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有机化学物质鉴别

前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇有机化学物质鉴别范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。

有机化学物质鉴别

有机化学物质鉴别范文第1篇

关键词:有机化学;高效性;有效途径

多数学生反馈的情况是:听懂不难,但记住较难,运用更难,即使花了不少时间,也掌握不好。针对这种现象,我采取了以下教学策略,使学生学得轻松、愉快,且考试成绩远远超过同一层次的非试验班,体现了化学课堂教学的高效性。该教学策略在课题组中不断推广与完善,效果不错。主要包含以下几个方面:

一、处理好必修、选修内容的深、广度的关系

《有机化合物》必修模块的知识难度不大,主要介绍几种常见有机物的结构、性质、用途、反应类型和一些概念,在教学过程中不能拓展太多,只能初步上升到官能团的角度分析简单有机物的性质,并初步从有机物的结构分析简单的有机反应类型等,不要一步到高考的要求,难度太大,学生会丧失信心、兴趣,得不偿失。选修模块则是在必修模块的基础上,系统地学习有机化学的知识。学习时可从结构决定性质的高度,对各类有机物代表物的结构特点、性质、反应类型进行归纳、总结。处理好必修、选修内容的深广度的关系,是化学课堂教学高效性的有效途径。

二、激发学生的学习兴趣

激发学生的学习兴趣,是化学课堂教学高效性的有效途径。可以从以下三个方面入手:1.实验。化学是一门实验科学,可以利用有颜色变化的实验现象引起学生的注意,如演示苯酚遇氯化铁溶液显紫色,含有醛基的物质与新制的氢氧化铜加热产生红色沉淀的实验;也可以分组或设计实验探究,如制取银镜、乙酸乙酯;毛和纤维织品的鉴别;用油脂制取肥皂等。实验时学生的兴致浓厚,同时观察能力、操作能力得到提高,学生对知识掌握得很牢固,提高教学效率。2.联系生产、生活、社会。有机化学和社会、日常生产和生活的关系非常密切,教学中应经常注意联系。如乙烯可以作为植物生长调节剂;花、水果香味、炒菜提香用白酒和白醋,以引出酯的概念;食品袋和快餐盒是由什么制成的等,使他们感受身边的化学物质和化学变化及应用,提高学习化学的兴趣,学习效率有很大的提高,成绩自然提高。3.引入科学史。在化学教学过程中贯穿化学史,如乙醇一节,教师可以向学生讲述杜康酒、凯库勒在梦中发现苯分子环状结构的故事创设问题情境,利用这些科学事迹创设问题情境,既使学生认识到科学研究的曲折与艰苦,又激发学生的求知欲,有利于培养学生科学的世界观、方法论、自学能力和自主学习能力,推动课堂教学发展及质量提高。

三、抓好化学用语的教学

要学好有机化学,首先要过好化学用语这一关。学生写化学用语是一个难点。化学用语,教师首先要示范好,把方法和要点讲清楚,然后举一反三针对性地训练到位。每类物质的化学用语一定要让学生掌握好。为了让学生掌握方程式的书写方法,在教学中每讲到新的反应类型的时候都可以用结构式的形式把有机化合物的断键和成键的过程展示给学生看,让学生在第一印象中就记住这个类型反应方程式的书写要点。如在酯化反应中,通过动画演示酸脱羟基,醇脱氢的过程。把结构式和口诀放在一起,学生就记得更深,化学用语的掌握,还要通过课堂练习、小测、学习小组比赛、抽查等方法加深巩固。学生掌握好化学用语是化学课堂教学高效性的保障。

四、引导学生掌握合适的学习方法

引导学生掌握合适的学习方法,是化学课堂教学高效性重要的有效途径。1.抓主线:结构性质用途制法。结构决定性质是学习有机化学的法宝。例如:不饱和烃中的双键、叁键由于其中的一个、二个键易断裂,化学性质比较活泼,加成和加聚反应为它们的特征反应;烃的衍生物的性质决定于官能团的性质,如甲酸乙酯、葡萄糖,它们都含有醛基,因此都具有醛的主要性质(如银镜反应等)。因此要根据官能团种类分析烃的衍生物的性质。学生找到了规律,就可以触类旁通、举一反三。只要抓住一条主线,就可以掌握全局,学习效果自然事半功倍。2.引导学生学会归纳小结,使知识系统化、网络化。教材中的有机化学知识比较分散、零碎,部分学生感觉到“乱”,为了解决这一问题,让学生在整体上把握有机化学知识点,教师在教学中要引导学生及时对比、归纳、总结,如将烃和烃的衍生物及其之间的相互关系系统化、网络化:3.引导学生总结官能团的性质、颜色变化的反应、反应类型与物质类别的关系、溶解性等。对复杂的有机物系统化,使学生很好地掌握和应用,轻松自如地学好这门功课。

五、讲练结合提高课堂教学效果

有机化学物质鉴别范文第2篇

我国虽然为海洋大国,海洋生物资源相当丰富,但是在海洋天然产物应用基础研究以及海洋药物的研究与开发方面却与发达国家的差距非常显著。究其原因,主要是我国在海洋药物先导化合物发现方面的基础研究力量薄弱,从事相关研究、尤其是从事海洋天然产物发现和研究的科研机构相对偏少、人才匮乏,药物发现的活性评价模型不够全面、科学,未能提供足够的新型结构化合物用于生物活性和新药研发筛选,致使新药先导化合物发现的几率偏低。因此,建立合理、科学的药物发现和评价模型,加强对我国海洋动、植物化学成分的研究,从中发现、鉴别得到大量的海洋天然产物以供新药研发筛选是我国产生具有自主知识产权的海洋药物的关键。

海洋软体动物主要生活于海底,以海绵、海藻、水螅虫、苔藓虫、海葵和珊瑚为食,可以是肉食性的、也可以是草食性的,生命周期及生长特性与生活习性密切相关,寿命的长短取决于其食物寿命的长短。这些软体动物色彩艳丽、行动缓慢,主要依赖次生代谢产物形成的化学防御机制对抗天敌的捕食以求得生存。这种由生物进化形成的化学防御策略为我们从自然界寻找某种具有生物活性的化合物提供了一条简洁、有效的途径。在此基础上再进行高通量活性筛选无疑将更容易发现新的活性天然产物,大大提高新药先导化合物的发现几率。

软体动物个体较小,且多生长在深海,导致样品采集非常不易,这给对其化学成分的研究以及随后的生物活性筛选带来极大的困难和挑战。这一矛盾可以通过研究软体动物的食源生物得到解决:研究发现,很多软体动物的次生代谢产物同样可以从其食源生物中获得。这是因为除少数软体动物能够生物合成自身所需要的化学物质而建立其化学防御体系外,多数软体动物是通过选择适当的食物并将其中有用的代谢物质经过进一步的生物转化或直接积累到身体的特定部位以保护自己不受天敌捕食的。这样,对软体动物的食源生物的研究不但可以从化学角度确证它们的生态学关系(捕食-被捕食)、拓展其次生代谢产物的生物多样性,而且可以补充由于软体动物难以采集造成的因化合物得量太少所致对随后生物活性研究的制约。

对海洋软体动物及其食源生物的化学成分的研究不但有利于发现新药先导化合物,而且可以从化学角度阐明其食物链上的生态关系。因此,这一研究领域越来越得到世界海洋天然产物界的重视,成为近年来海洋天然产物研究的热点。意大利的Cimino教授是国际同行公认的海洋软体动物研究权威,他近年来发表的一系列综述总结了其研究小组在此研究领域所作出的贡献[1]。

我国海洋中蕴藏着丰富的海洋软体动物资源。据不完全统计,我国海洋中生活着2 500余种软体动物[2]。由于海洋软体动物标本的采集极为困难,加上生物样本不易富集,致使研究者们经常只能在极少样本量(有时只有1个个体)的情况下对样本进行化学成分的研究,这就要求研究人员必须具有较高的分离和结构解析技能,同时也对配套的仪器性能和分析方法提出了较高要求。基于上述在海洋软体动物研究方面存在的诸多困难,我国虽然在海洋天然产物研究方面已有20多年历史,但对软体动物的研究报道却非常少。我们希望通过对我国南海软体动物及其食源生物的深入研究获得大量有关我国软体动物的资源分布、生物学、生态学、化学及药理等方面的信息和知识。同时,通过课题的开展,还可以开辟一个提供新型结构海洋天然产物的重要来源,大大提高新药先导化合物的发现几率,并从中筛选出一批化学结构新型、生物活性显著的海洋新药先导化合物,提高我国新药研发的自主创新能力和知识产权的保护能力。

1研究与结果

东南沿海是我国海洋生物种类最丰富的海域,我们经过多次采集得到了30余种海洋软体动物及其70余种食源生物(海绵、珊瑚各30余种,海藻10余种)。通过现代分子药理学(靶受体、靶基因)、高通量筛选技术、药效学、毒理学、海洋生态和分类学、海洋天然有机化学等多学科的密切配合和综合应用,对其中40种海洋生物的活性成分进行了系统研究,考察食物链关系;同时,对得到的化学成分进行抗肿瘤、抗艾滋病毒、降血糖、抗菌和抗真菌活性评价,并对具有显著生物活性的化合物的药理及构效关系进行了系统研究,为进一步发现新药先导化合物打下了实验基础。

1.1软体动物及其食源生物的化学成分研究和生态食物链关系考察

1.1.1软体生物的化学及化学生态学研究

软体生物与其食源生物之间的生态学关系是国际上海洋天然产物研究的前沿和热点。但因其研究难度大(个体小、生物量少、采集难、化学成分研究更难),国内相关研究基本上是空白,国际上也只有欧美少数几个国家在从事相关研究。我们在国内率先开展了这方面的研究,先后完成了15种软体动物的化学及化学生态学研究。这15种软体动物包括后鳃亚纲裸鳃目海神鳃科(Glaucidae)软体动物Phyllodesmium magnum和Phidiana militaris[3],车轮海牛科(Actinocyclidae)软体动物日本车轮海牛(Actinocyclus papillatus)[4],杜五海牛科(Tritoniidae)软体动物Tritoniopsis elegans[5],六鳃科(Hexabranchidae)软体动物血红六腮(Hexabranchus sanguinus)[6],片鳃科(Arminidae)软体动物美丽拟皮片鳃(Dermatobranchus ornatus)[7],舌尾海牛科(Glossodorididae)3种软体动物双色玻缘海牛(Glossodoris cincta)、地母多彩海牛(Chromodoris geometrica)和Chromodoris reticulate,刺海牛科(Kentrodorididae)软体动物烟囱壶形海牛(Jorunna Funerbris),叶海牛科(Phyllididae)2种软体动物丘凹叶海牛(Phyllidia pustulosa)及未定名叶海牛(Phyllidia sp.),肺螺亚纲石璜科(Onchidiidae)软体动物瘤背石璜(Onchidium verruculatum)[8],前腮亚纲腹足目海兔螺科(Ovulidae)软体动物海兔螺(Ovula ovum)以及鲍科软体动物耳鲍(Halotis asinine)。我们从中发现了一系列的生物活性物质,如二聚四氢异喹啉生物碱(图1中的化合物1)以及新骨架吲哚生物碱菲地鳃甲素(图1中的化合物2)和菲地鳃乙素(图1中的化合物3)等,其中化合物1正是ecteinascidin系列化合物中ecteinascidin-637(ET637)的去乙酰化物,而菲地鳃甲素和菲地鳃乙素为首次从自然界中分离得到的具有1, 2, 4-oxadiazole结构片段的化合物,对多种肿瘤细胞生长显示有强烈的抑制活性(表1)[3],为新药先导化合物的发现提供了物质基础。通过对上述软体动物的捕食生物进行化学成分研究或与文献中相关生物化学成分进行比对,我们发现美丽拟皮片鳃和软体动物P. Magnum与柳珊瑚,血红六腮、Glossodoris属和Phyllidia属软体动物与海绵以及Halotis属软体动物与Cladophora属绿藻间可能存在捕食与被捕食的生态学关系,部分实验结果仍在整理之中。

上述软体动物多为后鳃亚纲软体动物,这是因为该种群动物基本失去了物理外壳的保护,它们的化学防御体系更加重要和完善,具有可有效地将活性物质积累到身体中容易受到攻击的部位以抵御天敌捕食的特点,使我们更容易通过化学成分的研究获得具有强力生物活性的化合物,为新药先导化合物的发现提供物质基础[9]。

1.1.2海绵的化学及化学生态学研究

海绵是肉食性软体动物的重要食源生物,也是新药先导化合物的重要来源。我们先后对10种海绵及两株海绵内生菌的化学成分进行了系统研究,它们分别是4种Dysidea属海绵[10-15]、2种Axinyssa属海绵[16-19]、蜂海绵Haliclona sp.[20]、海绵Acanthella sp.[21]、海绵Hyrtios erectus[22]和海绵Neopetrosia exigua[23]以及海绵内生菌Streptomyces sp.和Bacillus vallismortis[24],获得了倍半萜、倍半萜二倍体、二萜、二倍半萜、噻唑生物碱、大环二胺生物碱和二酮哌嗪等许多结构新型的活性化合物,并探讨了这些化合物的可能的生物防御作用及生物来源,证实了Dysidea属海绵与丘凸叶海牛属和Doriopsilla属软体动物间[12,19]以及海绵Acanthella与Hexabranchus属和Phyllidiella软体动物间存在着捕食与被捕食的化学生态学关系[21]。体外活性筛选结果显示,这些化合物具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤和降血糖等多种生物活性,其中来自海绵Dysidea villosa的dysidine(图2中的化合物4)[11]和来自海绵Hyrtios erectus的hyrtiosal(图2中的化合物5)[22]分别显示具有良好的蛋白酪氨酸磷酸酶1B(PTP1B)抑制活性及抗艾滋病毒活性,IC50分别为1.50和9.60 µM,具有进一步研究的价值。

1.1.3珊瑚的化学及化学生态学研究

珊瑚是肉食性软体动物的另一类重要食源生物,全球约有7 000多种,主要分为八放珊瑚和六放珊瑚两个亚纲。化学成分研究集中在八方珊瑚、包括软珊瑚和柳珊瑚上,萜类和甾醇化合物是它们的特征性化学成分。

我们对采自中国南海的10种软珊瑚和3种柳珊瑚的化学物质进行了系统研究。软珊瑚包括3种短指软珊瑚(Sinularia sp., S. depressa, S. parv)[25-27]、3种肉芝软珊瑚(Sarcophyton glaucum, S. latum, S. tortuosum)[28-31]、2种豆荚软珊瑚(Lobophytum sp., L. Crassum)[32-34]、多棘软珊瑚(Spongodes sp.)[35-37]和软珊瑚Scleronephthya sp.[38];柳珊瑚包括中华小尖柳珊瑚Muricella sinensis[39]、小月柳珊瑚Menella sp.和弯曲小尖柳珊瑚Muricella flexuosa[40,41]。化学物质的类型主要涉及倍半萜、二萜、二萜二聚体和甾体等。软珊瑚中富含cembrane型二萜,其二聚体是肉芝软珊瑚的典型次生代谢产物。这类大环化合物的绝对构型的鉴定是天然产物结构鉴定的难点之一,我们首次将固体圆二色谱/含时密度泛函方法应用到此类化合物的结构鉴定中并取得了良好效果[34]。从多棘软珊瑚中得到的新甾体化合物多棘酸酯(图2中的化合物6,methyl spongoate)对人肝癌细胞BEL-7402显示有较强的抑制活性,IC50为0.14 µg/ml,具有进一步研究的价值[35]。从中华小尖柳珊瑚中分离得到的二萜化合物与软体动物美丽拟皮片腮中得到的化合物结构相似,但含量不到后者的1/20,故推测中华小尖柳珊瑚可能是美丽拟皮片腮的食源动物,且美丽拟皮片腮具有极强的从食物中选择并富集次生代谢产物并将这些化学物质转移到身体的特定部位以形成自身化学防御体系的能力[39]。

1.1.4海藻的化学成分研究

海藻是许多素食性软体动物的食源生物。我们从我国东海海域采集到了红藻冈村凹顶藻(Laurencia okamurai)和绿藻杉叶厥藻(Caulerpa taxifolia)。从红藻冈村凹顶藻中分离得到20余种laurane型倍半萜及其结构重排物,这些化合物在抗真菌以及环氧化酶-2和PTP1B抑制活性测试中均显示阴性结果。但它们在结构上与Aplysia属海兔中分离鉴定出的倍半萜类化合物相似,提示Aplysia属海兔与Laurencia属红藻间可能存在捕食-被捕食的化学生态学关系[42]。从绿藻杉叶厥藻中也分离并鉴定出了11种化合物、包括芳香化valerenane型倍半萜类化合物和吲哚生物碱caulerpin,其中caulerpin具有显著的PTP1B抑制活性,IC50为3.77 µM[43]。

1.2活性化合物的活性评价、合成及构效关系研究

对在前期活性测试中分别显示具有PTP1B抑制活性、抗艾滋病毒和抗肿瘤活性的3个不同类型化合物dysidine[10]、hyrtiosal[21]和多棘酸酯[35]进行活性的重新评价及合成研究,以初步探讨它们可能的作用机制,为新药先导化合物的发现提供实验依据。

利用分子水平的PTP1B抑制剂筛选技术发现,dysidine能够显著抑制PTP1B的活性(IC50为1.5 µM),且其主要选择性地作用于PTP1B,对PTP家族其它成员的影响则较小。在细胞水平上,dysidine能够显著激活胰岛素信号通路中的2个关键因子I受体和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(AKT)的磷酸化,对胰岛素通路的下游效应因子糖原合酶激酶-3和细胞外调节蛋白激酶同样也有激活作用。dysidine还可显著增加3T3-L1细胞吸收葡萄糖的能力,20 µM浓度的激动能力与胰岛素相当。

抗艾滋病毒系统研究显示,hyrtiosal能够竞争性地抑制艾滋病毒整合酶与艾滋病毒的结合。使用表面等离子共振技术进行活性测试证实,hyrtiosal作用于艾滋病毒整合酶的N端域。利用定点突变技术发现,hyrtiosal能与艾滋病毒整合酶N端域结合位点中3个影响活性的重要氨基酸残基Ser17、Trp19和Lys34发生相互作用。hyrtiosal也具有PTP1B抑制作用,能在细胞水平上对胰岛素信号通路进行调控、包括促进AKT和葡萄糖转运蛋白-4的激活。

多棘酸酯对人肝癌细胞BEL-7402的良好抑制活性促使我们对其进行了系统的活性考察。研究发现,多棘酸酯对多种非多药耐药人肿瘤细胞株和正常细胞株都具有抑制活性,平均IC50为5.72 μM。多棘酸酯对肝癌细胞的作用最强,对白血病、结肠癌、生殖系统肿瘤、胃癌和肺癌细胞的作用次之,对乳腺癌细胞的作用相对较差。应用多种凋亡检测方法进行研究,结果表明多棘酸酯有很强的凋亡诱导活性。值得注意的是,多棘酸酯作用24 h后对肿瘤细胞周期基本没有影响,这与很多抗肿瘤化合物、尤其是细胞毒药物都会引起细胞周期阻滞的作用不同。进一步的细胞凋亡通路研究表明,多棘酸酯会引起caspase-8激活以及Bid蛋白的切割,表明有外源性死亡受体凋亡途径的参与。同时,多棘酸酯也可激活caspase-9、降低Bcl-2/Bax比率并引致细胞色素C从线粒体释放进入胞浆,表明内源性线粒体途径亦参与了多棘酸酯的凋亡诱导作用。此外,Rh123和JC-1染色试验结果也表明,多棘酸酯可浓度依赖性地降低BEL-7402的线粒体膜电位,从而进一步表明了有内源性线粒体途径的参与[44]。

为进一步研究多棘酸酯的抗肿瘤活性,我们对其进行了化学合成及构效关系研究。经以孕烯醇酮醋酸酯为起始原料,经10余步反应(图3)合成得到了多棘酸酯,其为+57º,与天然产物的+64°十分接近,说明合成产物与天然产物一致,且此结论也通过1H NMR和13C NMR分析得到了确认[45]。

对多棘酸酯的进一步的结构衍生及构效关系研究表明,其结构中A环上的α,β-不饱和酮功能基是活性中心;侧链对抗肿瘤活性有显著影响,不同侧链可选择性地抑制不同肿瘤细胞株;不同的肿瘤细胞模型对不同衍生物的活性应答也有区别[46]。

2讨论和结语

本研究是我国国内首次开展的对海洋软体动物及其食源生物间化学生态学关系的研究,标志着海洋天然产物研究从以活性成分为主导的传统研究模式到海洋生物化学生态学研究的转变。这是我国海洋天然产物研究方向和理念的重要转变,具有重要的引领和示范作用。海洋软体动物并不懂得化学知识,但它们却能通过选择适当的食物并从中汲取有用的化学物质而有效地保护自己。考察后鳃亚纲软体动物及其食源动物的化学防御性物质可为我们寻找有生物活性的新化学物质提供另一条可能的途径。在此基础上再进行高通量活性筛选无疑将更容易发现新的活性天然产物,从而进一步提高新药先导化合物的发现几率。

通过开展本研究课题,从学术的角度看,可以帮助我们了解这些海洋生物资源、分布化学和生态学特征以及它们在海洋生物系统食物链中所起的作用,从而加深我们对海洋生命现象、进而对人类自身的了解,为促进海洋天然产物化学、海洋生物学和生态学的发展提供理论基础;从药用角度看,从海洋软体动物中提取分离并发现有生物活性的新化合物、进而将其开发成为新药或新药先导化合物必会产生巨大的社会和经济效益,同时也可对我国南海软体动物资源的保护、合理开发和利用提供科学依据。

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有机化学物质鉴别范文第3篇

关键词:环境教育;化学教学;应用

中图分类号:G633.8

社会的不断发展,显示出人类利用自然、改造自然、创造自然而产生巨大力量,同时也对自然界的平衡、对人类赖以生存的地球环境带来严峻的挑战。

近几十年来,工业的飞速发展,人们在享受着现代化带来的巨大物质财富的同时,也承受着严重污染的危害。臭氧层空洞、温室效应、淡水资源缺乏、酸雨肆虐、光化学烟雾等,诸多污染使得森林和农作物遭受破坏、湖泊酸化、鱼类死亡、加速了建筑物的腐蚀、使皮肤发生癌变、两极冰川融化、海平面上升、陆地面积减少、地表气温升高、土地沙漠化......

一、在化学教学中进行环保教育,提高环保意识

环境保护已成为全人类谋求生存与发展的重大课题。人们对环境保护意识的匮乏,使得环保教育在化学教学中刻不容缓。重视环境保护意识的培养是时代赋予教育的责任,加强环境保护教育是树立和提高人们环保意识的有效途径。化学教师在化学教学中培养学生的环保意识更是责无旁贷。环境污染大部分来自化学物质,在处理环境污染的过程中,要用化学知识对污染源、被污染物进行分析、处理;环境污染造成的危害,要用化学知识加以控制和解决。因此,在化学教学中渗透环保教育已成为化学教学不可缺少的环节。化学教师在化学教学中除了教给学生化学知识、实验技能,还要对学生加强环境教育,培养学生的环保意识,让他们自觉养成保护环境、减少环境污染、监督和抵制那些破坏环境的行为,为我国经济的可持续发展,为创造美好的未来做贡献。

二、在化学教学中进行环保教育的有效途径

(一)充分挖掘教材中的环保因素,确定教学要点,将本学科涉及环境保护教育的内容列入教学计划。在化学教学中,注重相应的知识点,加强对环境保护的教育。例如:学习"空气",让学生了解空气的组成是比较固定的,适合人类和动植物的生存。随着工业的飞速发展,排放到空气中的有毒、有害气体和烟尘、粉尘等改变了空气的组成,造成了大气污染,使得气候变暖等。在介绍煤时,让学生了解煤的组成,煤燃烧时释放的一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等,其中一氧化碳是剧毒物质;二氧化碳会引起温室效应;二氧化硫、二氧化氮是酸雨形成的罪魁祸首。在学习有机化学时还可以介绍耗氧有机物,难降解有机污染物等。

(二)在不影响原有实验目的、观察现象、效果和实验结果的前提下,改进实验方法、改进仪器组装或实验形式,以减少实验产物对环境的污染和破坏。可着重从药品用量、仪器组装、废弃物利用和处理、采用微型化学实验等方面考虑。如用实验方法鉴别浓硝酸和稀硝酸时,将铜片改用铜丝,不需要反应时,抽出铜丝,反应即可停止;又如铜和稀硝酸反应中,用注射器代替试管进行实验,使装置成为封闭体系,易于对比、观察,药品用量较少,效果明显,同时能防止有毒气体二氧化氮对空气的污染。

在实验教学中,不仅要学生在实验中尽量少用药品,减少废弃物的排放,而且要注意妥善处理废弃物,减少废弃物对环境的污染。

(三)密切联系实际,开展形式多样的环境教育。学生可利用一些小长假在家乡开展生态环境调查。如调查当地工厂向大气中排放了哪些有害气体和烟尘?给人们的身心健康造成了那些危害?并组织学生进行座谈讨论,通过这些具体生动的事例使学生在思想上认识到环境保护的迫切性,提高学生对环境保护的认识。

学校可以成立环境保护兴趣小组,在教师的指导下,学习环境保护的专业知识和技能。另一方面积极参加校内外的环保活动,如利用pH试纸测定雨水的酸度,检查校园环境,监督学生不使用塑料餐盒和一次性筷子,请环保部门的同志向学生介绍环境现状,环保工作的新进展等。学生在积极参加环境保护活动的过程中,切实感受到环境保护的重要性和紧迫性,使学生得到良好的环保教育。

学生可借助学校、班级的黑板报、校园广播站等宣传阵地,开展以"保护环境从我做起","放飞绿色的希望","让花草芳香,让鸟儿歌唱"等为主题的系列活动,激发学生的参与热情,从不同渠道了解与环境有关的知识。

有机化学物质鉴别范文第4篇

前置式教学顾名思义就是把课堂内容前置化,要求学生在预习时以作业的形式呈现自己的知识盲区,教师根据反馈情况有针对性地开展课堂教学的一种模式。前置式教学是将预习反馈、互动释疑、当堂检测、归纳巩固四个环节灵活运用到课堂教学中。为了节约课堂时间、优化课堂效能、激发课堂兴趣,作为课堂教学的节能型手段――合作学习,为前置式教学的有效开展提供了正确途径和方法。

合作学习是指以合作小组为学习单位,开展组内交流和组流的一种互助型学习方式。它能够最大限度地弥补课堂教学辐射狭隘的不足,促进差异学生的不同发展,高效率地完成前置式教学中的预习内容和课堂质疑内容。在合作学习这一教学情境的激发下,在课堂外与课堂中的互动氛围中,学生能够主动地成为施助者和受助者,这不仅有利于拓展思维的广度、挖掘思维的深度、探究思维的误区,还能增强学生的集体荣誉、自我认同感和提高学生的人际交往能力。美国教育学者沃迈特则认为,“合作学习是近十几年来最重要和最成功的教学改革”。由此,合作学习在前置式教学中的作用也是显而易见的。那么,如何更好地发挥合作学习的功能,探索合作学习在前置式教学中的应用方式成为了亟待解决的问题。

1 在前置式教学中强化合作学习的意识

1.1加强理论培训,提高教师理论修养

合作学习作为一种学习理念还没有深入到一线教师的心中,合作学习的发展优势,合作学习的潜在价值还没有引起教师的高度关注。而这些认识上的不足很大程度上是教师对合作学习缺乏一定的了解,对合作学习的理论支持缺少一定的探索和研究。作为教师,要明确对合作学习这一教学模式的研究,很多国家开展得如火如荼,并且有着一套系统的理论支持。从理论的角度出发,教师要探索合作学习在前置式教学中的可行性以及优越性。

前置式教学强调先学后教、课堂互动,因此,合作学习这一行为无论发生在课前还是课堂上,都需要合作探究和呈现学生的思维差异性,让学生在暴露个性思维误区的前提下开展合作,并在合作中发现共性的思维误区,在不断地摩擦和生成中发展课堂教学。而这一行为正好符合选择理论、发展理论、社会互赖论等。

从选择理论的角度出发,课堂给予了学生满足的氛围和情境。一些不爱学习的学生因为强烈的自我满足感、自我存在价值的实现欲望等让自己始终处于求学的境地,一些“不愿学”的现象减少了。

从建构主义理论的角度出发,学生在合作中,彼此相互影响、效仿、协助和激发。学生不仅得到了知识的传递、梳理,而且改善了思维方式、学习习惯,提高了人际关系处理能力和合作团队的组织领导管理能力,其个性智能在互动释疑中得到了新的提升。

从发展理论的角度出发,学生可能达到的更高的智力水平与已经达到的认知水平之间的差距是学生的最近发展区。而对于同一阶段的学生而言,最近发展区大多是在学生群体之间,合作学习正好给很多学生提供了互助互补的交流场所,学生可以根据自己的最近智力发展水平,有选择性地进行小组合作,尤其是在前置教学的预习合作中,学生的自主选择性更大,效果更明显,发生在同伴之间行之有效的学习方式也是符合人本主义学习理论的。

1.2促进观念更新,内化教师发展需求

第一,在笔者看来,没有了解学生预习情况而开展的教学活动与以学生为主体的新课标要求是相悖的,这种“只知己、不知彼”的教学活动只会浪费课堂有限的时间,而无法提高课堂效率的。前置式教学要求教师在了解学生预习学情的情况下进行必要的归类整理、问题汇总以及编写相应的反馈学案(可以是试卷、ppt、实物投影等学生预习作业的错题反馈)。教师只有认真批改作业,做好问题归类、探索问题产生的原因和解决办法等,加强自己的专业修养并且常规化这一教师行为,形成教师自己的内在需求,这样才能在课堂中做到游刃有余,合作互动才更有针对性。否则,前置式教学只会流于形式,在前置式教学中的合作学习也只会有形无实。

例如,认识乙醇分子的组成与结构特点的试卷分析时,很多学生在预习时将乙醇结构简式写成:C2H6O或者写成CH3OCH3。作为教师要收集学生的错误答案,分析学生产生错误的原因,以便在课堂上有针对性地开展合作讨论。只有将这种反馈方式常态化形成教师的自觉行为,那么前置式才能有效推行。

第二,前置式教学中没有教师介入盲目的合作学习始终只能为应承课堂教改而形成的一道教学屏障,屏蔽了学生个性思维的真正凸显和差异思维的互动互补。虽然合作学习以学生为主体,但是教师的组织和引导是必不可少的。教师将合作学习作为课堂需求的自觉行为时,适时的介入学生的合作环节,有效引导和管理合作群体开展活动,明确合作学习中的群体研究对个体学习行为的有效促进作用,这样才能真正让合作学习在课前预习与课堂释疑的互动环节中展现其价值。

如在苏教版选修5“有机化学基础”中卤代烃这一章节学习中,在某一小组合作学习开展过程时,遇到了鉴定卤代烃这一难点,合作小组成员都认为将2ml卤代烃滴入足量氢氧化钠水溶液中,加热后,直接滴加2―3滴硝酸银溶液,观察现象即可鉴定是否是卤代烃,并能鉴别出是何种卤素原子,针对学生错误,教师要有一定的引导。如问:氢氧化钠的过量会否干扰试验?合作小组在讨论中对自己自主学习的成果再次审查,对小组合作内容的进行重新反思,问题迎刃而解。这样,在不断的自我审查和重新反思中,养成新旧知识有机链接的习惯,发挥主观能动性。

1.3突破自我,优化教师的情感功能

对于前置式教学中合作学习的研究和应运,教师目前不仅要转变观念加强理论修养,同时也要追求自我突破,提升个人专业技能,以个人魅力感染和熏陶学生。正所谓“亲其师,信其道”,教师的榜样作用对学生产生的影响远远超过教师技能传授能力培养所产生的影响。教师只有通过身体力行、言传身教,让学生在潜移默化中发生变化。

第一,在合作中,教师要彰显团队荣誉感。教师不仅要关注个人的预习作业,有时也要关注合作小组的整体作业情况,并以小组为单位进行奖惩。只有将合作小组成员看成一个整体,对在互动质疑中认真探讨激烈争辩深入思考的合作小组,教师要进行表扬并宣扬其合作精神,以小组成员的共同发展作为衡量手段,并且以当堂检测的练习情况作为参考依据,情感上渲染一种组间的竞争意识。

例如,苏教版必修1“从海水中获得的化学物质”中讲到“钠、镁及其化合物”时,教师课前将钠暗藏于酒精灯灯芯内,上课时演示实验,将滴管中的水滴到酒精灯灯芯上,可发现酒精灯被点着即“滴水生火”现象。以“滴水生火”和“水火不融”的极大反差激发学生兴趣,让合作小组积极投入思考探索中,渲染竞争氛围,针对讨论认真分析正确的小组教师要给予表扬。

第二,在合作中,教师要倡导合作独立竞争意识,要追求自由民主平等原则。教师不仅要关注学生的共性发展团队发展,而且还要关注学生的个性发展。在合作小组中,教师要指导学生如何参与成员的互动和竞争;要鼓励学生增强表达的勇气和争取表达的权利;对于各执己见的同学,教师要教会他们学会倾听,学会用和平柔和的方式处理。总之,在指导学生明确权利与义务共存的情况下,教师要尊重每一个学生,尊重每一次学生的思考和发言,身体力行,让学生无形中感染到一种和平、尊重、平等的氛围。只有课堂互动得到了充分的体现,课堂外的互动才能变成可能,课前预习就不仅仅是个人思维了而是能够出现思维碰撞的一次重要思考行为了。

那么如何才能让合作小组组合能量产生最大化呢,合理的分组起着决定性作用。

2 在前置式教学中开展合理科学的分组活动模式

2.1遵循成员差异互补原则

每个成员在个性特长、学习习惯、思维方式、基础课程技能等方面各有不同,找出彼此互补点是组团的一个前提。在采用同桌两人组合方式、前后四人组合方式、固定5-6人组合方式时候,一定要先考虑到性格和学习能力的互补性。性格相反,学习能力有差异的同学组合的小组在操作性上可行性较强,所以作为教师和学生都要做好以下工作。

作为教师,要对每位学生的智力和非智力情况有清楚的了解。在此基础之上,根据差异互补原则进行分组,性格内向不善言辞的学生要与热情外向勇于表达的学生同组合作,并且尽量做到组内男女比例相当。教师要规定:中心要有领导、总结要有代表、发言要有记录,职位依次轮流担任,发言做到人人有责。要有组长、记录员、主要发言者等职位,至于具体担任人员可由组内讨论商定。同时教师一定要对预习的要求和内容做进一步的明确和规范,这样学生的讨论才能有目的性。

例如,在苏教版选修5“有机化学基础”学习中,讲到烃的衍生物卤代烃的性质,在合作学习开展之前,可以设置如下几个问题:(1)通过查阅烃的定义延伸思考如何对卤代烃进行定义。(2)比较烃与卤代烃物理性质与化学性质的区别。(3)卤代烃的化学性质有如此特征的原因所在。(4)如何鉴定卤代烃。通过这些问题的设定,便于学生带着问题查阅资料,引导学生更好地进入对文本的思考,发现自己对卤代烃单元学习的难点,更好地帮助学生自主整理文本、收集合作学习的相关成果。

2.2遵循智能共享原则

智能共享是合作讨论的前奏,在个人独立思考前提下的智能共享是发挥了个人的主动权。每个成员在课前预习互动中,可以通过自由组合(一对一、一对多),在自己思考的前提下将各自不会的问题进行自由的组合讨论,因为智力互补,所以学生很多问题是可以通过互相帮扶来解决的,课堂时间就能够更有针对性地处理集中性的问题。对于最近区理论显示,学生之间的互助是智能共享最优时候。

例如:在苏教版选修4“化学能与电能的转化”这一学习内容中,有同学认为:电解质溶液中的阴离子是从负极流向正极的。也有人认为:电解池中负极失去电子,从外电路流向正极,所以电解质溶液中的阴离子是从正极向负极移动而形成一个闭合的回路。学生通过合作互动将自己的分析过程讲解个给其他同学听,一起来分享彼此学习探索过程中发现与心得。

2.3遵循以评促学的原则

评价方式包括:组内自评、组间互价、教师评价三个方面。为了公平、公正,期间可以实行不记名评价或记名评价,这个可以根据不同的小组特征来实施,除了自评成绩以外,其他的评价成绩可以删去最高分和最低分然后算平均分。

组内自评表如下:

组间互评表如下:

教师评价表格