對於脂環烴的結構可以通過多媒體形象而直觀地演示出來,同時由最簡單的不含有任何取代基的脂環骨架開始講解。將含有最少碳原子數的脂環———環丙烷,到氮原子數逐漸增多的環丁烷、環戊烷和環己烷放在一起比較,結構明瞭,易於掌握。知識的變化總是由簡單向複雜、由少向多進行,掌握的技巧也應該和這一變化規律相適應。同樣是脂環烴,當碳原子數再增多和環上連有各種不同的取代基時,結構也就顯而易見了。以上都只限於結構只含有單一環狀飽和烴的情況,那麼更復雜的情況是什麼樣的,可以通過給予學生適當提示,採用啟發式和互動教學模式結合的形式,來引入複雜的螺環和橋環的結構。它們中一是兩個環共用一個碳原子、另一是兩個環共用兩個橋頭碳原子。學生根據提示寫出化合物的結構,印象更深刻。在有機化合物結構的教學中,常常會涉及到同分異構現象,這使得有機化合物數目龐大,並且新合成的有機化合物數目以幾何級的形式增長。因此在有限的課堂教學中教師是不可能窮盡眾多有機化合物結構的講授,只能抓住重點,教給學生認識結構的方法,才能收到舉一反三的教學效果。知曉了化合物的結構是不夠的,如何命名是靈活運用化合物所不可或缺的。在教學過程中,結構和命名聯絡緊密,通常是放在一起進行講解,可將多媒體教學方法和互動教學模式有機地結合起來。對於脂環烴命名的這部分教學內容,適合用“授生以漁”的教學策略進行教學。命名的正確與否關鍵是取決於學生對命名規則的掌握程度,命名的正確率高說明學生靈活掌握了命名的規則,知道不同情況所適用的不同細則。這些規則包括選主鏈的規則、確定官能團和支鏈位置的編號規則、確定構型的順/反或Z/E規則、正確書寫規則等,是由國際純粹與應用化學聯合會為正確命名而約定俗成的標準,丁是丁、卯是卯,沒有討巧可言。學生學習時要理解透徹這些規則的內涵、牢固地記住並在應用時做到熟練靈活。因此,在教授脂環烴的命名時,要將規則中涉及的內容用多媒體全部列出來,清晰明瞭,並對照規則向學生闡明。這一過程中使用例項教學和互動教學模式,使教學效果得以提高。初學這些規則,一下全部記住有一定的難度,多媒體將命名規則清楚醒目地放映出來,可以強化學生的記憶;例項教學更有代表性,在講解例項時又可深化對規則的理解,幫助更好地記憶。互動教學模式的使用是在教師例項講解之後,讓學生通過在練習中使用所學規則,結合教師現場批改,使學生更加熟練地掌握之。學好脂環烴命名的關鍵之處就是全面、準確地記清楚規則,掌握這一知識點無捷徑可走,唯有反覆誦記,一步一腳印,踏踏實實。
一、有機物的化學性質和製備
有機化合物的性質與其所含官能團息息相關。具有相同官能團的化合物,在物理和化學性質上具有很大的相似性。結構決定性質,在知道化合物的結構後,就可以據此推測化合物所具有的性質。有機化學中討論某一類物質的性質時也會涉及物理性質,但重點研究的還是有機化合物的化學性質,所以在此只討論從物質結構分析化學性質的方法。一是找出具有反應活性的原子、基團或官能團,然後進行討論。篩選的化學活性部位主要包括兩個方面,其一是官能團本身,其二是受官能團影響較大的周圍原子或基團。如環烯烴的化學活性部位就是C=C和受C=C影響較大的α-H;二是應用電子效應和空間效應理論分析分子活性部位的結構特點,結合反應的普遍規律,推測該活性部位具有的性質。以1-甲基環戊烯的性質為例,環上C=C結構中π鍵的弱穩定性和電子雲在雙鍵平面的上下分佈能推測出C=C易發生親電加成反應,甲基的作用使C=C上電子雲分佈不均,進一步導致極性親電試劑加成時具有不對稱性。從結構預測性質,電子效應和空間效應是學生必須掌握的兩種理論;三是將抽象化、概念中的物質具體化,比如,親電試劑包括濃硫酸、鹵素、水、氫鹵酸等。另外,C=C也容易被氧化劑氧化,生成鏈端具有相同官能團的開鏈化合物,根據產物的結構不同進行分析,可知用作氧化劑的物質的氧化性強弱。又如環二烯烴,由於具有共軛雙鍵和環狀結構,所以能夠發生雙烯合成反應,是合成含有六元環的雙環化合物的好方法。學生因此從本質上掌握了反應特點,遇到相關結構就能觸類旁通。由於有機化合物的.化學性質涵蓋的內容比較多,若想在短短的四十五分鐘內完成教學,不借助於多媒體教學手段是難以有效完成的。知識容量大是多媒體教學的一大特點。互動教學模式的運用體現在隨堂練習和複習的時候,即練即將,提高了學生的學習注意力和主動性,增強了學生對知識掌握的效果。進行有機化學教學的目的是通過一定的原料合成目標化合物從而滿足日常生產的需要,有機化合物製備包含的內容是:某一化合物可以利用哪些原料和試劑、通過哪些反應得到,有的簡單,有的複雜。有機物製備涉及的有機化學基礎知識比較豐富,有些用於作原料的物質的性質和反應原理都是在後續章節中進行學習的內容,如製備環烯烴,其中方法之一就是以脂環醇為原料、在脫水劑的作用下加熱消去一個水分子得到目標物烯烴,但醇類的性質、消去反應等知識的學習被安排在烯烴章節之後,因此在講授環烯烴製備時只能從反應事實上講解。化合物製備的教學內容適宜的教學策略是直接講授反應事實,無需糾纏反應的原理。
二、有機物的反應機理
有機反應機理的研究是有機化學教學中的難點之一,在工科專業的教學中沒有作重點要求,但是仍然需要講解透徹,因為很多的化學性質中涉及的有機反應在講明瞭機理後才更利於學生掌握。有機反應機理的教學過程中,需要強調其重要性,引起學生重視使學生認識反應機理對於有機物化學性質學習的重要性,激發其好奇心和求知慾非常關鍵。多媒體教學也是一種促進教學直觀化的重要教學手段,它將抽象、枯燥的學習內容以影象、文字、動畫、聲音相結合的直觀形式表現出來,使學生通過多種感官刺激,全方位地獲取豐富的資訊,便於學生理解、記憶,更好地解決知識的重點和難點,起到事半功倍的教學效果。單純地講解機理是很枯燥的,學生學習起來也很吃力,在教授反應機理的過程中,充分運用多媒體將帶來事半功倍的效果。例如,在介紹烯烴的親電取代反應歷程的時候,採用傳統的教學方法很難將抽象的電子轉移過程表現出來。而利用多媒體模擬其過程,製作成直觀的動畫,形成一個動態的過程,使反應中電子的轉移和親電試劑的進攻過程形象地呈現在學生面前,使學生一目瞭然,學習興趣得到提高,對知識的掌握會更加準確。此外在課堂教學進度允許的情況下,多給學生隨堂練習的時間,練習中遇到的問題及時發現及時解決,消除學生學習新知識時的疑難,使之順利掌握知識。