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ISBN: (纸本)9787122345646

关键词： 有机化学   实验设计   基斯内尔-沃尔夫反应   还原法  

摘要： 大学有机化学中,基斯内尔-沃尔夫-黄鸣龙还原法是将醛或者酮转化为亚甲基的重要官能团转化方法。由于国内很少有高校对该重要知识点设置相应的本科教学实验,所以本科生对该反应的机理和应用难以达到深入理解。开设相应实验课的主要难点在于该反应需要强毒性的肼作为主要原料。针对这一问题,本文将介绍***教授所发展的无肼参与的基斯内尔-沃尔夫-黄鸣龙还原法。并期待将该方法推广至国内高校的有机化学基础实验中。

关键词： 实验探究   核心概念   有机化学   教学案例  

摘要： 化学概念作为中学化学知识的重要组成部分,是构建和发展化学知识体系的基础,化学核心概念作为化学概念的高度凝练,是统领诸多化学具体知识的核心知识。化学是一门以实验为基础的学科,实验是追寻真理和本质的重要手段,培养学生的科学探究和辩证思维是学生核心素养养成的重要价值取向。化学概念具有一定的抽象性、概括性及理论性,实验探究的真实性、生动性及趣味性与之有一定的互补性。本论文旨在依据2017版普通高中化学新课程标准及已有研究中基于高中化学核心概念的研究基础,采用文献分析法、内容分析法、问卷调查法及案例研究法进行研究,对高中有机化学部分的化学核心概念进行确定并展开基于实验探究教学方法的化学核心概念教学设计。进行如下研究:(1)分析研究背景,确定研究内容,阐述研究目的和意义;(2)运用文献分析法,界定化学核心概念和实验探究两大核心词汇的概念,综述实验探究和核心概念教学研究现状,从建构主义学习理论、探究式学习理论及化学学科核心素养的角度分析本研究的理论基础;(3)结合理论研究基础,采用李克特五点量表法设计基于有机化学概念的态度调查表,在四川省某中学高一、高二化学组展开调查,运用SPSS 25.0对所选有机化学概念进行可信度分析及描述性统计分析。(4)对描述性统计表中均值大于3分的化学概念进行分析,确定核心概念,设计基于实验探究的教学设计案例:“卤代烃-溴乙烷”和“酚-苯酚”的教学设计。通过研究,作者得出以下结论:(1)化学核心概念是具体化学知识的上位概念,它可能是概念本身,也可能是概念的高度凝练,比如氧化还原反应是属于化学核心概念本身,而“结构决定性质,性质决定用途”的化学学科思想是解决和处理化学学科问题的核心观念,是“官能团”、“加成反应、取代反应”等为代表的核心知识的高度凝练,也是属于化学核心概念。(2)新课程标准极其重视主题式教学,重视核心概念的教学,关注科学探究在教学中的渗入和展开,但是对于实验探究和核心概念的单方面研究较多,主要聚集于概念的界定、教学策略研究、教学价值与意义研究等多方面,但是针对二者相结合的研究较少。(3)实验探究在中学教学中实施的不尽人意,课时少,任务重,教师能顺利完成教学任务和教材规定实验实属不易,实验探究实施遇到瓶颈。

关键词： 药学专业   有机化学   教学质量  

摘要： 为了使药学学生能够理解有机化学的相关知识,我们针对提高有机化学课程的教学质量进行探索与研究。由于学时少,学生化学基础薄弱,在教学过程中,对教学内容做了稍微调整与修改,通过理论与实践相结合,并运用多种教学方法,在讲授相关内容时加入与之有关联的前沿知识,从而提高学生的学习兴趣,教学效果显著,取得了预想的效果。

ISBN: (纸本)9787030617477

关键词： 高考真题链   驱动   复习   教学策略  

摘要： 高三复习是高中学习的重要阶段,其目标是在有限的时间内,巩固基础知识,获得学科思维和方法,将学科知识系统化、网络化,提高学生分析和解决学科问题的能力,提升学科核心素养。探讨高效的高三有机化学复习教学策略对于提高高三化学复习质量有重要的意义。本研究在对化学高考题、高三化学复习和高三有机化学复习等相关研究文献梳理的基础上,首先通过探讨复习的本质和功能,以建构主义理论、认知学习理论、认知结构迁移理论为指导,尝试提出高考真题链驱动的教学策略。然后采用准实验法,以xx中学高三1、2班的学生为研究对象,探究了高考真题链驱动教学策略对学生高三有机化学复习效果的影响。研究得出的结论如下:第一,高考真题链驱动的教学策略,简称为“四个一”的教学策略,即“一链一题一图一练习”,一链:由14道高考题组成的真题链作为高三有机化学整体系统复习的组织线索;一题:用链中的每道高考题作为驱动学生开展有机化学知识点知识结构化、迁移化、能力化的问题情境;一图:学生运用思维导图将有机化学知识点相关知识内容结构化;一练习:在每个单元知识复习中,通过练习一道高考题,促进学生对知识的迁移化和能力化。高考题的筛选和真题链的构建需要遵循适宜性、发展性、顺序性、重复性等基本原则。在单元知识复习中,该策略包括分析真题(确定复习内容)、布置任务(绘制思维导图)、知识结构化、解决真题、评价总结五个基本环节。第二,实验研究结果表明:高考真题链驱动的教学策略可以提高高三学生的有机化学成绩,尤其对学困生的成绩提高程度更显著;有利于激发学生的学习兴趣;有利于调动学生的学习积极性和主动性;可以使学生对学科基础知识更好地识记和掌握;可以提高学生分析问题和解决问题的速度和准确率;可以转变学生的做题态度、对待作业或任务的态度、以及学习倾向;可以使学生对高考在有机化学模块考查形式和内容有更清晰地认识和了解。

关键词： 核心素养   高中化学   有机化学   单元教学  

摘要： 进入21世纪,面临着时代经济的快速发展,对人才的培养质量又有了新的要求,培养什么样的人,如何培养人,成为教育研究者的热门话题,关注“核心素养”的培育是目前世界各国基础教育理论研究和实践变革的重大趋势。我国教育部将“核心素养”定义为:学生应具备的能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。新修订的《普通高中化学课程标准》(2017年)就是依据化学学科核心素养对高中学生发展的具体要求,提出高中化学的课程目标,目的就是让学生通过对高中化学课程的学习,在课程目标发展过程中形成和发展化学学科核心素养,研究的主要内容有:一是通过文献研究核心素养下学生的学习方式,研究结果表明,在课堂教学中应该创造真实的教学情境,以问题为线索展开课堂教学。培养学生分析问题解决问题的能力。二是分析普通高中化学课程标准和化学教材中有机化学的知识内容,逐步探索出体现素养为本的有机化学单元设计和活动设计。三是提出核心素养指导下的有机化学知识的教学建议,促进课堂教学方式由“知识传授、辨析”向有“意义建构”方式转变。最后对本研究进行了存在的问题进行了总结,并对今后的研究做出了展望。

关键词： 有机化学   低温等离子体   脉冲介质阻挡放电   甲烷转化率   重油裂解率  

摘要： 低温等离子体技术能够在大气压和无催化剂的温和条件下，将甲烷活化为氢自由基等活性物质，有望实现甲烷和重油的协同转化，同时得到高附加值的甲烷和重油转化产物。本文选择相对容易分析的重油模型化合物（催化裂化柴油、正癸烷和甲基萘）作为研究对象。从冷等离子体和温等离子体两个角度，分别研究了甲烷脉冲介质阻挡放电(DBD)等离子体和甲烷脉冲火花放电等离子体协同转化重油的原理可行性。本文的主要研究内容及结论如下:　　(1)脉冲DBD等离子体转化甲烷研究:①发现负极性、长脉宽、短上升沿/下降沿和高重频能够提高甲烷转化率，对产物选择性影响较小。②通过研究甲烷脉冲DBD等离子体的发射光谱和0维动力学模型，发现甲烷脉冲DBD的主导机理是放电引发的自由基反应，热裂解的贡献可以忽略;(2)降膜式纳秒脉冲DBD等离子体处理重油模型化合物研究:①降膜式纳秒脉冲DBD等离子体能够显著提高转化效果。甲烷、氢气和氩气气氛下的正癸烷转化率分别为26.1％、32.2％和42.6％。甲烷和氩气气氛下的的甲基萘转化率分别为5.8％和0.2％。②脉冲DBD等离子体会破坏催柴的催柴稳定性，形成胶质沉淀，并生成少量氢气和甲烷等低碳烃。③发现脉冲DBD等离子体处理正癸烷以脱氢裂解为主。④发现甲烷气氛的甲基萘存在少量加氢裂化，可以转化为二甲基萘、乙基萘、萘、茚系物、苯系物和苯并等产物，说明出现侧链取代、芳香环开环和芳香环缩聚等反应。氩气气氛几乎没有转化，说明自由基是主要活性成分，电子直接碰撞贡献不大。⑤所有实验条件均未发现芳香环加氢产物，说明大气压、无氧、无催化DBD等离子体很难使重油饱和加氢;(3)纳秒脉冲火花放电等离子体转化甲烷研究:①发现了负极性纳秒脉冲火花放电具有弥散放电、细丝放电和火花放电三种稳定的放电模式，因为短脉冲能够阻止阴极亮斑的发展，抑制火花通道的形成，从而形成稳定的细丝放电。②发现放电模式对产物影响最显著，放电模式由弱到强，转化率升高，主要产物由乙烷直接过渡到乙炔，乙烯选择性始终较低。③通过研究甲烷脉冲火花放电等离子体的发射光谱和0维动力学模型，发现放电使气体快速升温，热裂解和自由基反应是火花放电的主要反应机理，电子碰撞分解的贡献可以忽略;(4)正极性纳秒脉冲火花放电等离子体处理重油模型化合物液滴研究:①通过研究催柴的转化特性，发现氢气气氛的乙炔生成速率最高，达到14.6mL/min。甲烷气氛的乙炔生成速率为10.3mL/min。②通过研究正癸烷的转化特性，发现氢气气氛的乙炔生成速率为20.6mL/min，远高于甲烷气氛的8.9mL/min和氩气气氛的2.8mL/min，说明氢自由基可能是正癸烷裂解的主要原因。③通过研究甲基萘的转化特性，发现氢气气氛可以被甲基萘吸收1.6mL/min，生成7.4mL/min的乙炔，依然是三种气氛中最高的，说明氢自由基可能是甲基萘裂解的主要原因。④正极性纳秒脉冲火花放电等离子体产生的氢自由基能够裂解重油组分，原理可行，具有一定工业应用潜力，值得深入研究。

关键词： 问题教学法   项目引领式教学法   中专有机化学   教学与应用  

摘要： 有机化学作为一门研究有机化合物方法与应用的基础学性学科,在化学这门学科中是一个重要的分支,对于有机学工业的学习,有机化学是理论基础,不论是对化学工业的发展、国防工业的发展还是能源工业的发展以及对于其他学科的掌握与发展都是必不可少的。在有机化学的教学中,有效地将问题引领式教学法以及项目引领式教学法结合应用于有机化学的教学中,可以更好地进行基础理论教学,使学生更好地掌握基础理论知识,针对性地结合一些项目进行教学,提高学生对于有机化学的学习兴趣,提高学生的主动思考能力,通过理论与实践的紧密结合,显著提高有机化学的教学效率与效果。就问题项目引领式教学法在中专有机化学教学中的有效应用进行分析与研究,为中专有机化学的教学提供参考与借鉴。

关键词： 有机化学   可见光催化   半导体纳米晶   二氧化碳   还原性能  

摘要： 利用太阳能为能量输入，实现CO2还原制备太阳能燃料或高附加值化学品是解决环境及能源问题的理想途径。目前光催化CO2还原体系效率较低，同时需要消耗大量牺牲性试剂。设计高效光催化CO2还原协同光生空穴驱动有机转化的体系更具挑战。本论文利用半导体纳晶为光催化剂，在无外加助催化剂条件下高效、高选择性地实现了CO2还原制备CO，揭示了半导体纳晶表面阴离子空位对CO2吸附和活化的关键作用;在此基础上，本论文首次在可见光照下实现了CO2还原与有机转化的高效偶合。具体研究结果如下:　　(1)利用CdSe量子点作为光催化剂、三乙胺作为牺牲试剂，在无任何外加助催化剂的条件下实现了高效可见光（λ=450nm）催化CO2还原制备CO。最优的反应条件下，CO的生成速率可高达～230.7mmol g-1h-1，选择性为～96％。理论计算表明量子点表面的阴离子空位促进了惰性CO2分子的吸附及活化，从而实现了高效地可见光催化CO2还原。　　(2)通过在CdSe量子点的表面生长CdS壳层，构筑了准Ⅱ-型CdSe/CdS量子点，极大地提高了可见光催化CO2还原的效率及稳定性。在最优的反应条件下，CO的生成速率提高至～403.8mmol g-1h-1，为目前报道的基于异相光催化体系的最高值，同时选择性高达～96.5％。体系光照1.0h的催化转化数（TON值）和表观量子效率(AQY)分别高达～47360和32.7％。机理研究表明，CO2还原性能的提高归因于CdSe/CdS异质结构的引入提高了量子点的可见光响应能力和电子-空穴对的分离效率。　　(3)利用准Ⅱ-型CdSe/CdS量子点为光催化剂首次实现了可见光照下CO2的还原与醇的选择性氧化制频哪醇的高效耦合。在最优的反应条件下，CO的生成速率为～27.63mmol g-1h-1（选择性为～94.7％），频哪醇的生成速率为～26.5mmol g-1h-1（产率为～74％）。机理研究表明，光生电子和空穴的协同利用使得氧化半反应通过Cα自由基之间的C-C键偶联实现，释放的质子和电子参与到还原半反应实现CO2的高效、高选择性还原。　　(4)利用CdS纳米棒为模型催化剂，通过引入不同浓度的阴离子空位，揭示了CdS纳米棒表面阴离子空位浓度与其光催化CO2还原性能之间的内在关系:即表面阴离子空位越多，可见光催化CO2还原性能越高。理论计算表明，阴离子空位的存在改变了纳米棒表面的电子结构，有利于光生电子的捕获，同时能够促进CO2分子的吸附及活化，从而促进了光催化CO2还原性能的提升。