无机化学的定义范文

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导语:如何才能写好一篇无机化学的定义,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。

无机化学的定义

篇1

首先介绍化学的定义,不同的教材对化学的定义有着不同的表述,笔者采用的定义是:化学是一门在原子、分子、离子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的学科。然后从“原子、分子、离子层次”、“物质”、“组成”、“结构”、“性质”、“变化规律”几个方面逐字逐句解释其内涵和联系。强调“物质的组成、结构决定性质,性质反映组成和结构,性质决定用途”这一辩证关系和基础理论对化学及相关课程学习的普遍指导意义,这一规律对于单质、无机物和有机物普遍适用。之后,介绍化学的四大分支,使学生对化学类后续课程有一个初步了解。其中,无机化学的研究对象是所有的化学元素和它们的无机化合物。无机化学课程内容主要包含两大结构(原子结构与周期系、分子结构)、四大平衡(电离平衡、沉淀溶解平衡、氧化还原平衡、配合平衡)、元素化学。同时介绍各章节分配的理论课时及其实验课时,让学生对所学内容及重点章节做到心中有数。最后,教师可以对化学发展史和无机化学的研究趋向做简单介绍,激发学生的求知欲和探索欲,也可留出时间让学生自学。

2化学与医学及检验学的联系

作为医学生,首先让学生了解化学与医学的联系。历史上,化学家很早就努力为医治疾病制造药物(如、抗生素药物等),为医学和人类文明做出了贡献。现代医学的主要任务是研究人体中生理、心理和病理现象的规律,从而寻求预防、诊断和治疗疾病的有效方法,以保障人类健康。显然,医学的研究对象是人体,而人体包含着由八十多种元素构成的上万种化学物质,这些物质间发生着复杂的化学反应,人体的一切生理现象(如消化、吸收、排泄、循环等)都是这些复杂化学变化的外在体现。此外,人体内元素含量与人体健康息息相关,人体必需元素的缺乏和过量都会导致人体化学平衡失调,进而导致多种疾病(如缺钙会导致佝偻病、缺铁会导致贫血、氟过量会导致氟骨症)。最后,治疗疾病要依靠药物,而药物本身也是化学物质,其药理作用与其化学结构和化学性质密切相关。药典中有很多无机药物如碳酸氢钠、碳酸钙、氢氧化铝、氯化铵等,可举例让学生了解。下面介绍化学与检验专业的联系。由于大一新生刚入校,还没接触检验专业课,教师可简单介绍一下检验专业:医学检验是运用现代物理、化学的方法和手段进行医学诊断的一门学科,主要研究如何通过实验室技术、医疗仪器设备为临床诊断、治疗提供依据。该学科要求使用各种光电仪器及化学试剂完成实验分析,所以偏重理科,要求有较好的化学基础。接下来让学生了解经过检验得到准确结果是治疗疾病的首要及关键步骤,激发学生学习检验专业的热情。然后结合具体例子,如临床检验常运用化学原理和方法测定血、尿、胃液等生物标本中某些成分的含量,以帮助正确诊断疾病,来说明检验专业学生打好化学基础的重要性。这部分最后可选择播放高分子化学家周其凤的《化学是你,化学是我》一歌来活跃课堂气氛。歌词中的“化学究竟是什么,化学就是你,化学就是我”,“父母生下的你我,是化学过程的结果,你我的消化系统,是化学过程的场所”,“记忆和思维活动,要借化学过程来描摹”,“即便你我的身心健康,也是化学密码解锁“这几句形象地说明了化学与人体的紧密联系。

3进一步强调无机化学课程的重要性,引导学生掌握其学习方法

篇2

关键词:无机化学;吉布斯函数;十字关系图;串联

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)45-0190-02

1 引言

无机化学是四大基础化学之一,是化学及相关专业入门必修基础课程。内容包含气体、热化学、化学动力学基础、化学平衡(含溶液四大平衡)、电化学、物质结构和元素化学,相比中学化学知识,大学无机化学最大的不同是引入了热化学知识,如何将热化学知识与其他知识点联系起来成为教学中的一个难点,本文以热力学中吉布斯(Gibbs)函数为桥梁,将热力学与化学平衡及电化学知识点串联起来,形成一个系统的学习体系,促进无机化学知识点的融合。

2 吉布斯(Gibbs)函数的基本概念

吉布斯函数G又被称为Gibbs自由能,由著名美国理论物理学家J.W.Gibbs(1839~1903)最先提出,其定义式如下[1]:GH—TS

H,T,S都是状态函数,G也是状态函数,并且与H有相同的量纲。定义式中H在热力学里面称为焓,ΔH为焓变。在热化学中ΔH=QP,表明:在定压和不做非体积功的过程中,封闭体系从环境所吸收的热等于体系焓的增加。ΔH0)是自发趋向。体系的自由能变ΔG=ΔH-TΔS综合ΔH和ΔS这两个自发动力,热力学第二定律认为等温、定压且体系不做非体积功条件下:

ΔG

ΔG>0,正向过程不可能自发,逆向过程自发进行;

ΔG=0,体系处于平衡状态。

在定温定压下的可逆过程中,自由能变ΔG等于体系所做最大非体积功:ΔG=Wmax

热化学重点研究化学反应过程的热力学函数的变化,下面我们利用化学反应过程中的标准摩尔吉布斯函数变ΔrG■■(T)串联化学平衡和电化学的各知识点。

3 ΔrG■■(T)的十字关系图[2-6]

3.1 吉布斯—亥姆霍兹(Gibbs—Helmhotz)公式

①式为吉布斯—亥姆霍兹(Gibbs—Helmhotz)公式,是热化学计算ΔrG■■(T)最经典的方法。由公式可知ΔrG■■(T)受温度T影响很明显,相对来说,不少化学反应的ΔrH■■(T)和ΔrS■■(T)随温度变化的改变值却很小。在无机化学中一般不考虑温度对ΔrH■■(T)和ΔrS■■(T)的影响。因此利用公式吉布斯—亥姆霍兹(Gibbs—Helmhotz)公式可以计算不同温度下的ΔrG■■(T),进一步判断标准状态下不同温度时反应自发进行的方向。

3.2化学等温方程式

②式为化学等温方程式,ΔrG■■(T)是非标准状态下的吉布斯自由能变,Q为化学反应的反应商。利用此公式可以计算非标准状态下化学反应的吉布斯自由能变,从而可判断非标准状态下反应自发进行的方向。

3.3ΔrG■■(T)与化学平衡的关系

③式是通过②式化学等温方程式推导而来:

ΔrG■■(T)=ΔrG■■(T)+RTIn Q

当反应达到平衡时:ΔrG■■(T)=0,Q=K■,

ΔrG■■(T)=-RTInK■(T)

③式将热化学与化学平衡很好的串联了起来,将这两个知识点连成了线。

3.4ΔrG■■(T)与电化学的关系

在电化学中,可逆电池在定温定压所做的最大电功为: Wmax=-nFε

若反应进度为1mol,ΔrG■■=Wmax=-nFε

在标准状态下时:ΔrG■■(T)=-nFεθ

此式将热化学与电化学串联起来,进而将热化学、平衡常数和电动势知识点连成了线。

3.5ΔrG■■(T)的串联作用

通过ΔrG■■(T)的十字关系图,以ΔrG■■(T)为桥梁,可以进一步推导出其他重要的公式。

3.5.1范霍夫(van,t Hoff)方程式。将十字关系图中的①式和③式结合起来,可得到:

-RTlnK■(T)=ΔrH■■(T)-TΔrS■■(T)

lnK■(T)=-■+■

此式是热化学中十分重要的关系式之一,称为范霍夫(van,t Hoff)方程式。此式表示了温度对化学平衡的影响,严格地说,ΔrH■■(T)和ΔrS■■(T)与温度有关,但是在温度变化范围不大,物质本身又无相变发生的情况下,可以近视地将ΔrH■■(T)和ΔrS■■(T)看作与温度无关,认为:ΔrH■■(T)≈ΔrH■■(298K),ΔrS■■(T)≈ΔrS■■(298K)。则当温度分别为T1、T2时如下。

T1时,lnK■(T1)=-■+■

T2时,lnK■(T2)=-■+■

两式相减,得

ln■=■■

如果反应是液体气化的过程:H2O(1)=H2O(g)

反应的标准平衡常数K■=p(H2O)/P■,即等于平衡时气体的相对蒸气压力。将范霍夫(van,t Hoff)方程式应用于液体的气化过程,得:ln■=■■

此式称为克拉贝龙—克劳修斯(Clapeyron-Clausii)方程式,式中ΔvapH■■为液体的标准摩尔汽化焓。此式表示2个不同热力学温度与相应2个蒸气压力间的关系,也可用来表示2个不同压力下的相应沸腾温度间的关系[7]。

3.5.2能斯特(Nernst)方程。通过十字关系图中②、④两式可得:

ΔrG■■(T)=-nFε,ΔrG■■(T)=-nFεθ

ΔrG■■(T)=ΔrG■■(T)+RTlnQ

-nFε=-nFεθ+RTlnQ

ε=εθ-■lnQ

此式最先由德国化学家W.Nernst提出来,叫做Nernst方程,是电化学中的基本方程。上式是电池反应的Nernst方程,电极反应的Nernst方程如下:

φ=φθ-■ln■

3.5.3εθ与K■■的关系。利用十字关系图中③式和④式,可得:

-RTlnK■■(T)=ΔrG■■(T)=-nFεθ

lnK■■(T)=■

由上述关系可以看出电动势或电极电势的测定是热力学信息的重要来源之一,可以通过ε、εθ、φθ等的测定或计算得到ΔrG■■(T)、ΔrG■■(T)和K■■。很显然,由热力学数据也可以计算ε、εθ和φθ。

4 结语

无机化学知识点多,把各个知识点串联起来,形成一个相互关联的知识体系,能使学生更好掌握各知识点,也能促进学生的综合分析能力。吉布斯函数很好的起到了这个串联作用,利用ΔrG■■(T)的十字关系图,将热化学、化学平衡和电化学清晰的串联在一起,使这些沉闷的公式“流动”起来,激发学生将各知识点融会贯通,学习效率事半功倍。

参考文献:

[1]大连理工大学无机化学教研室.无机化学[M].第五版.北京:高等教育出版社,2006.

[2]董克满,焦庆祝,侯士华.一种新的热力学函数关系图[J].齐齐哈尔师范学院学报(自然科学版),1994,14(1):26-28.

[3]魏鸿恩.热力学函数关系图示法[J].西安建筑科技大学学报,1997,29(1):27-29.

[4]李明.热力学关系十字推导记忆法[J].玉溪师范高等专科学校学报,1999,15(3):78-80.

[5]王树国,袁誉洪,李金林.热力学函数关系式的坐标记忆法[J].广东化工,2010,37(1):168.

[6]李新华.热力学函数之间关系式的简单记忆法[J].渤海大学学报(自然科学版),2012,33(2):149-151.

[7]赵士铎.普通化学[M].第3版.北京:中国农业大学出版社,2007.

篇3

关键词:农业院校;无机化学;创新;绿色化学

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)03-04-117-03

Research of Inorganic Chemistry Teaching in Agricultural University Based on the Green Chemistry and Innovation Training

Ke Fei et al.

(Department of Chemistry,Anhui Agricultural University,Hefei 230036,China)

Abstract:The idea of green chemistry and innovation training has attracted increasing attention by the international higher education. This paper analyzed the disadvantages existed in the teaching process of inorganic chemistry in agricultural university. Further the significance to infiltrate the idea of green chemistry and innovation training in inorganic chemistry teaching was introduced,and some constructive opinions and suggestions were also put forward.Sequentially,the students desire for knowledge can be inflamed and the effective teaching can also be raised.

Key words:Agricultural university;Inorganic chemistry;Innovation;Green chemistry

无机化学是一门内容既丰富又抽象的课程,其不仅是化学专业学生的4大基础化学(无机化学、有机化学、分析化学、物理化学)之首,也是高等农业院校一些非化学专业学生的基础课程,甚至是必修的入门课程之一[1-2]。该课程内容体系庞杂,理论性较强,尤其该课程面临的授课对象是大学一年级新生。因此,无机化学课程的教学成功与否对学生们今后的学习思维模式的培养起着一定的指导作用。然而,对于农业院校的无机化学课程的教学过程,大部分的传授者只重视课本上化学知识的传授,而忽略了相关知识点国际最新的研究进展的介绍,忽视了对学生绿色思维能力和创新能力的培养,从而造成学生上课没有积极主动的心态,缺少朝气蓬勃的求知欲望,进而造成这种模式下培养的学生整体素质偏下,没有绿色创新的概念,更没有保护世界和改造世界的科学精神[3]。

化合物的绿色合成以及清洁能源的使用将是无机化学发展必然趋势,同时各学科之间的互相渗透,形成了众多的新兴特色研究领域,所以无机化学是一门活跃有趣的特色学科。本文中作者结合自己的教学经历,对如何在高等农业院校无机化学教学中注入绿色创新思维的培养,进而激发大学生的学习热情进行了初步探讨。

1 绿色创新思维理念

绿色化学理念最早产生于美国,其颁布的《Pollution Prevention Act of 1990》法令中第一次明确提出了绿色化学概念[4]。这一概念的提出,迅速得到了国际各国的支持。英国皇家化学会在1999年创办了国际第一个绿色化学综合期刊《Green Chemistry》,随后,该杂志在国际影响力逐年增加,2015年其影响因子已达到了8.02。由此可见,绿色化学理念深受科学工作者们的推崇。所谓绿色化学就是在实际生产中使用清洁的能源和使用环境友好的试剂和溶剂,最大程度的利用原材料,尽可能的避免污染。然而随着科学技术的快速发展,工业化程度的飞快推进,当今教育理念仅仅有绿色化学还不够,还得注重学生创新能力的培养,这就要求学生具备绿色创新思维理念,这样培养的人才在未来的国际竞争中才具有优势。

2 无机化学教学中绿色创新理念的重要性

化学一方面创造了一个美丽的人造世界,另一方面也改变了这个美丽世界。甚至一些非化学专业的人们,一听到化学这个词,就联想到危险、污染、有毒等等。因此,如果要彻底改变这一现状,改变人们对化学的认识,这就需要发展绿色创新化学理念。

目前,随着工农业的不断发展,新的化合物也不断的被发现和合成出来。与此同时,人类所面临的环境危机也越来越重,而这些发展和危机在一定程度上都与化学关联,化学在创造物质文明的同时,也带来了大量的有害物质,危害到人们的健康,所以环境问题已成为国际关注的热点问题之一。我们现在所面临的环境问题主要有:雾霾、酸雨等大气污染,水体富营养化、生活工业废水等污染,农药残留、固体废弃物等土壤污染等[5-6]。因此,发展绿色创新思想,推广绿色创新教学是教育发展的大趋势。

大学生是未来社会发展的希望,是创造物质文明主力军,所以教师要尽自己最大努力向学生们传授绿色创新方面的知识,然后通过大学生群体去影响周围的人群,逐渐使大家都能有这个意识,促进整个社会的和谐健康发展。无机化学是新生入学第一门开设的大学化学课程,这是他们对大学化学认识的开始,同时也是他们学习生活习惯养成以及社会责任意识形成的关键阶段。因此,大学老师要充分利用课堂这个重要教学阵地,认真挖掘无机化学教材中的知识点与最新研究报道成果的联系,向学生们传授最新的绿色创新知识,培养学生们绿色创新意识,进而按照绿色化学的原则来处理生活中的问题。因此,在高等农业院校无机化学教学中培养学生们绿色创新思维,以适应当前国际科技的高速发展非常重要。

3 无机化学教学中绿色创新理念融入的策略

目前,国内部分综合高校化学专业已经开设了绿色化学这门新兴课程,但仍然处于开始阶段,对绿色创新思想的传授相对较少,而对于农业院校来说,绿色创新研究的就更少。农业院校无机化学由过去56学时调到现在为48学时,这就要根据农业院校自身的特点和培养目标,对无机化学授课内容进行调整,那么在这有限的课时中,如何将绿色创新理念融入到课堂之中就格外重要。笔者认为,可以从以下几个方面着手实施绿色创新教育:

3.1 加强师生的绿色创新理念的培养 随着科技的发展,创新应用型人才对农业的发展越来越重要,高等农业院校无机化学必须把绿色创新理念作为重要的指导思想渗透到教学中。绿色创新理念的培养是对传统的无机化学教育模式的发展,该培养理念不仅能为社会培养出高层次专业素质人才,而且还注重培养学生们可持续发展意识。这就要求传授者自己要有绿色可持续的发展观念,在教学工作中将绿色创新思想渗透到课堂之中。化学教育者要不断的更新自己的知识框架,及时了解国际最新的相关领域研究进展,将课本上知识点与最新的相关绿色创新研究结合起来,课堂上以生动形象的图片或动画方式给学生们呈现,让学生们在大学一年级就养成好习惯,让绿色创新理念真正的树立在他们的脑海中,为培养具有可持续发展理念的未来化学工作者奠定基础。

3.2 无机化学理论课中绿色创新理念的渗透 课堂教学是学生们的接受知识的重要途径,教师要紧跟国内外最新的绿色化学研究成果,充分挖掘课本中的理论知识,将二者结合起来,在理论教学中将最新的绿色创新思想进行渗透,并修正与该思想不相符的课本内容。引导学生们重新设计新的路线、工艺等,使整个合成绿色化,能源绿色化,避免传统的反应方法给环境带来的负面影响。

无机化学理论课中很多基础知识都与创新的绿色化学有关。例如,(1)在化学动力学基础章节中,除了介绍动力学常数的定义外,还可以介绍目前国际研究最热的新型多孔材料对水体中有机污染物(如,有机染料、苯、农药等)的吸附率随时间的变化关系,进而计算其吸附动力学常数,这样学生既了解动力学常数概念又清楚的知道怎么通过实验得到这个动力学常数;(2)在介绍化学热力学部分的时候,除了介绍熵、焓、吉布斯自由能的概念外,还可以介绍吸附剂吸附有害物质的吸附量随温度的变化关系实验,通过该实验可以让学生了解吸附剂在该条件下的熵、焓、吉布斯自由能是怎么得到的,加深吉布斯自由能与化学反应自发进行方向的关系,进而知道怎么学以致用。为了方便吸附剂的回收循环使用,还可以介绍新型磁性多孔材料,既可以达到去除水体中的污染物,又可以通过简单的外界磁场,方便的将吸附剂从水体中分离出来,达到循环使用效果;(3)介绍碳族元素的时候,除了介绍温室效应导致全球变暖之外,还可以介绍目前利用CO2制甲烷等最新研究成果;(4)在介绍硫化合物的时候,介绍硫化镉等等量子点光催化剂,可以利用该光催化剂在取之不竭、用之不尽的太阳光条件下进行光催化反应。此外,教师还要根据高等农业院校自身发展的特点和优势,课堂教学中将无机化学基础知识与农业院校的茶与食品科学、环境与能源、生物工程以及农药等优势学科结合起来,达到学科间的优势互补。例如,无机化学教学中可以补充最新的制氢和储氢材料、可见光催化材料、高催化性能或吸附性能的多孔材料、农药降解材料、重金属去除材料等等。总之,教师可以根据当前国际研究的热点,有目的、有计划的将无机化学基础知识与这些最新的绿色创新研究有机地串联起来,既提高了教学质量,又使学生们知道农业科技人员的研究动态,潜移默化中增强学生们的绿色创新意识。

3.3 无机化学实验课绿色创新化 化学是以实验为基础的科学,实验课是运用理论知识和验证理论知识的渠道,也是最容易产生污染的主要场所之一。因此,实现实验课的绿色创新是非常必要的,这是培养学生发现问题、分析问题以及解决问题能力的重要途径,也为培养他们良好的科研素养打下基础。

(1)加强安全教育,树立绿色创新理念。无机化学实验课是大学一年级开设的第一门化学实验课程,学生没有自己动手实验的经验。因此,老师在这个过程中作用至关重要。第一节实验课,授课老师讲解实验内容之前应该对学生们进行安全教育,宣传绿色创新理念,给学生们讲解《化学实验室安全手册》,进行实验室安全培训,培训合格的同学方可进入实验室进行后续的实验操作。同时在实验室醒目位置张贴安全标志,强化学生们安全意识、绿色创新意识以及环保意识。

(2)优化实验内容,提高绿色创新程度。使用无毒无污染的绿色原料和溶剂代替传统的有害试剂。尽量使用蒸馏水、乙醇等绿色无毒试剂,避免使用氯仿、苯胺等毒性较大试剂。合成条件避免时间长、高温高压等条件,可以采用快速的超声或微波辅助合成新方法,节约时间,增加转化率、减少污染,实现实验的绿色化创新。另外可以开设一些学生自主性比较大的实验,开展一些利用可见光为能源的催化或降解实验,让学生们自主设计实验原料、条件、方法等,充分开发学生们创新能力。

(3)重视实验室废弃物的回收,开发循环实验。实验室废弃物的妥善处理这个过程非常重要,目前大部分高校实验课都存在这种普遍的现象,实验结束后学生们就直接将反应后的试剂和药品直接倒入水池中,甚至包括一些毒性较大的试剂。这不仅危害自己也会危害到他人,增加后续无害化处理的负担。实验老师一定要指导学生将实验废弃物进行分类回收处理,严禁乱扔乱倒,这样像乙醇这类常用溶剂我们就可以回收起来,进行重新集中蒸馏制得干净的无水乙醇,从而可以循环使用。教师可以把实验的后处理作为成绩考核的一部分,督促学生养成好的习惯,为自己、为社会负责。

4 结语

无机化学是一门实践性较强的课程,授课教师不仅要传授学生们基础的理论知识,更重要的是培养学生们具有在改造世界的同时更要保护好世界的能力。通过上述改革措施,本人自己课堂上取得了很好的教学效果,改变了以往无机化学课堂上沉闷的现象,大家积极思考、课堂气氛活跃、年终评教获得优秀。当然,结合最新的研究热点,宣传绿色创新理念是一项系统的工程,也是社会发展的趋势,这项工作现在还是处于起点阶段,每位化学教师都要不断的探索,提升绿色创新的教学方法,为社会培养合格的化学科技者而不懈努力。

参考文献

[1]张欢,王伟,杨定明,等.从大学生能力培养视角谈无机元素化学教学[J].广州化工,2015,43(21):203-205.

[2]杨昱,徐雅琴,杨玉玲,等.高等农业院校“无机化学”教学改革与实践[J].中国电力教育,2013(23):89-90.

[3]周红波,朱国兴,沈小平,等.高校无机化学教学中大学生科研潜质的培养[J].教育教学论坛,2014,8(8):68.

[4]茹晶晶.基于绿色化学习惯养成的绿色化学实验教学研究[J].广州化工,2015,4(43):227-240.

[5]瞿云龙,梁学正.绿色化学对环境与生活的影响[J].化工时刊,2015,29(7):46-49.

篇4

[关键词] 物理化学;教学改革;教学方法

[中图分类号]R19 [文献标识码]B [文章编号]1673-7210(2008)01(a)-088-02

对于高等医学院校药学专业的学生来说,物理化学是一门重要的基础课,是继无机化学、有机化学、分析化学之后的一门理论化学,它为后继专业课程如药物化学、药剂学等的学习提供方法和理论指导,所以学好物理化学对于药学专业的学生尤为重要。物理化学基本概念多、公式多、理论多,比较抽象,是学生普遍认为比较难学的一门课程。作为物理化学的教师,改革此课程的教学方法,使学生能轻松愉快地学好本课程,并能领会此课程的精髓,是我们的责任。

1重组教学内容,适应药学专业的要求

结合药学专业的特点,对教学内容进行必要的更新和调整。首先,在教学过程中,我们合理取舍物理化学知识,精减教学内容,避免与无机化学重复。例如化学动力学一章的部分知识在一年级的无机化学中已经进行了较为深入的探讨和学习。教师在教学中根据情况压缩这部分的学时,避免重复教学。其次,结合药学专业特点,适当增加与药学有关的物理化学知识,将物理化学知识“融入”到药学中去。例如物理化学中化学动力学内容是药物稳定性和药代动力学的理论基础;应用二组分完全不互溶液体的相图介绍提取中草药中挥发性有效成分的水蒸气蒸馏法;利用电化学知识可测体液的pH值,为药物的使用环境提供数据等。使学生对本课程有浓厚的兴趣,充分调动学生学习的积极性,为将来从事药学研究打下良好的化学基础。

2加强概念的教学,深入剖析概念的内涵和外延

化学概念是学生学习基本理论、定律、公式的前提和基础,只有理解、掌握了化学概念,才能牢固、系统地掌握化学基础知识和基本技能。所以,化学概念教学一直是化学教学研究的重要内容之一。物理化学概念多,且抽象,难以掌握。在教学中我们一般先给出准确的概念,然后由浅入深、由表及里逐步展开阐述, 力求讲清、讲透。例如:讲状态函数时,我们先给出定义,然后阐述其四个特征;并在讲解过程中对关键字、词进行着重分析,这样一来使学生对状态函数的内涵和外延有了准确深刻的理解,取得事半功倍的教学效果。

3教学手段多样化

3.1比较法

针对物理化学课程理论性和抽象性强、难记忆的特点,可以把较难理解或容易混淆的知识归纳,运用对比的方法在矛盾中找到异同,从而产生更深刻的理解。例如:在讲授平衡常数的几种表示方法时,可先从Kx、Kn、Kc与经验平衡常数Kp的关系入手,进行公式推导,归纳总结出这几个平衡常数的表达式中都有一个共同点,即指数相均为某一物理量的-Δv次幂,通过比较,找到物理量的异同,加深学生对新知识的理解,便于记忆、掌握。

3.2参与法

枯燥的课堂气氛不利于学生学习积极性的调动,应让被动接受的学生参与进来,吸引学生的注意力,引导学生进行思考,从而获得知识。当学生对所学的内容已具有一定的基础时,就可以采用参与式教学法。例如:讲授电化学一章时,当把电化学的基本概念、基本原理教给学生时,教师可以采取举例子的方式,让学生上黑板设计可逆电池、写出电池反应等,同学之间互相纠正和补充,最后由教师进行简要的概括和总结。这种做法使学生由被动的听课转变为主动参与教学,课堂气氛活跃,对于培养学生的观察、思维及表达能力都很有作用。

3.3适时采用电化教学手段

我们从2005年开始全面使用自制的CAI课件进行教学。由于字迹清楚、图象清晰、色彩鲜艳,还可以录入flash,大大地吸引了学生的注意力。应用CAI教学,由于在课件中置入文字,代替了传统的大量板书,节省了许多教学时间,可加大教学过程中的信息量,使授课内容更加丰富多彩,提高了教学效果。但我们同时认识到CAI课件只是教学的辅助手段,不能全部代替教学。尤其是物理化学的诸多公式的推导,不适宜于全部应用多媒体课件授课,对此,我们在公式推导时仍沿用传统的黑板书写,让学生随着板书和授课的节奏,有充分的时间消化、吸收。电化教学与传统的教学手段相结合,两者优势互补,大大提高了学生的学习兴趣和积极性。

4强化训练,充分调动学生学习的积极性

4.1课前复习

物理化学基本概念多、公式多,而且每一公式都有其应用条件,如果课后不及时复习,会积累越来越多的问题,后面无法学下去,形成学习上的恶性循环。我们通常的做法是备课时准备好复习内容,在每节新课开始前,利用5~10分钟的时间复习前面授课的核心内容,或者是原来已学过的内容,而下一节课会用到的内容。这样可以让学生课后及时复习、消化旧知识,同时为新内容的讲解做好铺垫,达到复习和预习的双重效果。另外我们在课前复习时是采取点名的方式,这样学生便感觉到有一定的压力,会自觉地进行课后复习,调动学生学习的能动性。

4.2分阶段安排习题课

习题课是化学课堂教学中的重要类型之一。在物理化学的学习过程中,一般学生即使上课听得很明白了,教材也能看懂,但拿到习题时却无法下手,这种情况极为普遍。这是由于学生初学此门课程缺乏综合解题的能力。我们在教学日历的安排上留出一定的学时上习题课。在习题课的内容要考虑教学大纲和学生的实际情况,做到系统与重点相结合、知识与能力相结合、复习与练习相结合。切忌对已学知识的机械重复。为此,我们精选一些有启发性的典型习题进行分析讲解,由基本概念到计算公式,再到每一计算公式的适用条件,引导学生逻辑推理,进而选择解决问题的正确方法,强化理解,举一反三,巩固和加深对已学过知识的理解。上好习题课、有效地进行复习,对于提高教学质量的作用是十分显著的。

物理化学已经渗透到药学研究的各个领域,物理化学的教学将对药学专业人才的培养起到至关重要的作用。作为授课教师要不断加强业务学习,努力提高专业素质和授业解惑水平,积极进行教学方法和教学手段的改革,以期达到更好的教学效果。

[参考文献]

[1]侯新朴,詹先成.物理化学[M].北京:人民卫生出版社,2003.

篇5

一、加强无机及分析化学课程建设

(一)改革课程结构,构建教学新体系

由于无机化学与分析化学的部分内容存在密切的内在联系,为了更好地发挥两大基础课各自的优势,减少教学内容上不必要的重复,教学中应首先抓住这两门课程的结合点,使知识揉为一体,融会贯通地将原无机化学和分析化学课程内容联系最紧密、重叠最多的“四大平衡和四大滴定分析方法”2个部分有机结合起来。即在新体系中首先介绍溶液中四大化学平衡的定义、性质及特点,然后将四大滴定分析方法和应用分别穿插在其中,将滴定分析方法和重量分析法作为四大平衡理论的引申部分和应用过程,达到内容简练、完整,思路清晰、明确,重点突出,加深了教学内容的深度和广度;其次,新的化学课程体系以高职高专教育培养目标为依据,根据就业岗位及岗位群对化学知识的需求,将化学教学内容重新调整,分为两大模块:一是理论知识模块。主要包括物质结构理论、化学平衡理论和分析检验基础理论等。二是实践技能模块。包括基础实训、分析检测(化学分析、仪器分析)等,将实验内容、操作技能及应用等与专业课紧密结合,减少了教学中的重复和脱节现象,有利于教与学的有序进行。

(二)改革教学方法,强化教学效果

随着高职院校单招政策的实施,学生普遍存在化学基础薄弱的状况,他们对化学学科的特点、学习方法以及化学在科学中的应用等知识不太熟悉,而无机及分析化学课程作为大学一年级的重要专业基础课,内容多、课时少,与高中化学跨度较大,给教学带来一定的困难。针对这种情况,一是教学中采取“分层次”教学,对于基础较差、学习困难很大、无学习兴趣的学生,在课前补充与中学内容衔接的相关知识,以缩短中学到大学的学习适应期。讲授过程中注意由浅入深、循序渐进,使学生易于接受;二是打破传统的教学模式,坚持将启发式教学贯穿始终,注重课堂教学与讨论相结合,对有规律和共异性的问题组织学生讨论,增强学生的参与意识;三是教学中组织学生进行讨论,比较各种分析方法的优缺点,既增强了授课内容的系统性,又拓宽了课程知识面。引入自学模式,培养学生的自学能力;四是对教学内容进行适当调整,适当安排学生自学,课前列出自学提纲和要求,并将提纲中的相关部分以提问的方式予以检查,通过辅导答疑方式,及时了解自学的效果,使学生变被动学习为主动学习。

二、探索以职业能力为目标的实验教学模式

(一)开设具有专业特色的综合设计性实验,培养学生的创新能力

为了适应现代化学发展的要求,应在实验教学中有意识地将各门学科相互渗透。综合设计性实验是将学生已学的基础学科理论与实验方法有效融合后开设的实验,在实验教学中针对不同专业,开设具有专业特色的综合设计性实验。实验前,由教师提供测定样品及相关信息,对实验所涉及的理论知识要求学生自学,教师根据学生的理解程度,引导学生讨论、讲授,给予正确指导,并鼓励他们查找有关资料,包括样品的预处理方法、设计分析方案、思考实验中可能出现的问题及解决的途径等。鼓励学生发现问题并寻找解决办法,由教师给予及时正确指导。在这样的实践过程中,使学生深感实验知识与专业技能的密切关系,调动了学生的学习积极性,减少实验中应付了事或盲目操作等现象,培养学生的独立思考和创新能力。

(二)技能训练和岗位职业资格考证结合,强化学生应用能力的培养

实践教学的主要目的是培养学生的技术应用能力,在教学方法上,应注重引导学生把所学知识与专业技能有效结合起来,以培养职业岗位能力为中心。实践教学中,在设计实验、实训项目时重视与职业技能考核相结合,使学生在毕业时获得学历证书的同时,又获得国家颁发的职业资格证书;在培训目标上,注重提高学生的综合素质,使学生在毕业时既具备相应专业的上岗资格,又具有直接适应某一岗位(或岗位群)的知识和技能,提高学生走向社会参与竞争的能力。实践证明,受过培训并获得“双证”的学生,其专业和技术素质高,用人单位满意。

(三)实施工学结合开放式实验教学模式,充分提高学生的综合素质

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[关键词]特殊性别决定 性别分化性逆转

[中图分类号]G633.91[文献标识码]A[文章编号]16746058(2015)140106

性别是一种性状,由遗传物质和环境共同决定。性别的实现包括性别决定和性别分化。以下举例说明几种特殊的性别决定和性别分化类型,以帮助教师在生物教学中更准确地把握相关问题。

一 、 性别决定

性别决定是指雌雄异体的生物决定性别的方式。正常情况下,受精卵中染色体组成是性别决定的物质基础;然而,自然界中也存在一些其他的性别决定方式。如温度决定型(如很多爬行类动物);“机遇”决定型(如海生蠕虫叉); 染色体数目决定型(如蜜蜂);等等。

1. 温度决定性别

龟鳖和鳄鱼分别属于爬行纲的龟鳖目和鳄目。绝大多数爬行类动物以卵生方式繁殖,主要依靠阳光的温度或植物腐败发酵产生的热量进行孵化。其中一些龟鳖类和所有的鳄鱼的性别是由卵在孵化过程中所受外界温度决定的。如一些龟鳖的卵在低于28℃温度下孵化时,所有孵出来的小鳖都是雄性;而孵化温度高于32℃,孵化出的都是雌性;在介于28℃~32℃之间孵化时,则同时孵出雌性和雄性个体。[1]有实验证明,温度分别为30℃和低于30℃时,密西西比河鳄孵化出的全是雌鳄,而在34℃和高于34℃时,孵化出的全为雄鳄。当温度为32℃时,孵化的鳄有雌有雄,但雌比雄多,其比例为5∶1;当温度低于26℃或高于36℃时,卵全部死亡。其实,有些鳄鱼的性别有时可达10雌∶1雄。[1]温度决定性别对一个物种的生存既有利也有害。有利的是可使一个物种的性别不一定是1∶1,从而促进了有性生殖。有害的是当局部地区或全球性的温度升高时,这些由温度决定性别的生物有可能无两性分化而最终走向灭绝。

2. “机遇”决定性别

叉为虫门海生蠕虫,雌雄异体,雌虫体大,体形像一颗豆子,宽10cm,口吻很长,可达1m,远端分叉。雄虫很小,只有1~3mm长,生活在雌虫的体内,像一种寄生虫。这种蠕虫的性别决定完全是由机遇决定的。自由游泳的幼虫是中性的,没有性别分化。如果幼虫落在海底,那么此幼虫就会发育成雌虫。如果幼虫落在雌虫长长的口吻上,就会进入雌虫的口,幼时生活在咽部,后转寄生在肾管或体腔等处,最终发育成一个共生的雄虫。[1][2]实验表明,如果把落在雌虫口吻上的幼虫移走,让它在离开雌性的情况下继续发育,则发育为间性。此间性偏向雌或雄的程度取决于幼虫呆在雌虫口吻上时间的长短,所以科学家推测这可能与雌虫口吻组织中所含的某种化学物质有关。

3. 染色体数目决定性别

蜜蜂为膜翅目昆虫,婚配在飞行中进行,蜂皇和雄蜂后,雄蜂因交接器拔断而死亡,蜂皇却得到了足够一生(4~5年)需要的。蜂皇在接下来所产的每一窝卵中,有少数是不受精的,这些卵发育成为单倍体的雄蜂(染色体数n=16);而受精后的卵可以发育成雌蜂(蜂皇),也可以发育为不育的雌蜂(职蜂),这主要取决于两者所食的蜂皇浆的天数。蜂皇浆是工蜂头部咽喉腺分泌的,雄蜂和工蜂的幼虫在第四天起改吃花粉和花蜜的混合物,[2]孵化后经21天才成为成虫。而蜂皇的幼虫可一直吃蜂王浆到化蛹,孵化后16天即可生育。[3]

蝗虫、蟋蟀等直翅目昆虫和蟑螂等少数昆虫的性别决定由受精卵中性染色体数目决定。如雌性蝗虫有24条染色体(22+XX),雄性蝗虫有23条染色体(22+X)。蝗虫在减数分裂时,雌虫只产生一种X卵子,雄虫可产生有X和无X染色体的2种。雌性为同配性别,体细胞中含有2条X染色体;雄性为异配性别,但仅含有1条X染色体。与此相似的还有,鳞翅目昆虫中的少数个体,此类昆虫的雄性有两条Z染色体,雌性只有一条Z染色体。

二、 性别分化

性别分化是指受精卵在性别决定的基础上进行雌雄性状分化的过程。在这个过程中,性别作为一种性状,主要受遗传物质的控制,但环境因素和激素等物质也在其中起着举足轻重的作用。

1.光周期影响植物的性别分化

大麻是麻科,属植物,雌雄异株,是一种典型的异花授粉植物,具有多方面的经济利用价值。大麻在夏季播种生长时,只有正常的雌性或雄性,从秋季到翌年的春季这段时间内,特别是12月里,把大麻播种在温室里,50%~90%的雌性植株会逐渐出现性转换,最后完全变成雄性植株。[3]其实,此类例子在植物中还有很多。如,菠菜是一种雌雄异株的长日照植物,但如果在给予长日照后紧接着进行短日照,那么在其雌株上可以形成雄花。玉米在短日照条件下可使雄花序上形成雌花,其雄花序的中央穗状花序发育成为一个小的但发育很好的雌穗(缺少包在穗外面的苞叶) 。[4]其实,对植物性别分化有影响的外界因素除光周期以外,还有营养条件、激素施用等,在此不作具体介绍。

2.激素影响动物的性别分化

牛一般是单胎生,但有时也可能怀双胎。牛如果一次怀双胎,且性别不同时,生下的雌牛,虽外生殖器基本与正常雌牛相同,但性腺很像,所以没有生育能力。引起此现象的原因可能是:①当牛的两个胎儿的性别不同时,往往雄性胚胎的先发育,并先分泌雄性激素。雄性激素通过绒毛膜血管,可以流向雌性胚胎,从而影响了雌性胚胎的性腺分化,使性别分化趋向间性,从而使雌性个体失去生育能力;②两个不同性别的胚胎细胞可通过吻合的绒毛膜血管流向对方,这样在孪生的雌性胚胎中就会有XY组成的雄性细胞。Y染色体在哺乳动物中具有强烈的雄性化作用,这样XY组成的雄性细胞在雌性胚胎中就可能会干扰其性别分化,从而造成雌性不育。[3]

三、性逆转

性逆转是指有功能的雄性或雌性个体转变成有功能的反向性别个体的现象。其实,性逆转只发生在生殖腺性别水平以及由此引起的表型性征的变化,而不涉及染色体性别。在鱼类、鸟类、无脊椎等动物中都有性逆转现象出现。引起动物性逆转的因素很多也较为复杂,如动物的生理状态、外界环境以及激素处理等。黄鳝从幼体到成体全是雌性,可是产过一次卵后,卵巢就转化为精巢,变雌为雄,而永远不产卵。鸟类雌性生殖腺发育不对称,即只有左侧卵巢发育,并具功能;右侧卵巢保持在原基状态。如果雌鸡左侧卵巢发生病变受到损坏,则右侧未分化的卵巢便转变为,从而变成能生育的雄鸡,出现“牝鸡司晨”的现象。鸡的性逆转只是改变了表现型,未改变其基因型。[3]性逆转现象同样可以出现于无脊椎动物中。在某些无脊椎动物中,雌雄同体的状态可以持久存在。年龄、食物的改变以及水温的变化,都可以引发完全的性逆转。如一种丹螺的幼体落在雌性成体壳上时发育为雄体。如果雄体壳上有其他幼虫着落时,下面的雄体转变为雌体,上面的幼体发育为雄性。

[参考文献]

[1]王亚馥,戴灼华.遗传学[M].北京:高等教育出版社,1999:329-330.

[2]刘凌云,郑光美.普通动物学[M].北京:高等教育出版社,1997:193-297.

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摘要:根据目前物理化学课时少的现状,结合药学专业的要求,提出物理化学教学过程中教学内容,教学方法的改革,并对考核方法做出了探索。

关键词:物理化学药学专业教学改革

物理化学作为药学专业的重要基础理论课和必修课之一,学生学习的好坏与药学后续课程的学习息息相关。作为教师,除了讲授基础的物理化学知识以外,更重要的是要在物理化学这一课程的学习过程中培养学生的学习能力,尽量让学生在学习物理化学这一门重要的基础理论课程的过程中,提高他们运用理论知识分析问题、解决问题的能力[1]。该课程理论性较强、概念较抽象,公式较多,是四大基础化学中最难学、最枯燥也是最难教的一门课程。加上教学体制改革后教学学时数减少,要在有限的时间内高质量地介绍更多知识,是新时期的物理化学教学面临的严峻挑战。如何在保证教学质量的情况下使枯燥无味的物理化学变得生动有趣?如何在有限的学时数内传授更多的知识?作者结合自身的物理化学教学实践谈几点体会。

1 结合药学专业实际情况,合理设计教学内容

我校是一所三本院校,学生基础知识水平薄弱;而且对学生开设的高等数学课连基本的二阶偏导数都没讲授,同时教学时数少,理论课学时仅有52学时,要在这有限的时间内学好物理化学,教与学都存在很大困难。为此,我们做了以下几方面的改革。

1.1 避免与无机化学重复

我校物理化学课开设在第二学年的第一学期,学生已学过无机化学,有机化学等化学基础课,物理化学与无机化学教学内容中有一些重复的部分,比如化学热力学的一些基本知识,化学平衡的相关计算,电化学中Nernst方程及其应用等。因此针对学时少的问题,要求我们对物理化学的教学内容进行相应的调整,争取在尽量少的时间内,让学生学到最多的知识,并避免知识的重复。 如对热力学中热化学部分进行略讲,在强调了化学平衡的相关规律后,对相关的计算进行概括性讲解,然后用案例教学的方式引导学生对化学平衡的影响因素进行了讨论并总结[2]。对电化学部分重点介绍溶液理论及应用。

1.2 揭示概念的本质,强调公式的使用条件

物理化学中概念抽象,公式繁多,每个公式都有严格的适用条件,学生往往是理解概念困难,记住了公式,却忽视了其适用条件。针对这种情况,我们主要采用以下措施,结合具体实例来诠释概念,变抽象为现实,加深学生对概念的理解。例如在讲自发变化和非自发变化时,可以举例说水总是自发地从高处流向低处,气体总是自发地从压力高的地方向压力低的地方扩散等等,反之就不能自发进行,从而引出自发变化的共同特征是不可逆性。

对于药学的学生来说,他们需要的是物理化学这种手段,应用公式计算解决实际问题的能力,所以有关一些繁冗的公式推导过程可以大胆地舍去,只需强调其适用条件,这样既减轻了学生的负担,又更加突出物理化学在实际生产中的作用。例如在热力学这部分的学习中,只要学生掌握自由能的判据就可以了,至于繁冗的公式推导,一方面课时不允许,另一方面也没有必要,因而完全可以舍去。

2 大胆探索教学方法和教学手段

物理化学是一门系统学科,各章节之间的联系非常紧密,要打破以往重概念定义、轻实践工作,重理论体系、轻方法策略,重教师传授、轻学生参与的“结构式课堂教学”模式,根据各章节的特点应采用不同的教学方法[3]。

2.1 上好绪论课,消除畏难情绪

受高年级学生的影响,学生还没开始上课就已经对物理化学产生了“难学、难懂”的第一印象,因此对该课程的学习兴趣大大降低。这就要求教师上好第一节绪论课,吸引学生的学习兴趣,激发学生学习的主观能动性。因而在绪论课中,首先可以结合学生自身实际,从生活着手,如衣物变脏与清洗,涉及到相关的物理化学原理和理论:吸附与脱附、相似相容原理、表面活性剂应用。其次,适当讲授物理化学史有助于学生了解本学科的发展,积累一定的感性认识,学生会感觉到物理化学是有血有肉的有机体,而不是只有生僻公式的怪物,这对培养学生的学习兴趣非常有利。如“三剑客”对于物理化学学科创建的贡献[4]。

2.2 合理运用现代教学手段

随着现代社会的发展,多媒体教学手段越来越普及。多媒体教学集文字、声音、图像、动画等多种传播媒体于一体,使原本枯燥无味的理论知识生动、形象地表现出来,同时为教师节省了大量板书绘图的时间,加快了知识点的讲授速度,课堂教学信息量大大增强[5]。例如在讲授体积功的计算过程中,可以利用动画把各种情况的体积功展示在学生面前,即生动又能吸引学生的注意力。但是多媒体教学并不能完全取代传统的板书教学,如在一些重要的公式推导过程,采用传统的板书形式,可以将思路逐步的呈现在学生面前,使学生更加明了。

2.3 重视习题课教学

物理化学这门课程的显著特点是它不易听懂,即使听懂了也不一定会做题。 “一做就错”的现象非常普遍,从课堂上听得懂到现实中会做题还有很长一段距离,这段距离只有通过多解题、多做练习来缩短。习题课教学就起到了这个作用。习题课的题目重在精而不在多,因此我们重点选择具有代表性的例题,每道题目都讲得十分透彻,尤其是注意分析理清其解题的思路和方法,不在简单的数学计算上浪费过多的时间。

3选用合理的课程考核方式

实践证明,仅凭一次考试给学生定成绩的评价方式有诸多弊端,不利于发挥学生学习的潜能、创造性和主观能动性。为此,我们采用综合评价方法,学生平时的出勤情况、课后作业、课堂讨论以及期末考试成绩都在总成绩中有所体现。我们把最终成绩分为两大部分,平时成绩占30%,期末考试成绩占70%。这样不致于因为学生一次考试成绩不理想而否定了学生学习这门课程的能力和水平,减轻了学生期末考试的压力。

4 结语

教学既是一门艺术,也是一门科学,更是两者的结合,使教学达到艺术的境界并进入科学的殿堂,应是我们每位教师孜孜不倦的追求。在教学过程中,我们应时刻关注学生的反映,适时调整自己的教学方法与手段,做到教与学的完美结合,使物理化学的教学达到更好的效果。

参考文献

[1]胡英.物理化学[M].第4版.北京:高等教育出版社.1999:1-10.

[2]李成蓉.物理化学教学方法的改革[J].药学教育.2003,19(1):28-29.

[3]王颖莉,张淑蓉,田青平. 中药学专业物理化学教学改革探讨[J].中医教育.2009,28(3):43-45.

篇8

一、 联系生活,设计新课引入,激发学生学习兴趣

化学作为一门与生活实际联系紧密的学科,无论是无机化学部分还是有机化学部分,都与生活实际联系很紧密,教师平时要多关注并收集与本学科相关的新闻报道、重要事件,设计新课引入时加以利用,可以激发学生学习化学的兴趣,提高课堂教学的有效性.例如:在有关元素化合物的性质的新课教学中,教师可以提供与该部分内容相关联的生活事件(可以是新闻事件)的视频资料供同学观看,吸引学生的注意力,激发他们的兴趣,从容引入新课.记得上必修1《氯气的性质》这节课时,播放有关氯气泄漏的新闻报道,学生的情绪一下子就激动起来,积极讨论有关内容,通过小组合作辨析,氯气的有关性质很容易就搞清了,课堂气氛很热烈,教学效果良好.

二、 结合新课程要求,设计有效提问,启发学生思考,激发学生学习的兴趣

化学课堂教学中,教师把握好提问的难易度是很重要的,如果过易,学生会轻视问题,甚至认为该科太简单,没有挑战性而忽视这门课,使课堂教学效率降低;如果太难,学生会被一闷棍打死,失去学习化学的兴趣,这样的提问是无效的提问.影响学生对问题的解决的因素有很多,有学生本身已有的知识水平的应用、对一定的问题模式的习惯反应、也有与旧知识的相关联系等.因此教师设计问题的时候应该考虑这些因素,使提出的问题经过学生思考能够回答,即提的问题是有效提问.例如:高一化学中《二氧化硫的性质》的教学中,教师直接问同学二氧化硫的化学性质?学生的回答要正确到位就比较难.而如果从复习旧知识提问“酸性氧化物的定义”联系提问“二氧化碳的化学性质”推知“二氧化硫的化学性质”的顺序进行,那么学生从熟悉的旧内容到陌生的新内容的了解和掌握就容易得多,学生在课堂上通过自己的思考推理,正确回答了问题,得到好的评价,学好化学的自信心自然就得到提升,对化学的兴趣就大大地提高,课堂效率也就得到了提升.

例如:在有关《物质的量》的复习课中,本人不仅设计习题给学生做,鼓励学生设计习题给我选用.

下列有关物质的量的叙述正确的有( ).

A.1 moL的水在标准状况下的体积约为22.4 L

B.常温常压下,0.1 mol的氯气与2.24 L氢气恰好完全反应

C.22.4 L NO与11.2 L O2在相同条件下恰好完全反应,得到的NO2是1 mol

D.常温常压下,32克氧气和臭氧的混合气体中,含有2NA的氧原子

上述习题是本人在复习《物质的量》的练习时引用学生设计的有关练习之一,选用到了给学生做的设计练习中,设计习题的学生很开心,体会很深刻.在这种方式的教学中,学生不仅掌握了该知识点的需注意的问题,也在教师和同学的肯定中获取了自信心,帮助同学增加了学习化学的兴趣,课堂有效性也就相应地提高了.

三、研究学生心理,体验师生角色互换,培养学生的实践能力,提高课堂教学效果

教学中教师经常会遇到被提问的学生一脸茫然,不知教师的提问是什么意思,也会碰到学生的提问在教师看来是离题太远或不知所问.其实这些情况的出现主要是师生之间缺少沟通,因此教师要研究学生的学习心理,给学生机会体验教师的教学过程,从而使学生的多种能力得到锻炼提高,使课堂效果也得到提高.

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1.知识技能

(1)了解醇的定义,醇的分类,醇的命名。

(2)能够对数据进行分析总结醇的物理性质。

(3)通过乙醇的化学性质能推知醇类的化学性质。

2.过程与方法

培养学生的自主分析的能力,通过结构预测性质的研究思路,以及通过代表物推一类有机物性质的能力。

3.情感、态度与价值观

通过对生活中常见的有机物醇的研究,培养学生学习化学的兴趣对周围事物进行科学探究的意识。

二、教学重点、难点

1.重点

醇的物理性质的递变,化学性质的特点。

2.难点

醇物理性质递变的解释,及发生化学反应时的断键情况。

三、教学媒体及教学方法

多媒体教学系统,自学阅读,问题讨论与讲授相结合。

四、教学用具:多媒体,实验器材

五、课时安排:两课时

六、教学过程

课题引入:有两个名句,我们看一下下句是什么?

1.借问酒家何处有。2.明月几时有。

[学生]1.牧童遥指杏花村。2.把酒问青天。

[教师]这两个名句都是关于酒的,酒的主要成分是什么呢?

[学生]乙醇。

[教师]乙醇属于醇类,从元素组成上看,和烃类有什么不同?

[学生]乙醇含有氧,烃类不含氧。

[教师]乙醇这种物质我们通常称为烃的含氧衍生物,那么什么叫烃的含氧衍生物呢?

(介绍烃的衍生物的概念),醇、酚、醛,羧酸和酯等都属于烃的含氧衍生物,我们本节课先研究一下醇。(介绍醇的定义,引导学生回顾第一章物质的分类中所学的醇与酚的区别。然后通过醇与酚的区分联系深化醇的定义),知道了什么是醇,那么它是如何进行分类的呢?

[学生]醇按所含羟基的数目进行分类的方法。

[教师]我们经常研究饱和一元醇,饱和一元醇可以看作烷烃基和一个羟基相连,所以它的通式可以写作CnH2n+1OH,也可以把氢加在一起写作CnH2n+2O,但是要注意CnH2n+2O这个通式可以代表醇也可以代表醚。

除了可以按照所含羟基数目来分外,醇还可以按照羟基所连烃基的种类分为:脂肪醇、脂环醇、芳香醇。

我们知道了醇的分类,醇是如何命名的呢?大家可以自学教材资料卡片上的内容。

总结:醇的沸点变化情况与烷烃类似,也是随分子里碳原子数的递增而逐渐升高。

[教师]解释相对分子质量相近的醇和烷烃,醇的沸点远远高于烷烃的原因――醇分子间存在着氢键,以及氢键是如何形成的。

研究一类有机物往往从它们的代表物入手,醇的代表物为乙醇,可以通过乙醇性质的学习推知醇类的性质。

结构决定性质,先复习回顾醇的结构。

总结:发生酯化反应的实质是醇中的OH和酸中的COOH之间发生了反应,OH中的氢和COOH中的羟基结合生成了水。

得出结论:醇能够跟羧酸发生反应。

通过强调乙醇分子间发生反应生成醚的反应条件,提出问题:乙醇在浓硫酸作催化剂加热到170℃时生成什么呢?给出反应装置和溴水与酸性高锰酸钾溶液让学生自己动手做实验。

[学生]通过实验验证生成的产物能使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,推测可能为乙烯、也可能为乙炔,还可能为无机化学中学过的二氧化硫。

[教师]提出问题:如何验证产生的气体是不是二氧化硫呢?

[学生]可以先通过碱石灰或氢氧化钠溶液除去二氧化硫,看溶液是否褪色。

[教师]演示通过氢氧化钠溶液除去二氧化硫后,酸性高锰酸钾溶液和溴水仍然褪色。

[学生]得出结论,产生的气体不为二氧化硫。

[教师]通过学生提出的方法我们可以测出:乙醇在浓硫酸作催化剂加热到170℃时生成了乙烯。给出反应物和产物,让学生分析断键情况和所属反应类型。

[学生]因为生成水和双键,所以应该是C―O键和连羟基的碳相邻碳上的C―H键的断裂。

总结:与羟基相连的碳上有2个氢的醇被催化氧化成醛。

与羟基相连的碳上有1个氢的醇被催化氧化成酮。

与羟基相连的碳上没有氢原子的醇不能被催化氧化。

八、板书设计

第三章?摇第一节?摇醇

一、醇的定义

二、醇的分类

三、醇的命名

四、醇的重要物理性质

1.沸点

2.溶解度

五、醇的代表物――乙醇

1.乙醇的结构

2.醇的性质

(1)取代反应

①醇与活泼金属反应,②醇与酸反应,③醇与卤化氢的反应,④醇分子间脱水反应

(2)消去反应

(3)氧化反应

篇10

关键词:有机化学;学生主体;需求导向;教学效果

作者简介:姜洪丽(1979-),女,山东平度人,泰山医学院化工学院,讲师;葛燕青(1982-),女,山东莱芜人,泰山医学院化工学院,副教授。(山东 泰安 271000)

基金项目:本文系山东省教育科学“十二五”规划(重点)课题“网络环境下基于PBL的临床医学专业化学类基础课程实践教学模式研究”(课题编号:2013GG172)、泰山医学院2014年教研课题的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)05-0142-02

有机化学是化学、化工、高分子专业的必修专业基础课,也是生物、药学、医学等专业的基础课程之一,有机化学知识掌握的程度高低,直接影响后续课程的学习。然而由于该课程所涉及的有机化合物数量众多、各章之间联系不明显、知识点零散且课时有限等,学生普遍反映难学。近年来,随着学校质量工程建设的开展,专业课程学时数增加,而基础课比如有机化学等课时则相应缩减,但是有机化学教学内容随着学科的发展、社会的发展而逐步增加,比如每年不断涌现的新理论、新技术等。如何在一学期的有限时间内激发学生的学习兴趣,提高有机化学的教学效果就变得非常重要。笔者根据自己对这门课程的授课体会及教研室相关教师交流的经验,对有机化学教学中如何激发学生学习兴趣,提高教学效果进行初步探讨。

一、分析学生学习需求,以学生需求为导向设计教学

在传统的大学教学中,教学主要是围绕教师、教材展开,也就是以教师为中心,根据教材内容,开展课堂教学。在整个教学活动中,主要以教师讲授为主,虽然也有和学生的互动,但都是在不影响授课进程的前提下师生间的简单交流。这种教学活动的优点是它能在既定时间内达到教学目的,完成教学内容,效率很高。但它的缺陷是忽略了学生的主体地位,造成学生被动接受知识,教学方式灌输,教学氛围沉闷,造成学生学习兴趣不高,学习效率低下。虽然有的教师也根据学生的具体情况,对教材内容和教学方法进行了加工和处理,取得了不错的效果,但这也只是从整个班级的特点上来考虑的,并没有针对学生需求进行细分,还没有把学生作为教学的真正中心。现在,社会竞争愈加激烈,企业对人才与社会的融合要求越来越高,所以在教学中,不能简单告诉学生“有什么”、“是什么”,更重要的是让他们了解“为什么会有”。这就需要把传统的以教师为中心、以传授知识为主导的方式转换成为以学生为中心、以探索发现知识为主导的方式。以学生为中心,首先要认真分析学生的学习需求,以需求为导向设计教学内容和教学方式。

根据笔者教学的经验来看,可以从学生学习行为角度将学生分为积极学习者、中间者和消极学习者三大类。在一个班级中,学生的学习态度不同,表现出来的行为就截然不同,那么,教师在上课时,要充分了解学生,以学生为中心,以需求为导向,在教学内容和教学方法上进行细分和灵活运用。比如,对于偏爱化学,想进一步深造考研的学生,着重强调有机化学这门课程在研究生入学考试中以及以后进行科研工作中的重要性,同时补充相应的知识或提供参考资料供其深入学习;而对于其他类型的学生,则在教学过程中可以恰当地引入化学小知识以及一些社会热点问题,比如介绍含氮化合物时,联系苏丹红、三聚氰胺等食品安全事件;讲解旋光异构时,结合沙利多胺(反应停)这一“20世纪最大的药物导致先天畸形的灾难性事件”;[1]介绍硝酸甘油时,结合其在化学上可作为炸药使用,而在临床上可以用作缓解心绞痛的药物,同时诺贝尔本人也患有心绞痛的化学故事,使学生认识到有机化学在实际生活中的重要性,引起他们的兴趣,再进一步重视有机化学的学习。

二、讲好绪论,激发学习兴趣

对有机化学学习的求知欲望的强弱,能否积极主动地去思考和探索问题,主要取决于学习兴趣的高低。笔者对学生学习行为的分析中不难发现,兴趣是重要的因素。兴趣是力求认识某种事物或者爱好某种活动的一种或强或弱的倾向,是一种情绪表现,是感性的。学习兴趣的建立除基于以前的经验外,很大程度上取决于第一印象,因此,讲好有机化学课的绪论对于激发学生的学习兴趣,特别是消极学习者和中间学习者的兴趣,至关重要。

常规的有机化学教学绪论部分都是先介绍有机化合物的来源以及有机化学与无机化学的区别,介绍共价键及其相关属性、有机化合物的属性等。理论和定义比较枯燥,学生往往在课程的开始就对其产生了畏难的情绪,缺乏进一步学习的信心。可以借鉴于金刚老师的做法,以维生素B12的合成案例为蓝本,将有机合成技术和有机化学概念巧妙引入,激发学生兴趣。[2]同时要善用于利用Flas技术及PPT动画设计,针对教学内容,合理制作多媒体课件,要求重点突出、文字简洁,切忌为了念教材而铺设大段文字。比如讲授讲授卤代烃亲核取代反应的反应机理——SN1和SN2,可将两种反应历程做成逐帧动画,卤甲烷的水解、叔卤烷的水解,每一个底物的构型、试剂如何进攻底物、反应过程中底物的立体变化、反应过程中的能量变化等,以对比的方式清楚地呈现在学生的面前,让形象由静变动,帮助其空间想象能力的形成与提升,加深理解和记忆,增强教学效果。通过这些方式,能够让学生对反应复杂的有机化学产生浓厚的兴趣,带着兴趣去感知、领悟化学知识,更好地发现问题和解决问题。

三、灵活运用多种教学方法,提升学习效果

在了解学生情况,细分需求,讲好绪论,打好开头以后,学生的兴趣被激发出来了,后面要做的是根据教学内容和教学目标,结合学生的需求以及现有的认知水平,以学生为主体,教师为主导,改变“讲听式”的教学模式,灵活运用课堂讲授教学法、学生讲授教学法、案例教学法、专题讨论教学法、任务驱动教学法[3]等各种教学方法维持兴趣,提升效果。

在组织教学中,教师要用心去设计问题,引导学生总结、归纳。例如讲解烯烃α-氢的卤代反应、芳香烃中侧链α-氢的卤代反应、杂环芳烃侧链α-氢的卤代反应。[4]在这三个反应底物中,有一个特点,就是α-碳原子都与不饱和双键碳原子连接,所以它们具有相似的化学性质。在教学过程中,多数学生能总结出这个知识点,教师还得需要进一步引导学生,分析结构,抓住本质。上述三个反应中α-碳原子为饱和的碳原子,与SP2杂化的双键碳原子连接,受双键碳原子的吸电子诱导效应的影响,使得α-氢的活泼性增加。以此类比,醛酮中的α-碳原子,羧酸中的α-碳原子,也与不饱和双键碳原子连接,它们能否发生卤代反应呢?经过这一思维过程,使学生对教材的知识体系有了深刻的理解,对看似杂乱无章的各章节可以有机联系起来,融会贯通。

四、加强情感交流,巩固学习成效

课堂教学不仅是知识信息的交流过程,也是情感信息的交流过程。教学中,师生情感交流的好坏,很大程度上决定着师生对教学内容的情感体验和师生之间的情感体验,而这种体验直接影响着课堂教学的质量。古人云“亲其师”方能“信其道”,要达成教学目标,教师需要创设和谐、民主、互动的学习氛围。

第一,首先要构建良好的师生关系,引导学生愿意表达、敢于表达自己的真实想法和意见。在运用学生讲授、专题讨论和任务驱动式教学方法中,注意以正强化为主,“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”,调整好学生的心态,营造一种浓厚的学习气氛,有意识地多给学生展示的机会,这样可以促使他们积极上进,激发求知欲,提升学习的自信。

第二,注重教学过程中的情感交流,课堂教学中教师要充满激情,调动好自己的积极性和良好情绪,通过在课堂教学中“神”、“色”、“情”、“声”传递给学生,学生接受到教师的感染,并以积极的思考、活跃的课堂氛围反馈给老师,完成师生间的有效互动、交流,创造出一种有利于学生学习的轻松愉快的气氛,从而让学生在这种气氛中理解、接受新的知识。

第三,合理运用现代网络技术,注意课后的交流。大学教学的模式是教师利用整堂课的时间讲授,留给学生提问答疑的时间几乎没有,仅仅是在课下短短的几分钟,并且教师不实行坐班制,所以也很少有学生答疑。但是在课后复习的过程中,又不可避免地存在问题,如何解决呢?2010年起,笔者创建了有机化学网络课程,进行网上互动式教学。网络分为答疑讨论、课程问卷、教学笔记、课程作业、在线测试等几大模块,突破教师的时空限制,网上交流,网上答疑,使教学过程达到更加有效地扩展。

教学是门艺术,要想取得良好的教学效果,必须以学生为主体,以需求为导向,以方法为载体,创造良好的学习情境,提升学生的学习兴趣。教师需要通过观摩课加强和其他教师的交流,也要通过学生座谈会和学生交流,拓展实践各种好的教学方法,提高教学的艺术。

参考文献:

[1]王辉,王全瑞,高翔.临床医学专业的有机化学教学[J].大学化学,2012,27(1):42-44.

[2]于金刚.浅谈有机化学绪论的教学[J].广州化工,2011,

39(3):186,190.