有机实验

2024-07-22

有机实验(共12篇)

有机实验 篇1

摘要:针对大学生在化学领域创新潜质发挥中存在的问题,结合实际,从化学实验教学平台的构建、管理、教学方法等方面入手,通过改变传统的循规蹈矩式有机实验模式,注入新的教学理念—有机合成,打破传统的“照单抓药”填鸭式的有机实验教学,达到培养学生创新能力的目的。

关键词:有机合成,创新,有机实验模式

创新是一个国家兴旺发达的不竭动力,是一个民族的崛起和综合国力的上升的重要支柱和力量源泉。高等教育是教育的重要组成部分,在培养人的创新能力方面起着关键性的作用[1,2,3,4]。高等教育法明确提出:高校教育的任务是“培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才”。现代社会对高校毕业生提出了越来越高的要求,除希望他们具有扎实的理论基础外,更要求他们具有很强的动手实践能力[5,6,7]。作为高等教育中的化学学科是一门实践性很强的学科,离不开“实验”这个平台。高校实验室和实验教学是理论与实践相结合的平台,是培养学生创新能力和实践能力的重要环节[8]。有机实验教学是有机化学教学的延伸,也是有机化学教学改革的归宿。目前的有机实验教学呈现出:课前敷衍预习,课上“照方抓药”,下课后抄他人的实验报告的现象。无形地让学生产生“实验课没意思”情绪。如何在实验课教学中培养学生的实验素质和创新精神?我认为在有机实验中有针对性地引入“有机合成”打破学生守旧、强依赖性的实验思维模式,使学生在实验中不断地质疑、好奇,开发他们思维的创造性,激发学生的实验兴趣,无形地把学生引入积极实验创新活动中来。在有机实验教学中充分地体现这些有机合成的基本内容和研究成果,对于学生建立有机合成理念,了解有机合成的前沿领域,以及科研能力的培养都具有重要的意义。要想做到在有机实验中利用有机合成培养学生的创新精神,应该从以下几个方面着手进行探讨和研究。

1 实验教学平台的创建[9]

培养高素质创新人才需要加强和提高学生知识、技术水平、综合研究能力和素质,深入了解、学习化学实验的研究方法与现代实验技术在目前科学研究中的应用,给学生更多的化学实验基础知识和现代化学分析测试鉴定技术[10]。为了让学生及时掌握和应用新的实验方法、新的仪器和新的测试方法,适应今后科学发展和科学研究的需要,我们要创建科学有效的实验平台,以培养应用型人才。也就是把实验教学实现课堂向业余和理论向实践的延伸,我们要构建一个集本系现有的常规实验仪器、教学配套设施和一定量大型仪器等实验—表征—验证—实验的创新平台。

(1)建设一个开放的、多功能的实验教学平台。

根据学生知识、能力、素质教学的总体要求和学科专业的培养目标,注重培养通识教育基础上的宽口径专业人才和应用型人才,以本科生为主,兼顾学生探索兴趣和亟需解决自身的疑难等其他层次的需求,立足本系,面向全院,构建阶梯式实验教学平台。根据不同的教学阶段和学生不同的知识水平,有针对性地进行基本技能、创新技能等实验技能的教学和训练。

(2)建立一个基础性、综合性与可发展性相结合的实验教学平台

引进先进的基础实验设备、灵活地采购相关的实验药品,采用模块式、开放式的实验装置与教学模式,根据不同学科专业对课程的不同需求,灵活开设与自主选择相应的实验项目与实践内容,形成多元化的实验教学平台。充分利用动画教学,让实验动画完全模仿真实的仪器装置的搭建、操作步骤的解说等实验过程和实验现象中颜色变化等,让整个动画实验过程具有和实际实验非常相似的的细节性,很好的体现了实际操作的在线性、直观性,利于学生理解和掌握,激发了学生学习兴趣,更大程度上启发学生知识、技能创新。

(3)建成一个多媒体技术与网络技术相结合的实验教学平台

现代信息、网络技术是当代大学生必须掌握的快速获取各种信息的重要实践技能,为创新实践的成功奠定了信息基础。积极引用和充分利用多媒体技术、网络技术、仿真技术等现代化的实验教学手段,改变传统的实验教学模式,采用多媒体实验教学,对实验教学师资队伍、实验课程教材和实验教学内容与方法手段进行建设、改革和创新,在校园网上组建课程 (含实验教学) 网站,以适应和满足新形势下的多种教学需要。以网络为手段积极、有效、全面获取实验所需的参考文献资料和相关的技术资料为实验设计、实践创新提供理论基础和行动指南。

2 强化管理,确保教学质量

强化实验教学中心管理职能,实现人、才、物的统一管理,保证实验教学和科研工作能够安全、有序地进行,组建的实验室归有机合成创新实验中心管理,由本中心统一规划、组织和协调实验室的建设和实验仪器设备的购置、调配、维护、升级等事项。规范实验基本技能训练和专业知识的强化,管理制度化,加强检查、监督。积极推进“两类”教学齐头并进,即理论教学与实验教学并重,有机基础实验教学与有机合成创新实验教学共进。狠抓落实,讲究实效,实行成果指标化、数字化。还要健全的组织机构保障,才能将制度落实到实处,成立实验中心及其各级组织机构,咨询机构[11]。

3 发挥教师的主导性,激发学生的学习兴趣

有机化学是化学专业的一门重要的基础课程,也是一门集原理性、概念性、 结构性、 实验性于一身的学科。现代有机合成是有机化学的一个重要的分支,与21 世纪的三大发展学科:材料科学、 生命科学和信息科学有着紧密的联系,为三大学科的发展提供理论、 技术和材料的支持。它不只是合成什么的问题, 更重要的是如何合成和怎样合成的问题[12],属于有机创新的范畴。教师在有机实验基本技能和基础知识传授的同时,还要布置课后创新实践的作业,即难度适中的有机合成课题任务。要求学生就这一问题展开讨论、探讨,通过信息、网络技术查寻相应的文献、专利等资料,并将其归纳、总结,寻找其最佳合成路线、实验条件和工艺参数。譬如要以反应物A和B合成化合物C(见图1),老师要指导学生运用有机合成里的切断法和逆合成法(见图2)找出反应物与产物之间的关系,诱导学生通过查找、参考文献资料设计实验方案和操作方法[13,14],列出化学反应历程。反应完全后还要亲身指导学生如何、怎样去分离产物,怎样去表征我们的目标产物。达到目标要求后,老师要不断地质疑学生“合成产物还有什么应用,怎样去应用”,即展开其应用方面的研究和探讨。这样,就会把学生的学习动机和兴趣推波助澜,不断激发学生的创新潜质,培养学生创新精神。在师资方面,应该安排在科研创新方面取得突出成果的老师们进入实验教学一线,结合自己的科研体会和实践经验,生动讲授实验的内容和意义,提高学生的实验兴趣,在潜移默化中传授学生创新的思路和方法,无形的培养学生的创新精神。

4 改变教学方法,提高学生学习的主动性

21世纪是知识日新月异的世纪,新知识、新技术不断涌现、更新,传统的授课方法已经满足不了时代的需求。高校教学给老师提出了新的要求和挑战,除了给学生打好知识和技能的基础,更重要的事教会学生学习的方法,教会学生如何去获得有用的知识,如何运用所学知识来解决实际问题。实现“要学生学”向“学生要学”的转变是一项复杂而艰巨、具有划时代意义的教育教学工程。目前我国的实验教学的现状是:向学生传授基本原理、基本知识和基本操作,规范操作得出正确的数据和结论。这就导致有机实验时间短,内容少,简单化、规范化的问题突出,缺乏专业特色,对学生没有吸引力,造成学生敷衍实验教学,对老师的依赖性很大,缺乏自主性,讲究只求完成任务,不求学有所获,没有创新的渴望,面对问题不愿做深层次的分析和探讨,不愿动手做实验去验证,更不用谈如何去创新,缺乏创新的毅力和耐力[15,16]。因此,安排创新性有机合成实验非常必要,这有利于激发学生的学习兴趣,培养创新能力。我们在有机合成中培养创新精神应做到以下几点:(1)加强预习基础知识、基本操作和基本技能,学生围绕目标产物搜集相关的文献资料,并制定相关的实验方案,该方案经指导老师审查合格后才能进行合成实验,以充分体现学生主导作用;(2)教师在教学过程中要不断激励学生思考,诱导学生积极、及时、高效地交换意见,根据学生的反馈意见和实际需要,不断修正自己的教学方法和技巧,不断启发学生提出问题,诱导其寻找解决问题的方式、方法,潜移默化地让学生获得成就感,最终达到培养学生敢于拼搏、勇于创新的精神;(3)教师在成果鉴定、技术创新总结上,要积极肯定学生的优点,在肯定成绩同时提出新的要求和目标,及时提出学生的不足和改正的方法,使学生在后阶段的学习和实践中,从不足中走向完美。因此,压缩验证性实验,大幅度增加设计性、综合性和创新性实验是十分必要的[17]。

5 结 语

高校实验室是培养学生综合能力和创新精神最直接、最重要的场所,而实践教学是高等教育教学的重要组成部分,它承担着教书育人、教育教学改革、知识和技能创新、科学研究等学校的主体工作。正如Woodward教授所说:“在有机合成中充满着兴奋、冒险、挑战和艺术。”因此,在有机实验中引入有机合成,让学生在兴奋中产生学习动机和发挥自身的主动性,在冒险中充满激情,在挑战中培养学生的创新精神,在艺术里享受成功的喜悦。

有机实验 篇2

1、蒸馏瓶的选用与被蒸液体量的多少有关,通常装入液体的体积应为蒸馏瓶容积(1/3)液体量过多或过少都不宜。

2、仪器安装顺序为(从下到上)(从左到右)。卸仪器与其顺序相反。

3、测定熔点时,温度计的水银球部分应放在(b形管两侧管的中部), 试料应位于(温度计水银球的中部),以保证试料均匀受热测温准确。

4、熔点测定时试料研得不细或装得不实,这样试料颗粒之间为空气所占据,结果导致熔距(变大),测得的熔点数值(偏高)。

5、测定熔点时,可根据被测物的熔点范围选择导热液:被测物熔点<140℃时,可选用(甘油浴)。被测物熔点在140-250℃时,可选用(浓硫酸);被测物熔点>250℃时,可选用(浓硫酸与硫酸钾的饱和溶液);还可用(磷酸)(硅油)或()()。

6、实验中常用的冷凝管有(直形冷凝管)、(球形冷凝管)、(蛇形冷凝管)。安装冷凝管时应将夹子夹在冷凝管的(中间)部位。

7、(常压蒸馏)、回流反应,禁止用密闭体系操作,一定要保持与大气相连通。

8、百分产率是指(实际得到的纯粹产物的质量)和(计算的理论产量)的比值。

9、一个纯化合物从开始熔化至完全熔化的温度范围叫(熔距)。纯固态有机化合物的熔点距一般不超过(0.5)。

10、毛细管法测定熔点时,通常毛细管装填样品的高度为(2到3mm)。

11、蒸馏装置是依次按照(圆底烧瓶)、(蒸馏头)、(温度计)、(直形冷凝管)、(接引管)和(接收瓶)的顺序进行安装。

12、萃取的主要理论依据是(分配定律),物质对不同的溶剂有着不同的溶解度)。可用与水(的化合物)的有机溶剂从水溶剂中萃取出有机化合物。,13、蒸馏时,如果馏出液易受潮分解,可以在接受器上连接一个(干燥管)防止(水分)侵入。

14、有机实验常用的搅拌方法有:(人工搅拌)、(机械搅拌)、(磁力搅拌)。

15、重结晶时,不能析晶,可采取如下措施(投晶种)、(用玻棒摩擦器壁)、(浓缩母液)。

16、一个纯化合物从开始熔化至完全熔化的温度范围叫(熔距)

17、将液体加热至沸腾,使液体变为蒸气,然后使蒸气冷却再凝结为液体,这两个过程的联合操作称为(蒸馏)。

19、熔点是指(固液两态在1个大气压下达成平衡时的温度),熔程是指(初熔至全熔的温度范围),通常纯的有机化合物都有固定熔点,若混有杂质则熔点(降低),熔程(变大)。20、(升华)是纯化固体化合物的一种手段,它可除去与被提纯物质的蒸汽间有显著差异的不挥发性杂质。

21、水蒸气蒸馏是用来分离和提纯有机化合物的重要方法之一,常用于下列情况:(1)混合物中含有大量的(固体);(2)混合物中含有(焦油状)物质;(3)在常压下蒸馏会发生(氧化分解)的高沸点有机物质。

22、采用重结晶提纯样品,要求杂质含量为(3%)以下,如果杂质含量太高,可先用(萃取),(色谱)方法提纯。

23、当蒸馏沸点高于140℃的物质时,应该使用(空气冷凝管)。

25、在测定熔点时样品的熔点低于(220℃)以下,可采用浓硫酸为加热液体, 但当高温时,浓硫酸将分解, 这时可采用热稳定性优良的(硅油)为浴液.26、液-液萃取是利用(物质在两种不互溶的溶剂中溶解度不同)而达到分离, 纯化物质的一种操作.27、醇的氧化是有机化学中的一类重要反应。要从伯醇氧化制备醛可以采用PCC,PCC是(三氧化铬)和(吡啶)在盐酸溶液中的络合盐。如果要从伯醇直接氧化成酸,可以采用(硝酸)、(高锰酸钾)等。

28、重结晶溶剂一般过量(20%),活性炭一般用量为(1%-3%)。

29、分液漏斗用后一定要在活塞和盖子的磨砂口间(垫上纸片)或(分开),以免日久后难于打开。

31、常用的分馏柱有(球形分馏柱)、(韦氏(Vigreux)分馏柱)和(填充式分馏柱)。

32、温度计水银球(上端)应和蒸馏头侧管的下限在同一水平线上。

33、熔点测定关键之一是加热速度,加热太快,则热浴体温度大于热量转移到待测样品中的转移能力,而导致测得的熔点偏高,熔距(加大)。当热浴温度达到距熔点10-15℃时,加热要(缓慢),使温度每分钟上升(1-2℃)。

34、在正溴丁烷的制备实验中,用硫酸洗涤是(除去未反应的正丁醇)及副产物(1-丁烯)和(正丁醚)。第一次水洗是为了(除去部分硫酸)及(水溶性杂质)。碱洗(Na2CO3)是为了(中和残余的硫酸)。第二次水洗是为了(除去残留的碱、硫酸盐及水溶性杂质)。

二、选择题

1、在减压蒸馏时,加热的顺序是(A)。A、先减压再加热

B、先加热再减压

C、同时进行

D、无所谓

2、液体混合物成分的沸点相差(C)℃以上可用蒸馏的方法提纯或分离;否则,应用分馏的方法提纯或分离。

A、10

B、20

C、30

D、40

3、标准接口仪器有两个数字,如19/30,其中19表示(A)。30表示磨口长度为30mm A、磨口大端直径

B、磨口小端直径

C、磨口高度

D、磨口厚度

4、乙酰苯胺的重结晶不易把水加热至沸,控制温度在(B)摄氏度以下。A、67

B、83

C、50

D、90

5、用活性炭进行脱色中,其用量应视杂质的多少来定,加多了会引起(A)。A、吸附产品

B、发生化学反应

C、颜色加深

D、带入杂质

6、蒸馏时蒸馏烧瓶中所盛液体的量既不应超过其容积的(),也不应少于(A)。A、2/3,1/3 B、3/4,1/3 C、3/4,1/2 D、2/3,1/2

7、在正溴丁烷的制备过程中,采用了(B)。A、直型冷凝管 B、球型冷凝管 C、空气冷凝管 D、刺型分馏柱

8、萃取和洗涤是利用物质在不同溶剂中的(A)不同来进行分离的操作。A、溶解度 B、亲和性 C、吸附能力

9、现有40mL液体需要蒸馏,应选择(B)规格的烧瓶。

A、50mL

B、100mL

C、150mL

D、250mL

10、蒸馏时蒸馏烧瓶中所盛液体的量既不应超过其容积的(),也不应少于(A)。A、2/3,1/3

B、3/4,1/3

C、3/4,1/2

D、2/3,1/2

11、欲获得零下10℃的低温,可采用哪一种冷却方式(B)。

A、冰浴

B、食盐与碎冰的混合物(1:3)C、六水合氯化钙结晶与碎冰的混合物

D、液氨

12、测定熔点时,温度计的水银球部分应放在(A)。

A、提勒管上下两支管口之间

B、提勒管上支管口处 C、提勒管下支管口处

D、提勒管中任一位置

13、某化合物熔点约250-280℃时,应采用哪一种热浴测定其熔点(C)。

A、浓硫酸

B、石蜡油

C、磷酸

D、水

14、正溴丁烷最后一步蒸馏提纯前采用(B)做干燥剂。A、Na

B、无水CaClC、无水CaO

D、KOH

15、萃取溶剂的选择根据被萃取物质在此溶剂中的溶解度而定,一般水溶性较小的物质用(A)萃取。

A、氯仿

B、乙醇

C、石油醚

D、水

16、常用的分馏柱有(A/B/C)。

A、球形分馏柱 B、韦氏(Vigreux)分馏柱 C、填充式分馏柱 D、直形分馏柱

17、水蒸气蒸馏应用于分离和纯化时其分离对象的适用范围为(A)。A、从大量树脂状杂质或不挥发性杂质中分离有机物 B、从挥发性杂质中分离有机物

C、从液体多的反应混合物中分离固体产物

18、重结晶时,活性炭所起的作用是(A)。A、脱色 B、脱水 C、促进结晶 D、脱脂

19、现有40mL液体需要蒸馏,应选择(B)规格的烧瓶。A、50mL B、100mL C、150mL D、250mL 20、减压蒸馏装置中蒸馏部分由蒸馏瓶、(A)、毛细管、温度计及冷凝管、接受器等组成。A、克氏蒸馏头 B、毛细管 C、温度计套管 D、普通蒸馏头

21、蒸馏瓶的选用与被蒸液体量的多少有关,通常装入液体的体积应为蒸馏瓶容积(A)。A、1/3-2/3 B、1/3-1/2 C、1/2-2/3 D、1/3-2/3

22、测定熔点时,使熔点偏高的因素是(C)。A、试样有杂质 B、试样不干燥 C、熔点管太厚 D、温度上升太慢。

23、硫酸洗涤正溴丁烷粗品,目的是除去(A)。A、未反应的正丁醇 B、1-丁烯 C、正丁醚 D、水

25、在水蒸气蒸馏操作时,要随时注意安全管中的水柱是否发生不正常的上升现象,以及烧瓶中的液体是否发生倒吸现象。一旦发生这种现象,应(B),方可继续蒸馏。A、立刻关闭夹子,移去热源,找出发生故障的原因 B、立刻打开夹子,移去热源,找出发生故障的原因 C、加热圆底烧瓶

26、进行简单蒸馏时,冷凝水应从(B)。蒸馏前加入沸石,以防暴沸。A、上口进,下口出 B、下口进,上口出 C、无所谓从那儿进水

3、乙酸乙酯中含有(D)杂质时,可用简单蒸馏的方法提纯乙酸乙酯。A、乙醇 B、水 C、乙酸 D、有色有机杂质

27、在进行脱色操作时,活性炭的用量一般为(A)。A、1%-3%

B、5%-10%

C、10%-20%

D、30-40%

28、下列哪一个实验应用到气体吸收装置?(B)

A、环己酮的制备 B、正溴丁烷的制备 C、乙酸乙酯的制备 D、乙醚的制备

29、在乙酰苯胺的重结晶时,需要配制其热饱和溶液,这时常出现油状物,此油珠是(B)。A、杂质 B、乙酰苯胺 C、苯胺 D、正丁醚

30、熔点测定时,试料研得不细或装得不实,将导致(A)。

A、熔距加大,测得的熔点数值偏高

B、熔距不变,测得的熔点数值偏低

C、熔距加大,测得的熔点数值不变

D、熔距不变,测得的熔点数值偏高

三、判断题。

1、开始蒸馏时,先把T形管上的夹子关闭,用火把发生器里的水加热到沸腾。(×)

2、用蒸馏法、分馏法测定液体化合物的沸点,馏出物的沸点恒定,此化合物一定是纯化合物。(×)

3、用蒸馏法测沸点,烧瓶内装被测化合物的多少影响测定结果。(×)

4、将展开溶剂配好后,可将点好样品的薄层板放入溶液中进行展开。(×)

5、凡固体有机物均可用升华的方法提纯。(×)

6.用分液漏斗分离与水不相溶的有机液体时,水层必定在下,有机溶剂在上。(×)

7、用有机溶剂进行重结晶时,把样品放在烧瓶中进行溶解。(×)

8.测定有机物熔点的实验中,在低于被测物质熔点约15℃时,加热速度控制在每分钟升高5℃为宜。(×)

10、“相似相溶”是重结晶过程中溶剂选择的一个基本原则。(√)

11、在反应体系中,沸石可以重复使用。(×)

12、在进行蒸馏操作时,液体样品的体积通常为蒸馏烧瓶体积的1/23/4。(×)

13、测定有机物熔点的实验中,在低于被测物质熔点10-20℃时,加热速度控制在每分钟升高5℃为宜。(√)

14、测定纯化合物的沸点,用分馏法比蒸馏法准确。(×)

15、当制备乙酰苯胺的反应完成后,待反应液冷却后再进行处理。(×)

16、熔点管不干净,测定熔点时不易观察,但不影响测定结果。(×)

17、液体的蒸气压只与温度有关。即液体在一定温度下具有一定的蒸气压。(√)

18、在蒸馏低沸点液体时,选用长颈蒸馏瓶;而蒸馏高沸点液体时,选用短颈蒸馏(√)

19、标准接口仪器有两个数字,如19/30,其中19表示磨口大端直径(√)。20、重结晶实验中,加入活性碳的目的是脱色。(√)

21、A、B两种晶体的等量混合物的熔点是两种晶体的熔点的算术平均值。(×)

22、在使用分液漏斗进行分液时,上层液体经漏斗的下口放出。(×)

23、纯净的有机化合物一般都有固定的熔点。(√)

24、硫酸洗涤正溴丁烷粗品,目的是除去未反应的正丁醇及副产物1-丁烯和正丁醚。(√)

25、蒸馏及分馏效果好坏与操作条件有直接关系,其中最主要的是控制馏出液流出速度,不能太快,否则达不到分离要求。(√)

26、温度计水银球下限应和蒸馏头侧管的上限在同一水平线上。(×)

27、在进行柱层析操作时,填料装填得是否均匀与致密对分离效果影响不大。(×)

29、活性碳可在极性溶液和非极性溶液中脱色,但在乙醇中的效果最好。(×)30、有固定的熔点的有机化合物一定是纯净物。(×)

31、测定纯化合物的沸点,用分馏法比蒸馏法准确。(×)

33、具有固定沸点的液体一定是纯粹的化合物。(×)

34、不纯液体有机化合物沸点一定比纯净物高。(×)

35、样品管中的样品熔融后再冷却固化仍可用于第二次测熔点。(×)

36、在正溴丁烷的合成实验中,蒸馏出的馏出液中正溴丁烷通常应在下层。(×)

四、实验装置图。

1、简单蒸馏装置主要由那些部分组成?请画出其装置图。

2、试画出水蒸气蒸馏装置图。

3、请指出以下装置中的错误之处?并画出正确的装置。

冷凝水冷凝水

4、请画出提勒管熔点测定装置图,并指出操作要领。

1.熔点管的制备:

在拉好的毛细管中,截取Φ=1~1.2 mm,L=70~80 mm 管壁均匀的部分(准备3支)。封口:将毛细管的一端呈45°角置于小火边沿处,边旋转边加热,封口一经合拢立即移出。做到封口严密,无弯扭或结球。2.试料及其填充:

试料要研细(受潮的试料应事先干燥),填充装的要均匀、结实。装料高度为2~3 mm。3.加热速度:

升温速度是测得的熔点数据准确与否的关键。

(1)已知样: 开始升温速度可快些(5-8℃/min),距熔点约10~15℃时,升温速度1~2℃/min,愈接近熔点,升温速度愈慢,以0.5~1℃/min为宜。(2)未知样:

至少要测两次。第一次以5℃/min左右的升温速度粗测,可得到一个近似的熔点;第二次开始时升温速度可快些,待达到比近似熔点低10℃时,改用小火,使温度以0.5-1℃/min的速度缓慢而均匀地上升。4.熔点的测定

应记录熔点管中刚有小滴液体出现(即初熔温度)和试料恰好完全熔融(即全熔温度)这两个温度点的读数。

5、试画出分馏的基本装置图。当加热后已有馏分出来时才发现冷凝管没有通水,怎么处理?

答:

当加热后已有馏分出来时才发现冷凝管没有通水,应立即停止加热,待冷凝管冷却后,通入冷凝水,同时补加沸石,再重新加热蒸馏。如果不将冷凝管冷却就通冷水,易使冷凝管炸裂。

6、在乙酰苯胺的重结晶实验中,请装一套热过滤装置,并回答下列问题。1)重结晶操作中,为什么要用抽滤方法?

2)热过滤时,漏斗中为什么要放折叠滤纸?如何折叠?

3)重结晶操作中,加入活性炭的目的是什么?加活性炭应注意什么问题? 7)重结晶的原理。

1)重结晶操作过程中热过滤是为了使物质与杂质形成不同温度下的溶解,同时又避免溶解物质在过滤过程中因冷却而结晶,从而达到有效的分离提纯。

2)放菊花形折叠滤纸是充分利用滤纸的有效面积以加快过滤速度。折叠:(1)首先将滤纸对折成半圆形(1/2);(2)对折后的半圆滤纸向同方向进行等分对折即1/4→1/8对折;(3)八等分的滤纸相反方向对折成16等分成扇形;(4)两减压

段对称部位向反方向再对折一次;(5)滤纸中心勿重压,使用时讲折好滤纸翻转使用。3)加入活性炭的目的是为了脱去杂质中的颜色。加入活性炭时应注意,量不可过多否则会对样品也产生吸附影响产率,另加活性炭应在加热溶解前加入,如果开始加热则应冷却片刻至室温时再加入,避免爆沸。4)重结晶是纯化固体有机物的常用方法之一,它是利用混合物中各组分在某溶剂或混合溶剂中溶解度的不同而使他们互相分离。主要过程:a、称样溶解 b、脱色 c、热过滤 d、冷却析结晶 e、抽滤干燥称重 热水

五、简答题。

1、如果液体具有恒定的沸点,那么能否认为它是单纯物质?

答:纯粹的液体有机化合物,在一定的压力下具有一定的沸点,但是具有固定沸点的液体不一定都是纯粹的化合物,因为某些有机化合物常和其他组分形成二元或三元共沸混合物,它们也有一定的沸点

2、用分馏柱提纯液体时,为了取得较好的分离效果,为什么分馏柱必须保持回流液? 答:保持回流液的目的在于让上升的蒸汽和回流液体,充分进行热交换,促使挥发组分上升,难挥发组分下降,从而达到彻底分离它们的目的

3、重结晶的目的是什么?怎样进行重结晶? 答:从有机反应中得到的固体化合物往往不纯,其中夹杂一些副产物,不反应的原料及催化剂等,纯化这类物质的有效方法就是选择合适的溶剂进行重结晶,其目的在于获得最大的回收率的精制品

进行重结晶的一般过程是(1)将带结晶的物质在溶剂沸点或接近沸点的温度下溶解在合适的溶剂中,制成饱和溶液。若待重结晶物质的熔点较溶剂的沸点低,则应制成在熔点以下的饱和溶液(2)若待重结晶物质含有色杂质,可加活性炭煮沸脱色(3)趁热过滤以除去不容物质和活性炭(4)冷却滤液,使晶体从饱和溶液中析出,而可溶性杂质仍留在溶液中(5)减压过滤,把晶体从母液中分离出来洗涤晶体以除去吸附在晶体表面上的母液

4、有机实验中,玻璃仪器为什么不能直接用火焰加热?有哪些间接加热方式?应用范围如何?

答:因为直接用火焰加热,温度变化剧烈且加热不均匀,易造成玻璃仪器损坏;同时,由于局部过热,还可能引起副反应发生。间接加热方式和应用范围如下:在石棉网上加热,但加热仍很不均匀。水浴加热,被加热物质温度只能打到80℃以下,需加热至100℃时,可用沸水浴或水蒸汽加热。电热套加热,对沸点高于80℃的液体原则上都可使用。油浴加热,温度一般在100-250℃之间,可达到的最高温度取决于所用油的种类,如甘油适用于100-150℃;透明石蜡油可加热至220℃;硅油或真空泵在250℃时仍很稳定;傻浴加热。可达数百度以上

5、重结晶时,溶剂的用量为什么不能过量太多,也不能过少?正确的应该如何? 过量太多,不能形成热饱和溶液,冷却时析不出结晶或结晶太少。过少,有部分待结晶的物质热溶时未溶解,热过滤时和不溶性杂质一起留在滤纸上,造成损失。考虑到热过滤时,有部分溶剂被蒸发损失掉,使部分晶体析出留在波纸上或漏斗颈中造成结晶损失,所以适宜用量是制成热的饱和溶液后,再多加20%左右

6、测定熔点时,遇到下列情况将产生什么结果?

(1)熔点管壁太厚;(2)熔点管不洁净;(3)样品研磨不细或装得不实;(4)加热太快; 答:(1)熔点管壁太厚,影响传热,其结果是测得的初熔温度偏高。(2)熔点管不洁净,相当于在试料中掺入杂质,其结果将导致测得的熔点偏低。(3)试料研得不细或装得不实,这样试料颗粒之间空隙较大,空隙之间为空气所占据,而空气导热系数较小,结果导致熔距加大,测得的熔点数值偏高。(4)加热太快,则热浴体温度大于热量转移到待测样品中的转移能力,而导致测得的熔点偏高,熔距加大。

7、什么时候用气体吸收装置?如何选择吸收剂?

答:反应中生成的有毒和刺激性气体(如卤化氢、二氧化硫)或反应时通入反应体系而没有完全转化的有毒气体(如氯气),进入空气中会污染环境,此时要用气体吸收装置吸收有害气体。

选择吸收剂要根据被吸收气体的物理、化学性质来决定。可以用物理吸收剂,如用水吸收卤化氢;也可以用化学吸收剂,如用氢氧化钠溶液吸收氯和其它酸性气体。

8、在蒸馏装置中,温度计水银球的位置不符合要求会带来什么结果?

答:如果温度计水银球位于支管口之上,蒸气还未达到温度计水银球就已从支管流出,测定沸点时,将使数值偏低.若按规定的温度范围集取馏份,则按此温度计位置集取的馏份比规定的温度偏高,并且将有一定量的该收集的馏份误作为前馏份而损失,使收集量偏少.如果温度计的水银球位于支管口之下或液面之上,测定沸点时,数值将偏高.但若按规定的温度范围集取馏份时,则按此温度计位置集取的馏份比要求的温度偏低,并且将有一定量的该收集的馏份误认为后馏份而损失.9、重结晶时,如果溶液冷却后不析出晶体怎么办?

答:可采用下列方法诱发结晶:(1)用玻璃棒摩擦容器内壁。(2)用冰水冷却。(3)投入“晶种”

10、什么是萃取?什么是洗涤?指出两者的异同点。

答:萃取是从混合物中抽取所需要的物质;洗涤是将混合物中所不需要的物质除掉。萃取和洗涤均是利用物质在不同溶剂中的溶解度不同来进行分离操作,二者在原理上是相同的,只是目的不同。从混合物中提取的物质,如果是我们所需要的,这种操作叫萃取;如果不是我们所需要的,这种操作叫洗涤。

12、什么叫共沸物?为什么不能用分馏法分离共沸混合物?

答:当某两种或三种液体以一定比例混合,可组成具有固定沸点的混合物,将这种混合物加热至沸腾时,在气液平衡体系中,气相组成和液相组成一样,故不能使用分馏法将其分离出来,只能得到按一定比例组成的混合物,这种混合物称为共沸混合物或恒沸混合物。

13、在粗制乙醚中有哪些杂质?它们是怎样形成的?可以采用哪些措施将它们一一除去? 答:在粗制乙醚中尚含有水、醋酸、亚硫酸以及未反应的乙醇。因为在制备乙醚的同时,有下列副反应发生: 主反应:

副反应:

实验中用NaOH溶液除去酸性物质:醋酸和亚硫酸;用饱和氯化钙除去乙醇;用无水氯化钙干燥除去所剩的少量水和乙醇。

14、为什么蒸馏时最好控制馏出液的速度为1-2滴/s为宜?

答:在整个蒸馏过程中,应使温度计水银球上常有被冷凝的液滴,让水银球上液滴和蒸气温度达到平衡。所以要控制加热温度,调节蒸馏速度,通常以1-2滴/s为宜,否则不成平衡。蒸馏时加热的火焰不能太大,否则会在蒸馏瓶的颈部造成过热现象,使一部分液体的蒸气直接受到火焰的热量,这样由温度计读得的沸点会偏高;另一方面,蒸馏也不能进行的太慢,否则由于温度计的水银球不能为馏出液蒸气充分浸润而使温度计上所读得的沸点偏低或不规则。

15、水蒸气蒸馏用于分离和纯化有机物时,被提纯物质应该具备什么条件?

答:水蒸气蒸馏是分离和纯化与水不相混溶的挥发性有机物常用的方法。适用范围:(1)从大量树脂状杂质或不挥发性杂质中分离有机物;(2)除去不挥发性的有机杂质;

(3)从固体多的反应混合物中分离被吸附的液体产物;

(4)水蒸气蒸馏常用于蒸馏那些沸点很高且在接近或达到沸点温度时易分解、变色的挥发性液体或固体有机物,除去不挥发性的杂质。但是对于那些与水共沸腾时会发生化学反应的或在100度左右时蒸气压小于1.3KPa的物质,这一方法不适用。

16、蒸馏时加入沸石的作用是什么?如果蒸馏前忘记加沸石,能否立即将沸石加至将近沸腾的液体中?当重新蒸馏时,用过的沸石能否继续使用?

有机化学实验教学改革探讨 篇3

关键词:有机化学实验;教学改革;创新能力

文章编号:1008-0546(2015)06-0047-02 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

有机化学实验是一门融合基础理论与实践操作的综合性课程。作为有机化学理论课程的重要补充,传统的有机化学实验教学主要内容包括化合物的制备、分离及性质鉴定。这是有机专业学生更好的理解巩固理论知识,熟练掌握有机实验基本技能,培养良好的科学素养和实验室工作习惯的必修课程。但长期以来,传统教学的种种弊端使得实验课教学一直被忽视,最终导致实验课的讲授和教学预期相差甚远。本文将从有机实验教学现状入手分析讨论当前有机化学实验课程存在的问题,并结合本校实际情况探索实验教学改革内容。

一、有机化学实验教学现状

1. 现有实验教材的不足

传统有机实验教学为有机化学人才培养做出了巨大贡献。但近十年来,随着科学技术的迅猛发展,大量的大型仪器、新的分析方法被应用到有机合成中,有机实验与仪器设备越来越密不可分,但许多高校的有机化学实验教材却没有得到相应更新,基本停留在十几年前。基础实验中很少涉及大型仪器的使用,其教材内容所包含的实验太多(一般约60个)而有机化学实验的学时较短(化学系一般72学时,非化学系36学时),这么多的实验无法在有限的学时中全部展开;许多实验之间在理论内容和实验技能方面有严重重叠,导致教学时间和资源的浪费;实验与实验之间缺乏较好的衔接,基础有机实验存在一个操作循序渐进的过程,但实际的教学大纲却忽视了这一重要的环节。另外当前的有机化学实验教学,多数是以掌握基本操作技术、验证有机化合物的性质及合成方法为目的。即使是合成实验也是以单个化合物的制备为主,并且强调的是实验基本技能的训练,教学内容中缺少综合性、设计性与创新性实验,有机化学实验教学内容的授课形式通常是以教师为主体讲授,实验都是统一的模仿教师操作,无法体现学生的创造性,因此有机实验教学的教材亟待更新。

2. 学校及教师学生的态度

一直以来有机化学实验教学被认为是有机理论课的附属品而得不到应有的重视,许多学校在课程时间设置、实验室条件保障等方面没有给予足够的重视,这使得很多教师主观态度上就对实验课重视不够,因此,对于实验过程中出现一些有别于理论的现象也不会仔细推敲原因。教师的态度决定了学生的态度,部分学生课前不预习,加之实验条件落后,实验仪器的缺乏使得原本应单人实验变成2,3人一组。在实验室经常可以看到这样的场景:整个实验过程几乎都是某一位学生在操作,其余学生或只在旁边观看或现场写实验报告,更有甚者一人操作,其余学生做与实验无关的事情,长此以往学生将丧失有机实验课程的独立探讨问题的积极性及实验的实际操作能力。

二、本校对有机化学实验教学的探索

1. 精编教材,按照不同院系因地制宜

本校有机化学实验教材始编与2004年,后经数次修改之后形成了目前使用的版本,该教材包含有机化学实验基本知识,有机化学结构及性能鉴定,有机化学实验基本操作,有机化学性质实验,有机化合物的合成及制备,学生自主探索实验等6章内容。该教材首先从培养学生良好的实验习惯入手,对实验的安全和注意事项、熟悉常规仪器的使用、化学药品的性质等作了详细的介绍说明。其次,让学生学会有机化合物物理常数的测定,如熔点、沸点、折光率等,这其中涉及到大型仪器的使用如红外光谱仪,紫外分光光度计等。第三,掌握有机物分离提纯方法,如常压蒸馏、减压蒸馏、水蒸气蒸馏、重结晶等,为学生开展综合性实验打下坚实基础。第四,通过对几种常规化合物的合成使学生能够由浅入深的循序掌握有机化学实验操作的的能力。第五,经过简单化合物的历练之后,让学生独立设计综合性实验的设计及操作。通过这些系列化的实验操作之后,学生在实验能力上会得到一个极大的提升。

2. 积极鼓励教师参与实验教学

教师是实验教学过程中的重要引导者,因此教师的积极性对学生的实验技能培养起着至关重要的作用。学院出台了一系列政策提高教师实验教学积极性,这其中包括改善实验教学条件,提高实验教学工作量,请有经验的老教师一对一指导年轻教师如何把握实验细节等问题。教师积极性的提升带动了学生的热情,上课不再是教师讲、学生被动听,而是每次课随机请学生讲课,学生讲完以后教师再加以补充。在多鼓励,少批评的同时,也指出其不足之处。实验操作时,让学生根据实验原理先试着安装装置,教师再示范正确安装方法,学生进行比较、修改。这样,可极大地提高学生的动手能力,使其对操作记忆深刻。实验结束时,每位学生要进行实验讨论,总结实验心得。一年多来,我院以有机实验教学为代表的实验教学工作取得了喜人的进展,学生参加各类实验技能大赛都取得了较好的成绩。

3. 改进实验教学条件

学校及学院多方面筹措资金用于改善实验室环境,今年又建成了两个标准化有机实验室,配套的仪器,药品保障措施完善,实验准备教师只需提前一天在学院网站提交申请第二天所需材料即可到位。与此同时,严格实验室制度的执行也增强了学生的仪器保护意识,轻拿轻放,有序排放已经成为学生的一种习惯。

4. 与科研模式进行互动

大学生科研创新活动是大学生专业知识技能学习与提高的一个重要途径,自江苏省开展大学生科研创新训练活动,我校把握时机,千方百计为大学生科研创活动创造条件。我院在创新计划上更是早早准备,鼓励动员教师申报大学生科研创新计划,每年许多学生都主动联系教师,就有机学科而言学生在大二完成有机实验之后紧接着进入科研创新阶段,这二者有了很好的衔接,近几年来我院学生由于参加大学生科研创新训练而发表高水平文章及申请专利的数量在一定程度上超过一般学校研究生水平。

5. 定期举办大型实验技能比赛

“普析通用杯”大学生化学实验技能大赛是我院本科生科研素质拓展重要活动之一,它围绕“夯实专业基础、提升综合能力、培养化学素养”等主题展开,在培养同学们的动手能力、调动学习兴趣、创新精神以及严谨求实的专业素质、带动实验室升级,促进学生个性化发展等方面起到了重要作用。吸引了许多同学的积极参与。每年学院组织高年级同学参加大学生实验技能大赛,从中选取考试成绩优秀的学生代表学校参加大学生化学化工实验竞赛,在历年的比赛中,我院学生均获得较好的名次。

三、结论

有机化学实验教学一系列改革之后,实验主讲教师深深体会到,提高学生动手能力、培养创新意识、实验内容的更新、实验项目的优化设置是实验教学改革的核心;围绕这个核心实验教学团队精选实验内容,定期组织有机实验教师集体备课,选择和确定较好的实验内容,改进实验步骤,做到理论与实践有机结合。学生也普遍反映做有机化学实验比较有趣,动手又动脑,既加深了对基本理论的理解,又增强了运用所学知识解决实际问题的能力,为他们在今后工作奠定基础。因此,在未来的教学中,必须充分了解国内外有关动态,探索新的实验内容和方法,时时更新实验内容。只有通过以上长期而艰巨的工作,才能使有机实验教学质量不断提高,实现育人强校的巨大工程。

参考文献

[1] 赵永丽,王涛.大学有机化学实验教学改革的探索和尝试[J].商丘职业技术学院学报,2010,9(2):97-99

[2] 彭蓉,尹业高.鲁福身.大学有机化学实验教学改革的探索[J].实验教学,2011,33:133-134

有机合成的实验技巧 篇4

有机合成实验是化学家的科学创造活动, 不但遵循有机物的客观规律, 进行物质间化学反应, 而且这些合成化学家们还根据自己的需要, 精心设计合成反应操作, 运用自己的创造才能, 让这些化合物在反应瓶中犹如活的灵魂, 有规律地从新结合起来。所谓实验技巧就是有机合成化学家运用特定的物质原料和合成手段创造科学艺术品, 表达其创造思想的技能。这些技能在多次反复的实验过程中, 趋于自动化、完美化。实验技巧依照实验目的可分为:合成反应实验技巧、分离实验技巧、产物结构分析测试确证技巧。这些技巧在有机合成实验中是密切相关的。

1 有机合成试验技巧

有机合成的第一步, 就是原料在特定条件下向产物转化的合成反应实验。一个目标分子能否在实验室里被合成出来, 关键取决于合成反应实验的成败。[2]我们都知道, 不同的化合物具有不同的化学性质和物理性质;不同的有机合成反应所需求的反应仪器设备和实验条件都是不同的。因此在有机合成实验中, 原料与反应器和反应条件的协调选择是非常重要的。加料顺序, 反应体系中各化合物的浓度变化, 实验条件的严格控制等等都影响着有机合成反应的进程。在有机合成实验中许多人为因素也影响着有机合成反应的进行。因此这里讲有机合成反应实验技巧就是合成者对上述诸方面因素的艺术性运用和处理技能。作者在此仅举一简单例子说明有机合成实验技巧。 (见图1) 。

丙烯清和3-氧吡啶内翁盐的1, 3-偶极环加成反应是在无水无氧的条件下热回流进行, 为了排除反应体系和反应过程中氧气的存在, 通常采用反应体系在氮气保护下进行。如此说来反应进行四十个小时, 那么势必要消耗一定的氮气。为此作者在实验中发现, 采用下面的反应装置也能达到上述条件要求。在反应开始前, 体系用氮气排气, 经过换气过程, 然后关闭氮气保护系统, 打开体系通向保护气球的活塞。这样反应体系在回流反应中压力的改变用保护球来调节。如此反应体系既能隔绝空气, 保护反应物之间的正常反应, 又使得体系压力保持平衡平稳, 节约了大量的氮气。如此小小的一个气球即起到了保护作用又起到了压力平衡作用, 这就是作者在研究工作中运用了气球的特殊功能, 又综合上述反应特点, 使上述反应顺利进行的实验技巧。有机合成实验是一项技术性能特别强的实验操作技巧, 必须在长期的工作中, 总结经验, 大胆创新, 反复体验, 才能达到一种自由的境界。熟能生巧是每个有机实验操作者的至理名言。

2 分离试验技巧

完成了一个有机合成反应, 接有就是我们所要的化合物与非所要的化合物的分离操作过程。化合物的分离纯化方法很多, 不同化学性质和物理性质的化合物有不同的分离方法。随着科学技术的发展, 化学分离方法也不断更新改进完善。气相色谱、高效液相色谱是近年来发展起来的有机化合物分离的有效方法。但是最经典的蒸馏、萃取、重结晶、薄层层析、柱层析也是我们常用的分离方法, 要有效地从复杂体系中分离出所要的化合物, 对化合物性质、数量、存在状态和各种分离方法了如指掌的熟悉, 都是非常有用的, 分离技巧也就体现一个操作者对上述情况掌握的尺度。

3 化合物分析鉴定确证技巧

化合物分子结构的分析是有机合成的重要组成部分。有机合成的诞生与发展也依赖于分析技术和测试手段的发展与完善。本世纪六十年代以前, 化合物分子结构的化学分析法占主导地位, [3]随着磁技术、红外技术、顺磁和电镜、质谱等先进分析技术和仪器的发展, 使化合物分子结构的分析确证趋于方便简单。但是化学分析法目前仍然不失为一种有效的方法。化学分析法和仪器分析法的相互补充在现代分析化学中仍然是十分有效的。因此作为合成化学工作者既要掌握基本的化学分析手段, 也要求掌握仪器分析的技巧。所谓化合物分子结构分析技巧就是对化学分析法和仪器分析法掌握的熟练程度。

参考文献

[1]叶飞, 黄长干.有机合成化学[M].北京:化学工业出版社, 2010:51.

[2]郭书好.有机化学[M].北京:清华大学出版社, 2007:105.

有机实验——课程总结 篇5

两学期共20余次的有机化学实验已经全部结束了,从一开始的常压蒸馏、减压蒸馏、水蒸气蒸馏,再到简单化合物的合成,再到重结晶、萃取、薄层色谱分离,再到复杂化合物的多步合成、天然产物的分离鉴定,仔细回忆一下,这两学期的确学到了不少的实验操作,也基本掌握了相应的实验技能。

我对于实验课是十分重视的,在每节实验课之前,我都会认真地撰写预习报告,并认真思考在实验中可能出现的问题以及相应的应对措施。但是,预习地再充分,也无法保证在实验过程中始终顺风顺水,总会有意想不到的现象和问题出现。上学期的时候,我习惯于观察周围同学的现象,跟着其他同学的思路来校正实验操作,这虽然可以使自己得到比较满意的实验结果,但是却失去了实验课的重要一环——独立思考问题并独立解决问题。因此在本学期,我开始要求自己,遇到问题先自己考虑,即使是出错了,起码也能总结一份失败的教训,这比盲目地跟着其他人的步调要好得多。

分离提纯在有机实验中的应用 篇6

实验步骤:在A中加入4.4 g的异戊醇、6.0 g的乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50分钟,反应液冷却至室温后,倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤。分离出的产物加入少量无水硫酸镁固体,静置片刻,过滤除去固体,进行蒸馏纯化,收集140~143 ℃馏分,得到乙酸异戊酯3.9 g。

回答下列问题:

(1)装置B的名称是: 。

(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是: ;第二次水洗的主要目的是: 。

(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后 (填标号)。

A.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出

B.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出

C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出

D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口放出

(4)本实验中加入过量乙酸的目的是: 。

(5)实验中加入少量无水硫酸镁的目的是: 。

(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是: (填标号)。

a b c d

(7)本实验的产率是( )

A. 30% B. 40% C. 50% D. 60%

(8)在进行蒸馏操作时,若从130 ℃开始收集馏分,产率偏 ,(填高或者低)原因是 。

解析 本题以酯类制备为载体考查仪器识别与安装、混合物分离操作、有机物制备、药品的选择与使用、产率计算等知识。(1)从装置图看,仪器B为球形冷凝管。(2)合成酯的反应是可逆反应,反应后的混合物中有乙酸;浓硫酸作催化剂,反应后有硫酸。水为极性溶剂,用于洗涤极性杂质。第一次用水洗去大部分硫酸和醋酸;用碳酸氢钠溶液进一步洗涤产品中残留少量硫酸和醋酸。第二次用水洗涤产品表面上少量碳酸氢钠。(3)根据数据表知,产品密度小于水的密度。将混合液体倒入分液漏斗中,振荡、放气、静置、分层,上层为有机产品,正确分离操作是:先分离下层液体(水层),当下层液体全部放出后关闭活塞,将上层有机产品从上口倒出。故选择D。(4)根据平衡移动原理,增大乙酸的量,可以提高异戊醇的转化率。(5)用硫酸镁固体吸收产品中少量水,减少蒸馏时水进入产品。(6)蒸馏操作时,温度计水银球与蒸馏烧瓶支管下沿相平,排除a、d装置。通入自来水的冷凝管是直形冷凝管,球形冷凝管或蛇形冷凝管易滞留液态产品。故c装置错误,b装置正确。(7)n(异戊醇)=[4.4 g88 g?mol-1]=0.05 mol,n(乙酸)=[6.0 g60 g?mol-1]=0.1 mol。根据化学方程式知,醇与酸以物质的量比1∶1反应,所以,乙酸过量。根据异戊醇的质量计算产率:m(产品)=0.05 mol×130 g·mol-1=6.5 g,产率=[3.96.5]×100%=60%。(8)根据数据表中异戊醇、乙酸异戊酯的沸点知,在130℃收集产品中混有异戊醇,使产率偏高。

答案 (1)球形冷凝管 (2)洗掉大部分硫酸和醋酸 洗掉碳酸氢钠 (3)d (4)提高醇的转化率 (5)干燥 (6)b (7)c (8)高 会收集少量未反应的异戊醇

点拨 (1)本题考查了蒸馏、分液操作的注意事项及操作要点。(2)本题用比较法考查直形冷凝管、球形冷凝管功能。蒸馏操作中用于冷凝蒸气的冷凝管是直形冷凝管。球形冷凝管易滞留产品,用于空气(或自来水)冷凝回流反应物,提高原料利用率。球形冷凝管要竖直放置,直形冷凝管斜放,直形或球形冷凝管中自来水的流向都是下口进水,上口出水。如果温度高于140℃,不能用球形冷凝管(易炸裂),改用直长导管冷凝回流易挥发的有机反应物。

例2 苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:

—CH2CN+H2O+H2SO4 [100-130℃] —CH2COOH+NH4HSO4

—CH2COOH+Cu(OH2) [ ]( —CH2COO)2Cu+H2O

制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和[a][b][c]夹持装置等略):

已知:苯乙酸的熔点为76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。回答下列问题:

(1)在250 mL三颈瓶a中加入70 mL 70%的浓硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是 。

(2)将a中的溶液加热至100 ℃,缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130 ℃继续反应。在装置中,仪器b的作用是 ;仪器c的名称是 ,其作用是 。反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗产品。加人冷水的目的是 。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是 (填标号)。

A.分液漏斗 B.漏斗 C.烧杯

D.直形冷凝管 E.玻璃棒

(3)提纯粗苯乙酸的方法是 ,最终得到44 g纯品,则苯乙酸的产率是 。

解析 本题考查有机物制备实验设计。(1)向水中加入浓硫酸,避免液滴飞溅伤人。(2)仪器b为分液漏斗,通入分液漏斗向三颈瓶中滴加苯乙腈。仪器c为球形冷凝管,能起到冷凝回流的作用(使气化的原料冷凝),提高反应物转化率。反应结束后加适量冷水,便于苯乙酸(微溶于冷水)结晶析出(减小溶解度),通过过滤能从混合物中分离出苯乙酸粗产品,过滤所用的玻璃仪器主要有漏斗、玻璃棒和烧杯。(3)将粗苯乙酸晶体重新在热水中溶解,然后再降温结晶、过滤(重结晶)可得较纯净的苯乙酸晶体。根据反应物和产物的化学计量数知,苯乙酸的产率等于[44 g40 g117 g?mol-1×136 g?mol-1]×100%=94.6%≈95%。

答案 (1)先加水,再加入浓硫酸

(2)滴加苯乙腈 球形冷凝管 回流(使气化的反应液冷凝) 便于苯乙酸析出 BCE

有机化学实验教学探析 篇7

1 重视实验前的预习

有机化学实验存在一定的危险性,为了取得较好的实验效果和保证实验室的安全,实验教师要从第一节课开始就培养学生的实验预习意识和习惯,使学生明白进行课前预习的重要性和必要性[1],每次实验开始之前应该逐个检查学生的预习情况,指导学生撰写实验预习报告,对于没有预习的学生不允许其进入实验室,并且要求其补写预习报告。

通过课前预习,学生可以明确每次实验的目的、原理、步骤、所用的装置和仪器设备、试剂的类别和主要参数、反应的条件和注意事项、实验的预期结果、数据的处理方法和计算公式等内容,将实验内容与理论知识联系起来,做到心中有数,实验前再结合教师的讲解,进一步加深理解,做到凡进实验室就必有准备,从而最大限度地避免误操作带来的仪器设备损坏和危险事故的发生,保证了有机化学实验的顺利进行。

2 注重基本常识,树立安全第一的意识

有机化学实验中的一些基本常识对整个有机化学实验教学过程来说非常重要,实验教师在第一节实验课上就要向学生讲解有机化学实验室的规则、规范化操作守则、实验课的纪律和要求等。重点指导学生了解有机化学试剂的毒性,认识易燃、易爆、易挥发的有机试剂,掌握水银温度计的正确使用和处理方法,教会学生使用实验室内的通风设备和消防设施,进行必要的防火、防电、防水、防中毒、防腐蚀、防爆炸、防割伤、防烫伤的安全教育[2],有意识地培养学生严谨的科学态度,促使学生树立起安全意识,养成良好的实验习惯。

3 加强基本操作的规范化训练

有机化学实验分为上下两个学期,一般包括基本操作实验、有机合成制备实验、性质验证实验等,其中基本操作实验是重中之重,所有的合成和制备实验都是在基本操作的基础上进行的,因此加强基础实验的规范化训练十分必要。

在第一学期的有机化学实验教学中,我们针对每个基本操作开设了专门的实验[3],如:常压蒸馏、回流、分馏、减压蒸馏、水蒸气蒸馏、萃取、重结晶等。这些实验中会用到大量的玻璃仪器,有些是以前在无机实验中不曾接触过的,如:圆底烧瓶、三颈瓶、蒸馏头、克氏蒸馏头、直形冷凝管、球形冷凝管、尾接管、真空尾接管、温度计套管、二通阀、刺形分馏柱等。每次实验之前,主讲教师首先应使学生了解这些仪器装置的名称、基本用途、使用注意事项等,并对相应实验中仪器的组装顺序、方法等进行详细地讲解和示范,强调该基本操作的注意事项,如蒸馏中温度计的放置位置、整个装置要保持与大气相通等。实验过程中,我们还在主讲教师的基础上,配备了一名专职实验辅导教师,逐个检查实验装置的安装情况,指导学生进行规范化、美观化的操作。

4 培养环保意识和节约意识,实现绿色化教学

有机化学实验所用的试剂常常具有挥发性,实验过程中会产生大量的有毒物质形成“三废”,给环境和师生的身体健康造成影响,因此有必要对有机化学实验所造成的污染进行规范化地处理与防护,培养学生的环保意识和节约意识,倡导“绿色化学”的教学理念[4]。

我们在实验室中分类放置专门的回收瓶,用于回收实验所产生的废酸、废碱、固体反应产物、液体反应产物等,对于一些无毒、低毒的空试剂瓶,如无水乙醇等可回收用以配置溶液,并将有机实验中常用的玻璃仪器放置于一个塑料篮内,为每个篮子做好编号每组一套,每次实验之前由学生签字领取,实验结束后清洗干净上交,从而有效地降低了玻璃仪器的损耗率。

我们还借鉴其他院校的实践经验,尝试推行有机化学实验的微型化、半微型化和连续化[4],在选择和安排实验上注重前后实验的连续性,如先进行了乙酰苯胺的合成实验,合成的乙酰苯胺又可作为重结晶实验的粗物质进行提纯;在一些性质验证实验中以点滴板代替试管,减少试剂的滴加量,观察到现象即可;在一些合成制备实验中,使用微量或半微量玻璃仪器,减少药品用量,适当缩短反应时间,或是用无毒、低毒的反应物替代毒性较大的反应物来进行实验,既得到了反应产物,又降低了污染和消耗,实现了绿色化教学。

5 优化实验教学内容,引入多媒体技术

我院现有化学、应用化学、材料化学三个专业,其教学大纲和实验课时数各不相同,针对各个专业大纲的具体要求,结合实验教学过程中出现的一些问题,我们组织教师编写了适宜不同专业的有机化学实验大纲和教材,对原教材中的实验内容做了适当的调整和整合,压缩了验证性实验的课时数,增加了天然产物提取分离方面的研究性实验内容。例如我们开设了“菠菜中叶绿素的提取”和“辣椒中辣椒色素的提取”实验,并应用了纸色谱、柱色谱、薄层色谱、红外光谱等方法对提取物进行了分析鉴定;通过“茶叶中提取咖啡因”的实验,使学生学习掌握了索氏提取器的使用方法;在“桔皮中提取挥发油”的实验中,进一步练习了水蒸气蒸馏操作,并结合GC-MS测定了挥发油的成分,从而使学生在熟悉掌握基本操作技能的基础上,将有机化合物的提取、分离、提纯及波谱分析等联成一体,培养了学生分析解决实际问题的能力和科研能力,调动了学生学习的兴趣和积极性。

我们还在传统讲授实验的基础上,引入多媒体辅助教学技术,为实验室添置了多媒体设备,并将教师制作的有机化学实验多媒体课件上传到校园网上,学生可通过下载观看生动、形象的演示实验过程进行实验预习或课后温习,对于一些污染较大、毒性较强、实验条件有限的实验,更适宜用多媒体模拟实验来进行实验教学[4]。

6 建立合理的实验成绩考核评价体系

实验教学是对学生理论联系实际能力和动手能力的综合考察,因此实验成绩的考核标准应该全面、客观,要能反映出学生的真实水平。为此,我们建立了系统的量化考核评价体系[5],整个实验成绩由三部分组成,分别为:

(1)平时成绩(占20%)。

主要从学生平时的上课纪律、出勤状况、实验操作习惯、实验数据记录的真实性、实验预习和实验报告的书写情况、值日打扫卫生情况等几方面综合考察。

主讲教师每次实验开始之前要先考勤,查看有无旷课、迟到现象,并检查批阅实验预习报告,按优、良、中、合格、不合格五等给出实验预习成绩;实验过程中,采取逐个检查和随机抽查的方式查看学生操作是否规范正确,以及有无打闹、聊天、不动手、抄袭数据等态度不端现象;实验结束后,主讲教师要检查实验台面卫生情况,在实验数据记录本上签字确认方可,并及时批改实验报告。每个实验结束后,由主讲教师给出一个综合成绩,分为A(100分)、A-(95分)、B(90分)、B-(85分)、C(80分)、D(70分)、E(60分)几个档次,期末时取各次成绩的平均值为最终的平时成绩。

(2)实验技能操作成绩(占50%)。

每学期实验课结束后,安排一次实验操作技能考试,成绩分为四块,即:①实验预习(10分),以考试前检查预习报告的形式进行;②实验过程(50分),主要考核学生在实验过程中的动手能力、仪器安装是否正确美观、基本操作是否规范等,具体细化到实验的每个操作步骤;③实验结果(30分),主要考核实验原始数据有无涂改编造、实验结果的好坏、产率的高低、产品的质量、实验数据的处理以及实验报告的书写等;④实验态度(10分),主要考核学生对待实验的认真程度、仪器有无损坏、产品有无正确回收、实验室卫生状况等。

(3)实验笔试成绩(占30%)。

安排在每学期实验操作技能考试结束之后,总分100分,以闭卷答题的形式进行,内容包括本学期已做实验中所涉及到的相关理论知识、实验注意事项、部分实验装置图的绘制以及实验中出现的一些现象的解释等。

学期末,最终的有机化学实验成绩是由这三部分成绩折算得出的,这种考核方式调动了学生学习的积极性,取得了良好的教学效果。

7 结 语

实践教学在高校人才培养目标中占据着重要地位,实验教师和实验技术人员应该从实践中不断总结经验,努力探索适合我校实际的有机化学实验教学模式,在搞好实验教学的同时,培养学生的实验技能和综合素质,提高就业竞争力。

参考文献

[1]何熙璞,蒋林斌,赖刚.改革有机化学实验教学提高学生综合实验能力[J].广西民族大学学报:自然科学版,2007,13(3):130-132.

[2]舒燕,王晓丹,史春越,等.有机化学实验室的安全管理浅析[J].高校实验室工作研究,2010(2):82-83.

[3]王清廉,沈凤嘉.有机化学实验(第二版)[M].北京:高等教育出版社,1994.

[4]宁静恒,李和平.有机化学实验绿色化教学模式改革的初步研究[J].广东化工,2009,36(6):220-221.

有机化学实验教学思考 篇8

关键词:有机化学实验:教学中的问题,改进措施

《有机化学实验》是有机化学学科的重要组成部分, 也是化工、医药、生物、材料、环境等与化学密切相关专业的本科生必修的重要基础课。它是一门实践性很强的学科, 对培养学生的实验技能、动手观察能力以及科学创新能力都起着非常重要的作用, 同时也可以培养学生的实验素养[1], 养成良好实验习惯, 为以后专业训练打下坚实基础。

但是由于有机实验课是考查课, 不考试, 导致学生思想上不重视, 认为可以瞎混。实际上有机化学是以实验为基础的学科, 许多有机理论的产生都是以大量实验事实为基础的[2]。因此, 针对课程重要性与学生思想上的不重视这一特点, 我们对有机化学实验的教学过程进行了思考, 发现主要存在以下问题。并且针对这些问题提出了相应的改革措施。

1 有机化学实验教学中的主要问题

1.1 应试教育导致的偏见

传统的应试教育让学生将全部精力集中于升学考试, 把取得高学历视为教育的最高目标, 而忽略了上学是要学技术、长能力、学习如何谋生的。在这样的教育大背景下, 大部分的中学都砍掉了本来应该开设的实验课, 导致学生从中学起就养成了不动手只动眼的习惯。甚至是有些学生认为有机实验有毒, 会伤身体, 上课不肯动手。

1.2 陈旧的实验教学观让学生对实验课缺乏兴趣

我国传统的教育观是以理论为先导的, 在教育过程中过分注重演绎化的问题。具体到有机化学实验教学的过程中, 开设实验课之前, 学生已经学过相关的理论知识, 甚至是一些实验过程中的现象也已经有所了解[3]。这就阻碍了学生在化学实验过程中产生良好的情感体验, 不能积极参与其中。杨振宇教授曾对此有过精辟分析:“中国传统的教育是从已经了解了的、抽象的原则开始, 然后一步一步推演出来。这种方法可以使学生少走弯路, 使学生一步一步地、完完整整地把一门门学科学好。但是, 这样培养出来的学生‘胆子小’, 老师没讲过的不敢想, 老师没教过的不敢做。”

1.3 教学内容与教学方法跟不上时代发展

目前我国高校所使用的《有机化学实验》教材主要是由基本操作、性质实验和单步合成实验三部分组成。在实验教学中三部分相互分割, 这样学生操作精度不够、效率低, 也无法充分调动学生的积极性[4]。往往是前面练习过的基本操作, 到后面合成实验要用时, 学生已经忘记了。并且目前开设的多为基础性实验, 几乎没有与生产实践和社会生活紧密结合的开放性实验, 不仅限制了学生的创造性思维, 也让学生产生误解学这些没有用。

另外, 灌输式教学方法不仅存在于理论教学的过程中, 也存在于实验教学中。指导教师将每个实验细节完全交代清楚, 学生依赖心理增长使得学生忘记了要自己思考解决问题[5]。即使是很小的一个问题也要跑过来问老师怎么办, 而不是先自己思考或同学之间讨论解决。比如, 在制备1-溴丁烷的过程中有红棕色出现, 大多数同学的解决办法是重新做或者跑去问知道教师要怎么办。没有人会想这是什么原因造成的, 如果就这样继续下去会对结果有什么影响。

2 具体解决的办法

2.1 从新生入学开始强调实验的重要性

首先, 在新生入学的欢迎会上就要告诉他们好的实验素养以及出色的实验操作对于以后学习以及职业生涯的重要性。其次, 在平时教学及学习过程中让学生体验实验的魅力, 激发学生自主学习的动力。

2.2 改革目前的教学观

在传统的实验教学观中, 学生是知识的“接受者”, 实验是验证理论正确与否的手段, 教师只注重知识灌输, 强调实验结果, 忽略了对学生创新意识和实践能力的培养。这不仅阻碍了学生智力的积极参与, 同时也妨碍了学生创新能力和动手能力的培养。因此实验教学应该是:在讲授理论内容之前, 让学生在实验室先“试试看”, 由实验悟出原理。使实验成为探究新理论、新方法的实践过程, 再由学生带着自己悟出的原理进入教材。

另外, 在实验教学过程中, 教师应该鼓励学生发散思维, 勇于挑战权威, 敢于提出与经典方案不同的实验方法。爱因斯坦曾经说过:“想象力概括着世界上的一切, 推动着进步, 并且是知识进化的源泉。”在实验教学中, 教师通过深入浅出的讲解和恰到好处的点拨引发学生产生联想, 刺激学生的思维反应, 使他们产生创新的欲望。

2.3 改革教学内容和教学方法

2.3.1 调整教学内容

将以往教学内容重新进行组合, 以合成、制备实验为主, 将实验大纲中要求的基本操作融合到制备实验中进行反复训练, 用性质检测所制备产品的纯度。例如:在乙酸正丁酯的制备中, 以乙酸正丁酯的制备为主要目的, 同时练习分水器的使用、分液、萃取、干燥、蒸馏等一系列基本操作, 并用阿贝折射仪对所得产品进行纯度测定。这样不仅节约了实验所用学时数, 而且扩大了教学的信息量, 使实验内容充实、连贯, 提高了学生的实验兴趣。

2.3.2 适当开设与绿色化学相关的教学内容

绿色化学是一门新型交叉学科, 它要求充分利用资源, 真正实现零污染零排放, 在无毒原料、催化剂、溶剂等条件下, 获得环境友好的产物[6]。在实验教学过程中, 注意引入新理论, 使学生对其有一定认识。比如:将乙酸正丁酯制备过程中所用催化剂浓硫酸改成可回收的固体硫酸, 使学生对绿色化学概念有一个形象的认识。

2.4 建立实验成绩考评体系

有机化学实验课的考核在实验教学中占着重要一环, 也是检查教学效果、改革教学方法的重要手段, 同时能够巩固学生所学知识[7]。有的学生是为了成绩来做实验的, 课前不预习, 看一步做一步, 根本不知道下一步要干什么;也有的学生边做实验边写实验报告, 实验做完报告也写好了, 整个过程注意力就没在实验上。因此为了全面反映学生的实验综合能力以及公平、公正的原则, 我们建立了一套严格而科学的考核方法, 将实验成绩的考评分为三个部分。

2.4.1 平时成绩

这部分成绩占总成绩的45%, 主要包括:出勤、预习情况、实验态度、实验操作等, 每次满分100分。

2.4.2 实验结果成绩

这部分成绩占总成绩的10%, 教师根据具体实验结果情况进行打分。

2.4.3 实验报告成绩

这部分成绩占总成绩的45%, 教师根据实验报告书写情况进行打分。

2.5 改革教学方法

目前, 有机化学实验常用的教学模式是:实验前老师非常详尽的讲述实验目的、原理、装置、步骤、注意事项, 有时还写到黑板上。学生就按照老师讲的按部就班做就可以了, 这样学生就是一部复制机器, 没有自己的思想。我们认为, 有机实验教学应该采用启发和提问式教学相结合的方式, 教师的任务是引导启发学生自己思考这个实验应该怎么做, 怎样才能得到更好的实验效果。实验中教师来回巡视, 同学可以按照自己的想法操作, 如果出现问题教师即使纠正。

3 结语

高等院校有机化学实验教学是以培养学生的创新能力, 提高教学质量和学生的综合素质为目的的, 因此其教学改革:无论是教学手段、教学方法、教学内容, 还是教学体系、教学模式等, 与教学观念的更新都应该以此为中心。勇于面对挑战, 集思广益, 建立新型的适合学生发展需要的有机化学实验课程体系只有这样才能切实提高化学实验教学质量, 为国家的经济建设培养合格的高等技术应用型人才[8]。

参考文献

[1]李济澜.大学有机化学实验教学之我见[J].广东化工, 2012, 38 (14) :206-207.

[2]吴莉, 张富青, 傅晶, 等.建设有机化学实验教学新体系的思考[J].实验室科学, 2010, 13 (3) :17-18.

[3]陈玉华, 赵德建.关于有机化学实验教学改革的思考[J].常州技术师范学院学报, 2001, 7 (2) :51-55.

[4]班睿.有机化学实验教学中学生创新能力培养的探索[J].广州化工, 2010, 38 (10) :208-219.

[5]展军颜, 崔建国, 范建春, 等.有机化学实验教学方式的思考[J].广州化工, 2013, 41 (4) :208-211.

[6]王晓红, 郝臣.有机化学实验绿色化教学模式探讨[J].实验科学与技术, 2012, 10 (4) :85-131.

[7]尹彦冰, 苏国强.关于有机化学实验教学改革的探讨[J].高师理科学刊, 2007, 27 (1) :85-87.

有机实验 篇9

虽然微型有机化学实验有着常量有机化学实验无法相比的优势, 但也存在着明显的不足[2,3], 例如: (1) 仪器操作比较复杂。因为微型有机化学实验仪器规格较小, 因此在操作过程中使用起来不是很方便, 需要花费很多时间安装实验装置以及装置的固定等, 这是使用过程中常出现的问题。 (2) 实验现象不便观察。虽然微型有机化学实验能起到和常量有机化学实验相同的实验目的, 但是在具体操作过程中由于实验试剂用量相对较少, 仪器粘附等损耗相对于原料用量的比例较大, 使实验现象有时不明显, 要准确观察比较困难。此外, 微型合成实验由于试剂用量少, 产物量也相对较少, 甚至得不到产物, 对学生的自信心有一定的影响。 (3) 实验方法不符合实际要求:微型有机化学实验教材种类不多, 且很多合成实验仅仅是对常量实验作了按比例缩小试剂用量的改进, 导致学生实验效果不明显, 容易出现失败个案, 使微型有机化学实验的广泛应用受到了一定的限制。因此我们认为微型有机化学实验完全替代常量有机化学实验是不可取的, 只有扬长避短, 才能充分体现微型有机化学实验的优势, 才能使微型有机化学实验研究在实践中取得更有效的进展。我校材料与化学化工学院在微型化学实验教学研究工作起步早、基础实、推广应用成效显著, 已出版有微型化学实验、微型无机化学实验、微型有机化学实验等教材[4,5,6], 全国微型化学实验研究中心即设在材化学院, 在全国具有较高的知名度。在2010年我校规划的“全国师范类实验教学示范基地建设”中微型化学实验作为特色项目被重点列入。利用我院微型化学实验研究的有利条件, 把开放性探索创新性实践教学与微型有机化学实验相结合, 利用有限的实验场地, 将有机化学实验中的不安全因素降到最低程度, 同时也可较大程度地节省实验费用, 提升有机化学实验的开放度, 最大程度地满足学生创新性、探索性能力训练的愿望。要使微型有机化学实验与学生的探索性、创新性实践活动有机结合并顺利实施, 还需要在实验教学和实验管理方面建立一套切实可行的操作模式。本文对在实施开放性微型有机化学实验教学中的方法和体会作如下总结汇报。

一、开放性微型有机化学实验的教学指导思想

化学类专业的有机化学实验教学模式, 是在相关专业的有机化学实验教学大纲的指导下, 选用适用于本专业的的实验教材, 根据由易到难、由简单到复杂的操作技术等教学特点选取实验项目, 以循序渐近的教学方式对学生进行有机化学实验操作技能的训练。学生不能自主挑选实验项目, 也不能自主设计实验方法或增减实验步骤。在老师的指导下, 在符合科学性的前提下, 学生可以自主选题, 用微型有机化学实验技术对目标化合物的合成方法与步骤进行合理的设计和优化, 对实验数据和产物进行分析、验证, 最后撰写一篇模拟的科研小论文, 初步体验科研的一般过程。通过这一模式的教学, 学生的创新性思维与探究能力可以得到充分的发挥与强化, 自身的主观能动性也能够得到了充分的实现。

二、开放性微型有机化学实验的教学内容与操作流程

1. 框定大类, 分组选题。

指导老师根据微型有机化学实验的特点, 先框定几个化合物类别的实验项目, 如醇类、醚类、酯类和羧酸类等。框定实验项目类别的原则是, 目标产物尽可能为固体化合物或有比较高沸点的化合物, 以利体现微型有机化学实验教学的综合效果。学生自愿报名并合理调配进行分组, 按一个小组一个类别进行选题, 小组中的每个学生选取一个同类别但不同的目标化合物进行合成实验设计。在选取与确定目标化合物的过程中, 学生首先要初步查阅相关化合物类别的文献资料以作选题参考。

2. 查阅相关实验的常量操作方法的文献资料, 对备选方法进行可行性分析。

学生在老师指导下, 对所选目标化合物的合成方法进行文献检索、阅读与筛选。查阅所得的合成方法一般为工业合成法和实验室合成法, 合成的方法、所需的试剂及实验条件各不相同, 学生必须在已学的有机化学实验基础上, 根据自己掌握的理论知识和实践操作经验进行可行性分析与筛选, 确定2~3种可行的方法待指导老师审核。

3. 微型化实验方案的设计。

学生所选的实验方法在得到指导老师的审核批准后, 对已选方法进行微型化实验方案设计、实验条件优化方案设计等, 并经老师指导修改和完善后, 进入实验准备阶段。

4. 实验前的准备。

以实验类别小组为单位填写申领/申购实验试剂、实验仪器/设备表格, 交给学院实验中心进行审批与备货。在此期间, 若遇试剂采购有困难, 实验中心应及时反馈, 学生再作相应的实验方案与实验试剂的调整。

5. 实验过程。

实验试剂及仪器设备到位后, 在实验室开放的时间里进入实验室进行实验。对不同的微型实验方法进行对照实验、条件优化实验等, 仔细观察实验现象, 详细记录实验数据, 在老师的指导下对原设计方案中的一些不合理的步骤进行适当的修改或完善, 对各步骤所获的产物进行常规的熔、沸点表征。实验过程中, 严格遵守实验室规则和有机化学实验操作规程, 虚心接受指导老师的指导和实验中心管理人员的管理。

6. 实验的后期工作。

在完成整个实验过程后, 对获取的实验数据进行整理与补充, 并撰写一篇2000字以上的实验小论文, 汇编成册。

7. 成绩的评价与推优。

以小组为单位评选, 评选依据是资料查阅和方案制定的质量、实验工作量、实验数据的质量以及实验小论文写作情况, 评选出30%左右的学生给予优秀成绩, 报送学院存档。

三、开放性微型有机化学实验教学中指导老师的作用

开放性微型有机化学实验教学, 从学生选题、查阅资料、筛选方法、制定实验方案, 以及实验方案的实施和撰写论文等整个过程中, 指导老师都起着关键的作用。因此指导老师所承受的工作强度是与常规的实验教学不可比的。指导老师必须花费大量的时间和精力全身心地投入, 以期达到开放性实验教学的目的。

四、开放性微型有机化学实验教学中学生的素质与教学效果

微型有机化学实验的特点是仪器小、试剂量少、实验现象不明显等, 学生的素质会直接影响开放性实验的教学效果。选修开放性实验的学生大部分是本着提高自身实验素质、发挥主观能动性、加强自主创新能力的目的而来, 这些学生具有认真主动、严谨细致的优良素质, 学习能力也比较强, 往往会正面体现微型有机化学实验的教学效果。也有少部分学生则是因学分而选, 在实际的教学过程中显得比较被动, 可能会造成负面的教学效果。这些学生的选修会大大增加指导老师的指导工作量。因此在开放性微型有机化学实验的教学中, 对报名选修的学生应进行筛选, 以达到良好的教学效果。

五、开放性微型有机化学实验教学中实验室的管理

在开放性微型有机化学实验教学工作的整个过程中, 除了教学指导老师外, 还必须有实验中心管理人员的积极参与和全程配合, 从试剂、仪器设备的采供, 到实验室的日常管理和仪器维护, 均需相关实验员老师和实验室管理人员的全程参与和管理。实验室管理人员的积极配合是保证开放性实验教学顺利进行的有力保障。

开放性微型有机化学实验的开设, 有效地解决了有机化学实验室向学生开放可能带来的实验的安全性、实验场地及实验资金不足等问题。通过开放性微型有机化学实验的实践训练, 学生的创新能力和综合设计能力得到了很好的训炼, 环保意识也得到了进一步的加强。许多学生对科研工作因不了解而有所畏惧, 通过开放性微型有机化学实验, 实际体验了科研的一般过程, 对科研有了新的认识和理解, 有的甚至设定了考研的目标。微型实验小论文作为成果汇编成册后印发给了参加选修的学生留作记念, 更带动了其他学生对微型有机化学实验的兴趣。开放性实验课程的开设使教学改革达到了新的高度。

参考文献

[1]廖永卫, 赵德山.微型化学实验与有机化学实验改革[J].医学教育, 1995, (10) :20-22.

[2]佟玲.浅谈微型有机化学实验教学[J].内蒙古民族大学学报, 2009, 15 (4) :51-52.

[3]朱少萍, 王丽华, 郝林祥, 赵波.微型有机化学实验的可行性研究[J].高师理科学刊, 2012, 32 (1) :88-90.

[4]周宁怀, 宋学梓.微型化学实验[M].杭州:浙江科学技术出版社, 1992.

[5]周宁怀, 王德琳.微型有机化学实验[M].北京:科学出版社, 1999.

化学有机实验的八项注意 篇10

一、注意加热方式

有机实验往往需要加热, 而不同的实验其加热方式可能不一样。 (1) 酒精灯加热。酒精灯的火焰温度一般在400℃~500℃, 所以需要温度不太高的实验都可用酒精灯加热。教材中用酒精灯加热的有机实验是:“乙烯的制备实验”“乙酸乙酯的制取实验”“蒸馏石油实验”和“石蜡的催化裂化实验”。 (2) 酒精喷灯加热。酒精喷灯的火焰温度比酒精灯的火焰温度要高得多, 所以需要较高温度的有机实验可采用酒精喷灯加热。教材中用酒精喷灯加热的有机实验是:“煤的干馏实验”。 (3) 水浴加热。水浴加热的温度不超过100℃。教材中用水浴加热的有机实验有:“银镜实验 (包括醛类、糖类等的所有的银镜实验) ”“硝基苯的制取实验 (水浴温度为6 0℃) ”“酚醛树脂的制取实验 (沸水浴) ”“乙酸乙酯的水解实验 (水浴温度为70℃~80℃) ”和“糖类 (包括二糖、淀粉和纤维素等) 水解实验 (热水浴) ”。 (4) 用温度计测温的有机实验有:“硝基苯的制取实验”“乙酸乙酯的制取实验” (以上两个实验中的温度计水银球都是插在反应液外的水浴液中, 测定水浴的温度) 、“乙烯的实验室制取实验” (温度计水银球插入反应液中, 测定反应液的温度) 和“石油的蒸馏实验” (温度计水银球应插在烧瓶支管口处, 测定馏出物的温度) 。

二、注意催化剂的使用

(1) 硫酸做催化剂的实验有:“乙烯的制取实验”“硝基苯的制取实验”“乙酸乙酯的制取实验”“纤维素硝酸酯的制取实验”“糖类 (包括二糖、淀粉和纤维素) 水解实验”和“乙酸乙酯的水解实验”。其中前四个实验的催化剂为浓硫酸, 后两个实验的催化剂为稀硫酸, 其中最后一个实验也可以用氢氧化钠溶液做催化剂。 (2) 铁做催化剂的实验有:溴苯的制取实验 (实际上起催化作用的是溴与铁反应后生成的溴化铁) 。 (3) 氧化铝做催化剂的实验有:石蜡的催化裂化实验。

三、注意反应物的量

有机实验要注意严格控制反应物的量及各反应物的比例, 如“乙烯的制备实验”必须注意乙醇和浓硫酸的比例为1比3, 且需要的量不要太多, 否则反应物升温太慢, 副反应较多, 从而影响了乙烯的产率。

四、注意冷却

有机实验中的反应物和产物多为挥发性的有害物质, 所以必须注意对挥发出的反应物和产物进行冷却。 (1) 需要冷水 (用冷凝管盛装) 冷却的实验:“蒸馏水的制取实验”和“石油的蒸馏实验”。 (2) 用空气冷却 (用长玻璃管连接反应装置) 的实验:“硝基苯的制取实验”“酚醛树脂的制取实验”“乙酸乙酯的制取实验”“石蜡的催化裂化实验”和“溴苯的制取实验”。这些实验需要冷却的目的是减少反应物或生成物的挥发, 既保证了实验的顺利进行, 又减少了这些挥发物对人的危害和对环境的污染。

五、注意除杂

有机物的实验往往副反应较多, 导致产物中的杂质也多, 为了保证产物的纯净, 必须注意对产物进行净化除杂。如“乙烯的制备实验”中乙烯中常含有二氧化碳和二氧化硫等杂质气体, 可将这种混合气体通入到浓碱液中除去酸性气体;再如“溴苯的制备实验”和“硝基苯的制备实验”, 产物溴苯和硝基苯中分别含有溴和二氧化氮, 因此, 产物可用浓碱液洗涤。

六、注意搅拌

注意不断搅拌也是有机实验的一个注意条件。如“浓硫酸使蔗糖脱水实验” (也称“黑面包”实验) (目的是使浓硫酸与蔗糖迅速混合, 在短时间内急剧反应, 以便反应放出的气体和大量的热使蔗糖炭化生成的炭等固体物质快速膨胀) 、“乙烯制备实验”中醇酸混合液的配制。

七、注意使用沸石 (防止暴沸)

需要使用沸石的有机实验:实验室中制取乙烯的实验、石油蒸馏实验。

八、注意尾气的处理

论有机化学实验教学改革与探索 篇11

关键词:有机化学;实验教学;改革

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 16-0103-01

有机化学是一门试验性很强的学科,化学实验在教学中占有很重要的地位,有机化学对培养学生的动手能力、观察能力、思维能力和研究能力都很大的帮助。一方面有机化学试验能够帮助学生掌握化学试验的基本方法,另一方面还能更好的让学生理解教学的内容,培养出理论与实际相结合的工作方式。

但是在现行的有机化学试验中,存在着学生缺乏对实验的兴趣和主动性,对于实验只是敷衍了事,对于这种不利的现象,有机化学实验教学的改革势在必行。

一、有机化学实验教学存在的问题

(一)化学实验课程内容设置不合理

在有机化学的实验当中,一般实验课内容包括三个部分:一是基本操作;二是有机化合物试验;三是有机结合试验。这三个部分处理基本操作以外,另外两项都是验证性试验,也就是强调实验基本技能的训练,缺乏创新性,激发不起学生对于实验的兴趣。从而学生对于试验的能力无法得到提高。

(二)实验教学的方法比较单一

一直以来,有机化学实验课都被误认为是理论课的附属,所以无论是老师还是学生对于实验课在思想上就比较轻视,通常都是在教师的“指导下”进行的试验,学生在实验时按照书本的方式一一进行试验,这样以来,完全的抑制了学生对于实验的创新,虽然学生能够对于基本技能扎实稳练,但是对于综合能力欠缺,很少能够做到高素质创新的人才。这样的方法调动不了学生的积极性,致使有的学生虽然学会了理论,但是实践却不合格,甚至有的学生在试验中竟然抄袭实验报告。

(三)试验的条件比较落后,试验时多人同组进行试验,影响了学生的积极性

二、有机化学实验教学内容的改革

针对这样的问题,有机化学的试验应针对其情况做到改革,调动学生的积极性,培养出更加优秀的人才。

(一)对实验内容的调整,改善实验课效果

结合各个专业的特点,对实验的内容进行一套合理的改变,试验的内容可以分为三个方面:一是验证性试验,二是综合性试验,三是设计性试验。在验证性试验时仍然加强学生对于基础技能的掌握;综合性试验能够提高学生对于综合能力的提升;设计性试验时,留给学生一个课题,让学生根据以往所学,可以通过查阅资料,自行设计方案,有学生独立完成试验。其主要目的就是在于培养学生的技能,提高他们的综合水平,激发学生主动、创新的意识。

(二)改善试验教学方法,培养创新意识。

1.对教师的备课工作进行加强,进行统一备课

有机化学实验的指导老师进行统一备课,并预备试验,对实验的环节进行分析、研究,对学生在实验中出现的问题进行解析,并提出相关的解决方案。指导教师的统一备课,规范了对学生的要求,也提高了教师对有机化学实验的重视。

2.对实验进行演示和指导,保证规范性

有的试验会出现复杂的情况,也有的会出现不安全的隐患,教师加强在课堂上的演示和对学生的知道,能够保证学生基本操作的规范性和安全性,通过教师的演示,学生观察教师的操作,提高自己对操作试验的能力。

3.培养学生的学习兴趣和创新思维能力

“兴趣是最好的老师”学生只有对实验产生兴趣,才能够主动的、全神贯注的去试验,只有学生产生兴趣,才敢于创新。要想使学生产生兴趣,就需要调动他们的积极性,改变以前老师讲,学生做的方式。在实验进行前,老师可以随机选取几名同学进行配合自己进行试验,并对学生提出的见解给予充分的肯定,培养起钻研的精神和创新思维能力。

4.注重学生的能力和素质培养

在实验课进行前,要求学生做到预习,了解试验的目的和试验的操作步骤;在实验开始时,提出相关的问题,引导学生积极思考,并针对该问题对实验有可能出现的状况做出推测,提高学生积极性;在试验结束后,要求学生做一份总结,加强学生对于实验的印象。

三、有机化学实验硬件设施的改善

有机化学实验的原料、试验产物通常都是属于易燃、易爆或者带有腐蚀性或毒性的化学产品,这就需要对实验室提出更高的要求。

有机化学实验的过程中产生的气体对人的身体都是有所伤害的,所以,实验室中良好的通风条件极其重要,必须要保证气体能够尽快的排除实验室内,气体在实验室内的时间越长,对人的伤害就越大。在试验楼内还应具有安全快捷的逃生通道,在有机实验进行时,应把所有门打开,这样就方便在试验意外发生时所有人能够迅速离开现场,保证人员的安全。

四、注重环保观念

有机实验的残余物以及废渣不仅对人造成伤害,对环境的污染也造成了很大的影响。因此,提倡绿色化试验,尽量避免毒性大、污染性大的试验,采用微型化试验。微型化试验就是用少量的试剂来获取化学信息,微型化试验能够节约经费开支、缩短试验时间、安全可靠且对环境污染的伤害较小,微型化学实验不仅能够开阔学生的视野,还能够把学生从常规实验的模式中带出来,进一步发挥学生的创新能力。

五、结束语

有机化学实验是一门操作性比较强的学科,不仅要求学生掌握化学实验的基本操作,而且还能培养学生实事求是的科学作风。改革原有的有机化学试验教学,不仅增强学生对于能力的提升,也增强了社会对于教育的重视度,只有通过改革,才能够为社会增添更多的人才。

参考文献:

[1]雷宏,赵颖俊,吾国强.有机化学实验教学的改革与探索[J].改革与创新,2011,2(213).

[2]刘志勇,肖芙蓉,鲁健江,顾承志.有机化学实验教学的改革与探索[J].广东化工,2008,4(4).

浅谈有机化学实验教学 篇12

一、实验教学内容和教学手段的改革

(一) 实验教学内容

现今, 大多数实验是验证性实验, 即已知实验结果的情况下, 对实验本身的一种验证, 这样的实验有利亦有弊:利在于它可以加深学生对所学内容的理解;而弊端在于, 有小部分学生会因为知道结果后, 不进行实验操作, 事后编造实验结果以求蒙混过关, 这样不仅没有达到预期目的, 还使学生形成了不良的学习风气。而且验证性实验在给定实验方法、实验过程、实验材料的情况下, 使得实验缺少了一定的创造性。

我们可以在验证性实验的基础上, 拓展实验内容, 增加设计性实验, 给学生安排一个实验题目, 让学生结合所学知识, 查找相关文献, 自己设计实验方法、实验仪器、实验原理等, 经教师检查, 若实验方案可行, 便提供所需实验仪器、设备。或者在原有实验基础上, 让学生自己设计另一种实验方法, 然后教师提供实验器材, 学生在安全可行的情况下对自己的方案进行验证。这样可以激发学生对实验的兴趣, 锻炼学生分析问题和解决问题的能力, 从而达到对学生创新意识和能力的培养。

(二) 实验教学手段

随着科技发展, 网络与多媒体成为教学过程当中不可或缺的一部分。多媒体教学替代传统的板书教学 (除个别情况需要板书外) , 节省了上课板书的时间, 大大地提高了教学质量与效率。尤其在化学实验这一方面, 对于一些易燃易爆的实验, 或者一些存在安全不定因素的实验, 课堂中不方便操作, 但是又要让学生从感官上有认知, 可以通过一些实验短片, 让学生了解到这样的实验是怎么操作的, 操作过程有哪些需要注意的地方。这样不仅可以让学生直观地了解了实验步骤、实验原理等, 还可以保证实验操作的安全性、规范性和科学性。

多媒体教学还可以使用各种图片、FLASH等刺激学生感官神经, 引起学生注意, 激发学生兴趣。传统教学很容易让学生感觉到乏味, 视觉疲劳, 而且单单是文字的叙述不足以让学生能够理解透彻。利用多媒体教学手段演示实验现象, 可以丰富学生思维, 优化实验教学过程, 从而达到教学目的。

也可以让学生体验一下当老师的感觉, 让学生准备下次实验的内容, 自己查阅相关资料, 做成PPT, 在下次实验课时为其他学生讲解, 老师则从旁指导点评。在整个过程中, 学生便可以不断完善巩固自己的知识, 还可以锻炼自己的胆量, 丰富自己的经验。

还可以设置一个公共邮箱, 让学生把在实验过程中遇到的问题发到这个公共邮箱中, 由老师或者其他学生给予作答。教师还可通过这个邮箱布置下次实验的内容, 学生下载后可以提前预习实验内容, 以便实验时能够安全、规范地操作。

二、实验方式的改革

有机化学实验对学生的动手能力和综合素质要求很高, 但由于学生来自不同地区, 教育水平不一, 有些地区为了提高升学率, 理论课占用了大量的时间, 很多学校在高中都没开实验课, 学生自己动手做实验的机会很少, 因此他们认为实验不重要, 认为实验课只是理论课的附属品, 没把实验可当作一门课程来认真对待。为了调动学生积极性, 提高学生对实验的兴趣, 我们在教学中要不断地改进教学方法。首先, 加强实验前的预习, 让学生都能充分了解实验的目的、反应原理、实验步骤等, 让他们自己根据实验内容提出问题, 带着问题来做实验, 并通过实验来找出问题的答案, 这样既能提高学生的实验技能, 又能调动学生的积极性, 加强其独立思考问题的能力。其次, 加强实验指导工作, 要注意培养学生的动手能力, 观察学生的每一个操作, 及时纠正其不规范的实验操作, 并有针对性地提出问题, 让他们找出答案, 增加学生的印象, 增强学生做实验的兴趣。第三, 实施开放型实验教学。传统型实验教学模式是一种“大锅饭”式的教学模式, 其缺陷是: (1) 实验课时限定, 学生的实践能力有较大差异, 不能做到因材施教; (2) 仪器设备数量的限制, 往往两人或多人一组, 学生没有充分操作机会, 个别学生逐渐养成依赖心理, 变成了看别人操作; (3) 由于教学安排相对集中, 实验班级多, 往往会造成仪器设备在一定时间内, 长时间超负荷运转, 得不到正常的休整及维护, 而在其余时段的仪器设备闲置, 又得不到充分利用; (4) 由于班级的增多, 工作时间的限制, 往往造成排课时间的冲突。

而开放型实验教学能解决以上问题。原因有三: (1) 实验室开放有利于学生充分利用实验室的设备资源进行实践活动, 可以激发学生的主观能动性, 调动学生积极参与实践活动, 在实验和创作的过程中提高分析问题、解决问题的能力, 培养创新意识和创新能力; (2) 开放实验室, 为学生提供了一个发挥个人潜能的环境, 以及选择、创造、表现和提高的机会, 以适应不同水平和能力学生的个性要求, 从而使他们的学习由被动转为主动; (3) 开放实验室可以为学生提供更多的自主实验的机会。同时, 开放型实验室可以鼓励学生参与科研活动, 培养综合能力。 (1)

但开放型实验也存在着一系列的问题, 主要表现在以下几个方面。

1.实验指导力量严重不足。

2.实验室仪器设备损坏增多, 增加了设备维护的难度和工作量。

3.开放实验室的经费不足。

4.开放实验室的超额工作量如何付酬也是一个亟待解决的问题。 (2)

而这些问题都需要我们在日后的实验教学中多加注意, 着手解决。

注释

11 陈宁宁, 林善法, 郑育华.开放实验室的建设和管理[C].实验室研究与探索, 2004 (23) :7.

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