通过阿司匹林的合成实验提高学生探究性学习能力

刘宇珍

（广东省湛江卫生学校，广东湛江524037）



通过阿司匹林的合成实验提高学生探究性学习能力

刘宇珍

（广东省湛江卫生学校，广东湛江524037）

通过阿司匹林合成的实验课教学，对阿司匹林合成的反应条件控制、实验仪器设备改进及实验方案的评价进行探究性学习。

阿司匹林合成试验探究性学习

药物化学的实验教学是理论教学与实践相结合的桥梁，其目的是使学生通过实验操作，更好地掌握药品检测与鉴别技能。在改革实验内容时，坚持以教学大纲要求为指导，以实践应用为目的，把与实际应用密切相关的最常用最适用最具先进性的内容为主体。把一些重复过时的内容删除，这样避免了所学不用和所学无用的现象。可适当增加一些合成实验如阿司匹林的合成、磺胺嘧啶钠的合成，使学生在相应的实验时间中学到并掌握更多更实用的知识。

阿司匹林的合成是中职教材《药物化学》（2008年1月第2版）的第四章《解热镇痛药》中典型药物阿司匹林的知识点。笔者根据多年的教学经验及学生的反馈，认为可以通过阿司匹林合成实验提高学生探究性学习能力。

1　阿司匹林合成实验进行探究性学习的必要性和意义

在中等职业教育教材中以往从未开出过阿司匹林的合成实验，且该实验步骤相对较复杂。特别是学生存在基础化学基础不够扎实，动手能力差等问题，普遍反映对该实验不知如何下手。为了能加深学生对阿司匹林性质的理解与延伸，提高学生合成实验基本操作技能，笔者认为对该实验组织学生进行探究性学习是很有必要的。

通过该合成实验，让学生掌握酯化反应的原理及基本操作技术，掌握重结晶原理和操作技术，学会实验室合成实验设备的安装和维护。

2　阿司匹林合成实验的流程

①酯化反应：以水杨酸为原料，醋酐作为酰化剂，浓硫酸作为催化剂在60℃～80℃下反应30 min生成乙酰水杨酸（阿司匹林）和乙酸。②产品精制：将上步所得粗品，以95%乙醇作为溶剂进行精制。③测产品熔点，计算产品收得率。④进行鉴别。

3　组织学生对阿司匹林合成实验探究性学习的步骤和方法

3.1组织对实验反应条件进行探讨

要顺利完成该实验，需要进行大量的准备工作，其中一项就是确定该反应的条件。教师组织学生以8个人为一个小组，分头进行查阅课外资料后进行讨论、分析与交流。

3.1.1反应温度的确定学生发现所查阅的资料存在两种情况：一种是反应温度是60℃，而另一种是反应温度是70℃～80℃。经过反复对比与查证，认为反应的温度在60℃～80℃均可。低于60℃酰化反应不能完全，最后成品中，阿司匹林的含量较低，且带有较多的水杨酸杂质。高于80℃会增加较多的副产物如水杨酰水杨酯、乙酰水杨酰水杨酸酯等。

3.1.2酰化剂的选用为什么用醋酐作为酰化剂而不是用醋酸也引起学生的兴趣。醋酐是一种优良的酰化剂且整个反应中若有水分存在会促使生成的阿司匹林水解。通过对成品阿司匹林性质的分析和选用醋酸对成品质量的影响后，学生加深了对理论课知识的理解。

3.1.3实验中加入的浓酸的作用经查阅资料，可选用可加入浓硫酸或浓磷酸，对反应均能起着催化剂的作用。经过对比与讨论，认为加入浓硫酸比较合适。

3.2组织对实验仪器设备进行探讨

如果完全按照课本中的操作步骤进行操作，存在着学生参与兴趣不高以及操作不便和耗时比较长等缺点。结合实验室可提供的实验器具，教师要求各组学生把各仪器的组装的草图设计出来。这极大地激发了学生的积极性与创造性。各组在进行热烈的讨论后改进了本次实验所需的仪器并确定了三组方案：①第一组：在加热时选用了水浴加热与电动搅拌装置，用到水浴锅与电炉及电动搅拌器。这组学生认为这套装置搅拌会比较充分，能使到反应充分进行，但水浴加热装置组装耗时较长，温度不易控制。②第二组：进行了一些改变，将水浴加热装置改成电热套加热，认为电热套组装比较方便，可以减少实验时间。③第三组：取消了电动搅拌装置，选用了带有搅拌装置的电热套。他们认为带有搅拌装置的电热套便于组装仪器，也节约时间，但搅拌的力度不够，如果大量制备则反应不够完全。所以这一组提议将所需的三颈烧瓶由原来的250 mL换为50 mL的，反应所用的原料及试剂均按比例减量。虽然只是对仪器设备方面进行了少部分的改进，却充分反映出学生参与实验的积极性和丰富的想象创造性。教师对此进行了充分的肯定。

3.3组织对实验方案进行评比

组织各小组按照以下五方面对实验方案进行对比评价：①科学性（原理和操作程序正确）。②安全性（操作安全）。③可行性（所有设备、仪器、原料在现有条件下能够满足）。④简约性（所用的装置简单、步骤少、用药少、时间短）。⑤成品质量方面。

各小组将用不同设备制得的阿司匹林收得率进行比较后发现收得率比较接近且杂质检查中水杨酸杂质的含量均符合要求。通过对比认为第三组节约了原料和实验时间且所用装置较简便，实验可操作性较高。

4　小结

通过阿司匹林合成实验的探究性学习，学生参与实验的兴趣性提高了，积极进行思考解决问题。实验动手能力得到了一定的提高。并加深了对理论课内容的理解。在完成教学任务的前提下，让学生充分体会科学探索的过程。

存在问题：学生实验进程的参差不齐对教学进程有一定的干扰。在实验探索的教学模式中，学生设计方案与实验操作的关系有待进一步协调。

教师通过在这次探究性的教学中选用学生熟悉的药物，由学生设计安全、简单可行的实验。在实际应用的背景下指导学生实施探究的课程，学生参与实验教学的意识和积极性得到充分的发挥，将实验探索的教学模式和研究性学习的几个环节与学生的认知过程有机地结合起来，有效地提高了学生对该合成实验的探究性学习能力。

［1］王玮瑛.药物化学基础［M］.2版.北京：人民卫生出版社，2002.

［2］郑虎.药物化学［M］.5版.北京：人民卫生出版社，2005.