無機理論和實驗教學(xué)之間的互相促進

許力+董文魁+孫銀霞+吳輝祿+田天

摘要：在無機化學(xué)教學(xué)中，怎樣使無機化學(xué)理論教學(xué)與實驗教學(xué)更好地結(jié)合，是化學(xué)專業(yè)教師積極探索的課題。作為無機化學(xué)理論課教師，筆者提出了緊密結(jié)合無機化學(xué)理論與實驗教學(xué)的三個方法，達到了無機理論和實驗教學(xué)之間相互結(jié)合的目的，既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又以理論指導(dǎo)實踐，提升了學(xué)生的實踐能力。

關(guān)鍵詞：無機化學(xué)；理論教學(xué)；實驗教學(xué)

無機化學(xué)和無機化學(xué)實驗是化學(xué)和化工專業(yè)學(xué)生接觸到的第一門化學(xué)理論課程和第一門專業(yè)實驗課程。在蘭州交通大學(xué)化學(xué)與生物工程學(xué)院，這兩門課程都是獨立設(shè)置的課程，分別由不同的教師承擔(dān)教學(xué)任務(wù)，這樣就不可避免地存在理論教學(xué)和實驗教學(xué)無法同步的問題。為更好地解決這一問題，筆者認為教師應(yīng)結(jié)合無機化學(xué)實驗，采用靈活多樣的教學(xué)方法，講解無機化學(xué)實驗過程中涉及無機化學(xué)原理，并應(yīng)用無機化學(xué)原理分析、預(yù)測和解釋實驗操作方法和實驗現(xiàn)象，做到理論先行，理論教學(xué)和實驗教學(xué)互相促進。這樣可以進一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，既能鞏固掌握理論知識，又能以理論指導(dǎo)實踐，在實驗課中進一步驗證理論，培養(yǎng)學(xué)生扎實的基礎(chǔ)理論，提高學(xué)生的實驗?zāi)芰退刭|(zhì)。

一、調(diào)整教學(xué)日歷，使理論教學(xué)與實驗內(nèi)容保持一致

我校無機化學(xué)理論教學(xué)安排80學(xué)時，16周完成教學(xué)，教材選用高等教育出版社大連理工大學(xué)無機化學(xué)教研室主編的《無機化學(xué)》。無機化學(xué)實驗教學(xué)安排32學(xué)時，16周完成實驗教學(xué)內(nèi)容，教材選用清華大學(xué)出版社袁書玉編寫的《無機化學(xué)實驗》，共安排16個實驗。這就要求無機化學(xué)理論課教師不能完全按照《無機化學(xué)》目錄的順序安排教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)該適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，既要保證無機化學(xué)理論的系統(tǒng)性和完整性，也要兼顧無機化學(xué)實驗的進度。例如，第一章“氣體”的理論教學(xué)內(nèi)容正好能與第二個實驗“鎂相對原子質(zhì)量的測定”相配合，這是比較理想的情況。其他章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容與實驗的相互配合相對比較困難，這就要求教師要在教學(xué)中多下功夫，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)日歷，盡量使理論教學(xué)進度與實驗教學(xué)進度保持一致，并在教學(xué)中對部分實驗內(nèi)容加以講解，使無機理論與實驗教學(xué)相互促進。

二、將實驗內(nèi)容巧妙引入理論教學(xué)，使無機理論和實驗教學(xué)之間互相促進

將實驗內(nèi)容巧妙地引入理論教學(xué)一般有三種方法。第一是將實驗內(nèi)容設(shè)計成理論教學(xué)中的例題或習(xí)題，例如，在第一章“氣體”中講解了理想氣體的分壓定律，結(jié)合第二個實驗“鎂相對原子質(zhì)量的測定”，設(shè)計例（習(xí)）題為：某學(xué)生在實驗中用金屬鎂與過量稀鹽酸反應(yīng)制取氫氣，所得到的氫氣用排水取氣法收集，金屬鎂的質(zhì)量為m克，室溫為t攝氏度，室內(nèi)氣壓計讀數(shù)為P千帕，得到的濕氫氣的體積是V毫升，水的飽和蒸汽壓為P千帕，通過公式推導(dǎo)，寫出鎂相對原子質(zhì)量的計算公式。通過習(xí)題，學(xué)生既加強了理論基礎(chǔ)，也了解了實驗內(nèi)容。第二是將實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)計成理論教學(xué)中的案例。例如，在第六章沉淀的轉(zhuǎn)化理論教學(xué)中，將配位化合物中的實驗內(nèi)容作為沉淀轉(zhuǎn)化的教學(xué)案例：取一支試管，將2滴0.1mol·L-1的硝酸銀溶液與2滴0.1mol·L-1的氯化鈉溶液混合，有什么現(xiàn)象發(fā)生，要求學(xué)生解釋原因；將5滴0.5mol·L-1硫代硫酸鈉溶液放入試管中，會發(fā)生什么變化，讓學(xué)生用化學(xué)原理解釋。對以上案例的講解將理論和實驗緊密結(jié)合起來，使學(xué)生對理論和實驗都有了深刻的理解。第三是根據(jù)理論原理，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗裝置和實驗步驟。例如，在講完第一章“氣體”后，引導(dǎo)學(xué)生利用化學(xué)反應(yīng)方程式Mg（s）+HCl（aq）=H2（g）+MgCl2，設(shè)計實驗裝置，求鎂的相對原子質(zhì)量。設(shè)計環(huán)節(jié)中最難的是怎樣準確測得氫氣的體積，這個環(huán)節(jié)可在教師的逐步引導(dǎo)下，利用堿式滴定管或量氣管，幫助學(xué)生設(shè)計出鎂相對原子質(zhì)量測定的實驗裝置，進一步設(shè)計出詳細的實驗步驟。這樣既鞏固了理論教學(xué)內(nèi)容，也提高了學(xué)生的實驗素質(zhì)。

三、實驗完成后在無機理論課上對實驗進行講評

實驗完成以后，教師在無機理論課上對實驗進行講評，講評內(nèi)容一部分是實驗教材指定的復(fù)習(xí)思考題，另一部分是學(xué)生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)的問題以及教師提出的一些問題。例如，完成鎂相對原子質(zhì)量的測定后，可以講評實驗教材指定的復(fù)習(xí)思考題：實驗中可能產(chǎn)生誤差的原因是那些？反應(yīng)過程中，如果向漏斗中加入的水過多而溢出，對實驗結(jié)果有無影響？也可以講評學(xué)生提出的問題：怎樣更準確地獲得水的飽和蒸汽壓？試管的大小對實驗有無影響？試管中的空氣對實驗結(jié)果有什么影響？實驗中還有那些地方可以改進？教師對以上問題進行講評，可以進一步實現(xiàn)無機化學(xué)理論講解和實驗教學(xué)的相互促進。

四、結(jié)語

在無機化學(xué)理論教學(xué)中，教師要注重?zé)o機理論講解與實驗教學(xué)的互相結(jié)合，不斷改革教學(xué)方式，最終達到兩者相互促進的目的。

參考文獻：

[1]大連理工大學(xué)無機化學(xué)教研室.無機化學(xué)（第5版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[2]袁書玉.無機化學(xué)實驗[M].北京：清華大學(xué)出版社，1996.

[3]郭士城.鎂相對原子質(zhì)量測定的改進[J].化學(xué)教育，2000（11）：40-41.