无机化学的认识范文
时间:2024-01-02 17:44:33
导语:如何才能写好一篇无机化学的认识,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:化学;空气;光污染
1空气污染的探究性实验
在大气污染中氟化物污染相当的严重,这是因为氟与氟化物的用途相当的广泛,在化学、医学、农业、民用工业、军事工业等领域中都需要使用氟或氟的化合物。随着我国工业生产的快速发展以及汽车数量的增加,相应的对燃料的需求也大幅增加,烟尘以及汽车尾气的排放量有增无减,其中,化石燃料燃烧会产生大量温室气体,破坏大气环境,进而导致大气污染的加重。
1.1酸雨测定实验
(1)实验原理。正常情况下,雨水的pH在5.6左右,这是由于空气中微量的二氧化硫、二氧化碳等酸性气体溶于其中,使雨水偏酸性,而人为排放的硫氧化物、氮氧化物等进入空气后,会使雨水的含酸度超出正常状态,也就形成了酸雨。酸雨形成的反应机理如下:SO2+H2O=H2SO3,2H2SO3+O2=H2SO4,3NO2+H2O=2HNO3+NO。
(2)实验材料。雨水采集装置、pH试纸、硫酸试剂、胶头滴管、一盆植物、石灰石、铁丝。
(3)实验方法。实验1:用矿泉水瓶制成三个洁净的雨水采集装置,对其编号后分别置于三个不同地点,放于高处自然收集雨水,待收集足量雨水后及时将装置回收,通过pH试纸检测雨水pH并予以记录。实验2:用硫酸试剂自行调制“酸雨”(pH在4.5左右为宜),然后每日同一时间向盆栽中加入少量自制的“酸雨”,连续滴加一周,同时,将石灰石、铁丝置入“酸雨”持续浸泡一周,每日定时观察现象并做好记录。
(4)结果分析。从实验1结果分析可知,降雨地点不同,雨水pH也存在一些差异。工业园区作为工业企业集中地,每天排放大量的大气污染物,因此在理论上,该地区采集的雨水pH应该更低。本实验中,工业园区内采集雨水的pH为4.5~4.8,比正常雨水的pH要低很多,而城区内雨水的pH基本正常。分析实验2可知,酸雨对植物的生长会造成一定的破坏,对于石灰石、铁丝等会造成一定的腐蚀,即酸雨对建筑材料、金属材料都有一定的腐蚀作用,如果长时间遭受酸雨侵蚀,势必造成很大的危害。
1.2 实验启示
近年来,空气污染问题日趋严重广为社会关注。在高中化学学习中,同学们已经对空气污染的来源及危害有所了解,除此之外,化学通过其反应原理,不止污染了大气,还对其它的领域造成了污染,包括我们的身边。我们在化学学习中,不仅可以根据污染的不同,了解它们的化学成分与反应原理,以此巩固化学学习,还可以贯彻自己的思想理念,认识到化学污染的危害。
2农村中的化学污染
近年来,农村养殖业快速发展,其畜禽S便未经过利用就直接排放,造成了浅层地下水中的微生物无法存活,而形成了有机污染的情况。同时,有的农民更将粪便随意堆放在道路上,在炎热的天气暴晒下不仅臭气熏天,而且滋生细菌危害人们的身体健康,下雨天,更是污水横流,危害人们的饮水安全。除此之外,由于各种农作物在生长中会发生很多病虫害,而农民为了保证有收成,过多使用农药化肥,一些农民不注意农药化肥的副作用,也不知过多使用农药会导致土地板结,土壤结构恶化,还会造成粮食质量降低的后果。化学农药不仅会被农作物吸收,而且还会进入土壤,污染土壤和地下水,造成水源污染,影响田间水生环境和人的身心健康。
3城市居住环境的化学污染
3.1 光污染
光污染是指现代城市建筑和夜间照明产生的滥散光、反射光和眩光,汽车尾气和工业废气排放造成的,废气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮被排放到大气中后,在强烈的阳光紫外线照射下,会吸收太阳光所具有的能量,这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后,会变得不稳定起来,使原有的化学链遭到破坏,形成了新的物质。其会导致人眼部疾病,儿童性早熟,诱发乳腺癌,以及导致人体产生抑郁不良情绪的严重后果。光污染对植物也会产生很大影响,它会扰乱植物生理节奏,妨碍其正常发育、生长和繁殖,尤其是垂柳、针枞等对光线敏感的植物,遭受长时间的夜间光照,叶茎会病变、枯死。
3.2 建筑材料的污染
随着生活水平的提高,更多的人追求美观与时尚,诸如墙纸、天花板、化纤地毯、塑料地板等装修材料,殊不知这些材料当中都含有一定量的甲醛,会慢慢地释放出来。甲醛有毒可致癌,可经呼吸道、消化道及皮肤吸收,导致组织蛋白的凝固坏死,对中枢神经系统也有抑制作用。因此装修人员一般会要求在新装修好的房子后,不宜马上入住,最好是在通风好的情况下敞窗放置一段时间,而这正是基于上述原因的考虑。
3.3 放射性污染
居室中的放射性污染主要来源于大理石、石英石、地面砖和墙体材料,它们不同程度的存在着放射性的物质。放射性物质在衰变的过程中会产生氡,吸入后会使细胞发生异变,让人的免疫力降低,同时会破坏人的呼吸系统,氡还会影响人的神经系统,使人精神不振,昏昏欲睡,如果长期吸入会导致肺癌、支气管癌和鼻咽癌。所以我们在购买这类产品的时候最好经过检测再进行购买,装修好以后需要经常通风或者选择一些空气净化装置,种植一些净化污染物的植物也是有必要的。
4 总结
简言之,我们要清楚的认识到,化学也是和民生切实相关的大事,化学污染的改善与社会的生命财产安全息息相关。我们在学习化学的过程中,特别是在进行化学实验的操作中,要注意防止化学材料的滥用,从自己的身边做起,以此促进化学污染问题的改善。
参考文献:
[1] 刘晓燕.环境化学教学改革探析[J].科技展望,2016(31).
[2] 李代朋.化学污染:美丽世界的致命杀手[N].中国社会报,2005-03-31 (004).
[3] 陈小红.化学污染与食品安全[J].内蒙古科技与经济,2011(15).
[4] 郭子儒.室内化学污染及防治途径分析[J].发展,2011(03).
篇2
[关键词]无机化学;自学能力;教材难度;衔接
高等教育的一个主要目标就是培养学生自学能力与学习兴趣,具备较高自学能力的大学毕业生才能更好地适应快速发展的社会,才能适应未来不同岗位要求。无机化学是医药院校的基础科目,特别临床、药剂、检验专业,是基础中的基础,无机化学学得好坏直接影响专业课知识掌握,作为大学化学老师更感到有责任和义务实践好化学教学任务。为了今后能够更好胜任无机化学教学工作,也为高素质的大学生培养坚实基础,不断总结教学体会和教学方法,笔者谈谈三方面。
1重视与中学化学的衔接
作为进入医学院校的大学生,尽管有了学学化学的基本素质,但高中阶段各地的教学水平存在很大差异,学生基础不同,对大学生的教学方法也有不同的适应能力。要想让学生都有很好的学习效果,必须重视大学无机化学知识内容与中学化学知识的衔接。药学专业、检验专业、临床专业、护理专业的学生中学化学基础不相同,那么完全用常规的无机化学课程的讲授方法学生未必能够完全接受,这就要教师针对不同专业和不同基础的学生,制定不同的教学大纲、教学内容和教学目标,充分结合实际使每位学生都能从教师的讲授中获得有用的化学知识。同时还要重视教法的衔接,因中学化学的知识点是零散的,缺乏系统性和理论性,学法单一,习惯于记忆,缺乏知识链的延伸和扩散训练,缺乏抽象思维和逻辑思维的训练,因此要重视学生的基础知识和及基本学习方法,要经常讲授化学学科在日常生活、医药卫生和高科技领域等方面的基础性、实用性和关键,从而激发学习无机化学的兴趣和学好化学的社会责任感,不断强化对化学知识的感性认识,激发其创造性思维,使学生感到无机化学重要并不难学。
2用各种方法手段化解教材难度
随着学科的发展和知识的丰富,无机化学的教学内容越来越多,其中原子、分子等结构方面内容最为抽象,不少学生学起来很吃力,作为教师应想方设法化解难度,可借助生活中宏观的例子帮助学生理解抽象的概念、规则等。例如,讲解“电子云”概念,笔者借助蜜蜂采蜜时的运动状况。花朵好比原子核,蜜蜂好比电子采蜜时蜜蜂并无固定轨道,时而飞到左边时而飞到右边、上下边,电子在核外运动时,电子也没有固定轨道,并且电子轻又小,速度又快,原子核花朵就象笼罩着一团云雾,这云雾是电子云,通过宏观喻微观的讲解,变得容易理解接受。又如讲解原子结构、原子轨道、杂化轨道、化学键的形成等,笔者借助多媒体,以三维多媒体课件逼真模拟杂化形成全过程,利用课件的图、形、声特点,课堂教学变得形象生动,降低了教材难度,实现易懂易记,实现课本内容大部分都能课堂消化,增强学生学好无机化学的信心。
3重视培养学生的自学能力
无机化学的教学内容多,知识点密集且理论性强,我校的药学专业,所用教材为哈尔滨医科大学徐春祥主编,高等教育出版社出版的无机化学第二版,440多页,教学时间才50多节,在如此短时间内学完全部内容,显然是很费力的,因此培养学生的自学能力是迫切重要的一项内容,怎样更好更快培养学生自学能力,笔者谈谈四点看法。第一,为学生提供相关的参考书和资料,使学生开始学习主要依靠自己的力量来完成好学习任务,无疑可帮助学生自学能力,增强学生的知识面。第二,在课堂教学中提出与其专业相关的问题进行课堂讨论,在课堂上师生之间进行交流对话、讨论,培养学生发现问题、思考问题、解决问题的能力。鼓励学生不拘泥于书本,不迷信权威,不墨守成规,尽量减少限制。如不对某些问题设定标准答案,大胆探索,积极提出自己的新观点、新思想。第三,利用好实验课教学环节,安排一些设计性实验。设计性实验就是由老师提出实验目的,给出实验题目和实验条件,提出实验要求,由学生确定实验方案加以实施。由于方案靠学生确定,必然促使学生积极思考,查找资料,形成实验方案,形成自主学习能力;并且做起实验来也非常认真,对实验中出现的问题会积极思考、互相讨论、互相交流从而达到实验目的和效果。第四,设置课外思考题和强化学习过程考核来培养自学能力。在教学过程中,布置一些发散性的思考题,让学生利用课余时间查阅资料和参考书,这些思考题可以是基本理论问题的衍生,或是新知识、新成果以及学科研究前沿热点问题;也可针对每个实验特点,设置三到五个思考题,内容涉及到实验现象和实验结果的解释、实验数据分析处理。通过实验现象和结果的分析讨论,引导学生积极思考,培养学生独立分析问题的能力和创新意识,提高自主学习能力。第五,利用好考试考核功能。我们采取的考试模式是:作业和课外思考问答占10%,阶段性小测验占20%,期末考试占70%,由于平时思考问答、提问纳入考核成绩,促使学生更重视对待作业思考题,实现不断积累、不断加深理解,实现不断提高自主学习能力。
4结束语
无机化学的教学是一个复杂工程,教师要有满腔的热情和强烈的责任心,不断提高自身的专业素养和学识水平,不断提高和完善自己的教学能力。课前做足准备工作,授课时采用灵活多样的教学手段,注意教学内容的衔接,尽力化解教材难度,深入浅出,注重培养学生的自学能力和独立思考能力,为培养高素质人才做出自己的贡献。
参考文献
[1]董斌,吕仁庆,曹作刚.高校大一化学的教学体会[J].广东化工,2010,37(3):238-239.
[2]寿才明.化学实验教学与创新能力的培养[J]化学教育,2003,6:22-27.
[3]李明雪,方颜,张斌,等.化学工程与工艺专业”无机化学”课教学内容及方法的改革与实践[J].广东化工,2015,42(13):275-276.
篇3
无机化学实验是化学专业学生进入大学校门的主要专业课,是一门研究型的实验学科,而实验课程在无机化学课程中占有举足轻重的地位,在锻炼学生的分析解决问题、动手操作能力以及创新型思维等同样有着非常重要的影响.
部分实验所用的试剂或者药品消耗比较大或者毒性较强,例如:四氯化碳、溴水、氯水、重金属、氰化物等,另外,实验过程中,有些排放物也具有毒性,例如: 二氧化氮、硫化氢、重金属盐等物质.所以,既要保证学生们能通过实验掌握所学的知识,还要尽量控制实验所用有害有毒物质的用量,增加学生对试剂药品的回收率,实现实验绿色化.下文主要就几个方面对其进行阐述.
(1)“绿色化学”的核心
绿色化学也可以称之为清洁化学.通常所指用化学的原理和技术降低甚至消除对地球环境,人类生存和健康,自然生态等有害有毒的试剂药品的使用,同时,更要控制在生产过程中产生的有害有毒的产品、副产物和废物.绿色化学的核心为5R原则和原子经济性.5R原则是指减少用量(Re-duction),循环利用(Reuse),收回 (Recycling),可再生(Regeneration),禁用(Rejection).原子经济性指的是在生产中,将反应物的原子通通转化为预期的最终产物.因此,根据绿色化学的要求,无机化学实验应当采用创新的思想和技术.
(2)实验教学教材的革新
现如今,无机化学实验所采用的教材中实验多为一些传统的实验,部分实验对于生态环境的危害比较大.因此,为了实现绿色实验,迫切需要更新我们目前多使用的实验教材.使其实验范围尽量围绕着无机化学的基本原理、基本操作,减少对于生态环境的污染和危害.另外,老师在教授学生的过程中,需要培养学生们的环保绿色的思想,知道学生们操作的科学性,鼓励每一位学生改善实验方法和步骤,并坚决执行试剂“减少污染、循环利用”的原则.教材对于老师和学生都有着非常大的指导和影响作用,教材的绿色化对于扩展学生的思维,树立绿色的观念,培养学生们科学操作的习惯都具有重要的意义.
(3) 革新传统的实验理念
革新传统的实验理念,从实验源头杜绝污染,在遵守绿色化学的前提下,依据实验目的和内容,在同样可以达到教育教学效果的前提下,尽可能的用无毒和低毒的替代品代替有害有毒的化学药品.最好的效果是既保留了传统实验的精华,而且可以减少实验废弃物在生态环境中所造成的污染,实现无机化学实验的绿色化.
(4)积极倡导微型化学实验,坚决实施半微量化操作
上世纪八十年代,美国环保局倡导提出微型化学实验,用尽可能少的化学药品和试剂进行反应,仍能够获得准确并且明显的实验现象和实验结果的新型实验方法.这种新型的试验方法的特点就是能够很大程度上的缩小化学药品或试剂的使用量,能够缩短反应的时间,降低对生态环境所造成的污染,这些均符合无机化学实验绿色化的要求.因此,在高校中的无机化学实验课程中,我们应该积极倡导微型化学实验,这种做法不仅仅从源头上控制了对于生态环境的污染,还能很大程度上节省实验时间和空间,并且,因为用量的减小,对学生们操作准确性的要求也随之提升.但是,将常规的实验设备换成微型的实验设备,其费用相当昂贵,并且随着用量的减小,难度的增大,使得微型化学实验的推行遇到了不小的阻力.
(5)采用微机辅助教学的模式
从上世纪开始,多媒体在不同的领域开始大范围的应用,特别在教育教学领域,对提高教学质量有很大的作用.同样,在无机化学实验课程中,我们也可以使用多媒体的教学模式辅助学生们学习.另外,使用微机进行模拟实验,可以在不使用仪器或者试剂药品的情况下使得学生们对于实验操作流程或者实验现象有比较深的认识和学习,培养出学生对于无机化学实验课程的浓厚兴趣.在教学过程中,我们可以采用多媒体进行实验演示,这些做法都对实现无机化学实验绿色化有着不可低估的作用.但是,采用微机辅助教学的模式也有着自身的不足之处,那就是可能会导致学生们的动手能力下降,因此,在试剂运用的过程中,必须进行合理适当的运用.
(6)回收利用实验产物
篇4
论文摘要:无机化学是中医药学校中药、中医、药学等相关专业的一门重要的专业基础课,无机化学的教学在中医药学校的整个教学工作中占有举足轻重的地位。学校应根据学生生源状况、职业发展的需要,从教学内容、教育观念、教学方法等几个方面对无机化学教学进行改革,从而培养出适应社会需要的中医药高素质人才。
无机化学是中医药学校中药、中医、药学等相关专业的一门重要的专业基础课,它不仅为后续有机化学、分析化学、物理化学、中药化学等相关课程奠定基础,提供必备的思维方法和综合运用能力,还肩负着使学生尽快适应中医药学校的教育模式和学习方法的重要任务。因此无机化学的教学在中医药学校的整个教学中占有举足轻重的地位,对于学校培养适用型人才,由应试教育向素质教育转化起到非常重要的作用。
一、目前中医药学校无机化学教学的现状与存在问题
(一)对学生的分析
目前,我国中医药学校的生源主要是升学无望的初、高中毕业生,且录取时几乎没有分数线。在这些学生中,许多人对化学不感兴趣,基础差、学习目的不明确且学习方法不当,造成有些学生是想学学不会;而有些学生是根本不想学,认为上中职学校毕业后用不到化学,学不学化学无所谓,于是中职学校的化学教学中出现了“教”与“学”不适应的问题,已没有那种“我要学”的现象,使化学教学难上加难。
(二)对教材的分析
目前,大多数中医药学校的无机化学教学内容与学生实际需要不适应,内容繁多、抽象、枯燥、乏味,专业性过强,涉及的化学结构式、反应过程复杂,学生难以理解。且课程安排衔接不当,与专业课内容脱节,这与满足教育转轨的需要、适应学生就业的需求有较大的差距,无法满足学生学以致用、举一反三的实际需求 。
(三)对教师及教法的分析
由于教材的权威性,专业知识的严密性,使教师教学受到制约,对枯燥难记的概念、化学反应必须按教材讲授,以保证化学知识的科学性、规范性和完整性,限制了教师的课堂发挥。化学教学缺乏直观的教学用具,传统教学方法难以动态表述化学结构的变化特点和化学反应过程,而运用多媒体教学时,教师制作课件存在困难,时间不够、水平受限,制作的课件达不到应有的效果。
(四)对无机化学在中医药学校中的地位分析
中医药学校是以一定的专业教育为基础的,这种中等职业教育的特性决定了学生在校期间,专业知识和技能训练是学习的主旋律。为了抓住专业技能这根中职教育的生命线,中职学校在课程设置和平时的教育教学活动中都非常突出“专业课”的地位,人为地使得“专业技能”与“文化基础”之间失去平衡,不重视对学生进行基础文化素质的培养,使化学课缺乏分量,得不到学生重视。
二、中医药学校无机化学教学的改革策略
(一)结合实际调整教学内容,构建适合中医药学校学生发展的教学内容。
中医药学校要根据生源状况、职业发展需要对教学内容进行适当调整。教学内容要注重遵循专业培养目标,淡化化学学科的独立完整性和系统性意识,尽量与本专业其他课程之间紧密联系、互相呼应,既要避免不必要的重复,又要防止重要内容的疏漏;严格把握教材内容的深度、广度和侧重点,突出应用型、技能型教育内容;避免理论与实际脱节、教育与实践脱节、人才培养与社会需求脱节的倾向;注重将中医药领域近年成熟的新理论,以及普遍推广的新知识、新技术、新成果,根据需要吸收到教材中来,体现新的时代风貌。
(二)摆正“专业课”与“化学课”之间的关系。
中职教育要根据学生实际情况来改革、完善化学课教学,提高对化学课教学的认识。化学课教学不仅关系到培养一技之长的“技能型”人才,还关系到培养一专多能的“复合型”人才;不仅关系到学生成为技巧型、应用型人才从而解决就业问题,更关系到学生潜能开发、终身发展的问题。因此,要将化学的教学安排放入整个人才培养方案和整体课程结构中,使化学课真正体现其学科价值。
(三)更新教育观念、改变教学方式,提高学生学习兴趣和学习能力。
无机化学的特点是知识繁杂,有人戏称无机化学为“无理化学”。如果教师不注意更新教育观念、调整教学方式,一本教材、一支粉笔、面无表情地教,那么学生也只会死气沉沉,按部就班,心不在焉地学。在无机化学的整个教学中,教师应立足改革,更新观念,树立教师教是为了学生学的思想。。根据中医药学校的特色、学生的实际情况、听课状态、学习方式,及时调整教学内容,改变教学方法。教师可采取提问、讨论、多媒体教学等方式活跃课堂气氛;采用贴近生活、通俗易懂、趣味性强的实例提高学生学习兴趣;教师还应创造机会让学生发问,加强课堂教学的双向交流,做到教学相长,师生互动。另外,教师还应加强学生的能力培养,教会学生如何学习,教会学生学习的方法,培养学生自学能力和终身学习能力,以适应现代社会不断发展的需要。
(四)多媒体教学方法与传统方法相结合,提高教学质量。
运用现代教育技术、多媒体课件进行教学,由于具有文字、图像、动画、声音、视频,可以刺激学生感观系统,调动学生学习积极性和主动性,并能展示传统教学难以描述的动态变化过程或微观结构。例如:在教授原子的构成、电子云、电子得失、晶体的微观结构时,借助多媒体变小为大,变静为动,把微观粒子扩大为宏观的示意图像,用动画的形式给学生以生动的启示,形象直观,受到较好的教学效果。但是,也不能夸大多媒体的作用,在传统教学模式中,教师凭借嘴、粉笔、黑板,灵活地把握教学进度、充满强烈的感彩、及时的反馈与亲切的交流,这是计算机所不能完全替代的。可见,多媒体教学方法与传统教学方法两者各有所长、相互完善。教学中应相互结合、相得益彰,才能提高教学质量。
总之,中医药学校无机化学的教学改革,应适合学生的特点,突出中医药学校的特色,更新教育观念,改变教学方式,现代教学手段与传统教法相结合,才能培养出适应社会需要的中医药高素质人才。
参考文献
1刘知新主编 《化学教学论》 高等教育出版社 1990.4.
2铁步荣等主编《无机化学》北京中医药出版社2006.6.
3中国教育科学探索2005(6).
4伍棠棣等主编《心理学》,人民教育出版社2003年第3版.
作者简介
姓名:裴存芝(1967.01.20)
性别:女
学历:本科
篇5
关键词:无机化学;研究性学习;创新能力
无机化学是研究无机物质组成、结构、性质和变化规律的科学,是化学专业的一门非常重要的课程。在化学科学形成和发展的过程中,无机化学处于基础和母体的地位,随着学科融合与交叉,在此基础上还衍生出了配合物化学、生物无机化学、无机材料化学等多个分支和学科。学好无机化学课程将为化学相关课程的学习奠定扎实的基础[1,2]。传统的教育体系中,多采用灌输式教学模式,重结果、轻过程;重考试、轻能力。2011年教育部和财政部下发了“高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见”,意见提出高等教育的根本任务是培养人才,提升人才培养水平必须要注重整体推进,始终坚持育人为本,各级政府和高等学校要把教育资源配置、学校工作着力点集中到强化教学环节、提高教育质量上来[3]。因此,传统的教学模式不能满足培养优秀人才的教学目标。研究性学习,是一种新的教学方式。它是指学生在教师的帮助、指导下,从自然现象、社会现象和自我生活中自主发现问题、探究问题,并在观察问题、研究问题、尝试解决问题的过程中获取知识、掌握方法、提高能力的一种学习活动。随着世界各国教育改革步伐的加快,研究性学习受到各国教育理论界和实践工作者的重视,成为世界教育界研究的热点问题[4,5]。南京师范大学无机化学教学团队一直致力于课程教学方法、教学模式的研究与改革[6,7],至今已经进行了十余年的探索,近年来在研究性学习应用于无机化学的教学实践中有一些心得体会。
1研究性学习的意义
1.1改变教师传统的教学观念传统的教学中,教师教什么,学生学什么;教师教多少,学生学多少;教师处于主动地位,学生被动接受知识;教师注重专业水平的提升和课堂教学技能的培养,以及学生考试的成绩,忽视学生的兴趣、创造性及能力的培养。研究性学习提倡教师从关注“怎么教”、“教什么”到关注学生“怎么学”、“学什么”,让学生主动参与、发现、探究知识,在研究中掌握知识,获得能力,培养创新意识和创新精神。研究性学习还促使教师自己不断学习、不断总结,关注学科前沿,接受新知识和新方法,并渗透到课堂中,及时更新、丰富教学内容。在研究性学习中,教师要成为知识建构的促进者,教学方式的探索者,学生成长的引领者,新型师生关系的建设者。1.2引导学生对知识的自主建构每个学生都有表现自己独立学习能力的欲望,研究性学习就是要培养学生自主学习、主动学习,完成对知识的自主建构,提高课堂效率。教师应该努力调整和协调各方面关系,帮助学生构建良好的自主学习平台,树立学习信心、培养学习兴趣、提供学习条件、创设问题情境、教授学习方法。自主构建知识可包含发现问题、查阅文献、团结协作、找寻方法、解决问题等环节。自主构建知识有利于发挥学生主体性和主动性,有利于学生由被动学习向主动学习转变,激发学生兴趣,促进学习积极性,增强相互协作能力,提高学习效率,训练坚韧的意志,培养科学探索精神。1.3培养学生解决问题的能力和勇于探索的精神本科教育是高等教育的基础和重要阶段,对本科教学的重视有利于提高人才培养水平,促进学科发展、提升学校科研能力,推进高等教育的改革。在本科教学中开展研究性学习也是响应高等教育改革的号召,要求学生不拘泥于书本、不依赖于教师,鼓励学生充分发挥自己的主观能动性,独立思考、大胆探索、勇于发现、积极体验。通过研究中的学习,学生学会查询资料、收集信息、分析问题、做出判断,最终解决问题。在研究性学习中,学生也将孕育创新精神,发展思维能力,培养良好的个性品质。
2无机化学教学中研究性学习的开展
近年来,南京师范大学无机化学教学团队通过实验教学、案例教学和体验教学等方式进行了研究性学习的渗透与开展。2.1实验教学——透过现象看本质无机化学的研究对象涵盖了整个元素周期表中的所有元素,涉及的物质结构类型多,化学键型复杂,化学反应多样。尽管在很多高校无机化学的理论与实验属于两门课程,但两者不能脱节。以碱金属性质为例,笔者设计了“钠与不同水的反应”的研究课题,问题看似简单,但实验中学生发现金属钠分别和水、干燥的冰、湿润的冰发生反应时,反应现象完全不同:钠在水中迅速融成小球发生剧烈反应;在干燥的冰上开始不反应,后来融化和爆炸;在湿润的冰上迅速融化和爆炸。可以看出,活泼金属和水的反应背后还蕴含了很多无机化学的理论知识,结合书本内容与文献资料,学生从晶体结构、主副反应、热力学过程、动力学参数等方面对反应现象进行了解释,透过实验现象研究了不同条件下反应的本质,并完成了一份完整的研究报告。该方法的主要内容特点为:结合无机元素化学内容,进行元素性质的研究;根据实验现象看出化学变化的本质,进一步理解无机化学理论知识。可以说该方法是理论与实践的结合,现象与本质的统一。2.2案例教学——纵观化学发展与进步化学的历史渊源古老,从人类生活在地球上开始,大自然的许多化学现象,如森林失火、动植物腐烂、空气和水等对物质的侵蚀就不断刺激着人类的感官,在人类与自然相处和斗争的过程中,包括化学在内的自然科学开始萌芽。可以说在化学发展的历史中,每一次重大或微小的发现都是人类在研究性学习的过程。因此通过人类认识化学的案例教学,既能传授化学知识,又让学生看到对化学的了解与认识并不是一蹴而就或一帆风顺的,而是在前人的经验与研究者的不断探索与发现中产生的。以配位化学理论的建立为例[8],1798年法国化学家Tassaert将亚钴盐放在氯化铵和氨水溶液中得到橘黄色的盐,其结构被认为是CoCl3∙6NH3。这个新化合物的发现对经典化合价理论提出了尖锐的挑战,化合价已经饱和的分子CoCl3和NH3为什么还能生成稳定的化合物?人们做了很多实验,发现该化合物中测不出三价钴和氨分子的存在,按照经典化合价概念和链式理论都不能得到与实验事实相符的结构。在近100年后的1893年,年仅26岁的瑞士年轻学者Werner发现往该物质中加入硝酸银能沉淀出3个氯离子,再根据此类化合物的结构分析、电导研究等,进一步提出了具有革命意义的配位理论,奠定了现代配位化学的基础,也因此获得了诺贝尔化学奖。纵观化学发展历史,从氧气的认识、周期律的发现,到飞秒光谱学、超分辨率荧光显微技术的发展,无一不渗透着化学工作者不断研究、发现与总结的过程。通过真实的案例,学生可以了解化学发展的重要阶段,了解化学家为了认识新事物并掌握原理和本质做出的巨大贡献,学习化学家研究问题的思路与方法。该方法的主要内容特点为:研究人类认识自然的过程,学习科学家探索化学世界的方法。2.3体验教学——让学生走上讲台选择适当的课题让学生走上讲台参与教学是引导学生自主构建知识、提高学生积极主动性的一个好方法。课题可以来源于跟无机化学密切相关的热点问题和生活中的无机化学问题,如酸碱平衡与人体健康、生命元素及生物功能的关系,电池的种类与废电池的危害,废水中重金属离子的去除等。教学流程为任务分配−组建小组−分组准备−课堂汇报−教师点评。教师会对每个课题进行初步介绍与指导,学生明确目标后分工协作、积极讨论,用研究性学习方式进行课题研究。得出结论后,由各组指派同学走上讲台,用演示文稿、小实验或演讲的形式进行汇报,教师和同学可对该课题进行提问或点评。该活动充分体现了主体性、创造性、开放性、合作性和互动性的特点,学生不仅主动构建了无机化学知识,更在活动中锻炼了能力,体现了价值。该方法的主要内容特点为:改变传统教师讲、学生听的教学模式,让学生成为教学的主动参与者,结合生活中的化学研究化学在生活中的应用。
3实施效果
笔者自2013年起在无机化学教学中开展了研究性学习的尝试,从课堂表现、课后作业、学生问卷调查中逐步总结经验,改进教学方法,优化评价模式,学生总评成绩的考核标准如表1所示。在百分制的总评成绩中,有80%的成绩参考了传统评价标准与模式(平时作业、期中测试、期末测试),20%的成绩来源于研究性学习开展的各个环节(课题开展、研究报告、团队合作)。为了考查研究性学习开展的实验组班级在期末考试中的表现,笔者将2013-2014级化学专业学生的无机化学考试成绩进行了比较(表2),可以看出实验组班级平均分明显优于未开展研究性学习的对照组班级平均分。由此可见,无机化学教学中研究性学习方式的引入不仅增强了学生的实践与创新能力,同时对理论知识的学习也起到了较好的促进作用。因此,该方法在无机化学及相关学科的教学中可以借鉴并值得推广。
4结语
研究性学习可以不局限于某个课题和内容,不局限于某种形式,它是建立在师生双方转变教学理念基础上的一种主动的、开放的、多元的学习方式。实践表明,无机化学教学中研究性学习的尝试极大地激发了师生的共同学习兴趣,促进了学生在课堂内外的独立思考和相互协作,加深了师生之间的互动与情感,培养了学生解决问题的能力和勇于探索的精神,大大提高了教学效果。在全面推进素质教育、培养新型创新性人才的发展道路上,研究性学习必将会有更加广阔的发展空间。
参考文献
[1]大连理工大学无机化学教研室.无机化学.北京:高等教育出版社,2001.
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[7]杨静,黄晓华,吴勇,方敏.高等理科教育,2013,No.5,79.
篇6
关键词 元素无机化学;元素周期律;元素电势图
中图分类号:G642.4 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2015)22-0102-03
A Few Lines in Studying Elemental Part of Inorganic Chemistry//
YANG Guang
Abstract This article shows you several lines you must have in studying the elemental part of inorganic chemistry: understand and apply the periodicity of element properly; learn to use Properties are Decided by Structures; use element potential diagram correctly; make clear knowledge framework of each unit.
Key words elemental part of inorganic chemistry; periodicity of element; element potential diagram
1 前言
化学是一门中心学科,已经渗透到社会发展的各大领域,如能源、材料、医药、农业、环境、信息、生命、交通以及公安系统等,在人们的日常生活占据越来越重要的地位[1]。基于化学学科的重要性,很多高校在全校范围内开设了与化学相关的基础课、公共选修课等提高学生对化学基础知识的认识、理解,提高学生的化学基本素质,增强化学安全意识。
无机化学是四大基础化学的重要分支,它是研究无机物的组成、结构、性质和变化规律的一门学科。其中元素无机化学是无机化学的重要组成部分,其内容涉及元素周期表中所有元素单质(放射性元素除外)及其化合物的存在、物理性质、化学性质、制备以及用途,是化学从事者以及爱好者必须学习和掌握的重要内容之一。然而这部分内容庞杂,头绪繁多,掌握起来难度较大。
针对这个问题,国内很多学者对元素无机化学的教学方法进行了很多的探索和改革,对无机化学爱好者起到很好的指导作用,而涉及元素无机化学学习方法的研究却较少[2-3]。作为一名长期从事无机化学学习和研究的爱好者,笔者在学习和研究元素无机化学的过程中,总结了几条贯穿于元素无机化学整个课程的主线。掌握和运用好这几条主线,会大大促进初学者对元素无机化学内容的学习和掌握,特和大家分享。
2 学好元素无机化学必须抓住的几条主线
掌握并熟练运用元素周期律 元素周期表是俄国科学家门捷列夫对科学发展的重大贡献,是近代化学发展史上一座光辉夺目的里程碑。元素周期表蕴涵着丰富和深刻的内涵,对整个化学和自然科学的发展都具有非常普遍的指导意义[4]。
元素周期律是元素周期表的一个直观表现,它的基本内容是:随核内质子数递增,核外电子呈现周期性排布,元素性质呈现周期性递变。元素的基本性质主要包括原子半径、(第一)电离能、(第一)电子亲和能和电负性四部分内容,它们在周期表中的递变规律如表1所示[5]。掌握好这四个基本性质在元素周期表中的递变规律,有助于更好地学习、理解和掌握同族、同周期单质或化合物性质的递变规律。
其中,原子半径的周期性是四个基本性质变化规律中最基本和最重要的。结合核电荷数、原子的电子层结构等因素,原子半径的周期性决定着其他三个基本性质在周期表中的变化规律。从表1不难看出,(第一)电离能、(第一)电子亲和能、电负性在周期表中的变化规律与原子半径恰恰相反。
掌握了上述四个基本性质的周期性,可以很轻松地理解、掌握元素周期表中很有规律的一些内容,并同时学会举一反三,起到事半功倍的学习效果。例如,含氧酸酸性强弱取决于酸分子中质子转移倾向的强弱:
R-O-H+H2ORO-+H3O+
质子的转移倾向越大,含氧酸的酸性越强,反之越弱。那么,质子转移的程度又取决于什么因素呢?质子转移的难易主要取决于与氧相连的R(即含氧酸中心原子)吸引羟基氧原子的电子的能力。具体来讲,主要取决于R的三方面因素:半径、电负性和氧化数。很明显,R的半径越小、电负性越大、氧化数越高,R吸引氧原子上电子的能力就越强,含氧酸的酸性就越强。因此,只要掌握了原子半径、电负性在周期表中的变化规律,非金属含氧酸酸性在周期表中的变化规律就很容易理解和掌握了。
要深刻理解和熟练运用“结构决定性质”的科学思想 “结构决定性质”是化学学科的重要科学思想。深刻理解和掌握这个思想在元素无机化学中的运用,对促进此部分内容学习具有非常重要的意义。结构可以理解为两层含义。
第一层含义:“结构”代表的原子结构,即核外电子的排布。如s区金属,它的价层电子组态为ns1-2,因此,s区元素很容易失去一个或两个电子,达到8电子稳定结构,也就是s区金属表现出非常强的金属性,在形成化合物时,主要以离子键为主。而ds区元素的价层电子组态为(n-1)d10ns1-2,虽然它们的最外层电子数与s区金属相同,但是次外层却是18电子构型;由于18电子构型对核的屏蔽效应较小,使得原子核对最外层电子的吸引力增强,因此,ds区金属较s区金属的金属性要弱得多。同时,具有18电子构型的金属离子具有很强的极化力和变形性,因此,ds区金属很容易形成共价化合物。
再如稀有气体由于具有8电子稳定结构,因此它们很难发生化学反应而生成具有化学键的物质。直到1962年,英国科学家巴特列敏锐地观察到PtF6和Xe的第一电离能大小接近,一个史无前例的尝试打破了稀有气体完全惰性的神话。此后,很多氙的化合物被合成出来。对于这一新生事物,初学者乍掌握起来觉得很难,无法从众多的反应方程式中把握住氙化合物的总体反应特征。利用“结构决定性质”的科学思想,就会发现这类化合物表现出强氧化性。为什么呢?当稳定的8电子构型被打破,它们力求恢复到原来的稳定结构,因此,氙的化合物均表现出非常强的氧化性,且还原产物多数为单质。
第二层含义:“结构”为分子中原子在空间的排布,即分子结构。同时,还必须考虑分子其他特殊结构,如孤对电子、大∏键等对物质性质的影响。以NH3为例来说明“结构”是如何决定性质的,如表2所示。
理解了上述两层结构的含义,结合键长、键角、键的极性、分子间作用力、电负性、原子半径等因素,很多问题均可迎刃而解(表3)[7-8]。
正确运用元素电势图 发生氧化还原反应是元素单质与化合物化学性质的重要表现之一。最高氧化态化合物可具有氧化性,最低氧化态化合物可具有还原性,中间价态化合物既可具有氧化性,也可具有还原性。除此之外,还需要掌握以下两点内容。
第一,通过电极电势的大小,会判断氧化性物质、还原性物质氧化还原能力的强弱。电极电势越大,氧化性物质的氧化能力越大,还原性物质的还原能力越小,反之亦然。
第二,氧化还原反应的方向是最强的氧化剂与最强的还原剂发生反应,生成两对电极中另外两个物种。
什么是元素电势图呢?如果一种元素具有多种氧化态,将这些氧化态按照由高到低的顺序排列,两物种间以“―”相连,并且在线上方标出相邻两物种组成电对的电极电势值,这种图被称为元素电势图。利用元素电势图可以判断元素的氧化还原特性,判断歧化反应的发生。
1)判断歧化反应的发生:以酸性介质中Cu元素电势图为例来说明。
由φθ(Cu+/Cu)=0.521 V和φθ(Cu2+/Cu+)=0.153 V可知,最强的氧化剂和还原剂均为Cu+,所以会有以下反应:
2Cu+Cu2++Cu
即在酸性条件下,Cu+会发生歧化反应。即对某一物种,如果φθ右>φθ左,则该物种会发生歧化反应,生成两端的物种。这样就很容易记忆并理解Cu2O与H2SO4的化学反应方程式了。
2)利用元素电势图,判断元素的氧化还原特性。以酸性介质中Fe元素的元素电势图为例来说明(表4所示为铁的化学反应类型)。
φθA Fe3+――Fe2+――Fe
当然了,电极电势和元素电势图仅能反映出某元素物种进行氧化还原反应的特性。其他类型的化学反应,应具体情况具体对待。
清楚把握各章节的知识结构 元素无机化学知识点零散,系统性差。因此,把握好每章的知识结果对于从总体上把握本学科知识具有非常重要的意义。
纵观本课程各章节,会发现每章节的大致知识结构如图1所示。每章基本上均以本族的通性开始,介绍该族化合物在自然界中的存在、元素的一些性质和元素电势图。在分析该族元素原子结构的基础上,得出该族化合物的成键特征,每个成键特征会对应某一类具体物质(单质和化合物)。随后,本章会针对这些单质或化合物的存在、制备、性质(物理性质、化学性质)和用途等几方面逐渐展开介绍。
3 结语
总之,一个好的学习方法犹如大海灯塔,它能指引学生在知识的海洋中遨游。学好元素无机化学,应该在总体把握每章知识框架的基础上,熟练掌握并运用好元素周期律、元素电势图这两个基本工具,深刻理解结构决定性质这一重要科学思想,这必将促进对元素无机化学的学习和掌握,有助于进一步攀登知识高峰。■
参考文献
[1]陈平初,李武客,詹正坤.社会化学简明教程[M].北京:高等教育出版社,2004.
[2]王振民.怎样学好无机化学的元素部分[J].化学教育,
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[4]王彦广.化学与人类文明[M].杭州:浙江大学出版社,
篇7
关键词:无机化学;实验;学生能力
开设无机化学实验课,是培养学生基本的知识技能和科学素养的重要手段,也是培养学生实际的动手能力和创新能力的依据。对于无机化学实验课的开设,是要将以往学过的所有理论知识和相关的实践内容进行结合的体现,这也是重要的化学专业课程,是化学专业学生必须掌握的实验课。无机化学能使学生对化学知识能清晰的掌握,并且能够有良好的实践本领。
1 提高学生做实验的兴趣
无机化学实验课本身有一种特殊性,具有较强的操作性。很多学生都会认为实验根本没有用,也不重要,只要对理论知识掌握好就可以了,这就产生了在无机化学实验课上学生随意性大,做实验不认真,与同学打闹的现象出现,影响了实验课的教学效果。再就是学生在实验之前也不做好预习准备,在实验的时候跟不上教师的操作步骤,也就对实验课没有了兴趣,但是在考试的时候,才发现考试的内容都学过,只是在自己操作的时候没有记住操作的流程和具体步骤,不能得出正确的实验答案,长久下来,整个实验课的教学效率也跟着下降,不能正常进行实验教学。面对这些情况,教师就应该想办法去解决,引导学生对实验课有正确的理解和认识,从而对这门课有所重视,并能主动学习实验,提高了实验的成功率,对实验课的兴趣也就有了提高。
2 对无机化学实验内容合理安排
实际的实验课教学过程中,教师应该先选择简单的实验进行教学,再对有难度的实验教学,能让学生在思维由一个转换的过渡期。先做简单的实验,学生的实验成功率比较高,自信心也就有所增强,等到面对难度大的实验时,不至于产生打怵的心理,更能够从容面对,进行钻研实验。教师在操作步骤的教学时,一定要合理安排好讲授的顺序,把基础的实验程序先传授给学生,在基础的实验时操作就会特别轻松,然后在面对复杂的操作程序上也会相对轻松一些。基础的操作都完全掌握之后,教师可以适当的对实验内容进行变化,当然不要超过教学大纲的教学要求,这样能避免总是重复一个实验教学;适当的改变一下原理相似的元素实验,还能使实验更有说明性,也起到了衔接知识的作用。如在进行氧化铁的化学反应时,在做完一氧化碳还原氧化铁反应后,紧接着进行氧化铁的化学实验,让二者实验之间有个很好的衔接,也正好给学生进行很好的比较,观察在进行实验时,二者有何异同点,从而加深学生对氧化铁的印象,增强学生的综合实验能力和动手能力。
3 加强实验操作的演示
面对无机化学实验,学生几乎都表现出无从下手、不知所措的现象,完全不清楚要做什么,对实验的流程也模糊不清,实验课的教学效率特别低。面对这样的情况,教师在教学无机化学的具体实验时,应该先做一下模拟实验操作,对简单的操作步骤演示给学生看,然后再进行实际的实验,学生就可以根据之前的演示操作进行实验,不至于出现慌乱的情况,从而提高了无机化学实验课的效率。对于学生在实验中遇到困难时,教师应该指导学生对难点问题进行汇总,然后再根据这些那点归纳分类,对有代表性的难点做演练示范;这样可以帮助学生克服掉实验中遇到的每一个难题,也提升了学生在实验中的创新能力。教师在实验教学的时候利用鼓励性教学方式,鼓励学生在实验中进行创新,增加了实验课的教学效率,还能让学生能实验中获得乐趣;这样也就激发了学生对实验的兴趣,更愿意融入到实验中。
4 增强实验内容
在大学里进行无机化学实验课堂时,许多实验题材的进行大多是为证明化学理论知识,帮助学生更好的理解化学原理,从而真正掌握化学原理的来龙去脉,帮组学生理解化学知识,从而更加感受到化学的魅力。教师在进行这些验证性实验时,需要有个难易的梯度,保证让学生在实验操作时,用一些简单的实验内容来验证实验结果,让学生真正理解理论知识,从而更好的在实践中运用这些理论知识,解决实际生活中遇到的化学问题,增强化学实验的实用性。
5 课后及时反馈
实验报告是指导教师检查学生实验课效果情况的主要途径之一,也是反馈学生实验的直接依据。我们在指导学生写实验报告时,讲到:只有实验报告才能证明你做过这次实验,所以实验报告的写法和内容要与预习报告区分开,实验报告一定要准确清晰地记录实验数据和实验现象以及解释现象的有关方程式,在实验报告中不能出现类似"观察实验现象"的文字。课后批改实验报告时,最后根据学生出现的普遍问题及时加以汇总,及时根据实验报告反馈学生的学习情况和出现的问题,在下次上课前加以总结和纠正。这样,无机实验课后也有了教师学生双向交流沟通的有效途径。
6 创新实验考核的方法
实验技能的高与低很大程度上取决于学生在无机化学实验课堂上的学习效率,学生要想更好的步入社会,就需要有高超的实验技能,更需要具备创新精神和创新能力。因此培养创新能力和动手能力需要学生和教师共同努力,教师需要制定出符合实际情况的实验教案,具有一定的目的性对学生进行有针对性的创新能力培养,学生更需要主动积极的参与到无机化学实验课堂中来,学会独立自主的进行化学实验。然后教师根据学生完成的实验情况进行合理的评价和考核,在考核过程中,一定要建立合理的考核机制,通过民主的方式进行考核,多多听取学生的意见和建议,确保实验课堂的有效性,在给予学生合理的评价之后,教师多多进行鼓励,从而激发学生的兴趣,真正培养学生的创新能力和创造能力。
结束语
教师在无机化学实验课上,要通过实际的实验培养学生的动手操作能力,以及思维创新的能力,进行有科学依据的化学实验,从实验中教会学生领会到知识的重要性。在实验过程中,还要注重对学生的引导,让学生对实验课产生兴趣,并能通过实验去感受化学带给他们的乐趣;在操作程序上,要给学生做好示范演练,避免学生面对实验有一种盲目的表现。同时,还教师要在实验中添加创新性的因素,在实验成功基础上,让学生尝试更深程度的实验,激发学生的创新型思维。总之,要在无机化学实验课中,让学生能真正学到知识并运用知识,培养学生的综合能力素养,并推动实验课的教学效率。
参考文献
[1]曹利慧.浅析无机化学实验教学中学生创新能力培养[J].才智,2013(9).
篇8
关键词: 无机化学实验 教学改革 探索与实践
无机化学实验是大学化学化工专业及与化学相关专业的一门重要基础课。同时,它也是承接中学化学实验和大学化学实验的一门课程。近几年来,随着中学新编化学教材的使用,其实验课程也有很大的变动,对大学无机化学实验教学提出了新的课题。传统的无机化学实验主要为验证无机化学理论课所讲授内容,没有形成独立的系统的教学内容和教学目标,也没有体现出现代化学实验实践性、综合性和设计性的特点。但是,如何深化改革,如何在教学过程中主动学习、掌握并灵活运用无机化学理论知识和实验技能,仍然是摆在无机化学实验教师面前亟待解决的问题。我在多年无机化学实验教学实践中,针对无机化学实验教学目标、内容和模式做了一些初步的探索和实践,现对此加以阐述,主要为一些教学过程中的感悟和体会。
一、无机化学实验教学的内容设计
无机化学是研究碳氢化合物及其衍生物之外所有元素及其化合物的学科,所以无机化学实验所用的单质和化合物范围极其广泛,几乎包含了所有的元素[1]。传统无机化学实验只是对化学理论和元素性质进行了验证,实验教学内容缺乏联系和系统性,学生难以通过实验来突出教学的重点,寻找内在的规律并总结教学内容。例如,在化学平衡理论的实验中,包含有酸碱平衡、配位平衡、沉淀―溶解平衡和氧化―还原平衡的实验[2]。在原有的实验教学中,这几部分互相独立,缺乏联系,学生对化学平衡概念缺乏清晰、明了的理解。因此在化学平衡部分实验教学中,应抓住几类平衡的基本特征,平衡的移动和化学反应平衡常数之间存在怎样的联系和规律,并与实验现象结合起来,以达到实验教学的目的。在元素部分实验教学中,单独的各族元素实验验证单质和化合物性质之间的联系不大,学生对其性质的了解缺乏一个直观的概念,落入中学化学实验教学的套路。我们认为这部分的实验教学应与元素周期表联系起来,强调同族和同周期单质和化合物性质的递变规律。同时,根据无机化学实验的具体章节内容,可以加入一些生活化学和趣味化学的内容来提高学生实验的积极性。
二、无机化学实验教学过程的监控
实验前做好充分的预习工作是十分重要的,这不仅与实验内容有关,而且涉及实验室的安全问题,所以实验室应严格规定:预习不合格的学生不能做实验。同时,还要把预习成绩与考试成绩挂钩。实验前对实验预习内容进行提问,考查学生对实验原理,内容和步骤的理解情况。如果预习充分,在实验过程中就能做到心中有数,有条不紊地完成实验内容,并提高学生完成实验的独立性。无机化学实验所涉及的仪器和化学试剂较多,学生操作不规范,错误的现象也比较多,所以在实验中教师一定要注意学生实验的操作。因为无机化学实验是大学化学实验的第一门课程,如果一开始操作不规范并养成习惯,会导致在后续的实验课程中很难改正,甚至会影响到学生的继续深造和以后的工作,比如说一些大学四年级化学专业的同学仍不能正确使用滴定管并读数。所以教师要全程监控学生的实验过程,提醒实验中出现的问题并及时纠正,并对一些经常出现的共性错误采取集中讲解的办法来解决,特别是要强调无机化学实验室基础仪器的使用方法,例如,量筒、酸碱滴定管、分析天平、分液漏斗、离心机等仪器的使用。此外,教师还要指导学生对实验中出现的问题认真分析和总结经验教训,以实验报告的形式体现出来。
三、无机化学实验教学中现代化仪器的使用
传统的无机化学实验教学侧重于化学理论和化合物性质的验证,并不重视现代化仪器的使用。如果将先进的仪器测试手段运用于教学过程中,并把实验结果以图片、动画的形式直接展现在学生面前,那么实验数据就会更加生动形象,增强学生的感性认识,也会引起学生对化学知识的兴趣。例如,在晶体制备的实验中,晶体制备过程完成后用粉末X―射线衍射仪(XRD)来测定晶体的类型,可以鉴定出来制备的晶体是否为我们需要的晶体,通过这一过程也能使学生理解晶体结构的特征[3]。在配位化合物制备和性质实验中,我们可以测定配位化合物的紫外―可见光谱(UV-vis)来了解配体与中心原子之间的电子跃迁。
四、无机化学实验教学的考试模式
考试是检验学生学习情况的重要教学环节,也是让学生能有一个总的复习。无机化学理论课程主要采用闭卷考试的方式,但不管开卷还是闭卷考试,用于无机化学实验课程都是不太合适的,主要原因为其不符合实验课程具有实践性的特征。我们认为应把无机化学实验的设计和操作作为考试的重点内容,在教学过程中鼓励学生原创题目,训练学生的表达知识能力和设计实验的能力。例如,在常见无机离子分离和鉴定实验中,由学生自己来确定分离鉴定的原理步骤及所用的化学药品。教师根据学生所出题目,择优进行删减,然后与实验员商议,根据本实验室特点来准备学生考试所需要的仪器和化学试剂。在考试过程中注重学生对理论知识的理解和实验的基本操作。此种考试方法将学生从被动的地位转为主动的地位,从一个侧面提高学生的学习积极性。同时,把平时实验教学中的预习报告和实验报告包含在考试成绩内。在目前形势下,这是有利于培养学生创新能力和科学素养的一种考核方法。
五、结语
在今后的无机化学实验教学过程中,我们将在教学实践中不断地改革、探讨与总结,以新的教学理念探索出适应培养创新型化学化工人才的无机化学实验教学体系。
参考文献:
[1]大连理工大学无机化学教研室编.无机化学[M].北京:高等教育出版社,1990.
[2]大连理工大学无机化学教研室编.无机化学实验[M].北京:高等教育出版社,1990.
篇9
一、紧扣教学大纲,设计合理的教学过程
1.突出绪论部分的介绍,使学生对无机化学有一个大概的认识。在介绍无机化学研究对象与任务的基础上,重点介绍各章节的主要内容:四大平衡、两大结构、元素化学。其中四大平衡(电离平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡、配合平衡)占主要部分;两大结构即原子结构与周期系、分子结构;元素化学即s区、p区、d区、ds区元素、f区元素等。各章节间循序渐进,是一个有机联系的整体,通过这样的介绍使学生听后思路清晰,印象深刻,从而明确学习无机化学的目的,掌握学习方法。授课前先介绍每章节的主要内容、基本要求及授课思路,让学生有个完整的整体轮廓印象。
2.教学大纲要灵活运用。一方面应符合大纲的要求,以保证课程的基本规格和教学质量,另一方面又要在深入钻研大纲的基础上,结合学生的实际水平,以课程教学的基本要求为依据,灵活地掌握。
3.灵活组织教材顺序,合理安排课时。教学过程中,在紧扣教学大纲,围绕教学目标的同时,根据学生的具体情况,还可调整教材内容次序。教师设计教学过程时应注意与中学教材的衔接,鉴于大学和中学某些教学内容相同,只是深度和广度有所不同而已。而且无机化学大纲经过修订,课时都有所减少,因而要在规定学时内完成一门课程并使学生完全接受和掌握,教师必须妥善处理与中学的相衔接的内容,可以以提问的方式了解学生对这部分知识的掌握情况,然后概括总结加以引用,不必详细解释。
二、探索灵活多样的教学方法,培养学生综合能力
1.无机化学原理部分概念、公式的处理。针对这部分多而复杂的特点,在授课时可以采用启发式教学方法,如提问式出示材料,先有计划地向学生引入教学的内容,然后有步骤地向学生提供诱发、引导性的线索(有关的知识或相关的经验),运用科学方法对化学现象加以分析,使学生的认识由感性上升到理性,最后则引导学生得出有关的概念、公式或原理,并且教师加以总结和完善并及时设置不同的练习加以巩固。
2.采取精讲、当堂达标测试方法。课堂讲授内容有主有次,主要解决教材的重点难点。如无机化学计算重点在于四大平衡的计算,针对学生平时作业时习惯于看书后的答案,不熟悉解题过程,导致考试时一些学生对于计算题部分总是似懂非懂,无从下手,或随知道方法但不能保证解题完全正确。因而在课堂中要让学生明确目标:牢记四大平衡的有关公式、现学现用。可选针对性、综合性强的题目进行当堂测试。解题时强调独立完成,先分析后做题,然后要归纳总结此类习题的解题方法和步骤,达到触类旁通的效果。针对学生的薄弱环节,教师做必要的补充和总结。这样既活跃了课堂气氛,又培养了学生分析和解决问题的能力。
3.理论和实际相联系,增强学生学习的积极性。在无机化学的教学中,不仅要讲清楚基本概念与原理的内涵,还应联系它们的实际应用情况,如合成氨工业的工艺条件,就是化学反应速率与化学平衡原理的综合应用,可以让学生利用所学知识结合生产实例进行分析。学生就不会觉得所学内容空洞抽象了。
三、扩大知识面,锻炼学生获取知识的能力
在无机化学的教学过程中,要求学生们自学或选修文献检索课,学习利用检索工具查阅有关化学文献的方法步骤,动员学生去图书馆查阅。这样,学生除从课本上和课堂上学到知识外,还可以掌握利用文献资料,了解学科的前沿和发展动态。为扩大学生的知识面,找到一条获取知识、解决问题的途径,为将来的教学科研工作打下良好的基础。同时也促进学生热爱专业、热爱科学、活跃思维扩大知识面的作用。
课堂教学不是大学教学的惟一形式,自学是在教师的指导下进行,“丢”给学生自学的内容,还必须要辅助一定的检查手段,如作业、课堂提问、课堂练习等,并言明自学内容也纳入考试范围等,督促学生自学到位,而不是教师“丢”而不管,学生自而不学。通过这种“丢”适当的内容让学生自学,避免了课堂讲授内容重复化,学生听课疲劳化,使学生的思维随时处于准备接受新知识或探索新问题、解决新问题的状态,提高了教学效果。同时能激发学生的求知欲,培养学生进行研究性学习的能力。
利用课余时间,开展综合实践活动。让学生运用集体的力量,通过调查研究,亲自发现问题、分析问题,最终解决问题,使学生既能学到新知识,又能了解知识的发展过程,掌握学习的策略和方法,养成科学精神和科学态度,提高利用化学知识分析和解决化学问题的能力。如针对学生现有的知识设计了“餐具洗涤剂去油力和对豆类植物生长影响的比较”实践活动。
四、对学生评价方法多元化
用单一的笔试方式作为教学的唯一评价方式,显然是有失偏颇的,对学生也是不公平的,教学评价应该走向多角度和多维度全面客观地评价。加重平时成绩的比重。平时成绩占40%(包括提问、作业、实验操作、考勤小测验、学习态度、笔记等方面),学期考试占60%。化学考核的方法很多,笔者结合学生的实际,采取以下方法进行考核。
1.观察了解。时上课时教师注意观察学生听课是不是全神贯注,课上是不是积极发问和答问,课后访问学生,了解学生对学习有没有兴趣,课后喜不喜欢阅读化学读物,并认真作好记录。利用观察了解的记录,可以从中探索到具有重要价值的学生学习化学的心向,一但发现问题,及时纠正。学习方法和学习态度对化学成绩有重要的影响。
2.灵活提问。天上新课之前进行方式灵活多样的口头提问,既活跃课堂气氛,又培养了学生的口头表达能力和思维能力,也不增加学生的负担。
3.考核方式和目的要明确。行单元测验和学期考试,命题时要着重考学生对教学内容的理解程度、知识的灵活运用,考学生分析和解决实际问题的能力,不要考学生对书本的死记硬背。经过形式多样的考核,不仅能够使教师了解学生对知识的理解程度、知识的灵活运用、分析和解决问题的能力,而且能够使学生自己找出不足之处,对于提高学生的化学成绩有裨益。考核学生化学成绩的主要目的是帮助学生更好地理解和应用所学的知识和技能,强化他们的学习效果,有利于及时自我调整学习进程。通过考试成绩同样可以检查教师的教学效果如何,教学目标完成得怎样,学习中有哪些缺漏和薄弱环节等。随着素质教育的整体推进以及培养学生的科学素质、创新精神和实践能力在学科层面的有效实施和落实,现有的教材、教法等方面与高等技术应用性人才的培养目标已不相适应,高职教育既不能等同于中等职业教育,也不能把它办成高等学校的压缩饼干。因此,高职化学教学改革势在必行。高职化学教学的改革不能单独改革某一项,而必需教材改革和教法改革同步进行、教学教法多样化。
篇10
高等师范院校在大一开设的无机化学是化学专业的一门重要基础课.之所以把他安排在大一阶段进行是与化学发展的历史分不开的.化学在1661年Boyle提出元素的定义到1803年道尔顿的原子说,再到1889年门捷列夫的元素周期表,大都围绕无机化学展开的.化学中的一些重要概念、规律也正是在这一过程中发现的,因此说无机化学是化学科学的基础.无机物包括了元素周期表除了碳的有机物以外的所有元素及其化合物的化学,其研究内容极其广泛.另外,中学阶段的教学内容大都是无机化学,只在高中阶段学习了一些有机化学的基础知识,有人做过统计,高师无机化学教学内容在初中化学课程中占了百分之九十,在高中课程中占了百分之七十五,因此,大学无机化学在内容上包含了中学化学的大部分知识.这种知识上的内在联系表现在以下几个方面:
1.1定义的扩展大学化学在概念上的定义与中学相比更加严密,内涵更加丰富.比如在物质结构中对分子的定义,中学阶段认为“分子是保持物质化学性质的一种微粒”,而无机化学则定义为“在保持物质化学性质的前提下,物质分割的极限”如离子是带电的分子,原子包括单原子分子.这就拓展了概念的外延,更进一步体现了科学的严密性;再比如对酸碱的定义,中学化学关于酸碱的定义是Arrhonius于1887年提出的,认为“凡能在水中电离出阳离子都是氢离子的物质为酸,能在水中电离出的阴离子全部是氢氧根离子的物质为碱”.而在大学无机化学中,则扩展到非水溶液里酸碱的定义,像Brnested-Lowry的质子理论认为:凡能给出质子的分子或离子的物质称为碱,如NH4+———H++NH3,NH4+为酸,同理NH3为碱.像H2PO4-、HPO42-、HC03-、HS-则成为两性物质,因为他们既可以给出H+也可以接受H+;Lewis提出的电子理论从另一个角度定义了酸碱,认为“:凡能给出电子对的分子、离子、或原子团都是碱,凡能接受电子对的分子、离子、或原子团都是酸”.如H++NH3———NH4+;BF3+F-———BF4-Cu2++4NH3———Cu(NH3)42-即NH3、F-为碱,则H+、BF3、Cu2+为酸.这些定义的扩展,体现了人们从不同角度研究物质的结果,象Arrhenius酸碱电离理论和Brnested-Lowry的质子理论可用于讨论在水溶液中的酸碱问题.在讨论非水体系的酸碱时使用Brnested-Lowry的质子理论.而Lewis的电子理论则常用来讨论有机化学和配位化学中的问题.
1.2元素及其化合物知识的内容延伸及扩展在中学阶段所学习的元素及其化合物知识基础上,大学化学无论在知识容量上还是在深度和广度上,较中学化学都有所增加.大学无机化学在核外电子排布知识的基础上按价电子排布的特点分区进行讨论,如S、P、d、dS区,还对副族元素和稀有气体元素的性质进行了分析和研究,更完善地讨论了周期表所包含元素的性质及其特点..同时,大学无机化学充分体现了无机化学研究和应用的新进展和新成果,而且还更进一步体现了结构、性质以及用途的辩证关系.
1.3理论上进一步深化无机化学在理论教学上是对中学化学的进一步深化,并且有本质上的突破.如“化学热力学初步”是对高中一年级化学中“化学反应与能量”的进一步深化,并从热力学角度讨论一个化学反应发生的理论依据;化学反应速率和化学平衡是对中学化学平衡理论的进一步深化,从理论上进一步讨论了影响化学反应速率和平衡移动的内在原因;氧化还原反应则从电极电势的角度进一步揭示了氧化还原反应发生的根本原因;物质结构理论在初步介绍了原子的组成和核外电子排布初步知识的基础上进一步用量子理论详细地探讨了原子核外电子排布的知识,并用原子轨道和分子轨道理论进一步探究了元素原子结合的规律.
2中学生与大学生学习的特点
由于人的生理及心理发展的过程性,使得人的认识能力的发展表现出一定的年龄特征.中学生年龄大都处于十五、六岁,是生理及心理发展的高峰期,通常称为青年初期.而大学生年龄大都处于二十一、二岁,生理及心理的发展大都趋于成熟,是青年中期.这种个体发展的阶段性导致大学生与中学生认知能力上的差别,表现在注意力、观察力、记忆力及思维能力几个方面.
2.1注意的稳定性和注意的广度不同心理学认为“注意是人的心理活动或意识对一事物的指向和集中”.由于大学生较中学生对目的和意义有更加深刻地认识,加之知识经验和意志品质的发展,其随意注意(有意注意)持续的时间更长,或者说注意的稳定性更好.据研究,中学生的注意持续二十五分钟左右,而大学生注意持续的时间可以达到一百六十分钟以上.这种持续的注意力,一般来说,更有利于对问题的解决.在注意的广度上,中学生的注意范围较小,不善于分配和转移自己的注意,这样在解决问题的过程中就不能有开阔的思路和灵活性.
2.2观察与思维的结合程度及观察目的明确性的差别观察都是有目的的观察,而且这种与思维相联系的有目的的观察有利于提高学生分析事物的能力,更容易透过事物的现象以发现其本质.中学生进入大学后,一方面更加主动地选择自己感兴趣的专业进行研究和学习,具有明确的目的性;另一方面,在系统的专业学习和实践活动中,除了以专业的角度观察事物外,更易用与专业思维结合的观察来发现事物的本质.这种以较高的学习动机和意志力为基础的观察,使观察具有准确性和深刻性等特点.显然,大学生在观察力方面与中学生相比有较大的发展.
2.3记忆的方式不同“记忆是人脑对过去经验的保持和提取”从信息加工的观点来看,即人脑是对外界输入信息的编码、储存和提取的过程“,记”是对外界信息的保存“,忆”是对信息的提取.心理学认为记忆有形象记忆、情景记忆、语义记忆、词语逻辑记忆、情绪记忆和运动记忆.人的记忆是多种记忆方式并存的,据研究,人类的记忆都是从形象记忆开始的,而中学生更倾向于形象记忆.经过形象记忆发展了形象思维,丰富了人的直接经验.而大学生已发展到以逻辑记忆为主,这种逻辑记忆是以抽象思维为基础的,它通过对概念、定理等进行严密的逻辑论证而获得的.而这种逻辑记忆是形成认知结构的关键.布鲁纳认为,认知结构是人认识活动的基础,它是递近的、多层次的、由低级向高级水平发展的.这种结构不是知识片断杂乱无章的排列,它是有一定的逻辑顺序的,具有整体性、层次性、开放性等特点.
2.4思维方式不同思维是人脑对现实事物间接的和概括的加工形式,它以内隐的或外显的动作或语言形式表现出来.思维的形式有动作思维、形象思维和词的思维—即推理思维.思维是通过分析与综合、抽象与概括等过程实现的.在中学阶段,抽象思维或词的逻辑思维得到很大的发展,但这些思维是以直观、具体的实物或实物形象为基础的.到了高中,学生分析、概括能力有了一定程度的发展,运用概念、理论进行逻辑思维的能力有了较大的突破,但由于中学阶段知识、概念准备得不充分以及实践经验的缺乏,使得思维的广度和深度还有较大的发展.大学为学生的发展提供了一个相对自由的环境,这就为大学生的思维发展创设了有利的条件.首先,专业发展进一步为学生思维能力提出了新的要求;同时,由于科技社会的发展,大学以更加开放的形式接受新事物和信息交流,从而也影响了学生思维方式、方法,使他们以更加广阔的眼光看待社会和自然界的问题,使他们思维的广阔性和深刻性有了一定的发展.其次,由于大学里注重人文精神培养和较为相对自由的教育方式,使得大学生的思维更具有一定的批判性,相对于中学生他们更具有一些批判精神,更注重独立思考以及注重通过实践来解决遇到的一些问题,而不是盲听盲从.正是由于这种批判的精神和致力于实践的活动,更进一步促进了学生创新思维能力的发展.总之,大学生的思维发展较中学生既有广度和深度的区别也有质的不同.