崔穎娜
(大連大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院,遼寧 大連 116622)
有機化學(xué)是化學(xué)、化工、生物和醫(yī)學(xué)等專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課,該課程知識點繁雜,共性中又帶有個性,還涉及到一些微觀抽象知識,很多學(xué)生學(xué)起來感覺很吃力。特別是在每節(jié)課的開始,學(xué)生不能很快進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài),學(xué)習(xí)效率低。因此,為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)習(xí)效率,一個良好的新課導(dǎo)入方法是極為重要的。筆者根據(jù)從事有機化學(xué)教學(xué)工作的實際經(jīng)驗,總結(jié)了有機化學(xué)課堂教學(xué)新課導(dǎo)入的幾種方法。
生活中處處有化學(xué),教師在教學(xué)中如果能夠?qū)⑷粘I钪械默F(xiàn)象引入到有機化學(xué)的課堂教學(xué)中來,讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)有機化學(xué)可以解決實際生活問題,學(xué)以致用,能大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
在導(dǎo)入《鹵代烴》這節(jié)課時,教師可以給學(xué)生展示運動場上運動員受傷,醫(yī)生給他噴藥的圖片,然后提問學(xué)生知不知道醫(yī)生噴的是什么,此時學(xué)生會感到很好奇,會很快將注意力轉(zhuǎn)移到課堂上來。接下來可以告訴他們這就是今天要學(xué)習(xí)的鹵代烴的一種—氯乙烷(CH3CH2Cl)。氯乙烷是一種沸點只有13.1 ℃的易揮發(fā)有機物,由于它的迅速揮發(fā),受傷皮膚表面的溫度驟然下降,起到局部麻醉,減輕疼痛的作用。除了氯乙烷,我們身邊的鹵代烴還有很多,如同學(xué)們使用的涂改液,冰箱和空調(diào)的制冷劑及聚氯乙烯塑料等。鹵代烴在給人們的生活帶來便利的同時,也給人們帶來一定的危害,如氟利昂可以破壞臭氧層,多數(shù)鹵代烴有毒,對神經(jīng)、肝、腎有傷害。今天就要學(xué)習(xí)這類有利有弊的有機化合物,通過對鹵代烴結(jié)構(gòu)、性質(zhì)的學(xué)習(xí),讓它更好的為人類服務(wù)。通過這些生活中的鹵代烴很自然的將學(xué)生引入到這節(jié)課的學(xué)習(xí)中來。
從日常生活導(dǎo)入新課,由于和學(xué)生的生活密切相關(guān),生動有趣,有助于引導(dǎo)學(xué)生思考生活中的化學(xué)問題,培養(yǎng)他們勤于發(fā)現(xiàn)問題,思考問題的能力。鼓勵學(xué)生利用已學(xué)化學(xué)知識解決實際問題,學(xué)以致用,提高學(xué)習(xí)興趣。
人類發(fā)明的化學(xué)藥物給人類帶來了好處,但同時也給人類造成了意想不到的傷害。對化學(xué)藥物的盲目依賴和濫用,已造成了很多不應(yīng)該發(fā)生的悲劇。在有機化學(xué)課堂上引入化學(xué)藥物實例,讓學(xué)生感受到有機化學(xué)的重要性,避免悲劇的發(fā)生。
在導(dǎo)入《立體化學(xué)基礎(chǔ)》這節(jié)課時,教師可以給學(xué)生展示“海豹嬰兒”的圖片,告訴他們這就是20世紀(jì)60年代,全世界誕生的約1.2萬畸形兒。這些嬰兒的誕生是由于他們的母親吃了一種叫“反應(yīng)停”的藥物。反應(yīng)停(酞胺哌啶酮)是妊娠的母親為減輕妊娠反應(yīng)服用的一種藥物,它就是造成畸形嬰兒的罪魁禍?zhǔn)?。告訴學(xué)生反應(yīng)停實際上是由兩種非常相似的有機化合物組成,兩種物質(zhì)就像我們的左右手一樣,難以區(qū)別,俗稱手性化合物。其R-構(gòu)型具有抑制妊娠反應(yīng)的活性,而S-構(gòu)型對嬰兒有致畸性。而在當(dāng)時,一方面,人們不知道結(jié)構(gòu)相似的兩個化合物在生物體內(nèi)活性差異很大;另一方面,由于檢測手段的落后,也無法分辨他們的立體結(jié)構(gòu)。由此引申出研究手性化合物對于藥物研究以及人類健康有著重要意義,進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)[1]。
通過化學(xué)藥物事件的悲劇,引起學(xué)生的共鳴,學(xué)習(xí)有機化合物的微觀結(jié)構(gòu)是必要的。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),不了解化合物的結(jié)構(gòu),性質(zhì)就不能很好理解,更不能很好地應(yīng)用。同時讓學(xué)生認(rèn)識有機化學(xué)對人類生活的重要性。如今的生活已離不開化學(xué)藥物,對一種新藥必須嚴(yán)格檢驗才允許使用,讓學(xué)生意識到醫(yī)藥工作的嚴(yán)謹(jǐn)。
社會熱點新聞可作為教學(xué)情境導(dǎo)入課堂的學(xué)習(xí),可以豐富教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生從有機化學(xué)的視角分析社會現(xiàn)象,增強他們的社會責(zé)任感。
在導(dǎo)入醛的化學(xué)性質(zhì)這節(jié)課時,教師可以引入關(guān)于食品安全的中國毒腐竹事件。不法分子將吊白塊、硼砂和烏洛托品等有毒有害物質(zhì)用于腐竹的生產(chǎn)加工,讓腐竹漂白、防腐、增重和增強韌性,以牟取非法利益。國家有關(guān)部門曾明文禁止在糧油食品中使用吊白塊等非食用添加劑。但違法者片面追求“吊白塊”的漂白、增色和防腐等作用,違法謀取暴力,還有一些個體食品加工者誤認(rèn)為“吊白塊”是傳統(tǒng)的食品添加劑,在加工食品過程中盲目添加,造成了悲劇的發(fā)生。那究竟什么是“吊白塊”呢,它和醛類化合物到底有什么樣的關(guān)系呢?“吊白塊”是甲醛次硫酸氫鈉的俗名,分子式為NaHSO2·CH2O·2H2O,可由甲醛和亞硫酸氫鈉的親核加成反應(yīng)合成。人食用吊白塊食品后可引起過敏、腸道刺激等不良反應(yīng),嚴(yán)重者可產(chǎn)生中毒,腎臟、肝臟受損等疾病。由“吊白塊”引出醛的親核加成反應(yīng),學(xué)生既能學(xué)習(xí)醛的親核加成反應(yīng),又明白了“吊白塊”的由來、作用及危害[2]。
再比如講到含氮化合物這節(jié)課,教師可以引入三鹿的毒奶粉事件,事件起因是很多長期食用三鹿集團奶粉的嬰兒相繼被發(fā)現(xiàn)患有腎結(jié)石,隨后在三鹿奶粉中檢驗出了化工原料三聚氰胺(2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪)。三聚氰胺是一種化工原料,可以提高蛋白質(zhì)的檢測值,但是如果人體長期攝入的話會導(dǎo)致泌尿系統(tǒng)、膀胱、腎產(chǎn)生結(jié)石,并可誘發(fā)膀胱癌。牛奶和奶粉添加三聚氰胺,主要是因為它能冒充蛋白質(zhì)。奶粉中蛋白質(zhì)的含量是有一定標(biāo)準(zhǔn)的,目前使用的蛋白質(zhì)檢測方法是“凱氏定氮法”。它通過測出來的含氮量來估算蛋白質(zhì)含量,這就意味著,食品中氮原子含量越高,食品中蛋白質(zhì)的含量就越高。三聚氰胺的含氮量為66%左右,因此添加三聚氰胺會使奶粉的蛋白質(zhì)測試含量偏高,從而使劣質(zhì)食品能通過檢驗機構(gòu)的測試。不法分子利用所學(xué)的化學(xué)知識找到了含氮量高的三聚氰胺,又鉆檢測方法的空子提高了奶粉的蛋白質(zhì)含量。在引入含氮化合物課程學(xué)習(xí)的同時,又讓同學(xué)們認(rèn)識到知識是把雙刃劍,既可以造福人民,也可以損害民眾的利益。
由社會熱點新聞導(dǎo)入新課,可以讓學(xué)生感受到社會生活中處處有有機化學(xué),開闊了學(xué)生的視野,鼓勵學(xué)生多關(guān)注社會,要用已學(xué)的有機化學(xué)知識更好地為社會、人類服務(wù)。
目前,諾貝爾化學(xué)獎有一半以上的獎項與有機化學(xué)領(lǐng)域密切相關(guān),這充分說明了有機化學(xué)學(xué)科的重要性,也體現(xiàn)了有機化學(xué)易于取得突破性研究成果的特點。將諾貝爾化學(xué)獎引入課堂,可以拉近學(xué)生與化學(xué)前沿的距離,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識。
在導(dǎo)入不飽和烴這節(jié)課時,教師可以告訴學(xué)生烯烴的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,以烯烴為原料可以合成許多重要的有機化合物。1950年和2005年的諾貝爾化學(xué)獎,都是以烯烴為起始原料的反應(yīng)。狄爾斯與阿爾德共同發(fā)展了雙烯合成法而共獲1950年諾貝爾化學(xué)獎;2005年諾貝爾化學(xué)獎授予法國教授伊夫·肖萬、美國教授羅伯特·格拉布和理查德·施羅克,以表彰他們在有機合成的烯烴復(fù)分解反應(yīng)研究方面作出的貢獻(xiàn)。由此,學(xué)生會對烯烴產(chǎn)生濃厚的興趣,很好奇烯烴有什么樣的化學(xué)性質(zhì),到底發(fā)生了什么樣的反應(yīng)獲得了諾貝爾化學(xué)獎,帶著濃厚的興趣去了解烯烴[3]。
在導(dǎo)入對映異構(gòu)這節(jié)課時,可以告訴學(xué)生2001年諾貝爾化學(xué)獎得主威廉·諾爾斯(美國)、野依良治(日本)和巴里·夏普萊斯(美國)三位化學(xué)家開創(chuàng)了不對稱催化合成,從而能保證只獲得手性分子的一種鏡像,避免了類似“反應(yīng)?!北瘎∈录陌l(fā)生。由獲諾貝爾獎的不對稱催化合成導(dǎo)入不對稱合成的教學(xué),減弱了學(xué)生學(xué)習(xí)不對稱合成的畏難情緒,拓寬了他們的視野,提高了學(xué)習(xí)興趣。
在有機化學(xué)教學(xué)中,用諾貝爾化學(xué)獲獎導(dǎo)入課堂教學(xué),不僅可使學(xué)生了解有機化學(xué)的前沿研究,拓寬他們的學(xué)習(xí)思路,還可以培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力。
一般課下教師都會給學(xué)生布置預(yù)習(xí)的作業(yè),對于比較簡單的章節(jié)在預(yù)習(xí)時可以讓學(xué)生自己歸納總結(jié),上課時讓學(xué)生自己論述講解,然后教師加以補充說明。
例如在講解羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì)時,教師可以布置學(xué)生總結(jié)歸納羧酸衍生物的化學(xué)性質(zhì)的作業(yè)。開始上課之時,讓學(xué)生站到講臺上講羧酸衍生物可以發(fā)生哪些化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)活性如何。學(xué)生講完之后,教師在學(xué)生的基礎(chǔ)上繼續(xù)補充,并對反應(yīng)機制做詳細(xì)講解。這樣既發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,提高了他們的學(xué)習(xí)興趣,又鍛煉了學(xué)生的語言表達(dá)、歸納總結(jié)能力。
有機化學(xué)新課導(dǎo)入的方法有很多,除上述導(dǎo)入方法外,實驗導(dǎo)入法、提問導(dǎo)入法、復(fù)習(xí)導(dǎo)入法和模型導(dǎo)入法等也是經(jīng)常用到的方法[4-6]。在實際教學(xué)過程中,教師要具體問題具體分析,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實際情況靈活運用,勤于總結(jié),不斷摸索,找到適合自己和學(xué)生的新課導(dǎo)入方法,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。