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在汉字造字法中,声旁一般不表意,但为了让人们容易理解,化学家们在给某些有机物命名时,常赋予声旁一定的含义。这是有机化学的独创,学生通过对这类字的组成分析,可加深对该类有机物的理解。
形旁反映物质组成的主要元素,而声旁反映物质结构的基本含义。烷、烯、炔是三种不同类别的链烃,三个字的字形构成中均有“火”旁,形旁“火”取自于碳字,表示可以燃烧。烷:声旁“完”,意为“含碳碳单键,碳原子的剩余价键完全被氢原子饱和”,属饱和烃;烯:声旁“希”,意为含有的氢原子数比“烷”稀少;炔:声旁“缺”,意为含有的氢原子数比“烯”还要缺少,因此烯和炔均属不饱和烃。各类烃在性质上均有易着火燃烧、比水轻的两大特点。这也是有机物类别名称中“烃”字字形构成的又一种绝妙注解。
由最初获得有机物的方法、途径和原料来源而采用了不同偏旁部首造出的形声字。“酉”旁:凡酉皆属酒。经发酵、酿造等过程而制取的有机物多用“酉”旁。用发酵法获得的物质还有:醇、醛、酸、酯、醚、酮、酰、酚、酐等。可见它们与酒有不解之缘。“月”旁:月旁叫肉月,是由“肉”作偏旁演变而来的。最初有机物从动物体内获得的多用“月”旁,如:脂肪、胺、脲、肽等。“艹”:有机物中最初从植物(或煤焦油)中提取或转化而来的多用“艹”,如:苯、蒽、菲、苷、葡萄糖、蔗糖等。另外,还有一些有机专有名词,由于人们当时知识所限,对其认识不够全面,对其命名亦有一定的局限性,甚至不够科学,名称至今仍沿用,但已失去了当初的本意了。如有机物的“机”本来是指“生机”,即有生命的意思,因为最早发现的有机物都是从动、植物这些有生命的物质体内提取的,当时认为没有生命的物质中无法得到有机物。直到1828年,德国化学家维勒首次用无机物氰酸铵合成了有机物尿素,才打破了有机物与无机物之间的严格界线。芳香族化合物:人类最早发现的该类物质都具有芳香气味故得名,但现在人们发现大多数该类物质都不具有芳香气味。但都具有特别稳定的苯环。于是,一切具有苯环的化合物,不论它们是否具有芳香气味,都被称为芳香族化合物。碳水化合物:最初是糖的代名词,因为当时发现的一些糖类物质的组成都符合通式Cn(H2O)m。后来发现,并不是所有的糖都符合碳水化合物的通式;有些符合碳水化合物通式的物质也并不属于糖;糖中的氢、氧元素并不是以水的形式存在。因此,碳水化合物已失去原先的含义。可见,清楚有机物中常用字的字音及字义,有助于理解有机物的组成、结构、性质、来源。
以图形助记忆
有机物的分子结构相对比较复杂,需要学生具有较强的空间想象力和抽象思维能力,光靠教师单纯的讲述,学生难以理解。学生利用球棍模型,自己动手拼接简单的有机分子结构,可以加强对有机物空间结构的理解和掌握,培养对有机物空间结构的想象力,提高学习有机化学的兴趣。此外,多媒体具有生动、形象、直观的效果,也可以大幅度提高有机化学课堂的教学效率。借助计算机的模拟手段,使学生能够比较直观、形象地认识微观粒子的运动,对化学反应的本质一目了然。如醇与羧酸脱去一个分子的水发生酯化反应,酯化反应的脱水过程,可以通过三维动画功能模拟羧酸脱羟基、醇脱氢原子这一过程,让微观反应生动而直观地展示出来。同时,可以让学生看到化学键的拆分及重新组合的全过程。利用模型、多媒体等教具,讲授分子的化学结构,讲解化学反应,阐述反应机理,使抽象知识变得具体,便于学生理解和记忆。
紧扣生活常识教学
在教学中利用生活中的一些常识提出疑问,引起学生的好奇,由此引出化学知识,可以激发学生学习化学的兴趣,自觉地学习化学、应用化学。例如,为什么被蜂蛰后又烧又痛?蚊虫叮咬后奇痒无比?因为这些昆虫在人体内注入了甲酸,它具有强烈的刺激作用,因而使皮肤发痒发痛,针对它是一种酸,可先用肥皂水洗净伤口,然后涂抹碱性的水溶液,便可达到消肿去痛的目的。这其中的道理很简单,就是中和反应。为什么烧鱼、炖肉时都要加些酒?这是因为死鱼含有三甲胺,它具有腥味,且不易溶于水,但易溶于酒精,所以烧鱼时加些酒,能去掉腥味,使鱼更好吃。酒的作用还不仅仅如此,炖肉时加酒,去腥的同时,还可减少肉本身的油脂。因为酒与肉里的脂肪酸发生酯化反应,可以帮助脂肪溶解,同时生成一种具特殊香气的酯,使肉醇香而不腻。
围绕专业知识教学
教学中围绕专业知识,丰富教学的内容,学生就会产生浓厚的学习兴趣,为后续学习药物化学、药物分析等专业课打下坚实的理论基础,为将来从事药学专业工作提供更多的解决实际问题的思路和方法,大大提高分析问题和解决问题的能力。有机化合物的立体异构对药物的生理活性有着显著的影响,在阐述这部分理论时,可根据教学内容相应举例加以说明。如顺反异构中反式己烯雌酚与天然激素分子非常相似,具有较强活性,可口服;而顺式己烯雌酚的立体结构与天然激素相差甚远,效力低,不能作为药用。旋光异构在很多药物中的生理活性差异也很大,如具有抗坏血病作用的维生素C为右旋体,能够治疗伤寒等疾病的氯霉素为左旋体,但是它们的对映体几乎无效。再如沙利度胺(俗称反应停),其R-构型具有抑制妊娠反应活性,而S-构型有致婴儿畸性。R-构型和S-构型在体内会消旋化,即无论服用哪一种光学纯化合物,在血清中都发现是消旋的。这样的例子很多,列举这些例子可以加强学生对消旋化合物作为药物的认识。
水杨酸是解热镇痛药,由于其分子结构具有羧基,使其酸性太强,对胃肠道刺激很大,可通过酰化反应把羧基修饰成乙酰水杨酸,即阿司匹林成为比较安全的解热镇痛药而广泛使用于临床。此外把水杨酸中酚羟基修饰成水杨酸甲酯,可作扭伤、消炎、止痒的外用药。由此可见化学结构修饰对于提高药物的稳定性、改善药物水溶液、延长药物作用时间、减少副作用、消除药物不良味觉均有重要的实际意义。此类例子既拓宽了学生的视野,又加深了学生对教学内容中基础知识的理解。综上所述,在有机化学教学中紧扣教学内容,围绕相关药学知识、联系实际适当补充教学内容,对学生巩固所学知识、提高学习兴趣、拓宽知识面、开发智能,进而提高教学效果皆十分有益。
作者:尹艳春单位:广西卫生职业技术学院