淺談結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在結(jié)構(gòu)化學(xué)教學(xué)中的作用

劉紅霞　高霜　楊瑞峰

【摘要】文章主要介紹了引入結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的原因，結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用，以及如何提高學(xué)生在結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)技能。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn) 化學(xué)教學(xué) 實(shí)驗(yàn)技能

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）12-0153-02

1.引入結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的原因

結(jié)構(gòu)化學(xué)是一門化學(xué)專業(yè)的必修課，也是化學(xué)各專業(yè)的重要基礎(chǔ)課，已成為從事化學(xué)、材料和物理等專業(yè)深入研究各項(xiàng)課題的一把鑰匙。但由于該門課程主要是從微觀角度了解化學(xué)這門學(xué)科[1-2]，與宏觀世界的認(rèn)識有很大差異，進(jìn)而使學(xué)生感覺該門課程抽象、復(fù)雜甚至混亂。因此，結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的的引入對于解決以上問題起到潤滑的作用，更加使學(xué)生認(rèn)識到微觀世界的美。

2.結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用

結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)類專業(yè)的一門基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)題目來源于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)[3]，其對學(xué)生掌握和應(yīng)用結(jié)構(gòu)化學(xué)的理論和研究方法有很大的幫助；同時(shí)，一些近化學(xué)類專業(yè)也開設(shè)了此課程，以幫助學(xué)生更好地理解化學(xué)的一些研究方法、技術(shù)和手段。結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程有助于學(xué)生初步掌握結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法和技術(shù)，了解結(jié)構(gòu)化學(xué)研究的基本方法，理解物質(zhì)的微觀性質(zhì)以及與宏觀量之間的關(guān)系，掌握處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析、歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方法，增強(qiáng)靈活應(yīng)用結(jié)構(gòu)化學(xué)基本理論解決實(shí)際化學(xué)問題的能力，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的學(xué)科目標(biāo)。隨著高教事業(yè)的快速發(fā)展，招生規(guī)模大幅提高，大學(xué)教育已進(jìn)入大眾化教育階段。為了使學(xué)生更好更快的理解復(fù)雜的化學(xué)知識，在內(nèi)容上，我們盡量使實(shí)驗(yàn)直觀、易懂。為引起學(xué)生的重視和思考，我們還特別在每個(gè)實(shí)驗(yàn)的“問題討論”部分對實(shí)驗(yàn)中的問題都進(jìn)行了初步討論和解答。對于結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)我們主要采用了4個(gè)必做實(shí)驗(yàn)和一個(gè)選做實(shí)驗(yàn)。

2.1 磁化率—絡(luò)合物結(jié)構(gòu)的測定。該實(shí)驗(yàn)主要使學(xué)生了解磁介質(zhì)在磁場中的磁化現(xiàn)象。通過對一些物質(zhì)的磁化率的測定[4]，求出未成對電子數(shù)并判斷絡(luò)合物中央離子的電子結(jié)構(gòu)和成鍵類型。以及掌握古埃（GOUY）法測定磁化率的實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)。目前，由于電子結(jié)構(gòu)及成鍵類型是結(jié)構(gòu)化學(xué)課程教學(xué)中的重點(diǎn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，通過該實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生對于分子的結(jié)構(gòu)及成鍵類型的判斷得到鍛煉。

2.2 偶極矩的測定。該實(shí)驗(yàn)主要使學(xué)生了解電介質(zhì)在外電場中的極化現(xiàn)象。掌握溶液法測定正丁醇偶極矩的實(shí)驗(yàn)和方法。分子結(jié)構(gòu)可以被看成是由電子和分子骨架所構(gòu)成。由于其空間構(gòu)型不同其正負(fù)電荷中心可以重合，也可以不重合，前者稱為非極性分子，后者稱為極性分子，分子的極性可用偶極矩來表示。

2.3 分子的電子光譜實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)分兩部分，一部分是攝譜實(shí)驗(yàn)，另一部分是譯譜實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)主要使學(xué)生了解光的基本性質(zhì)。鑒于光即是一種電磁波，同時(shí)又具有波粒二象性。而單一波長的光由具有相同能量的光子組成。這就使學(xué)生很好的了解量子化學(xué)中的光的部分。

2.4理論計(jì)算小分子的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)主要是使學(xué)生了解分子的結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)。通過相應(yīng)的計(jì)算軟件可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?jì)算化學(xué)有兩種方法（分子力學(xué)方法和電子結(jié)構(gòu)理論）。它們所能完成的任務(wù)類型基本上是一樣的。

3.提高學(xué)生在結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)技能

3.1結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)前的知識回顧。結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前必須讓學(xué)生對要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容認(rèn)真的學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)，避免在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)邊看教材邊做實(shí)驗(yàn)的狀況。

3.2結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的情景設(shè)置。在結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力，結(jié)構(gòu)化學(xué)教師應(yīng)設(shè)計(jì)不同的教學(xué)情境，讓學(xué)生參與到結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中去。結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察也是學(xué)生實(shí)踐能力的一部分，這樣可以鍛煉學(xué)生觀察事物的能力，從而對事物做出相應(yīng)的判斷。積極主動地去思考結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過程，從設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的學(xué)習(xí)中深化和發(fā)展知識。

3.3結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)后的激勵性評價(jià)。創(chuàng)造寬松的實(shí)驗(yàn)環(huán)境是一種師生融合、合作交往的良好實(shí)驗(yàn)氣氛。結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不再僅僅是按部就班的進(jìn)行操作，更是提高實(shí)踐技能，訓(xùn)練嚴(yán)禁認(rèn)真的實(shí)驗(yàn)態(tài)度的絕佳機(jī)會。還能夠拉近師生之間的感情，彼此產(chǎn)生平等交流。

3.4構(gòu)建以學(xué)生為中心的自主探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師可以和學(xué)生產(chǎn)生互動。以往在上課時(shí)，雖然教師在課上進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識的講解時(shí)，學(xué)生不會有疑問，但這種方式束縛了學(xué)生的思維，不能激發(fā)他們對結(jié)構(gòu)化學(xué)的興趣。如果改變教學(xué)模式，讓學(xué)生和老師在結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行互動，則會起到意向不到的結(jié)果。

4.結(jié)語

總之，結(jié)構(gòu)化學(xué)作為一門極具魅力的學(xué)科，鍛煉了學(xué)生觀察事物的能力，分析問題和解決問題的能力。這些能力的培養(yǎng)始終離不開結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行結(jié)構(gòu)化學(xué)實(shí)踐能夠激發(fā)學(xué)生的求知欲和濃厚的興趣。使學(xué)生更加清晰的認(rèn)識到宏觀世界和微觀世界的差異。 參考文獻(xiàn)：

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