工科普通化学的几点教学体会

2013-04-29岳冠华王宇

课程教育研究 2013年4期

岳冠华　王宇

【摘要】普通化学是为工科大一学生开设的必修课，包含内容多，难度大，本文通过化学史的渗透、结合应用生活实例及丰富多彩的实验现象调动学生的学习兴趣，提高教学效果。

【关键词】普通化学化学史生活实例实验现象

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）04-0185-01

普通化学是工科院校非化学专业学生必修的一门基础课，非化学专业学生学习普通化学课的积极性不高，尤其在大学一年级阶段，不了解化学与本专业的关系，总感觉学习化学枯燥，因此在教学中除了制定优秀的教学方案外，还必须在指导学生掌握学习方法激发学生的学习兴趣上下功夫。近年来本人从以下几方面尝试提高学生对普通化学课的积极性和学习的动力，效果较好。

1.将化学史引入教学中，结合历史事件和人物讲解知识难点

化学发展史包含了化学学科的发生、发展的过程及规律。其悠久的历史及丰富的史实，为化学学科的发展提供了逻辑的思维方式，因此把化学史的内容揉合到普通化学的有关章节中，既能激发学生的学习兴趣，又能用发展的主线将理论知识贯穿起来。例如“物质结构”一章的内容，由于研究的对象是微观世界，内容抽象，概念多，不仅讲解难度较大，学生理解难度更大，若将一大堆概念生硬的灌输给学生，教学效果就会很差，这是普通化学教学中的一个难点。

2.结合生活中的实例，理论联系实际，使理论从抽象到具体

为了适应非化学专业学生的特点，可以适当降低理论深度，力求结合实际，观察日常生活，将理论知识点和某个具体的实例联系起来，一方面学生提高了兴趣，另一方面通过学习，他们会感到所学知识的实用性，增加了学习的动力。例如，在化学动力学部分，结合汽车尾气NO的污染与治理，告诉学生在常温常压的条件下，空气中的N2和O2能稳定存在，但是，汽车行驶时汽油在内燃机室燃烧产生高温时，在这样的条件下，吸入的空气中的N2和O2就能自发的化合生成足以导致污染量的NO，随着排出的废气而散步于空气中，并逐渐与空气中的氧气结合生成NO2，另外汽油本身燃烧产生CO和碳氢化合物等，使空气污染。如何防止汽车尾气对空气的污染，是各国科学家研究的热点问题，目前解决这个问题的关键是寻找耐高温的高效催化剂，利用三效催化尾气转化器，将CO、NOx及碳氢化合物转化为N2和CO2。当前使用的催化剂为Pt、Pd、Ru，等铂系催化剂，并以CeO2为助催化剂，而某些重金属如Pb、Hg、As等能降低或失去催化剂的活性和选择性，称为催化毒物，故现在提倡使用无铅汽油。通过这个例子，将化学动力学中化学反应方向、催化剂、助催化剂、催化毒物等知识串起来。又如在讲到稀溶液通性时，结合冬天在汽车内燃机室水箱中加入乙二醇乙以防止水箱结冰；冬天融雪剂的使用，这些都是基于稀溶液的通性之一——凝固点下降，这样学生可以发现，自己所学的化学知识能解决很多实际问题，从中受到启发，认识到化学对他们并非学而无用，端正了学习态度，学习自然也就有了动力。

3.结合丰富多彩的试验现象，提高学生的探索兴趣

很多深奥的理论往往可以用简单明了的试验进行演示，透过现象，再抓住本质，有些试验现象多彩多姿，会给学生留下深刻印象。例如，在水化学中，可以设计这样一个有趣的试验：在淡蓝色的CuSO4溶液中滴加氨水，可观察到有浅蓝色沉淀生成，继续滴加氨水，浅蓝色沉淀消失，随着溶液变成深蓝色，当沉淀全部消失时，再往溶液中加入稀H2SO4，溶液又会由深蓝色转变为浅蓝色。以上现象可用下列式子表示：

以上颜色的变化实际上包含了沉淀的生成、沉淀的溶解、配合物的生成、配离子的解离平衡及移动等知识。又如同离子效应及缓冲溶液知识是这部分的重点，缓冲溶液在工业、农业、生物学等方面应用很广，同离子效应是缓冲溶液具有缓冲作用的根本原因，是掌握这部分知识的关键，为了使学生更好去理解同离子效应这个概念，可设计以下两个试验：

（1）在20ml 0.100mol/L HAc溶液中加入几滴甲基橙，溶液呈红色（酸色），然后逐渐加入NaAc，溶液由红色变为黄色，为什么会出现这种颜色变化？

这种颜色的变化就解释了同离子效应

HAc（aq） = H++AC-（aq）

← AC-（加入NaAc）

即在HAc溶液中加入NaAc，使HAc解离平衡向左移动，从而使HAc解离度α降低（即离子效应），从而使H+浓度降低，pH值升高，才导致甲基橙由红色变为黄色（碱色）。

（2）在20ml 0.100mol/L氨水中加入几滴酚酞，溶液呈红色（碱色），然后加入逐渐加入NH4Cl，溶液由红色变为无色，为什么会出现这种颜色变化？

因为：NH3+H2O= OH-+NH4+

←NH4+（加入NH4Cl）

即在NH3溶液中加入NH4Cl，使NH3.H2O解离平衡向左移动，从而使NH3.H2O解离度α降低（即离子效应），从而使 OH-浓度降低，pH值降低，导致酚酞由红色变为无色（酸色）。

以上两个试验进一步说明和解释了同离子效应，再加上颜色的变化，加深了学生的印象，同离子效应搞清楚了，缓冲溶液的缓冲作用原理也就好理解了，这部分的重点就掌握了。

总之，通过以上教学手段，极大地调动了学生的积极性，开阔了学生的思路，在大学一年级基础课阶段，学生不仅学到了知识，而且学到了科学的思维方式，进而增长智慧，为大学四年的学习创造了一个良好的开端，也为今后高年级的专业课学习打好了坚实的基础。

参考文献：