有機化學教學過程中學生存在問題的分析研究

楊雪琴 廖大敏 廖玲 余玉亭

摘要：通過對我校能源化學工程專業學生在有機化學課程學習過程中的調查，我們研究了化學，有機化學反應，有機化學與生產實踐之間的關系，有機化合物的組成和性質之間的關系。簡要介紹了空間結構和知識點，并對這些問題進行了研究。這項研究不僅可以幫助了解學生的有機化學研究的問題，還可以幫助新生提高熱情和興趣。提高有機化學教學的質量，并為以后的有機化學研究和相關課程提供大量的實踐經驗。

關鍵詞：有機化學;教學;問題

大學開設了專門的課程，專門研究化學，應用化學，化學工程，能源化學和其他相關專業基礎課。有機化學介紹有機化學的基本原理和基礎知識，并研究有機化合物的結構，性質和特性。它與人類科學和日常生活息息相關。這是化學的重要分支。有機化學：學生不但需要掌握所教有機化合物的組成，結構，性質和規律，還要能分析日常工作中的問題，來達到學以致用。

能源化學工程專業是以化學和化理論和技術為基礎，普及新能源和可再生能源知識，通過廣泛使用煤凝結技術科學獲得能源利用和實現可持續發展。我們學校是新開設的專業，沒有任何有機化學教學經驗。因此，需要調查學生和與我們學校的能源化學工程專業一起教授有機化學的過程中，總結當前問題并找到策略。

1.有機化學反應

有機化學反應包括親電和親核反應。親電反應是指缺電子或者對電子有親和力的試劑進攻另一化合物富電子或者電子云密度較高區域引起的反應。親核反應是指電負性高或者電子云密度較大的親核基團向反應底物中的帶正電的或者電子云密度較低的部分進攻而引起的反應。親電反應可分為親電加成反應和親電取代反應。烯烴主要是發生親電加成反應，但是芳族烴常常經受親電取代反應。親核反應可分為親電取代和親核加成反應。鹵代烴主要是反應親核取代反應，但醛酮會有親核加成反應。

理解和獲得有機化學反應非常有用，并且在設計目標產品的合成路線中發揮了作用。但是，本次調查表明，學生很難記住有機化學反應，那么如何使學生容易記住化學反應是面向所有化學工業教師的重要教學內容，避免爛記。舉個例子，首先，烯烴生產醇的反應包括了水合、硼氫化-氧化、稀冷高錳酸鉀的氧化和過氧化氧化四種反應。通過梳理反應機理才能牢記這些有機化學反應及其對應的立體構型[1]。

2.有機化學與生產實踐的聯系

有機化學要求學生從概念的角度理解有機化學學習是簡單到復雜的，需要逐層促進和逐步完善。有機化學旨在培養能源化學領域的創新人才，以滿足社會和經濟發展的人才需要，并實現學生在生產和創新中的融合和技術發展的目標。有機化學是一個有很強實踐性的學科。通過實驗和公司實習等實踐，學生可以從感性認識上升到有機化學理論的理性認識上。不僅會增加學生對這門學科的思考，還使學生意識到理論和實踐相結合的必要性。示例：太白酒廠的生產實習，白酒生產相對簡單。谷物發酵后，通過蒸餾去除頭部和尾部來提原漿酒。該過程與有機溶劑蒸餾非常相似。通常，在蒸餾過程中將整個前餾分和后餾分丟棄，僅將那些沸點接近純溶劑沸點的餾分留下。這不僅將幫助學生了解有機化學在實踐中的作用，還將增加他們對有機化學研究的興趣，并加深他們對有機化學理論知識的理解。

3.有機化合物結構與性質的關系

結構定義了性質，性質表明結構是有機化學的基本定律。通過有機化學的學習，教師需要幫助學生建立結構和性質的概念。有機化合物的組成通常由官能團如烯鍵、炔鍵、醇、醚、羧酸、醛酮等等組成。官能團的結構決定了化合物的各種性質，官能團性質的多樣性體現在以下兩個方面。

第一，在多官能團目標產物的合成過程中，有必要考慮不同官能團反應活性的差異，以設計合適的合成路線。

第二，使用試劑與鑒別其他化合物的物質進行反應，根據不同的反應現象對試劑進行鑒別。另外，對映異構體是結構與性質之間關系的另一個實例。在上世紀六十年代，吃下沙利度胺使孕婦嘔吐，但此后出生了約10，000個畸形胎兒，只是因為在沙利度胺的分子結構中具有一個手性中心，R構型結構有鎮靜作用，另一種對映異構體則有強烈的致畸性。當時所用的沙利度胺是兩種光學異構體的混合物。也就是外消旋體。雖然，妊娠反應暫時降低，但有嚴重的副作用，并引起許多胎兒畸形。沙利度胺實際上是由于有機化合物的結構和性質之間的關系所致，是人類歷史上的慘痛教訓。沙利度胺現象的引入可以增加學生學習有機化合物結構的興趣，并增加他們對結構與性質之間關系的理解[2]。

4.有機化合物空間結構

有機化合物種類繁多，空間結構復雜。有機化學反應對化合物的結構，尤其是空間立體結構。空間結構直接決定有機化合物化學反應的活性和方向。在這項研究中，發現大多數學生很難想象和認識抽象的空間結構。這就是為什么要幫助學生識別空間結構的意識非常重要的原因。在講授化合物的結構式時，值得注意的是應該對傘形式、鋸架式、紐曼投影式及費歇爾式重點介紹。哪些原子在一個，哪些院子又在平面下方，哪些原子又在平面上方。讓學生們建立一種三維空間的概念，深入了解有機化合物的結構，為后面有機化合物RS的命名及位阻效應的學習奠定了基礎[3]。

5.知識點總結

有機化學教學內容基本上按照官能團的分類進行，形成“結構—命名—特性—制備—用途”的知識體系。課堂上的教學任務繁重，有大量知識，如果僅僅靠上課的時間，學生很難理解他們在課堂上學到的東西。上課前，問幾個問題，以回顧在上一節課中學到的知識，并對上一節課的要點使用歸納法，比較法，分析法等方法系統地概括烷烴、環烷烴和烯烴等章內容的重點及知識點，然后指導學生總結下一章。除了加強學生的理解和記憶，良好的自學習慣外，掌握科學的學習方法，實現“授之以漁”的目標。

6.結語

有機化學是一門理論和實踐，生命科學和日常生活完美的學科。本文概述了能源化學工程的基礎知識，有機化學反應，有機化學與生產實踐之間的關系，有機化合物的結構與性質之間的關系，有機化合物的空間結構以及知識點總結方面的問題。并分析和研究這些問題。這項研究不僅可以幫助了解新時期學生的動向和學生在學習有機化學方面的問題，還可以提高有機化的教學質量以及為以后機化學和相關課程提供很多實踐教學經驗。

參考文獻：

[1]宮銘，黨永強.有機化學教學過程中學生存在問題的分析研究[J].廣州化工，2015，43（10）：168-169.

[2]張濤.問題解決在有機選修模塊教學中的應用研究[D].蘇州大學，2011.

[3]萬聰.中學有機化學問題解決過程中學生思維能力研究[D].華東師范大學，2009.