大学化学反应式十篇

发布时间:2024-04-29 21:57:10

大学化学反应式篇1

关键词:化学方程式记忆方法高中化学教学

化学方程式既是中学化学三大化学用语中最重要的化学用语,又是化学计算应用的基础,例如高中阶段最重要的一种类型计算:物质的量在化学方程式计算中的应用。因此,熟练记忆和书写化学方程式是学好化学的保证。在平时的教学过程中,我发现很多同学记忆化学方程式的方法不科学,记不清甚至记不住化学方程式,导致对化学学习失去兴趣。其实,掌握科学记忆化学方程式的方法,就能较容易地记住这些化学方程式。

我在近几年有关化学方程式的教学中作了一些尝试,采取了一些措施,收到了显著的效果。现介绍一下我在平时教学中的心得体会,与大家分享。

根据一般的学习规律不难发现,系统的知识比零碎的知识易记忆,理解了的知识比不理解的知识易记忆。这就要求教师将不同反应类型的方程式进行分类总结,把相同特点的化学方程式总结在一起,根据反应规律让学生进行系统记忆。分析高中化学方程式,氧化还原方程式大约占80%左右,非氧化还原反应方程式大约占20%左右,记住氧化还原方程式,就记住了大部分化学方程式,实际上大部分氧化还原方程式是不用专门记忆的,而是可以通过推导得出的。

然后记大约20%的非氧化还原反应方程式。可将这些方程式分类总结为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应、离子反应、水解反应等。根据不同反应特点分门别类,进行理解记忆,就能很快记住这些化学方程式。

在教学中,还要注意以下几点:一是将化学方程式和它所反映的丰富多彩的化学现象结合起来进行记忆,提高学生的学习兴趣。如:生成物颜色的不同、火焰颜色的不同、指示剂颜色的改变等许多直观现象的不同,可记住许多化学方程式。例如:金属钠在氧气中燃烧,其实验现象是钠首先熔化,然后燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体。有淡黄色固体固体物质生成,这种淡黄色固体物质是过氧化钠。确定了反应物和生成物,有助于记忆这一化学方程式。二是寻求内在联系,巧妙记忆观察下面一组化学方程式:其特点是两个反应的反应方向相反:a中反应物恰恰是B中的生成物;a中的生成物恰恰是B中的反应物。其次,反应的条件也不同。比较它们的异同,找出内在联系,可以巧妙地记忆这些化学方程式。三是根据物质性质,类比记忆。例如,氢气跟氧化铜在加热条件下,发生氧化还原反应,其反应的化学方程式为Cuo+H2==Cu+H2o。氢气具有还原性,可以与许多的金属氧化物(如Fe2o3、wo3、Zno等)起反应。因此可以类比记忆这一类化学方程式。此外,一氧化碳、碳单质与有些金属氧化物起反应、酸与金属起反应等,这几类反应的化学方程式都可以采用类似的方法分析。

当然以上这些记忆方法仅限于学习主动性强的学生。针对学习主动性不强,底子也弱的学生就要重头、重严“治理”了。首先,将高中所有的化学方程式印出来发给学生,在将学生分成小组每组由一个组长负责抽背,不合格的上报,我再找学生谈话,限定时间让学生到我这里背诵,直到合格为止。将高中所有的化学方程式印出来发给家长,让家长在家里进行抽背。当然方程式要用汉字注明。实践证明,负责的家长抓得较好。利用开班级家长会的时候可以对这部分家长进行表扬、鼓励。然后,进行课前的听写,一般需要五分钟时间,一般听写十个方程式。听写之前告诉学生将会听写哪十个方程式让学生提前做好准备。为了防止学生时间长了忘记前面学过的方程,听写的十个方程里面有五个是之前听写过的。

批改听写本的时候最好是面批面改,特别是后面的学生,可以利用课间十分钟完成。若出现不合格学生要求其利用当天时间记忆并到组长那去背。必要时候要找其谈话或者让他多写几遍加强记忆。时间允许的话,反复多过几轮,效果会好得多。以上方法主要是在复习期间使用,如果是上新课则要加强平时的听写。

以上方法只是我在平时教学中的一点积累,肯定还有分析不到位的地方,希望大家能给予指正。

参考文献:

[1]浅谈初中化学方程式的记忆方法.现代教育实践与研究,2013(04).

[2]记忆化学方程式的方法.化学教学,1988(01).

[3]化学方程式的记忆方法.中学生理科月刊,1996(24).

大学化学反应式篇2

【关键词】高中化学;离子反应;离子方程式;离子共存

离子反应是高中教师花的教学时间最多的一种化学反应类型,因为它贯穿于整个高中化学,更是高考的热点。所以很多学校都很注重这一知识点的教学,学习离子反应可以让学生更加了解到元素以及化合物是如何组成和它的反应原理。离子反应条件、离子方程式、离子共存这三点是离子反应的常考内容,因此笔者会一一对三点进行探讨。

一、离子反应的基本条件

在学习离子反应时,第一步应该先弄清楚它要在什么的条件下才能发生反应,教师应该要解释清楚。不然学生在做题的时候,明明这道题不会发生离子反应,但学生一直在思考着离子反应,这样就会导致学生无法正确审题,直接影响考试成绩。

离子反应的条件主要有以下4种:(1)生成难溶性物质,如:BaSo4、agCl、CaCo3等沉淀物。(2)生成挥发性物质,如:生成Co2、H2、o2、So2等气体。(3)生成难电离的物质,如H2o等。(4)络合反应,由于必修一中还没有学到络合反应,所以教师在此处只需提到络合反应的概念就可以了。分子或者离子与金属离子结合,形成很稳定的新的离子的过程就叫络合反应,生成的物质叫络合物。

二、离子反应方程式的正确书写

1.离子反应方程式的书写基本步骤

(1)写:书写完全正确的化学方程式;

(2)拆:将能拆的化学式(完全电离的酸、碱、盐及融化态的金属氧化物)拆为离子符号;

(3)删:将未参加离子反应的离子从两边删掉(等个数),整理(系数应为最简整数比);

(4)查:①质量守恒②电荷守恒③注明“”“”④为氧化还原反应时、氧化剂与还原剂得失电子数应相等。

例:写出硫酸和氢氧化钠溶液反应的离子方程式:

(1)写:H2So4+2naoHna2So4+2H2o

(2)拆:2H++So42-+2na++2oH-2na++So42-+2H2o

(3)删:2H++2oH-2H2o

(4)查:H++oH-H2o方程式前系数为最简单整数比

教师通过一个例子,可以让学生了解到如何去运用这些步骤来正确书写方程式,这样给学生示范的目的是规范学生书写的步骤,这样对初学者来说比较容易上手。

2.常见的与量有关的离子方程式的书写

考试中常考的不是这些简单的反应的方程的书写,而是爱考与量有关的离子方程式的书写,其中最为常见的是氧化还原类反应以及复合解型的离子反应。教师可以以氧化还原类反应为例进行讲解。氧化还原反应实际上就是指氧化剂和还原剂的反应,由于在反应过程中投入的物质的量不一样,导致氧化剂和还原剂的氧化性和还原性的强弱也不一样。例:把不同量的Co2通入naoH溶液中,量少时:Co2+oH-HCo3-HCo3-+oH-=Co3(2-)+H2o;量大时:Co2+oH-=HCo3-。通过这个例子可以让学生明白氧化还原中向某溶液加入不同量的某物质,究竟有什么不同。

三、离子共存问题

离子共存问题一直困扰着很大高中生,教师在这个知识点的教学应该注重方法的讲解,而不是在于讲解题目的数量的多少。因为每次考试的题目都是会变化的,只能把方法技巧教给学生,才能帮助他们应付各种形式的离子共存问题。

教师可以给学生进行各种试题类型的归纳:(1)无色透明溶液中能大量共存的离子,此解题关键就是找出有颜色的离子,把他们先排除。这需要让学生在平时记住有颜色的离子分别有:mno4-(紫色)、Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)。(2)碱性溶液pH=14时能大量共存的离子,这道题比较特别,教师要提醒学生,这里的解题关键是背熟不能在碱性溶液共存的离子,利用排除法解题。不能在碱性溶液共存的离子分别是弱酸的酸式酸根离子(如:HCo3-、HSo3-、HS-等等)和弱碱阳离子(如:nH4+以及除了K+、na+、Ba2+以外的金属活动顺序表中的其他金属阳离子都不能在碱性溶液中共存)。(3)酸性溶液中能大量共存的离子,解题方法和碱性一样,也是要背熟那些不能共存的离子,如弱酸根Co32-、Clo-、So32-、alo2-等等。(4)氧化还原反应不能大量共存的,学生只需要牢记哪些离子之间可以发生氧化还原反应即可轻易判断出来。

总之,掌握离子反应的三大特征即可应付考试中大部分关于离子反应的考题,不管是对哪个化学知识点的学习,一定要在理解的基础上去学习,然后巩固,才能正确掌握。不然模棱两可的结果就是面对离子反应考题左右摇摆、迟疑不敢下笔。离子反应的教学需要教师运用正确的教学方法,把技巧和方法教给学生,而非是盲目地手把手解题。

【参考文献】

[1]厉烨.浅谈高中化学离子反应的教学方法及其意义[J].新课程(中学),2012年08期

[2]经志俊,李明星.凸显化学思维特征.顺势建构化学观念――基于观念建构的“离子反应及其发生的条件”课堂教学设计[J].化学教与学,2014年01期

大学化学反应式篇3

【关键词】复分解反应化学教学教学重点

化学是初中的主要学科之一,与高中化学相比,初中化学的知识点有很强的表面化和基础化特征,更多地要求学生掌握化学反应的表面规律和外在特征,对内在本质的解析度并不强。之所以会有这种特征是因为初中生刚刚开始学习化学,还不能适应难以理解的更深层化学知识,这种较为浅显的知识正有利于化学的起步学习。然而这种特征也带来了一些困扰,其中最典型的一种就是复分解反应的教学。由于这种反应的本质牵扯到复杂的离子团概念,所以初中化学教材并未详述,这就造成学生对复分解反应的理解不足,兼之复分解反应的反应式大多比较复杂,学生无论是记忆还是理解都面临很大的困难。因此广大教师需要针对这种情况优化复分解反应的教学方法。

一、复分解反应的概念教学

复分解反应的概念本质在于两种化合物在水溶液中进行的离子交换,生成物――气体、沉淀、水――具有难电离特征,因此会消耗原本的离子,令溶液中原本的离子浓度迅速降低。这个概念本身牵扯到了初中生尚不熟悉的离子团知识,不仅在教材上没有明确提及,而且即使教师加以拓展讲解,学生也很难理解。对概念的理解不到位导致了学生无法正确认识复分解反应的本质,由此对后面的反应特征和反应式规律都理解不到位。

为了应对这种情况,化学教师必须从方法上入手,设法令学生更简单地理解复分解反应的概念本质。具体来说,可以利用知识点的承接和概念知识的分解。由于复分解反应在教学顺序上承接之前关于酸和碱的知识,所以将之前教授过的酸和碱的离子特征引入复分解反应教学。酸的离子本质是酸根离子与氢离子,碱的离子本质是氢氧根离子与铵根离子或金属离子,盐的离子本质则是酸根离子与铵根离子或金属离子。不需要学生完全理解离子团概念,只要能对已学习酸碱盐的离子本质有一定了解即可。然后将复分解反应的反应式分解成离子式展示给学生,就能让学生更容易地意识到复分解反应的离子本质,同时意识到复分解反应中离子浓度因气体、沉淀、水生成而减小的原因。

二、复分解反应的特征教学

复分解反应的反应特征是帮助学生理解其化学反应式书写规律的关键,为了帮助学生摆脱复分解反应式量大、复杂、难以记忆的困扰,教师必须在教学中让学生正确认识到复分解反应的表面特征和本质特征。

复分解反应的表面特征也是其反应条件,即反应产物中必须有气体、沉淀、水三者之一。这一特征关系到复分解反应的反应式是否成立,但初中生普遍对何种物质在溶液中会以气体或沉淀的形式存在并不了解,这就造成了许多学生即使知道了这一特征,在书写反应式时也不知如何运用。这可以说是一种知识运用效率的低下。为此,教师要把中学化学常见的各种沉淀物依照特征规律总结成表,让学生以沉淀规律为依托进行记忆。这样一来学生需要记忆的东西仅有数量有限的特征规律和常见沉淀物而已,不用再死记硬背数量庞大的复分解反应式。

三、复分解反应的错误教学

在复分解反应的学习中,有一些错误是非常常见的,教师可以在教学时直接指出这些错误,也可以在学生实际发生这些错误后结合实际习题进行讲解。无论那种教学方式,都可以利用这些常见错误加深学生对复分解反应的理解,进而实现对复分解反应的熟练应用。

以解离反应相关题目为例,初中化学中虽然有这类题目,但其本质知识已经远超出了初中的学习范围。这类题目的代表如下:在碳酸钠和氢氧化钠的混合溶液中滴加稀盐酸,则稀盐酸先和哪种物质反应。从本质上来讲,该题目需要先判定不同物质的解离常数,再据此判断反应顺序,但这些知识点并非初中生可以学习和理解的。因此,教师不妨直接将其作为易错知识点讲解,强调中和反应的优先性,这样一来即使学生对问题本质缺乏认识,但依然可以因其规律性和易错性留下较深的印象。

另外一方面,参考前文的特征教学规律可知,对沉淀、气体物质的判断不明是学生在复分解反应上另一类的易错点。这种错误的产生原因除了学生对常见沉淀和气体物质的掌握不到位外,还包括了学生对之前知识点的掌握不足。因此教师在遇到这类易错点时,不妨与之前的知识结合,进行复习性讲解,能收到更高的教学效果。

四、复分解反应的应用教学

复分解反应的知识点在习题应用中非常繁杂,而且经常与其他方面的化学知识点相结合,体现出更加多元化的特征。这种情况令许多初中生以复分解反应的习题为苦,甚至产生厌学情绪。为此,教师要注意找出复分解反应在应用方面的规律性特征,以这些特征串联各个知识点,在有条件的情况下,可以以复分解反应为主线,为学生总结出整个初中化学的脉络和知识网。此外,教师不应拘泥于对相同类型不同复分解反应的反复讲解,这种教学方式无益于学生对复分解反应的应用拓展。正确的教学方式是先由教师按复分解反应的特征对其相关题目进行应用分类,再分门别类地完成不同类型题目的教授和介绍。这样才能最大限度的拓展学生的视野,让学生熟悉复分解反应知识在不同情况下的应用方式。

五、结语

虽然对初中化学来说,复分解反应属于难点知识,但对之后的高中化学来说,复分解反应只是基础知识,是学习更深层知识的前提。因此无论是教师还是学生,都不能因为困难就放弃复分解反应的教学和学习,否则不只无法保证初中化学的学习质量,而且还会对未来的化学学习造成持续性的不良影响。广大初中化学教师要集合复分解反应的知识特点和初中生的学习特点,探寻更有效的教学方式,帮助学生攻克初中化学难点。

参考文献

[1]陈熙.体现数据之美――对复分解反应教学的再思考[J].福建教育,2013(9)

[2]李大.也探“复分解反应的概念”[J].化学教学,2007(6)

大学化学反应式篇4

在化学反应中,物质发生化学变化的同时,还伴随有能量的变化,通常以热能的形式表现出来,称为反应热。这种化学反应的热效应(反应中吸收或放出的热量)可用热化学方程式来表示。在旧教材中热化学方程式是这样表示的:

C(固)+o2(气)=Co2(气)+393.5kJ

上式表示标准状态(即反应体系在压强为101kpa和温度为25℃时的状态)下,1mol固态碳和1mol氧气反应生成1mol二氧化碳气体时放出393.5kJ的热量。这种表示方法的优点是写法直观,容易为学生所理解。但由于物质的化学式具有表示物种及其质量之意义,化学方程式揭示的又是物质的转化关系,而热化学方程式的这种表示方法把反应中物质的变化和热量的变化用加号连在一起是欠妥的。因此,“国标”规定,热量(Q)应当用适当的热力学函数的变化来表示,如用“t·ΔS”或“ΔH”表示(ΔS是熵的变化,ΔH是焓的变化)。

在中学化学中,一般仅研究在一定压强(即恒压条件)下,在敞开容器中发生的反应所放出或吸收的热量。因此根据热力学第一定律:系统在过程中的热力学能(旧称内能)变化“ΔU”等于传给系统的热量“Q”与外界对系统所作功“w”之和,即:ΔU=Q+w。当系统处于恒压过程时,则有:

Qp=ΔH

式中“Qp”叫恒压热,是指封闭系统不做除体积功以外的其他功时,在恒压过程中吸收或放出的热量。上式表明,恒压热等于系统焓的变化。所以,在中学化学所研究的范围之内,Q=Qp=ΔH,这就是新教材中引入ΔH的依据。

二、引入ΔH后的热化学方程式表示方法

新教材引入ΔH这个物理量后,热化学方程式的表示方法同旧教材相比发生了如下变化。

1.根据《课程标准》,在热力学中将内能U改称为热力学能。其定义为:

ΔU=Q+w

对于热力学封闭系统,式中“Q”是传给系统的能量,“w”是对系统所做的功。Q、w都是以“系统”的能量增加为“+”来定义的。而旧教材中,Q是以“环境”的能量增加(或以“系统”的能量减少)为“+”来定义的,这样,旧教材中热化学方程式中反应热的“+”、“-”所表示的意义正好与《课程标准》的规定相反。因此,引入ΔH以后,当反应为放热反应时,ΔH为“-”或ΔH<0(表明系统能量减少);当反应为吸热反应时,ΔH为“+”或ΔH>0(表明系统能量增加)。

2.在旧教材里,热化学方程式中物质的聚集状态用中文表示,如固、液、气等。根据《课程标准》,应当用英文字母(取英文词头)表示,如“s”代表固体(solid)、“l”代表液体(liquid)、“g”代表气体(gas)、“aq”表示水溶液(aqueous solution)等。

3.热化学方程式中反应热的单位不同。旧教材中反应热的单位是J或kJ,而ΔH的单位为J/mol或kJ/mol。

根据引入ΔH以后的这些变化,类似以下热化学方程式的表示方法已经废除:

C(固)+o2(气)=Co2(气)+393.5kJ

C(固)+H2o(气)=Co(气)+H2(气)-131.5kJ

正确的表示方法为:

在化学方程式中用规定的英文字母注明各物质的聚集状态。然后写出该反应的摩尔焓[变]ΔrHm(下标“r”表示反应,“m”表示摩尔)。实际上通常给出的是反应体系处于标准状态(指温度为298.15K,压强为101kpa时的状态)时的摩尔焓[变],即反应的标准摩尔焓[变],以“ΔrHm”表示(上标“”表示标准)。方程式与摩尔焓[变]间用“;”隔开。

三、ΔH的单位与反应进度

基于对中学化学知识的要求深度,新教材中没有引入“反应进度(ξ)”这个物理量。但应明确,ΔH的单位“kJ/mol”中的“mol”是指定反应体系的反应进度的国际单位制(简称Si)单位,而不是物质的量的单位。下面将对反应进度做一简单解释:

对于任何一个化学反应我们可以表示为:

νDD+νee+…νFF+νGG+…

式中νD、νe、νF、νG表示所给化学反应式中各物质的化学计量数,是无量纲的,对反应物ν取负值,对生成物ν取正值,在如下反应中:

νDD + νee = νFF + νGG

当t=0,ξ=0 nD′ne′nF′nG′

当t=0,ξ=ξ nDnenFnG

则反应进度定义为:

ξ=■-nB′(B代表任一组分)

由此可见:ξ=■

在此所定义的反应进度,显然只与指定反应系统的化学方程式的写法有关,而与选择系统中何种物质B无关。反应进度与物质的量具有相同的量纲,Si单位为mol。由于ξ的定义与νB有关,因此在使用ξ及其与此相关的其他物理量时必须指明化学方程式,否则是无意义的。反应进度是研究化学反应过程状态变化的最基础的物理量。由于化学中引入了此量,使涉及化学反应的量纲和单位的标准化大大前进了一步,也很好地解决了一系列物理量在量纲上出现的困难和矛盾。

大学化学反应式篇5

关键词:高中化学;教学模式;创新;小组合作;分层教学

如今,随着新课改在我国的不断推进,化学教育也在不断地进步,课堂教学模式在这种形势下成了众多化学教师都在极力探索和研究的目标,广大教师应该依据学生自身的特点和认知结构,综合运用多种教学模式,打破传统以教师为主体的一言堂模式,让课堂气氛变得轻松愉悦起来,学生的学习积极性和创造性也能在此过程中得到提高和增强。下面,笔者即结合自身多年来的教学实际经验,对高中化学教学模式的创新谈几点个人的见解。

一、采取探究式的教学模式,充分发挥学生的学习主体性与主动性

在目前的高中化学课堂教学中,以教师的讲授灌输为主、学生被动倾听接受的教学现象并没有得到根本上的改观,学生的学习主体性得不到体现,学习个性得不到发挥,这已经成了新课改实施中的一个瓶颈。鉴于此,作为高中化学教师,我们应该将新课改所倡导的教学理念积极贯穿其中,即采取以学生为主体的探究式教学模式,让学生亲历思考和探究的过程,充分发挥学生的学习主体性和主动性,这对于提高学生的科学素养有着十分重要的推动作用。

比如,在教授“氧化还原反应”这一节内容时,我就不断地向学生提出问题,让学生通过自主研究和思考去得出问题的答案。如,在总结了氧化还原反应和非氧化还原反应之后,向学生提问“如何判断一个反应是否属于氧化还原反应?”“你能总结出氧化还原反应和四种基本反应类型之间的关系吗?”“根据化合价变化可以判断一个反应是否为氧化还原反应,氧化还原反应的特征是化合价的升降,那么在氧化还原反应中为什么会有元素化合价的升降呢?”等,然后给予学生充足的思考时间,让学生对这些问题进行自主探索和研究,之后阐述所得出的结论。这样,我通过在教授化学知识的过程中不断地提出问题,让学生进行自主思考和研究,同时也促使学生对化学知识点有更为深刻的理解和认知。

二、采取分层式教学模式,满足班里每一位学生的化学学习需求

新课改提出:“教学要面向全体学生”,所以,这就要求我们在教授化学知识的过程中,要正视学生之间所存在的个体差异,满足班里每一位学生的化学学习需求,这是落实因材施教教学理念的一种有效方式。

比如,在学习“化学能与热能”这一节内容时,我就依据班里不同学生的不同学习情况,制订了不同的教学目标,如各方面情况都比较差的C层次学生,所要达到的学习目标是了解化学键与化学反应中的能量变化之间的关系,并在实验的基础上,通过吸、放热反应的概念,理解化学反应中能量变化的主要原因;各方面情况处于一般水平的B层次学生,除了达到C层次目标,还要能用化学键、物质总能量大小、物质稳定性来解释和判断吸热、放热反应;各方面情况都较好的a层次学生,除了达到B层次目标,还要通过亲历实验探究的基本过程和方法,去思考化学反应能量变化的深层次微观本质。这样,通过采取分层式教学模式,能够满足全体学生的学习需求,实现全体学生的共同进步。

三、采取小组合作教学模式,使学生形成对化学课程的积极学习态度

一直以来,受班级容量大、教学资源有限等因素的影响,广大教师所采取的教学方式一直是班级授课制,这种方式虽然在一定程度上可以提高资源的利用率,但是却限制了生生、师生间的合作交流。而小组合作教学法,可以有效地解决这一问题,它可以促进师生、生生间的多边互动,并形成学生对化学课程的积极态度,进而在很大程度上提高化学课堂的教学效率。

比如,在学习“用途广泛的金属材料”这一节内容时,课前,我就组织学生以小组的形式对与本节内容有关的信息资料进行搜集,如钢铁、铜合金等的性能;正确选择金属材料的方法;金属材料的发展历史等,课堂上,大家共同对所搜集到的资料进行分享交流。这样,我通过采取小组合作的教学模式让学生对化学内容进行学习,既能使学生对金属材料的相关内容有更深层次的认识,同时也能使学生对化学课程形成积极的学习态度。

总之,在新课改大力盛行的形势下,我们绝不能再拘泥于同一种教学模式,而是依据学生的认知结构和心理特点,对化学教学模式进行积极的改进和创新,让课堂气氛变得轻松愉悦起来,使学生的学习积极性和创造性得到提高和增强。

参考文献:

大学化学反应式篇6

一、重依据,善于总结规律,以事实为基础,不能凭空设想。

二、巧配平,配平的方法很多,要突出一个“巧”字,也就是说要配得快、准。为此介绍了四种常用的配平方法:1.求最小公倍数;2.奇数配偶法;3.观察法;4.最复杂化学式系数定位1法。

三、条件准确,绝大多数化学反应都是在一定条件下完成的,必须准确,另外还须处理好以下问题:1.条件和现象不能混淆;2.条件的位置要标准确。

四、状态分明,书写化学方程式时应准确的使用沉淀符号“”和气体符号“”,这就是“分明”之所在。

五、反复查证,得出结论,即“四查”:1.查化学式;2.查配平;3.查条件;4.查标号,经过反复检查,我们得出的结论,无疑是写出一个准确的化学方程式。

化学方程式是用来表示化学反应的式子,是重要的化学用语,是学习化学最重要的工具之一。初中化学要求掌握的化学方程式有90多个,它们既是重点,又是难点,靠死记硬背,往往事倍功半,要想正确地书写好化学方程式可以从以下五个方面着手。

【关键词】化学方程式:化学用语:书写

一、重依据

化学方程式的书写必须以事实为依据,决不能凭空设想,应以事实为基础,总结规律,写出正确的化学方程式。具体做法如下:

二、巧配平

根据质量守恒定律配平化学方程式,是写好化学方程式的重要一步,也是同学出现错误较多的一步。配平的方法很多,要突出一个“巧”字,也就是说要配得快、准。为此应让学生熟练掌握以下几种方法。

1.最小公倍数法

选定在化学方程式两边各出现一次,原子数目较大且有变化的一种元素,作为配平的起点,求出这种元素在化学方程式两边的原子数目的最小公倍数,用最小公倍数分别除以相应的反应物和生成物化学式里的该原子数目,就得到这两种化学式前面的系数。然后用求得化学系数推求出其他化学式的系数。

2.奇数配偶法

找出方程式中左右两端出现次数较多且原子总数又是一偶一寄的元素作为配平的起点,将原子个数是奇数的化学式前配上最小偶数2,使原子个数由奇数变成偶数,由已推求的系数决定其他化学式的系数。

3.观察法

从化学式比较复杂的一种生成物推求出有关各反应物和这一生成物的化学式的系数。根据求得化学式的系数,再找出其他化学式的系数。

4.最复杂化学式系数定位1法

用这种方法配平的关键是:找出一种最复杂的化学式将其系数定为1,以它为起点再去配平其他化学式的系数,如果在系数中出现分数,则去分母,把各项余数扩成倍。

三、条件准确

我们知道,绝大多数化学反应都是在一定条件下完成的,因此,注明化学反应条件就显得尤为重要,而且必须准确。另外还须注意处理好以下问题:

1.条件和现象不能混淆。如自燃、燃烧、爆炸都是化学反应中的一种现象,而点燃、加热、高温是进行化学反应的一种条件,是“加热”的不能注成“点燃”,是“点燃”的不能写成“燃效”。

2.条件的位置要标准确。一般来说,当反应条件是一项时,将条件写在等号的上方,当条件不只是一项时,一般将温度条件写在等号下方,其他条件写在等号上方。

四、状态分明

书写化学方程式时应准确的使用沉淀符号“”和气体符号“”。固体与固体或气体之间的反应,生成物中出现难溶物,一律不标出“”,金属与盐溶液的反应,尽管生成的金属是难溶物的,但一般也不标出“”。当反应物中有气体时,则生成物中的气体不标“”,最后特别应强调的是“”和“”一定不能出现在反应物中。

五、反复查证,得出结论

一个化学方程式写出以后,我们还要经过反复检查,这个过程可分四步完成。即“四查”。

1.查化学式。反应物和生成物的化学式写得是否正确,事实上是否存在这化学反应。

2.查配平。反应物和生成物化学式前面的系数是否经过调整,且各个系数之间是否是最简整数比。

3.查条件。反应所需要的条件是否注明了,准确程度如何。

大学化学反应式篇7

活化能是化学动力学中的重要概念,是教师教学、学生学习的难点内容,也是近年来高考命题的热门选择。目前的大部分高中化学教材给出的活化能的定义,给读者的信息都是,一个化学反应的活化能既不可能是零,更不可能是小于零的负值,活化能是负值在理论上是没有意义的,相应地,高考命题时也默认了活化能只有正值。正如2011年海南省理综高考11题:

某反应的ΔH=+100kJ?mol-1,下列有关该反应的叙述正确的是()

a.正反应的活化能小于100kJ?mol-1

B.逆反应的活化能一定小于100kJ?mol-1

C.正反应的活化能不小于100kJ?mol-1

D.正反应的活化能比逆反应活化能大100kJ?mol-1

再看C选项,在与学生交流的过程中发现,学生通常认为,如图1所示的反应物a生成物C时,必须要经过一个吸收一定的能量达到活化状态B的过程,只有比反应物的平均能量ea高出e1(或e1以上)的数值时,才能越过能峰,变成产物的分子,也就是说,活化能一定是正值,因此正反应活化能一定大于100kJ?mol-1,而不是C选项中的不小于(即大于或等于)100kJ?mol-1,因此C选项错误。

这种解释在高中阶段似乎没有什么错误,甚至能提出此解释的往往是成绩较好的学生。但是,我们知道,常见的化学反应,其实都不是分子间直接碰撞而完成的,它们都要通过许多单个反应步骤才最后变成产物分子,这每一步骤的化学反应就是基元反应。常见的化学反应实际是许多基元反应组合后的结果,即总包反应。基元反应的活化能有简单而清晰的物理含义,都是正值;而总包反应的活化能是若干基元反应活化能的数学上的混合,失去了清晰的物理含义,仅是一表观量,其值可正、可负,甚至可能为零,取决于该反应的温度效应。

1温度对反应速率的影响

一个反应的活化能跟其温度与反应速率的关系密不可分,一般说来,温度对反应速率的影响大致有五种类型[1],如图2所示:

a.随温度的升高,反应速率有规律地呈指数上升。这种情形最为普遍,属于一般反应类型。

b.在温度较低时,升高温度对化学反应速率的影响不大,但当温度上升到某一值时,反应速率突然剧增,发生爆炸。这种反应称为爆炸反应。

c.开始反应速率随温度升高而上升,温度升高到一定值后,反应速率反而随温度的升高而降低。某些催化反应和酶反应属于这种类型。

d.反应速率随温度的上升而出现加快减慢再加快的曲折变化,如碳的氢化反应就是这种情形,当温度升高时可能有副反应发生而复杂化,使反应速率呈上述变化。

e.反应速率随温度的升高而降低。

高中阶段接触到的化学反应大多属于a,即反应速率随温度的升高而加快,我们称之为正温度效应,只有少数如图e,反应速率随温度的升高而降低,称为负温度效应,如在183K至773K的温度范围内,反应2no+o2=2no2随温度的升高而降低。而实验发现,在极少数情况下,某一很小的温度范围内,温度升高或降低,反应速率常数不变化,正如在773K以上时,上述no转化为no2的反应速率几乎不随温度变化而变化。

2从阿仑尼乌斯公式再谈活化能

化学反应活化能的概念,是瑞典物理化学家阿仑尼乌斯于1889年提出来的。他在研究反应温度对反应速率的影响时,受范特霍夫等前人实践的启发,得到了阿仑尼乌斯图,即用速率常数k的自然对数(lnk)对温度的倒数(1/t)作图而得到的一条直线,其线性关系用阿仑尼乌斯公式来表示,即k=ae-ea/Rt,式中的k为反应速率常数,a称为指前因子,而ea就是其定义的活化能。按照iUpaC(1996)推荐的观点[2],活化能ea的准确定义是阿仑尼乌斯图上该直(曲)线在温度t时的斜率:

据此,我们能得到总包反应的活化能,以及基元反应的活化能。阿仑尼乌斯公式不仅较好地说明了反应速率与温度的定量关系,还说明了活化能对反应速率的影响以及活化能和温度两者与反应速率的关系。而在高中阶段,几乎所有的化学反应,其反应速率都是随着温度的升高而加快,即图(a)的形式,因此根据上式可以得到,反应温度t升高,速率常数k相应增加,即正温度效应,其活化能ea必为正值。

但事实上,根据以上速率-温度图也可知,并不是所有的化学反应都是正温度效应,也有些化学反应,速率随着温度升高而减慢,即负温度效应,对应的活化能便是负活化能。而随温度变化而速率常数不变化的,则对应零活化能。如有机氧化机理中的高热反应[3]:CH3oo+Ho2-CH3ooH+o2,此反应的活化能是-2580cal/mol,即-10.78kJ/mol;又如大气污染机理中的一氧化氮夺氧反应:Ro+noR+no2(R=Br、Cl、oH等),活化能在-2kJ/mol左右。另外,一些原子复合反应也有负活化能,如:i+i+mi2+m(m=He、ar、o2、Co2等)。

然而,阿仑尼乌斯公式有一定的适用范围。由阿仑尼乌斯公式k=ae-ea/Rt可以看出,符合该式的反应,反应速率只能是随温度升高指数升高或指数下降,但很多反应,如图b~e,显然已经不符合阿仑尼乌斯公式了。对于这些特殊反应或复杂反应,就不能简单地套用阿仑尼乌斯公式来判断活化能的正负大小,而应该根据实验结果或一些动力学数据加以具体分析。

3高中化学教科书中关于“活化能”概念的比较

从上述对活化能的分析我们已经知道,基元反应的活化能是正值,而总包反应的活化能与其本身的温度效应有关,其值可正、可负也可为零,高中阶段接触的反应并不都是基元反应。那么,高中阶段对于活化能是如何定义的呢?查阅目前三个版本的高中化学教材如表1所示:

可以看出,只有鲁科版提出了“基元反应”的概念,笔者认为,人教版与苏教版对活化能的定义都不尽科学,尤其是人教版提到的“多出的那部分能量”,极有可能会给学生以“活化能都是正值”的暗示。

由此可见,在没有指明特定的化学反应、不明确该反应的温度效应的情况下,不能够判断其活化能的正与负。明确了这一点之后,再来分析2011年海南省这道化学高考题的C选项,此题并没有提供具体的化学反应,活化能可正可负可零,因此正反应的活化能可以大于、小于或者等于100kJ?mol-1,C选项错误。虽和原先的判断一致,但理由却大相径庭。

大学化学反应式篇8

关键词:盖斯定律《化学反应与能量变化》教学感悟

化学是一门研究物质组成、结构性质和变化规律的科学,是一门研制新物质的科学,是信息科学、材料科学、能源科学、环境科学、海洋科学、生命科学和空间技术等研究的重要基础。化学离不开记忆,因为化学符号忘记了难以自创。如果记住了所有公式、符号和原理就成功了一半,学习化学时一定要认真地记。但记住只是成功了一半,现在的化学试题侧重考查学生猜测一些教材上没有的内容的能力,这种猜测绝非凭空臆想,而是基于已知的科学推断,即延伸已有知识。教师在教学过程中不能只关注知识的传授和技能的训练,必须创造条件使学生实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等目标;关注学生已有的生活经验和社会现实,坚持以探究为主的多样化教学方式。随着新课标化学的实施,笔者经历课堂教学改革的困惑与解惑,体会到由教师一言堂转变成师生互动的大课堂的快乐,收获自主、合作、探究的学习方式带来的欣喜。下面我结合教学实践就高中化学必修2《化学反应与能量变化》进行分析探讨,旨在让学生更好地掌握知识,运用知识。

一、盖斯定律的含义和内涵

化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一,研究化学反应中的能量变化对化工生产有重要的意义。高中化学注重两类能量变化:一是化学能转变成热能,研究放热反应和吸热反应;二是化学能与电能的相互转变。由于化石燃料逐渐耗尽,能源危机一触即发,因此人们对能源越来越关注。有些反应进行得很慢,有些反应不容易直接发生,有些反应的产品不纯(有副反应发生),这给测定反应热造成困难。如果应用盖斯定律,就可以间接地把它们的反应热计算出来。所谓盖斯定律是指不管化学反应是一步完成或分几步完成,其反应热都是相同的。或者说,化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关,而与反应的途径无关。即能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础的,没有物质的变化,就不能引发能量的变化。如已知金刚石和石墨分别在氧气中完全燃烧的热化学方程式为:C(金刚石,s)+o■(g)=Co■(g),H=-395.4kJ・mol■,Co■(g)、H■(石墨,s)+o■(g)=Co■(g),H=-393.51kJ・mol■,则金刚石转化为石墨时的热化学方程式为?摇?摇?摇?摇?摇,由此看来更稳定的碳的同素异形体为?摇?摇?摇?摇?摇。由盖斯定律,要得到金刚石和石墨的转化关系,可将两个热化学方程式相减:C(金刚石,s)=C(石墨,s),H3=H1-H2=-395.41kJ・mol■+393.51kJ・mol■=-1.90kJ・mol■,即C(金刚石,s)=C(石墨,s),H=-1.90kJ・mol■,可见金刚石转化为石墨放出热量,说明石墨的能量更低,较金刚石稳定。所以答案是C(金刚石,s)=C(石墨,s),H=-1.90kJ・mol■;石墨。综上可知,掌握盖斯定律对反应热的计算意义重大。

二、盖斯定律的计算技巧

首先从几个相关反应方程式,通过分析找出按照怎样一个加、减代数运算式子求算出该反应式,然后将相应反应的反应热替换到以上加、减运算的式子中算出该反应的反应热。这类问题的关键在于怎样找出这个加、减代数运算式子呢?可以通过观察分析的方法求出。先观察待求热效应的该反应式中反应物,生成物在相关联反应式中的位置,若位置在同一边,则反应式相加,不在同一边则相减,然后观察分子式前的系数,若不一致,则在加、减式子中乘以或除以一定系数将其调整一致,即可得出代数运算式子。有时会碰到一种物质在几个反应式中都出现,可将该物质暂时放一放,先去观察其他物质,总之一定要将已知的几个相关联式子都用一次。最后为保险起见,最好将各关联方程式代入该运算式子中实际验算一下。

三、盖斯定律的计算实例

1.已知下列两个热化学方程式:

①p■(s,白磷)+5o■=p■o■(s)?摇?摇H1=-2983.2kJ・mol■

②p(s,红磷)+54o■(g)=14p■o■(s)?摇?摇H2=-738.5kJ・mol■

请写出白磷转化为红磷的热化学方程式?摇?摇?摇?摇?摇。

解析:根据盖斯定律:H=H1+(-H■)×4=-2983.2kJ・mol■+738.5kJ・mol■×4=-29.2kJ・mol■,所以白磷转化为红磷的热化学方程式为p■(s,白磷)=4p(s,红磷),H=-29.2kJ・mol■,也可利用加合法由①-4×②得白磷转化为红磷的热化学方程式。

2.某人浸泡在盛有60.0升水的浴盆中,在1小时内,人体所散发出的热量使水温从30℃上升到31.5℃(假设人体体温保持恒定,且热量没有损失),该人一天可以释放多少热量?1克脂肪燃烧放出39.7J的热量,如果该人在一天所需要的热量以摄入脂肪来计算,则他一天至少需要摄入多少克脂肪?已知水的比热容为4.2kJ・(kog・℃)■。

解析:人体一天散发的热量可用Q=cmt计算,则某人一天散发的热量为:4.2kJ・(kog℃)■・60kg・1.5℃・24=9072kJ;则有1:39.7kJ=x:9072kJ,可得:x=228.5g。该人一天可以释放9072kJ的热量;他一天至少需要摄入228.5g脂肪。

四、运用盖斯定律计算的注意事项

1.热化学方程式同乘以某一个数时,反应热数值必须同时乘上该数。

2.热化学方程式相加减时,同种物质之间可相加减,反应热也随之相加减。

3.将一个热化学方程式颠倒时,H的正负号必须随之改变。

4.根据盖斯定律,可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其H相加或相减,得到一个新的热化学方程式。

5.求总反应的反应热,不能不假思索地将各步反应的反应热简单相加。不论同步进行还是分步进行,始态和终态完全一致,盖斯定律才成立。某些物质只是分步反应中暂时出现,最后应该恰好消耗完。

每门学科都有自己的特点,只要掌握每个学科的知识特点和思维方法,学习时就能举一反三,触类旁通,取得事半功倍的效果。高中化学知识点不多,考点相对其他学科而言非常少,只要掌握方法,灵活变通,就能决胜千里。

参考文献:

[1]化学(必修2),江苏教育出版社.

大学化学反应式篇9

有机化学知识是历年高考必考内容之一,例如有机物的分类、结构与组成、有机反应类型、有机物的相互转化、有机物的制取和合成以及石油化工、煤化工等,考生历来把这一单元的考题作为得分项目,不会轻易放弃或疏忽,既使略有小错,也会懊丧不已。然而这些知识大都与日常生活、能源、医疗、环保、科研等密切相联,融于其中,还有知识的拓展和延伸,这就增加了这部分考题的广度和难度,学生要熟练掌握,必须花一定的时间和讲究复习的技巧,方能事半功倍,达到复习的最佳效果。

一、有机化学的考纲要求

1、了解有机化合物数目众多和异构现象普遍存在的本质原因。

2、理解基团、官能团、同分异构体、同系物等概念。能够识别结构式(结构简式)中各种原子的连接次序和方式、基团和官能团。能够辩认同系物和列举异构体。了解烷烃的命名原则。以一些典型的烃类化合物为例,了解有机化合物的基本碳架结构。掌握各类烃中各种碳碳键、碳氢键的性质和主要化学反应,以一些典型的烃类衍生物为例,了解官能团在化合物中的作用。掌握各主要官能团的性质和主要化学反应。

3、了解石油化工、农副产品化工、资源综合利用及污染和环保的概念。了解在生活和生产中常见有机物的性质和用途。了解糖类的基本组成和结构,主要性质和用途。了解蛋白质的基本组成和结构,主要性质和用途。理解由单体通过聚合反应生产高分子化合物的简单原理

4、通过上述各类化合物的化学反应,掌握有机反应的主要类型。综合应用各类化合物的不同性质,进行区别、鉴定、分离、提纯或推导未知物的结构简式,合成具有指定结构简式的产物。

二、有机化学复习方法

笔者认为:用熟练的化学知识来解决问题和在解决问题中巩固自已的化学知识,是复习有机化学的好方法。掌握有机化学反应类型,建立完善的知识体系要比大量零散的知识更具价值,在真正理解掌握知识的基础上构建学科知识网络,对于考试时准确、快速调用相关知识是非常有效的。

1、官能团之间的相互衍变关系

依照官能团的顺序,列出某种官能团所具有的化学性质和反应,这样交叉复习,足以达到基础知识熟练的目的。熟练的标准为:一提到某一有机物,立刻能反应出它的各项性质;一提到某类有机特征反应,立即能反应出是哪些有机物所具备的特性;一提到某一官能团,便知道相应的化学性质。物质的一般性质必定伴有其特殊性,例如烷烃取代反应的连续性、卤代烃的水解和消去反应、l-位醇和2-位醇氧化反应的区别、醛基既可被氧化又可被还原、有机物燃烧的规律、官能团相互影响引起该物质化学性质的改变等,这些矛盾的特殊性往往是考题的重要源泉,必须足够重视。

2、突破口

(1)根据有机物的性质推断官能团根据饱和烃、不饱和烃、芳香烃、烃的衍生物的顺序,依次整理其结构特征、物理性质的变化规律、化学性质中的反应类型和化学方程式的书写以及各种有机物的制取方法,例如:

①能发生银镜反应或与新制的Cu(oH)2悬浊液反应生成红色沉淀的物质②能与金属钠反应产生H2的物质③能使Br2的四氯化碳溶液褪色的物质(2)根据反应条件推断有机物质的类别和反应类型按照有机化学反应的七大类型,归纳出何种有机物能发生相关反应,并且写出化学方程式,例如:

①naoH/乙醇卤代烃的消去反应②浓H2So4170℃(或)醇的消去反应

(3)根据有机物的知识网络推断

(4)根据新信息、新情景推断

三、高考有机化学题结构

例如(2010年广东)

四、有机化学的解题思路

首先是剖析题意,分析已知条件和推断内容,弄清被推断物和其它有机物关系。其次是抓好解题关键,找出解题突破口,然后联系信息和有关知识,应用规律进行逻辑推理或计算分析,作出正确的推断。

1.审题做好三审:1)文字、框图及问题信息。2)先看结构简式,再看化学式。3)找出隐含信息和信息规律.

2.找突破口有三法:1)数字;2)化学键;3)衍变关系。3.答题有三要:1)要找关键字词;2)要规范答题;3)要找得分点。

五、近年高考具体考法

1.紧扣教材,考查基础及主干知识

纵观近几年的高考有机试题,主要考查的仍然是有机物同分异构、有机反应类型、典型有机物的结构与性质的关系以及重要有机物检验、制备,有机化学方程式的书写等教材中的基础知识,基本实验。

例(2012年山东)10.下列与有机物的结构、性质有关的叙述正确的是a.苯、油脂均不能使酸性Kmno4,溶液褪色B.甲烷和Cl2的反应与乙烯和Br2的反应属于同一类型的反应C.葡萄糖、果糖的分子式均为C6H12o6,二者互为同分异构体D.乙醇、乙酸均能与na反应放出H2,二者分子中官能团相同【考查】1.油脂和苯的化学性质。2.甲烷和乙烯的化学性质。3.葡萄糖、果糖的组成4.乙酸、乙醇的结构和化学性质。

.2.创设意境,灵活新疑,注重能力的考查

提高陌生度,考查学生的自学、观察、思维、推理等多种能力是近几年高考命题改革的方向。以教材中各类有机物的基础知识为基点,源于教材,超越教材,综合题给信息与基础知识,将知识进行重组与迁移,解决实际问题,突出考查推理能力是近几年高考的热点,要求学生规范使用化学用语、填写化学方程式、结构简式、分子式等,因此也考查学生的学习品质与科学素养。

例(2011广东)直接生成碳-碳键的反应是实现高效、绿色有机合成的重要途径。交叉脱氢偶联反应是近年备受关注的一类直接生成碳-碳单键的新反应。例如:化合物i可由以下合成路线获得:

(1)化合物i的分子式为________,其完全水解的化学方程式为________(注明条件)。考查----分子式书写,大小写,元素顺序考查-----酯的水解反应,完全水解,反应条件,方程式的配平,规范结构简式的书写。

(2)化合物ii与足量浓氢溴酸反应的化学方程式为__________________________(注明条件)。

考查---醇的性质,正确书写方程式。

(3)化合物iii没有酸性,其结构简式为;iii的一种同分异构体V能与饱和naHCo3溶液反应放出Co2,化合物V的结构简式为。

考查-----不饱和度概念,醇的氧化反应,规范结构简式的书写羧酸的性质,根据条件写出同分异构体。(4)反应①中1个脱氢剂Vi(结构简式见右)分子获得2个氢原子后,转变成1个芳香族化合物分子,该芳香族化合物分子的结构简式为_____________。

大学化学反应式篇10

关键词:有机化学;药物合成反应;药物化学;药学化学课程一体化

中图分类号:G642.0文献标志码:a文章编号:1674-9324(2016)45-0073-03

“课程一体化”(Curriculumintegrated),也称为“课程整合”,最初是在基础教育中针对分科课程提出来的[1]。课程整合是一种多学科课程组织模式,它强调学科之间的关联性、统一性和内在联系。有机化学、药物合成反应、药物化学,属于药物合成系列课程,是本校药学专业的三门理论和实践相结合的必修课,涵盖了常用药物及药物中间体的结构、合成、物理化学性质和构效关系,是理论教学和实验教学的有机结合。这三门课程的理论和实验是药学化学课程一体化教学模式下的系列精品课程,它们的课程目标、课程内容、课程教学方法以及课程评价相对独立,但又相互衔接,由易到难,循序渐进,它们之间的顺利过渡和升华给任教老师很大的挑战,因此,探索和优化药物合成系列课程理论与实践教学新模式是药学化学课程一体化教学模式下的重要任务,也直接关系到教学质量的提高和学校“应用型”药学专业人才的培养。

一、药物合成系列课程一体化教学现状

上世纪中期,西方高校就发现了教学资源需要整合的问题,正如美国卡内基教学促进基金会主席博耶指出:“知识被分割得支离破碎,系科的划分过于狭窄,是大学课程的主要弊端”[2],并且展开了一系列的整合教学资源,实施一体化教学的有效方案。对于药学相关课程,一体化改革相对较晚。如2009年,芬兰Helsinki大学药学院整合药学相关的培养目标、课程、教学大纲和教学方法,以及实习基地等,将教师、工作人员、学生联合起来,实施全方位一体化教学,整体服务于培养目标,取得良好的整合效果[3]。长期以来,我国高校也开展了一系列一体化教学改革,如南京大学将无机化学和分析化学两门课程整合成《大学化学》;华东师范大学将无机化学、有机化学和高分子化学整合成《现代化学基础》。目前,我国药学专业基础课与专业课衔接过渡及一体化的改革方案才刚刚开始[4-6]。

药学专业是学校的重点专业,专业设置和培养方案都经过专家的多次论证,其中有机化学、药物合成反应、药物化学循序渐进。一年级下学期开设有机化学课程,主要引到学生对有机化合物的认识与有机反应的初步了解,并通过有机化学实验培养学生最基本的实验操作和有机合成过程[7]。药物合成反应理论和实验是学生在完成化学基础课基础上,综合掌握药物合成反应的反应类型、反应机理、反应实例,并能综合运用化学相关基础理论和基本技能设计药物中间体的合成路线和实验方法,目的是进一步巩固理论知识、规范实验操作、初步培养学生的动手能力和解决实验中问题的能力[8],本课程开设在二年级上学期。前两者的进一步应用是药物化学,这是有机化学和药物合成反应的升华课程,是药学专业学生学习药学知识的必修课,只有掌握了药物的结构、物理化学性质、合成、构效关系,才能进一步深入学习药学其他相关课程[9,10]。

二、药物合成系列课程存在的问题

有机化学、药物合成反应、药物化学是药学专业的主干学科,内容从有机化合物的命名、结构、基本化学反应,过渡到化学反应类型、机理,再过渡到常用药物及药物中间体的物理化学性质和构效关系。各课程依序开课,基本反映了各学科形成的顺序和从经验到理论的发展过程,但随着科技的迅猛发展,新知识和教学内容不断增加和更新,原有的分支学科之间的界限渐趋模糊,且随着教学学时的日趋紧张,特别是实践教学局限性较大,原来的教学模式已明显不适应素质教育的要求。总体来看,该系列课程存在以下问题:

1.课程内部理论性较强,且枯燥乏味。药物合成系列课程理论性较强、信息量较大且枯燥乏味。特别是有机反应的反应机理,类型较多且难度较大。教师“唱独角戏”的传统教学模式显示出较多的教学问题,即使教师花费再多的时间讲授有机反应类型、反应原理和区别,学生反映依旧茫然,普遍觉得晦涩难懂,影响学习兴趣。针对这些问题,有的学校进行了各种形式的教学改革,如基于典型药物为专题的讨论型教学模式[11]、多媒体辅助的综合型教学模式[12]、基于学生反应机理思维的理论型教学模式[13]、多媒体辅助的实验型教学模式[14]等。本校药物合成系列课程采取的是多媒体辅助的理论和实验相结合的综合性教学模式,但依旧存在相应的问题。

2.理论和实验教学时差较大,脱节较严重。本校药物合成系列课程理论和实验同时进行,但是理论和实验教学时间不吻合。如药物合成反应实验,开学第二周就开展综合性实验(抗癫痫药物苯妥英钠的合成),实验12学时,每次3学时,总共4周。第一步,以苯甲醛为原料,经安息香缩合反应,得到二苯乙醇酮;第二步,经硝酸氧化生成二苯乙二酮;第三步,在碱性醇液中与脲缩合、重排得到苯妥英,第四步,氢氧化钠重结晶得到苯妥英钠。实验安排能有效培养学生的实验动手能力,但是实验需要以苯妥英钠的物理化学性质和构效关系为铺垫,而此部分在下一学期的药物化学课程中的才能涉及。另外,实验路线设计中安息香缩合反应、氧化反应、重排反应,这几步关键的有机化学原理均在实验完成后的理论教学中才能学到,理论和实验脱节,严重影响教学质量和教学进程。

3.课程内容繁多而学时偏少。本校药物合成系列课程采用人民卫生出版社或化学工业出版社教材,实验教学选用王春华主编的适合医学院校特色的《药学化学实验i、ii》。教材内容多,学时少,教师在授课过程中无法针对重要的化学原理进行深入分析,部分教师授课只讲结论,不讲过程,教学内容无法加深拓展,学生只能囫囵吞枣,死记硬背,不但增加了学生后期学习的困难,而且使得学生缺乏必要的创新能力和发展潜力。实验教学涉及药物合成中的大量实验操作,如常用玻璃仪器的使用、常压蒸馏、减压蒸馏、水蒸气蒸馏、回流、过滤、抽滤、重结晶、干燥、尾气吸收、pH值调节等基本操作,同时还需要学会很多常用仪器的使用,如集热式测力搅拌器、电热套、水泵、油泵、熔点测定仪、旋转蒸发仪等。实验教学内容较多,然而学时较少,学生只能在较短的时间内学会基本的实验操作,有的甚至很难熟练掌握,严重影响学生实验动手能力的培养。

4.课程之间重复颇多,且衔接不够。有机化学、药物合成反应、药物化学,各自为政,均强调自身的完整性、综合性,势必导致部分教学内容的重叠。特别是有机化学和药物合成反应重复的知识较多,使得学生无法将各课程的核心知识点串联起来,导致学生缺乏对专业知识与技能的整体认识,综合运用知识的能力较差。在总学时一定的情况下,这些课程内容的重复讲授,势必造成各门课程的有效学时减少,教学效率下降,教学资源浪费。另外,各课程间衔接不够,课程间隔的时间较长,特别是经过寒暑假之后,很多基本的知识已经遗忘,当用到的时候,需要重新温习前面的内容,导致教学计划的混乱和有效学时的减少。

三、药物合成系列课程理论与实验教学策略

1.建立连续授课的教学团队,探索符合新时代大学生的新型教学模式。打破传统的教研室模式,由相同的授课教师连续承担系列课程理论和实验教学,并组建药物合成系列课程群管理小组,小组由组长和各授课教师组成,对教学团队教师的引进、培养、调配等方面进行统一规划和管理。尽量保证让每个教师实现有机化学―药物合成反应―药物化学连续授课,做到“药物性质与合成原理―条件控制与分离提纯―构效关系与临床应用”的一体化教学流程,这样更有利于不同年级间课程教学内容和教学目标的总体把握与有序过渡。采用传、帮、带等方式帮助青年教师提高自身教学技能,掌握一体化教学的方法、要求和步骤,进行共同备课、说课、共同制定教学方案。发挥青年教师的发散性思维模式,每年举办青年教师技能比赛,互相学习新的授课模式和新的教学技能,将枯燥乏味的有机合成原理形象化、生动化,激发学生的学习兴趣,探索符合新时代大学生的新型教学模式。

2.整合课程内容和教学资源,构建课程基本流程。根据课程目标,对药物合成系列课程的教学内容进行优化整合,注重有机化合物的结构、性质与应用的连贯性和系统性,体现药学专业特色、追踪药学科技前沿、强化学生综合能力培养,压缩重复性内容,节约教学资源,建立新的药物合成课程体系,以促进各课程之间的有效衔接。按照“药物性质与合成原理―条件控制与分离提纯―构效关系与临床应用”的基本流程而构建以能力培养为核心的课程体系。整合后的课程体系以有机化学为理论主线,以药物结构为先导,阐明有机化合物和临床药物的结构、性质、制备、修饰、分离提纯、构-效关系与临床应用。内容选择上,根据系列课程的总体教学任务和单一课程的教学任务,将有机化学与药物合成反应中的有机反应、物质结构进行整合,减少重复性内容;有机化学与药物合成反应、药物合成反应与药物化学做好衔接过渡。

3.多媒体课件、视频和板书结合,使理论、实验教学多姿多彩。与传统教学模式相比,多媒体课件可以节约时间,扩大教学容量,但也失去了传统教学下教师与学生思维同步的优点,特别是对于有机化学和药物合成反应这种化学结构式较多的课程,板书化学结构式和反应机理,能够引导学生与老师思维同步,增加了学生与教师的交流机会,提高了教师教学和学生的学习效率。同时,多媒体课件又可以形象化、立体化、模拟化的展示复杂的有机化合物结构,节约板书时间。如果能用视频或3D动画展示某些有机化合物的立体构型、反应机理,使抽象难懂的反应变得形象而清楚易懂,不仅可激发学生的学习热情,而且也有助于对药物合成反应实验理论知识的理解和记忆。实验教学依旧如此,多媒体技术可以展示实验装置的安装过程、药物合成反应的实验现象、原料及药品的形态等,并且实验之余,还可以展示一些化工和制药企业的生产过程,引导学生从理论走向实践。本校药学院实验教学多媒体设备还比较缺乏,特别是药物合成系列课程的实验室依旧没有多媒体设备。希望学校及相关部门能够加大投入力度,完善教学资源,以满足药物合成系列课程基本的教学工作。

4.理论实验教学一体化,相互促进。理论实验一体化教学模式实质上是“教、学、做”一体化,即在理论教学中穿插实验内容,在实验过程中应用理论知识。做到以实验来辅助理论知识的学习和理解,通过理论知识的学习反过来指导实验操作,达到“1+1>2”的教学效果。实验内容需根据课时安排和理论教学进度进行适当调整,避免理论和实验教学脱节的问题,保证实验内容节点与理论教学内容节点吻合,提高理论与实践教学的互相促进。以培养“应用型”专业人才为宗旨,整合实验教学资源,以“需用为准、够用为度”的原则精选实验内容,尽力减少验证性实验,增加综合性和设计性实验,由浅入深、由单一到综合、逐级增加实验难度和复杂性,使学生能够在掌握基本操作和基本知识的基础上,逐渐提高动手能力和自主设计能力,有计划、有步骤的帮助学生培养创新能力。

5.完善一体化评价体系,发挥评价的导向作用。积极探索形成性评价与终结性评价相结合的评价方式[15],充分发挥评价的导向作用,以引导学生端正学习态度,促进学生知识、能力、素质协调发展。形成性评价侧重于学生学习过程的评价,终结性评价则侧重于学生学习效果的评价。形成性评价分为教师评价、学生自我评价和学生相互评价等,终结性评价理论笔试为主,两者互相补充、相辅相成。

总之,药学化学课程一体化教学模式的建立旨在对化学、药学专业课程统筹安排,注重全面系统地使各学科理论和实验教学资源得以共享,避免重复教育,减少浪费。有机化学、药物合成反应、药物化学是药物合成系列课程,是本校药学化学课程一体化教学模式下的精品课程,相对独立,但又相互衔接,由易到难,循序渐进。目前教学秩序规范,但依旧存在较多问题。当前,药物合成系列课程需要从教学团队、教学内容、教学资源上入手,建立一体化评价体系,促进理论实验教学一体化,为药学化学相关课程的优化整合提供理论和实践经验。

参考文献:

[1]Haramatia.educatingtheeducators:aKeytoCurricularintegration[J].acad.med.2014,90(2).

[2]Fogarty,R.tenwaystointegrateCurriculum[J].educationalLeadership,1991,49(2).

[3]Katajavuorin,HakkarainenK,Kuosat,etal.CurriculumreforminFinnishpharmacyeducation[J].am.J.pharm.educ.,2009,73(8).

[4]高东红.高职护理专业医用化学理论实践一体化教学模式尝试[J].山西职工医学院学报,2010,20(4).

[5]曹延华,崔爽.“无机及分析化学”课程整合实践与探索[J].牡丹江大学学报,2010,19(10).

[6]王丽敏,何丹凤,刘洪胜,等.化学化工类专业学科-专业-课程一体化建设浅论[J].化工时刊,2013,27(8).

[7]梁开玉.有机化学教学如何面向新世纪-有机化学教学改革探索与实践[J].重庆工商大学学报:自然科学版,2004,21(2).

[8]刘丹,孟艳秋,杨桂秋,等.《药物合成反应》课程教学探讨[J].今日药学,2010,20(12).

[9]李洪娟,孙居锋.在药物化学教学中激发学生的学习兴趣[J].科技创新导报,2008,(1).

[10]孙居锋,李洪娟.基于药物化学的教学方法研究[J].科学咨询:决策管理,2009,(4).

[11]孙玉,汤琳,邵太丽,等.基于典型药物专题讨论的《药物合成反应》教学探索[J].今日药学,2014,(8).

[12]金英学,陈丹丹.对于药物合成反应实验教学方法的几点探讨[J].教育教学论坛,2014,(24).

[13]张炜.药物合成反应教学改革研究初探[J].教育教学论坛,2015,(32).