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PBL教学法在大学有机化学实验教学中的应用分析

作者:影视论文
出处:www.lunrr.com
时间:2019-10-08

PBI的第二种教学方法是由美国神经学教授harrows发起的。它是一种以问题为中心,以学生为中心,以教师为主导的教学方法,具有培养学生的创新思维能力,获取知识和解决实际问题的作用。当前的实验教学模式主要基于“注入式”。通常,过程是老师首先说明实验原理,设备,操作步骤和注意事项,然后由学生进行操作。在这种模式下受过训练的学生通常只会“开处方”,而他们的创新意识和创造性思维无法得到有效的训练和培养。

本文以回流,有机洗涤,干燥和常压蒸馏的基本操作为基础,以苯甲酸正丁酯的合成为例,以PBI教学模式为重点,介绍了水分离器,真空蒸馏的深入探讨内容。

首先,上课前学习

实验前两周,老师在教学实验中心的网站(http; ///jxsys.cczu.edu.cn/)上悬挂了需要在实验中预览的问题,学生为全面准备做准备通过查阅文献。对于苯甲酸正丁酯的预研究制备,我们设计了以下问题。

1.如何使用分液漏斗?干燥剂的类型,选择和用量?常压蒸馏的设备,操作和注意事项?如何增加反应的产率?

2.分水器的功能和原理?水载体的类型和选择?

3.反应后如何纯化苯甲酸正丁酯?

4.如何设计反应装置和实验方法?

5.真空蒸馏的原理是什么?如何正确安装和操作真空蒸馏装置?

设计问题:问题1的目的是让学生审查和巩固回流,干燥,洗涤和常压蒸馏等的基本操作;问题2和5是准备工作的重点和难点,学生可以通过准备工作初步掌握水的分离作用。该设备的作用,原理和使用条件,初步了解载水剂的类型和选择方法,初步了解真空蒸馏的原理,适用条件,实验装置,使用方法和注意事项;问题3和4是对学生的考验综合运用实验知识的能力也是对学生实验能力的全面训练和提高。

简而言之,通过预先研究实验前设置的问题,学生不仅可以巩固所学知识,了解实验目的,原理,方法和注意事项的基本目的,而且还可以避免花费过多的时间由老师在实验前进行。 “说明,可以有效地提高学生的实验兴趣并扩展他们的知识。

二,实验前的讨论

将实验前老师的解释变成以问题为中心的讨论,不仅可以建立学生的主导地位和老师的领导作用,而且可以激发课堂气氛,增强学生的实验兴趣,并帮助学生分析和解决问题。训练和提高能力。课前准备只是为了让学生对实验的内容有一个大致的了解和理解,但是学生可能仍然对实验的要点和难点有所了解。因此,为了让学生充分掌握实验的内容,我们在实验前准备了以下问题供讨论。

1.苯甲酸正丁酯的合成方法?反应机理?如何提高反应产率?

大多数学生可能会在书上知道合成方法,即用苯甲酸和正丁醇合成苯甲酸正丁酯。此时,教师可以适当地补充合成酯的其他方法。这不仅拓宽了学生的知识面,而且还使学生能够尊重老师的广泛知识,从而导致对知识的强烈渴望。对于反应的机理,学生可以一边写在黑板上一边进行解释。教师可以检查学生的基本理论知识,充分体现理论与实践的有机结合,训练和提高他们的表达能力,并提供自我表达。机会。如何增加反应的产率涉及化学反应过程的优化。通过先前实验的实践,学生应该已经掌握了这些方法。教师可以直接提问,以了解学生的知识知识。根据化学反应动力学速率公式,已知减少产物的含量或及时除去产物也可以加速反应。那么,如何减少产品数量或删除产品呢?接下来,老师自然可以抛出以下问题:

2.如何从系统中删除产品?哪种材料更方便去除?

根据产品的理化性质,显然,除去水比除去苯甲酸正丁酯要容易得多。如何去除水?学生可以利用他们学到的知识去思考和讨论。总之,主要有两种,一种是教科书中写的油水分离器,另一种是整流装置。对于第一个建议,老师必须首先确认学生已经充分预览了课本。对于第二个建议,他们必须赞美自己的思想并保持灵活,并且他们可以运用所学到的知识。这也是工业上常用的方法。将涉及并使用它。接下来,我将讨论水分离器的问题。

3.分水器如何工作?如何设计分水器?浇水剂的类型,选择和用量?使用注意事项?

由于使用水分离器有许多预防措施,我们将其分为以下主要问题进行讨论。

(1)如何检查分水器?您可以让学生联系分液漏斗检查泄漏方法。

(2)为什么要在距支管下边缘1厘米的距离处预装一定量的水?这主要是让学生从经济和经济的角度树立经济和环境保护的观念。

(3)如何观察是否有水产生?可以提示学生使用笔在预先安装的水位上做标记,以方便观察。

(4)在构造实验装置时,为什么水分离器的支管应远离热板?这是因为凡士林和施加在活塞上的玻璃的膨胀系数不同。如果将水分离器直接在热板上烘烤,则水分离器的活塞将不会打开,从而导致无水。

(5)如何使用水分离器判断反应的终点?指导学生观察水分离器中的水分和回流液中的水分,以培养学生的观察能力。特别地,如果水的量不再增加,则反应基本结束。但是,如果适当延长反应时间,则反应将更加充分。

上面对水分离器许多方面的分析可以帮助学生理解有机化学实验不仅具有更多的理论支持,而且具有更多的技能和经验。这就要求我们要善于学习,并不断总结经验教训。为了确保实验的顺利完成,请体验实验的成功。

4.如何设计本实验的装置和实验步骤?

通过对以上许多问题的讨论,学生将自然地阐明本实验的目的和方法,消化实验的重点和难点。对于实验设备,一名学生可以将问题讨论和准备工作结合起来使用反应设备,其他学生可以进行观察和评估。对于实验步骤,可以对学生进行总结和总结。老师根据自己的方法将流程图写在黑板上,其他学生则进行了其他修改。这不仅可以帮助学生及时地消化所学内容,还可以帮助他们使用所学内容。同时,它也可以在监督和检查教师中发挥作用。

三,真空蒸馏

常压蒸馏后,由于实验条件的限制,学生不能手动对装置减压,形成的苯甲酸正丁酯的量很小。我们需要2-3个人在真空蒸馏中进行合作。将真空蒸馏器放入实验中,然后对其进行解释,也将有助于区分难度并提高学习效率。对于真空蒸馏,我们设计了以下问题:

1.为什么要先进行常压蒸馏然后再进行真空蒸馏?在常压下,正丁醇的沸点只有117度,很容易蒸出。如果在减压下直接蒸馏,则很容易将其泵入油泵,这会损坏油泵。另外,从原子经济的观点出发,可以在常压下蒸馏出正丁醇,并且可以充分回收原料。

2.真空蒸馏的原理,范围,装置和操作方法。大多数学生已经通过预培训学习了真空蒸馏的原理和适用条件。教师可以根据学生的回答做出适当的补充。但是,学生在实际操作中可能会遇到很多问题。因此,我们采用一种方法,在该方法中,学生进行演示,其他学生观察并纠正错误,然后老师提出问题让学生进行探索。对于设备的安装,主要提示是在每个接口上涂油以确保气密性。安装应从下至上,从左至右,水平和垂直;为了操作,调节毛细管的起泡速度并打开阀门。该顺序,真空数字压力计的使用,判断真空蒸馏结束的方法,阀门关闭顺序等。实践证明,这种以问题为中心的教学方法比单纯的讲解要好得多。

四,课后思考问题

1.在实验中向反应中加入环己烷有什么作用?

2.我可以使用强碱氢氧化钠吗?

3.该实验成功或失败的关键是什么?有什么经验?

设计问题1和2的目的是适当地扩展实验的内容并扩展学生的知识;设计问题3的目的是让学生养成总结和总结的习惯,以便将来进行实验或研究。

五,教学效果

PBI苯甲酸正丁酯合成实践教学取得了以下明显效果:

1.通过设置实验前的问题,学生对实验的目的,内容,安装,实验步骤和预防措施有更详细的了解,并在不了解实验内容的情况下改变了尝试使用教科书的不良习惯。细节。

2.预览报告的质量已显着提高。明显的表现是,学生有关实验的问题可以用简洁的语言回答,正确率明显提高;实验装置的图纸不再是“跟随葫芦”的图纸,而是标准化,新颖的图纸。实验步骤是:设计简洁明了,更加科学合理。

3.实验记录是有益的。学生不仅可以及时记录现象,而且可以记下操作的目的,分析现象的原因,问题的结论和讨论,以及教师对问题的扩展等,以消除现象的发生。抄袭或回忆录。

4,课堂气氛更加活跃,教学效率明显提高,学生的综合素质和能力得到极大提高。

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