有機化學綜述范文

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有機化學綜述

篇1

(安徽科技學院化學與材料工程學院,安徽鳳陽233100)

【摘要】闡述了《過濾及重結晶》實驗的地位和作用、實驗的目的、實驗原理、實驗步驟以及數據處理和實驗注意事項。過濾及重結晶是純化固體有機物質最基本也是最重要的方法,對于化學工作者來說,熟練地掌握過濾及重結晶的方法和原理,以及各種分離提純的操作技術是十分重要的。

關鍵詞 過濾;重結晶;綜述報告

1實驗的地位和作用

化學是一門實驗科學。“有機化學實驗”作為化學專業一門獨立的課程,其教學的目的是通過實驗,培養學生觀察現象、分析和解決問題的能力。同時也培養學生尊重自然與事實并進而歸納總結的科學態度與方法。使學生掌握有機化學實驗的基本技能,學會正確選擇有機化學實驗的合成、分離、提純和分析鑒定的方法。通過實驗,培養學生觀察現象,分析問題和解決問題的能力。有機合成過程中所得的產物往往不純,其中常夾雜一些反應副產物、未作用的原料及催化劑等,純化這類物質的最常用的方法就是過濾及重結晶。過濾及重結晶是有機化學實驗中必須掌握的最重要也是最基本的實驗技能。

2實驗目的

1)熟悉減壓過濾和熱過濾的實驗操作。

2)掌握重結晶的基本操作。

3)熟練掌握重結晶法提純固體有機化合物的原理和方法。

4)練習普通過濾、抽氣過濾和熱過濾的操作技術。

3實驗原理

固體有機物在溶劑中的溶解度與溫度有密切關系。一般是溫度升高,溶解度增大。若把固體溶解在熱的溶劑中達到飽和,冷卻時即由于溶解度降低,溶液變成過飽和而析出結晶。利用溶劑對被提純物質及雜質的溶解度不同,可以使被提純物質從過飽和溶液中析出。而讓雜質全部或大部分仍留在溶液中(若在溶劑中的溶解度極小,則配成飽和溶液后被過濾除去),從而達到提純目的。

在進行重結晶時,選擇理想的溶劑是一個關鍵,理想的溶劑必須具備下列條件:

1)不與被提純物質起化學反應。

2)在較高溫度時能溶解多量的被提純物質;而在室溫或更低溫度時,只朗溶解很少量的該種物質。

3)對雜質的溶解度非常大或非常小(前一種情況是使雜質留在母液中不隨提純物晶體一同析出;后一種情況是使雜質在熱過濾時被濾去)。

4)容易揮發(溶劑的沸點較低),易與結晶分離除去。

5)能給出較好的結晶。

6)無毒或毒性很小,便于操作。

在幾種溶劑同樣都合適時,則應根據結晶的回收率、操作的難易、溶劑的毒性、易燃性和價格等來選擇。

4實驗操作

4.1溶劑的選擇

在重結晶時需要知道用哪一種溶劑最合適和物質在該溶劑中的溶解情況。一般化合物可以查閱手冊或詞典中的溶解度一欄或通過實驗來決定采用什么溶劑。

溶劑的最后選擇,只能用實驗方法來決定。其方法是取0.1g待結晶的固體粉末于一小試管中,用滴管逐滴加入溶劑,并不斷振蕩。若加入的溶劑量達1mL仍未見全溶,可小心加熱混合物至沸騰(必須嚴防溶劑著火!)。若此物質在1mL冷的或溫熱的溶劑中已全溶,則此溶劑不適用。如果該物質不溶于1mL沸騰溶液中,則繼續加熱,并分批加入溶劑,每次加入0.5mL并加熱使沸騰。若加入溶劑量達到4mL,而物質仍然不能全溶,則必須尋求其它溶劑。如果結晶不能自行析出,可用玻璃棒摩擦溶液液面下的試管壁,或再輔以冷水冷卻,在使結晶析出。若結晶仍不能析出,則此溶劑也不適用。如果結晶能正常析出,要注意析出的量,在幾個溶劑用同法比較后,可以選用結晶收率最好的溶劑來進行重結晶。

4.2溶解及趁熱過濾

通常將待結晶物質置于錐形瓶中,加入較需要量(根據查得的溶解度數據或溶解度試驗方法所得的結果估計得到)稍少的適宜溶劑,加熱到微微沸騰一段時間后,若未完全溶解,可再次逐漸添加溶劑,每次加入后均需再加熱使溶液沸騰,直至物質完全溶解(要注意判斷是否有不溶性雜質存在,以免勿加過多的溶劑)。要使重結晶得到的產品純和回收率高,溶劑的用量是個關鍵。雖然從減少溶解損失來考慮,溶劑應盡可能避免過量;但這樣在熱過濾時會引起很大的麻煩和損失,特別是當待結晶物質的溶解度隨溫度變化很大時更是如此。應為在操作時,會因揮發而減少溶劑,或因降低溫度而使溶劑變為過飽和而析出沉淀。因而要根據這兩方面的損失來權衡溶劑的用量,一般可比需要量多加20%左右的溶劑。

4.3結晶

將濾液在冷水浴中迅速冷卻并劇烈攪動時,可得到顆粒很小的晶體。小晶體包含雜質較少,但其表面積較大,吸附于其表面的雜質較多。若希望得到均勻而較大的晶體,可將濾液(如在濾液中已析出結晶,可加熱使之溶解)在室溫或保溫下靜置使之緩緩冷卻。這樣得到的結晶往往比較純凈。

有時由于濾液中有焦油狀物質或膠狀物,使結晶不易析出,或有時因形成過飽和溶液也不析出結晶。在這種情況下,可用玻璃棒摩擦器壁以形成粗糙面,使溶質分子呈定向排列從而形成結晶,此過程較在平滑面上迅速和容易;或者投入晶種(同一物質的晶體,若無此物質的晶體,可用玻璃棒蘸少許溶液稍干后即會析出晶體),供給定型晶核,使晶體迅速形成。

4.4抽氣過濾

為了把結晶從母液中分離出來,一般采用布氏漏斗進行抽氣過濾。抽濾瓶的側管用較耐壓的橡皮管和水泵相連(最好中間接一安全瓶,再和水泵相連,以免操作不慎,使泵中的水倒流)。布氏漏斗中鋪的圓形濾紙要剪得比漏斗內徑略小,使緊貼于漏斗的底壁。為蓋住濾孔,在抽濾前先用少量溶劑把濾紙潤濕,然后打開水泵將濾紙吸緊,防止固體在抽濾時自濾紙邊沿吸入瓶中。借玻棒之助,將容器中液體和晶體分批倒入漏斗中,并用少量濾液洗出粘附于容器壁上的晶體。關閉水泵前,先將抽濾瓶與水泵間連接的橡皮管拆開,或將安全瓶上的活塞打開接通大氣。以免水倒流入吸濾瓶中。

布氏漏斗中的晶體要用溶劑洗滌。以除去存在于晶體表面的母液,否則干燥后仍要使結晶玷污。用重結晶的同一溶劑進行洗滌,用量應盡量少,以減少溶解損失。洗滌的過程是先將抽氣暫時停止,在晶體上加少量溶劑。用刮刀或玻棒小心攪動(不要使濾紙松動),使所有晶體潤濕。靜置一會兒,待晶體均勻地被浸濕后再進行抽氣。為了使溶劑和結晶更好地分開,最好在進行抽氣的同時用清潔的玻塞倒置在結晶表面上并用力擠壓。抽濾后所得的母液,如還有用處,可移置于其它容器中。較大量的有機密劑,一般應用蒸餾法回收。如母液中溶解的物質不容忽視,可將母液適當濃縮。回收得到一部分純度較低的晶體,測定它的熔點,以決定是否可供直接使用,或需進一步提純。

4.5結晶的干燥

抽濾和洗滌后的結晶,表面上還吸附有少量溶劑,因此尚需用適當的方法進行干燥。重結晶后的產物需要通過測定熔點來檢驗其純度,在測定熔點前,晶體必須充分干燥,否則熔點會下降。固體的干燥方法很多,可根據重結晶所用的溶劑及結晶的性質來選擇。常用的方法有如下幾種:

空氣晾干:將抽干的固體物質轉移到表面皿上鋪成薄薄的一層,再用一張濾紙覆蓋以免灰塵玷污,然后在室溫下放置,一般需要幾天才能徹底干燥。

烘干:一些對熱穩定的化合物,可以在低于該化合物熔點或接近溶劑沸點的溫度下進行干燥。實驗室中常用紅外線燈或烘箱、蒸氣浴等方式進行干燥。必須注意,由于溶劑的存在,結晶可能在較其熔點低得很多的溫度下就開始熔融了,因此必須十分注意控制溫度并經常翻動晶體。用濾紙吸干:有時晶體吸附的溶劑在過濾時很難抽干,達時可將晶體放在二三層濾紙上,上面再用濾紙擠壓以吸出溶劑。此法的缺點是晶體上易玷污一些濾紙纖維。

5實驗步驟

5.1儀器、藥品

粗苯甲酸、活性炭、循環水真空泵、恒溫水浴鍋、熱水保溫漏斗、玻璃漏斗、玻璃棒、表面皿、抽濾瓶、布氏漏斗、酒精燈、濾紙、量筒、沸石

5.2步驟

5.2.1溶解、脫色

用臺秤稱取3.5g粗苯甲酸,放在250mL燒杯中,加入150mL蒸餾水,加熱至沸騰,直至苯甲酸溶解。若不溶解,可分次再適量添加少量(2~3mL)熱蒸餾水,攪拌并加熱至接近沸騰令苯甲酸全部溶解。如溶液有顏色,則應先撤去熱源,待溶液稍冷卻后,加入1g的活性炭于溶液中,煮沸5~10min,脫色。

5.2.2熱過濾

在脫色的同時準備好熱水漏斗、濾紙以及燒杯,并在熱水漏斗中加入熱水,加熱待水接近沸騰時,放入折疊好的濾紙,并用少量的熱水潤濕。然后,對上述熱溶液進行熱過濾,綠葉用燒杯收集。在過濾過程中應用小火加熱保溫以免冷卻析出晶體,妨礙過濾。濾完后,再用少量(1~2mL)熱蒸餾水洗滌濾渣一次。

5.2.3結晶

將所得的濾液充分冷卻,使之結晶析出。

5.2.4抽濾、洗滌

按裝置圖裝好抽濾裝置,進行抽濾,抽干后,用玻璃釘或玻璃瓶塞壓擠晶體,繼續抽濾,盡量除去母液,然后進行晶體的洗滌。即先把橡皮管從抽濾瓶上撥出,關閉循環水真空泵,把少量蒸餾水(作溶劑)均勻地灑在濾餅上,浸沒晶體,用玻璃棒小心地均勻地攪動晶體,接上抽氣泵,抽濾至干,如此重復洗滌兩次。

5.2.5干燥晶體

取出晶體,放在表面皿上晾干(適當不吸水的產品),或在100℃以下烘干(可根據重結晶所用的溶劑及結晶的性質來選擇,常用的方法有空氣晾干、紅外燈或烘箱烘干、用濾紙吸干或置于干燥器重干燥),稱重,最后把贗品倒入回收瓶,計算產率。

6注意事項

1)在熱過濾時,整個操作過程要迅速,否則漏斗一涼,結晶在濾紙上和漏斗頸部析出,操作將無法進行。

2)洗滌用的溶劑量應盡量少,以避免晶體大量溶解損失。

3)用活性炭脫色時,不要把活性炭加入正在沸騰的溶液中。

4)濾紙不應大于布氏漏斗的底面。

5)停止抽濾時先將抽濾瓶與抽濾泵間連接的橡皮管拆開,或者將安全瓶上的活塞打開與大氣相通,再關閉泵,防止水倒流入抽濾瓶內。

參考文獻

[1]蘭州大學.有機化學實驗[M].3版.北京:高等教育出版社,2010:70-80.

篇2

關鍵詞: 防砂技術;化學防砂;固砂劑;熱采稠油井;技術發展;遼河錦州油田;綜述

錦州油田現生產區塊主要有錦45 塊、錦7 塊、歡17 塊、錦25 塊、錦16 塊等,在長期的開采過程中,油井出砂一直是制約油田正常生產的一個主要因素。據統計2000 年出砂井數873 口, 2005 年上升到1056 口。論文 這些區塊呈現的特征是出砂的套變油井逐年增多,出砂粒徑逐年變細,出砂量逐年增多。其中錦45 塊和錦7 塊由于成巖作用差,膠結疏松,油井出砂極為嚴重。機械防砂、壓裂防砂、螺桿泵排砂等防排砂技術受井下工具的限制,均不適用于出細粉砂油井和套變油井防砂,而化學防砂具有其他防砂措施不可替代的優越性,具有固化強度高、有效期長、對地層傷害性小、施工簡便的特點,所建立的人工井壁能有效地阻擋地層出砂,具有普遍性,能很好地解決各種油井防砂問題,是解決套變油井和出細粉砂油井防砂難題的有效方法。

1  化學防砂技術的發展歷程

錦州油田已開發15 年,油井出砂一直是影響油田開發水平提高的主要因素之一,畢業論文 化學防砂技術的應用和發展在油田開發中起了至關重要的作用。1992~2005 年期間化學防砂技術的發展可分為四個階段。

(1) 1992~1995 年,在稀油和稠油區塊分別使用以長效黏土穩定劑為主的fsh2901 稀油固砂劑和以無機物為主的bg-1 高溫固砂劑。

(2) 1996~1997 年,稠油井化學防砂技術有了新突破,先后開發并研制了含有有機成分的三氧固砂劑、高溫泡沫樹脂和改性呋喃樹脂溶液防砂劑。

(3) 1998~2002 年,以具有溶解和溶合作用的氟硼酸綜合防砂技術代替長效黏土穩定劑成為稀油井化學防砂技術的主流,以含有水泥添加劑的有機硅固砂劑代替了三氧固砂劑。

(4) 2003~2005 年,改性呋喃樹脂防砂技術由于有效率較高和有效期較長,醫學論文 成為化學防砂技術的主流,其余早期的化學防砂技術不再使用,同時lh-1 高強度固砂劑防砂技術通過了現場試驗。

2  化學防砂技術的應用效果

2.1 fsh-901 稀油井固砂劑防砂技術

(1) 防砂機理 fsh-901 固砂劑主要成份為線性的高分子陽離子型聚合物n2胺甲基聚丙烯酰胺,這種聚合物中陽離子與黏土晶格中的陽離子發生交換作用,中和黏土表面的靜電荷,消除黏土片層間的排斥力,使黏土呈吸縮狀態,阻止黏土膨脹引起砂粒運移。由于與黏土發生交換的陽離子是連接成鏈狀的,可在黏土顆粒表面形成強大的吸附膜,包裹黏土顆粒,使黏土顆粒與泥砂顆粒牢固地黏結在一起,又可防止其他陽離子的侵入和交換,達到固砂和防止油層出砂的目的。

(2) 應用效果 1992~1997 年,使用fsh-901稀油井固砂劑總計施工136 井次,有效107 井次,有效率78.7 %。

2.2 bg-1 高溫固砂劑防砂技術

(1) 防砂機理 該高溫固砂劑是以含鈣的無機化合物為主體,加入有機硅化物及分散劑,經密閉表面噴涂工藝處理制得的白色粉末狀固體顆粒。在快速攪拌下將該劑分散在水介質中,配制成微堿性的懸浮液,在注汽條件下擠入井內,其中的硅化物在井筒近井地帶高溫表面發生脫水反應,將地層砂牢固地結合在一起,從而達到固砂的目的。

(2) 應用效果 1992~1995 年,使用bg-1 高溫固砂劑總計施工79 井次, 有效63 井次, 有效率79.7 %。

2.3  三氧固砂劑防砂技術

(1) 防砂機理 三氧固砂劑由粉狀氫氧化鈣、碳酸鈣、甲基三乙氧基硅烷,二甲基二乙氧基硅烷、分散劑、助乳化劑及其他助劑組成。承載于氫氧化鈣和碳酸鈣上的乙氧基硅烷在高溫條件下遇水分解,乙氧基變為硅醇基,硅醇基與砂粒表面的氫氧基( —oh) 之間和硅醇基相互之間發生脫水縮合反應,硅醇基與鈣化合物之間也會發生某些反應,其結果是砂粒和鈣化合物顆粒之間形成網狀結構的有機硅大分子,使松散的砂粒膠結在一起。

(2) 應用效果 1996~1997 年,使用三氧固砂劑總計施工98 井次,有效81 井次,有效率82.7 %。

2.4  高溫泡沫樹脂防砂技術

(1) 防砂機理 當高溫可發泡樹脂液擠入地層后,一部分樹脂液在砂粒之間吸附而形成膠結點,樹脂固結后將地層砂固結;進入地層虧空處的另一部分樹脂在發泡劑作用下發泡并形成固體泡沫擋砂層,起人工井壁的作用。這一技術是高溫樹脂固砂與固體泡沫人工井壁防砂的結合。

(2) 應用效果 1997 年,使用高溫泡沫樹脂總計施工4 井次,有效2 井次,有效率50 %。

2.5  改性呋喃樹脂防砂技術

(1) 防砂機理 改性呋喃樹脂防砂劑由改性呋喃樹脂、固化劑、催化劑及抗高溫老化劑、吸附劑及后處理劑組成,在紊流狀態下易分散于水中,職稱論文 不結團、不沉降。防砂劑在清水或污水攜帶下進入油井目的層段,分散并吸附在砂粒表面,在地層條件下固化,在套管外地層中形成不熔化不溶解的阻砂井壁,水則作為增孔劑使其具有一定的滲透率[1 ] 。這種防砂劑形成的人工井壁,抗壓強度為5~15 mpa ,可阻擋粒徑> 0106 mm的砂粒通過。

(2) 應用效果 1997~2005 年,使用改性呋喃樹脂防砂劑總計施工99 井次,有效94 井次,有效率94.9 %。

2.6  氟硼酸綜合防砂技術

(1) 防砂機理 氟硼酸可水解產生hf[2 ] ,即bf4- + h2o =bf3oh- + hfbf3oh- 陰離子可進一步依次水解成bf2 (oh) 2- 、bf(oh) 3- 、h3bo3 ,同時產生hf。各級水解生成的hf 與砂巖中的黏土和地層骨架礦物顆粒的反應為hf + al2sio16 (oh) 2 h2sif6 + alf3 + h2o與此同時,羥基氟硼酸和硼酸亦與地層礦物顆粒如高嶺石反應,生成硼硅酸鹽和硼酸鹽。硼硅酸鹽可將小片黏土溶合在一起,阻止其分解和運移,使氫氟酸進一步與地層骨架礦物反應。在這些反應中,黏土中的鋁生成取決于f - 的某種氟鋁酸鹽絡離子而溶解在溶液中。在礦物表面富集了硅和硼,在硅酸鹽和硅細粒上則形成非晶質硅和硼硅玻璃的覆蓋層,溶合成骨架,使顆粒運移受阻。

(2) 應用效果 1998~2002 年,使用氟硼酸綜合防砂技術總計施工130 井次,有效106 井次,有效率81.5 %。

2.7 yl971 有機硅固砂劑防砂技術

(1) 防砂機理 該固砂劑能改變黏土表面的電荷性質,其中的主體成份聚合物還能與地層中的硅氧結構礦物(包括黏土中的硅氧結構礦物和砂礫中的sio2) 反應,形成牢固的化學鍵;同時在油層條件下固砂劑分子之間相互交聯,形成牢固的網狀結構,既穩定了膠結物,又固結了疏松砂粒。

(2) 應用效果 1998~2002 年,使用yl971 有機硅固砂劑總計施工89 井次,有效76 井次,有效率85.4 %。

2.8 lh-1 高強度固砂劑防砂技術

(1) 防砂機理 在高溫下該固砂劑中的有機硅化物經水解、表面脫水,以硅氧鍵與地層砂結合,并在各種添加劑的共同作用下將地層砂緊密連接在一起,留學生論文形成具有一定滲透率和高強度的立體蜂窩網狀結構濾砂層,阻止地層砂流入井筒。

(2) 應用效果 2005 年,使用lh21 高強度固砂劑總計施工11 井次,有效11 井次,有效率100 %。

3  現場施工中出現的問題

以上各種化學防砂技術在錦州油田開發的不同時期發揮了極其重要的作用,有力地保障了油田生產的正常運行。隨著各個區塊開發力度的加大及上產措施的實施,化學防砂主要面臨以下幾種狀況。

3.1  出砂套變井逐年增加

據統計,隨著錦州油田各采油區塊遞減幅度的加大,出砂油井數每年遞增, 2000 年共有873 口,2005 年已增加到1056 口。其中出砂的套變油井數也逐年上升,2000 年為163 口,2005 年底已上升到316 口。出砂的套變油井如不及時采取防砂措施,套管變形將更加嚴重,甚至發生套管損壞、油井報廢。雖然套管嚴重損壞的油井可以采取注灰、補層、側鉆等補救措施,但會大大增加采油成本。對于套變油井,最好在出砂初期便采用化學防砂法防治出砂。

3.2  長井段油井化學防砂的難度加大

進入油田開發中后期,錦州油田在布井上采取了井網加密策略,在油層開發上采取了幾套層系合采措施,油井開發層系增多,油層厚度加大,井段加長,也加大了化學防砂的難度。有些油井由于井段長,層間差別大,籠統的化學防砂方式已不再適用,只能根據不同油層的地質狀況、出砂量及出砂粒徑,設計不同濃度、不同組成、不同藥劑用量的合理的分層防砂方案,并利用井下工具來完成分層化學防砂措施。該技術正在逐步完善之中。

3.3  油井出砂粒徑逐年變細

以錦45 塊為例,根據463 個采集砂樣的篩選分析結果,2000 年砂樣平均粒度中值為01243 mm ,2005 年為01156 mm ,呈現逐年變細的趨勢,出細粉砂油井逐漸增多。另外,在少數油井采集的砂樣中,有大粒砂和近似泥漿的細粉砂,說明油層骨架已遭到破壞,如不及時采取防砂措施,將發生地層虧空嚴重、套管變形、破裂損壞的危險現象。

4  開發中后期化學防砂技術發展方向

4.1  開發新型常溫固化、耐高溫的化學防砂技術有一些出砂比較嚴重的套變的檢泵油井,由于油層溫度低,不能采用現有的化學防砂技術防砂。曾嘗試使用常溫環氧樹脂防砂技術,由于固化強度低而被淘汰。目前錦州油田使用的改性呋喃樹脂防砂技術和lh21 高強度固砂劑防砂技術,所用藥劑都是高溫固化類型的,不適用于常溫檢泵油井,有待開發常溫固化、耐高溫的化學防砂技術。

4.2  逐步完善配套分層防砂工藝

針對多層合采,井段加長的出砂油井,籠統防砂方法已不再適用,分層防砂是有效措施之一。目前的分層防砂技術應逐步完善各層系的設計方案、藥劑的選用和施工方式方法,以適應這類油井防砂的需要。 參考文獻:

篇3

一、課堂教學目標

《水的調查》的教學目標的設計遵循教學發展的規律,采取開放性的原則,讓學生自己動手實踐,就提高學生的實踐能力。同時教學目標也指出學生應該掌握的知識范圍,這有利于檢測學生的自主學習能力的強弱,使學生學會用數學眼光來解決我們身邊的問題。

(一)在能力目標的設計上

目標設計上主要是讓學生養成發現問題――提出問題――解決問題的思考過程,通過簡單的實驗,寫成簡單的考察報告,最終形成一系列的思維過程,這種思維過程的最大特點就是系列性,即學生搜要達到的能力是否在不斷遞進中形成的有價值的思維能力。學生通過在與同學的配合中增強學習的互動性,提高學習熱情。通過做一做,適當擴充學生的能力,教師在一旁進行指導,既滿足學生的自信心,又是調查結果不會偏離調查主題。

(二)在情感態度的設計上

教師巧妙設計這一綜合實踐活動,讓學生關注我們身邊的事物尤其是容易被忽視的東西,培養學生的價值觀。讓學生懂得自己的責任。通過綜合實踐活動,讓學生養成所要達到的有利意識,培養相應的的責任感。

(三)在知識目標的設計上

在調查的基礎上進行知識拓展,通過具體調查數據說明了問題。教師在進行教學目標的設計中,一定要遵循合理、有益的原則,教學模式的設計一定要起到提高學生能力的作用,在這一過程中教師充當這引領者、指導者的角色,不能將整個調查計劃全盤扔給學生。

二、教學教學的主題選擇

綜合實踐活動要求教師以學生作為主體,讓學生根據其學習興趣、學習能力來進行自主擇題,通過調查研究積極參與到活動中來,在與同伴的交流合作中,學習到書中沒有的知識。

現在社會面臨的一個主要問題就是水資源的短缺,讓學生根據當代熱點金鄉調查研究,調動學生的學習興趣。主題選定位對水資源的研究后,就要求學生進行調查,需要有設計方案出來,即為活動過程。

主題的選擇在選題時,首先要求具有現實意義,主要表現在對所學知識的積累和鞏固,另外這個選題在人們的現實生活中具有一定的價值。每位學生做好宣傳工作,向家人、鄰居、親戚宣傳保護水資源和節約用水的重要性。不僅是學校力量,放在社會上也是具有一定價值的,可以借助社會力量來進行研究,教師在學生的調查過程中,可以提供社會力量來進行幫助。

三、小學數學綜合實踐活動教學優化設計

教學過程的設計要遵循以下幾個原則:教師指導與徐節省動手相結合,本主題實踐活動的實施對象是三年級學生,充分讓學生參與到調查中,創設主題豐富的主線來將整個調查活動連接起來。三年級的學生正處于他我意識向自我意識轉變的階段,逐步對身邊的事物開始有自己的想法,但想法又及不成熟,同時動手實踐能力較弱,這時就需要教師及時引領指導,在學生出現問題時及時給予幫助。

(一)活動準備

在活動準備工作中,教師要與學生充分進行交流,教師的引領作用要充分發揮,教師課前布置學生去查資料來了解所需的選題。為有效地展開調查研究,有必要讓學生了解此次主題研究的意義。讓學生對主題進行了解,教師在尊重學生的興趣的前提下對主體進行布局,同時教師不必拘泥于單一的課堂中,科技問卷調查、資料整合、動手實踐等多種形式,將數學與生活聯系起來。

(二)調查研究

在質疑調查研究過程中,教師要注意對學生使用方法的篩選,一般學生都會采用觀察、實驗、問卷的不同方法,可能不同的實驗方法得出不同的結果,在水資源調查的綜合實踐活動中,學生通過問卷實驗的方法要求學生課前完成兩份調查――水污染和用水量,并提出新穎的問題來對其進行補充。請你結合生活實際提出幾條節水的建議。綜合實踐活動就是發現問題解決問題的過程,每一次的調查都有相對應的問題。

(三)匯報交流

學生們在進行了勞動成果的回報時,教師要對學生的匯報結果進行總結,表揚其中值得肯定的部分,激發學生的學習熱情,同時也要對其中不足之處進行糾正,為學生積累經驗,提高學生的自主實踐能力,為下一次的綜合實踐活動提供經驗和借鑒。教師在對綜合實踐活動的設計過程中,一定要對全局內容進行把握梳理,對教材要深入了解和研究,以此避免在學生的調查實踐活動中出現大問題。

學生在動手做實驗的過程中,學會了積極思維,集思廣益,相互合作,知道了如何改善日常用水習慣,激起了珍惜每一滴水的社會意識,在最終要對調查全過程進行審視,看是否每一部分都達到要求,尤其達到教學目標的要求。

小學數學的綜合實踐活動,實際上就是對問題的解決工程的思考,教師要注意培養學生的能力,包括要發現問題,問題是調查的前提,設置有效的問題有利于實驗的完美進行。

篇4

關鍵詞:混合式學習法;研究生教學;高等有機化學

中圖分類號:G643 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)15-0178-02

E-Learning(Electronic Learning),即數字(化)學習,1996年起源于美國,是通過信息技術與學科課程的有效整合來實現一種理想的學習環境,能充分體現學生主體作用的學習方式[1,2]。但E-Learning學習者在學習時會感到缺少人際交互,易產生厭倦情緒,缺少角色扮演活動等不足,而有悠久歷史的傳統課堂教學在社會性、互動性方面具有巨大優勢,所以Blended-Learning(混合式學習)就此產生。Blended-Learning是將傳統的課堂式學習和E-Learning的優勢相結合,發揮教師引導、啟發、監控教學過程的主導作用,又充分體現學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創造性[3]。

高等有機化學是藥學類藥物化學專業碩士研究生的專業必修課,是一門著重論述有機化合物的結構、反應、機理及它們之間關系的極具創新性的學科[4],是基礎有機化學的深化和提高。開設此門課的目的除了使學生具備一定的有機化學基本知識和基本原理外,還需引導學生在熟練掌握反應機理的基礎上,獨立分析各反應過程,從而提高發現、分析和解決問題的能力,培養學生的科研能力。為此,筆者在進行高等有機化學課程教學中運用Blended-Learning從教學內容、教學方法、教學考核等方面進行了一系列的探索,以改變目前研究生課程教學中存在的重“專”輕“博”、重“講授”輕“討論”、重“理論研究”輕“能力培養”等問題。

一、整合教學內容

根據筆者多年的教學經驗,無論何種教學模式,教學的效果與教學內容的選擇有很大的關系。教師應該時刻關注學術前沿,讓學生時刻掌握一些前沿科技知識,尤其是關于高等有機化學方面的最新科研成果。這樣不僅讓學生從前沿知識中更好地理解和掌握了本學科的知識,更有利于激發探究欲望,培養創新精神。當前,普遍適用的研究生課程教材并不多,一般是教師根據自己的經驗,參考有關教材和學科發展前景自編講義。筆者在選取高等有機化學內容方面堅持以有機化學反應機理為中心,討論有機分子結構與反應活性的定量關系,并根據我校藥物化學專業的研究方向,主要是天然產物的活性成分和藥物合成等方向的特點,在課程內容選擇中除了重點講授分子軌道理論、重排反應、芳香性理論、碳正離子、碳負離子與自由基等有機反應中間體外,還參考有機合成領域最受歡迎的March所著的Advanced Organic Chemistry(高等有機化學)原版教材,選擇有機合成等方面的內容。以上內容的學習能夠為本校藥物化學方向研究生今后的科研工作打下良好的知識理論基礎。良好的理論基礎可以更加提升學生將來探索更高科研高峰的信心和勇氣,讓學生一生受益。此外,在課程學習中適當增加與有機化學相關的社會熱點問題和新進展的簡介,諸如近年來的諾貝爾化學獎、特氟隆的問題、有關C60眾多反應、新性能產物的發現、離子液體、結構奇特的新型分子及有機化學在醫藥中的應用等專題。這些內容不僅可以提高學生的學習興趣,加深對本學科知識的理解,更能了解學科發展的前沿方向和新動態,拓寬學生的知識面,啟迪創新思維。

二、優化教學方法

不論本科教學還是研究生教學,都不能停留在傳統的“傳遞―接受”的單向灌輸模式。在實際教學中,筆者根據Blended-Learning模式,探索了根據不同內容采用不同的教學模式。對課程的基本知識、基本原理、基本概念及基本方法采用傳統課堂“精講”的模式,如結構理論就是本課程的難點,要講深講透,這對于理解后面的化學反應規律和化學反應機理具有很大幫助。而對于反應和合成部分,則探索E-Learning與“課堂研討”相結合的教學法[5],即將研究生分為幾個小組,每個小組重點負責某個項目,教師在課上只是講重點、列提綱、提問題。學生利用課余時間借助于網絡查資料,準備PPT,并在課堂討論中提出自己的觀點,發表自己的見解。項目的準備是精心設計的,可以有意識地引導學生去發現問題、分析問題,最終確定解決問題的基本思路,這樣可以很好的訓練學生的創新思維。學生的創新思維是非常重要的一種素質,這比學生獲得更多的書本知識要重要得多。教師在教學過程中一定要以學生為本,重點關注他們綜合素質的提高,不斷優化自己的教學方法。教學方法的改進是永無止境的,教師必須緊跟時代潮流,充分利用現代科技,利用互聯網和多媒體技術,讓學生更好地學習專業知識,更好地為學生做好服務。

通過課堂研討,教師與同學、同學與同學之間的交流可以使研究生發現知識的薄弱點或盲點,以便課后及時補缺,調動了學生的學習積極性。教師通過課堂討論,也可以發現研究生的興趣所在及走向,以便調整教學的計劃。在這種教學模式中,教師不僅是知識的傳授者,更是學習的引導者,教師的責任是引導研究生在提前預習的基礎上對新知識發表不同的觀點并進行深入探討,使學生習慣于以批判的觀點審視一切,敢于挑戰權威,從而培養學生的辯證思維能力和質疑精神。教師一定要給予學生充分的空間,讓他們充分表達自己的觀點,讓他們拋棄恐懼心理,讓質疑精神得到充分尊重,并在質疑的基礎上提出自己的論據。教師在鼓勵的同時,讓學生自己討論此觀點的進步意義,從而讓課堂氛圍變得和諧和輕松。

此外,筆者在教學過程中發現,傳統課堂教授的學生的表現不如在課堂上解答問題的學生,這就表明當學生被動聽課和在課堂上解決問題時相比較,后者對內容的掌握比簡單給出問題和答案要好得多,因此在課堂上教師在學生回答了明確的疑問后會提出下一步的關鍵點,這對測試學生的學習重點,對他們進行形成性評價非常有幫助。還有一個新的研究熱點,例如目前藥物合成中常出現的外消旋體的拆分方法,可以幫助學生更好地學習。

三、完善教學考核

考核是教學過程中不可或缺的環節,也是對師生學習和教學的檢驗[6]。筆者認為考核的方式多種多樣,可以根據實際情況靈活選擇搭配,而最重要的目的是較為全面地考察學生的學習效果,對學生的學習和研究能力給予恰當的評價。

筆者對以往研究生課程一般都采用閉卷考試進行考核的方式進行了改革。采取確定題目撰寫某個有機化學前沿方向的綜述性論文的方式進行考核。這樣的方式不但使學生對高等有機化學的某個前沿方向較為深入的了解,還可以使學生在查閱、總結文獻、撰寫調研報告、闡述自己的觀點等方面得到實際鍛煉,同時也鍛煉了學生撰寫論文的能力。而任課教師通過每個學生的具體表現可以給出成績,這也對任課教師自身的學術水平有了更高的要求。

四、結論

通過Blended-Learning對高等有機化學課程進行的教學改革探索,主講教師不僅傳授了專業知識,教授了科研方法,而且著重培養了學生科研能力和創新能力,塑造了他們的科研創新精神。這樣的教學實踐證明,不僅可以使學生學習興趣提高,變被動學習為主動學習,而且更重要的是,學生的科研能力和創新能力得到了培養,創新精神得到了塑造,提高了學生的整體素質,更能適應當今社會對人才的需求。但是否學生在混合式學習法中獲得的知識會高于傳統的課堂教學,尚無統計學意義,原因可能與教學者、學習者的不同而導致無法比較。

參考文獻:

[1]何克抗.E-Learning與高校教學的深化改革[J].中國電化教學,2002,(2):8.

[2]何克抗.從Blended Learning看教育技術理論的發展[J].中國電化教學,2004,206(3):5.

[3]祁愛華,羅義.淺談E-Learning與傳統教學[J].福建電腦,2006,(5):125.

[4]杜燦屏,劉魯生,張恒.21世紀有機化學發展戰略[M].北京:化學工業出版社,2002.

篇5

關鍵詞:信息技術 多媒體 初中語文 綜合性學習 有效性 教學

中圖分類號:G622 文獻標識碼:A 文章編號:1674-2117(2014)16-0-01

初中語文教師要靈活應用信息技術,將其無縫地融合到語文綜合性學習教學的每一個環節當中,能優化語文綜合性學習,創設以學生為核心的人文互動課堂,促進應用信息技術協作學習,高效獲得豐富性、多樣性的語文學習資源。充分發揮信息技術在學生自主學習、主動探究、合作交流等方面的優勢,能有效促進語文綜合性學習課堂更優質,更高效。

1 開發語文綜合性課程資源,豐富綜合性學習內容

語文教師要創造性地理解、使用綜合性學習課程教材和案例,就應積極應用信息技術開發、拓展綜合性學習的課程資源,豐富綜合性學習內容,為學生拓寬學習空間,創設語文學習實踐的環境。初中語文教師可通過與信息技術的深度整合,創造性地進行教學資源開發,將自然、社會、人文等各種資源都整合成一個整體,改變傳統的單一學習方式,為學生構建開放的學習環境,提供多渠道、多層面的學習機會,能培養學生的語文綜合素養。例如,《探索月球奧秘》這個綜合性學習內容,離學生生活現實比較遠,不可能通過自身生活體驗來獲取、內化知識,這樣就要通過信息技術彌補教材中的不足。通過網絡信息技術搜集、整理有關月球知識的各種資料,再通過圖形圖像、音視頻處理軟件進行加工、處理、匯總,制作成精美的幻燈片,為學生呈現出一堂豐富多彩的語文綜合性實踐課。學生通過信息技術更深刻體驗到“明月千里寄相思”這一主題思想,更加深刻感受到嫦娥傳說故事的藝術之美,培養了學生的科學精神和探索未知世界的興趣,從而有效突破了教學重難點,升華了教學主題。

2 開放語文學習空間,擴大語文綜合性學習活動

初中語文教師要樹立“大語文”教學觀念,巧妙應用信息技術開放語文綜合性學習空間,加強語文與社會生活的聯系,體現生活處處皆語文的新課程理念,充分體現語文學習內容的豐富性、學習途徑的多樣性、學習過程的實踐性、學習目標的綜合性等特點。最大化擴展語文綜合性學習活動,全面提升學生語文綜合素養。例如,在進行語文綜合性學習《說不盡的橋》的學習時,教師對學生進行合作探究,分組為“橋的知識橋之最”、“ 中外名橋”、“ 家鄉的橋”、“ 有關橋的故事和傳說”、“欣賞畫家筆下的橋”等。教師引導學生對網絡資源進行查找、篩選、分析、討論,然后上傳到網頁平臺,學生通過網頁平臺的開放性學習空間獲取、收集、整理、分析橋的相關信息,做成宣傳文檔或幻燈片等電子作品,并在課堂上展示。通過信息技術的有效融合,擴大了語文綜合性學習活動,既讓學生領略了中國豐富的橋文化,又增強了學生分析、整理、整合資料的信息技術能力,提高了學生的言語表達能力和寫作能力,全面提升了綜合性學習的有效性。

3 內化語文素養,創新語文綜合性學習成果

信息技術只是一種輔助手段,語文綜合性學習的最終目標是確立學生主體地位,培養學生創新精神和實踐能力,促進學生的語文知識內化,形成深厚的語文文化素養。因此,初中語文教師要有效提高信息技術整合效率,創新語文綜合性學習成果,帶領學生深入學習和探索,共享各種信息資源、學習資源,拓展無限的“大語文”學習世界,讓學生學會分享、合作、溝通,從而實現良好的語文綜合素養的學習目標。例如,在進行綜合性學習《話說千古風流人物》的學習時,學生通過反映古代生活的文言文的學習,先領略了孔子、秦始皇、孔明等幾位歷史巨人風采。然后,通過信息技術還原偉人的千古風采,學習了偉人的豐功偉績和偉大精神,培養了學生堅韌不拔的性格和拼搏進取的精神。另外,通過本次家鄉歷史名人的語文實踐活動,讓學生對自己的家鄉有了更深刻的了解,培養了學生對家鄉、對祖國的感情,從而創新了語文綜合性學習成果,為學生終身學習打下了堅實基礎。

4 合理應用信息技術,為語文綜合性學習畫龍點睛

初中語文教師要合理應用信息技術,為語文綜合性學習畫龍點睛,切莫陷入信息技術整合誤區,畫蛇添足。首先,教師要提高信息技術整合水平,提高信息技術操作能力,要能有效引導,創設開放性的人文綜合性學習課堂;其次,還要多渠道引導學生,提高其收集、整理、分析、加工、合成信息的意識;培養學生終身學習的能力;再次,教師要積極反思,探索信息技術整合下的語文綜合性學習新模式、新方法、新思路,為全面提升學生語文綜合素養服務。

綜上所述,初中語文教師巧妙地將信息技術與語文綜合性學習深度整合,可有效地擴展教學模式和學習方式,促進學生合作探究學習,培養其創新精神、團隊協作精神和實踐能力,真正體現“大語文教學觀”。

(四平市伊通滿族自治縣第四中學校,吉林 四平 130700)

參考文獻:

篇6

    多數情況下,反應中間體是中性物種,含量較低而且難于離子化,有時離子化過程會破壞其結構和活性.為解決這一難題,可以采用電荷標記手段.電荷標記可以分為永久標記和在線電荷標記.永久標記是通過化學反應在底物或催化劑的非活性區域上引入電荷標簽(如季銨陽離子中心或磺酸陰離子中心);在線標記是利用中間體的特性臨時加入選擇性離子化試劑,實現中性物種的檢測,如堿金屬離子化.電荷標簽技術不影響反應的正常進行,同時能大大提高微量中性活潑中間體的質譜檢測效率.Metzger等[16]用電荷標記的膦配體,首次運用質譜方法從反應溶液中檢測到了亞甲基Ru卡賓中間體.隨后,Metzger等[17]運用堿金屬離子與催化劑形成加合離子來追蹤溶液中釕卡賓物種的變化,成功檢測到了1,7-辛二烯和1,9-癸二烯的關環復分解(ring-closingmetathesis,RCM)反應中含有末端雙鍵的釕卡賓中間體.該兩個中間體在氣相中首先脫除膦配體(PCy3)而后再發生氣相RCM反應分別丟失環己烯和環辛烯(圖2).該研究還表明,氣相條件下六元環化RCM反應的活性遠遠高于八元環化,與液相中RCM反應活性順序一致.催化反應中典型的活性反應中間體應體現該催化反應的趨勢性,即該活性中間體在串聯質譜過程中所發生的單分子反應或其在氣相離子-分子反應中體現該中間體離子特有的反應活性.質譜學研究活潑中間體可以有三點依據:離子質荷比、離子同位素豐度和中間體離子的特征氣相反應活性.近期,本課題組[18,19]運用堿金屬離子化策略和微反應器技術研究了氮雜釕卡賓催化劑,以及乙腈促進的Grubbs催化劑的降解反應.同時,本課題組[20]發現,采用硫作為基質,可以用MALDI-TOFMS技術表征Grubbs催化劑.

    2準對映體策略

    質量標簽策略是質譜學研究氣相反應途徑和機理的傳統手段,也是質譜學表征和研究反應中間體的常用手段.手性異構體化合物的分子量相同,因此直接質譜分析難以區分.Pfaltz課題組[21]將傳統的質量標簽策略發展成準對映體(quasienantiomers,QAS)標記策略,在遠離反應位點的地方用同位素標記或差異較小的取代基標記手性異構體.準對映體標記讓原本分子量相同的手性異構體有了質量差異,可在質譜分析中直接進行辨別,也可實現手性催化劑的篩選和反應立體選擇性的評價[22].此外,該課題組[23]通過ESI-MS方法檢測烯丙基酯動力學拆分反應中的活性中間體,而不是前體或產物的新方法來篩選不對稱催化劑.這些技術和方法使得質譜學為不對稱催化系統的對映選擇性研究提供了關鍵的證據,甚至實現了手性催化劑的篩選.

    3質譜分析有機反應中間體的典型案例

    Metzger[24]、Eberlin[25]和本課題組[26]均發表過關于質譜學研究反應機理的綜述,本文主要對最新研究進展進行小結.

    3.1以Pd為代表的過渡金屬催化反應

    1994年,Canary等[27]首次運用ESI-MS方法研究Pd(0)催化的芳基硼酸與溴代吡啶偶聯反應,為機理的研究提供了寶貴的證據,該工作為質譜表征反應活潑中間體以及反應機理的研究奠定了基礎.本課題組[28,29]利用電噴霧質譜法研究了三氟甲基取代烯炔醇環異構化反應和炔基磷酰胺的分子內環化反應.軸手性產物的Suzuki偶聯反應在不對稱催化研究中具有重要的意義和創新性,對這一過程進行質譜學研究也具有很大的挑戰性.此外,我們還采用ESI-MS/MS技術對手性雙烯氯化鈀催化的不對稱Suzuki偶聯反應進行了機理研究[30],根據Pd的同位素峰簇特征將反應相關的物種和其他物種按質荷比進行質量篩選,成功地捕獲到了目標Suzuki反應各階段的反應中間體.目前,Pd(II)/Pd(IV)的催化循環體系是有機化學中新興的研究領域,這類高價金屬復合物是發生C–H鍵活化和三氟甲基化的重要活性中間體.本課題組與劉國生課題組[31~33]合作,研究了一系列Pd(IV)催化的有機化學反應,如鈀催化的苯乙烯分子內氨基氟化反應[31]、鈀催化的烯烴的氧化芳基烷基化反應[32]和鈀催化的苯乙烯的氟酯化反應[33].本課題組[34]近期研究表明,Pd(IV)反應中間體在MS/MS條件下,能發生氣相還原偶聯反應,生成相應的偶聯產物和Pd(II)物種(圖3),這與Pd(IV)復合物的液相反應活性一致.同時,許毓課題組[35]也報道了Pd(IV)復合物的相關質譜學研究結果.由于ESI-MS技術能捕獲催化循環中的關鍵反應中間體,被Chen[36]和Irth[37]證實是高通量篩選催化劑的一種極具價值的研究工具.

    3.2自由基中間體

    中性自由基反應中間體不易被ESI-MS檢測,Metzger等[38]曾利用微反應器-電噴霧質譜聯用技術捕獲到了單電子轉移引發的反式茴香腦二聚反應中的自由基陽離子中間體.在一些自由基反應中,一般需Lewis酸進行催化,同時金屬Lewis酸可與底物或自由基中間體形成復合物,被質譜檢測[39].本課題組[40,41]運用ESI-MS研究了Selectfluor參與的親電氟化反應和醛的α-氟化反應,成功捕捉到了親電氟化反應過程中的自由基陽離子中間體.通過向反應體系中加入自由基捕獲劑(如Tempo和Dempo等)[42],用質譜捕捉到了自由基捕獲劑與反應中的自由基陽離子中間體形成的復合物,證明了在所選底物的親電氟化反應過程中確實存在單電子轉移過程.

    3.3高價碘復合物參與和催化的反應

    本課題組[43]于2012年對PhI催化芳基酮α-乙酰氧基化反應進行了研究,捕獲了反應中目前未能分離或用其他手段未能直接分析的重要中間體:α-λ3-碘烷基酮復合物.進一步研究質子化的該復合物在串聯質譜中的氣相裂解行為表明,最后一步產物的生成經歷了分子內五元環過渡態的還原消除過程比分子間SN2反應過程更合理.此外,我們[44]還運用質譜法研究了三氟甲基苯基碘鎓陽離子(CF3I+Ph),發現PhI+CF3能發生氣相分子內三氟甲基遷移反應并脫除碘原子生成PhCF3+,而PhCF3+可進一步丟失CF2生成PhF+(圖4),該反應能很好地體現高價碘氟化試劑的本質反應活性.隨后,本課題組[45]又研究了多氟取代碘苯自由基陽離子,發現其在氣相殊的CF2丟失反應,這體現了多氟取代引發的新型芳環裂解反應.

    3.4氣相與液相人名反應相關性的研究

    著名質譜學家Beynon曾將現代化的有機質譜儀形容為一個“化學實驗室”[46].質譜中離子所發生的重排/碎裂方式與化合物的離子形態在液相中相應條件下的反應有一定相似性[47,48],甚至可以“預測”研究對象在溶液中的化學反應途徑.目前,氣相中的人名反應除麥式重排和逆Diels-Alder反應外,一直鮮有報道.本課題組[49~55]系統地研究了嘧啶氧基-N-芳基芐胺類除草劑豐富的氣相化學反應,如嘧啶氮引發的芐基遷移反應[49]、質子酸促進的氣相Smiles重排反應[50]、Lewis酸促進的氣相Smiles重排反應[51,52]、對氨基磺酰基陽離子的重排反應[53,54]和芳環的逆-Michael反應[55].在此基礎上,本課題組[56]研究發現了類似的溶液相反應,對研究該類除草劑的代謝及降解途徑和環境行為有重要的意義.2010年,本課題組[57]利用Favorskii重排反應順利實現對該類具有高度環張力的活潑芳香性小環類化合物的氣相合成,還發現了N-苯基甲基丙烯酰胺質子化后獨特的氣相N-Claisen重排反應[58].潘遠江課題組在本領域也做出了很多出色的工作,如新型的氣相Smiles重排反應[59,60]、逆-Michael反應[61]、質子遷移誘導解離[62]和銀離子催化的氣相Diels-Alder反應[63]等.

篇7

摘 要:一輪復習的主要任務有:查漏補缺;構建各章節的知識網絡,使知識系統化、條理化。要完成這些任務,最重要的是講究復習效率。

關鍵詞:一輪復習;鞏固基礎;提高能力;知識網絡化

高三化學一輪復習的主要任務是掌握化學的基礎知識,切實掌握基本的解題能力和基本的解決問題的方法。在具體的一輪復習過程中,要通過具體的學習擺脫對教師的過度依賴,初步學會歸納問題,能初步掌握應該掌握的知識點,提升學生分析問題、解決問題的能力,提高解題的規范性和準確性。一輪復習的主要任務有:研究課本、查漏補缺;構建化學知識網絡,使知識系統化、條理化。要完成這些任務,最重要的是提高復習效率。怎樣進行一輪復習才是高效的呢?

一、狠抓基礎知識,提高分析能力,研究課本教材,吃透化學原理

在一輪復習的過程中,教師要加大對課本教材的分析研究,充分挖掘教材的內容。要針對學生的學習情況,對照教學大綱、課程標準和考試說明,查漏補缺,有重點、有針對性地指導復習。研究教材,就是要緊緊抓住教材中的關鍵知識要點,特別是化學知識的核心環節(如物質結構與性質、氧化還原反應、離子反應和離子方程式、元素化合物的知識、電化學原理、實驗的操作及注意事項和原理及設計、物質的量的有關計算等),讓復習重點突出,讓知識更加精煉。把學得透徹、掌握牢固的知識,少用時間,把尚未完全弄清楚、一知半解的內容,當作訓練的重點。在具體的學習過程中,要做到以下幾點:找到關鍵的元素或物質,根據知識規律進行有的放矢的復習。要仔細研究課本,研究教材中的問題,遇到疑問要到教材中找尋解決問題的方法和思路,這樣做就可以起到強化思維過程、事半功倍的效果。通過對教材的深入研究,就可以讓學生明白所有的考點都無法脫離教材,都可以通過教材的處理獲得良好的學習效果。

二、要善于歸納總結,建立自己的知識網絡

化學的學習,最應該注重的是對規律的總結。化學知識非常瑣碎,因此,在學習過程中就要找到合理的線索,通過線索找到解決問題的思路,然后通過對思路的認識對化學知識進行橫向聯系,將化學知識形成一個完整的知識體系,形成具體的知識網絡。具體做法如下:在學習鹵族元素這部分內容時,可以根據氟、氯、溴、碘元素的性質研究單質的性質,再根據單質的性質分析學習氫化物的性質和相互之間的置換反應。在學習元素周期表和元素周期律的內容時,要把握元素周期表中位置、結構、性質之間的關系,分析元素性質之間的聯系,明確解題的線索和解題的思路,同時結合這部分內容的聯系和元素周期律,將這部分內容形成完整的知識體系,獲得非常好的復習效果。在復習有機化學的內容時,把握有機物之間的規律,把握官能團的性質和官能團之間的轉化關系,通過有機物之間的衍變找到解題方法和思路,通過以上方法和步驟將瑣碎的化學知識串聯成網絡,形成完整的知識體系。

三、要靈活應用掌握的知識規律,提高復習效率

在具體的復習過程中,要針對高考的要求和考試大綱將高中化學分成有關物質的量的計算、物質結構和元素周期律、元素化合物、化學反應速率和化學平衡,化學實驗的基本操作和應用,電解質溶液、有機化學基礎等幾個部分,然后再根據具體的部分進行有針對性的研究和分析,從而達到對化學知識的熟練掌握。對化學知識規律的理解和使用要靈活,能根據具體問題進行具體分析,形成自己的解題思路,形成屬于自己的分析問題和解決問題的能力,有效提高復習的效率。

四、把握知識要點,做好糾錯工作。

通過對近幾年高考化學試題的分析,高考的要點其實就是可拉開距離的重要知識點,也就是對高考內容的疑點和盲點。高考要考出好成績,就是要走出“越容易的東西越易出問題”的怪圈。要想從根本上解決這些問題,具體的做法是:(1)對糾錯問題思想上要給予重視。(2)要對考試過程中出現的錯誤認真糾正;對容易出錯的內容和知識點要反復強化。(3)對出錯的題目要對出錯的原因做認真的分析,找到問題存在的原因,是基礎不扎實還是對化學原理、概念的掌握不到位。(4)下一次考試中要規避這些問題,通過不斷地對比和總結,找到哪些問題已經解決,哪些痼疾還依然存在,通過不斷總結可以消除一輪復習中的難點和疑點,切實提升自己解決問題的水平。

五、狠抓限時訓練,強化應試能力

1.限時訓練有著十分重要的意義

通過限時訓練可以提高做題速度,也能提高思維的敏捷性。題目從近幾年的高考題、模擬題中去挑選,難度不宜過大,以中檔題為主,少用難題拔高題。通過這種方法可以提高得分率,同時也會讓學生從考試中體驗到快樂,增強自信心。

2.規范化學用語

在考試中容易出現的問題:(1)審題不嚴:看清楚關鍵字、詞,看清楚關鍵條件。(2)對化學用語的書寫要規范,注重元素符號書寫的規范和對化學術語的規范使用。(3)拒絕所答非所問:要求書寫離子方程式寫成化學方程式、要求寫元素名稱卻寫元素符號,要求寫物質化學式卻寫物質名稱,要求寫反應現象卻寫出發應產物等等。(4)拒絕出現低級錯誤:不要出現心中所想與筆下所寫不同等錯誤。

3.提高答題技巧

做題時要根據題目要求,要注意分析試題的命題意圖,發現解題的規律,采用猜、想、換、帶入等方法來解題,提高做題的成

功率。

六、分析教材實驗,把握實驗重點

教材實驗是中學化學實驗的核心,通過對教材實驗的研究可以有效提高一輪復習中化學實驗復習的針對性。教材實驗都是典型的化學實驗,歷年高考中不少實驗題的設計原理都改編自教材內容。為提高化學實驗復習的有效性,應注意如下問題。

1.狠抓實驗基礎

化學實驗的基本要求是化學實驗儀器的使用方法和注意事項,對實驗原理要明確,對實驗的流程要熟悉,這些都是化學實驗復習中要掌握的最基本的內容。

2.積極拓展教材中的化學實驗

對教材實驗的內容要深入研究,通過研究教材實驗的內容去拓展新的實驗,不僅要拓展新的實驗情境,還要拓展儀器的新的應用,更要拓展重要知識點在化學實驗中的新應用。

3.增強對化學知識的實驗應用

化學實驗的設計和評價能力是高考中的必考點和熱點,在處理該類型的試題時需要明確實驗的目的和原理。實驗原理可通過題目所給的信息并結合元素化合物的知識點來處理。只有通過對化學知識的實驗應用,才能化一輪復習中化學實驗的復習效果,才能取得優異的成績。

總之,做到以上這些,可以使一輪復習更扎實、知識體系更完整,促進高考化學成績的迅速提升!

參考文獻:

篇8

【關鍵詞】Mannich反應 催化劑 中間體 氨烷基化反應 Mannich堿

【中圖分類號】O621 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2015)23-0125-02

Mannich反應為具有活性氫的化合物與甲醛(或其他醛)、胺進行縮合,生成氨甲基衍生物的反應,其通式為:

Mannich反應機理如下:

該反應通常是在Lewis酸或者質子酸的催化下進行的,但是這些傳統催化劑往往具有毒性和腐蝕性,并且很難回收利用,這就必然導致酸性廢物的排放和對環境的污染。因此,尋找一種對環境友好,并且易于回收利用的催化劑仍然是有機合成工作者關注的課題,本文對Mannich反應中不同催化劑的優缺點做了簡單總結。

一 離子液體作為催化劑

近年來,離子液體作為一種新興的綠色反應溶劑,越來越引起有機合成工作者的廣泛關注。這是由于離子液體與傳統有機溶劑相比,具有不易燃易爆,不揮發和較高的熱穩定性,以及對許多化合物有良好的溶解性等特點。

(1)芳香酮、甲醛、二甲胺鹽酸鹽三組分的Mannich反應:

NH(CH3)2?HC1

(2)芳香酮、芳香醛、芳香胺三組分的Mannich反應:

其中,X為:a.H;b.Cl;c.OCH3;d.NO2。

采用離子液體催化劑,反應不需要加入任何Lewis酸或質子酸催化劑即可發生,且離子液體至少可以循環使用5次。

二 對氨基苯磺酸鋁催化

有機金屬磺酸鹽具有耐水性和較高的催化活性,廣泛用于多種有機反應。在室溫條件下,對氨基苯磺酸鋁可有效催化苯乙酮、芳香醛和芳香胺的Mannich反應,三組分“一鍋法”合成了系列β-氨基酮衍生物,避免了傳統合成方法使用強酸作催化劑的不足,為β-氨基酮衍生物的合成提供了新途徑。

該方法操作簡單,條件溫和,收率高,催化劑活性好并且可以重復使用,符合綠色化學要求,對環境友好。

三 磷鎢酸為催化劑

以水為溶劑,磷鎢酸為催化劑催化芳香酮、芳香醛和芳香胺Mannich反應,合成了一系列的氨基酮衍生物。

該方法操作簡單,反應條件溫和,產率較高,催化劑價格低廉且用量少,對環境友好。

四 三氟甲磺酸銅催化

該反應以環己酮、芳香醛和芳香胺為原料,以三氟甲磺酸酮為催化劑,合成β-氨基酮衍生物。

三氟甲磺酸鹽與傳統的催化劑相比,它不需要添加濃鹽酸、Me3SiC1等任何輔助催化劑,穩定性較好,反應時間大大縮短僅需1.5h,其催化量只需化學劑量的10%~20%就能使反應順利完成,收率高且產物純凈。同時,由于反應結束后不需要經過水解,不會產生大量的“三廢”,所以反應的后處理也比較簡單,有利于環境的保護,反應結束后可再回收得到進行重復利用。

五 氨基磺酸催化

近年來,氨基磺酸由于具有不揮發、不易分解、廉價和弱酸性等性質,它在有機合成的許多領域取代了常規的酸催化劑。以下采用氨基磺酸作催化劑,芳香酮、環己酮、3-戊酮等酮類與芳香醛和芳香胺的三組分Mannich反應,反應式如下:

氨基磺酸廉價易得,催化活性高且用量少,穩定性好,其催化的Mannich反應對實驗要求不嚴格,且目標產物收率均不低,因其具有兩性離子的特性,使其易于回收再利用。

六 結束語

Mannich反應是合成藥物、天然產物和精細有機中間體的重要反應之一,在有機合成化學中占有十分重要的地位。它不僅在藥物、農藥、染料、涂料和炸藥等方面用途廣泛,而且是參與合成天然生物活性分子的重要中間體。但是Mannich反應使用的傳統催化劑如Y(OTf)3、Ln(OTf)3和Yb(OTf)3等往往具有毒性、腐蝕性、催化劑用量較大、催化效率不高、價格昂貴、污染環境等缺點,而目前研制的新型催化劑在某些方面有所突出,比如操作簡單、條件溫和、催化活性高、對環境友好等特點,然而也存在著制備較為復雜、產率不高等問題,因此,尋找一種更加高效、經濟、對環境友好且易于回收的催化劑仍然是目前重要的課題。

參考文獻

[1]惠斌、孟娜、陳鳳凰等.離子液體中的Mannich反應研究[J].化學試劑,2006(6):323~325、328

[2]劉寶友、許丹倩、羅書平等.Bronsted酸離子液體催化的醛、酮、胺三組分Mannich反應[J].化工學報,2004(12):2043~2046

[3]宋志國、梁艷、侯敏等.對氨基苯磺酸鋁催化苯乙酮、芳香醛和芳香胺的“一鍋法”Mannich反應[J].工業催化,2010(12):59~62

[4]馬杰、王學凱、姜恒等.有機磺酸鋅鹽催化合成氯乙酸酯的研究[J].化工科技,2005(1):49~52

[5]宋志國、王敏、宮紅等.鄰甲基苯磺酸銅催化“一鍋法”合成3,4-二氫嘧啶-2(1H)-酮[J].化學研究與應用,2009(11):1597~1600

[6]陳君麗、解正峰、邢燁.水相中磷鎢酸催化苯乙酮、芳香醛和芳香胺的Mannich反應[J].有機化學,2011(10):1714~1718

[7]張豪、黃云云、趙尖斌等.三氟甲磺酸銅催化的Mannich反應合成β-氨基酮的研究[J].廣東化工,2012(12):59~60

篇9

關鍵詞 活性二氧化錳;有機氧化反應;選擇氧化;有機合成

中圖分類號 O621.3 文獻標識碼 A 文章編號1000-2537(2014)01-0028-09

4結語

MnO2作為一種價廉易得、無毒、環境友好型氧化劑,在有機氧化反應及合成化學中獲得了廣泛的應用.MnO2的氧化性能溫和,且具有良好的選擇性,尤其對于α,β不飽和醇類,若輔之微波輻射可有效地提高反應的速度,縮短反應時間,提高反應的選擇性,顯示了很好的應用前景.二氧化錳的還原產物可通過電化學氧化再生,從而實現氧化劑的循環使用.

參考文獻:

[1]姚培慧. 中國錳礦志[M]. 北京: 冶金工業出版社, 1995:1220.

[2]譚柱中, 梅光貴, 李維健, 等. 錳冶金學[M]. 長沙: 中南大學出版社, 2004:105108.

[3]郭學益, 劉海涵, 李棟, 等. 二氧化錳晶型轉變研究[J]. 礦物工程, 2007,27(1):5053.

[4]夏熙. 二氧化錳及相關錳氧化物的晶體結構、制備及放電性能(1)[J]. 電池, 2004,34(6):411414.

[5]羅興賢, 相純章. 活性二氧化錳[J]. 貴州大學學報:自然科學版, 1995,12(2):114119.

[6]何孟常, 季海冰, 趙承易. 銻(Ⅲ)在合成性δMnO2表面的氧化機理[J]. 環境科學學報, 2003,23(4):483487.

[7]黃樞,謝如剛,田寶芝,等.有機合成試劑制備手冊[M].成都: 四川大學出版社,1988:309310.

[8]羅天盛行. 活化二氧化錳的研制[J]. 電池, 1994,24(5):212213.

[9]劉務華, 徐保伯, 周瓊花,等. 活性二氧化錳的發展與應用[J]. 電池, 1996,26(4):169171.

[10]BURNS R G, BURNS V M. Manganese dioxide electrode theory and practice for electrochem[J]. Electrochem Soc, 1985,197:11111116.

[11]HOUSE H O. 現代合成反應[M]. 花文廷, 李書潤, 王定基,譯. 北京:北京大學出版社, 1985:203228.

[12]李述文, 范如霖. 實用有機化學手冊[M]. 上海: 上海科學技術出版社, 1988.

[13]ROY J G, THOMAS J W. The manganese dioxide oxidation of allylic alcohols[J]. J Org Chem, 1959,24:10511056.

[14]ROY J G, GERALD D D, THOMAS J W. Oxidation of benzyl alcohols with manganese dioxide [J]. Nature, 1964,202:179181.

[15]范桂香. 維生素A醛的合成研究[J]. 化學工程與裝備, 2009,(12):1620.

[16]郭旭明, 袁中順. 相轉移催化制備維生素A及其氧化制備視黃醛[J]. 黎明化工, 1997(4):1618.

[17]KAMIMURA A, KOMATSU H, MORIYAMA T, et al. Substoichiometric oxidation of benzylic alcohols with commercially available activated MnO2 under oxygen atmosphere: a green modification of the benzylic oxidation[J]. Tetrahedron, 2013,69(29):59685972.

[18]李謙和. 單萜轉化合成紫蘇葶催化劑的設計及反應規律[D]. 廣州:華南理工大學, 2007.

[19]王小梅, 李謙和. 活性二氧化錳選擇氧化紫蘇醇合成紫蘇醛[J]. 合成化學, 2004,12(4):408410.

[20]劉耀華, 李青, 張瑋航. 微波輻射下活性MnO2選擇氧化苯甲醇合成苯甲醛[J]. 太原師范大學學報:自然科學版, 2009,8(2):108110.

[21]肖利民. 活性二氧化錳的制備及其選擇氧化性能研究[D]. 長沙:湖南師范大學, 2012.

[22]何代平, 胡敬, 蔡鐸昌. 無定型二氧化錳的制備及其催化苯甲醇選擇氧化性能[J]. 工業催化, 2007,15(5):4043.

[23]BALYAKINA M V, YAKUVLEVA N L, GUNAR V I. Synthesis of pyridoxamine and its 5′phosphate ester[J]. KhimFarm Zh, 1980,14:7981.

[24]王淑美. 合成5′磷酸吡哆醛的簡便方法[J]. 華東化工學院學報, 1983(3):369372.

[25]何地平, 石先瑩, 林福娟. 超聲波催化二氧化錳氧化吡哆醇為吡哆醛的簡便方法[J]. 陜西師范大學學報:自然科學版, 2004,32(2):6163.

[26]肖繁花, 張蘭勇, 張建軍,等. 1三苯基甲基4咪唑甲醛的合成[J]. 中國醫藥工業雜志, 2003,34(12):598599.

[27]李青. 微波輻射下活性MnO2選擇氧化糠醇合成糠醛[J]. 科技創新生與生產力, 2010(12):105106.

[28]秦偉偉, 蔡修凱, 于東海,等. 4吡啶甲醛合成新工藝[J]. 山東建筑大學學報, 2006,21(6):537539.

[29]RAYMOND Z, PATRICK N, LAURENT D, et al. Selective oxidation of a single primary alcohol function in oligopyridine frameworks[J]. Org Lett, 2004,6(17):28652868.

[30]SHOZO T. Oxidation of 2,6bis(hydroxymethyl)phenols to 2hydroxyisophthalaldehydes by MnO2 [J]. Bull Chem Soc Jpn, 1984, 57:26832684.

[31]DAS S K, FREY J. Regioselective double Boekelheide reaction: first synthesis of 3,6dialkylpyrazine2,5dicarboxaldehydes from DLalanine[J]. Tetrahedron Lett, 2012,53(30):38693872.

[32]秦秀英, 冼育劍. 5甲基2羥基1,3苯二甲醛合成工藝研究[J]. 化工技術與開發, 2008,37(8):1618.

[33]魏俊發,牛小玲,何地平,等.2,6二甲酰基4甲基苯酚的超聲波催化合成[J].化學試劑, 2002,24(6):329330.

[34]馬丙水, 岳凡, 段志明. 超聲波輻射下合成2,6二甲酰基4甲苯酚的研究[J]. 化學工程師, 2005(2):46.

[35]劉長路, 蘇曉渝, 謝如剛. 二咪唑二甲醛、三咪唑三甲醛的簡便有效合成[J]. 四川大學學報:自然科學版, 1999,36(5):977980.

[36]HOUSE H O. 現代合成反應[M].花文廷, 李書潤, 王定基,譯. 北京: 北京大學出版社, 1985.

[37]周孝瑞,何競,林學圃.2,4表油菜素內酯中間體―(22E,24R)3a5環5a麥角甾22烯6酮的合成[J]. 農藥, 1996,35(8):2324.

[38]劉希光, 梁曉梅, 吳景平,等. 5脫氧5甲氨基阿維菌素B1的合成及殺蟲活性[J]. 農藥學學報, 2001,3(3):7982.

[39]黃成, 姜理英, 陳建孟. δMnO2/水界面17β雌二醇的氧化轉化[J]. 環境科學, 2009,30(8):22712276.

[40]JIANG L, HUANG C, CHEN J, et al. Oxidative transformation of 17 β-estradiol by MnO2 in aqueous solution[J]. Arch Environ Contam Toxicol, 2009,57(2):221229.

[41]ULRIKA K, WANG G Z, BAECKVALL J E. Rutheniumcatalyzed oxidation of nonactivated alcohols by MnO2[J]. J Org Chem, 1994,59 (5):11961198.

[42]CROUCH R D, HOLDEN M S, BURGER J S. Oxidation of benzoin to benzil using aluminasupported active MnO2[J]. J Chem Edu, 2001,78 (7):951952.

[43]KHANDEKAR A C. Highly efficent oxidation reagent for benzoin[J].Synth Commun, 2002,32:29312933.

[44]AZIZIAN S, EFTEKHARIBAFROOEI A, BASHIRI H. Kinetics of catalytic oxidation of benzoin to benzil by alumina supported active MnO2[J]. Kinet Catal, 2010,51(2):244249.

[45]ROWLAND K L. Process for preparing 4(2butenylidene)3,5,5trimethyl2cyclohexene1one. US:3211157[P]. 19651012.

[46]羅大勇, 楊萌, 鄢家明,等. 1,3雙[2(3氨基苯基)咪唑1基甲基]苯的合成[J]. 華西藥學雜志, 1999,14(56):306308.

[47]YAKOVLEV V, PETROV D V, DOKICHEV V A, et al. Synthesis of 3substituted pyrazoles by oxidative dehydrogenation of 4,5dihydro3Hpyrazoles[J]. Russ J Org Chem, 2009,45(6):950952.

[48]YU Y B, CHEN H L, WANG L Y, et al. A facile synthesis of 2,4disubstituted thiazoles using MnO2 [J]. Molecules, 2009, 14(12):48584865.

[49]NASCIMENTO B F, GONSALVES A M, PINEIRO M. MnO2 instead of quinones as selective oxidant of tetrapyrrolic macrocycles [J]. Inorg Chem Commun, 2010,13(3):395398.

[50]夏澤寬, 于光恒, 蔡霞. 溴芬酸鈉的合成[J]. 中國藥科大學學報, 2003,34(5):405406.

[51]JOSEPH A M, CHARLES E S. Pyrazines in foods. A review [J]. J Agr Food Chem, 1973,21(1):2230.

[52]李謙和, 尹篤林, 伏再輝. 2,3二甲基吡嗪合成工藝的改進[J]. 合成化學, 1997,5(2):14.

[53]李謙和, 尹篤林, 伏再輝. 2,3,5三甲基吡嗪合成[J]. 精細石油化工, 1998(1):1922.

[54]唐巧華, 李謙和. 2,3,5三甲基5,6二氫吡嗪脫氫芳構化研究[J]. 湖南師范大學自然科學學報, 2009, 32(4):7779.

[55]唐巧華. 液相一鍋法合成烷基吡嗪反應規律的研究[D]. 長沙:湖南師范大學, 2010.

[56]SHU C K, LAWRENCE B M. Formation of 2(1hydroxyalkyl)3oxazolines from the reaction of acyloins and ammonia precursors under mild conditions[J]. J Agric Food Chem, 1995,43:29222924.

[57]朱瑞鴻,薛群成,李忠臣.合成食用香料手冊[M].北京:中國輕工業出版社,1986:753754.

[58]張鋒, 車玲. 川芎嗪的新合成路線[J]. 第三軍醫大學學報, 2007,29(23):22942295.

[59]張鋒. 川芎嗪的制備. 中國:1935794[P]. 20070328.

[60]歐陽美鳳. 新型雜環香料―喹喔啉衍生物的合成工藝及其反應規律研究[D]. 長沙:湖南師范大學, 2012.

[61]朱憲. 苯甲醛綠色生產新工藝[J]. 化學世界, 2000(Z1):2021.

[62]朱晨燕, 朱憲. 苯甲醛綠色生產新工藝[J]. 高校化學工程學報, 2000,14(5):448452.

[63]吳衛, 曹卓, 石紹軍,等. 對氯苯甲醛的合成及應用[J]. 精細石油化工進展, 2007,8(9):4648.

[64]宋樹忠, 俞俊學. 合成鈴蘭醛的研究和開發現狀[J]. 香精香料化妝品, 1991(3):5459.

[65]張敏, 金潤華. 合成鈴蘭醛的研制[J]. 遼寧化工, 1997,26(4):211213.

[66]劉俊峰. 二氧化錳氧化間甲酚制取間羥基苯甲醛[J]. 浙江化工,1999,30(2):3133.

[67]王佩云. 鄰硝基苯甲醛合成工藝路線的選擇[J]. 陜西化工, 1981(3):69.

[68]聶麗娟, 金進良, 張玉華. 三氧化鉻、活性二氧化錳、二氧化硒、氧氣催化氧化傘花烴的對比研究[J]. 精細化工, 1997,14(4):4546.

[69]LIU X G, SUN B, XIE Z Y, et al. Manganese dioxidemethanesulfonic acid promoted direct dehydrogenative alkylation of sp3 CH bonds adjacent to a heteroatom[J]. J Org Chem, 2013,78(7):31043112.

[70]NAMMALWAR B, FORTENBERRY C, BUNCE R A, et al. Efficient oxidation of arylmethylene compounds using nanoMnO2[J]. Tetrahedron Lett, 2013,54(15):20102013.

[71]張國安, 崔漢興, 崔玉榮. 對苯二酚的生產及其研究情況的進展[J]. 浙江化工, 1988,19(5):1214.

[72]張繼瑜, 梁劍平, 李建勇,等. 鹿蹄素的合成工藝改進[J]. 華西藥學雜志, 2000,15(1):4042.

[73]林靜吟. 合成三甲基氫醒的工藝改進[J]. 廣東藥學, 1997(2):3031.

[74]BARUA R K, BARUA A B. Oxidation of βcarotene: formation of vitamin a acid[J]. Nature, 1963,197:594594.

[75]劉巧占, 段慧云, 李同雙. 利用相轉移催化劑合成刃天青[J]. 染料工業, 2002,39(2):1920.

[76]褚季瑜, 魯秀英, 方雪君,等. 15(R,S)dlω乙基13,14去氫前列腺素F2α的合成[J]. 化學學報, 1980,38(4):371376.

[77]SHINADA T, YOSHIHARA K. A facile method for the conversion of oximes to ketones and aldehydes by the use of activated MnO2[J]. Tetrahedron Lett, 1995,36(37): 67016704.

[78]BHOSALE S, KURHADE S, VYAS S, et al. Magtrieve (TM) (CrO2) and MnO2 mediated oxidation of aldoximes: studying the reaction course[J]. Tetrahedron, 2010,66(50):95829588.

[79]李繼朝,賽錫高.由苯乙酸合成二芐基酮的研究[J]. 遼寧化工, 1996(1):3638.

[80]王樹清, 高崇. 由間氯苯甲酸與丙酸合成間氯苯基丙酮的研究[J]. 精細石油化工, 2005(4):13.

[81]宋丹青, 王璐璐, 張致平,等. 6α溴青霉烷酸二苯甲酯亞砜兩種異構體的合成[J]. 中國醫藥工業雜志, 1999,30(1):3537.

[82]張振業, 金淑惠, 梁曉梅,等. N取代環十二酮縮氨基硫脲的氧化環合反應[J]. 有機化學, 2001,21(3):235237.

[83]BRONWEN W, RICHARD G B. Oxidation of dimethylselenide by deltaMnO2: oxidation product and factors affecting oxidation rate [J]. Environ Sci Technol, 1995,29(6):15041510.

[84]LIU L, PAUL E. Floreancig. 2,3Dichloro5,6dicyano1,4benzoquinonecatalyzed reactions employing MnO2 as a stoichiometric oxidant[J]. Org Lett, 2010,12(20):46864689.

[85]PAN L J, PU L, SHI Y, et al. Synthesis of polyaniline nanotubes with a reaction template of manganese oxide[J]. Adv Mater, 2007,19(3):461464.

[86]FU X B, FENG J Y, WANG H, et al. Fast synthesis and formation mechanism of gammaMnO2 hollow nanospheres for aerobic oxidation of alcohols[J]. Mater Res Bull, 2010,45(9):12181223.

篇10

關鍵詞:實驗室廢水 廢水處理 化學實驗室

中圖分類號:X703 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0102-01

Abstract:Chemical laboratory wastewater treatment technologies for university were reviewed and analyzed the advantages and disadvantages of various techniques,the proposed combination of the various technological processes are the development trend of laboratory waste liquids treatment technology.

Key Words:wastewater from laboratories;Wastewater treatment;Chemical laboratory

21世紀的化學已滲透到科技和社會的各領域[1],社會需求高校教育人才要具有創新和實踐能力,因此對學生開展的各種化學實驗技能的訓練在現代教育體系中顯得非常重要[2],由此產生大量的實驗室廢水。未經處理的實驗室廢水排放會對環境產生污染和惡化環境,故應加大對學生環境保護意識教育、合理設計實驗內容和制訂合理的處理技術尤其重要[3]。

化學實驗室廢水成分復雜,按其結構可分為有機物和無機物廢水及含病原微生物實驗室廢水,因此針對的廢水處理技術就可以有多樣性,廢水的處理技術可分為沉淀法、光催化吸附法、膜分離法、電解法和其它方法等,現結合廢水處理的技術發展對實驗室廢水的處理提供科學化的建議。

1 化學實驗室廢水的處理

1.1 化學實驗室廢水的沉淀法處理

對于包含各種重金屬離子的廢水可采用沉淀法處理,主要有氧化還原中和沉淀法、硫化物沉淀法和絮凝沉淀法。氧化還原中和沉淀法適合六價鉻或具有還原性的有毒物質,經氧化還原反應,把高毒性污染物轉化成低毒性物質,再混凝、沉淀去除污染物。絮凝沉淀法適用于含重金屬離子較多的無機實驗室廢水的處理,根據廢水性質、選擇合適的絮凝劑生成相應的氫氧化物絮膠狀沉淀除去重金屬離子。常用無機高分子絮凝劑有聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合磷酸鐵、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合磷酸鋁、聚合硅酸鹽等。國內學者研究和開發了鋁(鐵)鹽-PDMDAAC無機-有機復合絮凝劑,它較單一無機或有機絮凝劑具有更好的除濁、除藻、脫色和除磷效果。

1.2 化學實驗室廢水的納米材料光催化處理

采用納米光催化方法可解決有機物廢水處理后二次污染和吸附劑、混凝劑再生問題。在光催化降解領域采用最多的是納米TiO2和納米ZnO光催化劑,其具有活性高、化學穩定性好的特點。其光催化原理是受到光子激發的電子從價帶躍遷到導帶產生了電子-空穴對,空穴與光催化劑表面的OH-反應生成·OH自由基,使水中的有機污染物徹底氧化降解為無害的CO2和H2O。

賈曉磊進行了懸浮態納米TiO2光催化電石渣漿廢水,在經過光催化反應3h后,CODcr的去除率達84%。劉德春等用化學沉淀法制備的納米ZnO/凹凸棒石粘土復合材料并用于甲基橙溶液的光降解,結果表明該復合材料具有優良的光催化降解性能。

1.3 化學實驗室廢水的膜分離法處理

膜過濾技術由于具有高分離效率、自動化控制程度高等優點,已成為國內外處理廢水的研究熱點。國內常采用有機膜處理含油廢水,但有機膜具有如化學穩定性差、易老化、使用壽命短等缺點,而無機陶瓷膜具有耐高溫、耐強酸強堿、易再生等有機膜沒法比擬的性能,使得無機膜代替有機膜處理各種廢水成為必然的趨勢。比如以無機陶瓷膜組件和廢水生化處理裝置結合而形成的膜生物反應器在含油廢水處理中呈現了良好的處理效果,成為含油廢水處理新的技術發展方向。

1.4 化學實驗室廢水的電化學法處理

實驗室廢液可以采用電化學的方法進行有效的處理。林佩鳳以電滲析法和電生成Fenion試劑法對多種無機廢水進行了處理結果,發現能有效地去除水中氨氮和重金屬離子。趙婷婷用微電解法-Fenton試劑氧化法-絮凝沉淀法組合工藝處理后,使得某制藥廠醫藥中間體廢水去除率達81.4%。

1.5 化學實驗室廢水的微生物化學法處理

微生物絮凝劑能使液體中不易降解的固體懸浮顆粒凝聚、沉淀,該類絮凝劑在廢液處理方面具有廣泛的應用價值。李政等用培養的復合菌產生的復合型微生物絮凝劑對石化廢水中濁度、石油類物質和COD的去除率分別達93.45%、53.42%和20.98%。

1.6 化學實驗室廢水的吸附法處理

對于化學實驗室廢液可采用相應的吸附劑進行吸附處理。其中活性炭吸附法可用于微量呈溶解狀態的有機實驗廢水,COD的去除率可達93%。為了降低成本,開發廉價、高效的水處理負載型吸附劑是一種趨勢。比如膨潤土資源豐富、價格低廉、無毒,同等實驗條件下,陽離子改性的有機膨潤土對廢水的脫色率和COD去除率優于活性炭。

1.7 化學實驗室廢水的其它處理方法

實驗室廢液可以采用超臨界水氧化(SCWO)技術處理。在高于水的臨界溫度(374℃)、臨界壓力(22.1MPa)下,水中的有機物被氧化劑氧化成無毒的小分子,COD去除率可達99%,色度去除率達100%。目前SCWO技術已成功實現了酚、醇、鹵代脂肪和芳香族化合物、硝基苯、尿素和化學武器等廢液的處理。同時,輻射技術也可處理常規方法難處理的廢液,該法采用γ射線或高能電子束。該技術既可以直接處理廢水,也可與其它方法聯合使用。它能有效殺死細菌和病原體,在廢液處理中具有重要應用前景。

2 結語

高校實驗室廢水的處理,要加強實驗室廢液的管理,再采用各種技術將廢液中的污染物分離或轉化為無害物,達到國家下水道排放標準。但是實驗室廢水成分復雜、量小、排放周期不定、濃度較高,只用一種方法不能將所有污染物去盡。結合各種廢液處理材料和技術工藝的發展,采用多種處理試劑和工藝技術綜合組合,才能使實驗室廢液得到有效處理。

參考文獻

[1] 劉淑芬,劉春萍,孫琳.有機化學實驗教學改革的實踐與探索[J].高師理科學刊,2001.