前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇有機化學反應總結范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。

有機化學反應總結范文第1篇

【關鍵詞】有機化學實驗 綠色化 特色化

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）04-0152-02

目前化工行業呈現出“綠色化”的發展趨勢，這需要在有機化學實驗教學中構建“綠色化”教學模式，使教學更具特色，以使學生能夠充分認識到各種化學試劑如果處理不當而引發的危害。在具體實施中，實驗可以分為兩個階段展開，即有機化學實驗的預習階段和實驗實施階段，以使學生更好地在有機化學實驗中提高環保意識。

一、有機化學實驗預習階段將環保理念融入其中

有機化學是一門實踐應用性很強的學科，因此，有機化學理論教學通常會結合實驗展開，旨在培養學生的有機化學理論知識應用能力。在開展有機化學實驗中，要將環保理念融入其中，讓學生在了解化學試劑的各種性質以及特定環境下所產生化學反應的情況下，了解一些化學用品如果沒有采取環保處理方式，就會污染生態環境，危害到人類的身體健康[1]。

有機化學實驗的預習階段，化學老師可以將提前制作好的課件傳輸到網絡教學平臺上，學生可以上網閱覽課件了解教學內容。課件制作內容要生動，能夠將課堂教學內容充分地反映出來，以激發學生的學習興趣，促使學生不僅能夠積極主動地預習教學內容，而且還會針對所質疑的問題多方查閱資料，由此而使得相關知識面得以擴展。學生通過課件預習教學內容，要對化學實驗中所涉及到的理論知識全面了解，包括專業術語、概念、實驗藥品和化學試劑的物理參數、化學實驗中可能引起的化學反應以及可能造成的污染等等。對預習中所存在的疑難問題，學生可以在網絡教學平臺上提出來[2]?；瘜W教師接收到學生的反饋后，對各種問題進行整理、總結，作為化學實驗課堂上的重點講解內容。

二、有機化學實驗階段探索綠色化、特色化教學措施

（一）有機化學實驗階段的綠色化教學

有機化學實驗的實施階段，化學教師在回答學生在網絡教學平臺上所提出的問題的同時，還要以討論的方式與學生探討實驗中可能存在的污染問題。以高等教育出版社出版的《有機化學實驗》教材的實驗二十四“三苯甲醇的制備”為例。三苯甲醇是有毒的化學物質，對皮膚、眼睛都具有一定的刺激作用。如果攝入到人體中，會引發頭痛、胃腸道疾病，甚至會引發昏迷。實驗過程中，首先是格氏試劑的制備，之后就進入到三苯甲醇的制備環節。在實驗之前，化學教師要強調實驗綠色化，可以結合化工生產實踐進行講解。在甲醇的生產中，就會有“三廢”污染物產生。這些污染物進入到自然環境之后，就會與其他的物質發生化學反應或者在特定的環境中因催化而產生了其他的有毒物質。相關內容的講解，都有助于提醒學生要樹立綠色化學理念，意識到化學藥品和化學試劑回收并循環利用的重要性，以提高學生的環保意識。

（二）有機化學實驗階段的特色化教學

在有機化學實驗中，要將實驗內容與其他的專業知識建立有機結合。比如，在有機化學實驗內容中，涉及到食品專業方面的內容，則可以根據食品科學與工程專業教學特點展開實驗。在實驗項目的選擇上，教師要尋找到食品的烹飪與有機化學實驗內容的契合點，通過化學實驗讓學生了解食品烹飪中的一些食品所產生的物理變化和化學變化，從而將學生對有機化學實驗的欲望激發起來。比如，有機化學實驗中關于皂化反應的教學，化學教師可以讓學生將食用油制作成為日常生活中所使用的肥皂。學生對食用油轉化為肥皂過程中的化學反應會產生興趣，而積極地投入到化學實驗中。在實驗的過程中就會更用心。包括在薄層層析中提取蘇丹紅，采用水蒸氣蒸餾法將香精提取出來。這些實驗內容都與學生的日常生活息息相關，使得學生在實驗中更會用心，并會對不懂的問題深入探索。隨著學生實驗欲望越來越高，有機化學實驗效果就會更好。

三、總結

綜上所述，高校工科專業有機化學實驗教學中，如果采用傳統的教學方式，會存在污染性強的問題，特別是實驗操作涉及到有毒性、具有腐蝕性的化學用品，就會有引發危害性事故的可能。高校有機實驗教學正在以多元化的形式展開，如綠色化、特色化的新型的教學模式，以便培養學生的綜合化學實驗能力，減少污染和危害事故的發生，讓學生更好地適應行業的發展和時代的要求。

參考文獻：

[1]張榮莉，沈鳳翠.在工科高校有機化學實驗中實現綠色化教學[J].高校實驗室工作研究，2011（04）：43-44.

[2]蘇鐵軍，習偉，張銘，郭靈芳.高校有機化學實驗綠色化改進方法的研究與實踐[J].廣州化工，2013，41（17）：212-213.

有機化學反應總結范文第2篇

高等有機化學作為一門理論性很強的課程，對于基礎有機化學內容掌握較差的學生來說是望而生畏的。這門課程共計48學時，每周3學時，內容較多而學時相對較少，學生在學習時大多覺得內容多、難度大、學習吃力。經典高等有機化學主要包含物理有機化學和有機反應兩大部分，課堂上重點講授物理有機化學部分，即有機結構理論和反應機理。結構理論部分主要包括化學鍵、電子效應、立體化學、溶劑效應與活性中間體等內容。結構理論部分要精講，講深講透。有機反應部分對照基礎有機化學，選取延伸內容有側重地進行講授。例如，立體效應除了基本知識點外，“異頭效應”作為重點，飽和碳原子上的親核取代反應重點講解的是鄰基參與機理和應用，芳環上的反應主要介紹親核取代即苯炔機理，消除反應以介紹Saytzeff和Hoffmann消除規律和立體化學以及E1CB機理為主等。學生在掌握結構理論之后，有機反應部分的學習相對容易。

二、教師精講為主

學生同步自學結構理論是高等有機化學的基本原理部分，而且是本門課的難點，學好結構理論對于理解后面的化學反應規律和化學反應機理有很大幫助。因此，這部分內容主要采取以教師為主的教學方式，目的是將結構理論細講、深講、精講，使學生深刻理解“結構決定性質”的基本原理和貫穿始終的主線“穩定性原理”。結構理論部分包括化學鍵、電子效應、溶劑效應、立體化學、分子結構與化學反應活性間的定量關系、酸堿理論和活潑中間體等。在結構理論中，共振理論和分子軌道理論是重點。分子軌道理論以分子整體為研究對象，考慮分子中原子間相互作用，可以解決許多經典理論無法解決的問題，而休克爾（Huckel）分子軌道理論是分子軌道理論的簡化，利用它可以很容易地解釋關于芳香烴的4n+2規則，再輔之以Frost圓圈法，可以較好地理解共振和芳香性之間的關系。電子效應和哈米特（Hammett）方程是另一個重點內容。Hammett方程是在定量的基礎上，將分子結構及其反應活性聯系起來，在一定的范圍內可以預測化學反應速度和平衡，是有機化學研究從定性走向定量的一次質的飛躍。以上這些內容相對枯燥，授課過程中教師要盡量挖掘學生的興趣點，并結合以前的有機化學基礎，課前布置預習內容。例如，用共振論解釋反應活性時，課前讓學生復習基礎有機中芳環定位規律和羧酸衍生物親核取代活性，再用共振論加以說明，提高了學生的學習興趣和學習效率，取得了良好的教學效果。有機反應部分主要包括脂肪族的親核取代反應和消除反應、芳香取代反應、碳-碳重鍵的加成反應、碳-雜重鍵反應、分子重排反應等。大部分內容要求學生事先做好基礎知識的復習和預習，課堂上完成深層次教學和內容延展。

三、改革教學方法

注重創新意識培養在傳統的高等有機化學教學中，注重教師向學生灌輸知識，忽略對學生創新意識和實踐能力的培養。學生自學能力比較差，仍然習慣于傳統的“滿堂灌”式的教學方式，很少提問題。這種教學模式學生處于被動地位，不利于發揮主觀能動性，不利于素質和能力的和諧發展。現代教學理論認為，教師在教學活動中應是組織者、引導者；學生是學習的真正主人，教學上的成敗往往取決于學生參與學習的主動性。要想在培養學生創新能力方面有所突破，必須打破原有單一教學形式，探索和嘗試一些行之有效的新的教學形式。變“一言堂”為“群言堂”，不僅是教師講授知識，學生也積極參與研討，甚至走上講臺，發表自己的觀點，并進行論證，師生之間、學生之間開展研討甚至辯論，師生關系由主客關系轉變為合作關系。

（一）布置課程論文

可以指定內容讓學生在查閱文獻資料的基礎上與其他同學進行討論，最后以講座或報告的方式進行匯報交流。這種以學生討論為主的學習方式，有利于學生對所學知識的理解，提高科學素養，激發社會責任感和團隊精神。通過課堂教學和自主學習的合理分配，讓學生積極主動參與，教師還可以根據學生反饋信息及時調整教學。在授課過程中，讓學生選擇與自己研究方向相近并且與高等有機化學知識點密切相關的領域進行關聯、剖析，進而了解高等有機化學的應用，并在科研課題中體現。如2010級一位學生進行萘的異丙基化反應制備2,6-二異丙基萘研究，首先用共振論解釋α和β位的活性，然后闡述立體效應的影響，最后點明反應需要擇形催化的必然性。這篇課程論文應用高等有機化學多個知識點，有理有據。通過這樣的環節很好地實現了學生對課程內容的深化理解和綜合應用，發揮了主觀能動性。

（二）學生走上講臺

有機化學反應總結范文第3篇

關鍵詞:有機化學;臨床醫學;教學效果

在臨床醫學專業的課程設置中，有機化學是一門重要的基礎理論課程。對有機化學知識的掌握直接為后續專業課程如生物化學、藥理學等學習奠定了理論基礎。在提高有機化學教學效果方面，值得借鑒的方法有很多［1－8］。但在實際教學中我們仍然發現，許多學生在學習有機化學時經常會出現聽不懂，聽懂了但記不住，記住了但不會做題的現象，致使學習效果不理想，進而產生一定的厭學情緒。分析原因主要有以下三個方面:一是有機化合物的種類比較多，且各種化合物官能團的結構特征也各不相同，特別是對一些立體結構的認識更是難上加難;二是每一種有機化合物通常都有不同的化學性質，致使部分同學在面對大量的有機化學反應時總感到無從下手;三是有機化學本身就屬于一門理論性較強的學科，特別是對反應機理的推導和認識，一些同學雖然花了很大功夫去死記硬背但效果甚微。針對以上問題，筆者在十年的教學實踐中一方面不斷借鑒一些成熟有效的教學方法，另一方面也積極探索嘗試一些新的教學方法和技巧，旨在為提高教學效果貢獻自己的微薄之力。

1前后對比聯系，基礎知識清晰化

有機化學學習中有兩個最基礎也是最重要的知識點———化合物的種類和命名。常見的有機化合物往往是根據官能團進行分類的。有機化合物的官能團很多，看似彼此孤立，實則聯系密切。經過前后對比不難發現學習有機化合物的順序往往也是一個組成元素逐漸增多、官能團結構逐漸復雜的一個順序。烴類有機物主要由C、H組成，包括烷烴、不飽和烴、脂環烴、芳香烴等，官能團主要和碳碳鍵(如單、雙、三鍵等)有關。醇、酚、醚類主要由C、H、O組成，官能團主要以極性的碳氧單鍵(羥基、醚氧鍵)為特征。醛、酮類仍然是由C、H、O組成，但官能團是極性的碳氧雙鍵所組成的羰基。羧酸類化合物雖然也是由C、H、O組成，但官能團卻是以碳氧單鍵和碳氧雙鍵共同組成的羧基。有機胺類物質主要由C、H、N組成，官能團主要是結構與NH3分子類似的氨基、亞氨基等。氨基酸則由C、H、O、N組成，官能團包括羧基和氨基。至于糖類及代謝中的輔酶等物質需結合雜環化合物的結構進行學習。掌握了這樣一個規律之后，學生對各類化合物的認識也就大致有了個輪廓，再學習起來也就容易一些。我校臨床醫學專業所使用的教材是由呂以仙主編、人民衛生出版社出版的《有機化學》，該教材中各類有機化合物命名在每一章中單獨進行講解，其中系統命名法是要求學生重點掌握的。由于不同化合物之間的系統命名規律完全相似，為加深學生對該知識點的理解和認識，筆者在教授烷烴類化合物時就對系統命名法進行高度概括和歸納。先將命名原則總結為三大步驟:第一步選主鏈;第二步給主鏈編號;第三步確定支鏈。除了在選主鏈和給主鏈編號時注意把握“主官能團”優先考慮這一原則之外，確定支鏈的辦法對于所有的鏈狀化合物來說基本上都是完全相同的。然后再以學生比較熟悉的烷烴、烯烴、醇等幾類化合物的命名為實例，，這樣一來，學生對命名通則的理解和認識就變得容易了。環狀化合物的命名也可以參考之。掌握了構造式的命名之后，再講到后面的順/反異構、對映異構體的命名時，重點放在構型的判斷上，再加上相應構造式的名稱就可以了。

2搭建分子模型，抽象結構形象化

在有機化學的教學中，有關碳原子的雜化類型、順反異構及對映異構等立體異構體的概念，常常會讓學生感到既枯燥又難懂。采用多媒體授課方式，雖然可以將這些抽象的概念較為生動且直觀地展現出來［9－10］，但對于一些空間思維較差的同學來說理解起來總還是有難度。故而可以考慮使用傳統的教學工具———球棍模型，再借助問題教學法［11］進行輔助教學。例如，在講解對映異構現象時，可以分成以下幾個步驟進行:(1)讓學生分成幾個小組自己動手搭建2－丁醇分子的球棍模型(見圖1，結構式1)，再任意互換2－位碳上的兩個基團后又得到一個2－丁醇的分子模型(結構式2)，此時讓學生思考這兩個分子模型是否完全相同?能否完全重合?當學生發現這兩個看似相同的分子模型不能完全重合時，及時向學生強調這是一種立體異構現象，結果表明結構式1和結構式2為不同的化合物;(2)使用完全相同的辦法引導學生搭建2－丙醇的分子模型，根據2－丁醇和2－丙醇分子結構之間的差異引出“手性碳原子”的概念;(3)引導學生將結構式2在豎直方向沿著底平面旋轉180°，這樣得到的結構式3和結構式2實則為同一種化合物，然而結構式3和結構式1明顯具有相互照鏡子的關系，這種分子就稱為“手性分子”，結構式1和結構式3之間互稱為“對映異構體”。經過這樣一步一步動手搭建模型，同學們不但對這種立體結構有了一定的認識，而且對其中所涉及到的基本概念也會理解比較透徹。在建立了對映異構體的概念之后，再利用多媒體教具對2－丁醇的球棍模型進行投影，并根據課本上的要求按“橫前豎后”的原則引出Ficsher投影式的書寫要點，引導學生順利地將立體結構向平面式進行轉化。最后，利用前面所搭建的兩種不能重合的2－丁醇分子模型，講解“方向盤法”所確定的R/S構型。對有興趣的同學還可根據立體構型和Ficsher投影式之間的轉換關系，總結直接利用Ficsher投影式判斷R/S構型的方法。這樣逐步引導學生充分利用手中的分子模型，從簡單到復雜，環環相扣，在掌握與對映異構相關的基本概念的同時，也對這種立體異構體的特征留下了深刻的印象。

3緊扣結構特征，化學性質生動化

有機化學課程的學習重點就是掌握各類有機化合物的結構特征和性質特點，由于有機化合物種類繁多，各類化合物的性質又各不相同，因此學生在學習有機化學時總感到內容多、共性少，既難學又難記。如果我們在重點分析官能團的結構特征之后能因勢利導，讓學生嘗試自己根據官能團的結構特征推斷這類化合物可能表現出來的化學性質，將會有利于學生對各類有機化合物化學性質的記憶。比如在講有機胺類物質這一章的內容時，首先以大家熟悉的氨分子結構特征(三角錐型)為例，當氨分子中的氫不同程度被烴基取代之后就得到不同結構的伯、仲、叔胺，而這種取代并沒有破壞氮原子本身所含有的孤對電子，由此讓學生對此類化合物的化學性質進行簡單的推理:(1)按照路易斯(Lewis)酸堿理論，孤對電子將賦予胺類物質堿性，而氮原子上所連接的取代基必將會影響到其供電子性，即堿性強弱;(2)孤對電子的存在使胺類物質具備了親核試劑的結構特征，可以與鹵代烴、酰鹵、酸酐、酯等發生親核取代反應;(3)當氮原子上連接有苯環時，會發生p－π共軛效應，使苯環電子云密度增加，有利于苯環上親電取代反應的進行。這樣先通過簡單的推理，使學生對胺類化合物的化學性質有一個大致的認識，然后再進行具體講解學生就比較容易接受了。在有機化學的學習中，對反應機理的理解也是學生普遍遇到的難題。對于臨床醫學專業學生，教材中所涉及的反應機理都只是進行簡單的推理［12］，即使這樣，大部分學生還是搞不清“親電”和“親核”是怎么回事。經過多年的實踐教學，筆者在講解反應機理時，首先會引導學生觀察此類化合物官能團的結構特征可能會引起什么反應?如果反應可能帶來什么產物?接著給學生重點介紹一些實驗事實，根據實驗事實再引導學生分析具體反應過程。比如，在講苯環的親電取代反應時，先讓學生根據苯環上碳原子的sp2雜化特征判斷出苯環存在共軛效應，共軛大π鍵的存在使環平面上下都有密度較大的電子云分布。而外界試劑在進攻這樣的“富”電子結構時勢必是“親電”的過程，再加上苯環共軛結構的穩定性，最可能發生的就是取代氫的反應。所以苯環上發生的化學反應從機理上來說是親電取代反應。這樣通過擺事實，講道理的方法引導學生自己進行合理的推斷，加深其對化學性質和反應機理的理解和認識非常有幫助。

4理論聯系醫學，授課內容趣味化

我校為臨床醫學等醫學相關專業所開設的有機化學通常都安排在大學一年級第二學期，對于接觸醫學專業課較少的一年級學生來說，還意識不到學習有機化學的重要性，這也是他們在思想上對有機化學學習不夠重視的主要原因。筆者在平時的授課中，一般會利用上緒論課的時間向學生介紹有機化學與人體疾病、遺傳變異等的密切聯系，以及有機化學與醫學、分子生物學之間的相互影響、促進和發展，激發學生從專業的角度對有機化學有個較為客觀的認識。在學習各類有機化合物時，遇到與醫藥關系密切的結構就適當進行展開，拓寬學生的知識面。比如在講到順反構型時，以臨床上廣泛使用的己烯雌酚為例，其反式構型與天然激素分子相似，具有較強活性，可用于對某些婦科疾病的治療;而順式構型卻因為藥效低而不能藥用。在講到羧酸的酸性時，以早期臨床上普遍使用的抗生素青霉素為例，先將青霉素的結構呈現給學生，然后讓他們思考青霉素為什么常常是以鈉鹽或鉀鹽的形式存在?等同學們發現是利用其羧基成鹽的性質改變溶解性時，又進一步提問學生為什么做成粉針劑現配現用，而不是直接做成注射劑?引導學生發現結構中的四元環，這樣又把前面所學習過的小環不穩定性復習了一遍。除此之外，平時還可以通過網絡資源或和專業課教師多交流，也可以多讀一些與醫學基礎相關的書籍，積累與有機化學相關的基本醫學知識，在教學中將有機化學內容與醫學知識相互融會貫通。這樣的教學方式，不但可以達到增加學生對有機化學學習興趣的效果，同時還能充分讓學生認識到有機化學與醫學之間的緊密聯系，從思想上重視有機化學。兩者相互促進，共同提高學生的學習效率。每當看到學生一臉恍然大悟的表情，以及逐漸露出的笑臉，作為老師也會感到收獲滿滿?？傊?，有機化學教學是一個長久的、不斷探索、不斷進步的過程，以上所談到的幾點僅僅是筆者在多年教學實踐中的一點經驗和總結，對激發學生的學習積極性和提高教學效果均有一定的幫助。在今后的教學實踐中我們還需不斷努力，改進教學，為培養高質量的醫藥衛生人才打下堅實的基礎。

參考文獻

［1］陶兆林，司友琳，曹守瑩，等．全面提升醫學有機化學教學效果的實踐與研究［J］．基礎醫學教育，2014，16(9):704－707．

［2］周麗平，孫立力，胡雪原，等．問題教學法在醫用有機化學教學中的實踐［J］．醫學教育探索，2008，7(4):362－363．

［3］宋慶平，高建綱，王芬華，等．有機化學教學改革探索［J］．大學化學，2008，23(1):14－16．

［4］羅杰偉，冉利，劉紅鳴．醫學院校有機化學教學改革的探討［J］．甘肅科技，2011，27(9):162－163．

［5］黃立新，金克寧．互動式教學法在有機化學教學中的運用［J］．中國成人教育，2010(15):159－160．

［6］郭文宇，楊珂，鐘銳鋒，等．探究式教學法在有機化學反應機理教學中的應用研究———以鹵代烴親核取代反應機理為例［J］．綿陽師范學院學報，2011，30(2):138－142．

［7］張永忠，葉非，徐亞琴，等．有機化學教學中提高學生學習興趣的嘗試［J］．東北農業大學學報(社會科學版)，2006，4(2):85－87．

［8］楊宇嬰．“立體”教學模式在有機化學教學中的嘗試［J］．化工高等教育，2012(6):56－59．

［9］林惠昆．多媒體計算機輔助有機化學教學的探索實踐［J］．職業教育研究，2010(1):153－154．

［10］吳文鑲．多媒體技術在有機化學教學中的應用［J］．中國成人教育，2007(2):180－181．

有機化學反應總結范文第4篇

[關鍵詞]材料；有機化學；分子模擬；創新；教學改革

1前言

材料有機化學作為化學學科的基礎課程，其主要研究化學材料的結構與性能。相較于其它課程，材料有機化學的理論性強、知識點多、化合物結構抽象、化學反應機理復雜。在傳統的教學中教師往往采用實物模型展示的方式，然而現今材料化學中的化合物種類繁多，現有的簡單模型已經不能滿足日常教學的需要，因此在教學過程中學生很難理解部分復雜結構的化合物及其反應機理。如何將材料化學中的結構形象化、具體化是提高該課程效率的關鍵。隨著計算機的飛速發展，計算化學作為一門新興學科在生物、醫藥、化工等領域發揮越來越重要的作用[1-2]。傳統的物理、化學研究方法面臨著周期長、設備復雜、資金不足等問題，而模擬計算從量子力學角度進行材料結構與性能研究，被認為是揭示微觀機理與加速宏觀研究的有效手段。當前，模擬計算已經大規模的應用在科學研究中。在眾多模擬軟件中，Materialstudio(MS)具有友好化的Wiondows操作界面，可以將微觀結構立體化，使得原本抽象的結構具有可操作性，同時它能夠解決很多宏觀上難以觸及的問題，諸如：分子軌道、偶極矩、分子間作用力、熱力學性質、結構穩定性和化學反應過程機理等。將MS應用在材料有機化學的教學中，可以將課本理論與實體化的反應歷程結合，提高學生的理解力，形成長效記憶。下面筆者將從材料有機化學的教學現狀、模擬軟件介紹以及模擬計算用于材料有機化學教學中的實例展開詳述。

2材料有機化學的教學現狀及存在的問題

材料有機化學課程的服務面大，基本是生物、化學、化工、醫藥等專業的必修課程之一，對本科生后續課程學習乃至科研工作都起著關鍵作用。然而對于多數學生而言，該課程通常被認為是一門可怕的、掛科率高的課程，部分原因是知識點分散且抽象化?，F階段，板書和幻燈片教學是眾多高校及科研院所的主要教學模式，缺少革新。正如國際化學聯盟化學教育委員會前主席所感慨的那樣[3]：“我們的許多教科書和教學方法都停留在過去的30~50年里，沒有太大的改變。”然而抽象的書本教學使得學生在學習、理解該課程上出現了困難。學生難從本質上理解材料化學涉及的微觀結構、分子間作用力、反應機理，從而覺得有機化學是一門枯燥乏味的理論課程。在研究材料有機化學教學現狀中，渥太華大學化學教授艾莉森·弗林發現學生很不擅長對長鏈有機物進行命名，同時多數學生在思考反應機理時，很隨意的將電子從一個分子分配給另一個分子，而不考慮這些分子之間化學鍵的限制。弗林教授歸其原因是學生不能將材料分子的空間結構繪制出來，從而無法理解成鍵規則?？偨Y而言，現階段的有機學習教學中主要存在以下問題：(1)單靠閱讀書本，學生很難構思出三維立體的分子結構；(2)抽線的理論知識使得學生無法從本質上理解反應機理，從而加劇對有機化學課程的厭學情緒。值得一提的是，特別是進入冠狀病毒病大流行的特殊時期，晦澀抽象的材料化學在遠程教學中面對著更大的挑戰。

3分子模擬及模擬軟件簡介

盡管如此，新挑戰也預示了新契機。現今隨著計算化學的飛速發展，分子模擬被認為是一種提高學生學習化學知識興趣的有效手段。諸如：Gaussian、Vasp、CP2K、Materialstudio等，這類模擬軟件均基于一系列的半經驗公式，包含密度泛函以及從頭算方法等，被廣泛的應用于材料有機化學中的微觀結構解析以及反應機理探究，其在數字教學中或將發揮巨大作用。渥太華大學弗林教授他們借助可視化的OrgChem101模擬計算程序幫助學生了解化學語言和符號，并掌握長鏈有機物的命名及成鍵規則。此外，新加坡國立大學的化學教育者最近開發了一種方法，將化學模擬軟件融入實驗教學，改進了當地的教學策略。在國內，安徽醫科大學提出將Gaussian模擬軟件用于波譜分析的教學，利用模擬光譜有效區分出手性對映異構體[4]。此外，重慶文理學院采用化學模擬軟件輔助反應機理的教學也取得很好成果[5]。然而如何融合模擬計算更形象的呈現材料有機化學中的抽象模型，相關報道較少，亟需我們進行深入的研究探討。筆者自高校工作以來一直從事材料有機化學的教學科研工作，對材料化學課程的現狀以及突破點有一定的理解，因此提出以模擬軟件輔助材料有機化學的教學模式。BIOVIAMS擁有一套完整的建模和模擬環境[6]，包括：量子力學、分子力學、分子動力學、介觀動力學等，旨在讓材料科學和化學領域的研究人員預測和理解材料的原子和分子結構性質及其表現出的宏觀性能。眾多科研人員正在利用MS軟件設計開發各種類型材料，包括催化劑、聚合物、復合材料、金屬、合金、制藥、電池等。本文筆者將闡述自己在材料有機化學教學中，采用理論模擬輔助教學的一些實例，包括發展三維立體教學，通過MS這一可視化模擬軟件，在線搭建三維長鏈分子及其空間構型，更直觀的獲取材料分子的結構信息；為化學反應提供可視化的動態過程，讓學生對反應歷程、過程機理有本質性的理解。實踐證明，將模擬軟件融入材料化學的教學中，充分調動了學生的學習激情，提高了學生對基礎知識的深入理解。

4軟件模擬在材料有機教學中的應用實例

4.1分子三維結構的在線搭建及其空間結構分析

在材料有機化學課程中，分子結構、同分異構體以及立體異構體等是一個重要概論。初次接觸的學生往往會由于缺乏空間想象力，而無法在腦海中操縱、旋轉復雜這些結構。利用MS中Visualize模塊可以繪制分子的微觀結構以提升學生對空間想象力的培養。圖1可視化的有機分子及其空間結構Fig.1Visualizedorganicmoleculesandtheirspatialstructure如圖1a中，我們可以看到不同雜化方式的碳原子，并且能夠從三維角度觀測它們的空間構型。再如，判斷同分異構體的構象是教學中的一個重難點。我們知道同分異構體是由于分子中單鍵的旋轉而產生了相同原子而不同排列形式的構象，同分異構體間的化學性質截然不同。如圖在1b-c中，如何判斷1,2-二氯代丁烷兩種同分異構體的內內消旋性？MS模擬軟件可以輕松解決該教學問題。首先通過在MS繪制出1,2-二氯代丁烷的兩種空間構象，可以清楚看到圖1c中的對稱性是由不對稱性的碳原子引起，因此具有內消旋性，即為(2R，3S)1,2-二氯代丁烷。以上僅僅是簡單分子的繪制，MS的功能強大在于它特別適用于復雜分子的繪制，如碳納米管、C60、石墨烯等，如圖1d。MS可以自定義的繪制任何有機物質，該軟件的工具欄提供了多種雜化方式的碳鍵，方便在教學中隨意的切換。利用該套繪制分子空間結構的功能，學生能夠從不同角度觀察分子的空間結構及成鍵方式，從而輕松解決材料化學中涉及鍵長、鍵角、軌道、電荷分布以及原子共平面等問題。通過在線搭建不同空間構型的有機化學分子，學生甚至可以遠程親手操控、旋轉、增減該結構，加深對雜化理論以及同分異構的理解，極大增強對材料有機化學學習的興趣。

4.2模擬計算分子間作用力

分子間作用力是指作用于原子和它相鄰粒子之間的引力或斥力。分子間力相對于分子內力來說是很微弱的，主要包括氫鍵、配位鍵、范德華力、共價鍵、色散力等。深入理解分子間作用力對于材料有機化學學習非常重要。這里筆者將以氫鍵為例，闡述模擬計算在識別氫鍵中的有效作用。氫鍵指的是一個氫原子與一個電負性高的元素(通常是氮、氧或氟)以共價鍵的形式結合，鍵能介于成鍵作用和非鍵作用之間，常被描述為偶極-偶極鍵的一種極端形式。實際中，氫鍵的形成需要滿足一定距離和角度要求。如何判斷是否有氫鍵形成以及氫鍵形成的數量是判斷材料穩定性的一個關鍵。在模擬計算中，通常根據以下兩個標準進行氫鍵形成的判斷(圖2a)：(1)施體(指與氫原子成健的原子)與受體(指與氫原子形成氫鍵的原子)之間的距離小于等于0.35nm；(2)氫原子-施體-受體之間的夾角小于等于30度。為進一步在課堂上使氫鍵可視化，我們創建了水分子(圖2b)，可以看到幾何優化后的水分子氫氧鍵長為0.96?，鍵角約為104.5度。而后構建1.0kg/m3的水盒子，能量最小化后計算出氫鍵分布。圖2b中氫鍵用藍色虛線表示，可以清楚看到中間水分子形成了3個氫鍵，進一步計算顯示，水相中每個水分子約可形成3.5個氫鍵，跟文獻報道一致。同時該模擬計算也給出了體系內的范德華及靜電作用能分別為27.5kcal/mol，-150.9kcal/mol。MS為體系分子間作用提供了可視化的分析方法，在教學過程中，通過該套算法搭建分子間微觀作用力與材料宏觀性能之間的匹配性關系，將材料有機化學教學提升至一個新的高度。

4.3催化反應過渡態計算

過渡態理論認為化學反應中原子排列位置的變化是連續的，從反應物到生成物中間存在一個中間體，即過渡態，該中間體與反應物的能量差為反應活化能(圖3a)。催化劑的加入能有效降低該活化能，使得化學反應更易進行。為了更直觀的描述催化反應過程，筆者常用MS中的量化計算輔助課程講解，使得原本抽象的催化反應歷程具有可視化效果。甘油催化裂解是筆者在教學課堂中常舉得一個例子。眾所周知，甘油蒸汽在沒有催化劑的情況下十分穩定，解離能很大，但是在Co催化作用下，其裂解活化能得以有效降低。為了探討甘油蒸汽在Co0和Co2+界面處的轉化過程，采用量子力學模擬計算甘油催化裂解。如圖3b，計算過程中，由于能量最小化的驅使下，甘油分子最終停留在Co0和Co2+界面處，此時體系最穩定。隨后根據公式計算出甘油四步裂解過程中的能壘數值，并繪制過程階梯圖，如圖3c。根據該階梯圖，我們能清晰的看到甘油分子在界面處的裂解催化所需的能壘最低，即表明此反應最容易發生。材料化學教學中通過該實列的操作展示，學生可以更直觀的看到化學反應是如何一步一步進行的，并且了解每一步都需要克服反應能壘，加深對催化反應及過渡態理論的理解。反應步驟一：CH2OHCHOHCH2OH→CH2OHCHOHCHO*+H2反應步驟二：CH2OHCHOHCHO*→CH2OHCH2OH+CO*反應步驟三：CH2OHCH2OH→CH3CHO*+H2O反應步驟四：CH3CHO*→CH4+CO*

5結束語

有機化學反應總結范文第5篇

1教學中滲透化學史，保持學習興趣

愛因斯坦曾經說過：“興趣是最好的老師”。上好一門課程的關鍵問題是如何激發和保持醫學生的學習興趣。作者在教學中發現，學生對有機合成的化學史很感興趣，就有意識地嘗試課程內容與化學史結合，并且貫穿在整個教學過程中，這樣能不斷增強學生對有機合成的興趣。例如講緒論時介紹1828年人類第一個有機物的人工合成，化學家維勒用氰酸銀與氯化銨反應得到了有機物尿素，這是人類正式進入到有機合成年代；我國1965年制成了世界上第一個具有生物活性的人工合成結晶蛋白質—牛胰島素，標志著我國有機合成的水平已達到國際先進水平。針對一些特殊的試劑如格氏試劑，首先講述格氏試劑的發明者維克多•格林尼亞年輕時愛情經歷挫折所激發起的奮發學習勁頭，成為著名化學家的軼事，接下來再講述格氏試劑的制備、反應，就會使學生感興趣。在講有機反應時，介紹了國際上唯一以我國化學家名字命名的有機反應——黃鳴龍反應。黃鳴龍先生對反應過程一次忘塞瓶塞，產物收率提高的偶然事件認真探究，發現了新的羰基還原反應。我國科學家的這些成就喚起了學生的強烈民族自豪感，并養成了認真做好實驗的習慣。美國有機化學家科里1967年提出的有機合成路線的常用逆合成分析法，使合成路線設計成為嚴格思維邏輯的科學，并編制了第一個計算機輔助設計程序，開計算機輔助有機合成先河。他由于這方面的重大貢獻獲得1990年諾貝爾化學獎。2001年諾貝爾化學獎獲得者美國科學家威廉•諾爾斯、日本科學家野依良治和美國科學家巴里•夏普雷斯在不對稱合成方面所取得的成就使化學家們能夠有效地操縱化學反應。在課程中貫穿有機合成發展的歷史，讓學生多了解科學家們的探索經歷和偉大成就，激發自己的斗志，始終保持學習興趣。

2對照比較，建立概念的規律性聯系

有機化學的知識點多，使內容顯得繁雜，在學習時醫學生常常感到混淆不清，理解不深入，導致死記硬背。為了解決這個問題，作者在教學過程中采取對照比較的方法，進行相似知識點的異同辨別，突出知識點的內涵和本質，使學生從根本把握。例如有機化學中的一種常見現象，是在有機反應中，在不同的反應條件下，相同的反應物其反應產物也不同，在講課時注意對比這些反應，引導學生注意到它們之間的區別。再如，具有不同官能團的化合物對應于不同類型的有機化學反應，上課時可就這方面進行對照比較。學生普遍認為在有機化學的學習中，最困難的是要記憶大量的反應式。有機化學反應看似千變萬化，實際是極具規律性的，從反應機理來看，基本是親電、親核、取代、加成等，而有機合成基本是這些反應的組合。如果學生熟悉了有機反應，就能有規律地學習合成的技巧。在學生具備有機化學基礎后，教師把親電、親核、取代、加成等基本概念，以及相關的規律性概念和思維方法給學生歸納出來。學生在理解有機化學反應機理和掌握基本方法后，就能化解反應式記憶的困難，只需適當的記憶就能掌握大量的反應式。

3引入學術前沿動態，培養學生的創新意識

教師應在教學中讓學生認識到有機合成是一個新反應和新試劑不斷涌現的快速發展的領域，而新反應和新試劑的應用使有機分子的合成路線更趨向簡單、快速、高效、綠色。給他們介紹生物化學合成、仿生合成、超分子合成、模板合成及綠色有機合成等新領域，使學生了解有機合成化學的學科進展，體會到新知識對人類的影響。在這個過程中，教師應該關注兩個方面。一個方面是要向醫學生介紹學術前沿的新動向、新知識，讓學生盡快的接觸學科前沿，體會到有機合成的魅力，保證教學內容的科學性和先進性。另一個方面是要引導學生關注科學研究，形成創新意識。教師上課時可結合教學內容給學生介紹自己學術研究方面的進展情況，以及自己做科研時遇到的問題、困難和解決思路與方法等，以自己的切身經驗和體會帶領學生跨入研究和創新的門檻，引導他們適應新的社會要求，跟上時代的步伐。

4結語