基于思维模型建构的高三有机化学复习* ——以“基础有机合成路线设计的反应先后次序”为例

正1整体教学构思学生在真实情境中合成具有挑战性的目标分子时常出现错误,究其原因是对"结构决定性质"的学科思想缺乏深刻理解。依据物质结构知识探析有机反应规律,建立相关反应模型;结合情境设置挑战性问题,运用反应规律与模型,基于"切断法"的逆合成分析发展逆向思维能力,帮助学生将有机合成知识结构化,反思建构有机合成路线设计的反应次序思维模型。     

基于深度学习的有机合成复习课教学实践*——常见高分子材料的用途与合成

基于深度学习理念,以“常见高分子材料的用途与合成”为学习主题,开展关于有机合成复习课的教学实践。指出在有机合成的复习课,开展深度学习有利于激发学生的学习需求、调动学生高阶思维、让学生迁移运用所学知识。基于深度学习的教学设计需要把握挑战性学习主题、深度学习目标、深度学习活动和持续性评价4大要素。提出课前应引导学生开展挑战性学习主题的项目调研;课上应创设引导学生深度学习的问题情境,促进学生高阶思维的发展;课后应让学生以思维导图的形式理顺有机合成的一般方法等,为教师开展基于深度学习的教学实践提供参考。     

基于化学史发展学生学科核心素养的教学——以“胶体”为例

以发展学生化学学科核心素养为主旨,分析了胶体教学内容的价值,通过创设一系列化学史情境,引导学生从化学史情境中提出问题,再以问题引领学习活动,使学生沿着科学家的研究历程展开实验探究,自主实验获取证据,基于实验证据进行推理,在主动建构胶体本质特性和性质的同时促进化学核心素养的发展。     

初中化学“溶液”的项目式教学*——白砂糖的梦想之路

以“白砂糖的梦想之路”为项目学习主题,呈现了初中化学“溶液”的项目教学案例。基于棒棒糖的制作过程开发了系列学习任务,有助于学生在真实的问题情境中发展核心素养和构建灵活的知识基础。     

论基于培养学生学科观念的教学情境创设——以“有机合成”教学设计为例

就高中化学课程标准对“学科观念”这一课程目标的相关规定,以“有机合成”教学设计为例,结合教学情境创设的现状,研讨了基于培养学生学科观念的教学情境创设的重要意义、相关策略及注意事项.     

在真实情境中发展核心素养的高三有机化学复习教学案例——以“香豆素3羧酸乙酯的合成”为例

基于高三有机化学复习特点,以真实情境为载体,设置综合复杂程度不同的问题,引导学生从有机化合物官能团转化的角度预测物质结构、设计转化路线;从碳骨架和化学键变化的角度理解反应过程,理解共价键的类型、极性与有机反应的关系;利用物理性质设计分离提纯方案,体现出学科内的融合。使学生真正建立“组成、结构决定性质”的基本观念,凸显对比分析、逆合成分析等有机推断问题解题思路,发展高阶思维,促进学生关键能力的提升,促进化学学科核心素养的发展。     

基于真实情境和问题导向培养化学学科核心素养——以“二氧化硅”的教学为例

以“二氧化硅”的教学为例,基于真实问题情境,以问题为导向设计和实施教学,在过程中渗透化学学科核心素养的培养。经测评,学生兴趣浓厚,教学效果较好。     

基于真实问题情境的化学活动课设计*——以“氧化铁与酸的反应”为例

基于联系生活实际的真实问题情境,设计化学活动课,让学生在探究“可乐可以除铁锈”本质原因的过程中学习“氧化铁与酸的反应”,从而发展化学学科核心素养,提高解决实际问题的能力。     

社会性科学议题融入高中有机化学STSE教学的研究初探——以“有机合成的巨星PX”为例

以"PX:有机合成的巨星"的教学设计和课堂实践为例,将社会性科学议题"PX石化项目"融入高中化学有机合成教学活动中,具体论述了学生进阶学习的任务设计、有机合成流程的问题情境设置、角色扮演活动中学生的立场抉择情况,结合教学后学生对争议性议题学习过程的态度与评价及参与课堂观摩活动的教师的评价,对教学效果和学习目标达成情况进行分析。     

促进学生化学学科能力发展的有机化合物主题大单元整体教学研究——揭秘阿司匹林

基于有机化合物主题学科核心素养和关键能力的系统构成模型,提出促进学生化学学科能力发展的有机化合物主题大单元整体教学设计框架,以“揭秘阿司匹林”复习教学为例,从大单元教学目标确定、教学内容确定、情境素材选择、学科能力活动设计等阐述了大单元整体教学设计过程。通过案例设计和教学实践,对比分析教学效果,进而探讨促进学生有机化合物主题化学学科能力发展的大单元整体教学策略。     

二芳基脯氨醇衍生物催化的硝基烯参与的多组分不对称串联合成研究进展

硝基烯是一类重要的有机合成子,以硝基烯烃为原料,二芳基脯氨醇衍生物催化的多组分不对称串联反应是构建复杂手性化合物的重要方法,被广泛应用于有机合成和新药开发领域.根据构建的目标化合物类型,较全面地总结了基于二芳基脯氨醇衍生物催化、硝基烯为合成子的多组分不对称串联反应的合成研究,从反应的催化剂体系、反应机理、实验结果、反应优点、存在的问题和局限性等方面进行介绍,并对今后的发展做出展望.     

席夫碱型有机小分子荧光探针的制备与表征——推荐一个综合化学实验

介绍一个综合型创新实验——有机小分子荧光探针的制备与表征。内容包括有机配体的合成及表征、荧光光谱的测试、金属离子的检测等。通过本实验的实践,既可以让学生更好地掌握无机、有机和分析化学相关专业知识,提升实验操作技能,又能让学生了解有机小分子荧光探针这一科研前沿领域,激发学生对科学研究的兴趣,培养科研能力。建议将本实验纳入本科高年级综合化学实验课。     

9-(4-溴丁基)-9H-咔唑的相转移催化合成、表征及室温磷光性能研究——推荐一个大学化学综合实验

介绍一个涵盖有机合成、药物化学与仪器分析等学科的研究探索型综合实验,本实验选择具有抗癌、抗菌、抗糖尿病和抗病毒活性的喹喔啉酮类烯胺酮分子作为合成与研究对象,首次使用可循环的酸性树脂Amberlyst15为非均相催化剂,在可见光的协同催化下,利用Mannich反应一步合成喹喔啉酮类JNK3 (c-Jun N-terminal kinase 3)抑制剂。本实验取材于学科前沿热点且已有较多验证的研究前沿成果,不仅有助于学生可以学习到经典Mannich反应的实验操作方法,巩固了专业知识的理解,同时也紧跟时事,学习非均相催化和光催化的相关知识,结合拓展阅读,提高了他们的探索创新意识。建议纳入本科高年级和研究生低年级的"综合化学实验"课程。     

缩醛/缩酮的合成研究进展

醛/酮与醇或原甲酸酯进行亲核加成反应生成的产物缩醛/缩酮,是一类重要的有机化合物。在有机合成中,该反应也广泛用于醛/酮羰基的保护或者乙二醇的保护,因此,缩醛/缩酮的合成研究引起广泛的关注。本文根据反应体系的不同,从酸催化、电催化和光催化三个方面对近年来缩醛/缩酮的合成研究进展进行详细综述。期望该综述作为学生基础有机化学课程的课后拓展阅读内容,能加深学生对基础反应的理解,培养学生的科研创新思维。     

Student-Designed Multistep Synthesis Projects in Organic Chemistry

The incorporation of research projects into undergraduate chemistry courses provides a perspective that is fundamentally unavailable in most laboratory experiences. While independent, multistep synthesis projects in organic chemistry have been reported previously, most efforts have been directed at relatively restricted, closely guided research plans with modest student participation in the experimental design. We have implemented a more open-ended synthesis project, limited principally by cost, safety and availability of materials. In the second semester of the sophomore organic sequence, students develop multiple drafts of a plan for a three-to-four-step synthesis. Subsequently, students obtain their own literature protocols for the individual steps. The synthesis is performed over three four-hour laboratory periods. The students conclude this project with a poster presentation of the results at the end of the semester. Evaluation of the students work focuses not only on the successful synthesis of the target but also on planning, troubleshooting, purification, and spectral analysis.     

Teaching target-oriented and diversity-oriented organic synthesis at Harvard University

Diversity-oriented synthesis presents many formidable challenges to the practitioners of synthetic organic chemistry. Those challenges include the effective teaching of this new and evolving discipline to ensure that students are well positioned to begin exploring its full potential. Fortunately, the teaching of synthetic organic chemistry has a rich history in the context of target-oriented synthesis, and this precedent can serve as a strong foundation for meeting the challenges of teaching diversity-oriented synthesis.     

锌配位聚合物的制备与表征——推荐一个无机化学综合实验

介绍了一个无机化学综合型新实验——锌配位聚合物的制备与表征。通过有机配体的合成、金属有机框架材料的制备及其相关结构和性能表征,使学生了解金属有机框架这一科研前沿领域,在引导学生进行实验操作、解释及归纳的过程中,提升学生的综合及创新能力。本实验综合了无机、有机和分析化学知识点的学习与实验操作能力的培养,建议纳入高年级综合型化学实验课。     

Synthesis methods of organic two-dimensional materials

Among various two-dimensional (2D) materials, organic 2D polymers have attracted much attention, owing to their specific properties, such as lightweight, good flexibility, adjustable structure, and high adaptability. In recent years, more and more scientists have devoted to the research on their structural design, synthesis, characterization, and potential properties. However, in contrast to traditional one-dimensional (1D) and three-dimensional (3D) network macromolecules, the synthesis of 2D structures presents a challenge to polymer chemists, because polymerization usually takes place in a spatially random manner in solution-phase synthesis. In this review, we will focus on the synthesis methods of organic 2D materials, which have played a pivotal role since the beginning of the development of this field. We will highlight the representative examples according to the different types of polymers, including supramolecular organic 2D layers and covalent organic 2D polymers, and identify possible future research directions.     

三芳胺-吡嗪类供体-受体型聚集诱导发光分子的合成及性能表征综合创新实验

为了提升学生的基础有机合成技能及综合实验创新能力,介绍了一类含三芳胺及吡嗪单元的供体-受体型聚集诱导发光分子的合成、性能表征及分析。通过本综合创新实验的学习,学生将进一步了解有机荧光材料,尤其是聚集诱导发光材料的发光机理及潜在应用。本实验不仅有利于提升学生在减压蒸馏、萃取、干燥和柱层析分离等操作方面的实验技能,也将进一步促进其对核磁共振仪、高分辨质谱仪、紫外-可见吸收光谱仪及稳态-瞬态荧光光谱仪等仪器的熟悉和掌握。最终,通过课堂理论及综合实验学习的相互结合,进一步拓展学生视野并锻炼学生综合创新实验能力,为培养其良好的科学研究素养奠定基础。