時間：2023-11-24 10:42:11
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1.初中生心理特征
初中時期正是一個人從幼稚走向成熟，從童年走向青年的過渡階段。他們告別了學習啟蒙階段耳提面命的教育方式，以及較容易，較簡單的基礎工具學科的學習內容，對于新接觸到的多學科知識既感興趣，又陌生。
2.初中生的學習方式
目前學習方式有三種。S式即spider-蜘蛛，眾所周知蜘蛛將自己肚子里的絲不斷的向外吐來織網，久而久之這種類型的學生不僅不會進步反而會倒退，自然而然他們也就會掉隊。A式即ant-螞蟻，我們隨時都可以見到螞蟻忙碌的身影，那么他們在忙些什么呢?他們總是把各種各樣的東西搬回自己的窩就不聞不問了。這種類型的學生似乎老師安排的事情他們都在認真完成但效果卻很不好，為什么呢?因為他們并沒有將別人的東西轉換為自己的。B式即bee-蜜蜂，他們將他們需要的東西搬回窩里并釀造出蜂蜜來了，將花粉變成蜂蜜了，不僅更有價值了而且成了自己的東西。懂得這種學習方式的學生就會在學習中找到成就感從而使他們更加喜歡學習。
3.提高初中生英語學習成績的有效步驟
了解了學生的學習方式后，老師就應采取有效的學習步驟來提高他們的英語學習成績了。通過學習和實踐，我將學習分為以下五個步驟：
第一，S-search，搜尋，尋找。任何人的學習最初都得有一個A式學習過程。努力去尋找自己需要的，這是一個積累的過程。對于我們英語學習者來說，積累的過程尤為重要，只有具備一定的知識儲備我們才能進行下一步驟。
第二，T-try，嘗試。任何人都必須具備努力嘗試的學習精神。學習英語必然會遇到很多的困難，不可能一帆風順。只有每當遇到困難時努力嘗試并克服我們才有可能在英語學習方面取得成功。
第三，U-use，使用。無論是看見的，聽到的還是想到的，只有通過自己的運用才能記得更牢靠。所以說use也是我們學習英語的一個重要步驟。
第四，D-do，做。Use是一次使用，而do是將所接觸到的東西不斷的使用、不斷地改進，來尋求最好的方法來學習吸收。而對于學生來說do就是不斷練習的過程。
第五，y-yourself，你自己。不僅僅是將別人的東西復制在腦海里而是將知識融入了自己的精髓。對于學生來說能夠將所學的英語知識靈活的運用就說明知識已經是自己的了。
S-T-U-D-Y正好組成單詞study。是不是知道學習英語的有效步驟就一定可以把英語學好了呢?這顯然還不夠，有了有效的步驟我們還需要有效的方法來完成這些步驟。
4.提高初中生英語學習成績的有效方法
英語作為一種語言，從掌握到熟練運用需要一個過程。因此在平時的英語教學中，我努力做到以下幾點：
4.1 培養學生的學習興趣。興趣是最好的老師，只有讓學生對英語感興趣，學生才會認真學。對此，我經常使用多媒體課件上課，使用各種教具如掛圖，錄音機，抽認卡等激發學生興趣。
4.2 提高課堂效率。我在課前精心準備，認真備課。使教學方法多樣化，為學生創造一種輕松愉快的學習環境。每節課結束前都要對本節課所學內容進行總結歸納，讓學生做到心中有數，學習內容能當堂清。
4.3 落實基礎知識，強化重點。許多學生學英語總覺得學了后面忘了前面。這是因為基礎知識不牢固，怎樣做才能讓學生學了不那么快就忘呢?我讓學生每人準備一個聽寫本，每天對前一天所學的內容進行聽寫。每單元學完后，要對學生進行測驗，讓學生清晰地認識自己的問題所在，以便及時改正，查漏補缺。
4.4 培優轉差，個別輔導。針對每個學生的不同情況，我給他們制定一個學習目標，盡量讓學生發揮最好。對優生除了課堂上的練習外，教師要再找些難題讓他們訓練，以擴寬他們的視野。對后進生，我利用課余時間給他們"補火"，盡量不讓他們掉隊。
以上是英語老師應做到的，那么學生又應該做到那些才能提高自己的英語學習成績呢?
4.4.1 學習活動前的自我調控。(1)設置成績目標。學生把自己每次英語考試成績列成表格，參考表格并結合自己的學習現狀，在每次考試前給自己設置一個較合適的成績目標。(2)制定好學習計劃。學生結合自己的實際制定一份切實可行的學習計劃，包括日計劃、周計劃、月計劃。(3)發揮好預習的功能。預習是有效學習的一個不可或缺的環節。預習時通過閱讀教材和做相關習題，從中發現并記錄下有困惑的問題，帶著最困惑的問題聽課，會興趣倍增，同時必然獲得最佳的學習效果。(4)做好學習用具和學習心理的準備。學習前準備好學習用具，調節好學習情緒和精力，充滿信心并精神愉快的進入學習狀態。
4.4.2 學習活動中的自我調控。(1)意識清楚。在學習活動中清楚地知道學習的內容是什么、為什么學，要完成的計劃是什么，要達到的目標是什么。(2)方法得當。比如記筆記的方法應該是一部分來自于教師上課時的說和寫，一部分來自于教鋪書的學習心得，還有部分來自于自己的答卷思考。(3)意志堅決。是指學生在學習活動中控制自己去執行學習計劃，排除有關干擾，保證學習的順利進行。
4.4.3 學習活動后的自我控制。(1)及時反饋。學生在學習活動后對自己的學習過程和效果進行檢查、反饋與評價。(2)總結，鞏固強化形成良好的學習習慣。(3)要培養自己的自我完善能力。學生在學習活動后根據反饋的情況對自己的英語學習采取補救措施。(4)每次考試后都要進行自我評價，分析取得的成績和存在的問題，特別是要分析丟分的原因是什么，各占多少分。
初中英語教學，尤其是普通中學初中英語教學，以我校為例，約有一半甚至更多的學生厭煩和放棄英語學習。究其原因，主要是學生缺乏良好的英語學習心理因素，如缺乏學習英語的動機，英語學習意志薄弱，加上沒能形成良好的學習方法和習慣，如記憶詞匯的方法不正確;不善于歸納和總結學過的知識;沒有預習和復習的習慣，因而英語學習成績差，從而導致他們厭煩和放棄英語學習。面對這種情況，作為英語老師該如何辦呢?實踐證明，要改變這種被動局面，英語教師必須要做到：了解學生的心理，了解學生的學習方式，教會學生使用有效的學習步驟，教會學生使用有效的學習方法。
分析：在設計合成路線時，應根據題設信息，充分考慮苯環上取代基占位問題，關鍵是思考引入基團的先后順序和先引入的基團對后引入基團的影響，最好的結果是先引入的一些基團對后引入的基團的定位效應一致。經分析，應先引入對位硝基，此時，苯環上的硝基（間位定位基）和甲基（鄰位定位基）的定位效應一致，再引入氯原子進入甲基的鄰位，然后氧化甲基為羧基，最后與乙醇酯化。
請運用已學過的知識和上述結出的信息寫出由乙烯制正丁醇各步反應式。
分析：根據所給信息，要合成主鏈上含4個碳原子的正丁醇應通過兩分子乙醛進行羥醛縮合反應，然后將產物進行脫水、氫化（加成或還原）處理。
分析：由目標化合物的結構可知，其中的C=C是由羥醛縮合反應后的產物脫水形成的，因此應選擇苯甲醛和乙醛發生羥醛縮合反應制備目標化合物。
信息四：從題干中提煉信息
5.藥物萘普生具有較強的抗炎、抗風濕和解熱鎮痛作用，其合成路線如下：
分析：由于目標化合物的結構相對復雜，因此可以先將其破解成兩部分，再將較復雜的物質破解，需要的話，再破解，直到破解出基礎原料為止。關鍵問題是，可能會出現到某一步破解不下去的情況，我們需要從試題中尋找信息，對此信息進行加工提煉并利用它幫助我們破解。破解分析清楚后，沿著原路返回，即可從基礎原料合成目標化合物。
三、有機合成的思路
有機合成題常采用正向合成法或逆向合成法。
關鍵詞 有機合成化學；回顧；展望
中圖分類號：O312 文獻標識碼：A 文章編號：1671—7597（2013）042-005-01
跨入新世紀，隨著社會經濟發展和改革開放的不斷深入，我國的有機化學已不再是限于少數領域，現在正在做大量有特色的工作，而且還有很多令人矚目的新創造，尤其在金屬參與的有機合成方法學、不對稱催化與不對稱合成以及生物活性天然產物的全合成等方面。但是作為一個發展中的有機化學大國，我們的有機化學也正在向其他的領域進軍，從經典的物理有機化學到計算化學、分子識別、超分子化學、化學生物學、有機材料化學乃至更廣受矚目的綠色化學和化學生物學都可以領略到前進的步伐。基于這種狀況，回顧與展望有機合成化學具有重大意義。
1 有機合成化學的回顧
自從有機化學成為一門學科以來，人們了解了分子的結構、性能，合成出各種各樣有用的化工產品，這種根據一定的結構建立有機分子的手段，稱為有機合成。有機合成化學是研究用化學、物理或生物方法合成有機化合物的科學。總體上看，有機合成涉及各種各樣的單元反應，包括碳—碳鍵和碳—雜原子鍵的形成或斷裂以及官能團的引入、轉換和除去。據統計，有機化學反應目前已超過3000個，其中廣泛應用于有機合成的有200多個，而且還不斷有新的合成反應問世。這是有機合成方法學的問題，是有機合成的基礎。另一方面是將這些反應和方法結合起來，以比較簡單的分子為原料進行天然的或設計的目標分子的合成。迄今為止，已知的有機化合物已超過2000萬個，其中絕大多數是通過有機合成獲得的。進行有機合成時，合成路線及策略的合理而巧妙的設計以及合成方法的高效性、選擇性、原子經濟性、環境友好和經濟實用的綜合效益至關重要。
回顧有機合成化學的發展，首先應提及的是在1902-2005年共97次Nobel化學獎中，約有25項是固有機合成領域的杰出貢獻而獲獎，可見有機合成在化學和眾多科學發展中占有極其重要的地位。它們涉及有機合成最重要的三個方面：一是天然產物的研究和復雜有機物的合成；二是重要類型反應或方法學的研究；三是有機合成的重要概念和理論。
最近三四十年有機合成得到了從未有過的飛速發展，呈現了多彩繽紛的新面貌，取得了許多令人矚目的重大成就。此外還有幾個方面值得特別指出：傳統有機合成和有機化工正由資源能源耗費大、環境污染嚴重的狀況逐步轉變為綠色合成和潔凈工藝；有機合成化學正滲透和深入于其他學科中，特別是對生命科學和材料科學的巨大促進；高選擇性合成，特別是不對稱催化合成取得很大的進展，許多有廣泛應用價值的新反應和新方法相繼問世；組合化學、多樣性導向的合成（diversity-oricntcd synthesis，DOS）、正向合成分析（forward-synthetic analysis）、高通量自動化合成技術提供了迅速達到分子多樣性的捷徑，為新藥、生物活性物質、精細化學品和特種功能材料的研發提供更有力的工具；利用微生物、天然酶和人工酶進行選擇性催化合成日益受到重視；超聲波、激光、微波等技術更加廣泛地應用于化學合成反應，多種非共價鍵作用力，如氫鍵、靜電力、疏水作用、π-π相互作用等，在構筑高級有序超分子新結構方面已取得許多重要成果；眾多結構復雜的含多個手性中心的天然或設計的目標分子的成功合成，進一步展示了有機合成化學巨大的創造魅力以及科學-藝術的完美結合。?？舅鼐褪瞧袢斯ず铣色@得的具有最大相對分子質量和最多手性中心的次生代謝產物。我們今天的生活，幾乎離不開有機物了。
2 有機合成化學的展望
有機合成化學發展至今，可以說已達到了十分成熟、精致、高超的學術境界。但是，它在許多方面還不能很好地滿足不斷提高的科技發展和人類需求。有機合成離綠色合成或理想合成（理想合成的定義是斯坦福大學P.A.Wender教授于1996年提出的，它是指用簡單、安全、環境友好、資源有效的操作，快速、定量地把價廉、易得的起始原料轉化為天然或設計的目標分子）還有很大的差距，不少合成方法就高效性、選擇性、原于經濟性、環境友好、簡便實用的綜合效益還較低；如何更有效利用N2、O2、H20、C02、SO2、CH4以及農副產業廢棄的大量生物質，使之轉化為更有用的有機物，還有大量工作要做；就合成反應的原子經濟性考慮，許多有機合成反應，包括獲得Nobel獎的Grignard反應、Wittig反應，原子利用率都很低；再舉一個簡單產品為例，由苯或苯酚制備鄰苯二酚，至今還沒有合成效率高，特別是選擇性局的較好的一種生產方法。
回顧有機合成化學，不難發現從實驗方法到基礎理論都有了巨大的進展，顯示出蓬勃發展的強勁勢頭和活力。世界上每年合成的近百萬個新化合物中約70%以上是有機化合物。其中有些因具有特殊功能而用于材料、能源、醫藥、生命科學、農業、營養、石油化工、交通、環境科學等與人類生活密切相關的行業中，直接或間接地為人類提供了大量的必需品。與此同時，人們也面對著天然的和合成的大量有機物對生態、環境、人體的影響問題。展望未來，有機合成化學將使人類優化使用有機物和有機反應過程，有機化學將會得到更迅速的發展。
當前，和諧社會發展的需求致使現代有機合成的發展趨勢產生了變化，從傳統的方式向高選擇性、原子經濟性和保護環境的方向發展。這些發展方向都需要先進的合成工藝，即不能使用繁瑣的反應步驟，控制污染物的排放量，選擇高效的催化劑和潔凈的反應介質，如離子液為介質的有機反應等。
但是我們相信，面對社會可持續發展提出的高需求和新挑戰，通過一代代有機化學工作者的艱苦努力和不懈創新，有機合成化學必將進一步發展和完善，也必將繼續為人類美好的未來做出更大的貢獻。
綜上所述，自尿素合成以來，有機合成化學經歷了巨大發展，產生了許多新反應、新概念、新方法和新技術，推動了有機化學迅速發展，構筑了豐富多彩分子世界，推動了與之相關的眾多基礎學科，交叉學科和應用行業的產生與發展，為人類進步和生活質量提高做出了巨大貢獻，我們要相信通過不懈努力，有機合成化學將會不斷完善與發展。
參考文獻
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摘要:本文對高職精細有機合成技術課程教學內容進行了改革與實踐，結合傳統教學存在的弊端，重點圍繞課程的特點，從教學安排、教學方法、考試評價方式、實踐教學內容及項目化教學等方面進行了實踐和探索，獲得了期望的教學效果。
關鍵詞:精細有機合成;教學實踐;教學方法
高職精細化工技術類專業承擔著為國家培養高素質技術技能型人才，特別是為從事化工/輕化工類企業生產一線崗位培養人才的任務。在高職精細化工技術類專業開設的課程中，“精細有機合成技術”是一門必修的專業主干課之一，其前期課程為無機化學、有機化學、化工原理等，其后期課程一般為藥物合成技術、精細化學品復配技術、精細化學品檢驗技術等課程?？梢?，開設此課程的目的是在學生掌握有機化學、無機化學等理論的基礎上，對硝化反應、磺化反應、烷基化等單元反應的原理及其在工業生產中的實施方法有一個更深入的掌握，熟悉合成機理、制備工藝、合成路線以及分離提純等相關知識，為今后從事生產操作、合成路線設計、分析測試等崗位打下良好的基礎。
精細有機合成技術課程的教學內容豐富、知識面廣、實用性強，應用領域廣，如:日用化學品、化妝品、原料藥、農用化學品、香精香料等，而且該課程不僅要求學生掌握合成的基本理論，還需要掌握合成的操作技能，可見，精細有機合成技術在整個課程體系中十分重要。因此如何更好的開展精細有機合成技術課程教學、增強教學效果、提高教學質量，同時又能調動學生的學習主動性和積極性值得研究和探索。本文以四川工商職業技術學院的精細化工技術專業所開設的精細有機合成技術課程為例，作者緊緊圍繞課程的特點，采用“教－學－做”三位一體的教學模式，從教學安排、教學方法、考試評價方式、實踐教學內容及項目化教學等方面進行了探究，引導學生深入思考，啟發學習興趣，深化學習內容，提高分析、研究和實踐的能力，并對如何有效開展該課程的教學等方面進行了大量教學實踐與探索。
1精細有機合成技術課程設置
在我院精細化工技術專業的課程體系中，精細有機合成技術課程安排在第三個學期進行，包含理論教學和實踐教學，總課時量為64學時，另外還有綜合實訓環節16學時，教材以《精細有機合成技術》及配套實驗教材《精細化工實驗技術》(冷士良主編)為主，包含:顏料、涂料、膠黏劑、表面活性劑及日化用品等產品的制備，通過實驗操作讓學生了解精細化學品合成的基本反應原理并鍛煉實驗操作能力。
2傳統教學存在的問題在精細有機合成技術課程的傳統教學中，理論和實踐教學主要存在以下問題。
2．1理論教學方法單一
精細有機合成技術以有機合成基本理論為主線，研究合成路線、合成原理、工業生產過程及實現過程最優化的途徑及方法，課程難度大，該課程傳統的教學方法主要以講授為主，穿插一些實驗增加理論的理解，對學生來講這種傳統教學模式枯燥乏味，學生被動的學習，積極性差，參與度不足，漸漸地失去學習興趣，這種單一的教學方法忽視了學生在課堂上的主體地位，教學效果不佳。
2．2實踐教學形式單一
精細有機合成技術這門課是典型的理論和實踐一體化的課程，不僅幫助學生掌握化學反應的基本理論和知識，還需要培養學生的實踐動手能力。在精細有機合成技術課程實踐教學中，教學模式一直是先由教師講實驗原理、操作步驟及注意事項，然后學生按照實驗教材重復操作，嚴格依照教材規定的投料量、工藝條件、操作步驟、提純方法等完成，導致學生對投料比、反應條件、產率影響因素等都不清楚，更無法對工藝進行改進和優化，造成學生不能深入理解工藝路線和合成原理，不能全面培養學生的分析和解決問題的能力。另外，實驗的開設需要根據專業培養方向有針對性的選擇，不能一律按照同一本配套實驗教材開展實驗，進而不能突出專業特色。
2．3考核方式單一
精細有機合成技術課程的考核成績一般由平時成績和期末考試成績兩部分構成，平時成績由老師根據上課出勤、作業、實驗情況綜合評定，占總評成績的比重一般在20%～40%范圍，另外期末考試采取閉卷筆試方式，占總評成績的比重一般在60%～80%范圍，這種考核方式很大程度上只能驗證學生對課程表面理論知識的掌握情況，學生通過臨時死記硬背來應付考試，缺乏對知識的理解與運用，更談不上用所學的知識進行創新和解決實際問題了?？梢?，這種考核方式不能體現該課程的典型理實一體化特點，實驗考核比重低，缺少量化指標，忽視實驗操作、創新及科研能力方面的考核，因此傳統的考核方式存在著諸多弊端，考核方法及方式的改革十分必要。
3課程教學實踐與探索學生的發展、學生的成長
成才是高等職業教育質量的核心靈魂，是根本的質量。以學生的發展為目的，為了激發學生潛能，更好的開展精細有機合成技術課程教學、增強教學效果、提高教學質量，為了探究一種以學生為主體、以問題為導向的教學方法，為了激發學生學習興趣，調動學習的主動性和積極性，作者緊緊圍繞人才培養目標，對如何有效開展理論知識講授、實踐教學及考核方法等方面進行了探索。
3．1理論聯系實際，激發學生興趣
精細有機合成技術課程的主要內容是以有機單元反應(如硝化、磺化、鹵化、?；?、烷基化、羥基化等)為主線，系統介紹了精細化學品生產過程中最重要的十幾個單元反應的基本原理、反應歷程、產物精制與分離、應用范圍及實例，而且對有機合成反應的新方法、新工藝、新技術及有機合成路線設計也作了相應的介紹。可見，精細有機合成技術是典型的有機合成理論與生產工業實際相結合的課程，在講授過程中需要理論聯系實際來激發學生興趣，讓學生更好的掌握有機合成單元過程的基本知識和基本理論，比如通過第一章緒論的學習要讓學生了解有機合成的任務、內容、發展歷史和今后的發展趨勢，了解單元反應的類型和特點，使學生明白該課程與畢業后所從事工作的關系以及對國民經濟發展的貢獻。因此在緒論章節的講解中，可選用中國科學家屠呦呦榮獲2015年諾貝爾獎的案例來激發學生興趣，通過了解抗瘧新藥青蒿素創造性地提取、結構表征、人工合成提純等過程，使學生掌握有機合成的原理、工藝、提純及結構分析等知識。在學習有機合成的兩大任務之“實現有價值的已知化合物的高效生產”時，可以聯系維生素C的工業生產方法，先將葡萄糖還原成為山梨醇，經過細菌發酵成為山梨糖，山梨糖加丙酮制成二丙酮山梨糖，然后再用氯及氫氧化鈉氧化成為二丙酮古洛酸，再經過酸的催化劑重組得到維生素C，讓學生更深刻的理解已知結構化合物通過人工合成提高了生產效率。又如在講解有機合成的兩大任務之“創造新的有價值的物質與材料”時，可以聯系化妝品、洗滌用品、藥物、高分子聚合物及功能材料等栩栩如生的實例，可明顯提高學生的學習興趣和求知欲，加強學生的感性認識，強化理論實用性，同時提升教學效果。
3．2多種教學方法，提高教學效果
鑒于精細有機合成技術課程的特點，繁雜的單元反應，枯燥的反應歷程，眾多的合成路線及生產工藝過程等等，如果教師僅是按照教材照本宣科，面面俱到，不但影響教學效果，而且不利于培養學生的實踐技能，還會導致學生厭學情緒。這就要求教師能夠在現代教學理論的指導下，打破傳統教學的弊端，科學合理的選擇和有效地運用教學方法，引入啟發式教學、項目化教學、類比教學等多種新的教學手段，充分調動學生的興趣，提高教學質量。在理論講授環節，教學內容按照單元反應模塊進行劃分，各個模塊之間又相互銜接有共同點，如芳烴的烷基化和酰基化機理均是親電取代反應，在反應歷程、影響因素、催化劑等均有共同點，教學時可采用類比教學法，在比較中使學生觸類旁通，加深理解和掌握，另外，教學還要緊密結合專業實驗，可采用項目化教學法，以項目為載體、任務為驅動，突出學生主體地位，提高學生綜合運用所學知識和分析問題的水平，培養學生解決問題和開發創新的能力，多種教學方法的運用對于提高教學效果十分有益。
3．3設計實驗項目，貼近生產實際
精細有機合成技術課程需要學生掌握反應物的化學結構、官能團的性質、反應物的濃度、配比等因素對合成反應的影響，還要熟悉單元反應的實施與應用，分析和解決有機合成中的實際問題?？梢?，該課程具有典型的職業技術的特點，教學要注重實踐技能和實用性培訓，做到理論教學融合于實踐教學中。作者依據專業人才培養目標和生產實際來設計實驗項目，思路是“一模仿二創新三綜合”，“一模仿”即典型的單元反應安排相應的實驗，如氧化單元反應開設甲苯氧化制備苯甲酸，還原單元反應開設對硝基苯酚還原制備對氨基苯酚，酰化反應開設用乙酸酐?；桨分埔阴１桨返鹊?，學生按照實驗教材的制備工藝練習操作，理解反應的原理;“二創新”即學生在掌握原理的基礎上通過查找資料打通或者優化合成路線及工藝條件，如學生在掌握了用苯胺為原料以乙酸酐為?；噭┲苽湟阴１桨返幕A上，自己完成對實驗的優化改進，可以調整投料比、反應溫度、更換?；噭?、催化劑等工藝條件，從而提高產品純度、產率或者減少副產物等等。“三綜合”即學生通過查找資料獨立完成給定實驗項目，如由起始原料水楊酸(鄰羥基苯甲酸)制備乙酰水楊酸(阿司匹林)并提純精制，或者完成以氯苯為原料制備對乙酰氨基苯酚(撲熱息痛)的制備并精制。通過以“一模仿二創新三綜合”為思路的實踐項目鍛煉，貼近生產實際，對培養學生獨立思考、科研創新能力有很好的效果，特別是創新綜合項目中的文獻資料查閱、實驗方案設計、提純精制以及數據處理能為學生提供一種有效的技能鍛煉途徑。
3．4改革評價方法，發揮激勵導向功能
考試是教學活動的重要環節，是教學評價的重要手段，并且具有導向、激勵、評價等功能。精細有機合成技術課程的成績評價應采用多元化考核評價模式，既有理論又有實驗，既有筆試又有答辯，既有計算推理又有綜合論述，多種形式相結合，提高過程評價考核權重，尤其是對創新性、探索性的綜合項目給予權重傾斜，總評成績由平時成績和期末閉卷考試成績構成，其中平時成績權重由傳統的30%提高到50%，平時成績涵蓋實驗方案、操作過程、實驗結果、創新開發、項目討論、課堂表現及完成作業等內容，科學合理的多元考核有效激發了學生的學習動力，提高了學生的綜合素質能力，并充分發揮了考試的導向功能。
4結語
精細有機合成技術是一門重要的專業主干課之一，在教學實踐中，基礎理論聯系生產實際可激發學生的學習興趣，采用項目化、類比等多種教學方法可提高教學效果，設計貼近實戰的項目化實驗可充分提升學生技術技能水平，創新多元合理考核評價方法可全面發揮其激勵導向功能，我們通過對精細有機合成技術課程的教學實踐與探索，不僅出色的完成了該課程的教學任務，而且教學效果得到了學生的廣泛好評。實踐證明，創新教學方法、優化實踐教學內容、工學結合、多元考核評價方法有利于提高職業院校學生的綜合能力，有利于培養高素質技術技能型人才。
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【關鍵詞】有機合成 路線設計 美學原則
在有機合成化學發展過程中，我們可清楚地看到人類的社會生產和生活的需求，以及有機化學理論發展的要求，都不斷地推動著有機合成的發展。人類為了戰勝疾病，保護農業生產，豐富人們生活的各個方面，就要藥物、農藥、染料、香料以及具有各種各樣性能的新材料的合成生產。同時又為了有機化學、生物化學理論等學科的研究發展，也不斷提出許多新奇分子的合成問題。二十世紀以來，許多天然有機物的發現，元素有機化合物的制備成功和變化多樣的有機合成反應和技術的出現與完善，使有機合成化學已發展到系統邏輯的推理的階段，而不是一味地類比于無機合成化學。現代有機合成，無論采用由原料定合成路線，或者以有機合成反應定有機合成方案以及應用逆合成分析等合成策略，有機合成路線設計已成為有機合成中的重要環節。有機合成藝術之美也正集中表現在有機合成路線設計中。人類的實踐活動，無論是社會實踐活動或是科學研究，都是按照美學規律進行的。在有機合成設計中，也遵守諸方面的美學原則，比如創新性原則，簡潔美原則，和諧美原則，對稱美原則以及科學美原則。在我們的實際工作中，無論是否注意到上述美學原則，但這是客觀存在的，不容否認的。
一、有機合成設計中創新性認識的實現
偉大的發明家愛迪生說："凡是新的不平常的東西都能在想象中引起一種樂趣，因為這種東西使心靈感到愉快的驚奇，滿足他的好奇心，使他得到原來不曾有過的一種觀念。"有機合成研究出發點之一就是尋找新的有機合成反應、合成試劑、合成方法和技術，以及在實驗室內合成出自然界不存在的新化合物。在有機路線的合成設計過程中，前人寶貴的成功經驗，是我們學習借鑒的源泉，他們的精巧構思和設計技巧給我們以心靈的啟迪。學習、消化和適當模仿前人的經驗，用之于我們的合成設計中是不無脾益的?？墒刮覀兩僮邚澛罚踔吝€可以從中覓得一條實現理想合成設計的捷徑。但是一味地墨守成規，則可能在設計中鑄成大錯。具有代表性的例子是1856年十九歲的美國化學家W?H?Perkin從奎寧的實驗式出發，按照無機化學中的氧化反應模式企圖合成奎寧。當時確定的奎寧實驗式為C20H21N2O2（正確的奎寧實驗式為C20H24N2O2）。Perkin注意到從煤焦油得到一種化合物C10H18N（2-丙烯基-對甲苯胺），于是他設計了奎寧的合成路線：2C10H18N+30C20H21N2O2+H2O.時至今日，我們當然清楚，2一丙烯基一對甲苯胺與奎寧是結構完全不同的兩種物質。不可能從前者通過氧化反應再到后者。但是Perkin還是認真地作了實驗，雖然他沒有得到奎寧，但他卻得到了一種紫色結晶物質，這也是人類的第一個合成染料，從此開創了煤焦油的化學工業。
從上面例子中，我們可以看出，科學研究即需要認真的科學態度，也需要積極的進取精神。有創造，才有進步。我們若既能吸取前人的經驗教訓，在實際工作中又能充分發揮個人的聰明才智和創造才能，也許會發現新的有機合成天地。一個復雜結構的有機化合物合成與設計要經過許多已知的方法和步驟，經過大量的工作完成目標分子的合成。從有機合成角度來說，是有實際意義，但從有機合成方法上看，這項工作則顯得平談無奇。因此我們衡量一個合成與設計巧與拙，美與不美的一個重要標準是：在整個合成設計工作中是否創造性地應用了一些反應，創造性地解決了前人尚未解決的問題。
二、簡潔美原則
在有機合成設計中，要遵守的一個重要原則，就是有機合成方案的簡潔性。在實驗室里實現一個復雜有機化合物的合成，往往要經過許多步驟的反應。若是合成方案繁雜，合成路線冗長，必然要增加原料或試劑的數量，延長合成周期，給我們的合成研究工作帶來不必要的操作過程。簡潔而實用的合成設計，不僅可使實驗室的合成工作省時省料，最后還可獲得較高收率的目際化合物。1902年Wi11statte設計了下列托品的合成路線，應用20余步合成反應在實驗室中實現了托品的全合成。當時在沒有出現Mannich反應之前。Willstatte的工作可算有機合成史上一個輝煌成就。但是從他的合成方法上看，20余步的合成反應卻是令人生畏的。而在1917年Robinson創造性地應用Mannich反應，他認為在生物體內不可能存在如此復雜的托品合成法。在認真分析托品骨架結構分基礎上，利用一步合成反應中同時進行兩個Mannich反應，巧妙地構思了托品合成方法，從此托品合成方法就大大簡化了。Robinson的托品合成方法是有機合成中最簡單的、最精妙的，使人感嘆不已。簡化傾向是人知覺本身固有的傾向。在人類的活動中，無論是身體活動、生理話動、還是思維活動和實踐活動，都是從繁到簡、從粗到精，最終達到完美程度的過程。
三、對稱美原則
對稱性和潛在的對稱性是一些有機化合物分子固有的特性。在有機合成設計中注重尋找目標分子的對稱性具有重要的實際意義。若恰當的利用這一分子特性，往往可使合成工作大大簡化，并且使合成設計路線具有收斂性。在Robinson托品合成法中，Robinson就是依據生源學說，利用托品分子骨架具有面對稱性質，巧妙地將托品骨架分切成相同的兩部分：他又認為這兩部分可同時由Mannich反應來實現合成，因為在托品分子中只有一個氮原子，他認為兩個Mannich反應必須發生在同一個有機胺上，如此首先選定了甲胺為托品合成的第一個原料。托品分子本身為環狀結構，那么Mannich反應中的兩個醛基處在同一分子內，帶活潑性氫的亞甲基也在同一分子內，那么在一步反應中可發生對稱的兩個Mannich反應，隨之而構成托品骨架（圖1）。
在許多有機合成設計中，復雜的有機化合物分子結構不存在對稱性。若在目標分子結構剖析中巧妙地利用對稱美原則，也可使眾多的合成步驟終途歸一，大大簡化合成方案。地衣酸具有兩個苯并呋喃結構（圖2）。
我們從地衣酸的結構可以看出，它不存在對稱性，事實上我們知道有這樣一種情況，環己酮和環己烯醇是兩個共振結構式（圖3）。
而地衣酸的分子結構以呋喃環中間劃線切斷，可得到類似前面情況的一對共振異構體：
B化合物和c化合物是共振結構式，而c則和A是相同的化合物，這樣復雜的地衣酸則是由相同的兩個化合物拼合而成，所以地衣酸的合成設計則極為簡單。
四、和諧美原則
完成一個目標分子的合成設計，設計者所擁有的素材：原料、試劑、合成反應、合成方法以及實驗條件都是零碎的、無序的。合成設計工作本身就要求對這些素材進行分析、加工、篩選和提煉，全面考慮各素材的特性，化學性質和它們相互之間的關系，使它們得到優化組合。這樣既可以充分發揮它們的作用與功能，又可避免設計中各個合成之間的相互影響，避免有機合成副反應的發生。例如在實際的合成設計過程中，由原料通過有機合成反應構筑目標分子的碳胳是利用原料分子的官能團的化學反應，這是一方面的問題。而目標分子結構中官能團的建立又是另一方面的問題。很顯然若能將上面合成設計中的兩種需要結合起來，統籌考慮，使構筑目標分子時所需要的原料化合物分子的官能團既能滿足合成反應中的需要，最終也可成為目標分子結構上的官能團，那么這將是最經濟的，也是非常協調的，可大大減少實際的合成工作的范圍。這就是合成設計中所特別遵守的和諧美原則。
五、科學美原則
合成設計所遵守的科學美原則要求，任何巧妙完美的有機合成設計，都必須依照有機化學理論的客觀要求，并在現實科學技術條件下能在實驗室里得以實現。合成設計不同于繪畫者的藝術構思，對素材的提煉加工構思和布局的安排，雖然也符合一定的客觀現實，但是其中都融合了繪畫者個人的精神意識和超現實的藝術加工處理。而有機合成設計則是緊緊圍繞目標分子，有機合成反應和方法，有機合成實驗等方面，運用設計者高度的創造思維和才能，將有機合成設計中的素材和諧地完美地并且要符合有機化學理論地組合在一起，完成理想的有機合成設計的工作。綜上所述，有機合成設計，作為一種高級的創造性思維，也離不開 美的本體，遵循美的規律，它是設計者有機化學知識和審美鑒賞力不斷相互交融的統一過程。作為一個有機合成化學家，既具有高度的科學創造才能，又具審美的鑒賞能力，將會如虎添翼。對科學高峰的探索和對美的追求，可以獲得全身心的解放和至美的樂趣。因此作者認為在自然科學研究領域中，也不要無視美的存在和作用，而以高度的審美鑒賞融會于我們的科學研究中，以創造出至善至真的科學成就，為人類的文明進步獻身奉心。最后作者引用馬克思的名言結束本文：社會的進步就是人類對美的追求的結晶。
參考文獻：
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關鍵詞：不對稱 小分子催化 合成 藥物合成 應用
隨著科技的發展以及人們對化學的合成、藥物制作和材料科學方面的認識的提高，手性越來越受到人們的重視。要想獲得光學活性物質，其有效的方法之一就是進行不對稱催化，催化劑的合理設計與使用能夠讓反應的立體選擇性得以提高。有機金屬催化劑發生具有立體選擇性的不對稱反應是比較多樣的，不過其反應需要的價格是比較昂貴，再加上回收套用以及殘留金屬處理問題限制了該有機金屬催化劑在有機合成行業中的應用地位。
相比有機金屬催化劑，其有機小分子催化劑則成為了更好的選擇，有機小分子能夠在溫和的反應條件、對環境不造成危害條、較低成本條件下以及反應不存在殘留金屬等等條件下都能夠發生，因此手性有機小分子催化劑成為了當前世界上諸多學者們研究的有機合成的對象，手性有機小分子從此便成為了在酶催化與手性金屬絡合物催化兩者之后的第三個有廣泛用途的手性催化劑，即手性有機小分子催化劑的黃金應用時期。
一、小分子催化反應分類
1.給體的活化——親核性催化
利用手性有機小分子催化劑進行催化的過程中，讓反應底物內的給體與催化劑進行反應，進而得到反應活性中間體，其親核性要高于原有給體，即與受體進行反應的能力增高，該催化劑活化機制成為親核性活化。
2.親電性催化活化
親電性催化活化反應過程中是讓反應底物中受體與催化劑進行反應產生中間體，中間體的親電性要高于原有受體，使得其與給體反應產生產物的能力增強。該類型催化以仲胺類化合物為主，結合受體得出亞胺離子歷程，進而通過減小反應中心電子云的密度來使其更易接受親核試劑的進攻。
二、藥物合成方法
1.外消旋體拆分法
該方法需要有一定的溶劑才能進行，而且最主要的是拆分劑要想找到一個合適的是非常困難的。因此利用外消旋體拆分法的缺點就是需要先合成外消旋的目標產物才能進行不對稱水解拆分來制備手性化合物，且其拆分收率最高不超過一半。
2.化學—酶合成法
當前在工業合成上使用廣泛的合成法是化學-酶合成法，即利用純酶或者微生物催化來完成一些合成反應內的主要步驟，而一般步驟則使用化學合成法，進而能夠將兩者的優點都體現出來?；瘜W生物等學科開始相互聯系與交融，使得生化合成法（化學-生物合成法）的優勢逐漸體現出來，進而也確定了手性藥物未來的研究方向。
3.酶催化手性藥物合成法
該方法相比于化學法而言有著較強的立體選擇性，其能夠在溫和的反應條件下進行，且有著較低的成本和污染，操作也簡單易懂，其能夠完成一些化學法不能進行的反應。不過生物催化劑需要較高成本投入，且選擇底物方面要求較高。該合成法的優點為：反應條件溫和、環境友好以及立體選擇性較高。
4.不對稱催化法
該合成催化法的優點為：經濟性高、對映選擇性高。工收化實現較為簡單且能夠進行手性增值，其是當前手性藥物合成中前途最好的方法。其優點中優勢最高的就是手性增值，利用量級的催化反應手性原始物質進而去進行立體選擇生產，得到較多的手性目標產物。該過程無需使用過多手性試劑，但是可能會使用到一些較為昂貴的過渡金屬，甚至是比過度金屬概要歸的手性配體，這也是不對稱催化法受到限制的主要原因之一。因此我們應積極探索出其簡單的手性配體的合成方法，進而能夠將立體性與活性都高的催化劑篩選出來。
三、在藥物合成中的應用——形成非共價鍵活化底物
小分子催化過程中，會出現一類催化劑，其與底物之間是通過分子間的微弱作用力進行作業而不是生成共價鍵來活化底物。這類催化劑主要為利用手性模板進行活化和氫鍵活化底物等等。
1.含有硫脲結構的手性催化劑
Pictet-Spengler 反應，在具有生物活性的四氫咔啉類衍生物的合成中，Lee 等用含硫脲結構的手性催化劑，催化 2-取代的吲哚乙胺與醛反應的不對稱 Pictet-Spen-gler 反應，當催化劑硫脲氮上含有大位阻取代基時，效果比較好，ee 高達 95%，可能是大位阻限制了反應進行的取向，從而得到該構型的產物。
2.手性膦酸催化劑
手性磷酸是中等強度酸催化，其能夠將一些酸用來催化進行不對稱反應，其典型案例有：Friedel-Crafts 反應，手性膦酸可以催化多種類型的不對稱 Friedel-Crafts 反應。在一種3-吲哚甘氨酸衍生物的合成中，康強等經過對手性膦酸催化劑的篩選及反應條件優化，發現高位阻的手性膦酸催化劑催化可以獲得產物的 ee 達到了 87%。
3.不對稱相轉移催化
在手性小分子催化劑中，手性相轉移催化劑是比較重要的，其也是利用與底物分子結合得到手性離子對的非共價鍵，進而來催化不對稱反應。不對稱相轉移催化是比較重要的有機合成方法。當前主要的手性相轉移催化劑有C2類手性相轉移催化劑（Maruoka等設計合成）與金雞納堿衍生的手性相轉移催化劑，其占有不對稱有機合成中催化劑使用的重要地位，文章也是主要做該方面的研究工作。
本課題組同時將新合成的手性相轉移催化劑利用于甘氨酸叔丁酯衍生物的不對稱烷基化反應，利用新合成的催化劑對甘氨酸叔丁酯衍生物的不對稱烷基化反應進行了初步探索，ee 中等到高等。
四、總結
目前小分子催化劑逐漸增多，使得化學反應和有機合成發生了質的變化。不過我們也應了解到其不對稱小分子催化反應的缺點與不足也是比較多的，諸如催化劑利用率不高、催化反應應用范圍不大等等，因此還需要我們的進一步努力和研究，研發出更多類型的高效多官能團的手性小分子催化劑，使得我們在藥物合成中更多看到不對稱小分子催化的身影。
參考文獻
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關鍵詞：立洲水電站大壩及進水口土建工程；混凝土拌和及制冷系統；平面布置方案；優化
中圖分類號：TV文獻標識碼： A
1 工程概況
立洲水電站壩址區位于四川省涼山彝族自治州木里藏族自治縣境內博科鄉下游立洲巖子至八科索橋2.4km的河段，電站采用混合式開發。攔河大壩為碾壓混凝土拋物線雙曲拱壩，壩頂高程2092.00m，壩體基本呈對稱布置，泄洪系統由2個溢流表孔和1個中孔組成，引水系統布置于右岸，采用一洞三機聯合供水方式，由進水口、隧洞段、調壓井、壓力鋼管段及鋼岔管段等建筑物組成。
根據立洲水電站大壩及進水口工程的施工總體布置，混凝土拌和及制冷生產系統布置在木里河右岸立洲大橋上游，位于立洲電站人工砂石加工系統外側的河灘回填場地，距離壩址1.5Km，主要承擔大壩、引水工程、部分洞室混凝土等工程的混凝土生產任務。
本混凝土生產系統設計生產總量約44.5萬m3，其中碾壓混凝土約31.2萬m3，常態混凝土約為13.3萬m3。根據施工總進度計劃和工程實際施工要求安排，混凝土生產系統需滿足高峰月澆筑強度為47430m3/月，碾壓混凝土高峰月強度為40228m3/月，常態混凝土強度為7202m3/月的設計要求，設計生產能力為：常態混凝土260m3/h；12℃低溫碾壓混凝土生產能力為140 m3/h。為此，選用一座HL240-2S3000L型雙臥軸強制式拌和樓和一座HZS90型拌和站，采用2×3雙臥軸強制式拌和樓和HZS90強制式拌和站拌制常態混凝土和低溫混凝土，要求夏季混凝土出機口溫度控制在12℃以內，生產能力為140 m3/h。
2拌和及制冷系統方案比較
該系統由水電七局獨立設計、施工和運行，設計時對混凝土拌和及制冷系統做了兩個方案，并進行分析比較：
（1）方案一：傳統性設計的生產工藝
根據混凝土生產系統布置特點及結合現場實際情況，方案一：使用膠帶機（B1、B2）將砂石骨料運至系統內的骨料堆存場，然后通過料場地弄膠帶機（B3）經膠帶機（B8）和地弄膠帶機（B4）經膠帶機（B5）進入90站稱量料倉，再經膠帶機（B6、B7）分別向HL240-2S3000L拌和樓和HZS90拌和站供料，制冷車間布置于HZS90站稱量料倉外側，冰樓布置于HL240-2S3000L拌和樓內側，片冰通過氣力輸送裝置輸送至拌和樓，冷風、冷水通過管路分別向各使用點供應，砼運輸進場道路從系統場地中部通過，其它配套設施、結構根據場地狀況相應建設，具體布置詳見下圖一。
圖一
工藝特點如下：
優點：（1）混凝土生產所用粗細骨料不受砂石生產系統和系統內設備故障影響，能保證混凝土的正常生產和澆筑；（2）制冷量利用率可達90%以上。
缺點：（1）部分設備、設施布置于場地邊緣，而該區域又為回填場地，因此安全性差；（2）系統設施、結構布置分散；（3）土建工程量大；（4）砼運輸道路與分料卸料場地部分存在交叉，影響彼此工作和施工安全。本工程由于場地限制和地質狀況，系統布置較為困難，如果采用此方案，其建設成本和運行成本都將增大。
（2）方案二：技改性設計的生產工藝
在保證系統結構設施符合生產要求條件下，我部對骨料儲存結構、HL240-2S3000L拌和樓儲料、稱量及生產控制程序、制冷系統結構布置等進行了調整和優化。其結構為：使用膠帶機（B1、B2）將砂石骨料運至骨料倉，然后通過骨料倉廊道膠帶機（B3）經膠帶機（B6）和廊道膠帶機（B4）經膠帶機（B5）分別向HL240-2S3000L拌和樓和HZS90拌和站供料，制冷車間布置于骨料倉正下游，冰樓布置于制冷車間外側、骨料倉下游，片冰通過膠帶機輸送至骨料倉廊道口的小冰倉內，冷風、冷水通過管路分別向各使用點供應，砼運輸進場道路從骨料倉上游側通過，其它配套設施、結構根據場地狀況相應建設，具體布置詳見下圖二。
圖二
其生產工藝的優、缺點如下：
優點：（1）系統設施、結構集中布置于場地中央，且靠近里側，安全性好；（2）系統布置緊湊，規模精簡，且建筑特之間無交叉；（3）系統結構簡單、運行維護方便；（4）制冷車間布置于骨料倉旁，風冷部分制冷量利用率較方案一高；（5）工程造價低，拌和站和拌和樓共用一個料倉，料倉除承擔風冷作用外，還兼顧拌和站、拌和樓料倉，減化了HL240-2S3000L拌和樓進料層和儲料層結構安裝，膠帶機長度也縮短，增加了小冰倉和膠帶機保溫結構，與采用傳統工藝結構施工相比，工程造價降低約30%，同時也降低了后期系統的運行成本。
缺點：（1）骨料倉容量有限，骨料倉的料位在生產過程中隨時變化，對骨料的預冷效果存在一定影響；（2）片冰部分制冷量利用率偏低。
經過以上經濟技術比較后，擬采用方案二。
3實施方案的技術特點
（1）在工程實施中，由于該施工場地是沿木里河右岸邊坡河灘回填而成，回填渣料又多為三、四類巖體，為保證重負荷類（儲料倉、粉料儲存罐等）和動載類（拌和樓等）設備設施的安全性使用，我部對混凝土拌和及制冷系統平面布置進行了較大的優化調整，即將骨料儲存結構、制冷車間、冰樓、粉料儲存罐、外加劑房、拌和樓（站）、地磅房沿1#施工道路側布置，配電室、壓縮空氣站沿砼運輸進出場道路里側布置，進出場道路靠河側布置，并按要求保證道路與邊坡的安全距離；同時在進行拌和樓、粉料儲存罐、骨料儲存倉基礎施工前，對其基礎用巖石渣料換填，并用振動碾壓實，再進行基礎土建施工。（2）將傳統工藝中的骨料暫存場與HL240-2S3000L拌和樓、HZS90拌和站的儲料倉合三為一，并與制冷要求相結合，改建為一個集冷卻和暫存功能的長方形鋼筋混凝土料倉（長×寬×高：21m×6.3m×12.5m），總容積為1200m3；（3）將HL240-2S3000L拌和樓骨料稱量裝置分離，與HZS90拌和站骨料稱量裝置同安裝于料倉廊道內，并對HL240-2S3000L拌和樓生產控制程序進行修改，即調整其骨料稱量程序，加大其骨料稱量提前量；（4）將制冷系統建安于骨料倉旁，片冰改氣力輸送為膠帶機輸送，運至骨料倉廊道口安裝的小冰倉內，其稱量裝置安裝于小冰倉下、B3（B4）膠帶機上，并給廊道膠帶機延出骨料倉廊道口段和HL240-2S3000L拌和樓、HZS90拌和站上樓膠帶機安裝保溫結構。
4結 語
從2011年11月底建成投產以來，木里河立洲大壩及進水口土建工程混凝土拌和及制冷系統單班碾壓混凝土生產最高為1800m3，小時生產能力為160m3，因此其平面布置通過以上優化調整，不僅減少了系統設施結構的施工工程量，加快了施工進度，而且保證了生產能力，滿足了大壩等工程的混凝土澆筑施工。但也存在一些問題：如骨料倉總容積偏小，對系統內設備保證率要求高等。工藝改造可為今后受地形地質限制的類似拌和系統做參考。
作者簡介：
單元教學設計是指在認真解讀課標、深刻理解教材并考慮到考試評價的基礎上,依據學生的知能實際和心理需求對一個完整的教學主題進行的多課時整合性一體化的教學設計,其關注的焦點在于通過對同一主題多角度、多層次、不同方式的學習,將“點”狀態知識結構化組合,將碎片式能力貫通性培養,將散落的科學觀念統攝型建構,其目標指向為促進學生多元整體性認知結構的形成。
“有機合成”作為單獨的教學內容安排在選修教材《有機化學基礎》(人教版)的第三章“烴的含氧衍生物”第四節,以有機物的合成為目標,復習各種官能團之間的相互轉化,在基本有機反應的應用過程中,學習有機合成的方法和途徑,理解有機化學的價值,促進結構觀、聯系觀、轉化觀的形成,而在后續“合成有機高分子化合物”的教學內容中,教材又從合成方法和合成原理的角度作了進一步拓展和系統化,知識應用的深廣度和問題解決過程中的思維要求進一步提高。學生面對的有機合成問題,通常包括基于分析性思維能力的合成方案的解析和基于創造性思維能力的合成方案的設計,從對化學科學的理解、信息素養、問題的探究與解決能力等學習和評價要素看,“有機合成”是有機化學知識的制高點和生長點,更是學生學習的難點和思維能力培養的絕佳素材,因此,將“有機合成”作為一個教學單元的主題是合理的,更是必要的。
1單元教學目標的設計
本單元的教學內容包括有機合成方案的解析與設計。從知識的精髓看,兩者是一致的,都是有機物官能團的結構、性質、轉化及其應用;從面臨的問題看,合成方案的解析側重于通過對已知方案中未知物質的分析、線路的評價和探究結果的表達,在方案的理解和體會過程中達成逆合成分析法的形成,而合成方案的設計,則是通過新合成方案的構造和反思優化,在逆合成分析法的應用過程中,促進學生綜合思維能力的提升,兩者對素養與能力的要求具有明顯的遞進性;再從問題解決的策略與過程看(見圖1所示),兩者具有較強的關聯性和融合性。
依據以上分析,“有機合成”單元教學目標的設計為:以有機合成為主線,將有機化合物的結構、性質、轉化等知識點串聯起來,使之系統化;以合成方法原理和特點的分析為重點,在問題解決的過程中,感受有機合成的本質、價值,培養問題解決策略,提升問題解決的思維能力,形成正確的科學觀念和價值觀念。
本單元的設計教學時段為三課時,課時教學目標的預設為:第一課時,整理回顧各類官能團的結構特征,引導學生從化學鍵的斷裂與形成的角度理解有機化學反應及有機物之間相互轉化的本質;關注有機物碳架的構建和官能團引入方法;在簡單問題的解決過程中,穿插問題解決基本策略的培養。第二課時,在熟練掌握各類有機物轉化關系的基礎上,通過對實際生產實驗中的合成方案的分析評價,體會有機合成的含義,學會多種問題解決策略的應用。第二課時是將第一課時中掌握的系統化知識應用于實際問題的解決,由此形成的問題解決能力還將對綜合性更強、開放度更大的有機合成方案的設計起到先行組織者的作用。第三課時,綜合應用有機化學知識和各種問題解決策略,完成對新物質或功能高分子化合物的合成方案設計;體驗有機合成在生產、生活及高新技術領域的重要作用。
2 單元教學活動的設計
單元教學活動的設計包括單元學習主線的設計和課時學習活動的設計。
基于單元教學總體目標,本單元學習活動主線設計為:官能團與有機物的轉化,在分析各種有機物官能團結構的基礎上,理解有機物轉化的本質,進而形成官能團轉化的系統知識和基本策略合成方案解析,應用有機化學知識和問題解決策略,分析、評價真實背景下的實際合成方案合成方案設計,綜合考慮各種因素,構造科學合理的合成方案。
基于課時教學目標服務于單元教學總體目標的原則,課時學習活動的設計既要保持單課時的獨立性又要關注前后各課時之間教學目標的一體化達成、知識和能力的遞進性和螺旋式上升,鑒于此,本單元課時學習活動設計如下:
第一課時,(1)回顧各類有機物的官能團,從化學鍵和基團之間的相互影響分析官能團對有機物化學特性的決定性作用,從舊鍵的斷裂與新鍵的形成理解有機反應的本質。(2)以有機代表物間的相互轉化將各類官能團的聯系系統化。如要求學生以有機代表物為例,用方程式說明“醇醛酸酯一條線,乙烯聯系一大片”的含義。(3)設計恰當“問題串”,在問題解決的過程中形成問題解決的基本策略。
[教學片斷1]問題1:①環氧氯丙烷是制備樹脂的主要原料,工業上有不同的合成路線,以下是其中的兩條合成踐線(有些反應未注明條件)。
(問題轉化策略、正逆向遞歸策略)
2. ①當一取代苯繼續發生取代反應時,新引進的取代基受到原取代基的影響而取代鄰位、對位或間位。使新的取代基進入它的鄰位、對位的取代基:-CH3、-NH2、-X;使新的取代基進入它的間位的取代基有:-COOH、-NO2等。
若將②、③兩步反應順序顛倒,也可以得到C,但實際上是不妥的。請你指出不妥之處_____。
②反應步驟BC的目的是什么?
(新信息介入策略、反思評價策略)
3.①多沙唑嗪鹽酸鹽是一種用于治療高血壓的藥物。多沙唑嗪的合成路線如下:
EF的反應中還可能生成一種有機副產物,該副產物的結構簡式為_____。由F制備多沙唑嗪的反應中要加入試劑X(C10H10N3O2Cl),X的結構簡式為_______。
②合成有機高分子化合物的途徑有哪些?
[師生交流]見圖2所示。
(式型匹配策略、模型建構策略)
(4)學習反思,由官能團間的轉化反應到新物質的獲取策略進而引發對合成方案的關注。第一課時作為對已學知識的回顧整理,學生的學習活動更多地以內省式的獨立思考、生生間的討論交流為主要形式展開,教師主導問題的提出并作為問題討論的首席參與者,融入學生的學習活動。
第二課時:提出核心任務,應用逆合成方法的原理解析有機合成方案。把第一課時獲得的學習成果置于真實的問題情境中檢驗反饋、拓展應用。選取經殘缺設置后的實際生產或實驗中真實的合成方案作為課堂教學素材,引導學生解決問題、掌握方法:物質分析原料的正向推衍、產物的片斷解析、新信息的合理插入、官能團的正逆向對接,直至全部合成線路的貫通并將分析結果運行檢驗。線路分析合成順序的科學性、合成路徑的簡約性、目標產品的產率、環境保護等。準確表達按要求正確書寫有機物結構簡式、有機反應方程式、同分異構體、識別反應類型等。
[教學片斷2]問題1:尼龍-66被廣泛用于制造機械、汽車、化學與電氣裝置的零件,亦可制成薄膜用作包裝材料,其合成路線如下圖所示(中間產物E給出兩條合成路線)。
完成下列填空:
(1)寫出反應類型:反應②_________反應③_________。
(2)寫出化合物D的結構簡式:_________ 。
(3)寫出一種與C互為同分異構體,且能發生銀鏡反應的化合物的結構簡式:_________。
(4)寫出反應①的化學方程式:_________。
(5)試評價中間產物E的兩條合成路線___________________________。
(6)用化學方程式表示化合物B的另一種制備方法(原料任選):_________。
(知識應用,在分析、判斷、比較和評價等過程中提高分析性思維能力)
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[交流]略
2. 以苯乙酮為原料的苯氧布洛芬鈣合成路線如下,試回答下列問題:
信息一:氯化亞砜(SOCl2)可與醇發生反應,醇的羥基被氯原子取代而生成氯代烴。
信息二:已知:
(1)寫出A_____,B_____,C_____,D_____,E_____,F_____的結構簡式;
(2)寫出苯乙酮的其他同分異構體(必須含有苯環和羰基)
(應用多種問題解決策略解析有機合成方案)
[交流](1)物質分析的策略與過程:見圖3所示。
(2)同分異構體書寫(見圖4所示):
合成方案的解析是對第一課時知識和方法的拓展、組合型應用,而合成方案本身又是第三課時方案設計的范例,方案解析過程中形成的問題解決策略對第三課時學習活動具有內在的支撐價值,因此,本課時在全單元學習中具有承上啟下的作用。本課時的學習活動形式主要為問題解決驅動下的小組合作、師生交流。
第三課時,教師發揮主導作用,根據學生實際設定問題的綜合度,提出若干目標產物的合成方案設計任務,引導學生通過小組內交流合作、小組間比較優化、個體體驗內化等學習活動,在問題解決的過程中提升思維品質。本課時以具有實際應用價值的目標產物的合成為問題背景,要求學生綜合應用有機化學知識和各種問題解決策略,依據逆合成方法的原理,在聯想創新中設計方案,在比較評價中優化方案。本課時的學習活動有利于學生進一步構建完善自己的知識網絡和方法體系。
[教學片斷3]問題1:香豆素( )
是一種用途廣泛的香料,可用于配制香精及制造日用化妝品和香皂等。請用合成反應流程圖表示出以
乙醇和鄰羥基苯甲醛()合成香豆素的合成方案。
提示:①合成過程中無機試劑任選
本單元教學設計始終定位于以有機物之間官能團轉化的知識為載體,通過合成方案的解析與設計,在問題解決過程中,培養問題解決策略,提升問題解決能力,所以,本單元設計了兩類反饋檢測題,一是對給定合成線路的解析,以考察學生對逆合成方法的理解水平;二是合成方案的構造,如“有機玻璃、滌綸的合成方案設計”,以考察學生對逆合成方法的應用水平。
3 單元教學設計的思考
單元教學主題的確定要突出“生本性”。課堂學習過程是師生和諧共創的心理能動過程,特別需要注重師生間的內在心理共鳴與外顯教學共振的和諧統一。因此,一定要重視 “學情調研”,從學生實際出發,切實考慮學生當前已有的經驗、思維方法和態度及心理需求(包括應對考試的需求), 把有利于學生基礎知識的有效加強、認知結構的有效改良、分析問題解決問題等思維能力的有效培養,直至化學科學觀念的有效形成,作為我們單元教學設計的出發點和追求目標。這就需要教師真正走近學生,通過作業與考試分析、學習過程觀察、交流與訪談等,了解學生對學習內容的看法和自己對學習內容的想法,師生共同確定單元教學主題。
單元教學設計要落實整體性、發展性。一方面單元教學應服務于學科整體知識系統的理解、科學觀念的形成和科學思維方法的培養;另一方面“單元”又是一個相對獨立的教學單位,有一個相對完整的教學主題,其教學目標的確定、教學內容的整合和教學活動的安排自然具有整體性特征。單元內課時教學活動服務于單元教學目標的達成,各課時教學活動中知識學習與能力培養具有內在的聯系性和發展性。如“有機合成”單元教學設計的整體性應落實在理解有機反應本質,將有機化學知識系統化,形成結構觀、轉化觀、應用觀,培養問題解決策略與問題解決的思維能力等教學目標的設定上;發展性則應落實在官能團轉化知識、應用知識分析合成方案、應用知識設計合成方案的學習活動預設中。
參考文獻:
關鍵詞：有機化學化工 綠色化學 應用探析
1. 引言
化學是現今人們生活中必不可少的重要學科，其產生的各項發明以及用品都為人們的生活作出了很大的貢獻。而就在化學為人們帶來便利的同時，其在生產過程中排放的有害物質以及化學廢品也對我國自然環境以及人民健康都帶來了嚴重的隱患。而就在這種嚴峻的形式中，綠色化學的概念出現在了人們的面前，其能夠在正常發揮化學自身作用的同時將化學對于人身以及環境所造成的威脅降至最低。正是由于綠色化學的這種全新理念以及巨大潛力，也使得其成為了我國目前的熱點之一。
2 .綠色化學的概念
綠色化學，也可以稱為環境無害化學，其存在的意義就是在設計生產化學用品的過程中避免對環境造成危害，并保證設計出的化學產品無論是在經濟上還是技術上都可以實施的一個過程，其具體分為對于化學物質的合成、催化、檢測等等環節。近年來，世界各方對于綠色化學都作出了一定的研究，并以綠色化學原料、綠色溶劑、綠色催化劑等方面積極開展綠色化學的研究。
3. 綠色化學在有機化工中的應用
在對綠色化學概念具有一定的了解后可以知道，如果想真正的使一個有機化學合成都實現綠色化，其同許多方面以及因素間都會存在很大的聯系。在有機化學合成過程中，首先需要研究的就是所使用的化工原料是否能夠更加綠色，而當對化學原料確定之后，則應當對以往的反應流程進行細致的觀察分析，研究生產流程是否合理、是否還存在更為綠色、環保的生產流程。而在這個過程中，對于在化工反應中所必須用到的催化劑以及溶劑等方面因素也應當盡可能的保持其綠色化，從而保障化工反應的“全綠色”化進展。
圖1 綠色化學的主要應用
3.1 綠色原料
在實現綠色化學的過程中，首先需要面對的問題就是原料的綠色化，其也正是我們實現綠色有機合成的基礎。比如在我國的有機化工合成中，所使用的生產原料通常都是石油化工原料，而將其有效的替換為綠色生物原料，則是在綠色化學理念中的重要方式，也是對我國環境起到保護作用的重要途徑。對于生物原料而言，其主要由纖維素以及淀粉兩大部分所組成，其中，淀粉在化學反應中較為容易轉變為葡萄糖，而纖維素則能夠在木質素以及結晶的作用下，通過纖維素酶來將其以一種間接的方式轉變為葡萄糖。而當我們獲得葡萄糖之后，則能夠以其作為原料，通過相應酶的作用獲得己二酸，從而通過這種方式代替以往利用笨獲得己二酸的方式。因為我們知道，笨是一種對人體有害的物質，有很大的致癌幾率，所以在技術以及經濟的保證下，在有機合成的過程中實現使用原料的去笨化，則能夠起到起到很好的保護環境以及保護人類健康的作用，也正是我國開展綠色化學的一個重要目標。
3.2 綠色催化劑
在綠色化學中，要求在化學反應中應當具有高效的反應速度，并且當化學反應完畢后應當得到盡可能少的副產物，從而最終實現少排放甚至零排放，并以此作為現今社會提倡的原子經濟特征。而同傳統的化學反應相比，這種具有高效、多選擇性的催化方式也能夠很好的符合我國開展綠色化學的需求。而在其中，原子經濟則是我國開展綠色化學的一個核心理念，其主要強調的是在化學反應過程中，應當將所有參與到反應中的原子都能夠出現在反應物中，并在反應的過程中不會出現廢棄物，而部分常見反應如加成反應、重排反應以及化合反應等都屬于原子經濟性反應。
圖2 綠色催化劑應用
3.2.1 催化不對稱
在有機合成反應中，催化不對稱合成也是一種行之有效的合成方式，而這種催化不對稱方式也在我國成為了一個人們廣泛研究的特點。通過不對稱催化方式的應用，不僅能夠在反應的過程中獲得一些在其它精細化工以及農藥領域中所需求的中間物品，還能夠在反應的過程中獲得對環境、人類友好的綠色合成技術，例如我們經常開展的氫酯化反應、酶催化以及氫硅烷化反應等都屬于催化不對稱反應。
3.2.2 新型催化反應
目前，堿和液體酸是我國在進行有機合成過程中經常會使用到的催化劑類型，且這兩者都具備高催化效率以及低成本的優點，受到了人們的廣泛應用。而與此同時，這兩者在具備高效、低廉優點的同時卻存在著對設備高腐蝕性的缺點，使我們在對其使用過程中經常會出現較大的環境污染，且其在反應的過程中經常會伴隨大量的副反應，使我們在完成工作后經常會出現問題難以處理、副反應繁雜等問題。而為了使這種缺點得到良好的克服，就需要我們應當加強綠色催化劑的研究力度。目前，我國在這方面已經具備了一定的成果，并獲得了分子篩催化劑以及相轉移催化劑等綠色催化劑，并且都具有高效、無害的特點，具有很高的實用價值。
3.3 綠色溶劑
圖3 綠色溶劑的應用
3.3.1 水溶劑的應用
在自然界中，水是一種最為基本、也是非常豐富的一種溶劑，并且具有無污染、無毒、成本低廉的優點。當我們開展化學有機反應時，當實驗環境保持在水中進行會更加安全簡單，也不會存在像其它溶劑介質具有易燃、易爆的安全威脅。在普通類型的有機合成過程中，我們可以大膽的將其中的去保護合成以及官能團保護都適當省略，從而更加簡化了合成的操作步驟，是一種非常理想的試驗溶劑。同時，有機金屬反應在有機合成中也是我國化學合成一個重要成果，有機銦試劑就是在這種情況中產生的一個較為成功的案例。這種試劑存在的最大特點就是當碳水化合物形成相應碳鍵時，其自身具備的官能團不需要對其采取保護，而在一般合成過程中都會使用保護基，也城市為了獲得更好的選擇性，而如果僅僅通過一種方式或者沒有選擇性的方式來進行，就只會平白的增加反應步驟，并且的消耗更多原料、能量的同時增加了廢棄物的排放。
3.3.2 離子液體溶劑
所謂離子液體溶劑，就是指在溫度適宜以及溫度較低的情況下，處于液體的狀態的鹽可以由相關元素的無機陰離子以及有機陽離子這兩大部分組成。通常來說，其能夠適應的溫度范圍非常廣，同時還具有制造成本地、溶解度強、能夠循環利用、易于回收的優點，被化學界認為是一種非常理想的溶劑，并在世界范圍的工業生產中獲得了廣泛的應用。比如在以往溶劑環境中，我們通過芳烴以及烯烴來進行烷基化反應是不可能完成的，而在例子液體溶劑中，則能夠在適當催化劑的作用之下保證此反應在普通室溫中就能夠良好的發生，并且獲得較好的生產率。目前，部分反應如氧化還原反應、烯烴氫化反應、偶聯反應、 氫甲酰化反應以及酶促反應都能夠在離子液體中順利的完成。而在水以及離子溶劑之外，部分物質如超臨界流體也可以作為綠色溶劑使用，目前，臨界二氧化碳是人們研究較多的溶劑之一，其由于自身具有的安全性、無毒性而受到人們的廣泛關注，具有較好的研究意義。
4. 結束語
總的來說，在我國目前號召可持續發展、綠色經濟的背景下，開展綠色化學具有重要的意義。在上文中，我們對于綠色化學中重要的綠色材料、綠色溶劑以及綠色催化劑的應用進行了一定的分析與探討，需要我們在實際生產中進一步掌握應用方式，從而有效的推動我國綠色化學發展的進程。
參考文獻：
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