有机化学论文【精简6篇】
有机化学论文 篇一
标题:合成和应用有机半导体材料的研究进展
摘要:有机半导体材料在光电子领域的应用日益广泛,因为它们具有较低的成本、可塑性和可溶性等优势。本文综述了近年来合成和应用有机半导体材料的研究进展,重点介绍了不同类型有机半导体材料的合成方法和性能优化策略,并讨论了它们在有机光电器件中的应用。
引言:有机半导体材料的研究和应用已经成为有机化学领域的重要分支。与传统无机半导体材料相比,有机半导体材料具有较低的制备成本、可塑性和可溶性等优势,因此在光电子器件、柔性电子、光电传感器等领域得到了广泛的关注。为了提高有机半导体材料的性能和稳定性,许多研究工作集中在合成方法和性能优化策略上。
本文首先介绍了几种常见的有机半导体材料,包括聚合物半导体材料、小分子半导体材料和碳纳米材料。针对这些材料,我们综述了不同的合成方法和性能优化策略。例如,对于聚合物半导体材料,可以通过控制聚合反应条件和引入不同的官能团来实现目标化学结构的合成。而对于小分子半导体材料,可以通过设计合适的分子结构和引入有机官能团来调控其光电性能。此外,还介绍了一些碳纳米材料的制备方法,如碳纳米管和石墨烯的化学还原法和热裂解法。
在合成方法和性能优化策略的基础上,我们进一步讨论了这些有机半导体材料在有机光电器件中的应用。其中包括有机太阳能电池、有机场效应晶体管和有机发光二极管等。这些器件的性能很大程度上取决于有机半导体材料的光电性能和稳定性。因此,合成和优化有机半导体材料对于提高器件性能具有重要意义。
总结:本文综述了合成和应用有机半导体材料的研究进展,重点介绍了不同类型有机半导体材料的合成方法和性能优化策略,并讨论了它们在有机光电器件中的应用。随着对有机半导体材料性能要求的不断提高,未来的研究方向将集中在合成方法的简化和性能的进一步优化上,以实现更高效、稳定和可持续发展的有机光电器件。
有机化学论文 篇二
标题:催化剂在有机合成中的应用与发展
摘要:催化剂在有机合成中起着至关重要的作用,可以加速反应速率、提高产率和选择性,并减少副反应产物的生成。本文综述了催化剂在有机合成中的应用与发展,重点介绍了几种常见的催化剂类型及其在不同有机反应中的应用。
引言:催化剂是有机合成中不可或缺的工具,可以有效地促进化学反应的进行。与传统的热力学控制反应相比,催化反应具有更高的速率、更高的选择性和更低的能量消耗。因此,催化剂在有机合成中得到了广泛的应用。随着有机合成的不断发展,各种新型催化剂被不断开发和应用,为有机化学研究提供了更多的选择。
本文首先介绍了几种常见的催化剂类型,包括金属催化剂、有机催化剂和生物催化剂。金属催化剂是最常见和最广泛应用的催化剂类型,如贵金属催化剂(如钯、铑、铂等)和过渡金属催化剂(如铁、铜、钼等)。有机催化剂是近年来得到快速发展的催化剂类型,其主要由有机小分子构成,如有机酸、有机碱和有机酶等。生物催化剂是一类特殊的催化剂,主要指酶和细胞等生物体内的催化剂。
在催化剂类型的基础上,我们进一步讨论了这些催化剂在不同有机反应中的应用。其中包括氢化反应、氧化反应、羰基化反应和交叉偶联反应等。这些反应在有机合成中具有重要意义,可以用于合成复杂的有机分子和药物化合物。通过催化剂的选择和优化,可以实现高效、高产率和高选择性的有机合成。
总结:催化剂在有机合成中的应用与发展是有机化学研究的重要方向。本文综述了几种常见的催化剂类型及其在不同有机反应中的应用。随着对有机合成的要求不断提高,未来的研究方向将集中在新型催化剂的设计和合成上,以实现更高效、绿色和可持续发展的有机合成。
有机化学论文 篇三
有机化学实验中常遇到需要对液态有机物进行干燥处理的问题,其目的在于除去化合物中存在的少量水分或其他溶剂,如在有机化学实验中,常有一些合成液态有机化合物的实验,如乙醚的制备、乙酸乙酯的制备、溴乙烷的制备以及环己烯的制备等,在这些合成实验中,产物常常要经过洗涤、干燥,并最终通过蒸馏才能达到一定的纯度。干燥剂的使用能够体现对化学知识的理解和培养化学实验能力,所以干燥是有机化学实验中经常用到的重要操作之一。
1 、干燥的意义和作用
在合成液态有机化合物的实验中,为了得到较纯的产物,往往需要进行蒸馏操作,但液体中的水分有可能与液体形成共沸物,在蒸馏时就有过多的“前馏分”,造成产物的严重损失,最终导致产率严重降低。在许多合成反应中,需要严格的无水条件,但试剂中的水分会严重干扰反应,如在制备格氏试剂或酰氯的反应中若不能保证反应体系的充分干燥就得不到预期产物。有些化学反应是通过分析产生的水来判断反应进程的,而反应产物如不能充分干燥,则在分析反应进程时就得不到正确的结果,甚至可能得出完全错误的结论。液态有机化合物中水的混入往往是由于萃取、洗涤等操作带入的,反应溶剂中水的混入往往是由于在溶剂制造、处理或者由于副反应时作为副产物带入的,另外,反应溶剂在保存的过程中吸潮也会混入水分。水的存在不仅对许多化学反应,也对重结晶、萃取、洗涤等一系列的化学实验操作带来了不良的影响,因此反应溶剂的脱水和干燥在化学实验中也是很重要的,是经常进行的操作步骤。尽管在除去溶剂中的其他杂质时往往加入水分,但最好还是进行脱水后再使用。上面所述所有情况中都需要用到干燥。干燥的方法因被干燥物的物理性质、化学性质及要求干燥的程度不同而不同,如果处置不当就不能得到预期的效果。所以,干燥在整个实验过程中也是一个很重要的环节:干燥剂选择不好,则除杂效果不好;干燥剂用量少,除杂效率就会降低;干燥剂用量偏多,则可能吸附部分液态化合物,使产物的最终产率降低。
2 、干燥剂的选择
在实验室中,一般干燥液体有机化合物的方法可分为物理方法和化学方法两类,但最常用的是化学方法[1].物理方法常用的有分馏法、共沸蒸馏法、分子筛干燥法、冷冻法等。化学干燥法是将适当的干燥剂直接加入到待干燥的液体中去,使与液体中的水分发生作用而达到干燥的目的。在化学干燥法中,依其作用原理的不同可将干燥剂分成两大类:一类是可形成结晶水的无机盐类,如无水氯化钙,无水硫酸镁,无水碳酸钠等;另一类是可与水发生化学反应的物质,如金属钠、五氧化二磷、氧化钙等。前一类的吸水作用是可逆的,升温即放出结晶水,故在蒸馏之前应将干燥剂滤除,后一类的作用是不可逆的,在蒸馏时可不必滤除。总的来说,选择干燥剂来干燥液态有机化合物应注意以下几点:
(1)干燥剂不能与待干燥的液体发生化学反应,如无水氯化钙与醇、胺类易形成配合物,因而不能用来干燥这两类化合物,又如碱性干燥剂不能干燥酸性有机化合物;
(2)若为液态干燥剂则不能与有机物互溶且密度也不能一样;
(3)干燥剂与水接触后能与有机物分离;
(4)干燥剂与水接触反应生成的物质不能与液态有机物反应;
(5)充分考虑干燥剂的干燥能力,即吸水容量、干燥效能和干燥速度等。
综上所述,对于一次具体的干燥过程来说,需要考虑的因素很多,如干燥剂的种类、用量、干燥的温度和时间以及干燥效果的判断等。这些因素是相互联系、相互制约的,因此需要综合考虑。
3、 实验过程中常遇到的干燥问题
3.1 干燥剂用量过多
在对液态有机粗产品进一步蒸馏纯化前,常出现干燥剂添加量过多的现象,干燥剂或多或少都能吸附部分产品,这样常常最终导致产率明显低于理论值。
3.2 干燥剂用量过少
在实验教学过程中,常常发现学生在对液态有机粗产品进一步蒸馏纯化前,粗产品不是相对的澄清,经检查,发现导致此现象产生的原因是干燥剂的用量明显偏少。
3.3 干燥过程不规范
在实验教学过程中,常常会遇到这样的现象:学生把干燥剂很快添加完,然后把装有粗产品的玻璃仪器静置在实验台上一段时间,接着就进行蒸馏精制操作。这样操作的结果,一般很难保证液态产品的质量和产率。
3.4 干燥时间长短不一
在实验教学过程中,常常会发现有的学生干燥时间过长,有的学生干燥时间过短,还有一些学生则直接询问干燥多长时间就可以进行下一步的操作。所有这些问题基本可归结为学生对干燥效率的概念比较模糊。
3.5 干燥过程中出现的其他问题
在实验教学过程中,学生在对液态有机物进行干燥时,也会遇到诸如干燥剂本身质量问题、干燥剂的选择问题以及学生在干燥之前的实验操作中不规范而导致杂质过多等问题。
4、
对干燥过程中出现的种种问题进行解决的建议
4.1 对干燥剂用量过多或过少问题的解决
干燥剂的用量应根据该干燥剂的除杂能力、液态杂质在该液态有机化合物中的溶解度、液态有机化合物在液态杂质中的溶解度来考虑。如一般含有亲水基团的化合物(如醇、醚、胺等),水在其中的溶解度较大,干燥剂应多加一点。
而烃、卤烃等,在水中溶解度很小,干燥剂可少加一点。一般每 100ml 液态有机化合物加 5~10 克干燥剂[1,2].由于影响干燥剂用量的因素很多,所以一般讲义上没有特别具体的数量规定,实际操作时往往需要通过现场观察才能判断干燥剂用量是否合适,具体方法可参照如下:
(1)不溶于水的液态有机化合物(一般为浑浊溶液),加入干燥剂后应呈相对的清澈透明状;
(2)水溶性液态有机物(一般为透明溶液),加入干燥剂后,干燥剂因吸水变黏而粘在器壁上,摇动时不能随液体旋转,这表明干燥剂用量不足,应补加,直到有松散的干燥剂颗粒存在为止,这时干燥剂不结块、不沾壁、棱角分明,摇动时能随液体旋转并悬浮为止[3];
(3)其他液态杂质的除杂尽量选择对其有较强络合力的干燥剂,如氯化钙能与醇、酚、胺、酰胺及某些醛酮形成络合物,从而除去此类杂质[2].通常情况下,干燥操作都有一定的时间限制,这样才能有较好的干燥效能,但实际操作中,由于实验时间的原因,干燥剂的使用量总是比理论值多许多。
4.2 对干燥过程不规范问题的解决
(1)干燥前应将水分尽量分净,不能有可见的水珠或水层。
(2)干燥剂颗粒大小应适中,如氯化钙切割成黄豆大小即可,太大则吸水慢,并且被包裹的部分不能起干燥作用;太小则表面吸附的有机物多,且过滤困难。
(3)干燥时间一般半小时(若有条件,最好放置过夜),塞紧瓶口并经常振摇以提高干燥效率。
4.3 对干燥时间问题的解决
一般情况下,干燥前,液体若成浑浊状,经干燥后变成澄清,这可简单地作为水分等杂质基本除去的标志。通过化学反应除水的干燥剂,在实际干燥过程中所用的量往往是其最低需用量的数倍,以使其形成含结晶水数目较少的水合物,从而提高其干燥程度,节省干燥时间。当然,干燥剂也不是用得越多越好,因为过多的干燥剂会吸附较多的被干燥液体,造成不必要的损失。具体的时间把握可参考上述干燥剂用量问题的解决方法[1].
4.4 干燥过程中出现的其他问题的解决
在实验过程中,学生应培养良好的分析问题、解决问题的能力,并逐步提高实验技能。如遇到干燥剂本身质量的问题,要能及时发现并想办法恢复干燥剂的干燥性能,尽量了解每种干燥剂的性能与应用范围,萃取时要尽量分净水分,熟悉每一步实验过程,尽量减少不必要杂质的产生等。另外,实验过程中要不断巡视,发现问题及时纠正。
5 、结语
一些溶剂因为种种原因总是含有杂质,这些杂质如果对溶剂的使用目的没有什么影响的话,可直接使用。可是在进行化学实验和进行一些特殊的化学反应时,必须将杂质除去,虽然除去全部杂质是有困难的,但至少应该将杂质减少到对使用目的没有妨碍的程度。溶剂中水的混入往往是由于在溶剂制造、处理或者由于副反应时作为副产物带入的,其次在保存的过程中吸潮也会混入水分。水的存在不仅对许多化学反应,还对重结晶、萃取、洗涤等一系列的化学实验操作带来不良的影响。因此溶剂的脱水和干燥在化学实验中是很重要的,也是经常进行的操作步骤。尽管在除去溶剂中的其他杂质时有时加入水分,但在最后还是要进行脱水,实际上,干燥剂的用量与被干燥的液态有机物的含杂量、干燥剂的质量、干燥剂颗粒大小、干燥的温度及时间以及学生个体实际操作差异等因素有关。加之干燥剂也能吸附部分液体有机化合物,故不能一概而论或盲目多加干燥剂。由于影响干燥的因素很多,在此仅略作表述,以供参考。
参考文献
[1] 曾昭琼。有机化学实验[M].第 3 版。北京:高等教育出版社,2010:24-27.
[2] 尤庆祥。药物有机化学实验教程[M].成都:成都科技大学出版社,1998:29-31.
[3] 石磊。有机化学基本操作实验中容易出现的问题与对策[J].湖北中医药大学学报,2011,13(6):72-73.
有机化学论文 篇四
摘 要
:
本文考察了世界化学研究中心的确立及其因由,以大量的史实分析了英、法、德、美四国近现代在政治、社会、经济、教育等方面对科学发展起到的推动作用,阐明了世界化学研究中心转移的历史背景及对我国现代化学事业发展的启迪。
关键词
:
化学研究中心 转移
17世纪中叶至19世纪末,是西欧资本主义形成和发展的时期,也是近代化学孕育、确立和繁荣时期。200多年中,世界化学中心发生了三次转移。考察转移的历史背景,探究这些国家化学研究领先地位的确立及其因由,对现代化学及我国化学事业的发展具有重要的现实意义。
一、近代化学在英国孕育
近代化学开始的标志是17世纪波义耳提出了元素的概念,第一次明确了化学作为独立学术的研究价值。自17世纪中叶到18世纪后期,英国的化学研究一直走在世界前列,如布拉克、普里斯特列、卡文迪许的气体研究、戴维的电化学研究、道尔顿的原子论等都堪称划时代的成果。
1642年,英国最早完成了资产阶级革命,为资本主义的发展和工业革命提供了有利的政治前提。在国外先后战胜了西班牙、葡萄牙、荷兰和法国,取得了海上霸权和世界贸易中心的地位,社会经济有了巨大的发展。新兴资产阶级借助科学力量发展物质生产,改进生产工具和工艺方法,大力提倡自然科学,为英国近代科学的发展创造了良好的社会条件。马克思说:“资本主义第一次在相当大的程度上,为自然科学创造了进行研究、观察、实验的物质手段。”“随着资本主义生产的扩展,科学技术第一次被有意识地和广泛地加以发展、应用并体现在日常生活中,其规模是以往时代根本想象不到的。”①
教育是科学发展的强大动因。“一个国家先成为教育中心而后才能成为科技中心,科技中心往往在教育高峰期到来,教育兴隆期越长,科技兴隆期就越长。”② 16世纪末17世纪初,培根、洛克等人的教育思想确立了英国教育中心的地位,17—18世纪,英国十分重视高等学校的改制,在牛津和剑桥的基础上,对一些老院校如1597年建校的格列普学院加以改革,增设了新的系科和专业,将物理、化学等作为主要课程。还在英格兰建立了北安普敦高等专门学院、惠灵顿学院、曼彻斯特学院等;在苏格兰建立了爱丁堡大学、格拉斯哥大学。普里斯特列曾任教于惠灵顿学院;道尔顿曾在曼彻斯特学院讲授化学;布拉克毕业于格拉斯哥大学,并留校任教,后又担任爱丁堡大学化学教授。布拉克是一位杰出的化学教育家,在当时化学教育的起步探索阶段,他提倡化学教育与化学进展保持密切联系,使学生能及时触摸到化学发展的时代脉膊,并投入到研究中;他还提倡演示实验,使学生从实践中获取知识。很多著名化学家都出自他的门下,如美国第一位化学教授拉什、氮气的制取者卢瑟福等。
科研组织形式对科学发展起到了最有效的推动作用。17世纪初,英国一些对科学感兴趣的医生、牧师等就常常聚会,交流科学观点。而当社会生产提出的课题远远超出个人能力时,这种智力上的切磋和学术上的交流更显得日益重要,聚会也就变得经常化和制度化,从而导致了科学学会的出现。最初是“无形学院”。1662年英王正式恩准将“无形学院”命名为“皇家学会”,这表明科学的社会意义得到了公认。皇家学会的化学家定期作学术报告、演示实验、收集资料并出版《哲学会刊》,还建立了委员会指导学术活动,有力地推动了英国化学研究和化学教育的发展。18世纪中叶,伯明翰成立了“月社”,由于化学家普里斯特列、布拉克等人的参与,化学成为主要课题,扩大了化学学科的影响,推动了化学知识在英国的传播。
当时英国的科学普及特别受到重视,政府建立了职业技术学校,成立了各种学术团体,人们以f.培根的“知识就是力量”为动力,倡导科学的认识论和方法论,研究科学、学习科学成为时尚,不少王公贵族建立了私人实验室。这种崇尚科学的社会氛围无疑对化学的发展起到了积极的推动作用。
18世纪后期,斯图亚特王朝的复辟和神学思想的再度兴起以及科学教育制度不健全,使英国失去了教育中心的地位,加之政府没有给予科学活动以资助和组织,皇家学会也仅是官方认可的群众性组织,终因经费短缺和充斥了一些游手好闲的纨裤子弟而几乎成了社交俱乐部。英国不可避免地失去了化学中心的地位。
二、近代化学在法国确立
18世纪末到19世纪初,世界化学中心从英国转移到了法国,这在很大程度上应归功于拉瓦锡的辉煌业绩和他所享有的崇高威望。拉瓦锡创建了燃烧氧化学说和科学的元素观,完成了化学领域上一次重大革命。同时法国出现了孚克劳、贝托雷、盖.吕萨克、杜马、罗朗、日拉尔、路布兰等一大批优秀化学家,使法国的化学研究突飞猛进,取代了英国化学中心的地位。
法国的启蒙运动是一次伟大的思想运动,它高举民主与科学两面大旗,彻底解放了法国的科学,全面系统地引进和整理了以英国为中心的近代科技成果,为法国科学的腾飞形定了理论体系和思想方法。启蒙运动的代表人物伏尔泰、狄德罗、卢梭、达兰贝尔等,不仅是伟大的思想家、哲学家,还是科学家,他们极力提倡研究和普及自然科学。1789年爆发的法国资产阶级革命是一次比100多年前英国的资产阶级革命更加彻底的革命,它从根本上消灭了封建制度,为科学技术的突飞猛进创造了条件。
革命胜利后的资产阶级为了迎头赶上处于科技领先地位的英国,采取了强有力的教育体制改革措施。施行“一留学二办学”的方针,一方面派遣大批留学生到英国等地深造;一方面建立各种以智育为中心的新型学校,在招生条件、考试制度、课程设置等方面改革,聘请国内外一流化学家任教、建立精良的实验室。如1794年创立的第一所“巴黎多种工艺学校”,聘请著名化学家蒙日担任校长、由孚克劳讲授普通化学、贝托雷讲授有机化学、德莫沃讲授矿物化学、沙亚塔尔讲授植物化学……著名化学家盖.吕萨克、泰纳尔、杜隆、佩蒂等都是该校的学生。
1666年法国成立了皇家科学院,这是世界上第二个正式建立的国家科学院,化学是最早被承认的学科之一。科学院由王室支付经费,院士们共同完成皇室交付的课题,是世界上第一批专业科学家。同时,科学院肩负着科学研究与科学教育双重职责,形成了教育研究紧密结合、配套互补的建制系统。教育部门以教育为目标并举科研,研究机构以科学为中心兼顾教育。著名化学家承担基础化学教育任务,化学教育家首先是优秀的化学家,学生在学习中研究,在科研中学习,师生教学相长。“正是科学组织上的优势使一些院士在18世纪成为发明创造、技术鉴定及科学发现的实际应用方面的著名权威。从而使巴黎科学院在18世纪中期取代英国皇家学会成为领导科学发展的组织。”③
大革命初期,由于极左思潮的影响,新兴资产阶级粗暴镇压了大批科学家如化学家拉瓦锡,但他们很快认识到科学对巩固大革命成果的作用,从“共和国不需要科学家”转向积极倡导科学,重用和爱惜人才。选拔了许多科学家担任政府军政要职,如任命卡诺为陆军部长,孚克劳为帝国政府教育部长等。拿破仑还广设科学奖,鼓励创造发明,并允许科学家保持自己的政治见解,甚至在英、法交恶期间还亲自给在电化学方面屡立奇功的英国化学家戴维颁奖。智能型的用人政策大大提高了科学家、科学职业和科学教育在法国的社会地位,有力地促进了化学的发展。
法国积极吸收和继承外邦的最新成果和先进经验,并慷慨地将先进科技、教育和人才资源传播到欧洲各地。政府制定了专利法,诚请外国知名学者到法国从事科研工作。这不仅为法国的科学提供了新动力,也使欧洲各国的科学和教育受到了法国中心的有效辐射,形成了法国科学全面开放的局面。
19世纪30年代,拿破仑战争的失败给法国经济造成了巨大的创伤。再者,拿破仑期间,法国政府加强了对教育和科研组织的控制,导致“科学家远离社会生活,固守传统的研究模式,没能及时调整自己的社会角色赶上科学潮流,致使法国科学推动了德国科学中那股来自积极应用的动力。”④ 另外,法国科学组织高度集中,居于领导地位的科学家的专横,使一些持不同意见的人受到排挤,这也是法国化学领先地位易手他人的原因之一。
三 、近代化学在德国繁荣
19世纪20年代以后,德国的化学研究逐渐超过法国,在理论和应用研究两方面得以高度繁荣。其最先崛起的是有机化学。如:李比希改进了有机物元素分析法、提出了有机化学中的“基团”理论、阐明酸的性质,使他在当时有机化学理论方面享有最高权威的地位。维勒一生有众多发明,其中最具影响的是尿素的人工合成,它打破了无机物与有机物的界限,开辟了有机合成的新天地。李比希和维勒的成就开创了德国化学的新纪元,极大地提高了德国在世界化学研究中的地位。自1850到 1920年,德国化学逐步走向鼎盛。如本生、迈尔对无机化学的贡献;凯库勒、肖莱马、费歇尔、格美林、霍夫曼、拜耳对有机理论和有机合成的贡献;克劳胥斯、赫姆霍斯、奥斯特瓦尔德、能斯特等对物理化学的贡献;哈伯、波恩开创了化工技术新领域等。从1901年诺贝尔化学奖开始授予到1920年,共有18人获奖,其中德国化学家占8名,英国2名,法国4名,美国1名。
早在19世纪20年代,德国就实行了强制初等教育,1860年,德国学龄儿童入学率已高达97%,成为19世纪后期文盲率最低的国家,政府还兴办了多种中等专业技术学校,在普通中学增设了自然科学课程;在高等学校中,贯彻基础教育与应用研究相结合、教育科研与生产实践相结合的方针。19世纪20年代,化学家李比希在吉森大学改变了以往的教学方式,首创了在理论教学的同时向学生开放实验室的先例,形成了实验—教育—研究相结合的教学模式,大大培养了学生实际研究能力。受其影响,化学家维勒在哥廷根、本生在海德堡、霍夫曼在波恩都建立了类似的实验室。当时德国的化学家几乎都是教育家,与同时代的其它国家相比,德国化学家们对教育的热心和投入是其它国家无法比拟的,他们培养出的人才的数量和质量也是独一无二的。
德国的科研条件优越、学术氛围宽松,注重不拘一格降人才。如:21岁的李比希大学没毕业就被任命为吉森大学的副教授,吉森大学还按他的要求,建立了教学实验室。维勒留学归国不久,柏林工业专科学校就为他建立了一所实验室,使他在短短几年里,连续完成了铝、铍、钇的发现和尿素的合成。良好的软环境、硬环境不仅对德国的化学家是极大的激励,对外国化学家也具有极大的吸引力。如荷兰化学家范霍夫因科研条件优越而移居德国,后来他由于对化学平衡与温度的关系的研究和发现溶液渗透压定律而获得1901年化学诺贝尔奖。瑞典化学家阿累尼乌斯早年提出了电离理论,在自己的祖国倍受冷遇,被称为“奇谈怪论”,但在德国却获得了极高的评价,因此他曾多次到德国从事研究工作,并由此而获得1903年化学诺贝尔奖。
科学教育—科学研究—工业生产三位一体的循环加速机是德国化学得以繁荣的重要原因。与同时代的其他国家相比,德国化学的理论研究和应用研究的结合度是最高的。德国的大学生、博士生们纷纷到化工厂谋职、著名教授也被工厂聘为顾问,他们不仅用理论指导生产,而且将化工生产中的课题带回实验室训练学生。19世纪中叶,德国先后建立了巴登苯胺纯碱公司、拜耳染料公司、赫希斯特染料公司等六家大型化工企业,这些企业不惜重金创办研究所、高薪聘请化学家担任领导,因而科研硕果累累。1886——1900年德国仅在染料技术上的专利就达948项,染料、酸、碱等基本化工原料的产量均居世界首位,其中染料产量占世界总产量的80%。同时,德国的医药、化肥、钢铁、炸药等化学工业也居世界领先地位。
德国化学中心的形成,无疑还受益于其优秀浓厚的哲学氛围。在唯物主义、辩证法与唯心主义、形而上学之间的斗争中,这一时期德国哲学不仅在世界的本源问题对科学产生深刻的影响,而且在科学研究方法上也起到了重要的促进作用。特别是19世纪40年代以后,随着马克思主义哲学的诞生,更加显示出其对自然科学研究的强有力的指导作用。肖莱马就是将马克思主义作为他从事化学研究的思想指南的第一人,因而他取得了丰硕的成果,被称为有机化学奠基人。
第一次世界大战,德国虽是战败国,但整个化学研究队伍没有太大的损失,从1921—1945年,共有25名化学家获得诺贝尔奖,其中德国占10名,虽然与其它任何一个国家相比,它在数字上都占绝对优势,但希特勒上台后,疯狂推行种族灭绝政策,造成大批优秀科学家流亡国外,严重破坏了科学发展的后劲。二战以后,1946—1960年间,共有21名化学家获得诺贝尔奖,其中德国3人,美国9人,英国6人,号称“头号获奖大国”的德国失去了这一殊荣,也表明世界化学研究中心已从德国转移到了美国。
近代化学的产生与发展再一次雄辩地证明了社会体制、经济发展与科学技术进步的辩证关系。现代世界化学中心一直在美国,我们期望21世纪中国能成为世界教育的中心、科技的中心,在不久的将来中国能实现诺贝尔奖零的突破。
参考文献:
① 马克思:《机器.自然力和科学的应用》,人民出版社,1978.
② 姜国钧:“论教育中心转移与科技中心转移的关系”,《科学技术与辩证法》,1999.2
③ w.f.bynum.e.j.browne.roy porter:dictionary of the history of science,the macmillan press ltd,1983.
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⑤ 原 光雄:《近代化学的奠基者》,黄静译,科学再版社,1986.
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⑧ 刘家绪:《世界近代史》,北京师范大学出版社,1991.
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⑾ 刘知新:《化学教育史》,广西教育出版社,1996.
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⒀ 复旦大学哲学系外国哲学史教研组:《欧洲哲学史讲话》,上海人民出版社,1978.
⒁ 林学俊:“从科学中心转移看科研组织形式的演变”,《科学技术与辩证法》,1998.4
⒂ 陈青川:“近代德国化学研究领先地位的确立及其原因”,《大学化学》,1999.2
⒃ 何法信:《化学史纲要》,广西人民出版社,1996.
有机化学论文 篇五
1、理论联系实际,激发学生学习兴趣
有机化学课程教授的对象一般是大学一年级或是二年级的学生,在讲解化学反应机理的时候很多学生都表现出不适应,机理本身就比较枯燥、抽象,很多学生受中学时学习思维的影响认为记住A加B生成C就可以了,学习反应机理有什么用,这是在有机化学教学中遇到的比较普遍的问题。就这一问题,通过多年的课堂教学笔者发现以实例引入可以取得较好的教学效果。例如在讲解乙烯与含有溴成分的的氯化钠溶液的反应物时,根据以往的知识很多同学都会回答:1,2—二溴乙烷,但实际上还有1—氯—2—溴乙烷,这就让学生产生了疑问,也被这个悬念所吸引,这时老师及时补充的新知识学生更有兴趣、更主动的去接受。还有一些内容既可以联系实际又可以借助学生熟悉的事务讲解[1],比如讲到醛的内容,可以从比较熟悉的甲醛开始引入概念;在讲解羧酸时,可以蚁酸、醋酸等为例;而讲解烷烃的氧化反应时,可以天然气作为重要燃料的例子;等等,这样学生兴趣浓厚,会主动的接受新的知识,老师讲起来比比较轻松,大大提高课堂教学效率。
2、充分利用多媒体手段,提高课堂效率
有机化学是研究有机化合物的结构、性质、制备的学科,有机化学课程涉及很多定义、定理、化合物结构式等,这些内容都比较抽象,单纯依靠课本讲解学生学习起来会比较枯燥乏味;而那些立体结构、反应历程等更需要有丰富的想象力[2]。如果利用传统的板书授课,不但不能很好的展现这些立体结构和反应的变化过程,也浪费很多时间。这时适时借助多媒体辅助教学就能取得事半功倍的效果。多媒体将图、文、动画和视频等有机的融合成一体,它生动、形象、直观的效果更能清晰展示教学内容[3],学生理解起来也比较容易,更能激发学生的学习热情。这样还能实现教师引导为辅,学生自主思考为主的教学模式,能大大提高课堂教学效率。在教师方面,更能节省书写板书的时间,可以多为带领学生做练习以巩固所学;还能补充一些相关的课外知识。但是多媒体在教学中的地位是“辅助”而不应该是“主导”,因为实验在有机化学课程中占有重要地位,虽然用多媒体可以生动的模拟出化学反应过程、现象等,但是与实际现象还是存在很大的区别[4]。而且在课堂上很多同学反应多媒体授课过程中单位时间内信息量大,难以平衡记笔记和认真听讲的关系,所以需要教师在课堂上注意速度。另外很多合成需要几个步骤才能完成,如果教师利用板书把实验产生的现象、产物逐一指出,带领学生一起得到最后的结果,这样有利于学生积极思考而且印象更加深刻[5]。
3、加强实验教学,培养学生创新能力
实验是有机化学课程中的重要部分,也是人才培养中的一项比较重要的指标。通过实验教学不但能培养学生熟练的技能还能加深对理论知识的理解,更能培养学生观察、思考和解决问题的能力,从而提高学生的综合素养和创新能力。实验课程的主要内容有基本知识和操作、有机化合物的合成与提取、化合物的性质实验。按项目层次可划分为:基础型实验和综合设计型实验(按中药专业培养方案界定)。基础型实验以验证为主(如普通蒸馏、熔点测定;醇酚醚、醛酮醌的性质验证),其步骤、现象、结果等在教材都能找到,这样很多学生就不加以重视,机械的按照书中提示步骤进行,实验结果也没能仔细观察。这样既达不到训练的规范要求,没能养成良好的操作习惯,更达不到综合设计型实验要求的综合实验能力。所以应该把基础知识和基本要求在绪论课中介绍[6],一些典型的官能团性质实验可以作为学生的课外练习不再加入到实验课程中;而一些重要的基础操作,如普通蒸馏、结晶实验、熔点测定等需要单独进行实验指导,培养学生熟练的操作技能;还能将一些基本操作整合到其他的综合型实验中,例如将分馏实验整合到制备乙酰苯胺的实验中。综合设计型实验不但包含基础实验知识和基本操作,更要求学生有良好的实验技能,可以考虑在实验教学中增加这一类型的实验[7]。而在教学中应积极利用启发式教学模式,用以培养的学生的创新能力。以往的教学先会由教师集中讲解然后整个实验内容都是在教师的主持下完成,在新教学模式中可以引导学生在课前认真阅读相关实验说明然后自主思考实验的过程、结果、可能遇到的问题或是还有哪些合成途径[8]。这样就可以把教师在课前的集中讲解变成学生的自主讨论这时教师再适当的补充和点评,能帮助学生对实验内容理解更深刻,还能培养学生的自学能力、合作能力和归纳总结的能力。
除以上几点,在教学过程中更要注重课堂内容与中药学知识相结合,帮助学生构建知识网;还可以尝试改进考核和评价方法,考察可分为平时和期末,更应该丰富考察形式甚至可以鼓励学生撰写小论文等;总之在教学中教师应该不断的积累经验,准确抓住教学重点,不但要教授知识更要注意锻炼学生的自主能力和创新能力,使得教学质量在不断的探索中得到提高。
有机化学论文 篇六
药物化学是药学专业重要的专业课之一,它主要研究药物的结构、性质、化学结构与药理效力的相互关系及药物合成等。而有机化学则是药学专业最重要的专业基础课之一,它主要研究有机化合物的结构、性质及其相互关系、合成方法等。由此可见,药物化学和有机化学这两门课程既互相联系又互相区别。它们的联系点是它们的研究对象都是有机化合物,它们的区别则表现在研究对象的范围和方法不同。有机化学侧重于各类有机化合物的基础研究,而药物化学则偏重于作为化学药物的一类有机化合物的应用研究。即基础和实际应用的区别。
过去由于我们过分强调了这两门课的区别,而忽视了它们之间的内在联系,在教学中出现了相互脱节的现象,影响了教学质量。有机化学教学表现严重的脱离药学专业的“药”字,因而药学系学生对其学习兴趣不高,投入时间不够,影响有机化学基本理论、基础知识的扎实学习和牢固掌握;而药物化学教学则严重脱离有机化学基础知识,使研究化学药物的结构、性质、结构修饰及合成,失去了根基,成了无本之木、无源之水。因此这两门课程教学效果都不够理想。过去尽管我们想过许多办法,如有机化学教师强调基础的重要性,药物化学教师给学生补有机化学基础知识,也难以改变由于忽视它们的内在联系而造成的教学效果差的局面。
近年来我们注意了这两门课程的内在联系,并实行将这两门课程相互渗透、紧密结合的教学方法,较好克服了互相脱离的现象,提高了教学质量。我们的作法是:
第一,将药化和有机的全体教师集中到一起,组织建立药化有机教研室,负责这两门课的理论和实验教学。
第二,这两门课程的教师在一起进行教学研讨活动,如一起备课、讨论,互相听课,互相学习,互相提高。有机化学教师着重提高与化学药物相关的药理知识;药化教师着重提高有机化学的基础理论知识。
第三,每一门课程内容和学时数仍按教学大纲要求讲行教学,但要求每位教师除主要完成本学科的教学之外,还要讲授另一门课程的部分章节,并要求逐年增加份量。
第四,课堂教学上要求两门课紧密结合。有机化学教学,要求在讲授基础时,尽量联系化学药物的例子,如一些重要药物的结构、性质、相互关系及合成方法等。药物化学教学,要求应用相关的有机化学基础知识,去讲清化学药物的结构、性质、相互关系、结构修饰和合成反应。
第五,两门课程的实验内容由教研室统一安排,有机化学侧重单元基本操作,而药物化学侧重药物合成。要求每位教师都能担任这两门实验课的教学。
几年来的教学实践表明,药物化学和有机化学实行相互渗透教学以来,我们尝到了甜头,教学效果好了,教学质量提高了,主要表现在:
第一,两门课程教师的业务水平提高了。
由于这两门课程的教师编在一个教研室里,对他们的要求更高了,要求他们必须将这两门课程的教学相互渗透,紧密结合,所以他们的积极性很高。几年来,每位教师的业务水平都有不同程度的提高。有机化学教师充实了与化学药物有关的药理知识,药物化学教师强化了有机化学的基础理论,从而使他们在教学中,对药学专业教学的针对性更强了,目的性更明确了,教学水平更高了。
第二,两门课程的教学质量都得到提高。
由于有机化学教师在教学中将基础知识和化学药物紧密结合,使学生实实在在感受到有机化学不是脱离实际的纯理论的基础课,它对临床药物的使用、保存、剂型选择、质量分析、药物制备都是很有用处的,从而提高了学生的学习积极性,学习成绩普遍提高,为后续课程药物化学的学习打下了坚实的基础。在药物化学教学中,由于教师紧密结合有关有机化学基础知识去讲授药物化学,对化学药物的结构、性质、结构修饰和药物合成等内容分析得更加深刻、更为精辟,学生对药物化学的学习更扎实、更灵活。较好的解决了过去基础课和专业课结合不紧,造成教学效果差的问题。
第三,科研水平得到提高。
过去有机化学教师由于缺乏化学药物实际应用方面的知识,所以科研立项选题比较困难。药物化学教师由于对有机化学基本理论和基础知识掌握相对较差,科研的深度和广度往者,了解一些这方面的知识,对今后工作的发展将有裨益。为此,我们在元素化学
的概述中对这部分内容作了简明扼要的介绍。在溶液化学和电化学的有关内容中,我们强化了酸、碱“共轭”关系和氧化、还原“共轭”关系的应用,以利于师生对相关问题实质的理解。此外,我们还大胆地修正了pH定义,并用体积分数和质量分数取代百分浓度等。由于在内容上注意了知识更新,无疑增强了新教材的生命力。
根据药学专科教育的需要和课程基本要求,《无机化学》课的总学时数规定为108学时,较1985以前减少约1/3。欲在有限的时间内达到培养高级实用人才的目的,教材内容必须更为精炼,理论要求不能过高。对于基础理论的叙述方式,力求避繁就简,立足于“使用”。从整体内容上看,新教材是以高中化学为起点,按内在联系分为无机原理和元素化学两大部分。无机原理部分按溶液理论、热化学与反应方拘和限度、氧化还原、物质结构、配位化往不够理想。这两门课程的教师实行互相渗透教学以来,他们各自的不足都得到了弥补,业务水平有了提高,有机化学教师克服了科研选题上的困难,药物化学教师由于强化了基础理论,因而科研思路更加开扩,深度也得到提高。他们的科研水平都上了一个新台阶。
第四,缓解了目前教学人员不足的困难。
目前各院系教学人员不足的现象普遍存在。我们药化有机教研室共有教师6名,担负我系本科和专科两门课程总共506学时的教学任务,教学力量明显不足,有时教师外出进修,教学人员更加紧张。自我们实行这两门课程相互渗透教学以来,利用两门课程开设时间的差别,采取集中力量完成一门课程教学后,再开设另一门课程的方法,较好地解决了教学人员严重不足的困难,调动和挖掘了师资潜力。
学的顺序组成一个较完整的理论体系。重点讨论“四大平衡”及其变化规律,放低对热力学、动力学和结构化学的论述水准。元素化学部分着力突出重要的有代表性的元素及其化合物的重要性质和反应类型,强化有理论或实际意义的反应和性质及其在医药领域中的应用,改变以往全面系统逐一论述的方式。结合专业需要,教材中增加了溶液浓度及其有关计算的内容。元素化学部分,每一节后面都附有常用药物以及有关元素在生物体内的分布与作用的内容,并对“常见无机离子的鉴定与检出”作了有分寸的介绍。习题和例题的选择也尽量贴近专业。书中安排有阶段性测验题,书后附有部分习题答案,以利于学生对知识的复习、巩固和自检参考。
编写一本好的教材是一项复杂而又艰难的工作。要使教材符合时代要求和专业需要,尚须在许多问题上进行探讨,但只要我们持之以恒,坚持不懈地努力,定会编出具有专科特色、深受师生欢迎的《无机化学》新教材。