无机化学与化学分析精选(九篇)

第1篇：无机化学与化学分析范文

关键词：云班课；混合教学模式

无机与分析化学“无机与分析化学”是化学类、化工类、材料类及医、药、农、环境等化学近源专业的一门重要的专业基础课程,但由于涵盖的内容广泛,知识点多而杂,使得“无机与分析化学”学习难度较大。传统的课堂授课和实验教学手段具有一定局限性,例如教学时间受课时安排的限制,教学方式单一,学生对重点和难点教学内容难以准确把握,而信息化教学则是解决这些问题的途径之一。随着移动互联网的快速发展,人们对手机的使用率和依赖程度越来越高,在高校大学生这个年轻的群体中影响更是广泛而深入[1]。学生在课堂上玩手机的现象越来越普遍,手机占用了学生很多的精力和注意力,严重影响教学效果,这对高校的传统教学模式带来了严峻的挑战。如何将手机“化敌为友”,使手机成为好的教学帮手呢?“云班课”平台的开发和使用有效解决了这一难题,使教学过程和手机移动终端合理结合,让手机成为有效的学习工具。2019年12月以来,国内外先后爆发新型冠状病毒肺炎。疫情期间,教育部要求各高校充分利用线上资源、平台,积极开展线上教学,实现“停课不停教、停课不停学”,保证疫情防控期间教学工作的正常有序开展。在线上教学的实施过程中,“云班课”平台的使用,为线上教学带来了很多的便利,丰富了线上教学的形式。当然,线上课堂也存在一些缺陷和弊端,线下课堂有其无法取代的必要性。因此,线上课堂与线下课堂的充分结合,优势互补,形成混合式教学模式,将有效提高课堂教学效果。

1基于“云班课”混合教学模式的设计

“云班课”是一款可以利用手机、平板电脑等移动设备随时随地进行即时反馈的互动教学平台[2]。教师在客户端(电脑或手机)上创建“无机与分析化学”班课,学生通过手机下载“云班课”APP,并使用邀请码加入班课。教师分别通过课前、课上及课后三个教学环节与学生进行反馈互动(图1)。首先,课前教师上传教学资源,包括课件资料、教学视频等,学生下载进行学习。利用“云班课”布置预习任务,学生提前预习,让学生带着问题去学习。课上,教师通过发起“一键签到”、“限时签到”等快速实现点名签到,在此过程可以通过查看学生签到时与教师的距离,从而避免学生旷课但远程签到的情况。通过布置小组任务使学生分组讨论,然后对讨论结果进行汇报总结,使学生积极参与到教学活动中。通过随堂测试检验学生对课堂内容的掌握程度,学生测试结束后可以直接查看分数、答案及试题解析,快捷方便。课后,教师布置课后作业及拓展任务,学生完成后上传,教师进行作业评价。另外,可以通过云班课轻直播进行实时答疑讨论,充分利用课后时间,对有问题的学生进行线上辅导。将传统教学方式与现代化教学手段结合,形成混合式教学模式,以提高教学效果。

2基于“云班课”混合教学模式的实施与案例

“无机与分析化学”课程中元素化学部分的内容知识点较多,要求掌握特征离子及其化合物的颜色、性质、鉴定及分离,需要考察学生的记忆能力以及归纳总结能力。将“云班课”和实验课引入教学活动中,将有助于学生学习这一部分的内容,提高教学效果。首先,化学是以实验为基础的科学,为了使学生对元素化合物的颜色、性质有更直观的印象,将实验课与理论课结合,让学生通过动手实验获得化合物的颜色、状态、变化等信息,将有助于学生对知识点的理解和记忆。但是,通过历届学生的反馈,在课堂上提问做过的实验现象时,学生的掌握情况并不是很好。例如在讲解Fe3+、Fe2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+几个特征离子的鉴定时,学生虽然做过这个实验,但对各离子的鉴定试剂及颜色现象仍会混淆不清,掌握效果不好。为了解决这一问题,理论课前利用“云班课”上传实验视频、图片及元素化合物资料供学生学习记忆,并布置预习作业,让学生提前预习,使学生有目的性的去学习,可有效提高教学效果。考试是检验学生课程目标达成度的主要手段之一。与传统的纸质试卷考试形式相比,手机考试成为适应时展要求的新型无纸化考试模式[3]。利用“云班课”平台进行手机考试,具有节约成本、方便环保、公正无误、利于成绩分析等优点。尤其在疫情防控期间,学生可以在家利用云班课进行线上考试,在考试前,教师在云班课中建立试题库,可以在系统中标记题型难易程度及章节,组卷时各章节及难易知识点分布一目了然。考试过程中,题目乱序及选项乱序,避免学生互相抄袭。在学生提交试卷后,系统直接给出成绩,方便快捷。考试后可以导出详细的成绩分析,包括学生最高分、最低分、平均分、标准偏差、百分制区间人数分布、每题正确率和分布比例等(图2),有利于教师对学生课程目标达成度的分析与总结,从而进行可持续改进。

3基于“云班课”混合教学模式的教学效果

在课堂教学中引入“云班课”平台,采取线上+线下的混合教学模式,能够有效调动学生的学习积极性,学生对新的教学模式的引入会充满好奇心,从而提高学习兴趣。搭建教师与学生沟通的平台,在“云班课”轻直播及私信里,经常会有学生提问,促进了教师与学生之间的交流互动。利用随堂测试、头脑风暴等教学环节教师能够及时掌握学生的学习情况,考核方便,评价及时,利于教学反思并进行可持续改进,提高教学效果。在对学生进行课程目标达成度的问卷调查中,大部分学生认为能够通过这样的混合教学模式有效达成课程目标(表1)。

4结束语

移动信息化为“无机与分析化学”教学模式的探索提供了新的机遇。实践证明,利用云班课来辅助“无机与分析化学”教学,能够丰富教学形式,增加老师与学生的互动性,增加学生学习的兴趣和主观能动性,减少教师的工作量,有助于提高教学效率。

参考文献

[1]孟婷婷.关于蓝墨云班课在教学过程中应用的几点思考[J].亚太教育,2016(15):114.

[2]王宏,张虎.基于蓝墨云班课的混合式学习探究[J].价值工程,2018,37(7):252253.

第2篇：无机化学与化学分析范文

摘要：以“配位化合物与配位平衡”一章的教学为例，以环境科学专业学生（30人）为实施对象，探索了Sandwich教学法在无机及分析化学课堂教学中的应用。结合教学内容，将重点、难点、新成果及其应用设置成问题，组织学生进行讨论和交流，引导学生自己解决问题，改变了传统的“满堂灌”模式，学生由被动学习转化为主动学习，培养了学生学习的兴趣，充分调动学生的学习主动性，提高学生自我学习、自我思考的能力。

关键词：Sandwich教学法；无机及分析化学；配位化合物

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）26-0179-03

无机及分析化学是将“无机化学”和“分析化学”的基本内容进行优化整合，是一门重要的基础理论课程。对于环境相关专业的学生而言，学习“无机及分析化学”课程对他们学习基础知识和专业知识都是不可或缺的。课程内容多、知识点较分散，有些内容又很抽象，理解较难。学生普遍反映课程内容繁杂、枯燥难学，学习目的较不明确等。传统的教学方法存在以教定学、以本为本、教法单一、学法单一、评价单一等缺点，难以调动学生的积极性，教学效果不理想。为此，我们将Sandwich教学法应用于无机及分析化学课堂教学中，以提高教学效果。

Sandwich教学法最早起源于英国的桑德兰技术学院，后由德国海德堡大学医学院将该教学法应用于医学教学，建立了Sandwich医学教学法，并应用于医学教学的大部分学科[1，2]。华中科技大学同济医学院2006年开始将该教学方法引入医学教学中，教学效果良好，得到了学生的普遍认可。近几年，Sandwich教学法在国内的医学教育领域，如医学微生物学[3]、系统解剖学[4]、临床麻醉学[5]、药剂学[6]、生理学[7]等学科中进行了实践应用，获得了良好的教学效果。但是，仅有少量化学相关课程进行过该教学方法的改革实例[2，8-9]，我们希望将其应用于《无机及分析化学》课程教学中，尝试课程教学改革，从而提高该课程的教学效果，培养学生自主学习、语言表达、解决实际问题以及沟通的能力等。本文以配位化合物与配位平衡的教学为例，具体详谈Sandwich教学法在课程设计、教学实施过程以及教学效果。

一、课前准备

（一）教师课前准备

1.教学材料准备。选择“第七章配位化合物与配位平衡”实施Sandwich教学，课程组的教师根据教学大纲要求，结合教材内容进行集体备课，查阅文献资料，共同商讨和设计讨论的问题及案例、制作课件、讲稿内容设计、测试题、考核细表等教学材料。将Sandwich教学法介绍、思考题、课件、分组情况、参考资料、参考书目等及时至天空网络教室（学校课程网站），供学生熟悉教学内容、教学过程等。

2.编写Sandwich教案。根据教学目标和内容，分析授课内容的重点和难点，设计开场白，提出6个可供讨论的问题，设计教学以及讨论实施过程进展计划。问题的设计是关键，既要符合教学目标和大纲内容要求，又要具有探索性以引起学生兴趣，便于展开讨论。

3.分组与编号。将学生30人分为6组（A、B、C、D、E、F），每组5人（A-1～A-5，B-1～B-5…）。每组确定一名组长和秘书，每组成员采取随机抽签，确定名单后到微信群。

4.反馈问卷以及成绩评定。设计反馈调查问卷和成绩评定表，反馈问卷中包括：教学目标是否明确，组织方式是否恰当，教学效果是否良好，是否有助于启发思维、提高分析和解决实际问题的能力，时间分配是否恰当……，同时设计了建议事项或意见：你对本次Sandwich教学是否满意？是否愿意在接下去的课程中继续开展；与传统的讲授法比较，Sandwich教学法的主要优缺点有哪些？你认为哪些地方还需改进？成绩评定表中涉及对于学生的学习能力、学习态度、问题回答、综合表现、相互评价以及随堂测试等。

（二）学生课前准备

熟悉Sandwich教学流程，预习教材相关内容，阅读有关专业书籍及资料。学生在天空网络教室中自行下载教学方法介绍、任务布置、注意事等，使所有学生明确其在教学实施过程中的任务、具体步骤等。召集组长会议，强调实施过程、教学环节、组长职责等，指导其在教学过程中的组织、带动和管理。

二、教学实施

教学实施过程包括9个步骤：课程导入及问题提出、学生分组讨论、学生交叉讨论、学生汇报、学生小组PK、教师总结、金鱼缸小组讨论、随堂测试、学生反馈等。

（一）课程导入及问题提出

教师提供本次课程内容的基本背景信息，同时提出本次课的学习目的、要求和内容。教师以小故事引出学习内容，激发学生的学习兴趣，调动学生的主动性和积极性。

1.课程导入。1799年Tassaert往CoCl2溶液中加入氨水，先有粉红色沉淀生成，继续加入氨水则沉淀消失，放置一天后析出橙色晶体。经分析沉淀为Co（OH）2，橙色晶体是CoCl3・6NH3，Co（OH）2在过量的氨水的存在下被氧化成3份。起初，人们把这种橙色的晶体看成是稳定性较差的CoCl3和6个NH3加成物。但将这种橙色晶体加热至150℃时，却无法释放出氨；稀释溶解后回流数小时也不生成硫酸铵。由于该化合物的成键作用的本质不详，故将其称之为“复杂化合物”。那么这种橙色晶体到底是什么类型的化合物，化合物结构式是什么？直到1893年Werner对这类化合物提出了天才见解，被后人称为维也纳配位学说，Werner也因此获得1913年诺贝尔化学奖。那么，这一类化合物如何命名、如何分类、几何构型特点、稳定性如何判断？通过教师导入课程，学生明确了学习内容，引起学生学习兴趣，引发学生学习的主动性和积极性，同时突出学习的重点内容。

2.讨论问题的提出。教师导入课程后根据教学大纲提出需要讨论的具体问题：A、如何定义外轨型配合物和内轨型配合物，何种情况/条件易形成外轨型或内轨型配合物？B、配合物的命名原则；C、影响配位平衡的条件有哪些？如何影响？（总结影响配合物稳定性的因素）；D、配合物的分类（类型）；E、影响配位数的因素？一般配位数大小的规律？F、杂化轨道类型与配合物的几何构型的关系？

（二）分组讨论

根据事先分组进行讨论，1个问题/组，全班分成6组（见表1）。讨论时，秘书负责记录讨论、发言情况，组长负责组织和协调。

（三）交叉讨论学习

小组讨论结束后，重新组成新的小组进行讨论，数字相同的为一组（如A-1、B-1、C-1、D-1、E-1、F-1为1组，共5组），再次讨论。交换各自的意见，以便完善自己的答案。

（四）学生汇报

每组派一位代表发言（组长或秘书），汇报各组讨论的结果，其他小组也可积极参与，进行点评，可提出不同观点，进一步展开讨论。

（五）组间PK（交叉提问）

由一个组提出1个问题后（事先准备或课堂讨论过程中的疑问），另一组准备5min，汇报2～3min（组长）。如若回答正确，回答者及所在组加分；如果回答错误或无法作答，则提出问题组加分；累计未回答问题由其他组回答，回答正确则相应组加分。

（六）教师总结

教师根据学生对知识和问题的理解程度以及存在的问题进行总结，围绕本次课堂的学习目标解析每个问题，针对问题答案不足之处给予补充，并且纠正错误回答。与此同时，教师简要介绍一些与授课内容相关的综合知识，用以拓展知识点，例如：一种古老的蓝色染料即为配位化合物（普鲁士蓝）；金属配合物和疾病的关系以及重金属中毒时常用的解毒剂；植物中的叶绿素是镁的螯合物（配合物的一种），维生素B12是钴的螯合物。

（七）教师结合实际应用提出新问题（金鱼缸）

教师总结后提出新的实H问题，检验学生学习效果及利用所学知识解决实际问题的能力。随机抽取5人组成新的讨论组，讨论小组展开新一轮讨论并汇报，其他同学倾听讨论小组的讨论和发言，如有新观点也可以参与讨论。提出综合性的问题：体内酸碱性的变化对一些配合物类酶的活性影响？配合物在工业、医药、环境污染、生活、生物体等方面的应用？

（八）课堂测试

结合教学大纲以及课堂授课以及讨论内容，设计10个客观题，考察学生对课程内容的学习和掌握的情况，测试分数计入考试成绩。

（九）学生反馈及教学反思

每个学生以不记名方式用文字表达学习体会及建议。教师设计《无机化学与分析化学》Sandwich学习调查表，让学生对该教学模式与效果进行评价。教师收集反馈意见，然后统计和整理，对教学内容、讨论问题、教学流程等进行改进和修订。

统计和整理学生的反馈意见发现：学生课前主动预习，查阅资料，课堂上学生之间相互影响和督促，课堂气氛活跃，大部分同学积极参与讨论。学生普遍反映对于Sandwich教学法表示出极大的兴趣，愿意在后续的课程教学过程中继续开展。少数同学表示，在交叉讨论环节，多数时间学生上网查找资料或闲聊，未参与讨论。另外，其他组成员的意见有时干扰正确答案，并无参考价值。基于此类情况，我们将在后续的教学中减少或取消交叉讨论环节。课堂讨论以及汇报过程中，我们发现部分学生由于预习不充分，准备资料不足，导致讨论过程中忙于上网查找资料，并且汇报时一些内容为网络资源，易造成讨论不积极，缺乏自我学习、独立思考能力的培养。因此，在今后的教学实施开始前应当进一步加强思想引导，加强学生主动预习的意识，做好充分准备；课堂上加强管理，督促学生独立思考，活跃课堂气氛，促进学生讨论氛围，提高教学效果。

三、成绩评定

教学过程中学生成绩将作为课程总成绩的一部分，评定细则包括：平时成绩（登陆记录：教学方法学习、自学测试等）；课堂讨论（自评、组内互评、组长和秘书评分、小组互评、教师评分等，教师根据组长和秘书的组织协调能力适当加分）；汇报；课堂测试成绩。

四、结束语

通过Sandwich教学法在无机及分析化学课程教学中的应用，学生由被动学习转化为主动学习，该教学方式更容易发挥同学们的主动积极性，通过互助讨论学习，学生对于知识点的理解更加深入，有助于启发思维，提高分析、解决实际问题的能力，锻炼了学生的语言表达能力，有效提高团队合作能力，增强了师生间以及同学间的交流，教学上也取得了良好的效果。然而，Sandwich教学法也存在一些不足：不适合大班教学，教学内容适用范围有限（不适用于自学以及难以开展讨论的内容），短时记忆好而长期记忆差。为提高无机及分析化学教学质量和教学效果，教师应根据教学内容和教学目标合理选用教学方法，将Sandwich教学法、案例教学法（CBL）、以问题为基础的教学法（PBL）和传统的讲授教学法（LBL）联合应用于无机及分析化学的教学过程中，取长补短，百花齐放，才能有效培养学生的创新思维和实践能力，达到提高无机及分析化学教学质量的目的。

参考文献：

[1]黄亚玲，马建辉，彭义香，蔡馥丞.Sandwich教学法在医学教育中的应用[J].医学与社会，2008，21（3）：55-56.

第3篇：无机化学与化学分析范文

[关键词]网络课程；无机及分析化学；立体课程建设；实践

[中图分类号]G642.0　[文献标识码]A　[文章编号]1005－4634(2012)02－0100－03

山东科技大学的《无机及分析化学》不仅是应用化学和化学工程与工艺专业最核心的专业基础课，也是矿物加工、生物工程、环境科学与环境工程、无机非金属材料工程和高分子材料与工程等近化学专业的核心基础课程，主要为学生进一步学习《有机化学》、《环境监测》、《食品理化检验》、《高分子化学》、《生物化学》、《生化实验技术》、《仪器分析》等核心专业基础课打以及做毕业论文打基础。

《无机及分析化学》课程是一门理论与实验相结合的课程，针对不同专业的需要，山东科技大学有两种方式进行教学：一种是将无机化学与分析化学整合成一门课程的短学时教学(近化学专业)，一种是将无机化学与分析化学分开授课的长学时教学(化学专业)。

《无机及分析化学》网络立体课程主要包括理论教学和实验教学两部分，经过十多年的教学改革和课程建设，形成了一套以培养应用型人才为特色的教学内容体系：在理论教学方面，本着应用为目的，够用为度、适量超前的原则，以定量分析为主线，设置化学基础原理和化学分析原理与技术两大块教学内容，准确、简明的阐述最基本的无机及分析化学原理和规律，并使“分析与应用”贯穿于整个课程教学内容之中，体了重基础、强应用、为专业服务的特色。在实验教学方面，按照“基础一综合一应用”的思路设计的实验教学内容，突出基础技能为专业技能服务的特点，强化综合技能的训练。

1　《无机及分析化学》课程系列教材的建设实践

教材的建设体了教学思想、培养目标、教学内容和课程体系的改革，是网络立体课程建设的重要组成部分，是有效解决教学内容和教学方法存在问题的关键。

根据山东科技大学近化学、化工类专业本科生对化学基础知识的要求，以少而精、精而新的原则，将传统教学内容与代新知识相结合，对无机化学、分析化学、普通化学内容进行整合、革新和优化，注重对学生进行素质教育，编写出版了21世纪高等院校教材《无机及分析化学》、《无机及分析化学实验》和《分析化学实验》。这些教材注重处理传统学科与新兴交叉学科知识的关系，在阐述基本原理和知识的基础上注重内容的更新，体了材料、环境及生物类学科与化学学科的交叉与融合。将化学热力学知识融入全书有关章节，并将四大平衡和四大滴定分析法有机结合。理论教学以化学热力学基础、物质结构、四大平衡为重点，适当简化四大滴定分析法，而使其在实验教学中加强简化分子轨道理论、晶体场理论等难度较大的内容。编写了绿色化学概论、材料与化学、生命与化学、环境与化学等作为培养学生兴趣和扩大知识面的阅读材料。通过阅读材料部分的学习，既可使学生了解本专业的发展动态，扩大知识面，又能使学生了解化学基础理论在相关学科中的重要地位，激发他们学习化学知识的兴趣和热情。编写中力求使教材简明扼要、概念准确、重点鲜明、深入浅出、通俗易懂、理论联系实际，适用于矿物加工、材料、环境、生物工程等主要专业大类。

2　《无机及分析化学》课程立体化网站的建设实践

按照国家、学校新修改的教学大纲的要求，对《无机及分析化学》课程进行了网络立体化的全面建设，建立了《无机及分析化学》课程网络平台。将课程简介、师资队伍、理论教学、实验教学、教学互动、教学视频和化学资源等栏目的内容公布在山东科技大学的网站上。目前无机及分析化学理论教材、实验教材、学习指导书、电子教案、课程网站等学习资源已经形成了全方位、立体化的课程教学体系。学生可不受时间和空间的限制，掌控自己的学习过程。

在教学理念方面，把培养学生的科学素质和创新精神放在第一位，把无机及分析化学课建设成为既是学生学习科技知识的基础课，又是培养学生科学素质的基础课。理论课教学以无机化学基本原理为主，以物质结构基础为依据，以四大平衡原理为重点，以重要元素及其化合物的结构、组成、性质、变化规律及其含量测定为目标，以指导学生自我学习为方法。实验教学以化学分析技术和技能训练为核心和重点，强化基本技能训练，强调系统分析问题和解决问题，重视系统性、综合性、设计性实验。矿物加工、材料科学、生命科学、环境科学等诸学科的研究和发展都离不开无机化学、分析化学原理和技术的进步与发展，要不断建立矿物加工类、材料类、环境类、生物类几个模块相关专业的课程体系和教学内容。

3　在教学实践中改革教学方法，增强师生互动

网络立体化教学的多样性，给不同层次的学生提供了适合自己的教学平台。学分制的改革，作为基础课的《无机及分析化学》的学时数也在减少，这对教学内容和教师的教学水平提出了更高的要求，必须不断进行教学内容更新，教学方法、教学手段及考试方法的改革。无机及分析化学内容广泛，涉及物质结构理论基础、化学反应基本原理、溶液平衡、化学分析、元素化学、部分仪器分析等内容。课程讲授不可能面面俱到，要在吃透教材的基础上分层次合理安排讲课内容，注重难点和重点引导，精讲与对比分析讨论，如四大平衡与四大滴定，同时注意引入学科前沿知识。在教学方法上，主要是讲重点、讲难点、讲思路、讲方法、讲应用，形成了“课内讲授一课外讲座一辅导答疑一考核评估”教与学一体化的互动教学模式，既注重培养学生的逻辑思维能力，又注重培养学生的创新精神和自主学习的能力。

《无机及分析化学》的教学课程在大学一年级进行，该课程的学习不仅使学生在知识上有所积累，而且在学习能力上也应得到较大提高，要求学生做到课前预习、课中互动、课后小结，学会学习的方法。在教学中针对部分内容，要求学生自学，有些延伸内容，要求学生查阅有关学术期刊，并撰写小论文、课堂讨论，最后教师总结。同时充分运用代教育技术，将传统的教学方式与代化教学手段相结合，大大提高课堂效率。此外，也在网络课程中制作了大量的图片、图表、动画、录像等素材和资料，用以表课程教学内容。

不断进行考试方法的改革。鼓励学生撰写读书报告和科技“小论文”，培养学生科学研究的意识、习惯和能力，有助于学生对化学知识的深入理解及综合运用。期末成绩由考勤、平时作业、课堂提问、单元测验、期末考试等成绩综合评定，撰写的读书报告和科技小论文实行额外加分，根据撰写的质量在总成绩中加0～10分，若能达到公开

发表的水平最多可加10分，但课程总成绩最多为100分。

4　《无机及分析化学》实验课的改革实践

实验改革的目标是通过系统的实验教学，加强基本训练，着重能力培养，强化创新意识。创造性教育要求对学生既要有基础知识和新的专业知识的传授，又要有自学能力、独立思考能力、动手能力的培养，尤其是代意识、竞争意识的培养。自2004年起，根据山东科技大学实际情况和学生不同层次、不同专业的培养要求，对原实验课程体系、教学内容和方法进行改革，建立和完善了无机及分析化学实验课的教学内容，按照基础实验一综合实验一设计实验3个层次推进教学进程。建立了以实验技术要素为主线的实验教学体系，设计了适合山东科技大学不同学科学生的多层次实验教学内容，为学生个性发展、潜能开发以及优秀学生脱颖而出创造条件。开放实验室，使一些不能在课堂上完成的实验得到补充，同时学生也可以自己设计一些感兴趣的实验，在教师的指导下进行，从而使学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力得到进一步提高。无机及分析化学实验形成了多层次的实验教学体系，多模块的实验教学内容，预约开放式教学模式。为此，无机及分析化学实验课程教学采取了以下改革措施。

1)对无机及分析化学实验教学内容进行了重组，并进行绿色化改造。本实验课注重在继承传统内容的基础上创新，增加设计性实验，加强综合性实验，减少验证性实验。根据无机及分析化学实验的特点，用绿色化学的观念对传统化学实验进行了改造，实了“性质实验点滴化、制备实验小量化、分析实验减量化”，这样在常规仪器中完成无机及分析化学的实验教学，不仅大量减少了化学试剂和药品的消耗，节约了实验消耗费用，而且也加强了学生的环保意识，收到了良好的效果。

2)正确认识理论课教学与实验课教学的关系。在无机及分析化学实验教学中，学生应始终处于主置，教师则处于为实验教学服务的主导位置。作为实验教学主体的学生，在继承传统知识和技术的基础上，重点进行知识和技术的应用和创新；作为主导教师，在搞好实验教学引导工作的同时，加强自身知识和技能的扩展和更新，达到知识丰富、技术熟练和教学方法科学而实用的要求。

3)多媒体辅助教学和开放实验室缓解实验课时少、内容多的矛盾。随着单一、验证性实验向综合性、设计性实验的转化，实验教学内容不断丰富，往往一个连续的系统的试验中涉及好几个相关的实验技术，由学生自己动手设计并完成整个实验，由此开设综合实验面临着如何在有限时间内让学生掌握更多实验技术的难题。对于无机及分析化学实验课，使用多媒体技术辅助教学，利用录像演示实验技术的操作要点，再实验进程和结果，增强学习效果。建立了仿真实验室，学生可以在计算机上进行无机及分析化学实验等课程的仿真实验，同时可进行相应的预习。

4)形成了基础－提高－突优－参与科研4层次的开放实验教学模式和管理方法，完善了对不同层次学生因材施教的实验教学方法。在生产实践中发、研究、分析和解决问题，这对于培养学生分析问题和解决问题的能力，培养创新意识和实践能力有着不可替代的作用。无机及分析化学实验室成为大学生科技创新创业的基地，几年来山东科技大学启动“挑战者杯”、“大学生实验技能大赛”、“大学生创新基金项目”等多项大学生科技创新资助计划，开放无机及分析化学实验室，为其高质量完成项目提供条件保证。

第4篇：无机化学与化学分析范文

关键词：无机及分析化学 动态需求 耦合式教学 模式研究

近年来，部分高等院校进行课程改革，把无机化学和分析化学合并成为一门课程。这种改革，一方面能够将交叉学科中的重复内容进行整合，减轻学生的负担，避免课程的重复。另一方面，将理论课程和实验课程相结合，做到了理论和实践的统一。但是在看到改革的正影响的同时，也不能忽视其对教学工作带来的不便。在实际的教学中，无机及分析化学教学内容的增多，理论教学和实验教学不能同期开展等一系列问题随之呈现。如何根据学生的需求和课程的需要，更好的开展无机及分析化学的教学成为教学工作者关注的一个课题。结合一线教学工作的实际经验，笔者认为，无机及分析化学应该从教学方式、专业需求、学科进步、学习反馈、学校实际等五个方面加以“耦合”，从而形成一个动态发展的“耦合”式化学教学模式。

一、传统教学方式和现代教学手段的耦合

随着信息技术的不断发展，多媒体教学、在线开放教学等新的教学方式得以在实际中运用，传统的化学教学方式必须要与现代教学手段充分结合，才能进一步增强课堂的有效性。将多媒体技术应用在化学课堂中就能够将抽象的化学知识转化为形象的理论系统，能够吸引学生的注意，也可以让化学课堂变得更加生动、丰富，这样即可达到提升教学质量的目的。对于无机及分析化学这门课程而言，其中涉及到很多抽象的化学原理和化学过程，如果只是用传统的教学方式，就不能将这些理论生动的展示出来，借助多媒体教学的手段，这些化学理论和化学过程，可以通过动画、影像、视频等生动形象的表现出来，方便学生的理解。无机及分析化学包括溶液和胶体、化学动力学、化学热力学、物质结构以及化学分析等多项重点内容，这些重点内容大都比较艰涩难懂，在教学过程中，老师往往在重点、难点相关方面耗费较多时间，由于这些内容大多过于空洞，即使教师一再讲解，学生仍然一知半解，容易产生疲劳感，紧扣教材中的重点难点问题有效教学是课堂教学的轴心问题，而运用多媒体课件就可以很好地突破重点、难点问题，达到优化教学的目的。

在运用现代教学手段的同时，也不能对传统的教学手段进行彻底的否定和放弃。由于化学学科的特殊性，很多公示、符号都需要老师在黑板上进行板书，学生才能更好的理解。因此，在运用现代教学手段的同时，也要充分发挥传统教学方式的优势，在传统的教学方式融入多媒体等现代教学手段，将传统教学方式和现代教学手段相结合，通过二者的“耦合”起来，充分发挥二者的优势特点，相互补充，更好的丰富无机及分析化学课堂教学活动。

二、教学内容与学生专业之间的耦合

无机及分析化学是一门基础的化学课程，是很多专业的学生都要学习到的公共课程，其教学目标在于为学生的专业学习奠定基础，使学生掌握无机和分析化学的基础知识，并掌握一定的实验技能。因此，在无机与分析化学的教学中，要充分考虑到教学内容与学生专业之间的耦合。

基础课程对专业课程起到支撑作用，无机及分析化学的学习，能够奠定学生专业课程的根基，便于学生更好的学习和理解专业课程。在实际的教学中，无机及分析化学学生涉及到各个不同的专业，各个专业的学生，对学习内容的需求也不尽相同。因此在实际的教学中，教师应该充分考虑教学内容和学生专业之间的耦合。针对不同的教学对象，采取不同的教学内容，使授课内容更能贴近学生的专业需要。教师要充分研究各个专业对无机及分析化学相关知识和技能的要求，在实际的教学中，根据要求的不同，选择不同的知识点，并据此设计教学内容，选择教学方式，让无机及分析化学的基础学科作用能够充分发挥。

三、课程设置与化学新知识之间的耦合

随着科学的发展，化学知识也在不断的更新和进步，但是在大学课程中，无机及分析化学的基础知识则相对固化。从化学反应的基本原理、物质结构基础理论到溶液化学平衡、滴定分析、常用仪器分析、重要的生命元素等知识内容都是不变的。社会的发展和化学知识的发展，需要在传统的教学内容中，加入新的知识，以满足社会的需要和专业学习的需要。

在高中阶段，学生就已经接触到一些无机和分析化学的知识，如果到大学阶段，再重复这些课程，学生容易丧失对学习的兴趣。因此，在无机及分析化学的教学中，要将教学内容与化学的新知识互相融合，将一些化学的前沿知识以及一些新的研究和发现告诉给学生，以进一步激发学生的学习兴趣，使这门课程在给学生专业学习奠定坚实基础的同时，也能够让学生获取新的知识、增长见识。

四、教学任务与学生反馈之间的耦合

作为一门公共基础学科，无机及分析化学的教学任务是让学生掌握化学学科的基础知识，并掌握一定的实验技能，以为学生专业课程的学习奠定基础。在明确这一任务的同时，要重视学生对课堂学习的反馈，将教学的任务与学生的反馈相耦合，并根据学生的反馈情况不断调整教学内容、教学方式，以实现课堂教学的有效性。

无机及分析化学是一门兼具理论和实践特征的课程，要求学生掌握理论知识的同时，也兼具一些实际的实验技巧。因此在实际的教学中，教师要将这两个教学任务兼顾，通过科学的设定教学任务，促进学生两方面的提高。在学生的反馈上，可以采取课堂测验、学习反馈、学生意见表等多种方式，与学生形成良性互动，根据学生的学习要求以及具体的学习情况，对课堂教学内容的设置及教学目标的设定做出及时的调整，以促进教学目标更好的实现。

五、教学目标与学校的实际情况相耦合

在无机及分析化学的教学中，教学目标的设定还需要考虑学校的实际情况。如师资队伍情况、专业建设情况、学生发展情况等，将这些情况考虑到实际的教学中，在设定教学目标的时候，能够更加有针对性，实现教学目标与学校实际情况的耦合。

一些学校以农林专业为主，在无机与分析化学的学习中，就要重视其对农林专业的基础部分，在课堂的实践中，就重点考虑应用于农林专业的部分。一些学校以医学专业为主，在无机化学的学习中，就要充分考虑其在医学中的应用，通过这种有针对性的教学目标的设定，让这一学科的基础作用更加充分的发挥。

六、结论

在无机及分析化学的教学中，必须实现教学方式与现代教学手段、教学内容与学生的专业需求、课程设置与与化学新知识、教学任务与学生反馈、教学目标与学校实际五方面的充分耦合，为学生专业学习奠定基础。并在实际的教学中，要注重这五种耦合模式的动态性，要根据教学的实际需要随时做出调整，使无机与分析化学在专业学习中的基础作用充分发挥。

参考文献

[1]宁粉英.分析化学课程中几个问题的反思与探讨[J].化工职业技术教育2007年03期

第5篇：无机化学与化学分析范文

关键词:精品课程;无机及分析化学;课程建设;实践

无机及分析化学是我校首批校级精品课程,2008年被批准为四川省精品课程。该课程是材料、环境、食品、生物、生技、制药、农学、园艺、动科、安全和辐射等专业非常重要的一门基础课,它是根据无机化学与分析化学两门课程联系紧密的特点,将无机体系和分析体系进行有机融合,既继承了无机化学理论知识的系统性,又突出了分析化学实际操作的应用性,减少了教学中的重复和脱节内容,有利于教与学。该课程涵盖了无机化学与分析化学的主要内容,用热力学、动力学的知识揭示无机反应的方向和历程;把最新的量子力学成就作为阐述元素和化合物性质的理论基础,从而拓展到重要元素及其化合物的组成、结构、性质和变化规律;运用溶液中四大平衡原理进行滴定分析,确定物质中各组分的含量。

一、无机及分析化学课程系列教材的建设实践

教材是教学思想、培养目标、教学内容和课程体系的载体,是教学内容和课程体系改革的主要标志,是精品课程建设的重要组成部分。在深化教学改革中,实现教材建设的创新是有效解决教学内容和教学方法存在问题的关键。根据非化学化工类专业本科生对化学基础知识的要求,以少而精、精而新的原则,将传统教学内容与现代新知识相结合,对无机化学、分析化学、普通化学内容进行整合、革新和优化,注重对学生进行素质教育,编写出版了21世纪高等院校教材《无机及分析化学》。该教材注重处理传统学科与新兴交叉学科知识的关系,在阐述基本原理和知识的基础上注重内容的更新,体现了材料、环境及生物类学科与化学学科的交叉与融合。将化学热力学知识融入全书有关章节,并将四大平衡和四大滴定分析法有机结合。理论教学以化学热力学基础、物质结构、四大平衡为重点,适当简化四大滴定分析法,而使其在实验教学中加强,简化分子轨道理论、晶体场理论等过于难深的内容。编写了绿色化学概论、材料与化学、生命与化学、环境与化学等作为培养学生兴趣和扩大知识面的阅读材料。教材把知识传授、能力培养和素质提高融为一体,体现了教育思想、教学观念的转变。编写教材力求使量和单位在体系上、名称和符号上系统化,科学、严谨地反映当代学科的发展,使基本概念更为科学、严谨、清晰,编写结构层次更加合理。通过阅读材料部分的学习,既可使学生了解本专业的发展动态,扩大知识面,又能使学生了解化学基础理论在相关学科中的重要地位,激发他们学习化学知识的兴趣和热情。编写中力求使本教材简明扼要、概念准确、重点鲜明、深入浅出、通俗易懂、理论联系实际,适用于材料、环境、生物等主要专业大类。

由于无机及分析化学课程的内容多,课时相对较少,教学进度快,教师在课堂上难于列举足够数量的例题,教材因篇幅限制,例题数量有限;同时该课程一般在大学一年级的第一学期开设,学生预习、复习较吃力,学习时也感到基本概念多、重点难于掌握、计算题解题困难等。为适应学生对本课程的学习、复习和练习的需要,启迪科学思维,培养学生的独立学习和创新能力,我们编写了配套的《无机及分析化学学习指导》。学习指导书主要解决学生在学习理论课程时抓不住重点的问题,对每一章知识的重难点进行了梳理和总结,精选了例题;通过对教材后的习题解答,旨在引导学生如何审题和解题,以巩固和掌握本课程的基本原理和基本知识;通过自测习题可检验学生的学习效果,提高学生的解题能力;模拟试题及研究生入学试题,力求题目典型,覆盖面广,使学生既能尽快地适应大学的学习方法,又能较好的掌握课本的内容,同时也是学生期末考试和考研生复习的好参考。

因学习指导书编写了教材所附习题的详细解答过程,再布置书上的习题就失去了意义。为了使学生有更多的练习机会,并了解学生对所学知识的掌握情况,我们把章节内容分板块,按试卷格式编写了8个单元练习题,包括选择题、判断题、填空题、简答题、计算题,这给学生交发作业和教师批改等带来了极大的方便,同时也有助于学生参加期末考试。另外,我们还编写了无机及分析化学实验指导书,主要内容包括:化学实验安全知识、基本操作、基本技能实验、综合应用实验和设计实验。

二、无机及分析化学课程网站建设

按照国家精品课程的要求对本课程进行了全面建设,建立了无机及分析化学精品课程网站。本课程已上网的资源包括课程负责人及主讲教师(基本信息、教学情况和学术研究),教学队伍(人员构成、队伍结构、教学改革与教学研究、师资培养),课程描述(历史沿革、教学内容、教学条件、教学方法与手段、教学效果),自我评价(课程主要特色、课程地位、存在的不足),课程建设规划,学校的政策与措施,支撑材料等栏目内容。课程网站(jpkc.swust.省略/c270/Course/Index.htm)包括课程简介,教学方法,有关课程的管理规章制度(包括教师教学工作规范、师资队伍建设规划与措施等10项),各层次教学大纲与教学要求,各章的教案与讲稿,电子课件,实验教学(实验规章、实验考核、安全知识、实验操作、实验指导、实验测试、视频资料、实验环境与条件),授课录像,教学互动(各章的学习指导、习题解答、自测试题),考试导航(单元测试、课程试卷、模拟试题、考研试题),在线交流,在线考试,知识拓展,化学用表,参考文献等栏目。现在无机及分析化学理论教材、实验教材、学习指导书、电子教案、精品课程网站等学习资源已经形成了全方位、立体化的课程教学体系。学生的学习几乎不受时间和空间的限制,无论何时何地都有一个无形的老师,学生完全可以掌握自己的学习过程。

在教学理念方面,我们把培养学生的科学素质和创新精神放在第一位,把无机及分析化学课建设成为既是学生学习科技知识的基础课,又是培养学生科学素质的基础课。理论课教学以无机化学基本原理为主,以物质结构基础为依据,以四大平衡原理为重点,以重要元素及其化合物的结构、组成、性质、变化规律及其含量测定为目标,以指导学生自我学习为方法。实验教学以化学分析技术和技能训练为核心和重点,强化基本技能训练、强调系统分析问题和解决问题,重视系统性、综合性、设计性实验。材料科学、生命科学、环境科学等诸学科的研究和发展都离不了无机化学、分析化学原理和技术的进步与发展,我们建立了材料类、环境类、生物类3个模块相关专业的课程体系和教学内容。

三、改革教学方法,加强师生互动

现代化教学方法和手段是精品课程建设的重要途径。尽管传统的讲授方法在传授大量知识方面是有效的,但单靠传统的讲授方法却不能很好地调动学生的积极性,不利于鼓励学生对超越课堂知识的记忆,并以此对这些内容进行反思。学分制的改革,作为基础课的无机及分析化学的学时数也在降低,这对教学内容和教师的教学水平提出了更高的要求,必须不断进行教学内容更新,教学方法、教学手段及考试方法的改革。无机及分析化学内容广泛,涉及物质结构理论基础、化学反应基本原理、溶液平衡、化学分析、元素化学、部分仪器分析等内容。课程讲授不可能面面俱到,要在吃透教材的基础上分层次合理安排讲课内容,注重难点和重点引导,精讲与对比分析讨论,如四大平衡与四大滴定,同时注意引入学科前沿知识。在教学方法方面,主要是讲重点、讲难点、讲思路、讲方法、讲应用,形成了“课内讲授+课外讲座+辅导答疑+考核评估”教与学一体化的互动教学模式,既注重培养学生的逻辑思维能力,又注重培养学生的创新精神和自主学习的能力。

精品课程的教学应为学生创造条件,让学生对所讲的内容进行反思,提出问题并思考对问题的解决方案,教师重视通过提问和课堂讨论让学生对课堂上的信息进行分析。因此,课堂讲述的主要功能不再是对书本知识的灌输,而应是理论与实际相结合地对知识进行系统化的阐释。教师首先要抓好备课一关,同时要提高讲演水平和驾驭课堂的能力,脱离讲稿以增加感染力,进行启发式教学。互动教学法是充分发挥教师和学生二者主观能动性的教学方法,其常用的方式有答问式、问答式、讨论式等多种形式。“答问式”“问答式”“讨论式”三种方式中的每一种方式都有其特点和特定的适用范围,教师必须有选择地加以灵活运用。课堂教学中注重学生自学能力和学习兴趣的培养,兴趣是学习的动力,创造的源泉。无机及分析化学的学习在大学一年级进行,该课程的学习不仅使学生在知识上有所积累,而且在学习能力上也应得到较大的提高,我们要求学生做到课前预习、课中互动、课后小结,学会学习的方法。在教学中针对部分内容,要求学生自学,对有些延伸内容,要求学生查阅有关学术期刊,并撰写小论文、课堂讨论,最后教师总结。同时充分运用现代教育技术,将传统的教学方式与现代化教学手段相结合,大大提高课堂效率。此外,课程组制作了大量的图片、图表、动画、录像等素材和资料,用以表现课程教学内容,并将多种形式的课程教学资源上网。

不断进行考试方法的改革。鼓励学生撰写读书报告和科技“小论文”,培养学生科学研究的意识、习惯和能力,有助于学生对化学的知识的深入理解及综合运用。期末成绩由考勤、平时作业、课堂提问、单元测验、期末考试等成绩综合评定,撰写的读书报告和科技小论文实行额外加分,根据撰写的质量在总成绩中加0～10分,若能达到公开发表的水平最多可以加10分,但课程总成绩最多为100分。

四、无机及分析化学实验课的改革

实验改革的目标是通过系统的实验教学,加强基本训练,着重能力培养,强化创新意识。创造性教育要求对学生既要有宽的基础知识和新的专业知识的传授,又要有自学能力、独立思考能力、动手能力的培养,尤其是现代意识、竞争意识的培养。传统的化学教学方式是所有学生做同样的实验,教师从最基本的原理讲到实验中的每一个细小点,学生完全处于一种被动接受状态,这样既限制了学生的思维、学习的积极性与主观能动性,又影响教学效果。实践“一体化、多层次、开放式”实验课程教学模式,构建了符合我校培养目标和学校特点的实验课程体系。本着“化学教育既传授知识和技术,又训练科学方法和思维,还培养科学精神和品德”的全面化学教育准则,自2004年起,根据我校实际情况和学生不同层次、不同专业的培养要求,对原实验课程体系、教学内容和方法进行改革,建立和完善了无机及分析化学实验课的教学内容,按照基础实验―综合实验―设计实验3个层次推进教学进程。建立了以实验技术要素为主线的实验教学体系,开出了适合我校不同学科学生的多层次实验教学内容,为学生提供个性发展,开发其潜能以及为优秀学生脱颖而出创造了条件。针对生源及学生的实际水平,采取分层次教学;针对专业及学时,实验内容分必做和选做,对学时太少的专业重在基本技能训练,要求获得过硬的操作能力。开放实验室,使一些不能在课堂上完成的实验得到补充,同时学生也可以自己设计一些感兴趣的实验,在教师的指导下进行实验,从而使学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力得到进一步提高。无机及分析化学实验形成了多层次的实验教学体系、多模块的实验教学内容、预约开放式教学模式。为此,无机及分析化学实验课程教学采取了以下改革措施:

1.对无机及分析化学实验教学内容进行了删减与重组,并进行绿色化改造。本实验课注重在继承传统内容的基础上创新,增加设计性实验,加强综合性实验,减少验证性实验。通过对原有实验项目的整合,实现了实验教学内容体系的整体优化。在教学过程中注重对学生环境保护意识的培养,为学生灌输绿色化学思想,积极开展绿色化学实验研究,并推进化学实验教学的绿色化。根据无机及分析化学实验的特点,用绿色化学的观念对传统化学实验进行了改造,建立了“性质实验点滴化、制备实验小量化、分析实验减量化”。如滴定分析实验,将标准溶液的浓度由0.1mol/L降至0.01～0.02mol/L,滴定管使用25ml,锥形瓶改用100ml。试剂用量大大减少,提高了实验的安全性;产生的“三废”量很少,改善了实验环境条件,极大地减少了对环境的污染。这样在常规仪器中完成无机及分析化学的实验教学,不仅大量减少了化学试剂和药品的消耗,节约了实验消耗费用,而且也加强了学生的环保意识,收到了良好的效果。

2.正确认识理论课教学与实验课教学的关系。在无机及分析化学实验教学中,学生应始终处于主置,教师则处于为实验教学服务的主导位置。作为实验教学主体的学生,在继承传统知识和技术的基础上,重点进行知识和技术的应用和创新;作为主导的实验教师,在搞好实验教学引导工作的同时,加强自身知识和技能的扩展和更新,达到知识丰富,技术熟练和教学方法科学而实用的要求。

3.多媒体辅助教学和开放实验室缓解实验课时少、内容多的矛盾。随着单一、验证性实验向综合性、设计性实验的转化,实验教学内容不断丰富,往往一个连续的系统的试验中涉及好几个相关的实验技术,由学生自己动手设计并完成整个实验,由此开设综合实验面临着如何在有限时间内让学生掌握更多实验技术的难题。对于无机及分析化学实验课,使用多媒体技术辅助教学,利用录像演示实验技术的操作要点,再现实验进程和结果,增强学习效果。建立了仿真实验室,学生可以在计算机上进行无机及分析化学实验等课程的仿真实验,同时可进行相应的预习。

4.形成了基础―提高―扬优―介入科研4层次的开放实验教学模式和管理方法,完善了对不同层次学生因材施教的实验教学方法。在生产实践中发现、研究、分析和解决问题,这对于培养学生分析问题和解决问题的能力,培养创新意识和实践能力有着不可替代的作用。无机及分析化学实验室成为大学生科技创新创业的基地,几年来西南科技大学启动“大学生创新基金项目”等多项大学生科技创新资助计划,开放无机及分析化学实验室,为其高质量完成项目提供条件保证。

参考文献

[1]崔有为,王淑莹,彭永臻.构建精品教材推进精品课程建设[J].中国现代教育装备,2008,6:11～13

[2]钟国清,朱云云.无机及分析化学[M].北京:科学出版社,2006

[3]钟国清,朱云云.无机及分析化学学习指导[M].北京:科学出版社,2007

[4]蒋琪英,钟国清,白进伟,等.无机及分析化学实验教学探讨[C].实践出真知(西南科技大学实践教学研讨会论文集). 四川:电子科技大学出版社,2007:116～119

[5]钟国清.无机及分析化学课程改革的实践与思考[J].化工高等教育,2007,5:11～13、77

[6]钟国清.化学实验教学的绿色化改革与实践[J].实验技术与管理,2006,23(12):18～19

Practice on the construction of the provincial classic course inorganic and analytical chemistry

Zhong Guoqing

Southwest university of science and technology, Mianyang, 621010, China

第6篇：无机化学与化学分析范文

1教学内容

(1)整合教学内容,强化内在联系

我校农学专业使用的是南京大学主编的无机及分析化学教材,该教材分为无机化学和分析化学两部分内容,这种编排方式虽然保持了学科知识的完整性,但造成了某些知识点的重复,并使得相关知识体系的内在联系被割裂。例如教材中无机化学部分的四大溶液平衡和分析化学部分的以四大溶液平衡为基础的四大滴定分析法两部分内容是分开编写的,如果两部分内容分开讲授,将影响教学与学习效果。因此,教师在教学过程中应将“无机化学”和“分析化学”中的相关内容融合为一个体系,将无机及分析化学教材原本二十一章内容整合为十章内容,即第一章溶液与胶体、第二章化学反应的一般原理、第三章物质结构基础、第四章定量分析概论、第五章酸碱平衡与酸碱滴定法、第六章沉淀溶解平衡与沉淀滴定法、第七章氧化还原平衡与氧化还原滴定法、第八章配位平衡与配位滴定法、第九章紫外可见吸光光度法、第十章元素(自学)[1]。新的编排方式强化了知识的内在联系,使学生在学习过程中更容易理解接受。同时,新的编排方式还整合了部分重复的内容,节约了宝贵的教学课时,能让授课教师将更多社会中的化学和化学中的热点问题穿插到有关教学中,例如“浓肥烧死苗”的现象、土壤中有机磷及其共轭碱组成的复杂体系如何保证土壤pH值的稳定性问题、植物进行光合作用所需要叶绿素的成分问题、生物燃料的制造等等。既拓宽了学生的知识面,增加了学生的学习兴趣,又使学生了解无机及分析化学在农业生产中的重要性。

(2)适应专业要求,突出教学重点

农学专业的技术性和实践性较强,在无机及分析化学的教学中,要把握专业的特殊要求,突出教学重点。要认真学习我校农学专业人才培养方案,深入研究无机及分析化学教学大纲,充分了解本课程在整个专业课程体系中的地位和作用,积极主动与农学专业的专业课程任课教师沟通交流,进一步明确教学内容和重难点。在教学实践中,一方面要统筹安排好实验课程。对一些与专业联系较为紧密的实验,要重点安排,重点辅导。例如金属离子的鉴定,土壤中腐殖质含量的测定等。另一方面要合理调配好理论教学内容。将与专业联系较少且较难理解的纯理论知识进行精简压缩,将与专业要求相关的知识列为重点教学内容,将一些简单易懂的内容列为自学内容。教学过程中突出重点后,学生可以有针对性地科学分配学习时间,提高了学习效率。

(3)强化实验教学,增强学习兴趣

农学专业无机及分析化学实验教学不仅要验证和巩固无机及分析化学的基础理论,更要注重将化学知识与农学专业相联系,注重对农学专业学生进行实验科学基本技能的训练,培养学生开展科学实验的能力、严肃认真的科学态度和求真务实的工作作风。一是要加强基本验证实验的教学。按照教学大纲要求,落实好实验内容、学时等要素。注重在实验中培养学生的基本操作技能,加强对理论知识的理解和运用能力。二是适当增加趣味实验。在基本验证性实验的基础上,增设实用性和趣味性实验,由学生自己查阅相关资料设计实验内容,采集样品,亲手操作,并对实验结果进行处理分析。例如,茶叶和松枝中Ca、Mg和Fe的鉴定,蔬菜、水果中维生素C的测定,鸡蛋壳、酸奶中钙、镁的测定,土壤中有效磷的测定等实验内容,既符合农学专业需求,也能较好调动学生的积极性,激发学习兴趣,培养农学专业学生所需要的基本实验操作技能和科学素养。

2教学方法与手段

(1)学生参与教学,培养多种能力

教学过程中,在突出教师主导地位的同时,注重学生在教学中的主体地位,让学生真正参与到教学过程中,激发学生的学习热情。在课堂上,对重难点内容,教师详细讲述。一般内容则根据老师分配的任务由学生自己讲授,例如四大滴定法的应用实例。具体做法是首先由老师根据班级人数把班级学生分成若干个学习小组,各学习小组根据教学内容和老师要求开展讨论,按照分工查阅文献资料,阅读文献,消化资料,归纳总结,撰写讲稿,制作幻灯片,最后每个小组推选一名成员到讲台汇报该小组完成任务的情况,汇报后由其他学生和教师对汇报效果进行了评价,根据评定的结果对每个小组进行打分,作为平时成绩的一部分[2]。该种教学方式改变了传统教学模式中教师主宰课堂,课堂气氛沉闷,学生被动听课的状况,激发了学生学习的热情,培养了学生多方面的能力。一是加深了学生对分析化学在农业科学中应用的认识,二是锻炼了学生查阅文献资料和归纳总结的能力,三是提高了学生协作学习能力、组织能力、写作能力、制作幻灯片的能力和语言表达能力。

(2)及时归纳小结,促进教学相长

在无机及分析化学的教学中,引导学生在按照教材逐节逐章学习的过程中,注重对学过的知识进行比较、分类、归纳和总结。例如,在学习酸碱滴定分析法后,及时归纳总结该滴定方法的原理、指示剂的工作原理、如何选择指示选择和应用范围。学习完四种滴定分析法后及时对四种分析法进行分类比较,归纳总结它们的异同点。通过这种学习方法,达到引导学生整理、复习、巩固教材知识,深化对课堂教学主题的理解和把握的作用,使得新知识具有更大的迁移价值,为后继学习和运用它们奠定基础。学生通过这种方法学到的知识,不再是孤立的知识点,而是由点连成线,由线织成网的知识结构。同时通过这种学习方法可以培养学生在分析解决问题时,透过现象看本质,抓住问题的关键。在教学过程中,教师也要对所讲授的内容、所采用的教学方法以及教学的效果进行分析总结。例如,对教学效果较好的课堂进行总结,为什么会产生这种效果?如何设计教学内容?运用了哪些教学手段?采用何种方法调动了学生的积极性等。对教学效果较差的课堂进行思考,是错误地估计了学生的实际水平?是教学设计不合理?还是教学方法过于单一?将教学中成功的经验和失败的教训及时记录下来,日积月累,就会形成自己的教学风格,不断提高教学质量。特别是对成功的教学进行小结,有助于教师摸索教学规律,总结先进的教改经验。

第7篇：无机化学与化学分析范文

关键词土壤氮形态;烟叶化学成分;评吸质量;相关分析;回归分析

中图分类号S572;S143.1文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)11-0165-03

烤烟是一种对氮素敏感的作物,氮素在烤烟生长发育、生理生化过程和品质中起重要作用。很多研究表明,土壤中的氮素主要以有机氮和无机氮2种形式存在[1],其中有机氮占95%以上,有机氮不易被烤烟吸收,烤烟可以直接吸收土壤中占总氮5%的无机形态的硝态氮、铵态氮以及少量有机态氮如尿素态氮[2]。而碱解氮则是无机的矿物氮和部分有机质中易分解的、比较简单的有机态氮,是铵态氮、硝态氮、氨基酸、酰胺和易水解的蛋白质氮的总和[3],也是土壤氮素的一种综合形态。长期以来,人们对植烟土壤中总氮以及硝态氮、铵态氮对烤烟及其品质的影响进行了大量研究,取得了很多研究成果[4-7]。但对氮素的有机氮、碱解氮等其他形态对烤烟及其品质的影响的研究,少见报道。笔者测定了云南玉溪地区的植烟土壤氮形态以及对应烟叶的常规化学成分,并进行烟叶质量评吸,对植烟土壤氮形态与烟叶化学成分及评吸结果的关系进行了研究,得出相应的定量关系,以期能为改善植烟土壤氮素环境、提高烟叶质量和合理施肥提供一定的科学依据。

1材料与方法

1.1试验材料

供试烟叶采自云南玉溪主产烟区包括B2F、C3F、X2F 3个等级,共计150个,品种为K326,每个样品2kg。同时选择津巴布韦相应等级的烟叶样品作参照。

1.2土壤氮形态测定方法

全氮、有机氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮的测定均按照森林土壤中元素有效态分析方法系列标准(LY/T 1210-LY/T 1275)进行测定。其中全氮和有机氮的测定采用高氯酸-硫酸消化法消解土样,用凯氏定氮仪直接测定;碱解氮的测定采用碱解扩散法(康惠法);铵态氮的测定采用氧化镁浸提-扩散法;硝态氮的测定采用还原蒸馏法。

1.3烟叶化学成分的测定方法

测定的化学成分主要包括总糖、还原糖、碱、总氯、钾、总氮,并计算出糖氮比、钾氯比的值,各项指标的测定方法参见文献[8]进行。

1.4质量评吸方法

由云南省烟草科学研究院统一卷制成单料烟样品,并且组织专家进行评吸打分。

1.5统计分析方法

主要进行相关分析和回归分析,具体统计方法参见文献[9]。

2结果与分析

2.1植烟土壤氮形态与烟叶化学成分的分析

2.1.1植烟土壤氮形态与烟叶化学成分的相关分析。将土壤有机氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮以及总氮与烟叶中化学成分全氮、总糖、总还原糖、石油醚提取物、游离氨基酸、尼古丁、蛋白质、淀粉、多酚、有机酸、钾氯比、施木克值进行相关分析,相关系数及其显著性见表1。分析结果表明,各种氮形态与烟叶中全氮含量呈极显著正相关;与多酚、有机酸、总还原糖含量呈显著正相关;与淀粉、游离氨基酸含量呈显著负相关;与蛋白质含量相关性较小。另外,总氮与总糖、石油醚提取物、尼古丁、钾氯比、施木克值有一定的正相关性,有机氮与游离氨基酸负相关性最显著,碱解氮与淀粉、尼古丁相关性最显著,硝态氮、铵态氮与石油醚提取物正相关性最显著。

2.1.2植烟土壤氮形态与烟叶化学成分的全部进入法(enter)回归分析。将土壤有机氮(X1)、碱解氮(X2)、铵态氮(X3)、硝态氮(X4)等4个形态与烟叶中化学成分全氮(Y1)、总糖(Y2)、总还原糖(Y3)、石油醚提取物(Y4)、游离氨基酸(Y5)、尼古丁(Y6)、蛋白质(Y7)、淀粉(Y8)、多酚(Y9)、有机酸(Y10)、钾氯比(Y11)、施木克值(Y12)进行全部进入法(enter)回归分析,并对回归方程进行显著性检验,结果见表2。

由表2可知,植烟土壤有机氮(X1)、碱解氮(X2)、铵态氮(X3)、硝态氮(X4)等4个氮形态与烟叶中化学成分全氮(Y1)的回归极显著,对各自变量进行显著性检验,各自变量对因变量的作用都达到极显著水平。另外,由标准偏回归系数(Beta)可知,各自变量对因变量的贡献率大小依次为:有机氮(X1)>碱解氮(X2)>铵态氮(X3)>硝态氮(X4);R2=0.887,说明该方程可解释总体方差的88.7%,方程的线性拟合度很好。另外,4个氮形态对烟叶中化学成分淀粉(Y8)、石油醚提取物(Y4)的作用都达到显著水平,对多酚(Y9)、有机酸(Y10)、游离氨基酸(Y5)、尼古丁(Y6)、蛋白质(Y7)的作用都达到较为显著水平,而对总糖(Y2)、总还原糖(Y3)、钾氯比(Y11)、施木克值(Y12)的作用显著水平较低,方程的线性拟合度不高。

2.1.3植烟土壤氮形态与烟叶化学成分的逐步回归(step wise)法分析。为进一步提高回归方程的显著性,用逐步回归(stepwise)法进行分析,分析结果见表3。

由表3可知,氮形态对总糖(Y2)、总还原糖(Y3)、蛋白质(Y7)、钾氯比(Y11)、施木克值(Y12)的作用显著水平较低,用逐步回归(stepwise)法无法得到结果,被剔除。而有机氮(X1)对叶中化学成分全氮(Y1)的作用达到极显著水平,对多酚(Y9)、有机酸(Y10)、游离氨基酸(Y5)的作用达到显著水平;碱解氮(X2)对叶中化学成分淀粉(Y8)的作用达到极显著水平,对尼古丁(Y6)的作用达到显著水平;硝态氮(X4)对叶中化学成分石油醚提取物(Y4)的作用达到显著水平。

2.2植烟土壤氮形态与烟叶评吸质量的分析

2.2.1植烟土壤氮形态与烟叶评吸质量的相关分析。将土壤有机氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮以及总氮与烟叶评吸结果中的香气质、香气量、余味、杂气、刺激性、劲头、评吸总分进行相关分析,相关系数及其显著性见表4。分析结果表明,各种氮形态与香气质、评吸总分、劲头、杂气极显著或显著正相关;与余味、香气量有一定的正相关性;与刺激性相关性较小。另外,总氮与香气质正相关性最显著,有机氮与余味正相关性最显著,碱解氮与劲头、香气量正相关性最显著。与评吸总分相关性排序为:总氮>碱解氮>有机氮>铵态氮>硝态氮,相关性均达显著水平。

2.2.2植烟土壤氮形态与烟叶评吸结果的全部进入法(enter)回归分析。将土壤有机氮(X1)、碱解氮(X2)、铵态氮(X3)、硝态氮(X4)等4个形态与烟叶评吸得分香气质(Z1)、香气量(Z2)、余味(Z3)、杂气(Z4)、刺激性(Z5)、劲头(Z6)、评吸总分(Z7)进行全部进入法(enter)回归分析,并对回归方程进行显著性检验,结果列于表5。4个氮形态对烟叶评吸得分香气质(Z1)、评吸总分(Z7)的影响都达到较为显著水平,而对杂气(Z4)、劲头(Z6)、余味(Z3)、香气量(Z2)、刺激性(Z5)的影响显著水平较低,方程的线性拟合度不高。

2.2.3植烟土壤氮形态与烟叶评吸结果的逐步回归(stepwise)分析。为进一步提高回归方程的线性拟合度,用逐步回归(stepwise)法进行分析,结果见表6。由表6可知,氮形态对香气量(Z2)、刺激性(Z5)的影响显著水平最低,用逐步回归(stepwise)法无法得到结果,被剔除。而有机氮(X1)对香气质(Z1)的影响达到极显著水平,对劲头(Z6)、余味(Z3)的影响都达到显著水平;碱解氮(X2)对评吸总分(Z7)的影响达到极显著水平,对杂气(Z4)的影响达到显著水平。

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3结论与讨论

对云南玉溪植烟土壤氮形态与烟叶化学成分以及烟叶评吸质量进行相关分析,然后应用全部进入法(enter)进行回归分析,最后用逐步回归(stepwise)求得了土壤氮形态与烟叶化学成分以及烟叶评吸得分的量化方程。结果表明:各种氮形态与烟叶中全氮含量呈极显著正相关,其中,有机氮贡献率最大;有机氮对多酚、有机酸、游离氨基酸的作用达到显著水平,其中,与游离氨基酸呈显著负相关,其余为显著正相关;碱解氮对叶中化学成分淀粉的作用达到极显著水平,且呈显著负相关,对尼古丁的作用达到显著水平,呈显著正相关;硝态氮对叶中化学成分石油醚提取物的作用达到显著水平,且呈显著负相关。4个氮形态对烟叶评吸香气质得分、评吸总分的影响都达到显著水平,呈显著正相关;有机氮对香气质的影响达到极显著水平,对劲头、余味的影响都达到显著水平;碱解氮对评吸总分的影响达到极显著水平,对杂气的影响达到显著水平。

研究发现,该地区植烟土壤氮形态对烟叶中全氮含量的影响达到极显著正相关,对香气质得分、评吸总分的影响达到显著正相关。对烟叶化学成分及评吸质量作用最为显著,贡献率最高的是有机氮,其次是碱解氮,再次是铵态氮和硝态氮。这个结论似乎与很多研究者所述的烟叶吸收的主要有效氮源是无机形态的铵态氮和硝态氮结论相悖,其实不然。土壤中的氮存在着较为复杂的循环过程,该过程是氮素不断进行生物、生物化学、化学、物理、物理化学变化的过程,也是不断进行氮素形态变化的过程。土壤中无机氮的转化途径是多方面的,施到土壤中的无机氮素可快速转化成某种形态有机氮,新形成的这种有机氮包被在土壤矿物-有机复合体或团聚体的表面,具有较高的活性和循环速率,在特定条件下,这种有机态氮又会矿化释放出无机态氮,因而这种有机态氮处于不断转化循环之中,这种特殊的有机态氮就构成土壤有效氮的暂存“过渡库”。“过渡库”对土壤有效氮的循环和供应具有调节作用,因而影响土壤无机氮素或肥料氮的利用率。有学者研究表明,无机氮只占烟草吸氮的18%～20%,烟草吸收的氮素主要通过土壤或外源有机物中有机氮的矿化而获得[10]。而碱解氮包括无机矿物氮和部分有机质中易分解、比较简单的有机态氮,是铵态氮、硝态氮、氨基酸、酰胺和易水解的蛋白质氮的总和,其易被烟草吸收,对烟叶化学成分贡献率排名第2。通过上述分析,不难看出,对烟叶化学成分及评吸质量作用最为显著、贡献率最高的是有机氮,其次是碱解氮,再次是铵态氮和硝态氮的结论是合理的。

4参考文献

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第8篇：无机化学与化学分析范文

【关键词】微波消化技术；化学分析前处理；应用研究

20世纪70年代，Harwell实验室使用微波炉装置成功的处理了核材料，从这之后，微波辐射技术的发展逐渐扩展到了化学领域，并形成了一门新的交叉学科即微波化学。微波化学学科的形成，无论是在化学领域的基础理论方面，还是技术应用方面，都是化学领域中的一个新进展。如日常生活中的矿工、化工以及金属材料和食品成分的检测中，都需要应用微波消化技术，应用微波消化技术进行化学分析前处理工作，可以精确的检测出分解成溶液状态的样品成分，对保证样品分析过程的高效性和精准性具有重要意义。

一、传统的化学分析前处理方法

我国化学领域常用的化学分析前处理方法大致可分为溶解和熔融两种。溶解化学分析方法主要是将样品试样水溶于酸、碱以及其它种类的化学溶剂中，对样品的成分进行检测分析。熔融化学分析方法主要是将检测样品的试样与固体的化学溶剂混合，在高温加热的条件下，使分析检测样品的成分转化为可溶于水、酸和碱等化学溶剂的物质。另外在检测分析有机物，如生物制品、食品等中含有的无机物时，首先要去除检测样品中的有机物质。我国早期最常用的方法就是干法灰化和湿法消解，干法灰化主要是将检测样品试样用电炉进行碳化，然后在将碳化后的样品移至高温炉进行灰化，灰化后在测定该样品中的无机元素。湿法消解是在容器中按要求加入适当比例硝酸、硫酸混合酸进行消解检测。这些化学分析前处理方法普遍存在着化学试剂用量大、操作过程复杂、需要时间长、容易产生大量的有毒有害气体等问题，并且容易造成某些珍贵化学元素的挥费以及对人类的生存环境造成污染。由此可见传统的化学分析前处理方法在应用过程中存在很多问题，也带来了很多危害，同时还在一定程度上制约了化学分析仪器的先进性。

二、微波消化技术的应用原理及优势

目前我国化学领域在化学分析前处理中应用最广泛的化学分析技术就是微波消化技术，其主要应用原理是密闭微波溶样技术。微博消化技术的应用最早起源于上个世纪30年代，并且最初被应用于通讯领域，而应用于化学领域则是从20世纪80年代开始的。其实际工作原理是在250Hz的微波电磁场的作用下，使检测分析过程中添加的化学溶剂分子和水分子每秒产生24.5亿次的超高频率震荡，并与检测分析样品进行碰撞、摩擦和挤压，使温度升高，加快检测样品表层的破裂速度，形成新的样品表面与化学溶剂发生反应，使检测样品在短时间内完全分解。微波消化技术在化学分析前处理中的应用，是近年来化学分析领域的一项重要进展，在应用中，主要具备以下几点优点：

（1）检测分析样品溶解快，所需化学试剂少，样品溶解时间短，花费成本少；

（2）检验样品试样分解完全，有效减少了稀少元素的挥发率，回收率较高；

（3）检测分析过程中，引入的杂质和干扰物质少，降低检测分析失误率；

（4）采用密闭微波溶样技术，可有效防止检测分析过程中有害气体的泄漏，减少环境污染；

（5）能分解许多常规检测分析方法不能分解的样品试样，适合各种样品试样的化学分析前处理，尤其适合痕量分析和超纯分析。

由于微波消化技术在应用中具有以上优点，所以其在世界各国的化学分析前处理实验室中得到了广泛的应用。[1]目前我国海关部门和质检部门以及一些教育机构和研究所也逐渐开始应用微波消化技术，但由于设备价格昂贵，使得该技术还没有得到很大范围的应用。

三、化学分析前处理应用微波消化技术应注意的事项

在应用微波消化技术进行化学分析前处理时，检测样品试样的分解通常会用到无机酸。化学领域中，大多数的无机酸都具有良好的微波吸收能力，单一酸和混合酸在进行微波消化的过程中都会产生不同的性质变化和热分解效果，本文以密闭微波溶样为例，列出了部分单一酸和混合酸的基本性质以及适用检测样品的种类。

（一）盐酸

盐酸属于还原性较强的酸，不具有氧化性，不适合用于消解有机物质，在高温条件可与硅盐酸和难溶氧化物形成可溶性盐。而盐酸和硝酸进行混合后就会具有很强的氧化性，可以快速分解金、合金、硫化物以及矿砂等较难分解的物质，同时盐酸和过氧化氢混合使用，是分解效果良好的金属溶剂。

（二）硫酸

硫酸相对于其它酸性物质来说，具有较高的沸点，几乎可以破坏所有有机物的内部分子结构。但由于硫酸在高温条件下容易融化为聚四氟乙烯溶样杯，通常情况下不能单独使用。硫酸和硝酸混合后，可以使有机物氧化和碳化，同时还可以水解脂类。[2]比较适用于有机物、聚合物和脂肪类物质的分解，分解后可得到无色透明液体，如果所得溶液呈淡黄色，可加入适量过氧化氢进行消解。

（三）硝酸

目前我国化学分析前处理中，比较常用的酸溶剂就是硝酸和过氧化氢混合溶剂。硝酸具有氧化性强和沸点低的特点，在高温和高压的条件下，可以和检测分析样品迅速发生反应，化学分解产生的高能态活性氧是破坏检测样品有机物质的重要工具，化学分析前处理在使用微波消化技术时，往往会先加入硝酸，待检测分析样品初步分解后，在滴加过氧化氢，加强溶剂酸性，加快检测样品的分解速度。适合用硝酸和过氧化氢进行微波消化的样品包括蛋白质、脂肪、化妆品以及食品等。

（四）磷酸

磷酸具有挥发困难的特点，比较适用于分解氧化物，通常情况下，在应用过程中都需要与其它化学物质混合使用。[3]如磷和硫酸混合后使用可在低压条件下产生高温，比较适用于陶瓷制品和铝制品的消化分解。

（五）高氯酸

高氯酸属于典型的强氧化剂，加热后可分解出大量气体，产生高压。浓度和温度较高的高氯酸会与有机物质发生剧烈的反应，甚至引起爆炸，因此不适合应用于微波消化技术中。

四、结论

样品的化学分析前处理是一个复杂的化学反应过程，通常情况下，对于未知的样品试样，在进行微波消化之前一定要明确该样品的特征和属性，根据检测分析样品的不同属性和特征以及样品试样的待测元素含量，称量检测样品加入溶样酸的量，根据检测分析样品是否含有易挥发性有机溶剂以及和溶样酸的反应程度，来决定该样品是否要进行预处理，降低样品在微波消化的过程中所带来的高温和高压等危险性，确保微波消化技术应用过程中的安全性，使其能够被广泛应用。

参考文献：

[1]杨建民. 微波消解技术在煤及煤灰处理中的应用研究[J]. 中州煤炭，2012，（11）07：17-19.

第9篇：无机化学与化学分析范文

【关键词】无机化学 元素化学 教学方法 思考

【中图分类号】O612 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(a)-0208-02

无机化学是化学、化工、轻工、医药、生物、冶金、材料等专业主要的专业基础课。无机化学按内容划分通常分为基础理论和元素化学两大部分[1]:理论部分包括物质结构(原子结构、分子结构、晶体结构等)、元素周期律、热力学基础、动力学基础、溶液中的各类离子平衡原理等;元素化学部分是按照元素周期表系统地讨论元素及其化合物的制备、性质、反应性、以及它们之间的联系和规律。这就很难避免,在元素化学部分,叙述、纪实性的内容过于集中,虽看懂不难,但掌握好却又不容易。然而,元素化学不仅是无机化学的重要组成部分,而且是培养学生综合学习能力的一种重要的手段。因此,从20世纪90年代起,我国高校化学化工及相关专业纷纷进行元素化学教学的改革,取得了较大的成效[2-6]。笔者就多年的教学实践与体会,浅谈几点对元素化学教学改进的思考和尝试。

1 了解现行无机化学教材的特点,科学地灵活组织教学内容

现行的无机化学内容主要分成基础理论和元素化学两大部分。笔者认为,从教材编写的角度考虑,这主要是为了便于教材内容论述及编排的系统性。因而,作为教材的使用者,应该根据教学要求、使用教材的目的和所在学校的实际情况,科学地灵活组织教学内容。因此,元素化学教学研究的重点,亦即当前更值得思考和解决的问题应该是:针对现行无机化学教材的特点,如何将基础理论和元素化学有机结合以及从教学手段和教学方法等方面上改进元素化学的教学,而不是停留在对现行教材的评价上。在教学过程中,我们根据学生的情况(通过了解学生毕业中学的实验条件,了解学生对元素化学知识的感性认识程度以及掌握基础知识的程度等),在讲授理论基础知识时,对于学生难理解不易掌握的基础理论,常采取穿插到元素化学部分中去扩展开来讲解,举学生熟悉的有关的典型的元素及化合物为例,阐述或论证相应理论的概念、定义和应用条件及其范围;而有时在讲授元素化学部分的过程中或讲授完一章或一节的内容时,却又穿插回基础理论部分,组织学生回顾已讲授过的相关理论知识要点,然后引导学生运用这些理论知识对刚学过的元素化学内容进行“理论－性质”的演绎。

2 运用基础理论知识,贯穿元素化学内容

无机化学的基础理论本来就主要是在总结了大量元素化学事实的基础上形成的学说演绎而来的,因而运用基础理论知识,贯穿元素化学内容就是将基础理论知识再回到元素化学事实中,预测、分析、解析、说明和论述元素及其化合物的组成、结构特征、性质、制备、反应性以及它们之间的联系和规律。在教学过程中,我们抓住基础理论知识与元素化学知识之间相互联系的三条主线贯穿元素化学内容,从而突出无机化学基本原理在元素化学学习中的应用和指导作用,加深了学生对无机物性质、反应规律的理解以及对无机化学基本原理的掌握。

(1)运用动力学、热力学和化学平衡原理分析和判断物质的反应性能。例如,通过对比卤素单质与水反应的动力学、热力学数据及有关平衡常数,归纳总结卤素单质化学性质及其递变规律。

(2)运用物质结构知识,分析物质性质的变化规律。元素化学涉及到100多种元素及其化合物的组成、结构、性质、用途、制备及其性质变化规律。物质的存在、制备和用途取决于物质的性质,而物质的性质又取决于物质的组成和结构,由此可知,元素化学的着眼点是物质的性质,而其研究内容的核心是物质的组成和结构。因此,在教学过程中,我们抓住物质结构这个核心,根据结构性质用途(或制备方法)这条主线,运用原子结构、分子结构、晶体结构和配合物结构的理论分析每族元素单质及其重要化合物的结构,对物质的性质及其变化规律以及结构与物质物理、化学性质的构性关系进行合理的推断和验证,并由此掌握其主要用途和制备方法。

例如,在讲授铬(Ⅵ)的化合物时,结合“无机化学实验”中相应内容的实验现象和结果,运用原子结构的基础知识――原子结构三要素――核电荷数(有效核电荷数,即核电荷半径比Z/r)、价层电子结构和原子(离子)半径来解释或推断铬(Ⅵ)的化合物的主要性质:铬价层电子结构为3d54S1,因而其+6氧化数为稳定氧化态;Cr(Ⅵ)Z/r值较大(即具有较高的有效正电场),所以铬(Ⅵ)的化合物具有如下的性质:(1)无论在晶体或溶液中都没有简单的Cr6+离子存在,总是以CrO3、CrO42-和Cr2O72-等形式存在(Cr(Ⅵ)具有较高正电场,强烈吸引氧原子);(2)铬(Ⅵ)的化合物都具有颜色(CrO3、CrO42-和Cr2O72-中的铬和氧之间存在较强的极化效应(Z/r值较大的Cr (Ⅵ)对半径较大O2-具有较强的极化作用),致使电子云密度更大的O2-中的电子向Cr(Ⅵ)转移,在转移过程中吸收了可见光的一部分而产生颜色(这种显色机理称为电荷跃迁);(3)CrO3、CrO42-和Cr2O72-在酸性溶液中都具有强氧化性。这是由于Cr(Ⅲ)在酸性介质中亦为较稳定的氧化态,因而+6氧化态的Cr(Ⅵ)容易接受电子而被还原为稳定的Cr(Ⅲ)。而CrO42-在中性溶液中不显氧化性,这是由于CrO42-为稳定的四面体结构,其中的Cr―O键较强,不容易被还原而断裂。

(3)运用电势图解,分析和掌握物质的氧化还原性质。应用元素的元素电势图、自由能－氧化态图和电势－pH图的直观教学手段以及热力学原理,通过看图、分析图,系统、直观地比较同族元素不同氧化态的基本性质及其变化规律,进而讨论不同氧化态物质的相对稳定性、歧化反应发生的可能性、氧化还原反应的方向,使学生从热力学角度深刻理解元素及其化合物氧化还原性质与氧化还原反应的实质,从而使学生能够从更多的侧面去掌握元素化学知识,不再感到枯燥和难记,大大提高了对元素化学学习的兴趣。

3 加强元素化学实验,增强从感性的角度掌握物质化学性质的力度

化学实验是化学学科赖以形成和发展的基础,是化学教学中学生获取化学经验知识,揭示化学变化规律和检验化学知识的重要内容和手段。元素化学实验,主要是根据物质的化学性质进行有关的实验,因而做好元素化学实验是学好元素及化合物性质的重要手段。

例如硫化铅的性质实验。在硝酸铅溶液中滴加饱和硫化氢水溶液,离心,洗涤后分离出硫化铅沉淀,加入6mol・L-1HCl溶液,沉淀逐渐溶解。从硫化铅的溶度积常数KOsp= 1.0×10-28看,数值很小,难溶于稀盐酸中(按0.01mol硫化铅溶于1dm3盐酸中所需盐酸最低浓度计,盐酸的浓度最低为3×102mol・L-1)。实验与理论相矛盾,此时应以实验结果为准。实际上,实验得到的硫化铅沉淀开始时基本是无定型的,因而可以溶于6mol・L-1HCl溶液中,而溶度积常数对应的难溶物一般为稳定的晶型结构物质。此时,可引导学生将这感性的知识提升到理性知识,指导学生从碳族元素的原子结构及其价层电子结构的特征着手,分析硫化铅难溶的原因以及为什么没有铅的氧化数为+4的硫化铅存在的原因等,继而指导学生以碳族元素为例学习其它主族元素及其化合物的性质及变化规律。又如氢氧化铝的两性实验。在硫酸铝溶液中滴加稀氨水溶液,离心,洗涤后分离出氢氧化铝沉淀,分别加入2mol・L-1HCl和2mol・L-1NaOH溶液,氢氧化铝沉淀都溶解了,而用笔者科研用的氢氧化铝(中国铝业公司广西分公司生产的产品)代替在溶液中析出的氢氧化铝做试验时,这工业品氢氧化铝在常温下不溶于稀酸稀碱中,这也与大家所熟知的氢氧化铝为典型的两性氢氧化物不符。这乃因从溶液析出的氢氧化铝沉淀为无定型的,而工业品氢氧化铝,按铝的冶炼工艺要求,为具有一定结晶度的氢氧化铝。

从上述实验看出,一些看似与理论矛盾、与自己熟知的知识不符、模糊不清、印象不深、理解或掌握不透的元素化学知识,通过实验可以使学生从感性的角度进一步加深理解和掌握这些知识。

4 理论联系实际,体现STS思想,调动学生的主观能动性

第十届国际化学教育会议提出按照“科学(Science)、技术(Technology)、社会(Society)(STS)”思想来组织实施科学教育[6]。STS强调科学、技术与社会的相互关系,重视科学技术在社会生产、生活和发展中的应用。STS教育思想已成为理工科教育的发展方向。其核心就是理论联系实际,理论与实际相结合。对于元素化学教学,STS不仅是一种教育思想,更是一种教育方法与手段,因为“元素化合物”知识是化学中与生产和生活实际联系最紧密的部分,教学中应充分体现这一点。我们的教学实践也说明了这一点:与生产、生活实际结合越密切的化学知识,学生学起来越亲切,越容易掌握,越能充分调动起学生学习的主动性和积极性。在教学中,我们尝试采用从身边的生活说起,即“生活－元素化学知识－生产实际”和从元素化学说开来,即“元素化学－生产实际－生活”的教学方法。

同时,利用广西有色金属矿产资源的优势,我们在教学中常常结合广西有色金属精细化工产品企业的生产实际讲授金属元素的单质及化台物的制备及应用,并利用走出去,请进来的方法,开阔

学生的视野和拓宽知识面,了解理论知识如何应用于生产实践。

通过采用STS教学方法,使学生对一些看起来似乎熟悉可实际上又不了解的元素及化合物变得亲切起来,从而激发了学生学习元素化学的主动性和积极性。

5 引入新知识,增强课程的吸引力

21世纪的化学将在与物理学、生命科学、材料科学、环境科学、信息科学、能源、海洋、空间科学等学科的相互交叉、相互渗透、相互促进中共同发展。.随着科学技术的发展,无机化学一方面继续发展自身,另一方面正在向其他学科如生物、有机、环境科学等方面渗透;另外,冶金、地质、以及原子能工业、电子工业、导航、激光等新兴工业和尖端科学技术的发展又对无机化学提出了新的要求[1]。因此,在组织元素化学的教学过程中,在抓住教材内容的重难点,保正教学计划的前提下,在适当的章节中深入浅出地介绍如下几个方面的新知识、新技术、新领域、新理论、新成果和发展趋势的初步知识:(1)配位化学(d 区过渡金属配位化学及其涉及到的配位化学理论、有机金属化学、金属原子簇化合物化学和有关的反应机理及催化动力学等);(2)固体无机化学(无机材料化学:电子材料、陶瓷材料、磁性材料、激光材料、纳米微晶及原子簇材料等);(3)生物无机化学(无机元素的生物学效应);(4)物理无机化学和核化学(放射性化学和核化学)等。尤其是要通过介绍生物无机化学的研究进展,激励大一学生学习元素化学的主动性和积极性。因为目前我国的生物无机的研究总体水平与国际水平还有一定差距,究其原因,最突出的问题是缺乏杰出的青年研究人才。鼓励学生努力学习,争取尽早地成为这国家急需的杰出青年研究人才。

6 指导学生改进学习方法,提高自学能力

无机化学是大一学生的基础课,学生刚进入大学,不适应大学的教学规律,学习的依赖性强,自学能力差,尤其是元素化学的学习,一般都感到内容多,抓不住重点,记不住,掌握不了,还停留在中学的学习方法上。根据大一年学生的特点,建立中学化学与大学化学衔接及过渡的平台,遵循大一学生“由浅入深、循序渐进、由表及里、由感性到理性”的认知过程及规律,积极引导大一学生不仅在化学的学习内容上,而且在学习和思维的方法和方式上从中学过度到达大学。

在教学过程中,我们一方面组织高年级优秀学生和优秀教师与大一学生交流学习经验,树立榜样,营造良好的学风,鼓励学生努力学习,积极向上,提高自己的自信心;另一方面,尝试采用以下几种教学方法引导学生改进学习方法,努力提高自学能力:(1)提纲－实验－讲解法。首先根据讲授内容的重难点和需要掌握的知识点提出学习提纲、思考题和目的要求,让学生预习后做相应内容的元素化学实验,然后结合实验现象和结果讲解教材有关的内容;(2)授课－实验－讨论法。首先讲授有关内容的知识后让学生做相应内容的元素化学实验,然后组织学生在课堂上分析、讨论和解释实验现象,验证教材中叙述的相应的元素化学性质,对于一些反常的实验现象则积极引导学习较好的学生通过查阅资料并自己设计做些实验加以分析解释;(3)归纳总结法。在讲授完每一节或每一章后,引导学生在梳理了自己的课堂笔记、作业和实验报告等资料的基础上,运用有关的理论知识对学过的内容进行分析归纳总结。

7 搭建研究型学习平台,培养学生综合学习能力

对于为高级年级学生开设的“元素无机化学”选修课的教学,针对学生已掌握了一定理论和元素化学知识,通过组织讨论课、课程小论文报告会等教学活动,使学生能够较熟练地运用基础理论和基本知识分析和解决元素重要的单质和化合物的问题,培养学生思考问题、提出问题和解决问题的能力。同时,通过配置开放实验室、配备指导教师、建立教学科研网络系统以及指导学生参与教师的科研活动等措施,建立理论课程教学、实验课程教学与科学研究三相结合的课程平台。通过这个平台促使学生在无机化学基础理论及相关基础理论和基础知识与当今相关科技发展前沿之间搭建起桥梁,亦即利用这个平台促使学生去揭示有关新的研究成果和发展趋势与无机化学的基础理论及元素化学知识之间的内在关联,亦即利用这个平台促使学生运用化学的基本理论及基本知识联系、解析、演绎和论证一些与元素化学相关的新的研究成果和发展趋势,在较高的层次上,进一步提高学生研究、分析和解决问题的能力。

8 结束语

元素化学在化学领域中占有举足轻重的地位。随着化学在各个学科和领域中的相互交叉、相互渗透以及新兴工业与前沿学科的发展,不断对无机化学提出了新的要求。面临挑战,如何改进我们的教学方法,培养出与当今科学技术发展相适应的化学人才是值得我们认真思考的问题。

参考文献

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