有機化學(xué)實驗?zāi)Ｊ礁母镎撐摹补?篇〕第1篇：開放性有機化學(xué)實驗教學(xué)的微型實驗形式大學(xué)本科化學(xué)類專業(yè)的有機化學(xué)實驗教學(xué)經(jīng)過是一個循序漸進的教與學(xué)的經(jīng)過。通過學(xué)習(xí)與理論訓(xùn)練，學(xué)生能夠把握基本的有機化學(xué)實驗原理和操作技能，培養(yǎng)對有機化學(xué)實驗的濃烈厚重興趣。由于基礎(chǔ)有機化學(xué)實驗的教學(xué)方法的局限性，學(xué)生在把握了基本的實驗技能后，希望有時機親身參與一些有機化合物合成方法的設(shè)計與施行。學(xué)生通過主觀能動的科研理論活動，有效地訓(xùn)練與發(fā)展創(chuàng)新性思維，充足地鍛煉與提升個人能力與科學(xué)素質(zhì)，同時也能夠積累一定的科研經(jīng)歷體驗，為進入研究生階段進修或進入社會就業(yè)積累資本。因而開放性有機化學(xué)實驗課程的設(shè)置是水到渠成的結(jié)果。然而有機化學(xué)實驗室向?qū)W生開放，最大的難題是實驗室的安全性問題，其次是實驗室場地的問題。另外開放性有機化學(xué)實驗所需試劑和實驗儀器與設(shè)備種類較多，實驗經(jīng)費不足的矛盾也不容忽視。微型有機化學(xué)實驗法是一項具有專業(yè)特色的教學(xué)方法，它是在綠色化學(xué)思想指點下創(chuàng)新性地利用微型化儀器和裝配〔慣例實驗的10%～1%〕和極少量的試劑〔慣例實驗的幾特別之一至千分之一〕進行化學(xué)實驗的一種方法，做為綠色化學(xué)的一項技術(shù)和方法，是21化學(xué)工作者應(yīng)該了解并把握的一種方法[1]。微型有機化學(xué)實驗法具如下優(yōu)點：①實驗試劑的量的減少，可大大節(jié)約實驗操作時間，使實驗室在有限的學(xué)時中能布置更多的實驗；實驗儀器的微型化，使實驗時所占用的空間大大減小，緩和了本來擁擠的實驗室空間，提升了實驗教學(xué)效率和效果。②實驗試劑用量的減少，從源頭上減少了浪費，降低了對環(huán)境的污染和三廢排放；實驗時間的縮短減少了實驗經(jīng)過中的水電能源消耗；實驗的微型化也降低了對實驗設(shè)備的要求。③微型化實驗減少了易燃易爆試劑藥品的用量，降低了有機化學(xué)實驗的危險性，使操作更安全。④微型化實驗?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的興趣，加強探究積極性，實驗藥品用量的減少使學(xué)生愈加留意實驗中的現(xiàn)象，操作經(jīng)過中愈加小心慎重，對每一經(jīng)過的跟蹤和處理愈加認(rèn)真，培養(yǎng)了規(guī)范、細(xì)致的操作習(xí)慣，提升了學(xué)生的實驗動手能力和觀察能力；同時也樹立了大學(xué)生的環(huán)保意識、公民意識，提升了學(xué)生的社會責(zé)任感。固然微型有機化學(xué)實驗有著常量有機化學(xué)實驗無法相比的優(yōu)勢，但也存在著明顯的不足[2-3]，例如：①儀器操作比較復(fù)雜。由于微型有機化學(xué)實驗儀器規(guī)格較小，因而在操作經(jīng)過中使用起來不是很方便，需要花費許多時間安裝實驗裝配以及裝配的固定等，這是使用經(jīng)過中常出現(xiàn)的問題。②實驗現(xiàn)象不便觀察。固然微型有機化學(xué)實驗?zāi)芷鸬胶统Ａ坑袡C化學(xué)實驗一樣的實驗?zāi)康?，但是在詳?xì)操作經(jīng)過中由于實驗試劑用量相對較少，儀器粘附等損耗相對于原料用量的比例較大，使實驗現(xiàn)象有時不明顯，要精確觀察比較困難。除此之外，微型合成實驗由于試劑用量少，產(chǎn)品量也相對較少，以至得不到產(chǎn)品，對學(xué)生的自負(fù)心有一定的影響。③實驗方法不符合實際要求：微型有機化學(xué)實驗教學(xué)資料種類不多，且許多合成實驗僅僅僅是對常量實驗作了按比例縮小試劑用量的改良，導(dǎo)致學(xué)生實驗效果不明顯，容易出現(xiàn)失敗個案，使微型有機化學(xué)實驗的廣泛應(yīng)用遭到了一定的限制。因而我們以為微型有機化學(xué)實驗完全替代常量有機化學(xué)實驗是不可取的，只要揚長避短，能力充足具體表現(xiàn)出微型有機化學(xué)實驗的優(yōu)勢，能力使微型有機化學(xué)實驗研究在理論中獲得更有效的進展。我校材料與化學(xué)化工學(xué)院在微型化學(xué)實驗教學(xué)研究工作起步早、基礎(chǔ)實、推廣應(yīng)用成效顯著，已出版有微型化學(xué)實驗、微型無機化學(xué)實驗、微型有機化學(xué)實驗等教學(xué)資料[4-6]，全國微型化學(xué)實驗研究中心即設(shè)在材化學(xué)院，在全國具有較高的著名度。在2010年我校規(guī)劃的“全國師范類實驗教學(xué)示范基地建設(shè)〞中微型化學(xué)實驗作為特色項目被重點列入。利用我院微型化學(xué)實驗研究的有利條件，把開放性探尋求索創(chuàng)新性理論教學(xué)與微型有機化學(xué)實驗相結(jié)合，利用有限的實驗場地，將有機化學(xué)實驗中的不安全因素降到最低水平，同時可以較大水平地節(jié)省實驗費用，提升有機化學(xué)實驗的開放度，最大水平地知足學(xué)生創(chuàng)新性、探尋求索性能力訓(xùn)練的愿望。要使微型有機化學(xué)實驗與學(xué)生的探尋求索性、創(chuàng)新性理論活動有機結(jié)合并順利施行，還需要在實驗教學(xué)和實驗管理方面建立一套切實可行的操作形式。本文對在施行開放性微型有機化學(xué)實驗教學(xué)中的方法和領(lǐng)會作如下總結(jié)匯報。一、開放性微型有機化學(xué)實驗的教學(xué)指點思想化學(xué)類專業(yè)的有機化學(xué)實驗教學(xué)形式，是在相關(guān)專業(yè)的有機化學(xué)實驗教學(xué)大綱的指點下，選用適用于本專業(yè)的的實驗教學(xué)資料，根據(jù)由易到難、由簡單到復(fù)雜的操作技術(shù)等教學(xué)特點選取實驗項目，以循序漸近的教學(xué)方式對學(xué)生進行有機化學(xué)實驗操作技能的訓(xùn)練。學(xué)生不能自立挑選實驗項目，也不能自立設(shè)計實驗方法或增減實驗步驟。在教師的指點下，在符合科學(xué)性的前提下，學(xué)生能夠自立選題，用微型有機化學(xué)實驗技術(shù)對目的化合物的合成方法與步驟進行合理的設(shè)計和優(yōu)化，對實驗數(shù)據(jù)和產(chǎn)品進行分析、驗證，最后撰寫一篇模仿的科研小論文，初步體驗科研的一般經(jīng)過。通過這一形式的教學(xué)，學(xué)生的創(chuàng)新性思維與探究能力能夠得到充足的發(fā)揮與強化，本身的主觀能動性也能夠得到了充足的實現(xiàn)。二、開放性微型有機化學(xué)實驗的教學(xué)內(nèi)容與操作流程1.框定大類，分組選題。指點教師根據(jù)微型有機化學(xué)實驗的特點，先框定幾個化合物類其余實驗項目，如醇類、醚類、酯類和羧酸類等?？蚨▽嶒烅椖款惼溆嘣瓌t是，目的產(chǎn)品盡可能為固體化合物或有比較高沸點的化合物，以利具體表現(xiàn)出微型有機化學(xué)實驗教學(xué)的綜合效果。學(xué)生自愿報名并合理調(diào)配進行分組，按一個小組一個類別進行選題，小組中的每個學(xué)生選取一個同類別但不同的目的化合物進行合成實驗設(shè)計。在選取與確定目的化合物的經(jīng)過中，學(xué)生首先要初步查閱相關(guān)化合物類其余文獻資料以作選題參考。2.查閱相關(guān)實驗的常量操作方法的文獻資料，對備選方法進行可行性分析。學(xué)生在教師指點下，對所選目的化合物的合成方法進行文獻檢索、閱讀與挑選。查閱所得的合成方法一般為工業(yè)合成法和實驗室合成法，合成的方法、所需的試劑及實驗條件各不一樣，學(xué)生必需在已學(xué)的有機化學(xué)實驗基礎(chǔ)上，根據(jù)自己把握的理論知識和理論操作經(jīng)歷體驗進行可行性分析與挑選，確定2～3種可行的方法待指點教師審核。3.微型化實驗方案的設(shè)計。學(xué)生所選的實驗方法在得到指點教師的審核批準(zhǔn)后，對已選方法進行微型化實驗方案設(shè)計、實驗條件優(yōu)化方案設(shè)計等，并經(jīng)教師指點修改和完善后，進入實驗預(yù)備階段。4.實驗前的預(yù)備。以實驗類別小組為單位填寫申領(lǐng)/申購實驗試劑、實驗儀器/設(shè)備表格，交給學(xué)院實驗中心進行審批與備貨。在這里期間，若遇試劑采購有困難，實驗中心應(yīng)及時反應(yīng)，學(xué)生再作相應(yīng)的實驗方案與實驗試劑的調(diào)整。5.實驗經(jīng)過。實驗試劑及儀器設(shè)備到位后，在實驗室開放的時間里進入實驗室進行實驗。對不同的微型實驗方法進行對照實驗、條件優(yōu)化實驗等，細(xì)心觀察實驗現(xiàn)象，具體記錄實驗數(shù)據(jù)，在教師的指點下對原設(shè)計方案中的一些不合理的步驟進行適當(dāng)?shù)男薷幕蛲晟?，對各步驟所獲的產(chǎn)品進行慣例的熔、沸點表征。實驗經(jīng)過中，嚴(yán)格遵照實驗室規(guī)則和有機化學(xué)實驗操作規(guī)程，虛心承受指點教師的指點和實驗中心管理人員的管理。6.實驗的后期工作。在完成整個實驗經(jīng)過后，對獲取的實驗數(shù)據(jù)進行整理與補充，并撰寫一篇2000字以上的實驗小論文，匯編成冊。7.成就的評價與推優(yōu)。以小組為單位評選，評選根據(jù)是資料查閱和方案制訂的質(zhì)量、實驗工作量、實驗數(shù)據(jù)的質(zhì)量以及實驗小論文情況，評選出30%左右的學(xué)生給予優(yōu)秀成就，報送學(xué)院存檔。三、開放性微型有機化學(xué)實驗教學(xué)中指點教師的作用開放性微型有機化學(xué)實驗教學(xué)，從學(xué)生選題、查閱資料、挑選方法、制訂實驗方案，以及實驗方案的施行和撰寫論文等整個經(jīng)過中，指點教師都起著關(guān)鍵的作用。因而指點教師所蒙受的工作強度是與慣例的實驗教學(xué)不可比的。指點教師必需花費大量的時間和精神全身心地投入，以期到達(dá)開放性實驗教學(xué)的目的。四、開放性微型有機化學(xué)實驗教學(xué)中學(xué)生的素質(zhì)與教學(xué)效果微型有機化學(xué)實驗的特點是儀器小、試劑量少、實驗現(xiàn)象不明顯等，學(xué)生的素質(zhì)會直接影響開放性實驗的教學(xué)效果。選修開放性實驗的學(xué)生大部分是本著提升本身實驗素質(zhì)、發(fā)揮主觀能動性、加強自立創(chuàng)新能力的目的而來，這些學(xué)生具有認(rèn)真自動、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的優(yōu)良素質(zhì)，學(xué)習(xí)能力也比較強，往往會正面具體表現(xiàn)出微型有機化學(xué)實驗的教學(xué)效果。也有少部分學(xué)生則是因?qū)W分而選，在實際的教學(xué)經(jīng)過中顯得比較被動，可能會造成負(fù)面的教學(xué)效果。這些學(xué)生的選修會大大增長指點教師的指點工作量。因而在開放性微型有機化學(xué)實驗的教學(xué)中，對報名選修的學(xué)生應(yīng)進行挑選，以到達(dá)良好的教學(xué)效果。五、開放性微型有機化學(xué)實驗教學(xué)中實驗室的管理在開放性微型有機化學(xué)實驗教學(xué)工作的整個經(jīng)過中，除了教學(xué)指點教師外，還必需有實驗中心管理人員的積極參與和全程配合，從試劑、儀器設(shè)備的采供，到實驗室的日常管理和儀器維護，均需相關(guān)實驗員教師和實驗室管理人員的全程參與和管理。實驗室管理人員的積極配合是保證開放性實驗教學(xué)順利進行的有力保障。開放性微型有機化學(xué)實驗的開設(shè)，有效地解決了有機化學(xué)實驗室向?qū)W生開放可能帶來的實驗的安全性、實驗場地及實驗資金不足等問題。通過開放性微型有機化學(xué)實驗的理論訓(xùn)練，學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合設(shè)計能力得到了很好的訓(xùn)煉，環(huán)保意識也得到了進一步的加強。很多學(xué)生對科研工作因不了解而有所畏懼，通過開放性微型有機化學(xué)實驗，實際體驗了科研的一般經(jīng)過，對科研有了新的認(rèn)識和理解，有的以至設(shè)定了考研的目的。微型實驗小論文作為結(jié)果匯編成冊后印發(fā)給了加入選修的學(xué)生留作記念，更帶動了其他學(xué)生對微型有機化學(xué)實驗的興趣。開放性實驗課程的開設(shè)使教學(xué)改革到達(dá)了新的高度。第2篇：基礎(chǔ)有機化學(xué)實驗教學(xué)改革基礎(chǔ)有機化學(xué)實驗是一門實驗性很強的基礎(chǔ)學(xué)科，對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)起到了非常主要的作用。安徽師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院特別看重化學(xué)實驗教學(xué)改革，不斷優(yōu)化化學(xué)實驗內(nèi)容，調(diào)整教學(xué)方法，努力探尋求索在實驗經(jīng)過中提升學(xué)生的動手技能和創(chuàng)新能力，把對學(xué)生能力的培養(yǎng)貫穿于實驗教學(xué)的每一個環(huán)節(jié)?；A(chǔ)有機化學(xué)實驗教學(xué)改革正逐步走向完善。一、當(dāng)前安徽師范大學(xué)基礎(chǔ)有機化學(xué)實驗教學(xué)狀態(tài)1.強化學(xué)生課前預(yù)習(xí)，不打無預(yù)備之仗。實驗前預(yù)習(xí)是做好化學(xué)實驗的前提條件之一，實驗前預(yù)習(xí)包含認(rèn)真閱讀實驗教學(xué)資料、把握實驗原理、把握實驗操作步驟、了解所用到的實驗儀器使用方法及相關(guān)藥品的物理和化學(xué)性質(zhì)，把握化學(xué)實驗成敗的關(guān)鍵點。而且寫出預(yù)習(xí)報告，課前承受老師的檢查和發(fā)問。預(yù)習(xí)報告內(nèi)容包含：實驗?zāi)康?、實驗原理、重要試劑和儀器、反應(yīng)裝配圖等。通過實驗前預(yù)習(xí)，學(xué)生在做實驗前能深刻理解把握實驗原理和步驟，避免在實驗中出現(xiàn)“按方抓藥〞的現(xiàn)象，進而保證明驗效果[1]。2.優(yōu)選實驗內(nèi)容，節(jié)省實驗時間，獲得良好的教學(xué)效果。通過安徽師范大學(xué)幾代教育工作者共同努力，通過實驗教學(xué)理論，基礎(chǔ)有機化學(xué)實驗課內(nèi)容已經(jīng)初步構(gòu)成，詳細(xì)見表1。原來有機物合成實驗比較多，比方苯甲酸的制備，肉桂醛的提取和鑒定等，現(xiàn)行實驗已經(jīng)做了更改。作為基礎(chǔ)有機化學(xué)實驗，我們增長了基本操作性實驗，減少了有機合成實驗。所謂萬丈高樓平地起，作為省屬重點師范大學(xué)，我們很看重基礎(chǔ)知識的把握和基本操作的練習(xí)，這為學(xué)生以后的綜合有機化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)和將來的科學(xué)研究和創(chuàng)新奠定了良好基礎(chǔ)。3.優(yōu)化教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。首先，運用多媒體進行教學(xué)以適應(yīng)社會發(fā)展的需要。將多媒體運用到教學(xué)中展示出了較以往黑版式書寫教學(xué)更多的優(yōu)點，尤其對實驗教學(xué)愈加具體表現(xiàn)出出良好的效果。它能將文字改變?yōu)閳D形，生動地具體表現(xiàn)出實驗操作經(jīng)過，使學(xué)生能及時留意到實驗操作中容易出現(xiàn)的紕漏點，降低學(xué)生在詳細(xì)實驗操作經(jīng)過中出現(xiàn)毛病的幾率，加強實驗效果。其次，加強了對學(xué)生實驗經(jīng)過的指點，指點老師一直堅守在實驗室，及時和學(xué)生進行溝通，為學(xué)生解答實驗中所碰到的疑惑。在實驗即將結(jié)束時，對學(xué)生的實驗結(jié)果進行檢查，對于產(chǎn)率低、產(chǎn)品純度差等由操作失誤引起的問題進行分析，讓學(xué)生徹底領(lǐng)悟?qū)嶒炛攸c和把握實驗技能，這是實驗教學(xué)改革的目的，同時讓學(xué)生自己找出其他可行性實驗方案，并進行比照，找出優(yōu)缺點。此舉極大地了開發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。4.完善了實驗教學(xué)考核體系。我們改變了以往只通過實驗考試和實驗報告考察〔各占50%〕的考核體系，如今的考核形式在以往基礎(chǔ)上，愈加著重于平常的實驗技能的考察：包含學(xué)生的實驗預(yù)備情況、實驗經(jīng)過中操作能力、實驗結(jié)果的分析和實驗結(jié)束后學(xué)生整理臺面、處理污染物的方法和能力。新的考核體系實驗考試占30%，實驗預(yù)習(xí)占30%，平常實驗室實際操作能力占40%。此舉不僅避免了單一的考核體系對學(xué)生實驗成就考核的誤差，而且使學(xué)生實驗愈加規(guī)范化，避免了學(xué)生平常實驗課出現(xiàn)不認(rèn)真的現(xiàn)象。二、基礎(chǔ)有機化學(xué)實驗教學(xué)改革的探尋求索1.綠色化學(xué)改革。綠色化學(xué)已成為當(dāng)今社會化學(xué)研究的前沿區(qū)域，全球化學(xué)污染比較嚴(yán)重，嚴(yán)重影響居民生活和生命安全。隨著工業(yè)生產(chǎn)批量化，人類對環(huán)保要求越來越高。要有效地控制污染，必需從源頭上加以遏制。固然每次化學(xué)實驗排放污染物的量很少，但是多批次的學(xué)生實驗會使排放的污染物的累積量驚人。控制好化學(xué)實驗室污染物的排放對于環(huán)境保衛(wèi)有重大意義。下面對有效控制實驗室污染物的排放進行分析：〔1〕減少實驗反應(yīng)物物質(zhì)的量并將有機物循環(huán)利用。要控制污染物的排放，必需從源頭著手。在化學(xué)實驗中，有效減少反應(yīng)物物質(zhì)的量勢在必行。對于有機物合成實驗，必需改變原來將大量藥品用于實驗的形式，代之以微量進行實驗。將有機物循環(huán)利用也是減少化學(xué)污染排放的良好辦法，表一中實驗〔3〕和實驗〔8〕的藥品能夠循環(huán)利用，在對乙酰苯胺進行制備后，保存多余的乙酰苯胺，待下一年度有機物重結(jié)晶進行再次利用。加強有機物的循環(huán)利用既能節(jié)省藥品，又能保衛(wèi)環(huán)境?！?〕盡量使用易處理、無毒性藥品代替管制、毒性比較大的藥品。當(dāng)前，國家對藥品進行控制和管理。尤其是對劇毒、易制毒、易燃易爆性藥品限制性出售，一般市面上這類藥品已經(jīng)銷聲匿跡，需要采購的單位必需經(jīng)過公安部門的審批。使用易處理、無毒性藥品已是大勢所趨。使用危害小的化學(xué)試劑，提升了實驗教學(xué)安全性，且有利于社會治安。在實驗〔4〕中，我們能夠選擇乙酸乙酯代替乙醚萃取冰醋酸和水的混合液中的醋酸。乙醚屬于易制毒藥品，而且具有麻醉性，用乙酸乙酯代替乙醚，既能到達(dá)萃取醋酸的目的，又易于購買，對環(huán)境污染小?！?〕對反應(yīng)產(chǎn)生的污染物進行后續(xù)處理，嚴(yán)禁向下水道傾倒。有機化學(xué)實驗很難避免化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的污染物，尤其是有機合成實驗，為防止這類化學(xué)污染物危害生活環(huán)境，對反應(yīng)產(chǎn)生的污染物進行后續(xù)處理已經(jīng)迫在眉睫?；瘜W(xué)污染物的處理有兩種方式，一是實驗室人員對污染物進行處理，二是采購污染物處理設(shè)備。針對基礎(chǔ)有機化學(xué)實驗，污染物重要來源于實驗〔8〕和實驗〔9〕，一般采用方式一進行解決。乙酸乙酯的合成實驗中，能夠在合成裝配后面接上尾氣吸收裝配。這樣既能使廢氣得四處理，又能加強學(xué)生的環(huán)保意識。在乙酰苯胺熔點測定實驗中，實驗結(jié)束后，我們能夠?qū)⒀b有乙酰苯胺的熔點管采集起來，放置于空氣中天然冷卻，經(jīng)過研碎、溶解、過濾，從新采集乙酰苯胺。少量的廢棄物排放對環(huán)境污染小，但是周而復(fù)始的有機化學(xué)實驗教學(xué)會使這種污染物積少成多，為防止污染，我們不得不引起足夠看重。2.適當(dāng)增長應(yīng)用型實驗和開放性實驗。為了提升學(xué)生對基礎(chǔ)有機化學(xué)實驗的學(xué)習(xí)興趣，縮小學(xué)校和社會對人才培養(yǎng)與需求之間的差距，加強學(xué)生社會競爭力，可在實驗教學(xué)內(nèi)容上增長應(yīng)用型實驗和開放性實驗。阿司匹林學(xué)名乙酰水楊酸，具有解熱止痛和治療感冒的作用。增長阿司匹林的合成實驗，不僅穩(wěn)固了重結(jié)晶提純法操作，而且對于應(yīng)用型人才培養(yǎng)起到了無足輕重的作用。設(shè)置開放性實驗必需根據(jù)學(xué)校實驗室本身條件和學(xué)生總體素質(zhì)水平展開。開放性實驗項目可包含現(xiàn)代有機分析儀器的操作實驗、與科研相結(jié)合的開放性實驗、[5]與校企合作項目相結(jié)合的開放性實驗。開放性實驗讓學(xué)生接觸到平常很少或者幾乎沒見過的大型儀器，極大地提升了學(xué)習(xí)積極性，很快參與到全開放實驗教學(xué)的全經(jīng)過中。開放性實驗教學(xué)為