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篇1

關(guān)鍵詞：任務(wù)驅(qū)動；觀念建構(gòu)；探究；反應速率

文章編號：1008-0546（2012）05-0083-02 中圖分類號：G633．8 文獻標識碼：B

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2012．05．039

建構(gòu)主義學習理論強調(diào)，學生的學習活動必須與任務(wù)或問題相結(jié)合，教師通過設(shè)計探究問題，激發(fā)學生的學習興趣和動機，學生通過分析問題、解決問題，主動地建構(gòu)自己的知識經(jīng)驗過程，通過新經(jīng)驗和原有知識經(jīng)驗的相互作用，充實和豐富自身的知識和能力。

教師在設(shè)計探究問題的時候或者說為學生制定學習任務(wù)的時候，應該以課程標準為依據(jù)，以具體的知識為載體，重視對化學核心觀念、原理的理解，強調(diào)化學基本觀念的建構(gòu)，從而達到對化學學科整體、本質(zhì)的認識。通過學生的探究及教師的引導，我們的教學應該在建構(gòu)化學基本觀念方面對學生有幫助，從而形成學生自己的個人形態(tài)的化學觀念。

一、教學設(shè)計思路

了解化學反應速率能幫助學生定量的了解化學反應的快慢。了解影響反應速率的因素，可以幫助學生更全面地了解反應物的本性和外界因素對化學反應的影響?；瘜W反應速率的知識也是學習化學反應限度必要的知識準備。

本課從生活中的一些化學變化引入，提出本課學習的目的“調(diào)控化學反應的快慢，從而更好地利用化學為我們服務(wù)”。在中心任務(wù)的驅(qū)動下，通過實驗觀察、體會的形式，首先讓學生明白如何利用定性觀察法比較兩個化學反應的快慢；然后預測影響化學反應的因素，通過實驗重點探究溫度、催化劑、反應物的濃度對化學反應速率的影響，使學生對影響化學反應速率的因素有感性的認識。在定性分析影響化學反應速率的基礎(chǔ)上，提出如何定量的控制化學反應速率，引出化學反應速率的表示方法，體現(xiàn)由定性到定量的認識方法。

二、教學過程

環(huán)節(jié)1：創(chuàng)設(shè)情境，提出本節(jié)課學習的中心任務(wù)。

【圖片展示】投影教材上的幾張化學反應過程的圖片，同學思考交流下面問題：“你了解圖中化學變化過程進行的快慢嗎？反應的快慢與我們有什么關(guān)系？”

【學生活動】觀察圖片，討論、分析、思考問題。

（設(shè)計意圖：引出本節(jié)課的中心任務(wù)：如何調(diào)控化學反應的快慢，從而更好地利用化學反應為我們服務(wù)。）

知識本位的化學教學重視對具體化學知識的學習，強化對概念、原理準確熟練的掌握，力求形成較為系統(tǒng)、完整的知識結(jié)構(gòu)。而本課提出的中心任務(wù)“如何調(diào)控化學反應的快慢，從而更好地利用化學反應為我們服務(wù)”注重了化學與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系、更加注重了化學原理的應用性和實效性，是站在構(gòu)建學生化學觀念的角度，具有思考和探究的價值。

環(huán)節(jié)2：通過學生實驗，體會如何比較反應的快慢。

【學生活動】請同學完成“鈉與水”和“鈉與乙醇”反應的對比實驗。體會如何比較兩個化學反應的快慢。

【實驗小結(jié)】

（1）如果利用常規(guī)的觀察法，我們可以通過固體反應物消失的快慢或生成氣體的快慢比較兩個化學反應速率的快慢。

（2）設(shè)計比較反應速率快慢的實驗時，一般通過對比實驗的方法。

（3）在相同的外界條件下，“鈉與水”的反應比“鈉與乙醇”的反應快。

（設(shè)計意圖：由于是必修2的教學，如何通過簡單的定量實驗比較化學反應的快慢，學生不是特別明確，通過這樣的實驗，為后續(xù)的教學做好鋪墊，同時引出影響化學反應速率的內(nèi)因。）

情境的創(chuàng)設(shè)是觀念建構(gòu)的核心，問題的驅(qū)動是學生學習的動力。如何比較化學反應的快慢，對于初學者來說，可能比較模糊。通過這樣的實驗，學生對定量的認識化學反應有了感性的認識。所以，對于有些原理的教學，我們不能一步到位、過于急躁。而應該還原概念原理產(chǎn)生的歷史背景和知識的來龍去脈，引導學生掌握規(guī)律發(fā)現(xiàn)的思想與方法，將知識內(nèi)化為個人經(jīng)驗的一部分，從而形成個人的見解。

環(huán)節(jié)3：根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗，學生預測影響化學反應速率的因素，并設(shè)計實驗進行探究。

【學生活動】學生自己設(shè)計實驗，從溫度、濃度、催化劑三個方面探究外因?qū)瘜W反應速率的影響。學生探究以下三個實驗：（1）5%過氧化氫溶液中加入少量的三氯化鐵溶液，分別放入熱水（40℃）和冷水（5℃）中。（2）5%過氧化氫溶液和3%過氧化氫溶液中分別加入少量的三氯化鐵溶液。（3）5%過氧化氫溶液中分別加入少量的三氯化鐵溶液和二氧化錳粉末。

【實驗小結(jié)】

（1）做對比實驗時，注意運用控制變量的方法。

（2）在其他條件相同時，改變溫度、改變濃度、使用催化劑等能改變化學反應的速率。

（3）一個化學反應可以用不同的物質(zhì)催化，效果可能不同。

（4）根據(jù)一個實驗就得結(jié)論這不是科學的研究方法。能否列舉生活或?qū)嶒炛械氖吕C明剛才我們所得的實驗結(jié)論。

（設(shè)計意圖：學生選擇了過氧化氫的分解實驗，為什么選擇這個實驗，因為它有氣體產(chǎn)生，便于觀察反應速率的快和慢，這就是前面鋪墊的結(jié)果。通過學生自主的探究活動，學生感受到外因?qū)Ψ磻俾实挠绊?，通過教師的小結(jié)，引導學生主動聯(lián)系生活實際，把有關(guān)的原理應用到實際中，而且培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力。）

問題是思維的源泉，更是思維的動力。保證學生深層次認知參與的核心是有思考價值的問題或者具體的探究活動。根據(jù)已有的情景，學生自己預測影響化學反應速率的因素并實驗探究，這就是一個非常具體而且要求清晰的學生活動。教師教學的任務(wù)就是將對事實和核心概念的理解轉(zhuǎn)化為“為什么”、“如何”等高水平的驅(qū)動性問題，激發(fā)學生探究的動力。學生將知識的學習、觀念的建構(gòu)和問題的解決貫穿于任務(wù)的解決之中，將這些問題有機地結(jié)合起來，從而達到提升能力的目的。

環(huán)節(jié)4：研究如何定量地表示化學反應速率。

【過渡】以上我們主要定性的分析了影響化學反應速率的因素，而我們的目的是調(diào)控化學反應速率，那么控制到什么程度呢？所以必須對化學反應速率進行定量研究。

【引導】可以從物理中速率的概念適當引導，然后總結(jié)學生從不同角度回答的問題。

【課堂練習】某反應的反應物濃度在5min內(nèi)由6mol/L變成了2mol/L，則以該反應物濃度的變化表示的該反應在這段時間內(nèi)的平均反應速率為：

（設(shè)計意圖：前面是學生對反應速率的定性認識，通過這樣的討論，把學生的思維由定性引入定量，提升思維的品質(zhì)。）

【教師小結(jié)】化學反應承載著物質(zhì)變化和能量變化兩大基本功能?；瘜W反應是化學研究的中心問題，反應速率是實現(xiàn)化學反應的關(guān)鍵因素之一。如果我們掌握了改變化學反應速率的方法，同時從量的角度知道改變到什么程度最好，我想我們的生活一定會更加理性和精彩。

三、教學反思

在新的課程理念的指導下，現(xiàn)在我們都非常重視學生的探究活動和問題意識，但是學生在探究時必須有任務(wù)的驅(qū)動，必須有疑問，有疑惑。而這些疑問或疑惑的產(chǎn)生應該來自生活、來自實踐，應該產(chǎn)生的自然而且必然。我在引入時通過幾張生活中的圖片，讓學生體會到化學反應有快有慢，但是有些反應我們希望它慢點對我們有利，有些反應快些對我們有好處，這樣很自然引出本節(jié)課的中心任務(wù)“調(diào)控化學反應的快慢，從而更好地利用化學反應為我們服務(wù)”。在中心任務(wù)的驅(qū)動下，學生必然會問如何調(diào)控化學反應的快慢，影響化學反應快慢的因素是什么，最后如果我們要調(diào)控反應的快慢，調(diào)控到什么程度，引出化學反應快慢的定量表示方法，這樣由定性到定量，提升思維、培養(yǎng)學生認識問題的基本方法。

學生在探究實驗時，一般要先設(shè)計實驗方案。學生一般的習慣是根據(jù)老師提供的藥品設(shè)計實驗，這樣做其實限制了學生的思維，談不上創(chuàng)新。在本節(jié)教學時，我選擇讓學生先做金屬鈉與水反應和金屬鈉與乙醇反應的對比實驗，讓學生先體會如何通過觀察明顯的實驗現(xiàn)象來比較兩個反應的快慢。有了這個實驗做基礎(chǔ)，然后學生在實驗探究時，就可以自己選擇一個對自己有利的反應作為研究對象。由于實驗原理是自己選擇的，他在選擇的過程中必然要考慮什么樣的反應便于自己研究，這個過程就是思維的過程，就是知識和能力運用的過程。選擇一個反應作為研究對象，這是實驗探究的前提，也是決定探究質(zhì)量高低的關(guān)鍵，因為這是“前”思考，是演繹，不是歸納。

參考文獻

篇2

(1)武漢工程大學化工與制藥學院從優(yōu)化課程內(nèi)容入手，對無機化學的教學方法進行了改革［2］;

(2)欽州學院化學化工學院從無機化學的重要地位出發(fā)，結(jié)合無機化學的教學目的，對無機化學多媒體課件進行了構(gòu)建和探討［3］。菏澤學院是一個應用型的地方性教學型本科院校，于2012年成功申請了與國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)的能源化工專業(yè)。我系主要從教學目標、教學內(nèi)容、現(xiàn)代化的教學手段等方面對無機化學的教學進行了改革與探索。

1明確合理的教學目標

根據(jù)能源化學工程專業(yè)的培養(yǎng)目標及培養(yǎng)模式，結(jié)合無機化學課程特點，菏澤學院化學化工系于2012年制定了能源化工無機化學教學目標。通過該課程的理論基礎(chǔ)及實驗實踐的學習，能夠使學生掌握無機化學基本知識和技能，為培養(yǎng)成高素質(zhì)勞動者和化工專業(yè)技能人才做好準備;同時，也為今后學習專業(yè)知識和職業(yè)技能打下堅實的基礎(chǔ)。此目標主要分為以下幾個方面的目標。

1．1知識目標

主要分為了解、理解、掌握三個層次方面目標。通過該課程的教學，應使學生了解:氣體的擴散定律，氣體分子的速率分布和能量分布;反應速率的概念及反應速率理論;強電解質(zhì)解離、離子氛、活度系數(shù)的概念;微觀粒子運動的特殊性;路易斯結(jié)構(gòu)式，等電子體原理，分子軌道理論;化學電源與電解;鹵素單質(zhì)的物理性質(zhì)，金屬鹵化物、擬鹵素和擬鹵化物、互鹵化物和多鹵化物;硫和硫化物、單質(zhì)硫、硫化氫和氫硫酸的物理性質(zhì);硅的單質(zhì)、硅烷、硅的鹵化物、硅的含氧化合物。通過該課程的教學，應使學生理解和掌握:氣體的狀態(tài)方程及混合氣體的分壓定律;熱力學第一定律，化學反應的熱效應、熱化學方程式、蓋斯定律、生成熱的概念及應用，化學反應進行方向的判斷方法;濃度對反應速率的影響;緩沖溶液的原理及應用;沉淀溶解平衡及移動;核外電子運動的描述，核外電子排布和元素周期律及基本性質(zhì)的周期性;價鍵理論，價層電子互斥理論及雜化軌道理論;基本概念:原電池、電極電勢和電動勢及能斯特方程;鹵素單質(zhì)的化學性質(zhì)，鹵化氫和氫鹵酸的化學性質(zhì);氧、氧化物、臭氧、過氧化氫的物理化學性質(zhì)，硫的含氧化合物的化學性質(zhì)。掌握氮的氫化物、氮的含氧化合物的化學性質(zhì)。

1．2專業(yè)能力與素質(zhì)目標

能力目標方面主要是培養(yǎng)學生謙虛的品格、勤奮好學的習慣以及知識遷移的能力;培養(yǎng)學生勤于動手創(chuàng)作、做事嚴謹?shù)牧己米黠L;培養(yǎng)學生學會運用唯物主義辨證的思維分析問題及解決問題的能力;培養(yǎng)學生工程質(zhì)量意識和規(guī)范意識以及嚴謹、認真的工作態(tài)度。專業(yè)能力目標方面使學生能夠掌握重要元素及其化合物的主要性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、存在、制法、用途等基本知識;培養(yǎng)學生獨立進行化學計算和利用參考資料等方面的能力;具有通過對實驗數(shù)據(jù)的分析，繪制出特性曲線，能夠?qū)懗鲆?guī)范實驗報告并加以總結(jié)概括的能力。素質(zhì)目標方面主要是培養(yǎng)學生具備良好的職業(yè)道德;培養(yǎng)學生勤苦奮斗、勇于創(chuàng)新、敬業(yè)樂業(yè)的工作作風。

2豐富合理的教學內(nèi)容

2．1科研成果與課堂教學相結(jié)合，保持教學內(nèi)容的前沿性

科研成果與課堂教學相結(jié)合包含兩部分內(nèi)容:一是在教學過程，教師能將自己的科研成果帶入教學內(nèi)容之中。這就要求教師教學的同時展開科研，而科研課題也要緊緊圍繞教學內(nèi)容展開，這樣會更能了解學科的前沿動態(tài)并能深入把握，有利于增強教學的深度、廣度，有效地提高教學質(zhì)量［4］。另外教師將科研成果帶入課堂分析中，將科研成果與教學有機地結(jié)合起來，將最新知識與信息傳遞給學生，科研推動教學，教學促進科研。二是在教學過程中結(jié)合學科發(fā)展情況，充分利用別人的研究成果，及時補充教學內(nèi)容，進行教材建設(shè)。另外，在教學實踐中可采用“案例教學”，對具體科研案例進行討論、分析，比較各種方案的優(yōu)缺點及產(chǎn)生原因，選擇合理方案。在項目設(shè)計過程中，通過教師的引導作用，學生可以自主查閱資料并開展項目的研究性學習。

2．2建設(shè)開放的無機化學實驗教學環(huán)境，理論與實驗相結(jié)合

充分利用我系基礎(chǔ)實驗室和化學工程實驗中心的儀器設(shè)備和師資力量，結(jié)合我系化學能源工程專業(yè)及無機化學教學內(nèi)容的特點，試圖探索出一套完善的開放式無機化學實驗教學模式，注重實驗與課堂教學相結(jié)合、開展系內(nèi)實驗技能競賽及無機化學創(chuàng)新實驗設(shè)計競賽等項目，激勵學生的學習積極性及培養(yǎng)今后創(chuàng)新實踐的能力。開展大學生創(chuàng)新研究計劃，引導學生在大三下學期進入教師的科研室進行鍛煉，參與課題的研究，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力;鼓勵大二學生參加無機化學實驗技能競賽，鼓勵學生進行科技創(chuàng)新;另外聘請國內(nèi)外無機化學研究領(lǐng)域的專家學者來我系作學術(shù)報告，增加學生的科研興趣及全面了解無機化學的前沿動態(tài)，為今后的科研之路做好準備。

3多媒體與板書相結(jié)合的現(xiàn)代化教學手段

針對目前無機化學課時縮減而傳遞信息量大的情況，傳統(tǒng)的板書教學手段已不能滿足時代的需要，因此多媒體技術(shù)已廣泛使用在課堂教學中。這樣一方面將節(jié)省下的板書的時間能夠用于重點難點的講解，另一方面多媒體中引入一些無機化學演示實驗、實物圖像，將枯燥的理論教學表現(xiàn)的更加生動直觀，提高了學生的學習積極性。然而僅利用多媒體也有一定的缺陷，如對一些公式的推導，僅利用多媒體會受到一定的限制，因此多媒體跟板書結(jié)合會更加有利于公式的推導。另外，還會避免僅利用多媒體的教學進度過快，學生不能融會貫通的缺點?？傊?，鼓勵學生課前預習，采用板書與多媒體技術(shù)相結(jié)合既能考慮教師的教學進度與學生的掌握程度，又能兼顧教學的廣度與深度的問題，取得了較好的教學效果。

4結(jié)束語

篇3

關(guān)鍵詞：材料類專業(yè)；物理化學；教學改革；建議

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）37-0128-02

物理化學課程是高?；瘜W專業(yè)最重要的一門基礎(chǔ)課程，該課程內(nèi)容豐富、前后連貫、邏輯推理清晰、理論性強，不僅可對化學、化工、環(huán)境專業(yè)學生開設(shè)，也可為生物、材料、食品、水建等專業(yè)學生設(shè)置。隨著社會的發(fā)展和科學技術(shù)的進步，高等學校不斷深化教學改革，全面提高教學質(zhì)量，對物理化學學科的課程講授和發(fā)展也提出了更高的要求。結(jié)合我校的實際情況，以及我們近幾年在建設(shè)校級精品課程的探索與實踐，重新審視材料科學與工程專業(yè)物理化學課程的教學內(nèi)容、教學方法和教學環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)目前我校材料專業(yè)物理化學課程教學中還存在以下的問題：

1.現(xiàn)行的教學計劃中，無機化學相關(guān)課程以及后續(xù)一些專業(yè)課，與物理化學授課內(nèi)容中有一些重復之處。

2.教材中抽象理論太多，造成了學生對這門基礎(chǔ)課程產(chǎn)生了比較枯燥無味的感覺；加之內(nèi)容多，課時量有限，老師在課堂講授中不能針對某一化學原理或原理推導過程進行深入的剖析和講解。

3.與之配套的物理化學實驗課，經(jīng)常采用多個班級集中循環(huán)進行試驗的模式，有時理論部分未講授到，但實驗課程因為循環(huán)時間到，又必須開始，即實驗內(nèi)容超前于理論教學的進度，或者理論課早已講授完畢，而實驗課程卻推后進行，學生不能及時將理論和實驗相聯(lián)系，無法達到預期的教學效果。目前我校物理化學的實驗內(nèi)容，基本以驗證基礎(chǔ)理論為主，缺少綜合性、設(shè)計性及性能測試試驗，因此物理化學實驗體系缺少培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維的意識以及提高學生動手能力的舞臺。

因此，需要積極推進課程體系改革，充實和更新教學內(nèi)容、改進教學方法、豐富實驗教學，從而全面提高物理化學課程的教學質(zhì)量和效果。

一、優(yōu)化整合相關(guān)學科內(nèi)容，打破學科壁壘，構(gòu)建新的教學體系

對于我校材料科學與工程專業(yè)，按照2013版教學大綱的要求和已制定的教學計劃，其中包含的課程，如無機化學、無機非金屬材料、催化作用原理、膠體與界面化學等專業(yè)課，它們都與物理化學課程密切相關(guān)，有些課程如催化作用原理和膠體與界面化學，直接是從物理化學的大體系中劃分出去的。由于我院材料專業(yè)招生時間不長，而這些課程總是不同的教師授課，教師之間就授課內(nèi)容未來得及進行充分的交流，經(jīng)過幾年的授課，發(fā)現(xiàn)同一知識點的簡單重復難以避免。因此，建議課程組就這一現(xiàn)象，加強教師間的交流與合作，將這些課程的內(nèi)容進行有效的整合，突破原來以學科和專業(yè)來劃分的粗放型的課程體系，建立起適合于自己專業(yè)的有效課程體系，是目前我院物理化學教學改革的一項重要任務(wù)。

我校材料學科專業(yè)物理化學課程采用的是南京大學沈文霞主編的《物理化學核心教程》第二版教材，主要的授課內(nèi)容包括熱力學（熱力學第一定律、熱力學第二定律、化學平衡和相平衡）和動力學部分（包括化學反應速率、電化學、表面現(xiàn)象和膠體化學），共56課學時，大學二年級上半年授課；而無機化學，同分析化學一起共48學時，無機部分主要講授熱化學（熱力學第一定律）、稀溶液的性質(zhì)、膠體溶液、化學平衡及化學反應速率；根據(jù)教學大綱的安排，膠體和界面化學、催化作用原理這兩門課程各安排24個學時，在大學三年級下學期開展。通過幾年授課，經(jīng)老師觀察和學生反映不難發(fā)現(xiàn)，以上所述這些課程，在知識內(nèi)容上相互之間都存在著一定的重復性和交叉性。

針對課程內(nèi)容重復的問題，為了避免盲目浪費學時數(shù)，有效改善不同課程之間的重復授課，充分利用大學課堂掌握更多的知識，使我們在課堂上的幾十分鐘內(nèi)有效地完成教學任務(wù)，這里提議對材料系開設(shè)的幾門相關(guān)課程教學內(nèi)容進行整合，使每門課都有其側(cè)重點，建議組建一個全新的教學體系，同時要照顧到這些學科知識的完整性和獨立性。例如，講授無機化學課程時，建議把化學熱力學和化學平衡作為重點內(nèi)容詳細講授，而其他內(nèi)容，如電化學、相平衡和化學反應速率這些內(nèi)容作為物理化學課程的授課側(cè)重點。物理化學理論課程中的膠體、表面現(xiàn)象則可放在膠體和界面化學以及催化作用原理這兩門課程中主要講授，物理化學課程就不講授這部分內(nèi)容。這樣既節(jié)省了時間，又突出了重點，不僅使教學內(nèi)容獨立而完整，還可以適當減輕因課時量小帶來的物理化學的教學壓力，彌補了物理化學課程內(nèi)容多、課時少的矛盾，老師在授課的過程中再也不擔心時間不夠用而只能淺顯的表述；對于學生來說，仍然是掌握了整個物理化學的原理，而且更加堅實。

二、掌握專業(yè)知識框架，改革教學方法

通過對物理化學課堂的觀察，發(fā)現(xiàn)學生們剛開始對這門課還保持有神秘感，大多數(shù)同學對這門課還是很有興趣的，加之從師哥師姐們那里聽說這門課容易掛科，因此學生們剛開始上課的時候都很認真。但是隨著課程的深入，部分同學開始松懈，開始排斥這門課程，以至于后來干脆放棄學習。經(jīng)過細心調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，學生們在失去學習興趣后，慢慢迷失在這門課程中。盡管老師在課堂上一再強調(diào)要理清楚各章節(jié)之間內(nèi)容的聯(lián)系，重點記憶關(guān)鍵結(jié)論，但大部分同學仍然做不到，不能掌握物理化學課程的知識框架，也沒有選擇性的記憶關(guān)鍵問題，總是被動地接受課堂上講授的內(nèi)容，甚至被很多的數(shù)學推導過程迷惑。而實際上這門課程內(nèi)容銜接緊密，邏輯性很強。把各章節(jié)之間的知識框架理清楚之后，就坦然的接受和明白了各章的結(jié)論，也有利于知識點的重點記憶。在教學過程中，注重課程之間的聯(lián)系，通過知識點的連接和相關(guān)內(nèi)容銜接相關(guān)的課程，及時引導學生把所學的內(nèi)容納入到學科的框架中，幫助學生建立較完整的知識框架，不要迷失在盲目的理論推導中。

物理化學這門課理論性很強，內(nèi)容較多而抽象，公式又多，學生接受很困難，這就對老師的課堂教學提出了更高的要求。為了能夠進行有效的課堂教學，激發(fā)學生的學習興趣，常把日常生活現(xiàn)象中涉及的物理化學原理介紹給學生。比如，舉例高溫下食物容易變質(zhì)的問題，聯(lián)系化學動力學的理論加以說明；講解溫度對反應平衡和反應速率的雙重影響時，例舉合成氨工業(yè)中如何選擇最佳溫度；涉及講授表面化學的理論時，可以例舉農(nóng)民鋤地能防止水分蒸發(fā)的現(xiàn)象，或者小氣泡、液滴、呈球形的現(xiàn)象，加以解釋后，學生就會對表面性質(zhì)有清晰的認識；講授滲透壓的時候，聯(lián)系滲透壓的作用，提問為什么肥料用多了農(nóng)作物會“燒死”？打吊瓶時為什么會感覺到疼痛？讓學生帶著問題聽課，面對生活中各種現(xiàn)象去思考，多問幾個為什么，自己到物理化學中去尋找答案，激發(fā)學生學習這門課程的興趣，也就達到了提高教學質(zhì)量的目的。

除此之外，在課堂上還可以采用小班討論或者Seminar討論式教學模式，以教師和學生為共同的教學主體，就某些共同關(guān)注的問題，在和諧的氣氛中進行討論，加強教師和學生之間的交流和溝通。課下，利用我校教務(wù)處網(wǎng)站的網(wǎng)絡(luò)教學平臺，與學生進行課下的交流和習題討論、小測驗等，與傳統(tǒng)的課堂教學模式相比，它具有互動性、合作性、學術(shù)性的優(yōu)勢。

三、強化配套實驗教學

實驗教學在物理化學課程的教學中占有十分重要的地位，它與物理化學課程緊密配合，鞏固和加深對物理化學原理的理解，提高學生對知識靈活應用的創(chuàng)新能力，還培養(yǎng)了觀察和分析問題的能力。

為了避免實驗課程超前理論課程，建議在學習完物理化學相關(guān)理論后，及時在學期后半學期開設(shè)實驗課程。課程組已經(jīng)設(shè)置獨立的實驗課并計算學分，如：配合表面現(xiàn)象，開展了液體表面張力的測定實驗、粉體粒度分析實驗；為了鞏固反應速率反應章節(jié)的學習，開設(shè)蔗糖反應速率常數(shù)、乙酸乙酯反應速率常數(shù)的測定實驗等。同時，也應鼓勵學生根據(jù)所學理論，合理設(shè)計實驗項目，開展綜合性創(chuàng)新實驗，增加設(shè)計研究型實驗，根據(jù)設(shè)計實驗的題目、要求等內(nèi)容，讓學生查閱相關(guān)資料，并利用學過的理論知識，選用相關(guān)的儀器、藥品，分析實驗中的難點和關(guān)鍵步驟等，自行完成實驗內(nèi)容、并上講臺講授實驗，以培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力。

經(jīng)過幾年的探索和實踐，我院化學化工學院材料專業(yè)物理化學課程的教學改革將有助于提高學校物理化學課程的教學質(zhì)量和效果，促進了物理化學這門校級精品課程的建設(shè)和發(fā)展。

參考文獻：

[1]王彬.冶金與材料專業(yè)物理化學課程教學方法的探討[J].教學研究，2013，（7）：60-61.

[2]孫春艷.化工專業(yè)物理化學課程教學改革與實踐[J].廣州化工，2013，41（18）：180-181.

[3]王黨生，李國寶.講座式教學法在物理化學課程中應用[J].山東化工，2013，42（11）：157-158.

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一、考試范圍

必修課“化學1”“化學2”選修課《化學反應原理》為新課標化學試卷中必考內(nèi)容，選修課《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》《化學與技術(shù)》《有機化學基礎(chǔ)》為新課標化學試卷中選考內(nèi)容，三選一。

二、考題結(jié)構(gòu)

單項選擇題7～13題，共7小題42分，必考題3題43分，選考題26～28題3選1，15分，共100分。

三、各部分考查具體內(nèi)容

1. 第Ⅰ卷 選擇題

分別考查常見的物質(zhì)進行檢驗和試劑的存放；物質(zhì)的量與氣體摩爾體積、阿伏伽德羅常數(shù)之間的換算；同分異構(gòu)體種數(shù)的判斷；離子方程式的正誤判斷；溶液中有關(guān)離子積常數(shù)的計算；元素周期律的遞變性質(zhì)；有機化學知識的綜合運用。

2. 第Ⅱ卷 必考題

分別考查有關(guān)物質(zhì)的量的計算；離子方程式的書寫；化學電源電極反應式的書寫；無機化學方程式的書寫；化學反應焓變的計算；平衡常數(shù)的計算；化學反應速率的計算和比較大??；化學實驗考查實驗裝置圖的連接和各部分的作用、實驗順序、物質(zhì)的除雜和分離和容積體積問題。如2012年考查了有關(guān)溴苯的實驗。

3. 第Ⅱ卷 選考題

《化學與技術(shù)》考查化學反應原理、化學及離子方程式、化學方程式的配平、粗銅電解精練的相關(guān)電極反應式等。

《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》考查軌道雜化方式、電子的排布式、電離能的大小、某物質(zhì)的立體構(gòu)型、酸堿性的比較和判斷、電離程度比較、化學鍵的判斷、鍵能鍵角和晶胞等相關(guān)問題。

《有機化學基礎(chǔ)》考查根據(jù)有機化合物的元素含量、相對分子質(zhì)量確定有機化合物的分子式、正確寫出結(jié)構(gòu)式和結(jié)構(gòu)簡式、能判斷簡單有機化合物的同分異構(gòu)體（不包括手性異構(gòu)體）、命名簡單的有機化合物、正確書寫有機化學方程式。

四、學習建議

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1、無機化學的研究范圍廣，涉及許多領(lǐng)域。但作為化學專業(yè)的基礎(chǔ)課程，無機化學首先是對基礎(chǔ)的化學原理進行比較系統(tǒng)的學習，使同學們掌握有關(guān)化學方面的基本概念、定律和理論；然后對各種元素及其化合物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其應用等知識進行研究，使學生對自然界的物質(zhì)從本質(zhì)上有一個清晰的認識；最后對無機化學的學科前沿和發(fā)展趨勢進行一個簡介，使我們對該學科的最新發(fā)展有一個初步了解，激發(fā)求知欲。

2、元素和化合物的性質(zhì)是無機化學的重要組成部分，要把每種化合物的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的關(guān)系聯(lián)系起來，并從理論上加以理解是困難的，有的目前也是不可能的。如H2O2具有熱不穩(wěn)定性、氧化還原性和催化分解等性質(zhì)，這些性質(zhì)從H2O2的結(jié)構(gòu)是可以解釋的，而I2與Na2S2O3反應為什么生成Na2S4O6，雖然老師告訴我們這個從理論上其實難以說明……但該反應極為重要，應加以記憶。

3、我堅信：一分耕耘一分收獲。*個月的時間在公司領(lǐng)導和車間師傅的關(guān)心和指導下，通過系統(tǒng)的學習合實踐各方面得到了很大提高，對鋼結(jié)構(gòu)有了一定的了解：鋼結(jié)構(gòu)是一個新興的產(chǎn)業(yè)，與傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)相比較，具有重量輕、強度高、抗震性能好等優(yōu)點。適合于活荷載比例較小的結(jié)構(gòu)，更適合于大跨度空間結(jié)構(gòu)、高層建筑物并適合在軟土地基上建造。

4、經(jīng)過半年的實習在各方面我都有了量的積累質(zhì)的飛躍，學到了許多書本中學不到的東西既學習了知識又培養(yǎng)了能力，實現(xiàn)個人素質(zhì)的提高，同時也認識到從理論知識到實踐經(jīng)驗運用的過程中還有一定的距離，我深知以現(xiàn)有的知識水平還不能趕上鋼結(jié)構(gòu)事業(yè)發(fā)展的速度，我將以充沛的精力全身心的投入到工作中去努力提高自己全方面的素質(zhì)。

5、作為一名工科學生，本科期間建立的基本知識體系相當重要，尤其是將來確定從事本專業(yè)的同學，這個知識體系將決定我們在材料學領(lǐng)域能做多遠。下面介紹的幾門課是材料學的核心課程，其中工科高等數(shù)學是深入學習所有課程的基本工具，一定要掌握好；而無機化學、有機化學、物理化學、材料物理性能、材料力學性能，是專業(yè)基礎(chǔ)課程，這是材料專業(yè)的理論基礎(chǔ)，是學習專業(yè)方向課的基礎(chǔ)；而電化學、高分子物理、高分子化學、物理冶金原理等課程是專業(yè)課，分別引導大家進入材料學不同分支的學習，是將來選擇研究生方向的基礎(chǔ)?？梢娢覀兯鶎W的課程是構(gòu)成我們知識體系的基石，是環(huán)環(huán)緊扣、層層深入的，那么如何才能學好這些課程呢？下面我逐個介紹一下。

6、物理化學作為專業(yè)基礎(chǔ)課，也是將來的考研課，重要性不言而喻。這門課開設(shè)在大二上學期，無機化學、有機化學和材料科學與工程基礎(chǔ)3門課程之后。物理化學研究的范疇主要分以下三個：化學熱力學——研究化學平衡規(guī)律；化學動力學（以及傳輸過程）——研究化學反應速率規(guī)律；物質(zhì)結(jié)構(gòu)——研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)的關(guān)系。與從前的學習對比較為顯著的一點是對很多問題的探討都上升到了定量的角度。材料專業(yè)的課程設(shè)置環(huán)環(huán)相扣，到這時我們已經(jīng)對自己在學什么、將來要做什么有了一定的了解，知識也更加系統(tǒng)化了。

7、有機化學這門課，說好學也好學，說難也挺難。說它好學，是因為這門課從某種程度來說，是高中化學的延伸，對于高中化學基礎(chǔ)好的同學來說，接受比較快，上手也比較容易。與高中時的學習相比，我們在這門課上學到的知識，更加系統(tǒng)和深入了。例如烷、烯、炔、芳環(huán)化合物、鹵代烷、醇和醚、醛和酮、羧酸、硝基化合物等方面的內(nèi)容，高中階段皆有涉及，因此新增的內(nèi)容除了一些略微復雜的人名反應，更重要的是對反應機理的探討，即從分子、電子的角度，對化學反應進行分析。如路易斯酸堿是怎樣的概念？該反應是親核反應，還是親電反應？有機化合物分子中原子的排列順序、立置，化學鍵的接合狀態(tài)，分子中電子的分布狀態(tài)，以及他們是如何影響該有機化合物的物理與化學性質(zhì)的。

8、讀萬卷書，行萬里路，這些還需要在以后的實踐工作和學習中不斷提高。生活充滿陽光，在今后的日子里我要本著“敬業(yè)、誠實、創(chuàng)新、拼搏”“清清白白做人，踏踏實實做事”的企業(yè)精神努力的工作，我將以飽滿的熱情和嚴謹?shù)膽B(tài)度高度的責任感去迎接新的挑戰(zhàn)。我相信自己的努力會讓我的未來更加輝煌！

9、在專業(yè)方面，能汲取新知識，對自己不懂的問題積極向老師和車間的師傅請教，精益求精，與此同時我不僅僅囿與專業(yè)知識的圈子，學然后知不足，在不斷的學習與進步之中，我覺得學的越是深入就越感到所知甚少，也正是這種強烈的求知欲，促使我不斷的學習進步在實習過程中能將在校期間所學內(nèi)容和生產(chǎn)實踐有機的結(jié)合起來用所學的理論知識指導實踐并從實踐中加深對理論知識的認識，理解和掌握使之形成一個相輔相成的知識網(wǎng)。

10、這門課開設(shè)于大一下學期，為我們授課的鄧元副教授畢業(yè)于清華大學，專業(yè)基礎(chǔ)非常扎實，講起課來，非常得心應手、生動有趣。老師的講解將我們帶進了豐富多樣的有機化學的世界，從高深繁復的科研領(lǐng)域前沿到切實發(fā)生在我們身邊的日常生活，有機化學無處不在。近來鬧得沸沸揚揚的三鹿奶粉事件中，致病元兇三聚氰胺的名字以及其化學分子式因反復出現(xiàn)于各大媒體而廣為大家熟知。那么三聚氰胺為什么會對人體造成如此危害？是由于自身的化學性質(zhì)還是與人體內(nèi)的其他物質(zhì)發(fā)生了什么有害的反應？你可知三聚氰胺其實是工業(yè)上一種相當重要的原料？還有，獲得08年諾貝爾化學獎的研究課題“熒光蛋白”可以與三鹿事件聯(lián)系起來，用于制作便于隨時隨地檢測牛奶中各種有毒物質(zhì)的試紙，這些你又可曾了解？別急，有機化學會幫助你由淺入深的了解這一切。()

11、材料物理性能這門課，結(jié)合了一定固體物理的知識，對表征材料的各個物理性能及其依賴環(huán)境的變化情況進行了探討。記得上第一節(jié)課時，雖然我們以前在無機化學、大學物理等課程上對量子力學有一點的了解，但還是覺得接受起來比較困難。然而，固體物理這一部分的內(nèi)容是所有后面學習的基礎(chǔ)，十分重要。在當今材料科學的發(fā)展中，具有功能性的材料逐漸成為研究的熱點。所謂功能性，一方面是指材料起能量傳輸?shù)淖饔脮r表現(xiàn)出來的“一次功能”，如吸隔音性、傳熱性、導電性、介電性等等；另外一種，是材料輸入和輸出的能量為不同的形式時，材料對能量進行轉(zhuǎn)換的“二次性能”，如熱電效應、光電效應、壓電效應、化學反應等等。在這門課上，我們弄明白了金屬和非金屬分別是怎樣導熱和導電的；半導體微觀的工作原理；在平行板電容器中增加電容電介質(zhì)材料極化的機制；晴朗的天空為什么是湛藍色的；材料為什么是透明的和它是怎樣染色的；紅外技術(shù)是怎么回事；磁盤、磁帶等信息存儲材料是如何工作的。有很多現(xiàn)象，其實從我們小的時候就已經(jīng)注意到了，然而隨著成長，我們是否越來越對此習以為常，而不去注意它們的神奇和美麗了？到課程結(jié)束的時候，回過頭來想一想，就會發(fā)現(xiàn)我們所學的知識是那么緊密地與生活結(jié)合在一起。

12、符合環(huán)保與資源再利用的國策，其綜合經(jīng)濟效益越來越為各方投資者所認同，有很好的發(fā)展?jié)摿?。掌握熟悉了公司?nèi)部相關(guān)的規(guī)章制度和管理規(guī)程，在腳踏實地銳意進取的人生態(tài)度忠實肯干的準則下一方面拓寬自己的知識面另一方面注意在學習工作生活中有意識的科學的鍛煉自己的思維方式和思維的深廣度，學習和生活的積累中，我儲備了充分的知識鍛煉了自身的能力，也培養(yǎng)了廣泛的愛好提高了綜合素質(zhì)。

13、物理化學用到的概念、符號、公式很多，公式使用條件也嚴格，而且邏輯性強。比如從特殊的現(xiàn)象中總結(jié)出一般的規(guī)律，研究理想的模型、平衡態(tài)推廣到真實的情況，由宏觀世界深入到微觀世界的研究等等。學的多了，才會發(fā)現(xiàn)，原來我們的人類世界、社會發(fā)展竟然也符合其中的許多規(guī)律。“熵”是描述化學體系不穩(wěn)定性的概念，可以叫做“混亂度”。每當化學反應發(fā)生要產(chǎn)生新的物質(zhì)時，體系的熵值增大，即所謂的“熵增原理”。這種變化人類歷史規(guī)律十分相似。新的朝代總是誕生于上一個朝代末期的亂世紛紜，好比時代這個大體系的熵值猛然增加，于是舊時代消失，新時代開始。又如“勒-沙特列原理”——如果改變影響平衡的條件之一（如溫度，壓強，以及參加反應的化學物質(zhì)的濃度），平衡將向著能夠減弱這種改變的方向移動。這個趨勢是不是比較眼熟？對了，這不正是革命者們所說的“哪里有壓迫，哪里就有反抗”么？先人稱理科知識為“格致”——格物致知：“格，至也。物，猶事也。致，推極也，知，猶識也。”研究一門學科而能即物窮理，凡事都能弄明白，探究竟，這就是物理化學的魅力所在。

14、無機化學體現(xiàn)了一點論和多種處理方法的關(guān)系。所謂一點論是指物質(zhì)的客觀屬性，但客觀屬性可以用不同的觀點解釋，或不同的方法加以處理，如同學們很快會接觸到的近代共價鍵理論就有價鍵理論和分子軌道理論，而這兩種理論中又有多種處理方法，如價鍵理論中的雜化軌道、共振等?？傊瑹o機化學是化學專業(yè)重要的基礎(chǔ)課，具有承前啟后的作用，大家如果要學習材料專業(yè)就一定要先學好它！

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中圖分類號：X383 文獻標識碼：A 文章編號：

氨是重要的無機化工產(chǎn)品之一，在國民經(jīng)濟中占有重要地位。除液氨可直接作為肥料外，農(nóng)業(yè)上使用的氮肥，例如尿素、硝酸鐵、磷酸鐵、氯化鐵以及各種含氮復合肥，都是以氨為原料的。合成氨是大宗化工產(chǎn)品之一，全世界每年合成氨產(chǎn)量已達到1億噸以上，其中約有80%的氨用來生產(chǎn)化學肥料，20%作為其它化工產(chǎn)品的原料。

合成氨反應式如下：N2+3H2 =2NH3

合成氨的條件 :氨的合成是一個放熱、氣體總體積縮小的可逆反應。根據(jù)化學反應速率的知識，得知升溫、增大壓強及使用催化劑都可以是合成氨的化學反應速率增大。

壓強:在4000C，壓強超過200MPa時，不使用催化劑，氨便可以順利合成，但實際生產(chǎn)中，太大的壓強需要的動力就大，對材料要求也會增高，這就增加了生產(chǎn)成本，因此，受動力材料設(shè)備影響，目前我國合成氨廠一般采用20MPa-50MPa。

溫度:從理想條件來看，氨的合成在較低溫度下進行有利，但溫度過低，反應速率會很小，故在實際生產(chǎn)中，一般選用5000C。

催化劑;采用鐵觸媒(以鐵為主，混合的催化劑)， 鐵觸媒在5000C時活性最大，這也是合成氨選在5000C 的原因。

合成氨的主要原料可分為固體原料、液體原料和氣體原料。經(jīng)過近百年的發(fā)展，合成氨技術(shù)趨于成熟，形成了一大批各有特色的工藝流程，但都是由三個基本部分組成，即原料氣制備過程、凈化過程以及氨合成過程。

1.合成氨的工藝流程

（1）原料氣制備：將煤和天然氣等原料制成含氫和氮的粗原料氣。對于固體原料煤和焦炭，通常采用氣化的方法制取合成氣;渣油可采用非催化部分氧化的方法獲得合成氣; 對氣態(tài)烴類和石腦油，工業(yè)中利用二段蒸汽轉(zhuǎn)化法制取合成氣。

（2）凈化對粗原料氣進行凈化處理，除去氫氣和氨氣以外的雜質(zhì)，主要包括變換過程、脫硫脫碳過程以及氣體精制過程。

①一氧化碳變換過程

在合成氨生產(chǎn)中，各種方法制取的原料氣都含有C0，共體積分數(shù)一般為12%-40%。合成氨需要的兩種組分是H2和N2，因此需要除去合成氣中的CO。變換反應如下:

CO+H20=C02+H2+41.2kJ/mo1

由于CO 變換過程是強放熱過程，必須分段進行以利于回收反應熱，并控制變換段出口殘余CO含量。第一步是高溫變換，使大部分CO轉(zhuǎn)變?yōu)镃02和H2;第二步是低溫變換，將CO含量降至0.3%左右。因此，CO變換反應既是原料氣制造的繼續(xù)，又是凈化的過程，為后續(xù)脫碳過程創(chuàng)造條件。

②脫硫脫碳過程

各種原料制取的粗原料氣，都含有一些硫和碳的氧化物，為了防止合成氨生產(chǎn)過程催化劑的中毒，必須在氨合成工序前加以脫除，以天然氣為原料的蒸汽轉(zhuǎn)化法，第一道工序是脫硫，用以保護轉(zhuǎn)化催化劑，以重油和煤為原料的部分氧化法，根據(jù)一氧化碳變換是否采用耐硫的催化劑而確定脫硫的位置。工業(yè)脫硫方法種類很多，通常是采用物理或化學吸收的方法，常用的有低溫甲醇洗法(Rectisol)、聚乙二醇二甲醚法(Selexol)等。

粗原料氣經(jīng)CO變換以后，變換氣中除H2外，還有C02、CO和CH4等組分，其中以C02含量最多。C02 既是氨合成催化劑的毒物，又是制造尿素、碳酸氫銨等氮肥的重要原料。因此變換氣中C02的脫除必須兼顧這兩方面的要求，一般采用溶液吸收法脫除C02。根據(jù)吸收劑性能的不同，可分為兩大類。一類是物理吸收法，如低溫甲醇洗法(Rectisol)，聚乙二醇二甲醚法(Se1exol)，碳酸丙烯酯法。一類是化學吸收法，如熱鉀堿法，低熱耗本菲爾法，活化MDEA法，MEA法等。

③氣體精制過程

經(jīng)CO變換和CO2脫除后的原料氣中尚含有少量殘余的CO 和C02。為了防止對氨合成催化劑的毒害，規(guī)定CO 和C02總含量不得大于10cm3/m3(體積分數(shù))。因此，原料氣在進入合成工序前，必須進行原料氣的最終凈化，即精制過程。

目前在工業(yè)生產(chǎn)中，最終凈化方法分為深冷分離法和甲烷化法。深冷分離法主要是液氮洗法，是在深度冷凍(

CO+3H2=CH4+H2O+206.3kJ/mol

C02+4H2=CH4+2H2O+165.5kJ/mol

(3)氨合成將純凈的氫、氮混合氣壓縮到高壓，在催化劑的作用下合成氨。氨的合成是提供液氨產(chǎn)品的工序，是整個合成氨生產(chǎn)過程的核心部分。氨合成反應在較高壓力和催化劑存在的條件下進行，由于反應后氣體中氨含量不高，一般只有10%-20%，故采用未反應氫氮氣循環(huán)的流程。氨合成反應式如下:

N2+3H2=2NH3(g)+92.4kJ/mol

2.合成氨的催化機理

熱力學計算表明，低溫、高壓對合成氨反應是有利的，但無催化劑時，反應的活化能很高，反應幾乎不發(fā)生。當采用鐵催化劑時，由于改變了反應歷程，降低了反應的活化能，使反應以顯著的速率進行。目前認為，合成氨反應的一種可能機理，首先是氮分子在鐵催化劑表面上進行化學吸附，使氮原子間的化學鍵減弱。接著是化學吸附的氫原子不斷地跟表面上的氮分子作用，在催化劑表面上逐步生成-NH、-NH2和NH3，最后氨分子在表面上脫吸而生成氣態(tài)的氨。上述反應途徑可簡單地表示為：

xFe + N2-FexN

FexN+[H]吸-FexNH

FexNH+[H]吸-FexNH2

FexNH2+[H]吸-FexNH3

在無催化劑時，氨的合成反應的活化能很高，大約335 kJ/mol。加入鐵催化劑后，反應以生成氨化物和氮氫化物兩個階段進行。第一階段的反應活化能為126kJ/mol-167kJ/mol，第二階段的反應活化能為13 kJ/mol。由于反應途徑的改變(生成不穩(wěn)定的中間化合物)，降低了反應的活化能，因而反應速率加快了。

3.催化劑的中毒

催化劑的催化能力一般稱為催化活性。有人認為:由于催化劑在反應前后的化學性質(zhì)和質(zhì)量不變，一旦制成一批催化劑之后，便可以永遠使用下去。實際上許多催化劑在使用過程中，其活性從小到大，逐漸達到正常水平，這就是催化劑的成熟期。接著，催化劑活性在一段時間里保持穩(wěn)定，然后再下降，直到衰老而不能再使用?；钚员３址€(wěn)定的時間即為催化劑的壽命，其長短因催化劑的制備方法和使用條件而異。催化劑在穩(wěn)定活性期間;往往因接觸少量的雜質(zhì)而使活性明顯下降甚至被破壞，這種現(xiàn)象稱為催化劑的中毒。一般認為是由于催化劑表面的活性中心被雜質(zhì)占據(jù)而引起中毒。中毒分為暫時性中毒和永久性中毒兩種。例如，對于合成氨反應中的鐵催化劑，O2、CO、C02和水蒸氣等都能使催化劑中毒。但利用純凈的氫、氮混合氣體通過中毒的催化劑時，催化劑的活性又能恢復，因此這種中毒是暫時性中毒。相反，含P、S、As的化合物則可使鐵催化劑永久性中毒。催化劑中毒后，往往完全失去活性，這時即使再用純凈的氫、氮混合氣體處理，活性也很難恢復。催化劑中毒會嚴重影響生產(chǎn)的正常進行。工業(yè)上為了防止催化劑中毒，要把反應物原料加以凈化，以除去毒物，這樣就要增加設(shè)備，提高成本。因此，研制具有較強抗毒能力的新型催化劑，是一個重要的課題。

以煤制氫氣為原料，生產(chǎn)中能量損耗低、產(chǎn)量高，技術(shù)和設(shè)備都很先進，是伊犁州生產(chǎn)化肥的理想選擇，為推進伊犁州新型工業(yè)化發(fā)展和經(jīng)濟建設(shè)發(fā)揮重要作用。

參考文獻:《無機化學》 北京師范大學等編

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【關(guān)鍵詞】內(nèi)容體系 教材 高中化學

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）16-0124-02

高中化學必修一、二教材（以下簡稱教材）在初中教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，更全面更深入地向?qū)W生介紹化學基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)技能。教材給人的第一印象，好像是雜亂無章、無序可循的。但在使用過程中，只要用心感悟、仔細體會，就會發(fā)現(xiàn)還是有一定內(nèi)容體系可遵循的。

教材從具體內(nèi)容上看，可以分為三部分：（1）無機化學基礎(chǔ)，向?qū)W生介紹物質(zhì)的構(gòu)成、分類、性質(zhì)、用途，物質(zhì)間的反應、化學反應類型、化學反應原理、化學反應中能量變化、化學反應速率和限度；（2）有機化學基礎(chǔ)，向?qū)W生介紹常見有機物、有機物的性質(zhì)、簡單有機反應、有機物與生活；（3）化學實驗，向?qū)W生介紹化學實驗安全、常見儀器的使用、基本實驗技能。

教材從知識類型上看，可以分兩大塊：（1）元素化合物知識，向?qū)W生介紹原子的構(gòu)成、物質(zhì)的形成、元素周期表及元素周期律、主族元素及其化合物、副族和Ⅷ族代表元素及其化合物、常見有機物；（2）化學原理和理論，向?qū)W生簡單介紹化學反應的原理、類型、速率，化學平衡、化學反應與能量轉(zhuǎn)化、化學與生活。

我把新老教材進行對比并結(jié)合近十年的教學體會，從具體知識的承載對象：物質(zhì)、化學反應、化學實驗三個角度來闡述我對教材內(nèi)容體系的一點感悟。

一 從所研究的物質(zhì)角度來看教材的內(nèi)容體系

物質(zhì)是客觀存在，作為化學研究的主要對象之一，教材對物質(zhì)的介紹主要是從以下四個方面展開的：

1.原子的構(gòu)成

教材內(nèi)容在承接初中內(nèi)容的基礎(chǔ)上，引入玻爾原子模型。原子是由原子核和核外電子構(gòu)成，原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成。學生通過學習可以認識到構(gòu)成不同原子的電子、質(zhì)子、中子本身是完全相同的，不同原子的結(jié)構(gòu)不同是由于構(gòu)成這些原子的電子、質(zhì)子、中子的數(shù)目不同。教材中引入了核素和同位素的概念，與初中所學元素的概念相比較、融合，就可以使學生明白：不同元素的原子的核內(nèi)質(zhì)子（或核外電子）的數(shù)目不同而已；相同元素的原子雖然核內(nèi)質(zhì)子（或核外電子）的數(shù)目完全相同，但原子核內(nèi)的中子數(shù)目可以不同，一種元素可能會有多種原子。學生就能理解周期表中一百多種元素對應著幾百種原子的事實。

教材中還引入了核外電子排布。在掌握了原子的構(gòu)成后，學生通過核外電子排布的學習可以加深對原子構(gòu)成的認識，可以清楚感受到隨著核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和核外電子數(shù)的增多，電子層數(shù)和最外層電子數(shù)的規(guī)律性變化，為學習元素周期表和元素周期律打下基礎(chǔ)。

2.物質(zhì)的形成

把原子介紹清楚之后，順理成章地向?qū)W生介紹物質(zhì)的形成。自然界中存在的宏觀物質(zhì)就是由原子通過各種方式形成的，教材中引入了化學鍵、分子間作用力、氫鍵。物質(zhì)的形成要結(jié)合原子的最外層電子數(shù)和元素的種類進行考慮。已達穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原子，一個原子就是一個分子，分子之間通過分子間作用力結(jié)合成宏觀物質(zhì)（如稀有氣體）。未達穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的原子，由其原子種類和最外層電子數(shù)決定其結(jié)合方式。一般情況下，金屬原子和非金屬原子之間以離子鍵（也有特例）結(jié)合成宏觀物質(zhì)；非金屬原子之間以共價鍵結(jié)合成分子（分子通過分子間作用力結(jié)合成宏觀物質(zhì)），或原子團（原子團以離子間或共價鍵結(jié)合成宏觀物質(zhì)），或宏觀物質(zhì)；金屬原子之間以金屬鍵結(jié)合成金屬或合金。

教材中物質(zhì)形成部分內(nèi)容介紹得較淺，但作為中學階段已可以解釋生活中常見物質(zhì)的形成原理，而且這一部分知識的介紹對學生理解化學反應原理和物質(zhì)性質(zhì)非常重要。

3.物質(zhì)分類

教材中物質(zhì)分類部分僅限于常見物質(zhì)的分類，物質(zhì)的分類與構(gòu)成原子、化學鍵、物質(zhì)種類多少等因素有關(guān)。教材上只介紹了交叉分類法和樹狀分類法。

從生活實例入手根據(jù)組成物質(zhì)的種類多少，把常見物質(zhì)分為混合物和純凈物。為了介紹清楚混合物，教材引入了分散系的概念，把混合物分為濁液、溶液、膠體。濁液和溶液初中已學過，這里重點介紹膠體的概念、性質(zhì)、制備等。為幫助學生認識清楚純凈物，根據(jù)形成物質(zhì)的元素種類把純凈物分為單質(zhì)和化合物?；衔锏姆诸愂歉咧械闹攸c，從電離角度分為電解質(zhì)和非電解質(zhì)，從化學鍵角度分為離子化合物和共價化合物，從性質(zhì)上分為酸、堿、鹽、氧化物等，從得失電子角度分為氧化劑和還原劑。

4.物質(zhì)的性質(zhì)

必修一中介紹了鈉、鎂、鋁、硅、氮、硫、氯、鐵、銅等元素的單質(zhì)和化合物的性質(zhì)。初學時覺得這一部分知識有些凌亂，但當把元素周期表和元素周期律學習過后，就會發(fā)現(xiàn)前面所學是在幫助學生建立必要的感性認識和后續(xù)學習的第一手材料。通過元素周期律的學習，學生可以掌握同周期和同主族元素性質(zhì)的相似性及遞變性。前面所學習的是每一主族、副族和第Ⅷ族的代表元素，然后利用同周期和同主族元素性質(zhì)的相似性和遞變性就可以將前面所學的元素化合物知識推而廣之到其他元素及化合物。這樣，學生就會對周期表中所有元素及其化合物的性質(zhì)都有一定程度的認識。如氧氣具有氧化性，可作氧化劑，根據(jù)周期律氟氣、氯氣具有更強的氧化性，可作強氧化劑；氫氧化鈉是強堿，則氫氧化鉀、氫氧化銣、氫氧化銫也是強堿，且堿性依次增強。

5.物質(zhì)的用途

當學生掌握了物質(zhì)的形成、物質(zhì)的分類、物質(zhì)的性質(zhì)之后，就能聯(lián)想到它的用途。教材中物質(zhì)的用途都是伴隨著物質(zhì)的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的介紹而展開的。重在向?qū)W生傳遞結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途這一學科思想。如金屬鈉原子半徑較大，最外層上只有一個電子，這樣的結(jié)構(gòu)特點決定其原子易失電子，單質(zhì)具有較強的還原性，所以金屬鈉一般做還原劑。

二 從化學反應角度來看教材內(nèi)容體系

化學反應作為物質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)的體現(xiàn)，物質(zhì)用途的依據(jù)，化工生產(chǎn)的原理，是中學化學的重中之重。教材對化學反應的介紹主要包含以下四部分：

1.化學反應原理

化學反應是原子重新排列組合的過程，那原子是如何實現(xiàn)重新排組合的呢？化學鍵理論認為任何化學反應都是舊鍵斷裂和新鍵生成的過程。舊鍵斷裂需要吸收能量，新鍵生成放出能量。用化學鍵的斷裂和生成可以解釋化學反應進行的過程，但沒有解釋清楚吸收和放出能量時舊鍵是怎樣斷裂，新鍵是怎樣生成的。無法從根本上解釋化學反應過程，于是教材引入了分子碰撞理論，微粒間通過碰撞實現(xiàn)了化學鍵的斷裂和生成。

本人認為教材對于化學反應原理的介紹，分子碰撞理論是關(guān)鍵，以分子碰撞理論結(jié)合化學鍵理論才可以較好地解釋化學反應的原理。

2.化學反應類型

教材始終是以離子反應和氧化還原反應這兩大反應類型為主線來介紹化學反應的。離子反應在初中學習的基礎(chǔ)上進行了較為系統(tǒng)的學習，概括出了離子反應發(fā)生的條件、離子反應的本質(zhì)，要求學生掌握離子反應的實質(zhì)，離子方程式的書寫等。氧化還原反應也是對初中所學的氧化反應和還原反應的整合、拓展、引申。向?qū)W生介紹氧化還原反應的特征和實質(zhì)，使學生能從一個新的角度來看待化學反應，去理解物質(zhì)的性質(zhì)和用途，去解釋一些生活中的化學現(xiàn)象。

教材中為什么要重點介紹離子反應和氧化還原反應？本人的看法是為了培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，培養(yǎng)學生進行實驗設(shè)計、實驗探究的能力，培養(yǎng)學生的哲學素養(yǎng)。

3.化學反應中的能量變化

人類研究化學的目的是為了利用化學反應所產(chǎn)生的物質(zhì)和放出的能量，改善和提高人類的生活質(zhì)量，促進社會發(fā)展。教材中已用大篇幅介紹了化學反應中的物質(zhì)變化，能量變化一直沒有系統(tǒng)介紹過，教材中引入了化學反應與能量在應用的基礎(chǔ)上介紹了化學反應中的能量變化，同時也是對前面所學知識的拓展。

教材向?qū)W生介紹了能量守恒定律、化學能與熱能、化學能與電能。能量守恒定律的介紹一方面使學生的知識體系更加完善，有利于學生對化學的認識實現(xiàn)質(zhì)的飛躍；另一方面有利于和物理、生物等學科實現(xiàn)交叉。

化學能與熱能的介紹可以幫助學生理解生活中常見的放熱反應和吸熱反應的原理，幫助學生實現(xiàn)對化學鍵相關(guān)知識的復習和提升，幫助學生理解反應條件和反應原理?；瘜W能與電能向?qū)W生介紹了常見電池和發(fā)電廠的工作原理，使學生學會原電池的設(shè)計，這也是對氧化還原反應的拓展和提升。

4.化學反應速率和反應限度

這部分內(nèi)容是把化學反應和化工生產(chǎn)進行對接，讓學生了解如何把一個化學反應轉(zhuǎn)化為化工生產(chǎn)過程，使其產(chǎn)生效益。教材在化學反應速率中主要向?qū)W生介紹化學反應速率的量化辦法和影響化學反應速率的因素，引導學生考慮如何控制反應進行的快慢?；瘜W反應限度以可逆反應為例向?qū)W生介紹了化工生產(chǎn)中影響產(chǎn)率和反應物轉(zhuǎn)化率的因素，介紹了化學平衡原理使學生對化學平衡狀態(tài)及影響因素有所了解。

三 從化學實驗角度來看教材內(nèi)容的聯(lián)系

篇8

關(guān)鍵詞：無機化學；教學難點；梳理；辨析；大學新生

“無機化學”是我?；瘜W專業(yè)大一新生的專業(yè)課，由于是第一學年開設(shè)（第一學期“無機化學”上冊內(nèi)容為：基本概念與基本理論部分，第二學期“無機化學”下冊：元素化學及配合物等內(nèi)容）。長年的教學中所遇到的問題主要有如下幾個方面：一是擴招后大學新生基礎(chǔ)普遍薄弱，相當部分的學生中學化學知識還沒有過關(guān)；二是新生適應大學學習生活的能力差，角色變換慢；三是對于現(xiàn)在的學生而言教學內(nèi)容相對多，課時相對少；四是大環(huán)境下高校對學生要求低，要求保證有一定的畢業(yè)率和學位授予率，即要減小掛科率，導致學生學習動力不足，競爭意識弱。經(jīng)過多年的“無機化學”教學，筆者對歷屆學生的學習情況進行了較長時間的比較與思考，現(xiàn)就擴招下的學生所顯現(xiàn)的“無機化學”上冊中基本概念與基本理論部分的教學難點進行梳理辨析（注：擴招前學生有的可能并不覺得是難點），以期幫助學生提高學習興趣，少走彎路，提高學習效率，為后續(xù)專業(yè)課程夯實基礎(chǔ)。目前我們采用武漢大學等學校編寫的“無機化學”作為主要教材［1］，本文大致依照此教材上冊中的教學內(nèi)容的主要編排次序即物質(zhì)的狀態(tài)、原子結(jié)構(gòu)、化學鍵與分子結(jié)構(gòu)、化學熱力學初步、化學反應速率、化學平衡、溶液、電解質(zhì)溶液、氧化還原反應，進行講述，不足之處敬請專家同行批評指正。旨在拋磚引玉，共同上好“無機化學”這門課。

1原子結(jié)構(gòu)部分

原子結(jié)構(gòu)與分子結(jié)構(gòu)是“無機化學”最重要也是最難學的兩章。由于原子與分子看不見摸不著，屬于微觀世界，大一新學生普遍覺得原子結(jié)構(gòu)這章內(nèi)容抽象難懂，不易掌握。那么人們是如何知道原子的核外電子運動及排布的呢？講解的方法可先給學生梳理一條由宏觀到微觀、由粗到細、由現(xiàn)象（化學性質(zhì)）到本質(zhì)（物質(zhì)結(jié)構(gòu)）脈絡(luò)（如圖1），讓學生先有感性認識再到理性掌握，沿著圖1的走向進行反向?qū)W習。由圖1學生就很快理解為什么教材中要先從氫原子（最簡單的單電子原子）光譜入手，由易到難、由表及里進行漸進闡述。講解本章內(nèi)容要格外注意幫助學生建立微觀粒子與宏觀物質(zhì)的運動方式截然不同，前者的運動具有波粒二象性（符合測不準原理），其運動行為不能套用宏觀物質(zhì)運動的經(jīng)典力學公式———牛頓定理，而要用統(tǒng)計學的觀點，以薛定諤方程來描述。本章節(jié)另一個難點是四個量子數(shù)，即主量子數(shù)n、副量子數(shù)或角量子數(shù)l、磁量子數(shù)m、自旋量子數(shù)ms。除了幫助學生理解并掌握4個量子數(shù)的物理意義外，更重要的要掌握各量子數(shù)的功用。如圖2所示，n、l決定多電子原子的電子的能量（其中H原子的電子能量僅由n決定）；n、l、m決定電子的空間運動狀態(tài)，即原子軌道、波函數(shù)；n、l、m、ms決定電子在原子核外的運動狀態(tài)。我們把原子“軌道”叫做電子的空間運動狀態(tài)，把既有一定空間運動狀態(tài)又有一定自旋狀態(tài)的電子稱作具有一定運動狀態(tài)的電子。訓練學生必須具備通過關(guān)聯(lián)4個量子數(shù)數(shù)值計算各電子層中可能有的電子運動狀態(tài)數(shù)的能力。多電子原子的核外電子的排布要遵守三個原理及一個補充規(guī)則（俗稱三把半鑰匙）：能量最低原理、保里不相容原理、洪特規(guī)則及其一個補充規(guī)則（全充滿、半充滿、或全空規(guī)則）。其中學生最難掌握并應用的是能量最低原理，因為必須掌握原子軌道的近似能級序，而大多數(shù)人往往是死記硬背。如何讓學生能輕而易舉的掌握原子軌道的近似能級序呢，筆者采用了如圖3的方法幫助學生。圖3的形式是二疊V形，即一個大V字母內(nèi)套一個小V字母，再配上口訣進行講解，學生感覺形象易懂，效果很好。如果萬一忘記了，還可結(jié)合我國著名化學家徐光憲將原子軌道的能級近似計算公式對能級進行排序：（1）對于基態(tài)原子：n＋0．7l；（2）對于基態(tài)陽離子：n＋0．4l。圖3的能量最低原理的能級序口訣：1，22，33，434，545，6456，7567，s開始，p結(jié)尾，f靠s，d靠p?？谠E釋義：1（1s），22（2s2p），33（3s3p），434（4s3d4p），545（5s4d5p），6456（6s4f5d6p），（7s5f6d7p）。圖3將能級組、能級組內(nèi)各原子軌道、元素周期表的分區(qū)、各周期的元素數(shù)目等知識有機地聯(lián)系起來了。

2分子結(jié)構(gòu)部分

分子結(jié)構(gòu)與化學鍵是“無機化學”最重要也最難學的另一章。相鄰原子間通過強烈的作用力（即化學鍵）形成了分子。由于各原子的性質(zhì)不同，形成了三類不同的化學鍵即離子鍵、共價鍵和金屬鍵。其中通過共價鍵形成的物質(zhì)最廣泛。為此有關(guān)共價鍵的理論也最多，到目前為止主要有4個，分別是現(xiàn)代價鍵理論（即電子配對理論簡稱VB法）、雜化軌道理論、分子軌道理論（簡稱MO法）、價層電子對互斥理論（簡稱VSEPR理論）。雜化軌道理論應用相對更為普遍。各理論的功用各有千秋，通過列表（表1），便于學生掌握。多原子共價分子ABn的極性與其鍵的極性和分子的空間構(gòu)型（即形狀）相關(guān)。如何教授學生準確快速把握共價型分子的空間構(gòu)型，是教學的相對難點。為此筆者將相關(guān)知識聯(lián)系起來梳理成表2，期望有事半功倍之效。表2中的等性雜化，筆者認為教材說的不夠全面，應符合3個條件：（1）組成中心原子A雜化軌道的原子軌道的成分及能量均相同；（2）中心原子A無孤對電子對；（3）中心原子A與相同的端原子B或配位原子B形成)鍵。上述條件如果有一個不符合即為不等性雜化，如BeCl2、BCl3、PCl5、SCl6等是等性雜化，而PCl3、H2O、CH3Cl等是不等性雜化。雜化軌道理論在解釋分子的空間構(gòu)型時非常好用，應用廣泛，尤其為后續(xù)的“有機化學”運用更多。為此，筆者有意識地對這部分內(nèi)容與VSEPR理論進行對應比較教學（表3），便于學生消除這方面的難點。分子間作用力即范德華力的作用范圍及產(chǎn)生原因是學生難以掌握的教學難點，為此筆者對此部分教學內(nèi)容進行了梳理并總結(jié)列于表4，以利于學生的概念澄清，牢固掌握。從表4可知，色散力存在于一切分子之中，而取向力只存在于具有固有偶極的極性分子之間?；瘜W鍵（原子間作用力）與分子間作用力（包括特殊形式的范德華力—氫鍵）的產(chǎn)生原因、產(chǎn)生對象、作用力大小以及力的特征等知識，有的學生也往往不易掌握，鑒于此，將它們進行了梳理比較分析，如表5，讓學生一目了然，能快速準確地理解并掌握。需要指出的是，氫鍵的本性到底是什么，目前說法不一。有的說是靜電引力，因為高電負性的F或O或N與H結(jié)合形成共價型分子HY，使得H幾乎成為質(zhì)子，此時的H呈現(xiàn)強電正性，易與另一個分子HY中的Y原子即F或O或N接近，產(chǎn)生靜電吸引作用，結(jié)果形成氫鍵，表5暫時采用這一說法；有的說是共價鍵，因為它具有飽和性和方向性的特征，但鍵的數(shù)值太小，沒有達到化學鍵范圍，所以又不合理；有的以作用力大小為依據(jù)，認為氫鍵是特殊形式的分子間作用力，但讓人不信服的是它又有飽和性與方向性的共價鍵特征。由化學鍵或分子間作用力形成的分子，其晶體往往不同，目前分為4類。為此將4種晶體的性質(zhì)等知識進行綜合比較得表6，目的是讓學生便于厘清與掌握。

3其它章節(jié)部分

除了上述最重要的兩章有較多的難點外，其它章節(jié)相對更為容易些。梳理一下主要有如下難點。

3．1化學熱力學初步

狀態(tài)函數(shù)的概念等知識是本章的重要內(nèi)容，由于運用蓋斯定律的函數(shù)必須是狀態(tài)函數(shù)，所以學生要分清哪些是狀態(tài)函數(shù)，哪些是非狀態(tài)函數(shù)。狀態(tài)函數(shù)主要有：P、V、U、H、S、G等，非狀態(tài)函數(shù)有：W、Q等。注意教授學生狀態(tài)函數(shù)的集合（和、差、積、商）也是狀態(tài)函數(shù)［2］，即+U、+H、+S和+G等也是狀態(tài)函數(shù)。在U、+U、H、+H、S、+S、G、+G中，只有S有絕對值，U、H、G則沒有。還要特別提醒S、+S與+H、+G單位的異同。要教會學生注意對大學化學中熱力學的“標準狀態(tài)”和中學化學中的“標準狀況”這兩個概念區(qū)分（見表7）。前者條件指的是：處于標準壓力1．01×105Pa下的狀態(tài)稱為標準狀態(tài)；后者要同時指明壓力與溫度即在標準壓力101．325kPa和273．15K（即0℃）條件下為標準狀況。關(guān)于為何規(guī)定白磷的標準摩爾生成熱為0的原因，一些學生弄不明白，為此要進行特別講解。標準摩爾生成熱定義是［2］：“在標準壓力1．01×105Pa和指定溫度下，由最穩(wěn)定的單質(zhì)生成1mol該物質(zhì)的等壓熱效應”。并規(guī)定在標準狀態(tài)下最穩(wěn)定單質(zhì)的生成熱為0，常用的是298K的數(shù)據(jù)。但是，紅磷化學性質(zhì)比白磷穩(wěn)定，為什么規(guī)定白磷作標準摩爾生成熱為0而不是用紅磷（紅磷的為負值）呢？其原因是［2］：（1）到目前為止，人們對白磷的結(jié)構(gòu)研究相對更為成熟。研究表明，在固態(tài)、液態(tài)和673K以下的氣態(tài)下，白磷均以P4分子形式存在，P4為正四面體，其鍵能、鍵角等參數(shù)業(yè)已確定；紅磷的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在尚未弄清楚；（2）白磷的存在相對更為普遍。人們從磷酸鹽中提取磷蒸氣迅速導入水中冷卻，結(jié)果總是得到白磷而不是其它同素異性體如紅磷、黑磷等。白磷長期放置或在673K密閉加熱數(shù)小時才轉(zhuǎn)化成紅磷；將白磷高壓下或常壓用汞作催化劑加熱方能得到黑磷；（3）白磷的化學性質(zhì)相對更為活潑。所涉及白磷的化學反應比紅磷或黑磷多的多。綜上所述，人為規(guī)定白磷的標準生成熱為0并用以進行相關(guān)計算，則顯得更方便、更實用。長期的教學經(jīng)驗及實踐表明，講述標準生成熱定義時，將白磷作為特例作出說明，有利于學生理解最穩(wěn)定單質(zhì)及標準生成熱等概念，學會處理矛盾的普遍性與特殊性的關(guān)系，更加理解知識是為人類生產(chǎn)生活服務(wù)的。

3．2溶液

溶液這章除了大綱要求掌握的基本知識外，要提示學生注意膠體溶液與高分子溶液的異同點，不然就會混淆不清，表8是為此所做的梳理、分析比較。

3．3電解質(zhì)溶液

有的學生對四大酸堿理論概念及優(yōu)缺點分不清楚，老師應該對此講透（表9）。四大酸堿理論包括酸堿電離理論、酸堿質(zhì)子理論、酸堿電子理論、軟硬酸堿理論（嚴格上算不上理論，只是經(jīng)驗規(guī)則，它以酸堿電子理論為基礎(chǔ)。教材將此理論安排在下冊的配合物一章，為了知識的綜合歸類，利于學生對比掌握，故提前在此講解）。其中軟硬酸堿理論是學生最難掌握的。軟硬酸堿［4－5］將酸、堿分為“硬”“軟”兩種。“硬”指具有較高電荷密度、較小半徑的微粒（原子、離子、分子），它們具有較大的“電荷密度／粒子半徑”的比值；“軟”是具有較低電荷密度、較大半徑的微粒，即具有較小“電荷密度／粒子半徑”的比值。“硬”微粒的變形性（可極化性）較小，但極性較大；“軟”粒子的變形性（可極化性）較大，但極性較小。為此軟硬酸堿的概念如下（主要應用于配合物）：硬酸：正電荷數(shù)、體積小、變形性小，即對外層電子抓得緊的中心原子。如：H＋、Li＋、Na＋、Fe3＋、Cr3＋，等。軟酸：正電荷數(shù)低、體積大、變形性大，即對外層電子抓得松的中心原子；如Hg2＋、Ag＋、Cu＋、Cd2＋，等。硬堿：電負性高、變形性小、難極化、難氧化，外層電子抓得緊、難失去的配位原子；如NH3、H2O、O2－、SO2－4，等。軟堿：電負性低、變形性大、易極化、易氧化，外層電子抓得松、易失去的配位原子。如I－、S2－、CN－、CO、S2O2－3，等。位于軟硬之間的酸、堿稱為交界酸（如Fe2＋、Sn2＋、Zn2＋、Co2＋，等。）、交界堿（如N3－、Br－、NO－2、SO2－3，等）。硬酸和硬堿相互作用力主要是靜電引力，軟酸和軟堿相互作用力則以共價鍵為主。該理論的酸堿結(jié)合的口訣是：軟親軟，硬親硬，軟硬結(jié)合不穩(wěn)定。

4結(jié)語

篇9

關(guān)鍵詞：無機化學實驗；教學模式；探索創(chuàng)新

無機化學實驗課是化工專業(yè)學生學習的第一門以實驗為主的專業(yè)課。它是以實驗為手段，研究和驗證無機化學中重要理論和典型元素及其化合物變化規(guī)律的一門課程。通過實驗課的學習，學生很好地掌握化學實驗基本操作和基本技能，加深和鞏固對無機化學相關(guān)理論知識的理解和掌握，提高自主學習能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維，為后續(xù)實驗課程的學習奠定扎實的基礎(chǔ)。

1原有的教學模式

現(xiàn)在高校對無機化學實驗課程重視不夠，大多還以原有的教學模式進行，以教師為主、學生為輔，教師講實驗，學生聽實驗。教師按照教學大綱和教學要求，講解實驗目的、內(nèi)容、操作步驟以及注意事項等，學生按照教師講授的內(nèi)容，結(jié)合教材和教師設(shè)計好的實驗步驟進行實驗。這種實驗課采用的是被動式、填鴨式的教學，學生沒有學習的積極性和主動性，對實驗過程也是敷衍了事，馬馬虎虎，遇到特殊情況完全不知道如何處理。這樣極大地約束了學生獨立思考、處理問題和解決問題的能力，不利于學生創(chuàng)新思維的養(yǎng)成。為了提高教學質(zhì)量和教學效果，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，探索多維度的教學模式勢在必行[1-2]。

2多維度教學模式的應用

2.1增加設(shè)計性和綜合性實驗比例

現(xiàn)在的無機化學實驗課大多是以驗證性實驗為主，設(shè)計性、綜合性以及創(chuàng)新性實驗所占比例很小。驗證性實驗是對已知的結(jié)果進行實驗驗證，例如，溶液濃度的標定、二氧化碳分子量的測定、化學反應速率和活化能的測定、常見非金屬陰離子分離鑒定等實驗。這類實驗在無機化學實驗中所占比重較大，基本教學方法也大體相同，實驗前教師把本次實驗的目的、內(nèi)容、原理、步驟及注意事項交代完畢，然后學生按步驟進行實驗。學生對實驗內(nèi)容不需要思考，因為教材中嚴格規(guī)定了實驗所需要的儀器、藥品種類以及用量，實驗步驟也是固定的，學生只需按部就班地完成實驗，得出實驗結(jié)果即可。這樣做實驗不利于學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，還會抑制學生獨立思考問題和處理問題的能力。設(shè)計性實驗能培養(yǎng)學生理解、查閱、整理、設(shè)計、動手及表達等多方面能力，從而使學生具備分析問題、解決問題以及協(xié)同工作的能力。通過設(shè)計性實驗，學生由對教師提出問題的分析和理解，到查閱資料、設(shè)計方案、動手實驗、觀察現(xiàn)象、測定數(shù)據(jù)，然后加以處理和總結(jié)，并把實驗結(jié)果正確地表達出來，這是學生全面發(fā)展的過程。綜合性實驗是在學生掌握基本實驗知識、基本操作原理、基本實驗技能以及必要的實驗基礎(chǔ)上進行的。通過綜合性實驗，學生的組織能力、動手能力、分析問題和解決問題能力以及實驗技巧都有了不同程度的提高。從整個過程來看，設(shè)計性、綜合性實驗的設(shè)置，能有效提高學生學習的積極性和主動性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，提高學習質(zhì)量。所以，在無機化學實驗中，適當?shù)卦黾釉O(shè)計性和綜合性實驗是非常有必要的。

2.2變驗證性實驗為設(shè)計性和綜合性實驗

無機化學實驗按內(nèi)容可以分為：基本操作訓練、化學基本原理的應用及常數(shù)的測定、無機物的制備、元素及其化合物性質(zhì)、應用性實驗等?；静僮饔柧?、化學原理、常數(shù)測定、元素性質(zhì)等實驗基本都是驗證性實驗。當前各高校都在探索教學模式的改革，以適應新形勢下學生綜合能力的培養(yǎng)。許多高校無機化學實驗課減少了驗證性實驗數(shù)量，增加了設(shè)計性和綜合性實驗的比例。但由于各種原因，增加的比例并不是很大。這就需要專業(yè)教師在授課過程中采用靈活多樣的教學方法和手段，選擇合適的實驗項目進行教學方式的改革。在原有實驗的基礎(chǔ)上，變驗證性實驗為設(shè)計性和綜合性實驗。例如，阿伏伽德羅常數(shù)的測定、二氧化碳相對分子量的測定、硫酸銅結(jié)晶水含量的測定等驗證性實驗，都可以轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)計性實驗；粗鹽提純、堿式碳酸銅的制備等實驗都可以作為綜合性實驗來設(shè)計教學。教師指定實驗項目的類型，打破教材原有的實驗步驟和過程，讓學生自行設(shè)計實驗方案，并通過實驗來檢驗其方案的可行性。通過這種教學方式的改變，在原有實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)上增加了設(shè)計性和綜合性實驗內(nèi)容，極大地激發(fā)了學生對實驗課的興趣，開闊了學生的思路和視野，培養(yǎng)了學生的實驗技能和創(chuàng)新思維。

2.3利用BB平臺輔助實驗教學

BB教學平臺是專門用于網(wǎng)絡(luò)教學、輔助課堂教學并提供互動、評價等教學環(huán)節(jié)的平臺。通過BB教學平臺，教師可以有效提高教學效果，學生能夠提高自主學習能力，提升學習效果。在無機化學實驗課中，教師應用BB教學平臺，可以設(shè)計個性化的實驗模塊[3-4]。基本模塊包括教學大綱、實驗目的、實驗內(nèi)容、操作步驟、實驗注意事項、實驗報告、討論交流等，可以根據(jù)不同的實驗要求增減相應的模塊。例如，粗鹽提純、氯化銨的制備等實驗是必須要有實驗流程的，學生根據(jù)流程圖就能準確把握實驗過程，提高實驗效率。通過BB實驗教學平臺，教師還可以為學生提供靈活、開放的實驗空間和豐富的實驗內(nèi)容，對很多實驗設(shè)置知識拓展模塊。通過拓展模塊的學習，學生開闊了眼界，擴大了知識面。例如，碘鹽的制備與檢驗實驗，在知識拓展模塊中，讓學生利用同離子效應提純氯化鈉、氧化還原滴定法測定碘鹽中碘的含量。在BB平臺上，學生可以與教師或其他學生進行互動，以實時或非實時交流方式，對實驗內(nèi)容和相關(guān)問題進行討論交流，使學習不再局限于課堂。BB教學平臺的應用，對無機化學實驗課起到了很好的輔助作用，激發(fā)了學生的學習熱情，豐富了教學內(nèi)容，提升了教學效果。

2.4引入PBL教學模式

PBL教學模式又稱為基于問題的教學模式，顧名思義，就是把學習置于問題情境中，學生通過對問題的解決而獲得知識的過程[5]。學生的整個學習過程圍繞問題展開，教師通過提問的方式來調(diào)動學生自主學習。與原有的教學模式相比，PBL教學模式充分體現(xiàn)了“以教師為主導，以學生為主體”的教學理念[6]，培養(yǎng)學生自主學習、探知創(chuàng)新和與人合作的能力。在無機化學實驗教學中引入PBL方法，例如，硫酸亞鐵銨的制備和檢驗實驗是無機化學實驗中比較經(jīng)典的實驗，幾乎涉及全部的實驗操作，包括抽濾、水浴加熱、蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶等。教師讓學生自行設(shè)計并完成實驗。教師提前一周將此實驗以問題的形式布置給學生，并將學生分成實驗小組，小組成員在實驗過程中分工合作，共同完成實驗。各小組按照教師提出的問題設(shè)計實驗方案，并在后期實驗中檢驗該實驗方案的可行性及效果。例如，實驗原理、實驗步驟、如何計算硫酸銨固體的加入量、蒸發(fā)過程中溶液的顏色變化、在減壓過濾操作中需要注意的事項等。根據(jù)教師提出的問題設(shè)計實驗方案時，學生需要查閱相關(guān)資料，應復習曾經(jīng)學過的知識點，更需要協(xié)同合作才能獲得最佳的實驗方案和準確的實驗結(jié)果。為探尋如何將固液分離、采用何種方法、如何進行產(chǎn)品檢驗操作等問題，學生需要復習常壓過濾、減壓抽濾、比色管的使用等基本操作。通過完成實驗，學生變被動學習為主動學習，整個學習過程中學生是主體，教師只起到引導和指導作用。PBL實驗教學模式提高了學生理解問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)了學生的團隊合作精神。

2.5拓展相關(guān)知識

無機化學實驗相關(guān)知識的拓展和延伸，不僅是對教材內(nèi)容的補充和完善，更能加深學生對課堂知識的理解和掌握，增加學生對相關(guān)知識的儲備和積累，激發(fā)學生的探索欲，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維。例如，離平衡及電離平衡常數(shù)的測定實驗拓展，教師可以讓學生自行設(shè)計一個驗證同離子效應使弱堿的電離度降低的實驗。學生設(shè)計這個實驗時，還可以嘗試用固體氯化銨或者醋酸鈉代替固體醋酸銨，分析其實驗效果。通過實驗驗證，其效果并不理想，這是因為強酸弱堿鹽或強堿弱酸鹽水解后呈現(xiàn)的是酸性或堿性，不能推論實驗結(jié)果完全是由同離子效應引起的。教師可以引導學生思考還有哪種方法進行醋酸電離平衡常數(shù)的測定。學生通過查找資料文獻得知，還可以用目測比色法、電導法、滴定曲線法等方法對醋酸電離平衡常數(shù)進行測定。通過實驗拓展，學生進一步充實知識、開闊視野、提升實驗課的學習效果。

2.6舉行實驗技能競賽

為了激發(fā)學生對無機化學實驗課的興趣和熱情，增強學生自主學習意識，提高其動手能力和創(chuàng)新思維，可以定期組織化學實驗競賽?；瘜W實驗技能競賽是一種行之有效的方法[7]。競賽的類型和方式可以根據(jù)本校實驗條件選擇，可分為個人基本技能實驗操作競賽和團隊創(chuàng)新設(shè)計實驗競賽。例如，在個人競賽中，為了檢驗學生基本實驗技能，提高化學基礎(chǔ)實驗教學質(zhì)量，可以開展化學實驗基本操作技能大賽；為了提高學生實驗室安全意識，加強實驗室安全教育，可以開展實驗室安全知識競賽。在團體競賽中，為了加強團隊合作的意識，提高學生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，化學實驗競賽題目多選擇設(shè)計性和綜合性實驗。設(shè)計性和綜合性實驗更能考查學生的文獻調(diào)研、知識綜合應用、實驗設(shè)計、分析問題和解決問題等能力，同時注重實驗結(jié)果的歸納、總結(jié)等綜合能力的訓練。例如，氯化銨制備實驗可作為團體競賽的選題，它是一個集設(shè)計性和綜合性于一體的實驗，參賽團隊要自主設(shè)計實驗方案、實驗步驟和檢驗方法，自行檢驗實驗方案的可行性。通過這個競賽的開展，不但培養(yǎng)了學生團結(jié)協(xié)作精神、克服困難的信心和勇氣，也為其日后走向工作崗位奠定了堅實的基礎(chǔ)。

3結(jié)語

無機化學實驗課的改革仍在不斷地研究、探索和實踐中，探尋合理的實驗教學模式，增加多樣化的教學方法，完善相應的教學手段，提高實驗教學質(zhì)量，增強學生綜合實驗能力，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和自主學習能力，從而培養(yǎng)全面發(fā)展的新時代創(chuàng)新人才。

參考文獻

[1]侯海霞,汪婷,王勝碧.無機化學實驗教學改革研究[J].中小企業(yè)管理與科技,2015(8):214-214.

[2]張義建,沈良,劉訓高.無機化學實驗教學模式改革與實踐[C].中國化學會2013年中西部地區(qū)無機化學化工學術(shù)研討會.

[3]沈宏,張國輝.基于BB教學平臺進行高校教學模式改革的研究[J].現(xiàn)代企業(yè)教育,2012(9):105.

[4]詹雪艷,孫毅坤,,等.基于BB教學平臺化學分析分層次教學的探索[J].中醫(yī)教育,2015,34(2):29-31.

[5]花開慧,范洪波,譚桂平.“PBL”教學模式在無機化學實驗教學中的應用探究[J].東莞理工學院學報,2018,25(5):115-118.

[6]孫長艷,李文軍,董彬,等.“PBL”教學模式在無機化學實驗課程中的應用[J].實驗室研究與探索,2012,31(5):135-137.

篇10

一、善待課本，鞏固雙基，挖掘隱形關(guān)系

課本和教材是專家、學者們創(chuàng)造性的研究成果，經(jīng)過長期、反復的實踐和修訂，現(xiàn)已相當成熟，書本里蘊含著眾多科學思想的精華。據(jù)初步統(tǒng)計，中學化學所涉及的概念及理論大大小小共有220多個，它們構(gòu)建了中學化學的基礎(chǔ)，也就是說，基本概念及基本理論的復習在整個化學復習中起著奠基、支撐的重要作用，基本概念及基本理論不過關(guān)，后面的復習就會感到障礙重重。因此，必須切實注意這一環(huán)節(jié)的復習，講究方法，注重實效，努力把每一個概念及理論真正弄清楚。例如對催化劑的認識，教材這樣定義：“能改變其他物質(zhì)的化學反應速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)都不改變的物質(zhì)”。幾乎所有學生都能背誦，粗看往往不能理解其深層含義；假如我們對其細細品味一番，枯燥的概念就會變得生動有趣――我們可以思索一下“催化劑是否參與了化學反應？“對化學反應速率而言，‘改變’一詞指加快或是減慢？”“‘化學性質(zhì)都不改變’，那物理性質(zhì)會變嗎”等問題。經(jīng)過一番折騰，對催化劑的認識就會達到相當高的層次。

再者，課本中的眾多知識點，需要仔細比較、認真琢磨的非常多。例如原子質(zhì)量、同位素相對原子質(zhì)量、同位素質(zhì)量數(shù)、元素相對原子質(zhì)量、元素近似相對原子質(zhì)量；同位素與同分異構(gòu)體、同系物、同素異形體、同一物質(zhì)等等。對課本中許多相似、相關(guān)、相對、相依的概念、性質(zhì)、實驗等內(nèi)容，應采用比較復習的方法。通過多角度、多層次的比較，明確其共性，認清其差異，達到真正掌握實質(zhì)之目的。

透析近幾年的高考化學實驗題，可以發(fā)現(xiàn)幾乎所有試題均來自課本上的學生演示實驗及課后學生實驗。因此，在老師指導下，將十幾個典型實驗弄清原理，反復拆開重組，相信你定會大有所獲。

二、經(jīng)常聯(lián)想，善于總結(jié)，把握知識網(wǎng)絡(luò)

經(jīng)過，高一高二階段化學的學習，有些同學覺得個別知識點已學會。其實，高考考場得分，學會僅是一方面，還應總結(jié)歸納、經(jīng)常聯(lián)想，找出同類題解法的規(guī)律，才能更有把握不失分。也就是說，化學學習，重在掌握規(guī)律。有人說，化學難學，要記的東西太多了，這話不全對。實際上，關(guān)鍵在于怎樣記。例如對無機化學來說，我們學習元素及其化合物這部分內(nèi)容時，可以以“元素單質(zhì)氧化物(氫化物)存在”為線索；學習具體的單質(zhì)、化合物時既可以“結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途制法”為思路，又可從該單質(zhì)到各類化合物之間的橫向聯(lián)系進行復習，同時結(jié)合元素周期律，將元素化合物知識形成一個完整的知識網(wǎng)絡(luò)。

有機化學的規(guī)律性更強，“乙烯輻射一大片，醇醛酸酯一條線”，熟悉了官能團的性質(zhì)就把握了各類有機物間的衍變關(guān)系及相互轉(zhuǎn)化；理解了同分異構(gòu)體，就會感覺到有機物的種類繁多實在是微不足道……這樣，通過多種途徑、循環(huán)往復的聯(lián)想，不僅可以加深對所學知識的記憶，而且有助于思維發(fā)散能力的培養(yǎng)。實踐證明，光有許多零碎的知識而沒有形成整體的知識結(jié)構(gòu)，就猶如沒有組裝成整機的一堆零部件而難以發(fā)揮其各自功能。所以在高三復習階段的重要任務(wù)就是要在老師的指導下，把各部分相應的知識按其內(nèi)在的聯(lián)系進行歸納整理，將散、亂的知識串成線，結(jié)成網(wǎng)，納入自己的知識結(jié)構(gòu)之中，從而形成一個系統(tǒng)完整的知識體系。

三、講究方法，歸納技巧，勇于號脈高考

縱觀近幾年化學高考試題，一個明顯的特征是考題不偏、不怪、不超綱，命題風格基本保持穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)大起大落的變化。很明顯，命題者在向我們傳輸一個信號：要重視研究歷年高考題！高考試題有關(guān)基本概念的考查內(nèi)容大致分為八個方面：物質(zhì)的組成和變化；相對原子質(zhì)量和相對分子質(zhì)量；離子共存問題；氧化還原反應；離子方程式；物質(zhì)的量；阿佛加德羅常數(shù)；化學反應中的能量變化等等。關(guān)于高考試題的研究，可以參考高考真題深度研究――《高考真題360°全解密》

基本技能的考查為元素化合物知識的的橫向聯(lián)系及與生產(chǎn)、生活實際相結(jié)合。因此，對高考試題“陳”題新做，將做過的試題進行創(chuàng)造性的重組，推陳出新，不失是一個好辦法。高考命題與新課程改革是相互促進、相輔相成的，復習時可將近幾年的高考試題科學歸類，聯(lián)系教材，通過梳理相關(guān)知識點，講究方法，歸納技巧，勇于號脈高考；因此在選做習題時，要聽從老師的安排，注重做后反思，如一題多解或多題一解；善于分析和仔細把握題中的隱含信息，靈活應用簡單方法，如氧化還原反應及電化學習題中的電子守恒等。再如已知有機物的分子式確定各種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式，采用順口溜：“主鏈從長漸縮短，支鏈由整到分散，位置由中移到邊，寫畢命名來檢驗”，這樣就避免了遺漏或重復，十分快捷，非常實用。

四、把握重點，消除盲點，切實做好糾錯

分析近幾年的高考化學試題，重點其實就是可拉開距離的重要知識點，即疑點和盲點；要走出“越基礎(chǔ)的東西越易出差錯”的怪圈，除了思想上要予高度重視外，還要對作業(yè)、考試中出現(xiàn)的差錯，及時反思，及時糾正；對“事故易發(fā)地帶”有意識地加以強化訓練是一條有效的途徑。每一次練習或考試后，要對差錯做出詳盡的分析，找出錯誤根源，到底是概念不清原理不明造成的，還是非知識性的失誤。對出現(xiàn)的差錯要作記載，每隔一段時間都要進行一次成果總結(jié)，看看哪些毛病已“痊愈”，那些“頑癥”尚未根除，哪些是新犯的“毛病”，從而不斷消除化學復習中的疑點、盲點；然后因人而異的采取強化的糾錯方式加以解決。這里就扼要介紹幾種常見糾錯做法，以供參考。更多糾錯可以參考《狀元糾錯筆記》。

1、摘抄法：將糾錯內(nèi)容分類摘抄，在其題下或旁邊加以注釋；

2、剪貼法：將糾錯題目從試卷上剪裁下來，按照時間、科目、類別分別貼在不同的糾錯本上，并在題目下部或旁邊加上注釋；

3、在資料及試卷上糾錯：有序整理資料及試卷，或按時間段、或按類別、或按科目地分門別類，加以注釋；