工科普通化學(xué)的幾點(diǎn)教學(xué)體會

岳冠華　王宇

【摘要】普通化學(xué)是為工科大一學(xué)生開設(shè)的必修課，包含內(nèi)容多，難度大，本文通過化學(xué)史的滲透、結(jié)合應(yīng)用生活實(shí)例及豐富多彩的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】普通化學(xué) 化學(xué)史 生活實(shí)例 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）04-0185-01

普通化學(xué)是工科院校非化學(xué)專業(yè)學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)課，非化學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)普通化學(xué)課的積極性不高，尤其在大學(xué)一年級階段，不了解化學(xué)與本專業(yè)的關(guān)系，總感覺學(xué)習(xí)化學(xué)枯燥，因此在教學(xué)中除了制定優(yōu)秀的教學(xué)方案外，還必須在指導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣上下功夫。近年來本人從以下幾方面嘗試提高學(xué)生對普通化學(xué)課的積極性和學(xué)習(xí)的動力，效果較好。

1.將化學(xué)史引入教學(xué)中，結(jié)合歷史事件和人物講解知識難點(diǎn)

化學(xué)發(fā)展史包含了化學(xué)學(xué)科的發(fā)生、發(fā)展的過程及規(guī)律。其悠久的歷史及豐富的史實(shí)，為化學(xué)學(xué)科的發(fā)展提供了邏輯的思維方式，因此把化學(xué)史的內(nèi)容揉合到普通化學(xué)的有關(guān)章節(jié)中，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能用發(fā)展的主線將理論知識貫穿起來。例如“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”一章的內(nèi)容，由于研究的對象是微觀世界， 內(nèi)容抽象， 概念多，不僅講解難度較大，學(xué)生理解難度更大， 若將一大堆概念生硬的灌輸給學(xué)生， 教學(xué)效果就會很差，這是普通化學(xué)教學(xué)中的一個難點(diǎn)。

2.結(jié)合生活中的實(shí)例，理論聯(lián)系實(shí)際，使理論從抽象到具體

為了適應(yīng)非化學(xué)專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，可以適當(dāng)降低理論深度，力求結(jié)合實(shí)際，觀察日常生活，將理論知識點(diǎn)和某個具體的實(shí)例聯(lián)系起來，一方面學(xué)生提高了興趣，另一方面通過學(xué)習(xí)，他們會感到所學(xué)知識的實(shí)用性，增加了學(xué)習(xí)的動力。例如，在化學(xué)動力學(xué)部分，結(jié)合汽車尾氣NO的污染與治理，告訴學(xué)生在常溫常壓的條件下，空氣中的N2和O2能穩(wěn)定存在，但是，汽車行駛時汽油在內(nèi)燃機(jī)室燃燒產(chǎn)生高溫時，在這樣的條件下，吸入的空氣中的N2和O2就能自發(fā)的化合生成足以導(dǎo)致污染量的NO，隨著排出的廢氣而散步于空氣中，并逐漸與空氣中的氧氣結(jié)合生成NO2，另外汽油本身燃燒產(chǎn)生CO和碳?xì)浠衔锏?，使空氣污染。如何防止汽車尾氣對空氣的污染，是各國科學(xué)家研究的熱點(diǎn)問題，目前解決這個問題的關(guān)鍵是尋找耐高溫的高效催化劑，利用三效催化尾氣轉(zhuǎn)化器，將CO、NOx及碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為N2和CO2。當(dāng)前使用的催化劑為Pt、Pd、Ru，等鉑系催化劑，并以CeO2為助催化劑，而某些重金屬如Pb、Hg、As等能降低或失去催化劑的活性和選擇性，稱為催化毒物，故現(xiàn)在提倡使用無鉛汽油。通過這個例子，將化學(xué)動力學(xué)中化學(xué)反應(yīng)方向、催化劑、助催化劑、催化毒物等知識串起來。又如在講到稀溶液通性時，結(jié)合冬天在汽車內(nèi)燃機(jī)室水箱中加入乙二醇乙以防止水箱結(jié)冰；冬天融雪劑的使用，這些都是基于稀溶液的通性之一——凝固點(diǎn)下降，這樣學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)，自己所學(xué)的化學(xué)知識能解決很多實(shí)際問題，從中受到啟發(fā)，認(rèn)識到化學(xué)對他們并非學(xué)而無用，端正了學(xué)習(xí)態(tài)度，學(xué)習(xí)自然也就有了動力。

3.結(jié)合豐富多彩的試驗(yàn)現(xiàn)象，提高學(xué)生的探索興趣

很多深奧的理論往往可以用簡單明了的試驗(yàn)進(jìn)行演示，透過現(xiàn)象，再抓住本質(zhì)，有些試驗(yàn)現(xiàn)象多彩多姿，會給學(xué)生留下深刻印象。例如，在水化學(xué)中，可以設(shè)計(jì)這樣一個有趣的試驗(yàn)：在淡藍(lán)色的CuSO4溶液中滴加氨水，可觀察到有淺藍(lán)色沉淀生成，繼續(xù)滴加氨水，淺藍(lán)色沉淀消失，隨著溶液變成深藍(lán)色，當(dāng)沉淀全部消失時，再往溶液中加入稀H2SO4，溶液又會由深藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)闇\藍(lán)色。以上現(xiàn)象可用下列式子表示：

以上顏色的變化實(shí)際上包含了沉淀的生成、沉淀的溶解、配合物的生成、配離子的解離平衡及移動等知識。又如同離子效應(yīng)及緩沖溶液知識是這部分的重點(diǎn)，緩沖溶液在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物學(xué)等方面應(yīng)用很廣， 同離子效應(yīng)是緩沖溶液具有緩沖作用的根本原因，是掌握這部分知識的關(guān)鍵，為了使學(xué)生更好去理解同離子效應(yīng)這個概念，可設(shè)計(jì)以下兩個試驗(yàn)：

（1）在20ml 0.100mol/L HAc溶液中加入幾滴甲基橙，溶液呈紅色（酸色），然后逐漸加入NaAc，溶液由紅色變?yōu)辄S色，為什么會出現(xiàn)這種顏色變化？

這種顏色的變化就解釋了同離子效應(yīng)

HAc（aq） = H++AC-（aq）

← AC-（加入NaAc）

即在HAc溶液中加入NaAc，使HAc解離平衡向左移動，從而使HAc解離度α降低（即離子效應(yīng)）， 從而使H+濃度降低，pH值升高，才導(dǎo)致甲基橙由紅色變?yōu)辄S色（堿色）。

（2）在20ml 0.100mol/L氨水中加入幾滴酚酞，溶液呈紅色（堿色），然后加入逐漸加入NH4Cl， 溶液由紅色變?yōu)闊o色， 為什么會出現(xiàn)這種顏色變化？

因?yàn)椋篘H3+H2O= OH-+NH4+

←NH4+（加入NH4Cl）

即在NH3溶液中加入NH4Cl，使NH3.H2O解離平衡向左移動，從而使NH3.H2O解離度α降低（即離子效應(yīng)）， 從而使 OH-濃度降低，pH值降低， 導(dǎo)致酚酞由紅色變?yōu)闊o色（酸色）。

以上兩個試驗(yàn)進(jìn)一步說明和解釋了同離子效應(yīng)，再加上顏色的變化，加深了學(xué)生的印象，同離子效應(yīng)搞清楚了，緩沖溶液的緩沖作用原理也就好理解了，這部分的重點(diǎn)就掌握了。

總之，通過以上教學(xué)手段，極大地調(diào)動了學(xué)生的積極性，開闊了學(xué)生的思路，在大學(xué)一年級基礎(chǔ)課階段，學(xué)生不僅學(xué)到了知識，而且學(xué)到了科學(xué)的思維方式，進(jìn)而增長智慧，為大學(xué)四年的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了一個良好的開端，也為今后高年級的專業(yè)課學(xué)習(xí)打好了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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