡迎。該教材獲得第二屆(2006年)廣西高校優(yōu)秀教材二等獎(jiǎng),現(xiàn)正在修訂,準(zhǔn)備出版第二版。理論教學(xué)方面,理科選用獲國(guó)家教委優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)的胡宏紋院士主編的《有機(jī)化學(xué)》(上、下冊(cè))(已是第四版)。工科長(zhǎng)期使用徐壽昌教授主編的《有機(jī)化學(xué)》;農(nóng)科在長(zhǎng)期使用宋光泉教授主編的《新編有機(jī)化學(xué)》的基礎(chǔ)上,針對(duì)工科和農(nóng)科類(lèi)學(xué)生學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)課程的需要,研究和吸納國(guó)內(nèi)外經(jīng)典教材的優(yōu)點(diǎn),并結(jié)合教師們多年來(lái)積累的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和取得的教改成果,2009年課程組組織編寫(xiě)了工科與農(nóng)科通用的《有機(jī)化學(xué)》教材,并于2010年7月由化學(xué)工業(yè)出版社出版發(fā)行,已于2010年9月開(kāi)始在本科教學(xué)中使用,效果良好。2016年3月已出版第二版[2]。
四、教學(xué)改革研究
有機(jī)化學(xué)課程于2004年成為廣西大學(xué)校級(jí)重點(diǎn)課程,2006年成為廣西大學(xué)校級(jí)精品課程,2007年獲得廣西高校省級(jí)精品課程,且多年來(lái)堅(jiān)持開(kāi)展教學(xué)改革研究,發(fā)表相關(guān)教學(xué)研究論文30余篇。2008年獲得廣西大學(xué)優(yōu)秀教學(xué)成果三等獎(jiǎng)(有機(jī)化學(xué)精品課程建設(shè)的探索與實(shí)踐);2010年獲得年廣西大學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革成果二等獎(jiǎng)(基礎(chǔ)有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探);2012年獲得廣西大學(xué)“課改示范課程”和“資源共享課程”的立項(xiàng);2012年《有機(jī)化學(xué)》(第二版)教材建設(shè)獲得廣西大學(xué)“十二五”第一批教材建設(shè)的重點(diǎn)立項(xiàng);2014年主持完成廣西高等教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目(在研究生助教協(xié)助下的有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)課程的改革與實(shí)踐);2016年獲得廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目(PBL與LBL相結(jié)合的教學(xué)模式在有機(jī)化學(xué)課程改革中的探索與實(shí)踐)。
五、其他
多年來(lái),我們還在有機(jī)化學(xué)教學(xué)過(guò)程中作了如下嘗試,取得了良好的效果:(1)在教學(xué)中適當(dāng)補(bǔ)充一些有機(jī)化學(xué)的新反應(yīng)、新發(fā)現(xiàn)和前沿內(nèi)容,使學(xué)生能及時(shí)了解有機(jī)化學(xué)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài),擴(kuò)大知識(shí)面。(2)在教學(xué)中引入適當(dāng)?shù)挠⑽闹R(shí),如化合物的英文名稱、一些重要的基本概念和化學(xué)反應(yīng)的英文表達(dá),為雙語(yǔ)教學(xué)打下基礎(chǔ)。(3)將自己的科研成果適當(dāng)融入到相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容中,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)理論與實(shí)際相結(jié)合,如段文貴教授將其科研團(tuán)隊(duì)多年來(lái)在天然產(chǎn)物生物活性化合物的合成研究方面取得的一些成果[3-6]應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)教學(xué)中,得到了學(xué)生的良好評(píng)價(jià)。(4)將一些著名高校和科研院所歷年的《有機(jī)化學(xué)》研究生入學(xué)考試試題引入到每章的課內(nèi)練習(xí)中,為學(xué)生的考研打下基礎(chǔ),并起到引領(lǐng)學(xué)生考研的作用。(5)鼓勵(lì)學(xué)生積極參加國(guó)家級(jí)和省級(jí)“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”,走進(jìn)教師的科研室從事項(xiàng)目研究,開(kāi)闊視野,提高動(dòng)手能力。
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關(guān)鍵詞:非金屬有機(jī)催化劑 有機(jī)化學(xué)反應(yīng) 應(yīng)用過(guò)程
催化劑的使用十分廣泛,特別是在有機(jī)合成化學(xué)與化工中廣泛使用。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn),催化過(guò)程生產(chǎn)的新型催化劑起到的催化工藝效果引起了化學(xué)工業(yè)革命的創(chuàng)新,這也是大多數(shù)現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)產(chǎn)品的研制成功重要關(guān)鍵所在。金屬有機(jī)催化劑在有機(jī)催化劑中有著重要的作用,但是正是因?yàn)樗鼛?dòng)了非金屬有機(jī)催化劑的大力發(fā)展。非金屬有機(jī)催化劑更是激發(fā)了無(wú)數(shù)化學(xué)研究者的無(wú)限興趣。促使無(wú)數(shù)的非金屬有機(jī)催化反應(yīng)更多的應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中。
一、非金屬有機(jī)催化劑在有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用
縱觀現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)的發(fā)展歷程,催化劑成為一種發(fā)展過(guò)程中必不可少的必需品。它是一種在化學(xué)反應(yīng)里不改變化學(xué)平衡的狀態(tài),卻能適時(shí)的催化反應(yīng)物的化學(xué)反應(yīng)速率,并且其自身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均為發(fā)生任何改變的物質(zhì)。非金屬有機(jī)催化劑被廣泛的應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中,并通過(guò)其特有的反應(yīng),顯現(xiàn)出獨(dú)特的化學(xué)原理。
(一)松香酯化催化劑的應(yīng)用
作為自然界極為豐富的一種天然樹(shù)脂,松香主要分為脂松香、木松香和浮油松香三種。松香特有的抗腐蝕、絕緣好、粘合性等特性,被廣泛的運(yùn)用于食品制作行業(yè)、電子產(chǎn)業(yè)以及膠念劑工業(yè)等領(lǐng)域。但是研究發(fā)現(xiàn),松香本身具有著易氧化、熱穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)嚴(yán)重妨礙了在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用,因此學(xué)者通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)適當(dāng)?shù)母淖兯上愕男阅?,?lái)人為的賦予其各種優(yōu)良的特性,使其更好的服務(wù)于各個(gè)領(lǐng)域的工作。
(二)環(huán)加成反應(yīng)
環(huán)加成反應(yīng)涉及活化中間體的價(jià)電子重組,通過(guò)熱反應(yīng)和光反應(yīng)激發(fā)分子來(lái)提供所需要的能量,并且不會(huì)涉及其他試劑,如果在此過(guò)程中,反應(yīng)物和產(chǎn)物分子對(duì)光和熱含有敏感的基團(tuán),環(huán)加成反應(yīng)則不能得到充分的應(yīng)用。
(三)氰化氫的反應(yīng)
非金屬有機(jī)催化劑的應(yīng)用過(guò)程中,氰化氫對(duì)亞胺的不對(duì)稱加成是一個(gè)非常重要的反應(yīng),通過(guò)水解將會(huì)得到具有光活性的氨基酸,在此過(guò)程中未產(chǎn)生不對(duì)稱產(chǎn)物,經(jīng)過(guò)實(shí)質(zhì)性的研究發(fā)現(xiàn),是苯甲醛亞胺中的N原子特有的堿性導(dǎo)致氰化氫過(guò)程不發(fā)生質(zhì)子的轉(zhuǎn)移,經(jīng)過(guò)催化劑將咪唑部分與胍基進(jìn)行轉(zhuǎn)換之后,才取得了具有突破性的進(jìn)展,因此在特定的溫度之下,使得N-二苯甲基亞胺的氫氰化產(chǎn)物α氨基腈有非常高的收率和對(duì)映選擇性。
二、非金屬有機(jī)催化劑的未來(lái)趨勢(shì)
工業(yè)發(fā)達(dá)的現(xiàn)代社會(huì),人類(lèi)對(duì)非金屬有機(jī)化研究希望得到更多的突破,因?yàn)樘嗟目茖W(xué)家看到了非金屬有機(jī)催化劑在工業(yè)上的發(fā)展前景。有機(jī)催化劑之前也存在著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。比如叔膦既是金屬有機(jī)催化劑的配體又是非金屬催化劑。又比如酶的特性和催化機(jī)理與有些非金屬有機(jī)催化劑非常相似。在不對(duì)稱的合成中,非金屬有機(jī)催化劑展現(xiàn)出了超高的催化活性,它的這一特點(diǎn)或許會(huì)在以后更多的造福于人類(lèi)。
所以現(xiàn)在越來(lái)越多的各國(guó)科學(xué)家都在開(kāi)始注重非金屬有機(jī)催化劑在各類(lèi)有機(jī)反應(yīng)中的應(yīng)用,他們或許會(huì)在不遠(yuǎn)的未來(lái),將非金屬有機(jī)催化劑的優(yōu)勢(shì)在化工工業(yè)中發(fā)揮得淋漓盡致。
綜合非金屬有機(jī)催化劑具有容易操作和一些“綠色的”優(yōu)點(diǎn):
1.不一定需要金屬來(lái)引發(fā),不必?fù)?dān)心有毒金儺孤兜交肪常造成環(huán)境污染;
2.非金屬有機(jī)催化劑通常價(jià)格非常低廉,容易制備;
3.非金屬有機(jī)催化劑通常可以在濕溶劑或者空氣中進(jìn)行反應(yīng),不必用到苛刻的無(wú)水無(wú)氧條件;
4.非金屬有機(jī)催化劑容易從產(chǎn)物中分離和回收(例如:脯氨酸易溶于水,難溶于有機(jī)溶劑,利用此特點(diǎn)很容易從反映體系中分離。)
非金屬有機(jī)催化劑不但有優(yōu)點(diǎn),但是也有它的缺點(diǎn),如何綜合所有非金屬有機(jī)催化劑的優(yōu)點(diǎn),避免其缺點(diǎn),稱為今后發(fā)展的主要方向。而且,在今后的研究中,非金屬有機(jī)催化劑的研究也許會(huì)成為化工業(yè)發(fā)展研究中的重中之重。當(dāng)前研究發(fā)現(xiàn),反應(yīng)底物決定著大多數(shù)非金屬有機(jī)催化劑反應(yīng)的效果。底物的改變可以能直接導(dǎo)致的是反應(yīng)效果大大下降。所以把非金屬有機(jī)催化劑變得更具有普遍適用性,仍然是化學(xué)研究中的重大問(wèn)題。例如:非金屬有機(jī)催化反應(yīng)中,一般非金屬有機(jī)催化劑使用量較大,反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng),要想提高催化劑的活性和催化劑的再利用率,需要用離子液體為溶劑,將催化劑固載化。所以目前科學(xué)家的研究方向是減少非金屬有機(jī)催化劑的使用量,提高非金屬有機(jī)催化劑的效率。這將對(duì)人類(lèi)的生態(tài)建設(shè),和人類(lèi)生命健康提供了又一強(qiáng)有力的工具。
三、結(jié)語(yǔ)
現(xiàn)代有機(jī)合成工業(yè)通過(guò)不斷的發(fā)展,隨之出現(xiàn)的催化劑種類(lèi)也不斷增多,作為重要的催化劑類(lèi)型,金屬有機(jī)催化劑備受關(guān)注,而相應(yīng)存在的非金屬有機(jī)催化劑更是占有舉足輕重的地位。非金屬有機(jī)催化劑的工藝不斷成熟,悄然的掀起了有機(jī)化學(xué)的重要革命,特別是通過(guò)實(shí)質(zhì)性的研究案例發(fā)現(xiàn),非金屬有機(jī)催化劑擁有良好的催化性能,漸漸成為其他催化劑的替代品,成為化學(xué)反應(yīng)催化劑中的主流,現(xiàn)代科技的蓬勃發(fā)展,使越來(lái)越多的催化劑應(yīng)用過(guò)程居于現(xiàn)代化學(xué)研究領(lǐng)域的前沿。
參考文獻(xiàn):
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[關(guān)鍵詞] 有機(jī)化學(xué);綠色化學(xué);無(wú)毒無(wú)害;有機(jī)溶劑
中圖分類(lèi)號(hào):TF046.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)20-0229-01
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步,我們的化工企業(yè)的數(shù)量也在日益增多,隨之而來(lái)的還有嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題。我們不能否認(rèn)化工企業(yè)的蓬勃發(fā)展對(duì)我們國(guó)家的國(guó)防、農(nóng)業(yè)工業(yè)以及醫(yī)學(xué)方面的發(fā)展都帶來(lái)了積極的影響,但環(huán)境污染變得越來(lái)越嚴(yán)重也是有目共睹的。在這種形勢(shì)下,就迫切要求我們對(duì)化工企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展做出重要改革,我們提出的改革主要是在化工企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)。
一、從含義和原理上對(duì)綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)做出初步了解
綠色有機(jī)化學(xué)的名稱形式并不是單一的,我們也可以將其稱之為無(wú)害有機(jī)化學(xué)、環(huán)境友好有機(jī)化學(xué)或者清潔有機(jī)化學(xué)。通俗來(lái)說(shuō),綠色有機(jī)化學(xué)合成的含義是指在進(jìn)行化學(xué)合成反應(yīng)的過(guò)程中,選用的選擇性和轉(zhuǎn)化率較高且無(wú)毒無(wú)害不對(duì)環(huán)境造成污染或造成極少污染的反應(yīng)原料,通過(guò)新開(kāi)發(fā)的合成反應(yīng)過(guò)程和方法,將合成反應(yīng)生成過(guò)程中的污染系數(shù)降到最低,且消耗最少的能源和資源就能夠完成合成反應(yīng)的具有前進(jìn)意義的有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)。通過(guò)應(yīng)用綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù),我們企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成的污染會(huì)降到最低程度,甚至有可能消失不見(jiàn)。
綠色化學(xué)的提出是為了解決應(yīng)用傳統(tǒng)化學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,綠色化學(xué)是對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)思維的創(chuàng)新和升華,綠色化學(xué)的研究?jī)?nèi)容是從多個(gè)方面進(jìn)行研究的,具體來(lái)說(shuō)研究?jī)?nèi)容主要有合成反應(yīng)的原料、合成反應(yīng)的條件、反應(yīng)的轉(zhuǎn)化條件以及以開(kāi)發(fā)綠色產(chǎn)品為目標(biāo),綠色化學(xué)反應(yīng)一定要區(qū)別于傳統(tǒng)化學(xué)反應(yīng),對(duì)環(huán)境不造成危害。綠色化學(xué)的理想狀態(tài)是在有機(jī)化學(xué)合成反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的產(chǎn)物是無(wú)毒無(wú)害的,通過(guò)對(duì)反應(yīng)物、催化劑和反應(yīng)介質(zhì)的控制能夠從根源上阻止污染物的產(chǎn)生。我們?cè)谶M(jìn)行綠色化學(xué)的時(shí)候要遵循以下幾個(gè)原則:第一,所選擇的反應(yīng)原料一定要是無(wú)毒無(wú)害的;第二,反應(yīng)一定要選取可再生資源來(lái)做原料;第三,要著重開(kāi)發(fā)研究的催化劑是新型的;第四,介質(zhì)研究不能單一,要設(shè)計(jì)不同的合成反應(yīng);第五,積極開(kāi)發(fā)研究新型的轉(zhuǎn)化方法;第六,所開(kāi)發(fā)研究的化學(xué)產(chǎn)品一定要有利于人類(lèi)的健康,更要對(duì)環(huán)境的安全有積極作用。
二、明確綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)的重要研究?jī)?nèi)容
我們要想將綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)很好地應(yīng)用到化工企業(yè)中,就要求我們必須弄清楚綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)所要研究的主要內(nèi)容,具體主要包括:第一,綠色有機(jī)化學(xué)合成是為了對(duì)我們目前的化學(xué)物開(kāi)發(fā)研究,使其變得對(duì)人們的身體健康有益,并且對(duì)環(huán)境友好不造成威脅。第二,通過(guò)對(duì)我們化學(xué)合成反應(yīng)的條件進(jìn)行改變,使排放物能夠回收利用,就算不能回收利用排放后也不能對(duì)環(huán)境造成任何威脅。第三,完善有機(jī)化學(xué)合成技術(shù),變換基本的反應(yīng)原料以及初始化合物,使有機(jī)化學(xué)合成反應(yīng)變得更環(huán)保、更安全。
不得不說(shuō)的是,綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)主要強(qiáng)調(diào)的就是“安全、環(huán)?!边@兩個(gè)概念,它不僅要求實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)終產(chǎn)物對(duì)我們?nèi)祟?lèi)的身體身心健康無(wú)害,還要求整個(gè)反應(yīng)過(guò)程都不會(huì)對(duì)我們的環(huán)境造成任何危害。我們不能只考慮反應(yīng)對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境的直接影響,還必須要考慮到可能會(huì)造成影響的任何一個(gè)因素。
三、合理應(yīng)用綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù),實(shí)現(xiàn)環(huán)境綠色化
1、選取無(wú)毒無(wú)害的原料來(lái)進(jìn)行有機(jī)化學(xué)合成反應(yīng)
我們要想應(yīng)用綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)要考慮的第一個(gè)問(wèn)題就是選擇綠色的反應(yīng)原料來(lái)進(jìn)行反應(yīng),所謂的綠色反應(yīng)原料就是指無(wú)毒無(wú)害,對(duì)人體無(wú)傷害的試劑。有機(jī)化學(xué)合成反應(yīng)的類(lèi)型和具體的工藝過(guò)程通常是由化學(xué)反應(yīng)的原料決定的,我們?cè)谶M(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,如果選用的反應(yīng)原料自身是有毒的,就會(huì)給實(shí)驗(yàn)者以及環(huán)境造成極大地危害;相反,如果我們選用的反應(yīng)原料本身不具有毒性,對(duì)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)者造成的危害相對(duì)來(lái)說(shuō)就會(huì)小一點(diǎn)。在我們國(guó)家的大部分化工企業(yè)中使用的礦物資源基本上都是不可再生的,造成了極大地浪費(fèi)。所以,我們?cè)谶x取反應(yīng)原料的時(shí)候要去開(kāi)發(fā)一些可以重復(fù)利用且可以再生地礦物資源。
舉個(gè)例子來(lái)具體說(shuō)一下,通常我們?cè)诤铣煞枷惆返臅r(shí)候選用的原料是氯代芳烴,但我們都知道氯代芳烴能夠積累在身體中對(duì)人體產(chǎn)生巨大地傷害,Monsanto公司為了解決這個(gè)問(wèn)題選用了芳烴來(lái)替代有毒的氯代芳烴,并且成功地將芳香胺給合成了出來(lái),減少了有機(jī)化學(xué)合成反應(yīng)對(duì)環(huán)境造成的污染。
2、開(kāi)發(fā)研究新型的綠色催化劑來(lái)進(jìn)行有機(jī)化學(xué)合成反應(yīng)
大部分的有機(jī)化學(xué)合成反應(yīng)常采用的催化劑是液體的酸和堿,雖然說(shuō)這類(lèi)催化劑價(jià)格比較便宜且容易得到,催化效率也相對(duì)高一些,但是這些催化劑存在的問(wèn)題是不容我們忽視的,例如這些催化劑通常會(huì)對(duì)設(shè)備造成極大地腐蝕,并且對(duì)環(huán)境的污染較大,引發(fā)的副反應(yīng)也較多,并且反應(yīng)以后的試劑難以處理。為了改變傳統(tǒng)的酸堿催化劑對(duì)我們的人類(lèi)健康和環(huán)境造成危害的現(xiàn)狀,開(kāi)發(fā)研究新型無(wú)污染的綠色催化劑已經(jīng)迫在眉睫。目前開(kāi)發(fā)研究出來(lái)的較為成功的新型催化劑主要有分子篩催化劑、固體強(qiáng)酸催化劑、固體強(qiáng)堿催化劑、雜多酸催化劑以及相轉(zhuǎn)移催化劑等等,這些新型的催化劑不僅催化能力比傳統(tǒng)的酸堿催化劑高,并且不會(huì)腐蝕設(shè)備,更不會(huì)對(duì)環(huán)境造成造成危害。我們必須大力支持新型綠色催化劑的開(kāi)發(fā)研究。
3、采用綠色溶劑做有機(jī)化學(xué)合成反應(yīng)溶劑
在我們傳統(tǒng)的有機(jī)化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,我們經(jīng)常采用的反應(yīng)介質(zhì)主要是有機(jī)溶劑,采用有機(jī)溶劑的原因是它們能夠?qū)⒂袡C(jī)化合物很好地溶解在反應(yīng)試劑中。但我們不能忽視有機(jī)溶劑的缺點(diǎn),有機(jī)溶劑大部分是有毒性的,并且使用以后很難再回收利用,容易對(duì)環(huán)境造成污染。相反的是,在進(jìn)行有機(jī)合成反應(yīng)我們可以不加溶劑采用水或者超臨界流體做反應(yīng)介質(zhì)的方式,這樣就可以減輕環(huán)境的負(fù)擔(dān),并且這種方式也不會(huì)對(duì)人體造成任何傷害。
具體來(lái)說(shuō),我們目前采用的無(wú)毒無(wú)害的綠色溶劑主要有:水溶劑、超臨界和近臨界流體溶劑和離子液體溶劑。我們自然界最豐富的溶劑就是水,它不僅無(wú)毒且對(duì)環(huán)境無(wú)污染,最重要的一點(diǎn)是廉價(jià)易得。采用有機(jī)溶劑做介質(zhì)的時(shí)候,有的時(shí)候會(huì)發(fā)生爆炸的現(xiàn)象,非常不安全,采用水做介質(zhì)就不會(huì)發(fā)生這種情況。
4、采用合適的方式實(shí)現(xiàn)綠色化的有機(jī)化學(xué)合成反應(yīng)的產(chǎn)物
相比于無(wú)機(jī)化學(xué)合成的產(chǎn)物來(lái)說(shuō),有機(jī)化學(xué)合成的終產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染是非常嚴(yán)重的,其中我們所熟悉的就是農(nóng)藥對(duì)環(huán)境造成的污染。我們應(yīng)用綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)的最終目的就是為了減少污染物的排放,減少對(duì)環(huán)境的污染??赡茉谖覀兊纳a(chǎn)工藝中還沒(méi)有完善的條件完全使用綠色的反應(yīng)原料,但為了減少污染物排放量,我們必須保證的是在有機(jī)化學(xué)合成反應(yīng)的過(guò)程中要采用可循環(huán)再生的工藝。
四、結(jié)束語(yǔ)
當(dāng)前,世界的環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,無(wú)論是國(guó)家政府還是國(guó)家的每一位公民都開(kāi)始為保護(hù)環(huán)境貢獻(xiàn)出自己的一份力量。綠色有機(jī)化學(xué)合成設(shè)計(jì)已經(jīng)開(kāi)始慢慢地融入到我們生活的每一個(gè)方面,并且將會(huì)是未來(lái)全社會(huì)有機(jī)化學(xué)的發(fā)展大趨勢(shì)??偠灾?,我們國(guó)家正在倡導(dǎo)建設(shè)可持續(xù)發(fā)展社會(huì),我們社會(huì)的每一位成員都必須深刻理解綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)的重要意義,改善我國(guó)的綠色有機(jī)化學(xué)合成技術(shù),使其可以推動(dòng)著我們的社會(huì)向著積極向上的方向發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
有機(jī)化學(xué) 有機(jī)化學(xué)論文 有機(jī)合成設(shè)計(jì) 有機(jī)化學(xué)研究 有機(jī)農(nóng)業(yè)論文 有機(jī)農(nóng)業(yè) 有機(jī)化學(xué)常識(shí) 有機(jī)合成知識(shí) 有機(jī)物化學(xué)知識(shí) 有機(jī)廢氣治理 紀(jì)律教育問(wèn)題 新時(shí)代教育價(jià)值觀