有機化學課程中親核取代反應專題的微課教學設計

孫艷艷

對親核取代反應進行微課教學設計，通過提出反應案例、解釋反應機理、剖析反應歷程三個步驟進行講解，并以案例式、啟發式、探究式的教學模式激發學生的學習興趣及主動性，制作相關微課，并對教學效果進行了應用評價。

有機化學親核取代反應微課教學設計微課是微課程的簡稱，是針對某一知識點展開的簡短精悍的教學活動，并錄制成教學視頻，學生可通過移動學習或網絡在線學習的方式進行觀看學習。這種教學方式可以幫助學生在課外充分自主學習和預習，在課上提出疑問供老師解惑，提高學習效率和激發學習興趣。

有機化學是化學、化工類專業的一門核心專業課程，為后續專業課程的學習及有機化學實驗階段奠定理論基礎，是我校應用化學專業學生的必修課。通過親核取代反應，可以在有機分子中引入多種官能團包括羥基、氨基、氰基、醚鍵等，是合成醇、胺、腈、混醚及羧酸衍生物等化合物的重要反應。親核取代反應機理包括SN1和SN2兩種反應機理，是親核取代反應這部分的教學重點和難點之一。因此，這就要求任課老師在有機化學的教學過程中優化教學方式及教學手段，通過調動學生的學習積極性，使學生積極參與到教學活動中并充分掌握重要知識點。本文對親核取代反應進行微課教學設計，通過提出反應案例、解釋反應機理、剖析反應歷程三個步驟進行講解，并以案例式、啟發式、探究式的教學模式激發學生的學習興趣及主動性，制作短小精悍的微課視頻，供學生課外自主學習，并對教學效果進行了應用評價。

一、教學目標與重難點

掌握鹵代烴的親核取代反應的反應類型及反應機理，包括雙分子親核取代反應（SN2）及單分子親核取代反應（SN1）（重點）；掌握醇及羧酸衍生物的親核取代反應；熟悉鹵代烴的SN1與SN2的競爭（難點）；熟悉羧酸衍生物的反應活性。

培養學生的獨立思考能力及提出問題解決問題的能力；培養學生分析總結、歸納知識點的綜合能力。

二、教學方法

本微課主要是采取講授的方式進行演示與制作，依照教學大綱中制定的教學目標及教學計劃，將涉及到親核取代反應的三類有機化合物類型進行歸納總結，并重點闡述反應機理及具體案例。微課視頻主要以PPT演示及flash動畫為手段，并以案例式、啟發式、探究式的教學模式激發學生的學習興趣及主動性。

三、過程設計

1.提出反應案例（3min）。以我校應用化學專業使用教材《有機化學》（天津大學有機化學教研室編著）為例，引入第七章鹵代烴、第九章醇、第十三章羧酸衍生物三大類化合物的親核取代反應，以各類化合物經典反應案例入手，包括鹵代烴與水、醇鈉、胺、氰化鈉等的取代反應、醇的取代反應、羧酸衍生物的水解、醇解、氨解等。同時引導學生提出疑問該反應機理為何。以多媒體PPT手段對該部分進行講述，并通過案例式的教學方式對該反應類型進行跨章節的綜合性論述。

2.解釋反應機理（6min）。通過上述案例啟發學生思考反應機理為何：“親核”的“核”為哪部分？即顯正電性的中心；親核試劑又是如何進攻“核”的？離去基團是如何離去的？以及影響反應速率的慢反應步驟為哪一步？并詳細講述鹵代烴的SN1、SN2機理以及羧酸衍生物的親核加成-消除機理。

該部分以多媒體PPT及flash動畫的教學手段進行講解，尤其是在描述SN1、SN2兩種機理的不同之處時，通過球棒模型的flash動畫可以形象地對兩種機理的反應歷程進行區別，使學生對晦澀難懂的反應機理能產生興趣，深入認識。

3.剖析反應歷程（6min）。鹵代烴RX的親核取代反應機理分兩種情況，即SN1及SN2，反應以何種機理進行，主要受到鹵代烴烷基結構、鹵原子類型、親核試劑活性、溶劑劑型等因素的影響。羧酸衍生物的親核取代反應機理實際以親核加成-消除的歷程進行，四種衍生物的反應活性大小酰氯>酸酐>酯>酰胺，這可以從離去基團的離去能力來判斷。

通過探究式的教學方式，引導學生大膽思考，剖析鹵代烴的親核取代反應歷程，熟悉SN1與SN2機理之間的競爭，并結合具體反應實例講述。通過啟發式及探究式的教學方式，引導學生思考羧酸衍生物的反應相對活性大小，并分析其原因。

4.微課小結（1min）。對本次微課內容進行小結，強調該專題的重難點，并引導學生在課外建立知識點的整體構架，為課堂內容和課后復習提供基礎。

四、結語

將該微課應用到我校化學相關專業學生中，通過案例式、啟發式、探究式的教學手段吸引學生的學習興趣，使得重要知識點環環相扣，將枯燥乏味的有機化學理論知識變成簡潔生動的微課程，為學生在平時學習及復習時提供借鑒。同時，通過學生的反饋意見，改善微課程的教學設計質量，并提高教師的教學水平。

參考文獻：

[1]劉思曼.親核取代反應教學初探[J].綿陽師范學院學報，2016，（08）：136-139.

[2]張霞.微課程的設計、開發與應用研究[D].廣西師范學院，2014.

基金項目：蘇州科技大學天平學院教育教學改革研究項目（2016TJGB-04）；蘇州科技大學天平學院專業建設項目（2015TZYB-04）；國家自然科學基金青年項目（21401137）。endprint