化學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新能力管理論文

時間:2022-07-23 03:49:00

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化學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新能力管理論文

隨著素質(zhì)教育的實施和深入,如何在化學(xué)教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力已成為研究重點。筆者認為,創(chuàng)新能力的培養(yǎng)關(guān)鍵在于改革課堂教學(xué)教學(xué)方法和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,以利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趨,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能,在教學(xué)過程中通過設(shè)疑探索,引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生的探索意識,鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新精神,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維。

有機化學(xué)教學(xué)中要以基本概念、反應(yīng)類型、物質(zhì)性質(zhì)和基本計算為教學(xué)重點,同時對這些知識要不斷優(yōu)化組合、適當深化拓寬,最終達到活化知識,發(fā)展思維,提高能力。

一,化學(xué)式的拆分組合

有機物的化學(xué)式可拆分成殘基和水分子、二氧化碳組合的形式,即有機物用CXHYOZ(H2O)n、CXHYOZ(CO2)n、CXHYOZ(H2O)n(CO2)m的形式表示,在化學(xué)式的組合、拆分中推斷有機物的結(jié)構(gòu),發(fā)展創(chuàng)新思維。

例1,有機化合物A、B的分子式不同,它們只可能含有碳、氫、氧元素中的兩種或三種。如果將A、B不論以何種比例混合,只要其物質(zhì)的量之和不變,完全燃燒時所消耗的氧氣和生成的水的物質(zhì)的量也不變。根據(jù)上述情況,回答以下問題:

(1)若有機物A是甲烷,則符合上述條件的化合物B中,相對分子質(zhì)量最小的是(寫出分子式),并寫出相對分子質(zhì)量最小的含有甲基(─CH3)的有機物B的2種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式。

(2)A、B兩有機物的組成必須滿足的條件是。

(3)當B中含有3個碳原子時,其分子式為,結(jié)構(gòu)簡式為(任寫一種)。

設(shè)疑探究:①在等物質(zhì)的量的前提下,兩種有機物燃燒后生成的水的物質(zhì)的量相同,說明有機物的化學(xué)式有什么共同點?(氫原子數(shù)目相同)

②如果設(shè)A的化學(xué)式CXHYOZ(z可以為0),則B的化學(xué)式?

(CXHYOZ+(CO2)n或CXHYOZ-(CO2)n)

③當A的化學(xué)式為CH4時,符合條件的B的化學(xué)式通式為?(CH­4(CO2)n)

當n取不同值時,B的化學(xué)式為?(C2H4O2、C3H4O4、C4H4O6等)

④C3H4O4的分子式可進一步拆分成C2H4O2(CO2),則C3H4O4的結(jié)構(gòu)簡式可看成

取代了乙酸或甲酸甲酯中的一個H原子,由此可推知C3H4O4的結(jié)構(gòu)簡式為?

(HOOC-CH2-COOH或HCOOCH2COOH)

二,不飽和度的運用

烴(CXHy)的不飽和度的求算公式為Ω=2X+2-y/2;當是鹵代烴時,可把鹵原子折成氫原子,再求不飽和度;如是多官能團化合物(CXHYOZ),仍可用Ω=2X+2-y/2求算,但得到的結(jié)果是總不飽和度。不飽和度的求算,可推知有機物的基本結(jié)構(gòu)特征,為結(jié)構(gòu)式的導(dǎo)出提供證據(jù),具體見下兩例。

三,類別異構(gòu)的深化

中學(xué)化學(xué)中的類別異構(gòu)主要有七大類:烯烴和環(huán)烷烴、炔烴和二烯烴、醇和醚、酚和芳香醇和芳香醚、醛和酮、羧酸和酯、氨基酸和硝基化合物,但如果教師不研究試題和高考

命題趨向,則學(xué)生所學(xué)的是僵化的知識,因此在教學(xué)中要注意充實類別異構(gòu)的內(nèi)涵、擴寬

類別異構(gòu)的外延,并由整體遷移到局部類別異構(gòu),在知識學(xué)習(xí)和更新中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

1,充實類別異構(gòu)的內(nèi)涵

醇和羧酸反應(yīng)得到羧酸酯,此外還有硝酸酯和磷酸酯等,還有些酯從結(jié)構(gòu)上講可以看成是由羧酸和酚反應(yīng)后得到。習(xí)題教學(xué)中要綜合考慮各種可能,才能在習(xí)題解答中有所創(chuàng)新。

2,拓寬類別異構(gòu)的外延.

除了上面所述的七大類類別異構(gòu)外,還有些類別異構(gòu)在化學(xué)習(xí)題中經(jīng)常出現(xiàn),如烯醇式結(jié)構(gòu)的物質(zhì)和醛、酮,羥基醛和羧酸、酯之間的關(guān)系也屬于類別異構(gòu)。例如羥基乙醛和乙酸及甲酸甲酯互為同分異構(gòu)體。

3,由整體異構(gòu)到局部類別異構(gòu)

有機同分異構(gòu)體的推斷中,除要注意運用整體思維外,還要抓住主要矛盾,進行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換,推導(dǎo)出新的同分異構(gòu)體.

例2,分子式為C8H8O3的芳香族化合物有多種不同的結(jié)構(gòu),其中A、B、C、D四種有機物苯環(huán)上一氯取代只有兩種,等物質(zhì)的量的A、B、C、D分別和足量的NaOH溶液完全反應(yīng)時,消耗NaOH的物質(zhì)的量之比為1:1:2:3

(1)A可發(fā)生分子內(nèi)酯化反應(yīng);B能發(fā)生銀鏡反應(yīng);C遇FeCl3溶液顯色,其分子內(nèi)含有羧基,翰林匯則A、B、C、的結(jié)構(gòu)簡式分別為ABC

(2)D可以看成是酯類,則D和足量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為

設(shè)疑探究:①分子式C8H8O3的不飽和度?(5)

②A、B、C、D苯環(huán)上一氯代物只有二種,說明側(cè)鏈在苯環(huán)上的位置關(guān)系?(對位)

③A中含有哪些官能團?(苯基、羧基及醇羥基)A的結(jié)構(gòu)簡式?

④B中含有哪些官能團?(苯環(huán)、醇羥基、酚羥基和醛基)

B的結(jié)構(gòu)簡式?

⑤C中除羧基外還含有什么官能團?(酚羥基)C的結(jié)構(gòu)簡式?

⑥D(zhuǎn)和C相比較,都含有酚羥基,但D比C多中和一分子NaOH,D的結(jié)構(gòu)可看成C結(jié)構(gòu)中的側(cè)鏈如何轉(zhuǎn)化而成?(把C中側(cè)鏈中的羧基轉(zhuǎn)化成酯基,且可看成是由酚和乙酸生成的酯).

D的結(jié)構(gòu)簡式?

從整體上看,B、C、D結(jié)構(gòu)差異僅在于側(cè)鏈.是由于側(cè)鏈異構(gòu)而引起整體結(jié)構(gòu)異同.B中側(cè)鏈中含有羥基醛,和C中羧酸結(jié)構(gòu)及D中酯基結(jié)構(gòu)屬于局部類別異構(gòu),D的酯基又看成是由羧酸和苯酚形成,本題包含了上述三種類別異構(gòu)新情況。

四,有機復(fù)合式方程式的書寫

有機化學(xué)教材中所有的化學(xué)反應(yīng)都是單官能團參與,還有很多多官能團的烴的衍生物,綜合了各個官能團的特性,在某些化學(xué)反應(yīng)中,多官能團同時參與反應(yīng),這類化學(xué)方程式稱為復(fù)合式化學(xué)方程式,復(fù)合式方程式的書寫不僅訓(xùn)練了綜合思維能力,更有利于創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。

例3,化學(xué)式為C8H13O2Cl的有機物A在不同條件下發(fā)生如下圖所示的一系列轉(zhuǎn)化。

試解答下列問題

(1)寫出下列有機物的結(jié)構(gòu)簡式:A________B________C________

(2)用化學(xué)方程式表示下列過程(有機物必須寫結(jié)構(gòu)簡式)

①A和NaOH溶液共熱:_______________②F與KOH的醇溶液共熱________________

③C氧化生成G_______________

設(shè)疑探究:①A的不飽和度為?(2)

②可能含有的結(jié)構(gòu)有?(酯基和雙鍵)

③乙酸乙酯在酸和堿作催化劑時水解產(chǎn)物是否相同?(醇是相同的)A在酸和堿水解條件下產(chǎn)物各不相同,可能的原因是什么?(酯中的氯原子在堿性條件下同時還發(fā)生了水解)A中氯原子位置?(可看成在生成酯的醇中)

④推斷物質(zhì)鏈的順序為?(G-H-D-E-F-B-A-C)

⑤由G結(jié)構(gòu)簡式可推知H結(jié)構(gòu)簡式為?

()

D一方面是A的水解酸性條件下水解產(chǎn)物之一,另一方面又可以水解得到二元醇,則D的結(jié)構(gòu)特點及結(jié)構(gòu)簡式?

()

D經(jīng)催化氧化可得E,E的結(jié)構(gòu)簡式?()

⑥在KOH、醇溶液和加熱條件下,E可轉(zhuǎn)化為F,參加反應(yīng)的官能團有哪些?

(氯原子和羧基)各種官能團分別發(fā)生的反應(yīng)類型?(消去反應(yīng)和中和反應(yīng))

⑦由B和D的結(jié)構(gòu)簡式可推知A的結(jié)構(gòu)簡式為?

()

復(fù)合式方程式為:

翰林匯上面是綜合運用各種教學(xué)方法,在有機化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)創(chuàng)新能力的部分實踐,不僅僅此,高中化學(xué)中每一個知識點只要經(jīng)過教師的精心挖掘和組織設(shè)計,都能成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的好素材,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。