有機合成總結范文

時間:2023-11-01 17:42:17

導語:如何才能寫好一篇有機合成總結,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

有機合成總結

篇1

關鍵詞:黃河下游近期防洪工程;設計概算;編制要點;

中圖分類號:TV87文獻標識碼: A

1項目概況

(1)工程建設必要性

經過近年來防洪工程建設,黃河下游防洪能力得以較大提高,其中堤防“漫決”問題已基本得到解決,為保障黃淮海平原防洪安全奠定了堅強的物質基礎。

但由于在未來相當長的時間內,黃河仍將是一條多泥沙河流,未加固堤段堤防單薄、質量差、隱患多、險工根石薄弱等問題依然存在,現有的河道整治工程尚無法有效控制河勢游蕩多變的局面。所以,在目前已取得防洪效果的基礎上,按照《黃河近期重點治理開發規劃》(國函〔2002〕61號文)確定的建設規模和內容,繼續對黃河下游進行以堤防加固和河道整治為重點的防洪工程建設是十分必要的。

(2)工程結構特點

黃河具有“水少沙多,水沙關系不協調”的特點,使下游河道在擺動中淤積升高,治黃工作按照“上攔下排、兩岸分滯”處理洪水,“攔、排、放、調、挖”有效處理和利用泥沙的基本思路,初步建成了防洪減淤體系,形成了黃河防洪工程特殊的工程結構。

黃河防洪工程主要有堤防幫寬加固工程、放淤固堤工程,堤頂道路硬化工程,涵閘新建、改建工程,險工改建加固工程,控導工程,附屬工程等。其中,許多工程結構依據黃河多泥沙的特點,采用特殊的施工工藝進行施工,例如放淤固堤工程就是黃河堤防除險加固的一種特殊方式,主要利用挖泥船、水力沖挖機組或組合泵多級接力的形式,在黃河河道中或黃河灘地挖取泥沙,通過管道輸送到大堤背河側沉放,排除清水,沉沙固堤,放淤固堤能夠利用黃河泥沙,對河道有一定疏浚作用;放淤固堤同時加寬加寬大堤斷面,便于抗洪搶險;險工是黃河堤防的一部分,在經常靠水的堤段,為了防御洪水沖刷堤身,依托大堤修建的壩、垛等防護工程;控導工程是為約束主流擺動范圍、護灘保堤,引導主流沿設計治導線下泄,在凹岸一側的灘岸上按設計的工程位置線修建的丁壩、垛、護岸工程。

(3)工程建設規模

主要建設內容包括:黃河下游進行堤防幫寬120.30km,堤防加固140.04km,堤頂道路硬化85.96km,堤防防汛道路6.7km,拆除重建三義寨閘,防浪林建設26.92km,險工改建加固16處(壩垛228道),控導工程新續建14處(工程長度6.541km),控導工程改建加固3處(壩垛52道),東平湖滯洪區二級湖堤加高加固和龐口防倒灌閘新建工程;沁河左岸老龍灣以下堤防加固4.78km及11.93km路面翻修。

(4)初步設計概算批復情況

工程總投資為387471萬元,其中:建筑工程141147萬元,機電設備及安裝工程248萬元,金屬結構設備及安裝工程632萬元,施工臨時工程3967元,獨立費用54295萬元,基本預備費10015萬元,施工場地征用及移民補償費171554萬元,水土保持費2617萬元,環境保護費2996萬元。

2黃河防洪工程概算編制原則和依據

(1)編制原則

黃河下游防洪工程為中央直屬水利項目,建設資金全部由中央投資安排。設計概算按照現行部委頒布的有關水利工程概算的編制辦法、費用構成及計算標準,并結合黃河下游工程建設的實際情況進行編制。

(2)編制依據

1)水利部水總[2002]116號文“關于《水利建筑工程預算定額》、《水利建筑工程概算定額》、《水利工程施工機械臺時費定額》及《水利工程設計概(估)算編制規定》的通知”;

2)水利部水總[2005]389號文關于水利工程概預算補充定額的通知;

3)水利部水建管[1999]523號文關于《水利水電設備安裝工程預算定額》和《水利水電設備安裝工程概算定額》的通知;

4)水利部黃河水利委員會黃建管[2004]13號文關于《黃河下游放淤(泵淤)工程預算定額》(試行)的通知;

5)水利部黃河水利委員會黃建管[2005]55號文關于《黃河下游放淤(船淤)工程預算定額》(試行)的通知;

6)上級主管部門的審查、評估、批復文件

7)其他各專業提供的設計資料。

3黃河下游防洪工程概算編制要點和注意事項

黃河下游防洪工程為中央直屬水利項目,全部由中央投資安排,整個工程沿黃河將近500km,跨越山東、河南兩省12個市局,地質條件復雜,工程結構多樣,投資巨大。為了準確計算工程投資,確保國有資金的有效使用,在概算編制過程中主要在以下幾方面給予了重點關注和技術創新。

(1)主要材料價格的確定

黃河下游防洪工程主要是土方和石方工程,主要材料為汽(柴)油和石料,約占整個建安投資的40%,二者的精確程度直接影響設計概算的質量,因此在概算編制過程中給予了高度重視。汽(柴)油價格主要采用國家發改委公布的價格信息;石料價格的確定要相對復雜些,主要通過現場調查、收集砂石料廠家資料,并對材料來源地、供貨比例和價格等基礎資料的可靠性和準確性進行認真分析而確定。

(2)方案的技術經濟比選

堤防加固工程約占整個建安投資的60%,因此控制堤防加固工程的投資對于控制整個工程投資起到了關鍵作用。本次安排堤防加固工程全長140km,工程涉及山東、河南兩省8個河務局,每段的地質條件、地形面貌、周邊環境都不盡相同。在技術可行、方便實施,兼顧經濟與實用的原則下,通過技術經濟比較確定合適的加固方案對投資控制起到了關鍵的作用。目前,堤防加固通常采用放淤固堤、新堤填筑加放淤固堤、堤防截滲墻等措施。

1)放淤固堤

放淤固堤是利用挖泥船或泥漿泵抽取河道或灘區的泥沙,輸送到堤防背河側,培厚大堤斷面,延長滲徑長度。放淤固堤是堤防加固的主要手段。

淤背固堤施工效率高、工序簡單,技術經濟,放淤固堤能夠利用黃河泥沙,對河道有一定疏浚作用,并且施工完成后,有利于進行工程的綜合開發利用,實現較好的綜合效益。

2)新堤填筑加放淤固堤

黃河下游背河沿堤分布村莊較多,居住人口稠密,部分堤段背河堤腳分布有密集的村莊,如采用背河放淤加固的方案,不僅搬遷工程量大,投資多,安置困難,因此在“少移民,少拆房,少擾民”的原則下,對以上特殊堤段,宜選擇臨河側填筑新堤,在新、老堤之間放淤加固的方案。

3)堤防截滲墻

在地層結構有相對不透水層、且堤防背河有村莊、采取放淤固堤加固方案非常困難的情況下,采取截滲墻加固方案是一種較好的替代方案。本次對部分仍然存在著臨背河均有村莊、人口密度大、居民搬遷困難的堤段,結合各段的地質條件和地層結構,通過技術經濟比較,安排了5.134km的堤防截滲墻工程。

本次黃河下游干流堤防加固140km,結合各段的具體情況進行技術經濟比較,合理安排放淤固堤段落長度116km,新堤填筑加放淤固堤段落長度18.6km,,截滲墻加固段落長度5km,既滿足了設計的要求又達到了經濟合理的目的。

(3)優化施工組織設計

施工組織設計是編制工程造價文件的主要依據之一,由于工程條件的復雜性,同一工程項目會出現多種不同的施工方案,如土方平衡利用方案、施工工藝的選取、土方的施工方法和運距、臨時道路的布設等均需合理確定,施工組織設計的完善在不同程度上影響造價確定的合理性。

堤防加固工程基本是土方工程。通過優化施工組織設計,充分利用開挖土方,最大限度的減少外調土方和外運土方,在保護土地資源的同時降低工程造價。分別從以下幾個方面進行闡述。

1)堤防填筑土方

堤防填筑土方通常采用放淤、外運土填筑、堤防截滲墻等施工工藝。在本期實施的工程項目中盡量采用放淤固堤,該方法施工效率高、工序簡單,造價低。

2)圍堤及格堤土方

為了放淤固堤工作順利進行,必須修好圍堤,以防止淤區決口,圍格堤可采用推土機從淤區內推土填筑,淤區內再通過造價較低的放淤土方進行回填。通過這種方法計算的圍格堤土方單價相比直接外調土方填筑便宜很多。

3)包邊、蓋頂土方

放淤固堤取土多為砂質土,淤區若不采取防護措施,風沖雨蝕,不但使淤區本身工程損毀,且易使附近農田沙化,影響農業生產,因此,需對淤區進行包邊蓋頂設計。

包邊土料粘性較高,需要從附近的土料場取土。蓋頂則采用耕作土(壤土),淤區施工前的耕作土是蓋頂土方的重要來源;由于某些堤防段土料場運工地現場較遠,外運取土單價較高;剩余的蓋頂土方通過全段分析比較,采用就地深挖臨時存放再覆土的方法計算的蓋頂單價要相對便宜些,可以節省建安投資。

(4)技術創新

由于黃河下游防洪工程特殊的工程結構,出現了船淤土方、泵淤土方,拋石護根、丁扣石、漿填腹石、粗排亂石、柳石摟廂、備防石碼方、柳石枕、鉛絲籠沉排等特殊的施工工藝。這些新技術項目尚未列入原有水利定額中,也沒有類似的定額可供參考。為提高概算編制的準確性,結合自身的具體情況和施工工藝,補充編制適用的定額。

4結語

篇2

⑴舉例說明烴類物質在有機合成和有機化工中的重要作用,有機合成說課稿。

⑵認識鹵代烴、醇、酚、醛、羧酸、酯的典型代表物的組成和結構特點,知道它們的轉化關系。

二、教學背景分析

1.學習內容分析:

有機合成是本章的最后一節,在以往的教科書中沒有專門講解。本節教學要在幫助學生復習再現烴及烴的衍生物結構、性質、相互轉化的基礎上,初步學習有機合成的過程;理解有機合成遵循的原則;初步學會使用逆推法合理地設計出有機合成的線路;同時培養并提高學生綜合運用所學知識解決實際合成問題的能力,為學生順利學習本模塊第五章進入合成有機高分子化合物時代及選修一《化學與生活》的學習奠定基礎;同時讓學生感受合成的有機物與人們生活的密切關系,使學生認識到有機合成是有機化學服務于人類的橋,是有機化學研究的中心,是化學工作者改造世界、創造未來最重要的手段,對學生滲透熱愛化學、熱愛科學的思想教育。

2. 學生情況分析:有機合成是有機物性質的應用,要求學生在前兩章及本章前三節的學習基礎之上熟練掌握好各類有機物的組成、結構、性質、相互衍生關系以及重要官能團的引入和消去等基礎知識。因此在本節之前我們上了一節《烴及烴的衍生物》的鞏固課,幫助學生把學過的有機化學知識形成知識網,使學生能夠正確理解官能團結構與性質的辯證關系,掌握重要有機物相互轉化關系,能夠從斷鍵、成鍵的角度正確書寫化學方程式,讓學生的認知盡可能達到其“最近發展區”,這樣為我們本節的學習打下了堅實的基礎。

基于以上分析,我制定了本節課的教學目標

三、本節課教學目標

1.知識目標:①使學生掌握烴及烴的衍生物性質及官能團相互轉化的一些方法

②讓學生初步了解逆向合成法的思維方法

2.過程與方法:

①通過小組討論、歸納、整理知識,培養學生對有機物性質和官能團轉化方法的歸納能力。

②通過有機物的合成方法的學習,培養學生的逆合成分析法的邏輯思維能力以及信息遷移能力。

③通過分析有機合成過程鞏固各類有機物的結構、性質及相互轉化關系。

3.情感、態度與價值觀:

①體會新物質的不斷合成是有機化學具有的特殊的科學魅力,對學生滲透熱愛化學的教育。

②培養學生將化學知識應用于生產、生活實踐的意識。

③加強學生的溝通能力和合作學習能力;以化學主人翁的身份體會化學學科在生產、生活中的實用價值,激發學習化學的興趣。

四、教學設計流程與教學設計

㈠教學設計理論依據

布魯納認知結構理論、皮亞杰建構主義學習理論、維果茨基“最近發展區”理論。

㈡教學策略與方法選擇標準

根據教學目標的內容與層次,化學教學內容的具體特征,高二學生的年齡與思維發展情況,我班學生的知識儲備和能力特征,化學學科的特征(研究方法、基本思想、邏輯結構),教師的教學優勢能力及我校化學教學的技術條件,教案《有機合成說課稿》。

㈢教學策略

小組合作式教學、啟發式教學

㈣重、難點突破

本節的學習重點逆合成分析法,我首先讓學生閱讀教材,初步了解逆合成分析法,再讓學生自主探究學習來理解逆合成分析法的思維方法,最后利用圖表引導學生掌握合成草酸二乙酯的逆推法,體會逆合成分析法的思維過程。

五、教學過程

【活動1】

我利用多媒體展示有關福島核電站起火爆炸、核輻射危害、核輻射防護服及生活中的有機合成材料,通過社會的熱點問題的呈現,吸引學生的注意力引出本節要學習的主要內容,讓學生了解有機合成在人類社會進步中的意義,同時激發學生的學習興趣和求知欲望。

【活動2】

學生自學教材初步了解有機合成的定義、任務、過程。本環節的設計目的是:讓學生獨立利用教材內容資源進行學習,了解什么是有機合成、明確要進行有機合成的任務是什么、要完成有機合成需要怎樣的過程、如何進行思考等,培養學生的閱讀能力和信息素養。

【活動3】

學生小組討論用盡可能多的方法合成乙烯、氯乙烷、乙醇。本活動的目的是:從學生已有的知識出發,為學生搭建學習平臺,以便學生在原有的學習和掌握的規律的基礎上積極主動建構知識。學生通過思考、交流、評價不僅知道了如何制取乙烯、氯乙烷、乙醇,更重要的是還知道了可以用過已經學過的有機化學反應用多種方法制取同一物質,激活了學生理解新知識的橋梁。為順利完成活動4提供了真實的學習情境。

【活動4】

學生通過完成練習歸納完成問題導學3,再現官能團間的轉化關系。目的在于讓學生在利用活動3中原有認知結構中的知識經驗去同化當前學習到的新知識,以引發學生的認知沖突,激發學生的學習興趣,讓學生親身感受到某種官能團的轉化有多種方法,同時培養學生的歸納總結能力。滲透在實際應用進行物質合成時,必須依據某些原則選取合理的方法,從而順利過渡到逆合成分析法。

【活動5】

學生自學教材體會“逆合成分析法”在有機化學中的應用,并展示合成草酸二乙酯的逆推法。

本活動的內容是本節的重點及核心知識,讓學生在原有知識的基礎上通過自主合作探究性學習理解這些重點知識、核心知識的形成過程,學案上采用圖表引導學生構建乙二酸二乙酯逆合成分析法的思維過程。讓學生初步學會利用逆合成分析法設計簡單的有機化合物的合成路線,通過交流展示培養學生的合作學習的能力及自信心,進一步體會如何利用逆推法解決具體有機合成問題,培養學生綜合運用已有知識解決實際問題的能力,給學生充分表現的機會,感受成功的喜悅,從而學會學習。

【活動6】

學生討論小結有機合成的原則,在前面的活動中已經滲透了有機合成的一些原則,在此基礎上讓學生通過討論歸納總結。考慮到本節是有機合成的第一節基礎課,鑒于學生的基礎,可能總結不夠全面,我再利用大屏幕幫助學生完善。這樣可為以后評價合成線路打下基礎。

學生觀看大屏幕“20世紀在有機合成方面獲諾貝爾化學獎的重要事件” ,對學生滲透熱愛化學、熱愛科學的思想教育。

【達標訓練】

達標訓練共安排了兩道題,一題涉及的是正合成分析法,另一題是逆合成分析法。難度逐漸加深。

【活動7】

學生完成達標訓練1,再小組討論,最后板演展示化學方程式。

本題已經給出合成路線,只要求學生根據合成路線寫出各步反應的化學方程式。本題所寫的化學方程式均是以前沒有學過的,但是可利用官能團之間的轉化關系正確寫出化學方程式。學案將本題作為達標訓練第一題的目的有三個:一是通過實例讓學生了解如何畫合成路線圖;二是通過化學方程式的書寫考察學生對官能團相互轉化關系的掌握情況,同時培養學生靈活應用所學知識的能力;三是讓學生感覺此題并不簡單,但經過思考又可以解出正確答案,增強學生的自信心及成就感。

【活動8】

學生用5分鐘獨立完成,用2分鐘組內討論合成路線,學生搶答展示合成線路。

篇3

【關鍵詞】廣東高考 理綜 有機合成

縱觀近幾年廣東高考理綜的有機合成題,考點上變化不大,難度適中,但穩中有新,本文通過對命題考點的對比和分析,提出一些個人觀點。

一、試題(2013年廣東理綜第30題)

30.(16分)脫水偶聯反應是一種新型的直接烷基化反應,如反應①

Ⅰ Ⅱ Ⅲ

(1)化合物Ⅰ分子式為Ⅲ,1mol該物質完全燃燒最少需要消耗ⅢmolO2。

(2)化合物Ⅱ可使 溶液(限寫一種)褪色;化合物Ⅲ(分子式C10H11C1)與NaOH水溶液共熱生成化合物Ⅱ,相應化學方程式為____。

(3)化合物Ⅲ與NaOH乙醇溶液共熱生成化合物Ⅳ,Ⅳ的核磁共振氫譜除苯環峰外還有四組峰,峰面積之比為1:1:1:2,Ⅳ結構簡式為____。

(4)由CH3COOCH2CH3可合成化合物Ⅰ,化合物V是CH3COOCH2CH3的一種無支鏈同分異構體,碳鏈兩端呈對稱結構,且在Cu催化下與過量O2反應生成能發生銀鏡反應的化合物Ⅵ。V結構簡式為____,Ⅵ結構簡式為____。

(5)一定條件下,■與■也可發生類似①的反應,有機產物的結構簡式為____。

二、試題分析

今年有機合成以研究熱點——烷基化反應為背景,考查分子式和結構簡式書寫、耗氧量計算、方程式和同分異構體書寫等,不同的是在考查了核磁共振 ,這是前三年沒有涉及到的內容,這也說明廣東高考穩中有新。該題難度較簡單,但設置一定的易錯點,如第二問方程式會漏掉條件而失分;第三問結構簡式會因對波譜知識關注不夠而失分;第五問會對題目所給信息理解不透消去溴原子而失分。

三、廣東理綜有機合成題命題考點

廣東理綜卷有機合成題的特點是素材新穎,不以傳統框圖形式出現,均以化工工藝為背景,以有機合成流程圖為主線。考查角度相對固定,設問靈活新穎,近幾年考查的知識點如下:

縱觀上表,廣東有機合成題常見考點有:分子式的書寫、耗氧量計算、反應類型的判斷、方程式的書寫(主要考查官能團的性質)、限制條件下同分異構體的書寫、模仿已知信息的反應原理寫出類似反應方程式或產物的結構簡式(注重有機物的斷鍵和成鍵和已知信息的重模仿、遷移或拼接)。

四、2013年廣東理綜有機合成題給我的啟示

1.重視基礎,加強理解的深度。

高考從某種意義上講,主要考查對基礎知識理解的深度和廣度。因此在復習過程中,應注重基礎(特別是第一輪復習)。首先要重視課本。課本是根本,不但涵蓋考試的全部內容,也包涵知識的結構關系,將書本知識研究透徹,靈活遷移,定能勝過各種教輔書。如今年涉及到:烯烴官能團的性質、鹵代烴在氫氧化鈉水溶液的水解反應和在氫氧化鈉醇溶液的消去反應。所以在復習中要掌握并牢記各類官能團的性質及反應條件。如烷烴的取代反應(光照)、鹵代烴的水解反應(氫氧化鈉水溶液、加熱)和消去反應(氫氧化鈉醇溶液、加熱)、醇的消去反應(濃硫酸、170℃)和催化氧化反應(Cu或Ag催化、加熱)、醛的銀鏡反應(水浴加熱)、酯化反應(濃硫酸、加熱)等。在平時訓練中,要以課本為主,緊緊圍繞主干知識,多練習多反思,通過橫向縱向整合,使零散知識系統化、結構化,做到考試時得心應手。

2.重視能力培養,提高提取和應用信息的能力。

有機合成題不僅考查課本上的主干知識,還注重考查對信息的加工、處理、遷移和應用能力。要求學生能迅速接受新信息并提取實質性內容將其與已有知識整合,具有綜合性。廣東理綜有機合成題在考查信息提取和應用方面越來越受到青睞,如模仿已知信息的反應原理寫出類似方程式或產物的結構簡式,就是注重信息的提取、遷移和應用,要求考生當場自學,理解反應原理,結合原有知識解決問題。如今年有機合成題的反應①中化合物Ⅰ和Ⅱ的反應,該反應課本上沒有,這就需要考生能夠快速吸收、整合所給信息,注意反應的斷鍵和成鍵,將新知識和舊知識融會貫通,然后進行模仿、遷移。從近幾年大趨勢來看,題目的深度、廣度和難度將會越來越大,所以在復習時既要貼近課本回顧主干知識,打好基礎,也要多做習題來提升自己的信息分析、提取和遷移能力,不斷拓展自身的題量,能應付各種全新沒見過的題目,真正做到“百戰不殆”。

五、復習有機合成題的建議

1.回歸基礎抓教材,牢記特性。回顧今年選擇題第7題考查的全是有機的記憶內容;無論是方程式的書寫還是反應機理,無論是核磁共振還是同分異構體書寫,都離不開對有機物特性的熟記。

2.重視常規題型的訓練,提高解題能力。廣東高考理綜在試卷結構、題型風格、試題難度等方面保持相對穩定,雖然有一定的創新和突破,但主干考點還是萬變不離其宗的。所以在備考中要讓學生明確高考的考點,做到心中有數,有的放矢。

篇4

關鍵詞:信息加工理論;有機合成;信息加工;策略

文章編號:1008-0546(2015)10-0033-06 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.10.013

《普通高中化學課程標準(實驗)》、江蘇高考考試說明(化學),江蘇省普通高中學業水平測試(選測)都提到重點考查學生的信息獲取與加工能力,要求學生具備能夠敏捷、準確地獲取試題所給的相關信息,并與已有知識整合,在分析評價的基礎上應用新信息。[1]高考中,有機合成題以新信息為背景,考查學生信息的獲取、加工、整合、遷移應用的能力。題中信息新穎、陌生,是高中有機知識的拓展、延伸,是大學有機知識的下放、改動,是科技生產合成原理的回歸、利用,是“08高考方案”的考點、熱點。所以,在高三復習教學中,應培養學生整合新信息與元認知結構中經驗知識,運用有用、有效信息和知識解決陌生問題的能力。

一、 信息加工(Information Processing簡稱IP)理論核心

國際化學奧林匹克(IchO)培訓大綱中將信息加工列為首項能力并定義信息為“對文字、圖形、直接和間接獲得的各種感性和理性認識”;加工是指對信息的尋找、選擇、整理、儲存、重組、應用、預測、評價等。[2]信息加工即IP是認知過程的本質,包括對信息的接受、存儲、處理、傳遞、遷移運用等過程,是人腦加工外界刺激的過程,是指信息提取、轉換、重整、精細加工和組織,[3]是知覺、注意、表象、記憶、思維、言語、推理、問題解決等心理過程[4]。通過了解學生的信息加工心理過程,可以了解學生是怎樣學習、記憶和使用知識,了解學生是如何整合新舊知識、靈活遷移運用信息。

美國教育心理學家加涅(Rert Mills Gagne)是信息加工理論的代表人物,他根據信息加工過程及心理過程,研究人是如何學習的。他的觀點是“學習是學習者所面臨的刺激通過一系列內部構造被轉化、加工的過程”。要解決學習問題,需要清楚學生的信息加工方式即對信息的心智加工方式。信息加工將新知識與舊知識進行聯結,以元認知結構中的先行組織者為基礎,進行同化,從而學習新知識,把新知識內化到元認知結構中,達到新舊知識的整合。

二、有機合成真題分析及信息

1. 有機合成真題分析

有機合成綜合性強,考查基礎知識面寬,重視考查學生的思維能力和整合新舊知識、靈活遷移運用的能力,要求學生要具備較高的信息加工能力。

例:(2015江蘇,17)化合物F是一種抗心肌缺血藥物的中間體,可以通過以下方法合成:

(1)~(3)略

(4)已知:[RCH2CN[] [H2][催化劑,]RCH2CH2NH2],寫出以[HO OH] 為原料制備 [O] [CH2NH2]的流程圖。

[分析]仔細審題,加工流程中信息及已知信息,剔除干擾、無用信息,發現解題的突破口是官能團的性質、有機典型反應類型、特定條件。

仔細觀察原料和產物的關系,發現目標產物中環中碳原子數和原料中相同,在環外多了1個碳原子和1個氨基,產物中環上有1個氧原子而原料中有2個氧原子。通過逆向思維,利用[RCH2CN[] [H2][催化劑,]RCH2CH2NH2],推知產物的原料是 [O] [CN];根據題中流程發現C到D,氯原子在NaCN條件下被氰基取代,則 [O] [CN]的原料是 [O] [Cl];觀察 [O] [Cl]與原料關系, [O] [Cl]可通過[HO OH] [Cl]分子內脫水制得,也可以通過 [O]與HCl加成制得;[HO OH] [Cl]由原料和HCl加成制得; [O]由原料在濃硫酸、加熱條件下分子內脫水制得。逆向推斷完成后,再正向寫出流程,各步驟標出準確的反應條件。

有機合成不僅考查學生已有經驗知識,更傾向于考查學生新舊知識的整合能力。題中提供的新信息幾乎都能用到,在合成過程中甚至需要到流程中挖掘有用、有效、陌生信息解題。該題型考查學生的基本知識和基本技能、官能團的性質和反應類型、信息加工敏銳性和靈活性、思維的有序性和整體性、綜合分析應用能力。

2. 有機合成真題及信息

以2009~2014年有機合成真題為例,分析題中的信息并進行歸納,總結有機合成題考查的舊知識、新知識。

通過2015年有機真題分析、2009―2014年信息統計,發現有機合成重點考查烯烴、鹵代烴、醇、醛、羧酸、酯之間的轉化及典型反應(取代、加成、氧化、還原、消去反應等),考查學生信息獲取、加工能力,元認知結構知識與新知識的同化能力及遷移運用能力。有機合成重在于感知、編碼、輸出信息。學習者需要具有條理性、整體化的有機知識,能靈活、敏捷、準確地獲取試題所給相關信息,把已有經驗知識和新信息進行整合,分析評價信息并應用新信息解題。

三、 信息加工策略

流程中信息較多,需要進行簡約、轉換、類比、評價,去掉無關、干擾信息,采用有用、有效信息進行有機合成。面對熟悉的官能團陌生的有機物,通過信息加工,把陌生問題情境轉化為熟悉的問題情境,新舊對比,處理問題。處理問題過程中不但要建構元認知結構,還要突破學生的認知沖突,即同化舊知與新知。

1.信息“序化、簡約”加工

任何體系都是由若干個相互聯系、相互作用的要素構成,要素組合有序、恰當、嚴密。各有機物按照官能團轉化關系聯系起來,形成有序的知識體系。在有機合成中,觀察目標產物與原料的關系,尋找結構和組成的相同點和不同點,根據結構不同點、官能團變化特點、反應條件及類型,采用逆向思維方法,依次有序的往前推原料,一直推到起始原料,在推斷過程中,使思維有序,簡約信息,刪除干擾信息,合理利用已知信息、流程中信息、元認知結構中舊信息。

如:2015江蘇高考有機流程中醇羥基在SOCl2作用下被氯原子取代,引入氯原子;該有機合成中也需要引入氯原子,但不是醇羥基被氯原子取代,而是原碳碳雙鍵的碳原子上引入氯原子,即碳碳雙鍵與氯化氫加成引入一個氯原子,所以該題中醇羥基被氯原子取代是干擾信息。

信息“序化”加工,思維有序,使信息條理化、網絡化、系統化,便于記憶、利用,達到不重、不漏。信息“簡約”加工,突出問題主干,使信息邏輯化、簡明化、清晰化,便于識別、提取、運用信息,達到快捷、有效。

2. 信息“編碼、轉換”加工

記憶分為短時記憶和長時記憶,在外界信息刺激下,信息進入短時記憶,若不及時思考和復述,信息很快從短時記憶中消失。通過編碼,信息進入長時記憶,保留較久。編碼包含維持性復述(一遍又一遍的背誦)和精致性復述(改變某種方式轉換信息)。編碼越清晰,分類越明確,記憶越牢固,信息提取越容易。如乙醇分子間脫水成醚的條件是濃硫酸、140℃,分子內脫水成乙烯即消去反應條件是濃硫酸、170℃;二元或多元醇分子內脫水可以成烯烴也可以成醚,與反應條件有關。通過編碼,分清條件,能準確判斷產物。

面對生疏信息,用熟悉方式描述,就是轉換信息。如[RCH2CN[] [H2][催化劑,]RCH2CH2NH2],仔細觀察該反應,從加氫去氧角度看,這是還原反應;從碳氮三鍵變成單鍵看,這是加成反應。如面對[R-CHO[] [(1)HCN][(2)H3O+]R-CH-COOH] [OH]反應,學生茫然,不知所措。該反應先是碳氧雙鍵與HCN親核加成(與碳碳雙鍵與HCl加成相似),-CN在酸性條件下轉化為羧基。通過轉換,問題由陌生到熟悉、復雜到簡化、未知到認識、高層到低層。在問題解決過程中,靈活利用轉換方式,便于快捷解決問題。

信息“編碼”加工,記憶牢固,使信息清晰化、明確化、準確化,便于尋找、選擇,達到不亂、不混。信息“轉換”加工,描述方式明了,使信息熟悉化、簡明化、容易化,便于處理、應用,達到簡化、準確。

3. 信息“同化、類比”加工

美國著名的教育心理學家戴維?奧蘇貝爾(DavidP.Ausubel)認為有意義學習在于新舊知識的同化,新信息的習得取決于認知結構中已有的相關概念。根據已有知識基礎和“最近發展區”,尋找新舊知識的聯結點,就能有效實現知識的遷移。

如(2012江蘇,17)以[ ]和 [O]為原料制備[ ] [N] [Cl][Cl] ,觀察原料和產物的結構、組成,發現產物的苯環上連結氮原子,這與苯的硝化有聯系。苯的硝化轉化為硝基苯,利用新信息(新舊知識的聯結點),進一步進行合成直到最終目標產物。

類比是推出事物之間相似性或相同的一種思維方式。王祖浩教授提出“類比是化學問題解決的思維工具”。面對陌生物質,尋找官能團,與對應熟悉的有機物性質和反應類型類比,深化舊知與新知的理解。

如(2011江蘇,17)以苯酚和乙醇為原料制備[OCH2COOCH2CH3] 。仔細觀察產物,發現產物中含有酯基,類似于乙酸乙酯,從而推出[OCH2COOCH2CH3] 的原料是乙醇和[ ] [OCH2COOH],而[ ] [OCH2COOH]的性質與乙酸相似,再結合題中信息就能很快進行合成。

信息“同化”加工,新舊聯結,激活舊信息,融合新信息,使知識擴大化、網絡化。信息“類比”加工,分析比較,是“特殊到一般,一般到特殊”邏輯過程,是信息處理的快捷路徑。

4. 信息“遷移、評價”加工

遷移是信息靈活運用的一種能力。遷移的前提是元認知結構的穩定性和清晰性。穩定性為習得新信息提供固著點,清晰性為習得新信息提供方位點,穩定和清晰的知識能實現信息的有效遷移。如各種有機物之間的轉化關系、反應條件、反應類型在頭腦中穩定而清晰存在,通過同化、類比,實現信息的正遷移。

信息評價是對獲取信息的評定并決定是否利用的過程,是從多個信息中尋找出有價值、有效的信息的過程。信息評價綜合性強,包含信息的隱顯及因果關系的合理性、信息的可靠性、便捷性等。

如(2014江蘇,17)以[CH2CHO] 為原料制備[CHCOOH] [CH3]。從原料與產物的結構看,產物比原料多了一個碳原子,醛基變為羧基。在學生已建立的認知結構中:醛基能氧化為羧基,但是這與多一個碳原子沒有必然聯系。在閱讀流程時發現引入氰基能增加一個碳原子,且氰基在酸性下,轉化為羧基;氰基引入的方法是溴原子被氰基取代;溴原子引入的方式有烴的溴代、烯烴加成或流程中[ [③]信息;原料是苯乙醛,與氫氣加成后是苯乙醇,與C結構不同;經過評價,苯乙醇通過消去反應轉化為苯乙烯,苯乙烯再與HBr加成,是該合成中有效引入溴原子的方法。

信息“遷移”加工,靈活運用,提高學生的靈活性、變通性、創新性,發展求異思維和發散思維水平。信息“評價”加工,認知清晰,使思路清晰、簡潔,信息合理、可靠。

有機合成特點是信息化,考查學生信息加工能力。在平時復習教學中,通過信息題練習,培養學生感知、獲取、加工信息的能力。新信息較多,整合新舊知識,教會學生尋找、選擇、重組、預測、評價并遷移運用。

參考文獻

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[3] 吳平.高中生有機推斷問題解決的信息加工研究[D].上海:華東師范大學理工學院化學系,2009,4:9

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從本質上看,教師要在高中有機化學教學中提高學生的能力并引導學生掌握相應的學習方法,也就是要有意識有目的的培養學生,引導學生形成能力、掌握方法.因此,在高中有機化學教學過程中,教師應該充分利用多樣化的教學方法有針對性的開展教學,通過多樣化的教學方法提高學生的自我探究能力、創新能力、邏輯思維能力等多方面的綜合能力.例如,在學習乙烯的性質時,教師可以采用小組交流學習法,其目的在于完成基本的教學任務,引導學生通過實驗操作獲得更直觀的認識,同時顯著提高學生的實踐操作能力、團隊合作能力和探究能力.首先,教師按照一定的標準和條件對學生進行合理的分組,并要求學生根據所學的內容和乙烯的化學結構式推導乙烯所具備的化學性質.其次,教師組織學生以小組為單位設計化學實驗,通過化學實驗去驗證小組得出的推論,并得到最后的結果.最后,教師對學生交流和討論的結果進行總結和評價,完成課堂教學任務.在此過程中,學生在小組之間進行自我探究,發表自己的觀點和看法并借鑒其他學生的思維和意識.同時,小組中間的學生參與化學實驗的設計與操作過程,這就能夠有效提高學生的實踐操作能力和創新能力.通過小組交流學習法,教師進一步突出了學生在學習過程中的主體性,引導學生在實驗過程中提高了自身的實踐能力、創新能力等多方面的綜合能力,同時也讓學生掌握了探究物質化學性質的方法.

二、引導學生進行分享和交流

最后,教師必須明確的是,高中有機化學教學是一個互動交流的過程.其中,不僅僅教師能夠教導學生,某些時候學生之間的交流更能有效提高學生的能力.還是以對乙烯的學習為例,通過師生互動,生生互動,師生互動,教師可以引導大家一起歸納出學習有機物的一般規律與方法:結構性質(物理性質、化學性質)用途制法(工業制法、實驗室制法).有機物的結構:可以用模型(比例模型和球棒模型)來加深對其空間結構的認識;有機物的物理性質:可以從其顏色、狀態、氣味、熔點、沸點、密度、溶解性等來學習.有機物的化學性質:可以從其與單質、氧化物、氫化物、酸、堿、鹽、氧化劑、還原劑等不同類型物質的反應來探究和總結.因此,教師需要在高中有機化學教學中引導學生分享自己的學習方法,分享自己獲得的能力.換言之,教師需要為學生樹立榜樣,引導學生借鑒榜樣所掌握的先進學習方法,并有效提高自身的能力和素質.這就需要教師加強與學生的交流與互動,營造和諧輕松的課堂教學氛圍,進而組織學生在學習中分享自己的心得,使班級所有學生能夠掌握更有效率的方法,并提高自身能力.總的來說,在高中有機化學教學中引導學生掌握方法并提高能力是高中化學教學發展的必然要求,也是現代教育發展的必然趨勢.這就需要眾多教師在實踐教學中不斷總結和交流,對傳統教學的模式和方法進行改革,推動有機化學教學的發展與建設.。來的污染,并且還提高了產率.最后,選擇綠色的合成原料,阻止污染源,防止污染的發生.如果實驗定的原料含有毒性、易揮發性,教師應當想法設法用綠色原料進行替換,如果替換不了,就減少用量并警示學生.

三、合成路線綠色化

高中化學有機合成實驗內容基本都是相對獨立的,為了覆蓋所有有機合成實驗的操作內容,實驗過程往往造成資源浪費.把看似獨立的實驗內容組合起來設計出全新的實驗步驟,一方面促使學生認真對待實驗的每一步,細心操作,把有機合成知識融會貫通,另一方面減少了合成原料的使用,綜合利用了實驗產物,體現了綠色化學的原則.例如,我們可以用環己醇做原料設計一次組合式有機化學實驗方案,首先用催化劑FeCl3·6H2O催化環己醇脫水制備環己烯,再把合成物環己烯作為原料經過H2O的氧化和NaWO4/H3PO4的催化制備出己二酸,這樣的做法深刻體現了綠色化學的思想,節約了成本,減輕環境污染,為學生樹立綠色化學的觀念做了一個良好的示范作用.

四、處理三廢綠色化

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關鍵詞:有機化學 高考 學習方法

引言:有機化學是中學重要內容之一,是學學有機化學的奠基石。從近幾年來高考的化學試題研究發現,有機化學試題的分值都在20分以上。然而相比較無機化學知識而言,有機化學內容相對較少,學時數也較少,對于中學生來說,掌握的程度相比無機化學要差一些。那如何更好的學習有機化學呢?

一:近幾年高考卷有機大題的分析,了解有機化學試題的考查動向

通過查詢2010年至2013年高考卷,歸納出有機化學的主要考查知識點主要為:反應方程式,反應類型,同分異構體,結構簡式,官能團名稱,有機物名稱等。四年來考查知識點相對固定。2008年開始,江蘇卷出現有機合成路線設計流程圖題型,一直沿用。上海卷在2012年后將此作為新增考查點,2013年浙江卷將此作為新考查點。

有機合成路線設計不僅能準確考查學生對典型有機物性質及其轉化關系的掌握情況,更能考查學生對于信息的遷移和加工能力,同時也全面反映學生思維的質量。所以成就了高考難點之一。

二:通過高考題,尋求有機化學學習的方法

(2013 浙江.28)某課題組以苯為主要原料,采取以下路線合成利膽藥-柳胺酚,回答下列問題:

(1)對于柳胺酚,下列說法正確的是:

A.1mol柳胺酚最多可以和2molNaOH反應 B.不發生消化反應

C.可發生水解反應 D.可與溴發生取代反應

(2)寫出A B 反應所需的試劑 (3)寫出B C的化學方程式

(4)寫出化合物F的結構簡式

(5)寫出同時符合下列條件的F的同分異構體的結構簡式 (寫出3種)

①屬酚類化合物,且本換上有三種不同化學環境的氫原子②能發生銀鏡反應

(6)以苯和乙烯為原料可合成聚苯乙烯,請設計合成路線(無機試劑及溶劑任選)。

在這些考點中,第(1)(2)(3)小題考查要求不高,一般考試得分較為理想。然而學生得分率較低的為(4),(5),(6)小題。因此,要想順利的拿下這類高考題,我們就需要有一個相對完整的有機知識體系的認識。

1.掌握有機化合物的官能團與化學性質的關系,構建基礎知識體系。

化學學習的基本思路是:結構決定性質,性質反映結構。在有機物結構中,官能團是決定有機化合物化學特性的主要因素。常見官能團的特殊化學性質[1]:(1)能使溴水褪色的物質可能含有碳碳雙鍵,碳碳三鍵或酚羥基;(2)能使酸性高錳酸鉀褪色的物質可能含有碳碳雙鍵,碳碳三鍵,醛基或酚羥基;(3)能發生銀鏡反應或與新制氫氧化銅煮沸后生成磚紅色沉淀的物質一定含有醛基。(4)能與Na反應放出H2的物質可能含有醇羥基,酚羥基,羧基。(5)能與Na2CO3溶液作用放出CO2或使石蕊試液變紅的含有羧基.(6)能與FeCl3溶液顯紫色的有機物中含有酚羥基。(7)能水解的有機物中可能含有酯基,氯代烴,肽鍵。(8)能發生消去反應的為醇或鹵代烴。

有機化合物之間的化學反應,主要發生在官能團以及與官能團相連的碳原子上。因此,在對有機化合物的學習的認識過程中,尤其要注重對官能團結構特征的認識,掌握了官能團部位在反應中的變化,就掌握了該反應的實質。利用規律,對知識點加以重組和遷移。比如利用官能團性質,可以將單官能團合成多官能團的物質,將小分子有機化合物合成高分子有機物。掌握有機化學結構和性質的關系,就能融會貫通將各種官能團進行相互轉化,形成結構化的知識網絡,從而對有機化學有個整體認識,提高有機化學的學習效率。

2.掌握有機物分子式變化規律,突破同分異構體的書寫和數量判斷。

同分異構體是中學化學教學中的重點,也是高考必考的一個難點。在教材中所講的有關同分異構體的知識簡單,但在高考中提出了更高的要求。通常對于同分異構體的知識點考查時都帶有限制條件,我們可以通過以下方式來做出判斷。

①熟練掌握各種官能團的特殊性質。這點就有賴于前面基礎知識構建體系的穩固性。

②掌握同分異構體的書寫規律。同分異構體的異構方式主要為:構造異構和立體異構。中學階段重點考察構造異構。而構造異構體主要分為(1)碳骨架異構。比如CH3CH2CH2CH3,CH3CH(CH3)CH3.(2)取代基或官能團位置異構.比如CH3CH2CH2Cl 與CH3CH(CH3)Cl (3)官能團異構。如同碳原子數(n>2)時,飽和一元醛和飽和一元酮互為同分異構體,飽和一元酯和飽和一元羧酸互為同分異構體。

在高考中對于同分異構體的數量判斷,通常是三種異構規律的綜合考察,稍有不慎,容易遺漏。為防止遺漏,可以采用“定二議一”法。比如先將官能團,取代基或官能團位置固定為相同,進行碳骨架異構,再在同一種同分異構體中進行官能團異構,最后進行取代基或官能團位置異構。在2013年浙江這道高考有機題的第(5)小題中,我們可以寫出以下同分異構體:

3.掌握有機合成設計的方法,實現有機物合成目標

對于簡單化合物的合成,通常可以采用類比法來設計合成路線。但如果有機物結構復雜,步驟多,就不得不掌握合成路線設計的策略和技巧[2]。

(1)逆向合成法:就是從需要合成的目標分子出發,按一定的邏輯推導原則,推出目標分子的前體,再逆向推出該前體的前體,連續逆推下去。直至推導出簡單的起始原料。

(2)合成路線設計流程圖。 在逆推過程中,往往需要把目標分子的某些鍵切斷,得到兩個或更多碎片。通過碎片找到相應的試劑分子。把逆推和切斷倒過來,運用與碎片相對應的試劑在一定條件下進行反應就是合成路線。

(3)合成設計流程圖遵循的原則。①使合成步驟盡可能少②應有合理的切斷依據③涉及到官能團時,在新官能團處切斷,得到原官能團④遵循最大程度簡化原則。如在分子中央處切斷,在有支鏈處切斷,利用分子對稱性切斷。

在上述2013年浙江高考題中,第(6)小題的合成路線可以采用逆向推理法,即為:

所以聚乙烯的合成設計路線流程圖如下所示:

有機合成路線設計題由于很好的契合了高考能力考查的要求,預計將成為高考的必考題型。雖然能力要求較高,但是只要我們掌握其特點和分析方法,科學訓練,勤于總結歸納,定能“啃”下這塊硬骨頭。

總之,在有機化學的學習過程中,我們應該多積累基礎知識,尋找有機物之間類似或轉化的規律,構建有機化學反應及不同官能團的網絡知識結構體系,有助于我們更好的學習有機化學。

參考文獻:

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關鍵詞:上海高考試題;高三有機化學復習;專題突破

文章編號:1005–6629(2014)2–0067–04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

與前幾年相比,上海高考化學試卷結構在有機化學上有少量的變化,在考綱中,有機化學的比重由以往的15%增加至18%[1],因此今年有機化學大題的分值從20分增加到22分,加上選擇題中的3道有機題,總分值為30分,占20%。教育考試院的李子明老師在2014年上海高考化學教學和復習建議中,專門強調要重視有機化學的復習[2]。

1 從高三復習看有機化學的特點

1.1 相對獨立的知識板塊

有機化學部分的內容相對獨立,學生學習有機化學通常都在高二下,學習時間不滿一個學期;到了高三復習,有80%的知識內容屬于無機化學。在無機化學部分復習的大部分時間段不涉及有機化學,所以,很難在無機復習時通過融會貫通、前后關聯帶動有機的復習。如果等到無機復習結束后再來復習有機化學,很可能學生已經遺忘得差不多了,這對高三復習相當不利。

1.2 高考試題的能力要求較高

高考有機化學考查的有機物通常都不是書本上作為典型物質學習的有機物,需要對官能團的性質加深理解,即著重考查對基礎知識的理解深度。有機化學大題中基于有機合成為基礎的框圖推斷,更是對學生記憶力、理解能力、歸納演繹類比推理能力提出了相當高的要求。學生需要在熟練掌握各種有機物性質、反應條件、反應現象等的基礎上,充分發揮邏輯推理能力,采取順推、逆推或多種方法結合來完成推斷。此外,在有機推斷中,命題老師還會要求學生根據題目給的信息,在臨場讀懂信息的基礎上,經過知識的遷移加工,進行問題的解決,這對于學生接受與處理信息的能力提出了較高的要求。

1.3 高考試題的難度中等略偏上且區分度良好

整理2008年至2012年高考試題分析與評價[3]中關于有機化學部分的難度和區分度,我們對有機化學28和29題的難度、區分度進行統計。統計內容如表1。

難度和區分度是衡量試題質量的兩個重要指標參數,它們共同影響并決定試卷的鑒別性。難度即測試題目的難易程度,它的計算一般采用某題目的通過率或平均得分率,難度值越小表明試題越難。區分度是指一道題能多大程度上把不同水平的人區分開來,也即題目的鑒別力。區分度的常用指標為D,計算方法常用鑒別指數法:比較測驗總分高和總分低的兩組被試者在項目通過率上的差別得來。D=PH-PL,PH為高分組(即得分最高的27%)被試者在該題上的通過率,PL為低分組(即得分最低的27%)被試者在該題上的通過率。測量學家伊貝爾認為:試題的區分度在0.4以上表明此題的區分度很好,0.3~0.39表明此題的區分度較好。從統計數據中不難看出,每一年的有機化學難度都要高于整張試卷的平均難度值,總體屬于中等以上的難度;而區分度的數值在0.35~0.45,屬于區分度良好的情形。從每年的最高和最低難度也不難看出,該部分知識的考察,既有難度值0.90(即得分率達到90%)左右的基礎題,每年還有部分題目難度僅達到0.20(即得分率僅達到20%)甚至以下的難題。高考試題難度的特點,決定了高三化學復習中既要重視基礎,又要注重培養學生能力的特點。

2 2013年上海高考有機化學試題的特點

2.1 主干知識的考察依舊是考查的重點

有機化學主干知識依然是重點考察的內容,包括:有機反應的類型(44題的Diels-Alder反應屬于加成反應、49題的硝基-NO2還原為氨基-NH2的還原反應、49題的取代反應)、有機物(官能團)的性質(共軛二烯烴、苯環、氨基、醇羥基、鹵素原子)、有機物的命名和同分異構體的書寫等。

2.2 對于學生思維能力要求較高

有機化學的第48題,反應⑤的試劑和條件,由題目分析反應④和反應⑤應該經過的是苯環上的溴代以及羧酸和醇生成酯兩個步驟,但是哪一步在先哪一步在后,很多學生在考試時感覺很難確定;而命題者的意圖,是兩個步驟隨便哪一步在前都可以;這種開放性題型的設置對于學生的思維是一種考驗。在有機物合成路線中,不是每一步反應都是學生學習過的知識,比如第50題中有機物B的結構的推斷,題目中給出了B的分子式以及合成路線中前、后兩種多官能團有機物的結構簡式,從官能團的角度分析是-COOCH3-CH2OH-CH2Cl。前一步屬于羧酸酯的催化氫解,是學生在高中有機化學中從沒有接觸過的知識內容,在平時練習中也很難見到。其實,根據分子式來推斷這個官能團不算很難,但是,因為反應完全陌生,學生無法理解,很難做出正確回答,這種題目對于學生的臨場應變能力是一種考驗。有機化學第47題第一次考查了有機物制備的合成路線,由烴制備醛,要求學生在回顧有機物官能團引入和轉化的基礎上,結合題目的情境,制定出合適的合成路線。這比前幾年,命題者設計好路線,只是挖掉個別有機物,讓學生書寫化學方程式,在思維能力要求上,邁出了較大的一步。

2.3 注重對薄弱知識點的考查

仔細分析2012年高考試題分析與評價,最薄弱的兩道題是55題(難度值0.21)、56題(難度值0.30)。其中55題要求寫出兩種C的含苯環結構且只含4種不同化學環境氫原子的同分異構體的結構簡式。該題因為首次在上海化學高考中提到“4種不同化學環境氫原子”的說法,而成為當年得分最低的有機題。2013年52題同分異構體的考查中,再次出現類似的說法“寫出兩種C的能發生水解反應,且只含3種不同化學環境氫原子的同分異構體的結構簡式”。2012年52題,反應①、反應②的先后次序不能顛倒,解釋原因。考查了酚羥基在有機反應中因為容易被氧化,所以,要先轉化為甲氧基再用硝酸氧化的內容。這種有機物官能團在有機合成中的保護屬于有機合成中非常實際也非常重要的內容,又是學生的薄弱環節,這個考點又出現在了2013年高考有機的第53題,反應②、反應③的順序不能顛倒,其原因是 。考查-NH2的性質,在有機反應中易被氧化,所以,合成中要先把-CH3氧化為-COOH,再把-NO2還原為-NH2。

3 高三有機化學教學和復習建議

3.1 有機化學題的練習貫穿整個高三復習的始終

由于考生學習有機化學的時間短、有機物性質變化多樣、內容相對獨立,與80%的無機化學部分幾乎無關聯度,所以,有機化學是最容易被學生遺忘的內容。如果等到無機復習結束后再來復習有機,很可能學生前面學過的知識內容已經遺忘得差不多了,所以,為了減少遺忘,有機化學題的練習要貫穿整個高三復習的始終。高二下學期,很多學校根據學生“+1”的選課意向進行了分班,可以在這個時間內,按照化學課程標準的要求,將有機化學高考部分的知識內容基本落實到位。隨后,在高三整個無機化學復習過程中,通過平均每兩天1道有機綜合推斷題的訓練,以及在所有單元過關練習中,有機化學推斷題一直作為必考的試題來克服遺忘。給學生練習的有機題,最好要自己適當地編寫,讓一道題盡可能地覆蓋所有重要的有機物,覆蓋“同分異構體書寫、有機物性質推斷、有機方程式的書寫”等高考熱點,利用每一道綜合的有機題做足復習的文章。分析有一定思維容量的有機推斷題時,就應該在黑板上把流程畫好,用彩色粉筆邊分析邊把反應的斷鍵情況、反應物和產物的結構簡式在框圖中標出,明確練習題和講解題的目的是指導學生如何來運用已有的知識點解決問題,糾正機械、反復地做大量習題來應付考試的怪圈。

例1 (2010年山東高考理綜33題改編)利用從冬青中提取的有機物A合成抗結腸炎藥物Y及其他化學品,合成路線如下:

(7)寫出與Y互為同分異構體、且滿足下列條件的一種有機物的結構簡式 。

①屬于α-氨基酸

②遇氯化鐵溶液發生顯色反應

解析:本題利用了2010年山東理綜的題干,在題目中進行改編,考查了絕大部分高中化學要求的烴的衍生物的性質、有機反應類型,書寫有機物結構簡式、化學方程式、同分異構體,設計簡單的合成路線。

(1)根據BC的反應,可以推斷B為CH3OH,則D為HCHO,含有的官能團為醛基;Y中官能團為:氨基、羧基、(酚)羥基、苯環。

3.2 在專題復習中落實基礎并突破難點

無機化學結束后進行有機化學的復習,考慮到有機化學高考試題綜合性強的特點,適宜采用專題復習的形式進行。復習時,建議可以按照以下四個內容來安排復習。第一,有機物的基本概念,包括有機物的命名、同系物、同分異構體的判斷和書寫;第二,官能團的性質和相互轉化;第三,有機反應的類型;第四,有機合成和推斷。其中屬于難點的是同分異構體的書寫、有機合成和推斷。同分異構體的書寫或者種類的考查,是高考有機化學的必考點,且近幾年在難度上比以前有較大的提升。要求學生一定要充分運用不飽和度,進行有序書寫。關于同分異構體的復習,教師要引領學生分析根據有機物官能團位置的不同,可以把有機物分成兩種類型。其中一類,比如鹵代烴、醇、醛、羧酸、胺、硝基化合物,它們的共同點是官能團在端基上,所以,這一類型的有機物,要找出同分異構體有幾種,只需考查它們的烴基種類即可。另一類有機物,比如醚、烯烴、炔烴、酯,它們的共同點是官能團在結構的中間,則在書寫同分異構體或者分析同分異構體種類時,可以先寫出官能團,再在官能團兩端根據碳數和不飽和度連接不同種類的烴基來進行分析。有機合成和推斷,則可以通過復習如何引進各種官能團入手,比如,乙酸乙酯的制備,你知道有幾種不同的方法?讓學生盡可能地發散思維,除了回顧教材中的制備方法,還讓他們歸納平時解題過程中遇到的各種方法,與同學一起進行交流、共享。在此基礎上,教師再根據全國各地高考題中的有機合成框圖題選取局部,以某化合物為原料合成目標產物引導學生進行合成路線的設計,在對合成路線的分析和評價中探討各反應的先后順序以及采取該種順序的原因。這樣的專題復習,不是對有機化學知識的簡單回顧,而是在運用知識解決問題過程中,讓學生學到的知識更加鮮活、生動,學生的學習主動性能夠得到較充分的調動,就能取得積極的復習效果。

例2 (2011江蘇高考化學17題)已知:

(2)通過利用給定(或隱藏)信息,一直逆推到題目給定的原料為止。C6H5ONa可由原料苯酚與NaOH反應獲得;ClCH2COOH可由乙醇氧化得乙酸,乙酸α-H被Cl原子取代后生成。

(3)在合成某產物時,可能會產生多種不同方法和途徑,應當在兼顧原料省、產率高的前提下選擇最合理、最簡單的方法和途徑。乙醇氧化得乙酸可以由乙醇與酸性高錳酸鉀溶液反應直接制得;也可以先將乙醇用空氣催化氧化得乙醛,再由乙醛被銀氨溶液或者氫氧化銅懸濁液或者氧氣催化氧化制得;也可以先將乙醇在濃硫酸作用下脫水成乙烯,再由乙烯催化氧化得乙醛,再氧化得乙酸獲得。考慮到原料、產率、簡約等因素,最終選擇的是:乙醇催化氧化得乙醛、乙醛用氧氣催化氧化得乙酸的方法。

(4)該合成最后兩步反應在順序上之所以選擇先取代后酯化,是因為如果先酯化則產物不夠穩定容易發生水解的原因。

3.3 考前充分重視歷年上海有機高考試題的精彩回放

基于有機化學考查的重點是主干知識的考查以及對薄弱知識點的考查。每年的有機化學高考試題可以作為考生在高考前復習的重要資料。2009年高考試題的分析與評價關于命題的基本說明中,命題者提到會根據以往考生錯誤率高的內容來命制新的試題,主要的目的還是希望在復習中能夠加強對這些內容的教學。除去書本上的官能團性質的內容,還要關注前幾年在高考中出現過的考查內容。因為前幾年的考點或信息可能在后續出現的考題中作為已經學過的知識來考察。比如,2010年烯烴的α-H可以發生取代反應;2012年第49題要求書寫乙炔三聚、四聚成環狀化合物,寫出它們的結構簡式,都是要求學生在未給出信息的情況下完成,而這兩部分所涉及的內容,在前幾年的高考中都已經給出信息的條件下考查過。當然,這種精彩回放不是簡單的重復,而是結合學生的實際情況進行改編重組后,再讓學生針對自己的重點考點中的薄弱環節進行訓練。

高三有機化學復習應該將有機題的訓練貫穿高三始終,減少遺忘;通過專題進行重點的復習和難點突破,從而達到逐漸提升能力的復習目的。

參考文獻:

[1]上海市教育考試院.2013年全國普通高等學校招生統一考試上海卷考試手冊[M].上海:上海古籍出版社,2012.

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運用直觀模型加以引導,逐步培養學生的抽象思維能力

理解掌握各類有機化合物的結構是學習《有機化學》課程的一個最基本的要求,在此基礎上方能更好地理解掌握各類化合物的性質及用途,這是一個復雜的抽象思維過程。微觀的分子結構對學生總是不容易理解的,運用模型能幫助學生建立正確的分子結構形象,進而培養他們的抽象思維能力。比如,在講授碳原子的sp3、sp2、sp三種雜化狀態時,同時展示它們的雜化軌道模型;在講授甲烷、乙烯、乙炔、苯的結構和時,展示甲烷、乙烯、乙炔、苯的分子結構模型;在講授乙烷、丁烷和環己烷的構象時,配合展示乙烷、丁烷和環己烷的分子結構模型,使學生的腦海中建立這些簡單分子結構的具體形象。如果條件允許也可以讓學生自己準備模型,學生則對通過親身實踐獲得的典型有機化合物分子的直觀形象產生濃厚的興趣和深刻的印象。在后續的學習中,他們就能夠在這些已建立的簡單分子結構形象的基礎上理解掌握更復雜化合物的分子的結構。在《高等有機化學》教學中,對有機反應的理解和掌握也是教學中的重點和難點。采用計算機模擬模型,通過多媒體手段演示反應的進程,直觀生動而形象的展示,可以激發學生的空間想象力,增強對抽象的反應機理的理解。在《有機合成化學》的教學中,將某些經典的合成反應,用壘積木的形式表示出來,比如講解Mannich反應時,采用3個基礎的積木模塊,當底物上同時含有兩個反應中心時,可以通過拼接產生新的模型,演示雙Mannich反應過程,再放大可以得到含多環的Mannich堿結構。這是一種創意,也是幫助學生提高學習興趣,通過空間想象加深理解有機合成反應理論的有效方法。

創設問題情景,培養學生的探究能力

目前,許多高校有機化學及相關課程所采用的仍舊是以講授為主的結構模式。這種缺乏自主性的學習,阻礙了學生學習興趣和能力的發展,影響知識的掌握和創造性的培養。美國教育家杜威倡導問題教學法,提倡在教學中以問題設計和解決為核心,它有利于提高學生學習自主性,激發研究未知問題的動機和興趣,培養創新精神和實踐能力。國外知名大學的化學教育在課堂教學中多倡導學生帶著問題學習,注重調動學生的興趣。對于結構類似的化合物,通過對比分子結構特征可以推導出性質的差異,使學生加深對所學知識的理解、掌握程度,可收到較好的教學效果。比如,在講授酚的性質時,事先向學生提出問題:與芳烴和醇相比,酚分子結構有什么特點呢?當然是既含羥基又含芳環,那么它們的性質應該是有相似之處的,進而提出酚的性質具體表現在哪些方面呢?如何由結構特點出發推測酚的特性呢?接著讓學生帶著問題去自學,然后再詳細分析酚的分子結構、總結酚的化學性質。如酚分子中由于氧原子直接與苯環相連,氧原子上的未共用電子對可發生離域與苯環構成共軛體系,使苯環和氧之間的碳-氧鍵連結牢固,不易斷裂,而氧-氫鍵則削弱而易于斷裂表出弱酸性。共軛效應結果的另一方面則是羥基使苯環上電子云密度增加,特別在鄰對位增加的程度更大,從而使其更容易發生親電取代反應,且主要發生在羥基的鄰、對位上。又如,在講醛(或酮)的性質時,可提出這樣的問題:羰基化合物和前面學過的哪類化合物的結構有相似之處呢?啟發學生聯想到烯烴,它們均含有雙鍵,那么它們的性質也應有相似之處,例如均能發生加成反應。但二者之間也有較大差異,比如烯烴通常表現為親電加成,醛(酮)則通常進行親核加成,再問這是什么原因呢?此時引入羰基的極性進行解釋,學生肯定容易接受。接著進一步提出問題:為什么醛(或酮)的a-H更活潑一些呢?誘導學生從羰基的碳和氧原子電負性的差別,使羰基表現出吸電子作用使醛(酮)分子中與羰基相連的碳原子的a-H有變為質子的趨勢。此時,明確地向學生指出,醛(酮)、烯烴能起加成反應及它們的a-H具有活潑性的共性是由于它們具有相似的結構,而加成試劑不同以及a-H活潑程度不同則是由雙鍵所連原子不同導致電子云分布不同所引起的。通過這樣的設問、對比,學生既鞏固了以前學過的烯烴的知識,又能對醛(酮)的性質性質產生深刻的印象。帶著問題學習,既發揮教師的主導作用,又能突出學生的主體地位,改變傳統教學中單向傳授的局面,把教師的講授與學生的思維結合起來,很適合有機化學教學。

適時運用現代化教學手段,提升教學效果

多媒體計算機輔助教學(CAI)具有信息容量大,再現圖、文、聲并茂的教學環境,方便靈活多樣化的人機雙向交流等特點。充分利用計算機多媒體的優勢,全方位、多角度展現課堂教學內容,并通過網絡實現教學互動,以培養學生綜合能力為目標所進行的立體化教學。有機化學反應機理也是有機化學學習中的一大難點。對于一個連續的化學反應,采用一般的分子模型無法進行反應過程的動態描述,也無法反映反應過程中化學鍵的斷裂與生成、分子結構的變化以及反應中間體的產生與轉化過程。此時,采用三維動畫的形式展示分子的立體結構、分子構象異構體轉化以及有機化學反應機理的動態過程,形態逼真、直觀,能使整個教學過程變得輕松愉快。例如,在講授鹵代烷的雙分子親核取代(SN2)反應機理時,把反應物分子做成立體的球棒模型,再把整個反應歷程做成球棒模型動畫演示,學生耳目一新,頗有興致,看完之后就自然而然地得出以下兩點結論:在SN2反應中新鍵的形成和舊鍵的斷裂是同時進行、一步完成的;親核試劑從離去基團的背面進攻中心碳原子,產物發生了構型轉化。學生對這種通過自己感性認知而得出的結論會記憶得更加深刻更加長久。

與化學史實相結合,加強思想品

德和心理素質教育多年來的教學實踐表明,在有機化學及相關學科的課堂教學中結合化學史教學,可以使學生了解前人在有機化合物及其應用方面的成就,同時也看到我國在有機化學研究方面和國外的差距。向學生介紹百年來諾貝爾獎與有機化學等方面內容,使學生對有機化學在國民經濟發展和人民生活水平的提高中所占有的重要地位,特別是在提高人類健康水平方面所具有的重要作用有了新的認識。同時也要指出,有機化學工業在為人類造福的同時,使人類的生存環境遭到了嚴重破壞,由此引入綠色化學的概念,引導他們認識實現綠色化學的重要性,激起他們的責任感和使命感。例如,《對映異構》一章既是有機化學教學中的難點又是教學重點,學生學習起來往往感覺比較抽象。我們從介紹1848年Pasteur對外消旋酒石酸的研究入手,接著介紹1873年Wislicenus研究乳酸的功績,1874年Van’tHoff和LeBel兩位青年物理學家分別提出碳四面體構型學說,從而找到了產生對映異構的結構上的原因,為立體化學的建立奠定了基礎。但是他們提出這個理論的初期,卻遭到了德國權威化學家Kolbe的強烈反對,兩位科學家沒有退卻,用光衍射法證實了四面體的碳原子結構。面對權威強大的壓力,他們保持冷靜、自信和寬容的心理素質。這樣以來,把抽象的立體概念按歷史的線索生動具體地表達出來,使學生從二維結構隨著對前人思維的回溯逐步進入三維空間,活躍了氣氛,同時還能使學生從中學習到偉人們實事求是、鍥而不舍的科研精神,培養學生的心理素質,真正做到教書育人。

教學與實驗、科研相結合,培養學生的化學素養

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關鍵詞:課堂實驗;支架式;自主、合作式;教學策略

文章編號:1008-0546(2015)06-0037-03 中圖分類號:G632.41 文獻標識碼:B

課堂教學策略的多樣化有利于增加學生的學習興趣,更能體現學生的主體性和教師的引導性。根據各年級學生情況不同,采用有針對性的教學策略,有利于提高課堂教學效率。

一、 高一新生的課堂實驗教學策略

通過對剛升入高一的新生的問卷調查,我發現高一新生對化學實驗充滿了興趣和期待。蘇教版《化學1》安排了40多個實驗,教師可以通過課堂化學實驗的方式來培養學生學習化學的興趣,提高學生的觀察能力、思考能力、動手能力,并形成學生的安全實驗意識。我根據實際情況,將蘇教版《化學1》實驗進行分類整合,具體分成教師課堂演示實驗,學生動手實驗,課堂實驗視頻觀摩三大類。

1. 課堂演示實驗的意義

(1)高一學生對化學實驗充滿了好奇與渴望,但是對實驗儀器的認識、基本操作技能、實驗藥品的正確取用方法、實驗操作過程的安全性知之甚少。教師可以通過課堂演示實驗,逐步傳授給他們,讓學生一邊觀看老師演示,一邊認識相關的實驗儀器,了解儀器的基本操作,注意實驗操作的安全性,為今后自己做化學實驗奠定基礎。例如:萃取、分液實驗,“用四氯化碳(CCl4)萃取溴水(或碘水)中的溴(或碘)單質,然后用分液漏斗進行分液”。可以使學生了解萃取劑的選取原則,認識分液漏斗并知道如何使用分液漏斗;蒸餾實驗,可以讓學生掌握如何組裝多個實驗儀器,認識蒸餾燒瓶、冷凝管、牛角管等玻璃儀器,并且了解沸石、溫度計的位置、冷凝管進出水的方向對該實驗安全的重要性。

(2)通過實驗演示加深學生所學元素化合物知識的印象,并通過實驗現象分析討論得出結論,能提高學生的觀察、思考能力和語言總結能力。因此我把有關氯氣的性質的實驗整合在一起,做課堂演示實驗,設置相關的問題,讓學生通過觀察到的現象來解答我設置的問題,以達到學習氯氣性質的目的。

我發現教師通過演示實驗和問題的設置使學生自己思考歸納獲取知識,比教師直接傳授知識,然后學生課后死記硬背掌握要強的多。雖然課上花的時間多了一些,但是課后學生可以少做練習,少花時間記憶,總體來說利大于弊。因此,我對鈉、鎂、鋁、銅、鐵、硫、氮等元素化合物知識基本都采用了這種教學策略,都收到了不錯的效果。

2. 學生動手實驗是打開化學興趣大門的金鑰匙

學生是積極要求自己動手實驗的,只看老師的演示實驗是不能滿足他們的好奇心和求知欲的,他們也想體驗自己動手實驗的新鮮感,享受實驗成功的滿足感。教師可以從實驗的安全性、實驗現象的明顯性、實驗結果的不確定性上動腦筋,挑選實驗,讓學生在老師的指導下完成一些實驗。例如,布置“丁達爾效應”的家庭作業,讓學生探索生活中遇到的“丁達爾效應”,然后課上一起交流討論。在實驗室中學生在做“將2-3mL 2mol/L的氯化鋁溶液注入潔凈的試管中,逐滴加入6mol/L的氨水,觀察現象”時學生遇到了問題。因為有些學生加氨水過量后,原本生成的Al(OH)3沉淀居然被溶解了,和書本上的內容產生了沖突。這時候老師不能武斷的說學生操作錯誤,而應該鼓勵學生分析產生這種結果的原因,并建議他們上網搜索答案。學生是不會放棄這種機會表現自己的,因為他們確認自己的操作正確以后,發現書上的知識并不是都對的,無意之中增強了他們的質疑能力。因此,我覺得學生動手實驗是必不可少的,它可以引領學生走上探索之路。我把“取2-3mL 0.1mol/L的FeCl2溶液于試管中,滴入2滴KSCN溶液,觀察現象,再滴入新制氯水,觀察現象”;“ 取2-3mL 0.1mol/L的NaOH溶液于試管中,滴入2滴酚酞溶液,觀察現象,再滴入新制氯水,觀察現象”設計成學生實驗,因為這些實驗很容易產生“意外”,學生可以對沒有達到預期效果的實驗提出質疑,并通過一定的途徑找到正確的答案。實際效果也是做了化學實驗后,學生對化學的興趣得到了提高,不僅能夠熟練掌握已學知識,還會提出新的認識和觀點并合理解答。

3.課堂觀摩實驗可以拓寬學生的視野,還可以消除自己動手實驗的安全隱患

學習的目的是為了更好地為生活和生產服務,課本上的實驗和工業生產有哪些相同之處,又有哪些不同,老師可以通過工業生產的視屏放映給學生觀看。例如:氯堿工業、從海水中提取鎂、從鋁土礦中提取鋁、高爐煉鐵、硫酸工業、合成氨工業、硝酸工業等工業生產過程都可以通過視頻展示給學生,彌補了學生不能實地參觀這些工業生產的遺憾。對一些有毒氣體的性質演示,也可以通過制作多媒體動畫來演示給學生觀看,例如:二氧化硫的制取、性質的驗證;銅分別與濃、稀硝酸的反應的現象等等。對于高一年級的新生來說,采用實驗教學策略是很有效果的,既可以培養化學興趣和素養,又可以提高課堂教學效果,因此我認為是可行的。

二、 高二學生的支架式教學策略

高二學生可以采用支架式教學策略,高二學生處于了解知識和應用知識的過渡階段,一方面掌握了一定的化學基礎知識和基本技能,另一方面對化學知識的整合還不熟練,在知識的綜合運用中還存在一定的難度。所以教師應該為學生搭建一個支架,把相關的知識進行有效連接,從而讓學生能夠從掌握知識到應用知識過渡。這就好比學生離成功只差一點了,卻怎么也完不成,這時候教師適時的托一把,讓他嘗到了成功的滋味,這對學生來說是非常鼓舞士氣的。因此在課堂教學過程中應該多采用支架式教學策略,這是鼓舞學生的最好的方法之一。例如讓學生完成“設計以乙烯為原料合成聚乙二酸乙二酯的合成路線。”盡管學生已經學過了有機化學的取代反應、氧化反應、水解反應、消去反應、酯化反應、聚合反應。但是要把所學知識在一個題目中體現出來時,很多學生還是無從下手的,對給出的原料和最終的產物之間找不到直接聯系。這時候教師可以提供適當的支架,幫助學生構建原料與產物之間的橋梁,從而讓學生能順利完成該題。

方法一:根據所給物質的性質和產物的特點采用順推法。

支架一:根據加成反應原理,碳碳雙鍵斷裂,然后兩端碳原子上各鏈接一個原子或原子團,寫出乙烯和溴發生加成反應的化學方程式。

支架二:根據鹵代烴水解反應原理,在堿性水溶液中加熱,鹵素原子被羥基取代變成醇,寫出1,2―二溴乙烷水解的化學方程式。

支架三:根據醇的氧化原理分步寫出在不同催化劑的條件下乙二醇被氧化成乙二醛再被氧化成乙二酸的化學方程式。

支架四:根據酯化反應、縮聚反應原理,寫出由乙二酸和乙二醇合成聚乙二酸乙二酯的化學方程式。

通過五次反應方程式的書寫,學生對合成路線會豁然開朗。看似簡單的支架對于大多數學生的幫助非常重要。

方法二:有機合成路線,通常采用逆推法。

支架一:根據產物名稱,可以知道最終發生的是聚合反應同時也是酯化反應。從而推出反應物應該是乙二酸和乙二醇。

支架二:乙二酸可以用乙二醇氧化得到。

支架三:乙二醇可以通過二鹵代烴水解反應制得。

支架四:二鹵代烴可以通過烯烴和鹵素單質的加成制得。

通過逆推法學生可以較順利地完成有機合成路線,并且能夠把這種方法應用到其他有機合成的推斷上,有的學生感慨說:“通過老師提供的支架,我不怕任何有機合成的路線設計。”條條大路通羅馬,不管是順推法還是逆推法,給學生多一條解決問題的途徑,可以讓學生多一點選擇。

三、高三學生的自主、合作式教學策略

高三學生應該培養其歸納總結、及時反思的能力。教師可以通過自主、合作式課堂教學策略,提高課堂效率,讓學生自己在課堂上練習―講解―反思―總結。這種方式能把學生置于出題者、解題者、評價者的多個地位,更能調動學生的主動思考和積極參與,對知識的掌握會更加牢固。以阿伏加德羅常數的復習為例,首先我精選了近五年高考題和各地模擬考試試題15個選擇題,讓學生在15分鐘內完成,并當場校對答案。然后針對學生出現的錯誤,分組討論學生走進了哪些“陷阱”。現將學生關于阿伏加德羅常數(NA)值的考察的分組討論結果整理如下:首先,應該掌握阿伏加德羅常數與物質的量(n)的關系,把題目中給出的物理量轉換成物質的量,再轉換成阿伏加德羅常數的數據;其次應該注意出題者設立的陷阱,避免在簡單題中失分。因此學生歸納了八個注意點,簡稱八項注意,而且還帶上相應的例題,總結如下:

1.氣體摩爾體積適用的條件。

2.標準狀況下該物質的聚集狀態是否為氣體。

3.物質的微觀結構考察。

4.電解質溶液中陰陽離子是否發生水解,分子是否完全電離。

5.氧化還原反應中電子轉移數目的計算。

6.不可忽視可逆反應不能進行完全。

7.給出的物理量與條件是否有關。

8.給出一定物質的量濃度的溶液是否表明了體積。

輕松自由的課堂形式可以激發學生最大的潛能,雖然上課時,他們歸納總結的知識顯得雜亂無章,但是只要課后稍加整理,就能得到令人大吃一驚的效果。本人覺得這種自主、合作式課堂策略對高三復習階段的學生來說,效果很好,一方面可以激發學生的學習熱情,另一方面可以釋放緊張的學習壓力,,還可以減少學生課后所花的時間。

提高課堂教學效率是每一位老師奮斗的目標,采用適合學生的課堂教學策略能激發其學習動力,讓孩子們能在快樂中接受知識,對提高課堂效率必然是事半功倍的。

參考文獻

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一、提取有用信息

在試題所給信息中,由于要體現信息本身的邏輯性和系統性,所以信息內容往往比較豐富和寬泛。對于解題來說,其中有些信息是有用的,有些信息甚至會產生干擾。如何提取有用信息?信息是為解答問題服務的,從問題解答的需要回到信息的處理,就能找到有意義和價值的信息了。

【例1】(2012年廣東,33題)苯甲酸廣泛應用于制藥和化工行業。某同學嘗試用甲苯的氧化反應制備苯甲酸。

反應原理:

實驗方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反應一段時間后停止反應,按如下流程分離出苯甲酸和回收未反應的甲苯。

已知:苯甲酸分子量是122,熔點122.4℃,在25℃和95℃時溶解度分別為0.3g和6.9g;純凈固體有機物一般都有固定熔點。

(1)操作Ⅰ為 ,操作Ⅱ為 。

(2)無色液體A是 ,定性檢驗A的試劑是 ,現象是 。

(3)測定白色固體B的熔點,發現其在115℃開始熔化,達到130℃時仍有少量不熔。該同學推測白色固體B是苯甲酸與KCl的混合物,設計了如下方案進行提純和檢驗,實驗結果表明推測正確。請在答題卡上完成表中內容。

(4)純度測定:稱取1.220品,配成100mL甲醇溶液,移取25.00mL溶液,滴定,消耗KOH的物質的量為2.40×10-3mol。產品中甲苯酸質量分數的計算表達式為 ,計算結果為 (保留兩位有效數字)。

【題型分析】從設計的目的和意圖來看,本題是一道實驗與探究題。但從信息形式上來看,本題既有有機合成題的味道,也有化工流程圖題的特征。所以,這是一道以化工流程為主線,以實驗與探究考查為重點,同時還涉及了實驗計算等多方面的考查,體現了綜合命題的思路和方向。

【解題思路】該題首先進入學生視線的是一組有機合成的信息,如果學生一味地沿著“合成”的思路往下想,就進入到了死胡同。有機合成的信息是為引出化工流程作鋪墊的。因為用甲苯的氧化反應制備苯甲酸,從有機合成機理可知產物是混合物,需要經過一個化工流程過程才能實現分離。再看試題后面的問題,很容易明白本題命題的意圖,那就是圍繞“分離出苯甲酸”這條主線,考查學生實驗、探究和計算等能力。圍繞試題中的問題,能讓我們很容易找到了有用的信息,并初步形成了解題的思路。

有用的信息一:根據“反應機理”,可知“反應混合物”的成分,包括、、KOH、MnO2和H2O;還可知與酸化可得苯甲酸,要將苯甲酸與KCl分離才能得到苯甲酸。

有用的信息二:根據分離流程圖,可知“反應混合物”分別分離出MnO2、和的過程與內在機理。

有用的信息三:根據苯甲酸的熔點,可作為檢驗苯甲酸的依據;根據苯甲酸的溶解度,可用來建立分離和提純苯甲酸的思路和方法。

有用的信息四:根據測定苯甲酸純度的相關數據,可知測定純度的機理和方法,并此基礎上建立各數據之間的計算關系。

【參考答案】(1)分液,蒸餾。(2)甲苯,酸性KMnO4溶液;溶液褪色。(3)①冷卻、過濾;②滴入2-3滴AgNO3溶液;③加熱使其融化,測其熔點;熔點為122.4℃。(4)2.40×10-3×122×4)/1.22;96%。

二、挖掘蘊含條件

試題中有些信息表面上與問題沒有明顯聯系,或者有些問題解決表面上欠缺信息條件,解題因此遭遇到挫折和困境。這時就需要對信息進行深度挖掘,只要發現信息中隱含的條件,就會柳暗花明又一村。所以,試題中信息的給予,有直接的也有間接的,要綜合運用已學的化學知識,調動自己的化學思維,深度挖掘信息中潛在的東西。

【例2】(2012年廣東,32題)難溶性雜鹵石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)屬于“呆礦”,在水中存在如下平衡:

K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O 2Ca2++2K++Mg2++4SO42-+2H2O

為能充分利用鉀資源,用飽和Ca(OH)2溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀,工藝流程如下:

(1)濾渣主要成分有 和 以及未溶雜鹵石。

(2)用化學平衡移動原理解釋Ca(OH)2溶液能溶解雜鹵石浸出K+的原因 。

(3)“除雜”環節中,先加入 溶液,經攪拌等操作后,過濾,再加入 溶液調濾液pH至中性。

(4)不同溫度下,K+的浸出濃度與溶浸時間的關系見右圖,由圖可得,隨著溫度升高,① ,② 。

(5)有人以可溶性碳酸鹽為溶浸劑,則溶浸過程中會發生:CaSO4(S)+CO32- CaCO3(S)+ SO42-。

已知298K時,Ksp(CaCO3)=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)=4.90×10-5,求此溫度下該反應的平衡常數K

(計算結果保留三位有效數字)。

【題型分析】這是一道典型的無機化工流程圖題,其特點是以元素及其化合物的知識為載體,以無機化工生產為主要背景,以化工流程圖為主要信息形式,綜合考查基本概念和理論、化學實驗、化學計算等相關知識。本題還涉及反應機理、坐標圖像等信息,體現了對學生綜合處理信息能力的要求。

【解題思路】在解答本題的過程中,若只是簡單地利用已給信息,有些問題的解決會碰到困難,故必須挖掘試題中蘊含的條件。如:

問題(1):需要挖掘兩個蘊含條件:一是用飽和

Ca(OH)2溶液溶浸雜鹵石過程中,OH-減少的量與Ca2+增加的量相等,但Ca(OH)2沉淀平衡受OH-的影響大于Ca2+,所以隨著反應的進行,[Ca2+]·[ OH-]2<Ksp[Ca(OH)2],不會產生Ca(OH)2沉淀;二是CaSO4是微溶物質,隨著反應的進行,必然會產生CaSO4沉淀。

問題(3):“除雜”除了要把雜質除去,更隱含著不能引進新雜質,所以要除去的是Ca2+,最后得到的是純凈K2SO4,所加試劑及順序自然明了。

問題(5):直接進行平衡常數運算無法入手。但所給條件分別隱含著Ksp(CaCO3)= [Ca2+]·[ CO32-]=2.80×10-9,Ksp(CaSO4)= [Ca2+]·[ SO42-]=4.90×10-5,所以很容易計算到K=[ SO42-]/[ CO32-]= Ksp(CaSO4) / Ksp(CaCO3)= 4.90×10-5/2.80×10-9=1.75×104。

【參考答案】(1)Mg(OH)2,CaSO4。(2)氫氧根與鎂離子結合,使平衡向右移動,K+變多。(3)K2CO3,稀H2SO4。(4)①在同一時間K+的浸出濃度大;②反應的速率加快,平衡時溶浸時間短。(5)1.75×104。

三、發掘潛在規律

有些試題會給出一系列的信息鏈,以一組一組的信息形式出現,使信息容量變得特別大。在這類信息閱讀時,不容易理清思路,解題也就沒有了頭緒。其實,這類信息鏈之間蘊含著潛在的規律,只要找到信息鏈內的潛在規律,就能找到問題解答的思路。

【例3】(2012年廣東,31題)碘在科研與生活中有重要應用。某興趣小組用0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等試劑,探究反應條件對化學反應速率的影響。已知:

S2O+2I-=2SO+I2(慢) I2+2S2O=2I-+S4O(快)

(1)向KI、Na2S2O3與淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,當溶液中的 耗盡后,溶液顏色將由無色變成為藍色。為確保能觀察到藍色,S2O32-與S2O82-初始的物質的量需滿足的關系為:n(S2O32-):

n(S2O82-) 。

(2)為探討反應物濃度對化學反應速率的影響,設計的實驗方案如下表:

表中Vx= mL,理由是 。

(3)已知某條件下,濃度c(S2O82-)~反應時間t的變化曲線見圖4,若保持其他條件不變,請在答題卡坐標圖中,分別畫出降低反應溫度和加入催化劑時c(S2O82-)~t的變化曲線示意圖(進行相應的標注)。

(4)碘也可用作心臟起搏器電源—鋰碘電池的材料。該電池反應為:

2Li(s)+I2(s)=2LiI(s); H

已知:4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s); H1

4 LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s); H2

則電池反應的H= ;碘電極作為該電池的 極。

【題型分析】這是一道考查基本概念及基本理論的題目,本題主要考查化學反應速率、蓋斯定律、原電池等相關知識。這類題型的主要特點是,以物質及其化學反應為載體,來考查有關基本概念及基本理論的應用。

【解題思路】本題有幾組信息,每組信息都蘊含著潛在的規律,蘊含著解答問題的玄機。下面根據問題順序進行分析;

問題(1):需要把兩個反應弄明白,兩個反應之間存在密切聯系,第一個反應的生產物I2是第二個反應的反應物,第二個反應的產物I-又是第一個反應的反應物,形成了循環反應。只要溶液中有S2O32-與S2O82-,兩個反應就會不斷地循環反應下去;只要其中一種離子沒有了,則該離子的反應也就結束了。因此,當溶液顏色將由無色變成為藍色,說明有I2生成,第2個反應結束,即溶液中的Na2S2O3已經耗盡;要確保能觀察到藍色,就一定要將Na2S2O3耗盡,則n(S2O32-):n(S2O82-)<2。

問題(2):通過一組實驗來探討反應物濃度對化學反應速率的影響,核心思想是利用控制變量法。控制變量法的思路是,改變其中一個量而保持其它的量不變,來研究該變量對實驗的影響。該實驗設計是探索K2S2O8濃度改變的影響,必須保持其它物質的濃度不變(即溶液的總體積不變),故還需要加入的水2mL。

問題(3):加催化劑和改變溫度,都能影響反應的速率,能影響反應到達終點的時間,但不影響反應的終點。所以,加催化劑能縮短反應到達終點的時間,降溫能延長到達終點的時間。

問題(4):要計算出鋰碘電池的H,必須要利用試題給出的兩個反應焓,通過運用蓋斯定律進行計算,即可得到答案。

【參考答案】(1)Na2S2O3,<2。(2)2;保證反應物K2S2O8濃度改變,而其他的不變,才到達實驗目的。(3)見圖5。(4)(H1-H2)/2;負極。

四、領悟題中新知

有些試題在信息中隱含著新知識,就是指學生沒有學過的知識,答題時常需要運用到這些新知識,目的是為了考查學生歸納、演繹、遷移等能力。解答這類試題時,必須先要對信息進行整理和提煉,在腦袋里建立這些新知識的思維、方法和要求,然后綜合運用這些新知識來解答新問題。

【例4】(2012年廣東,30題)過渡金屬催化的新型碳—碳偶聯反應是近年來有機合成的研究熱點之一,如反應①

化合物Ⅱ可由化合物Ⅲ合成:

(1)化合物I的分子式為 。

(2)化合物Ⅱ與Br2加成的產物的結構簡式為:

(3)化合物Ⅲ的結構簡式為 。

(4)在濃硫酸存在和加熱條件下,化合物Ⅳ易發生消去反應生成不含甲基的產物,該反應方程式為

(注明反應條件)。因此,在堿性條件下,由Ⅳ與反應合成Ⅱ,其反應類型為

(5)Ⅳ的一種同分異構體V能發生銀鏡反應。V與Ⅱ也可發生類似反應①的反應,生成化合物Ⅵ,Ⅵ的結構簡式為___________(寫出其中一種)。

【題型分析】這是一道典型的有機化學考查的試題,主要考查有機化合物的結構、化學式、同分異構體、官能團、化學反應以及有機合成等相關知識。這類題的信息中常出現一些學生未學過的有機物、官能團、化學反應等知識,這些知識往往是答題必須要的知識,答題的關鍵是先要將這些知識整理和提煉出來。

【解題思路】本題的前3個問題及問題(4)的第一空,都屬于有機物的常規考查題,包括從結構簡式推寫分子式,根據反應推寫反應物、產物的結構簡式,反應方程式的書寫等考查。而問題(4)的第二空和問題(5)的解答,就需要挖掘其中未學過的兩個化學反應的機理。

問題(4):[]與[]在堿性條件下的反應,高中沒有學過。但試題給出了反應物和主要產物的結構等信息,根據有機化學反應推理原理,不難得到以下反應機理:

[]。所以,該反應類型為取代反應。

問題(5):該題要用到新型碳—碳偶聯反應機理,高中也沒有學過。所以,需要挖掘新型碳—碳偶聯反應的特點,掌握內在反應的規律,就不難得到解題的答案。該反應的關鍵是-CHO與-COO-R反應后,得到,以次類推就能得到本題的答案。由于V有種同分異構體,所以Ⅵ也有兩種。

【參考答案】(1)C7H5OBr。(2)。(3)[]。

(4)[];取代反應。(5)[[]]。

學習要講究策略和方法,通過總結經驗,發現規律,找到事物的本質,學習就會簡單起來,輕松起來,也會高效起來。