通過阿司匹林的合成實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生探究性學(xué)習(xí)能力

劉宇珍

（廣東省湛江衛(wèi)生學(xué)校，廣東湛江524037）

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通過阿司匹林的合成實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生探究性學(xué)習(xí)能力

劉宇珍

（廣東省湛江衛(wèi)生學(xué)校，廣東湛江524037）

通過阿司匹林合成的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，對(duì)阿司匹林合成的反應(yīng)條件控制、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備改進(jìn)及實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。

阿司匹林合成試驗(yàn)探究性學(xué)習(xí)

藥物化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的橋梁，其目的是使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作，更好地掌握藥品檢測(cè)與鑒別技能。在改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，堅(jiān)持以教學(xué)大綱要求為指導(dǎo)，以實(shí)踐應(yīng)用為目的，把與實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)的最常用最適用最具先進(jìn)性的內(nèi)容為主體。把一些重復(fù)過時(shí)的內(nèi)容刪除，這樣避免了所學(xué)不用和所學(xué)無用的現(xiàn)象。可適當(dāng)增加一些合成實(shí)驗(yàn)如阿司匹林的合成、磺胺嘧啶鈉的合成，使學(xué)生在相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間中學(xué)到并掌握更多更實(shí)用的知識(shí)。

阿司匹林的合成是中職教材《藥物化學(xué)》（2008年1月第2版）的第四章《解熱鎮(zhèn)痛藥》中典型藥物阿司匹林的知識(shí)點(diǎn)。筆者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)及學(xué)生的反饋，認(rèn)為可以通過阿司匹林合成實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生探究性學(xué)習(xí)能力。

1　阿司匹林合成實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)的必要性和意義

在中等職業(yè)教育教材中以往從未開出過阿司匹林的合成實(shí)驗(yàn)，且該實(shí)驗(yàn)步驟相對(duì)較復(fù)雜。特別是學(xué)生存在基礎(chǔ)化學(xué)基礎(chǔ)不夠扎實(shí)，動(dòng)手能力差等問題，普遍反映對(duì)該實(shí)驗(yàn)不知如何下手。為了能加深學(xué)生對(duì)阿司匹林性質(zhì)的理解與延伸，提高學(xué)生合成實(shí)驗(yàn)基本操作技能，筆者認(rèn)為對(duì)該實(shí)驗(yàn)組織學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)是很有必要的。

通過該合成實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握酯化反應(yīng)的原理及基本操作技術(shù)，掌握重結(jié)晶原理和操作技術(shù)，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室合成實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安裝和維護(hù)。

2　阿司匹林合成實(shí)驗(yàn)的流程

①酯化反應(yīng)：以水楊酸為原料，醋酐作為酰化劑，濃硫酸作為催化劑在60℃～80℃下反應(yīng)30 min生成乙酰水楊酸（阿司匹林）和乙酸。②產(chǎn)品精制：將上步所得粗品，以95%乙醇作為溶劑進(jìn)行精制。③測(cè)產(chǎn)品熔點(diǎn)，計(jì)算產(chǎn)品收得率。④進(jìn)行鑒別。

3　組織學(xué)生對(duì)阿司匹林合成實(shí)驗(yàn)探究性學(xué)習(xí)的步驟和方法

3.1組織對(duì)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)條件進(jìn)行探討

要順利完成該實(shí)驗(yàn)，需要進(jìn)行大量的準(zhǔn)備工作，其中一項(xiàng)就是確定該反應(yīng)的條件。教師組織學(xué)生以8個(gè)人為一個(gè)小組，分頭進(jìn)行查閱課外資料后進(jìn)行討論、分析與交流。

3.1.1反應(yīng)溫度的確定學(xué)生發(fā)現(xiàn)所查閱的資料存在兩種情況：一種是反應(yīng)溫度是60℃，而另一種是反應(yīng)溫度是70℃～80℃。經(jīng)過反復(fù)對(duì)比與查證，認(rèn)為反應(yīng)的溫度在60℃～80℃均可。低于60℃?；磻?yīng)不能完全，最后成品中，阿司匹林的含量較低，且?guī)в休^多的水楊酸雜質(zhì)。高于80℃會(huì)增加較多的副產(chǎn)物如水楊酰水楊酯、乙酰水楊酰水楊酸酯等。

3.1.2?；瘎┑倪x用為什么用醋酐作為?；瘎┒皇怯么姿嵋惨饘W(xué)生的興趣。醋酐是一種優(yōu)良的?；瘎┣艺麄€(gè)反應(yīng)中若有水分存在會(huì)促使生成的阿司匹林水解。通過對(duì)成品阿司匹林性質(zhì)的分析和選用醋酸對(duì)成品質(zhì)量的影響后，學(xué)生加深了對(duì)理論課知識(shí)的理解。

3.1.3實(shí)驗(yàn)中加入的濃酸的作用經(jīng)查閱資料，可選用可加入濃硫酸或濃磷酸，對(duì)反應(yīng)均能起著催化劑的作用。經(jīng)過對(duì)比與討論，認(rèn)為加入濃硫酸比較合適。

3.2組織對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備進(jìn)行探討

如果完全按照課本中的操作步驟進(jìn)行操作，存在著學(xué)生參與興趣不高以及操作不便和耗時(shí)比較長等缺點(diǎn)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)室可提供的實(shí)驗(yàn)器具，教師要求各組學(xué)生把各儀器的組裝的草圖設(shè)計(jì)出來。這極大地激發(fā)了學(xué)生的積極性與創(chuàng)造性。各組在進(jìn)行熱烈的討論后改進(jìn)了本次實(shí)驗(yàn)所需的儀器并確定了三組方案：①第一組：在加熱時(shí)選用了水浴加熱與電動(dòng)攪拌裝置，用到水浴鍋與電爐及電動(dòng)攪拌器。這組學(xué)生認(rèn)為這套裝置攪拌會(huì)比較充分，能使到反應(yīng)充分進(jìn)行，但水浴加熱裝置組裝耗時(shí)較長，溫度不易控制。②第二組：進(jìn)行了一些改變，將水浴加熱裝置改成電熱套加熱，認(rèn)為電熱套組裝比較方便，可以減少實(shí)驗(yàn)時(shí)間。③第三組：取消了電動(dòng)攪拌裝置，選用了帶有攪拌裝置的電熱套。他們認(rèn)為帶有攪拌裝置的電熱套便于組裝儀器，也節(jié)約時(shí)間，但攪拌的力度不夠，如果大量制備則反應(yīng)不夠完全。所以這一組提議將所需的三頸燒瓶由原來的250 mL換為50 mL的，反應(yīng)所用的原料及試劑均按比例減量。雖然只是對(duì)儀器設(shè)備方面進(jìn)行了少部分的改進(jìn)，卻充分反映出學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性和豐富的想象創(chuàng)造性。教師對(duì)此進(jìn)行了充分的肯定。

3.3組織對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)比

組織各小組按照以下五方面對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)：①科學(xué)性（原理和操作程序正確）。②安全性（操作安全）。③可行性（所有設(shè)備、儀器、原料在現(xiàn)有條件下能夠滿足）。④簡約性（所用的裝置簡單、步驟少、用藥少、時(shí)間短）。⑤成品質(zhì)量方面。

各小組將用不同設(shè)備制得的阿司匹林收得率進(jìn)行比較后發(fā)現(xiàn)收得率比較接近且雜質(zhì)檢查中水楊酸雜質(zhì)的含量均符合要求。通過對(duì)比認(rèn)為第三組節(jié)約了原料和實(shí)驗(yàn)時(shí)間且所用裝置較簡便，實(shí)驗(yàn)可操作性較高。

4　小結(jié)

通過阿司匹林合成實(shí)驗(yàn)的探究性學(xué)習(xí)，學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣性提高了，積極進(jìn)行思考解決問題。實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力得到了一定的提高。并加深了對(duì)理論課內(nèi)容的理解。在完成教學(xué)任務(wù)的前提下，讓學(xué)生充分體會(huì)科學(xué)探索的過程。

存在問題：學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的參差不齊對(duì)教學(xué)進(jìn)程有一定的干擾。在實(shí)驗(yàn)探索的教學(xué)模式中，學(xué)生設(shè)計(jì)方案與實(shí)驗(yàn)操作的關(guān)系有待進(jìn)一步協(xié)調(diào)。

教師通過在這次探究性的教學(xué)中選用學(xué)生熟悉的藥物，由學(xué)生設(shè)計(jì)安全、簡單可行的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)際應(yīng)用的背景下指導(dǎo)學(xué)生實(shí)施探究的課程，學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意識(shí)和積極性得到充分的發(fā)揮，將實(shí)驗(yàn)探索的教學(xué)模式和研究性學(xué)習(xí)的幾個(gè)環(huán)節(jié)與學(xué)生的認(rèn)知過程有機(jī)地結(jié)合起來，有效地提高了學(xué)生對(duì)該合成實(shí)驗(yàn)的探究性學(xué)習(xí)能力。

［1］王瑋瑛.藥物化學(xué)基礎(chǔ)［M］.2版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2002.

［2］鄭虎.藥物化學(xué)［M］.5版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2005.