Gaussian軟件教學引入高校化學專業(yè)第二課堂的探索與實踐
發(fā)布時間:2021-11-03 02:35
在應用型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標下,傳統的課堂教學早已不能滿足對化學專業(yè)學生的基礎理論、基本實驗技能及科學研究能力的多方位培養(yǎng),第二課堂已成為輔助第一課堂教學、有效提升學生綜合素質與能力的重要途徑。針對基礎化學課程在課堂教學中的難點,闡述了Gaussian軟件教學引入第二課堂的必要性,并對第二課堂的具體實施途徑、實施效果以及存在的問題進行了分析,有望為高校化學專業(yè)第二課堂的多樣性的提升以及基礎化學課程的課堂教學改革提供新思路。
【文章來源】:廣州化工. 2020,48(12)
【文章頁數】:4 頁
【部分圖文】:
苯酚分子的優(yōu)化結構及電荷分布
(3)過渡態(tài)結構的動態(tài)分析:對于反應機理講授,舊鍵斷裂及新鍵形成過程是關鍵步驟,例如,在親核取代反應SN1和SN2機理的講授中,不同的電子效應可以造成不同的進攻方式,這是課堂授課通常需要反復強調的知識點,如果借助于過渡態(tài)理論,獲得反應過渡態(tài)結構的動畫圖形,可以直觀的幫助學生理解舊鍵斷裂及新鍵形成過程以及不同體系的差異性。以Cl—離子對溴甲烷的取代反應為例(如圖2所示),該反應遵循SN2機理,在Cl-的進攻過程中發(fā)生了構型的翻轉,借助于Gaussian軟件獲得該過程的過渡態(tài)動畫結構(如圖3所示),學生可以非?焖俚睦斫釹N2機理的特點,大大提升了教學效果。圖3 溴甲烷SN2取代反應過渡態(tài)分析
圖2 溴甲烷SN2取代反應歷程示意圖(4)波譜模擬:紅外吸收光譜和核磁共振譜是有機化學課程中波譜分析的重要掌握知識點,也是儀器分析課程的重要組成部分。這部分知識學生多數通過記憶來掌握紅外光譜的吸收特征或核磁共振譜的化學位移及峰形,很難真正理解,并且這類大型儀器通常在地方高校不能完全對學生開放,因此課下也很難進行歸納總結。Gaussian軟件擁有紅外吸收光譜和核磁共振譜的模擬計算功能,通?梢缘玫脚c實驗結果一致的譜圖[15],學生在課下進行模擬計算,分析特征峰的分布規(guī)律,為化合物的譜圖解析和總結提供有效途徑。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]第二課堂教學培養(yǎng)本科生科研創(chuàng)新能力的探討[J]. 張靜娜,王莉,粘永健,張曄,桑林瓊,李鵬岳,邱明國. 基礎醫(yī)學教育. 2019(01)
[2]第二課堂對本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J]. 黃崇杏,許樹沛,吳敏. 高教學刊. 2018(23)
[3]高校化學專業(yè)第二課堂的探索與實踐[J]. 任淑霞,王艷素,邊剛,劉磊,閏明濤. 實驗技術與管理. 2018(02)
[4]第二課堂在醫(yī)學化學教學中的探索與實踐[J]. 趙先英,武麗萍,蒲文丹,季衛(wèi)剛,周小霞. 基礎醫(yī)學教育. 2017(08)
[5]量子化學計算軟件在大學化學教學中的應用[J]. 孟素慈,陳敏,謝吉民. 教育教學論壇. 2016(50)
[6]Gaussian軟件在無機化學教學中的作用[J]. 毛維博,侯芹芹,張漩卓一. 廣州化工. 2016(20)
[7]Gaussian09/GaussView5.0在分析化學教學中的應用[J]. 黎唯,謝惠定,黃燕,宋流東,邵婭婷,邱開雄. 昆明醫(yī)科大學學報. 2016(10)
[8]多樣性第二課堂在大學有機化學教學中的實踐探索[J]. 馮依玲,陳太杰,徐衡. 赤峰學院學報(自然科學版). 2016(09)
[9]基礎化學教學現狀和改革趨勢探討[J]. 曾平莉,王東. 實驗科學與技術. 2015(04)
[10]Gaussian系列軟件在有機化學教學中的應用與探索[J]. 游利琴,買文鵬,袁金偉,毛璞. 廣東化工. 2014(14)
本文編號:3472871
【文章來源】:廣州化工. 2020,48(12)
【文章頁數】:4 頁
【部分圖文】:
苯酚分子的優(yōu)化結構及電荷分布
(3)過渡態(tài)結構的動態(tài)分析:對于反應機理講授,舊鍵斷裂及新鍵形成過程是關鍵步驟,例如,在親核取代反應SN1和SN2機理的講授中,不同的電子效應可以造成不同的進攻方式,這是課堂授課通常需要反復強調的知識點,如果借助于過渡態(tài)理論,獲得反應過渡態(tài)結構的動畫圖形,可以直觀的幫助學生理解舊鍵斷裂及新鍵形成過程以及不同體系的差異性。以Cl—離子對溴甲烷的取代反應為例(如圖2所示),該反應遵循SN2機理,在Cl-的進攻過程中發(fā)生了構型的翻轉,借助于Gaussian軟件獲得該過程的過渡態(tài)動畫結構(如圖3所示),學生可以非?焖俚睦斫釹N2機理的特點,大大提升了教學效果。圖3 溴甲烷SN2取代反應過渡態(tài)分析
圖2 溴甲烷SN2取代反應歷程示意圖(4)波譜模擬:紅外吸收光譜和核磁共振譜是有機化學課程中波譜分析的重要掌握知識點,也是儀器分析課程的重要組成部分。這部分知識學生多數通過記憶來掌握紅外光譜的吸收特征或核磁共振譜的化學位移及峰形,很難真正理解,并且這類大型儀器通常在地方高校不能完全對學生開放,因此課下也很難進行歸納總結。Gaussian軟件擁有紅外吸收光譜和核磁共振譜的模擬計算功能,通?梢缘玫脚c實驗結果一致的譜圖[15],學生在課下進行模擬計算,分析特征峰的分布規(guī)律,為化合物的譜圖解析和總結提供有效途徑。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]第二課堂教學培養(yǎng)本科生科研創(chuàng)新能力的探討[J]. 張靜娜,王莉,粘永健,張曄,桑林瓊,李鵬岳,邱明國. 基礎醫(yī)學教育. 2019(01)
[2]第二課堂對本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J]. 黃崇杏,許樹沛,吳敏. 高教學刊. 2018(23)
[3]高校化學專業(yè)第二課堂的探索與實踐[J]. 任淑霞,王艷素,邊剛,劉磊,閏明濤. 實驗技術與管理. 2018(02)
[4]第二課堂在醫(yī)學化學教學中的探索與實踐[J]. 趙先英,武麗萍,蒲文丹,季衛(wèi)剛,周小霞. 基礎醫(yī)學教育. 2017(08)
[5]量子化學計算軟件在大學化學教學中的應用[J]. 孟素慈,陳敏,謝吉民. 教育教學論壇. 2016(50)
[6]Gaussian軟件在無機化學教學中的作用[J]. 毛維博,侯芹芹,張漩卓一. 廣州化工. 2016(20)
[7]Gaussian09/GaussView5.0在分析化學教學中的應用[J]. 黎唯,謝惠定,黃燕,宋流東,邵婭婷,邱開雄. 昆明醫(yī)科大學學報. 2016(10)
[8]多樣性第二課堂在大學有機化學教學中的實踐探索[J]. 馮依玲,陳太杰,徐衡. 赤峰學院學報(自然科學版). 2016(09)
[9]基礎化學教學現狀和改革趨勢探討[J]. 曾平莉,王東. 實驗科學與技術. 2015(04)
[10]Gaussian系列軟件在有機化學教學中的應用與探索[J]. 游利琴,買文鵬,袁金偉,毛璞. 廣東化工. 2014(14)
本文編號:3472871
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