無機和分析化學課程教學中的一些技巧

張葉 吳劍

摘要：無機和分析化學課程是高等院校化學類課程的基礎，也是高校學生首先接觸到的化學高等教育課程。由于其課程的特點決定了其理論性強，內容復雜，相對比較枯燥乏味。對很多學生特別是文科學生而言，無機和分析化學課程成為他們學習過程的攔路虎。筆者在實際教學過程中運用了一些技巧，如通過一些有趣的例子將課程的教學生動和形象化，利用總結讓知識點系統化、條理化，并在教學中取得了良好的效果，在此將這些技巧進行了以下總結。

關鍵詞：分析化學；無機化學；教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）08-0251-02

一、緒論

無機化學和分析化學作為化學四大基礎課中學生最早接觸到的課程，可以說是后續化學類課程（生物化學、藥物分析化學等）的窗口，該課程學習的好壞直接影響了學生后期對化學類課程學習的興趣，因此對相關課程的教學方法等有很多研究[1-4]。本校為中醫藥學高等專科學校，對中藥等專業的人才培養有一定的體會[5]。作為這些專業的基礎課程，我校的分析化學、基礎化學課程均為省級精品課程，在教學過程中我們累積了一些教學技巧，并取得了較好的教學效果特分享如下。

二、教學技巧

1.類比教學。在介紹物質結構基礎時，其中學生比較難以理解的內容有原子核外電子的運動狀態的描述，特別是s、p、d、f等電子亞層的概念、各能級之間的能量大小等很抽象的概念。筆者將其與日常生活中的住房作比較，將s、p、d、f比喻成為不同的戶型，分別是單身公寓、三室房、五室房以及別墅房，正好類比于這些亞層可以容納越來越多的電子。再將電子層數比喻成為北京的一環、二環等，從而類比出如下情況：越靠近市中心的地方地價越貴，因此房型就不能太大，而遠離市中心的地方則可以是很大的戶型甚至是別墅；電子層數越小的地方越靠近原子核，空間越小，因此同樣可以容納的電子亞層種類（戶型）越少，反之越多。而能級的能量則和房子的房價類比，能級能量大小符合公式n+0.71，即能量取決于離原子核的距離和亞層（形狀大小），這正類比于房價取決于房子離市中心的遠近和房型的大小。這樣通過與生活中的實際例子相比就可以讓學生對枯燥、抽象的內容有比較形象的認識，使得教學過程比較生動。說到表觀解離度時，由于這一知識點學生以前從未接觸過，因此難以理解為什么出現強電解質實測解離度小于100%的情況以及活度（a）和活度系數（γ）與溶液濃度和離子電荷大小的關系等。在實際教學中我就以明星的生活為例子來說明，比如某明星如果在我們學校食堂吃飯，那么必然會吸引很多粉絲圍觀，吸引記者來采訪，雖然明星只是想吃碗面條而已，結果可能會引出各種各樣的八卦新聞，最后導致不敢隨便出去吃飯了，自由受到了限制。這就類比與溶液中的強電解質離子，正離子周圍吸引著很多負離子，負離子周圍吸引著很多正離子，當它們運動時會受到這些相反電荷離子的干擾，從而無法表現出100%的自由。而這個明星越有名、粉絲越多，追星族就越多，受到的限制當然就會越大，這就類似于離子電荷越高γ越小（受限制大）。同理，明星如果在火車站等人員密集的地方出現，越容易被人發現和包圍，這就類似于溶液濃度越大γ越小。如果明星是晚上一個人悄悄的走在沒有人的大街上也就不會受到什么限制了，這就類比于當溶液極稀時，γ接近1。通過這一系列的類比往往能很好的引起學生的共鳴。在化學反應的速率與化學平衡中可以將有效碰撞理論與學生們在運動場上發生的碰撞來比較，這些碰撞是否可能演化為沖突取決于幾方面：首先，這兩個學生的性情如何，如果兩個學生都比較平和，相互碰了一下也僅僅是相互說一聲對不起；但是如果兩個人性格急躁就可以釀成沖突，這可以類比于不同類型的反應中，分子發生碰撞后能夠發生反應的條件是要能夠越過反應的能壘，而能壘取決于參與反應的分子的本性，是易于發生反應還是難以發生反應。其次，取決于兩人碰撞的力度大小，力度小了兩人應該無所謂，但是沖撞的厲害了就可能引起沖突，這就可以類比分子發生碰撞時需要足夠的能量。最后，兩人碰撞的方位也很重要，如果碰撞的地方是比較關鍵的地方就可能引起沖突，類比于活化分子碰撞引起反應還需要適合的取向。通過這樣的類比比較能夠引起學生的興趣，同時在教學的最后還可以提醒學生們，性質越活潑的物質越難在自然界中存在，性質越穩定的物質自然界中越多，所以在日常生活中需要相互和平共處，平和的對待自己的同學，不要太“活潑”（性格暴躁），才能穩定的存在，從而將品德教育融入理科教學中。

2.善于總結。在說到溶液的六種組成標度時因為公式多且復雜，學生記憶起來有一定的困難，因此筆者在教學中將這六種標度總結成為三種濃度（質量濃度、摩爾濃度、質量摩爾濃度）和三種分數（質量分數、體積分數、摩爾分數）。凡是名稱是濃度的均為有量綱的數，凡是名稱是分數的則為無量綱的數。所以所有的分數上下均是同樣的單位，所有濃度上下均不一樣，再進一步總結為所有這些標度中5種均為溶質比上溶液。而僅僅有一個特殊的濃度——質量摩爾濃度，其名稱特殊，其公式也特殊，是溶質的物質的量與溶劑的質量比。這樣將各公式的一些共同特點總結在一起，方便了學生的記憶。又如滴定分析時可以將一些具有共性的東西總結在一起，比如滴定時需要用強酸控制酸度的有哪些滴定？分別是什么？這就是硫酸高錳酸鉀法、鹽酸亞硝酸鈉法和硝酸鐵銨礬法，此外還有哪些溶液需要穩定劑？等等，這樣的總結將零散的知識點匯總在一起，方便學生來進行記憶。

3.錯誤記憶。在酸堿平衡和酸堿滴定這一章中說到酸堿的強度和非水滴定時，與中學時所學不同的是將溶劑從水擴展到了其他體系中，因而中學所學習的強弱酸堿都變成是相對的，當換了不同溶劑的時候弱可以成為強，強也可能在另一條件下變為弱。在教學中可以問學生中學所學習的典型的強弱酸堿，如鹽酸、硫酸、醋酸等是強酸還是弱酸，等學生們給出確定的答案后，告訴他們這些答案其實都不對，這些強弱酸都是建立于水作為溶劑的基礎上的。當學生們認為的強酸，如鹽酸用醋酸作為溶劑時則成為弱酸；而弱酸，如醋酸用乙二胺作為溶劑則成為強酸。通過這樣前后的對比讓學生們在錯誤和糾錯的過程中產生鮮明的印象，從而能夠深刻的記憶該知識點。

三、總結

可以看到在教學中如果我們能夠利用一些類比的方法就可以比較方便的將一些較為枯燥的知識點變得更加有趣一些，特別是貼近學生生活的例子往往能夠獲得他們的會心一笑，同時相關概念也能夠被他們牢牢記住，這些講課技巧在筆者的課程教學中取得了較好的效果，因此特意分享出來希望能夠起到拋磚引玉的作用。

參考文獻：

[1]杜婕.高校無機化學課程教學現狀及其改革思路研究[J].貴陽學院學報（自然科學版），2011，6（2）：79-81.

[2]陶阿麗，曹殿潔，馮學花.基于應用型人才培養的《基礎化學實驗》教學改革[J].長江大學學報（自然科學版），2015，12（21）：78-80.

[3]馬允.PBL教學法在藥學專業分析化學教學中的應用[J].廣州化工，2014，（42）：196-198.

[4]臧雙全，王建設，韋永麗，等.大學無機化學教學改革的探索與實踐[J].大學化學，2012，27（5）：33-35.

[5]秦亞東，趙寶林，黃麗萍，等.基于中藥產業鏈視角下高職院校中藥專業人才培養的思考[J].現代中藥研究與實踐，2016，30（2）：74-75，78.