无机化学原理范例

前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小编精选了8篇无机化学原理范例,供您参考,期待您的阅读。

无机化学原理

高校无机化学实验教学改革探析

摘要:

转型背景下地方高校必须要就当前的教学结构进行适当的调整,以便提高教学的有效性,为社会培养更多优秀的实用型人才。但是就当前我国地方性高校无机化学实验教学的实际情况来看,高校在教学的有效性和实用性方面还存在较多的不足,严重限制了学生的全面发展。本文先就转型背景下地方性高校无机化学实验教学的现状和问题进行探析,然后就应该如何进行实验教学改革提出若干建议。

关键词:

地方性高校;无机化学;实验教学改革

1.引言

转型背景下国家教育部门和政府对高校技术性人才的培养尤其重视,要求各高校能够从学生的职业技能培养出发,将学生培养成为技术性人才和实用性人才,满足普通本科高校毕业生将来的就业发展,同时也有助于促进社会就业,推动社会经济的发展。无机化学实验课程是化学的基础课程,以我校为例,无机化学实验是化学、化学工程与工艺、材料化学、应用化学和环境化学等专业实验的先修课程,其在培养学生的创新能力、实践能力以及独立思考和解决问题的能力等方面具有重要的作用,要求各高校能够重视无机化学实验教学的改革,培养优秀的实用型人才。以下本文就相关内容进行简要的探讨。

2.高校无机化学实验教学中存在的问题

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多媒体教学无机化学实验论文

1无机化学实验教学过程中存在的问题

多年的无机化学实验教学过程中发现,传统的实验教学方法仍然局限于课堂,对理论知识的巩固,不注重培养学生的动手能力和分析、解决问题的能力,学生接受的实验训练并不能满足工作中的需求,具体表现为以下几个方面:(1)无机化学实验的教学内容比较陈旧。许多高校选用的无机化学实验教材还是几十年之前出版的老教材,实验内容没有更新,学生并不知道最新的科研成果,所学的知识也不能与时俱进。(2)实验教学手段比较落后。学生每次来做实验都是实验前写预习报告,老师把实验步骤详细的讲解一遍,再由老师进行示范,然后学生自己动手操作,基本上没有让学生动脑思考的地方,这与对学生综合素质的培养是不相符的。(3)学校领导对无机化学实验的重视程度不够,资金投入量较少。由于一直以来实验课都是理论课的附属,学校始终把理论课放在主要位置上,导致对实验的重视程度不够,学校对实验的资金投入较少,导致许多仪器设备比较落后,培养出来的学生视野比较窄。

2无机化学实验教学改革探析

2.1改变原有的实验教学理念

以前陈旧落后的教学理念已经无法适应知识更新比较快的时代了,这就需要我们根据社会需要,注重对学生动手操作能力的综合素质的培养。在新的实验教学理念的指导下,学生会更加清楚社会需要什么样的人才,从而更主动的参与到实验教学当中,变被动为主动,真正实现学生的主体地位,学生对无机化学实验的兴趣也会大大增加,而不再是机械的模仿实验教师的操作,不加入任何自己动脑思考的过程,有针对性的选择与实际生产密切相关的实验操作,灵活有效的利用实验资源,增加学生自我锻炼的机会,培养出适应社会需要的高素质应用型人才。

2.2精选实验内容,实施绿色化实验教学

无机化学实验教学长期处于理论课的附属,选择的实验内容基本上是都是对理论课上所讲的理论的验证。要想满足教学大纲所规定的培养目标的要求,就必须精心选择实验内容,尽量减少验证性实验的比例,增加综合性、设计性实验的比例,将绿色化学理念贯穿在实验教学过程中,减少有毒有害实验药品的用量,在实验过程中尽量避免有毒有害的化学产物或副产物的生成,减少对周围环境造成的污染。提高实验试剂的利用率和药品的使用率,将实验产生的废液集中存放并按要求进行无害化处理,尽可能的回收再利用,注重对学生环保意识的培养。

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量子化学软件在无机化学教学的应用

摘要:大学无机化学的教学内容较为抽象,难以被学生所接受,尤其是物质结构等方面的内容。当前学生的学习方式与传统模式相比发生了翻天覆地的变化,传统教学模式也难以激发学生对无机化学的学习兴趣。因此,寻找一种更为科学合理的无机化学教学方法对于大学无机化学教学工作来说至关重要。本文通过查阅大量相关文献资料,分析了量子化学软件在物质结构、化学反应等方面的重要作用,总结了Gaussian软件可以有效解决无机化学教学工作中分子结构难理解的问题,将抽象的化学知识宏观地表现出来,以提升大学无机化学的教学质量,提高学生的学习效率。

关键词:量子化学软件;Gaussian;无机化学;教学

1量子化学软件与大学无机化学教学

化学学科的教学模式以实验实践为主,该门学科至今已经有几千年的历史。大学化学主要分为无机化学、有机化学、生物化学、精细化学、分析化学、理论化学、实验化学、应用化学以及材料化学、高分子化学等几个分支。其中,无机化学主要研究无机物质,无机物相对于有机化合物来说是独立存在的,通常情况下,其结构中不含有碳氢键。常见的无机化合物主要有金属氧化物、碳氧化物、硫氧化物、水、硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐以及盐酸、氢氧化钠等物质。在大学无机化学的基础理论教学工作中可能会涉及许多抽象的概念、知识和公理。例如分子、原子以及各个分子的空间结构,这些都是通过人肉眼不能直接观察到的,且分子结构、晶体结构等微观知识很难用具体的模型展示出来。所以说,在大学无机化学教学工作中亟需引入更为先进和科学的教育手段。20世纪初期,一门以“量子科学”为基础的量子化学分支逐渐发展起来,并被广泛应用到化学领域。量子化学主要是根据量子力学的原理来对物质分子、原子、晶体结构、分子空间结构、分子间作用力、化学键、化学反应机理以及电子能谱、波谱和光谱进行研究。因此,量子化学的应用范围也逐渐普及到大学无机化学教学工作中。常见量子化学软件主要有Gaussian、MS、Q-Chem等。本文以Gaussian软件为例,结合实际教学经验,将抽象、深奥且枯燥的大学无机化学知识、定理转化成一种更为立体的、直观的、形象生动的方式展现出来,更容易被学生所接受。

2Gaussian软件

无机化学是由元素化学和基础理论化学两大部分组成,主要侧重于无机化合物的性质、结构以及化学反应三者之间的关系。然而基于无机化学涵盖了许多类型的物质结构和较为复杂多变的化学键,且无机化学反应类型众多,因此,无机化学教学任务十分繁重,难度很高。当前有许多包括Authorware、Flash、ChemOffice以及PowerPoint等软件由于多样化的教学手段,有助于无机化学教学任务,但此类软件不能有效解决无机化学教学任务中的许多难题。基于此,量子化学计算程序软件Gaussian被研发出来,不仅能够为教学手段提供更为丰富的资源,还有助于解决许多教学疑点和难点,增强教学效果,提升教学质量。Gaussian最原始的版本是G70,诞生于1970年,当前应用最多的版本是G03,G09是最全新的版本。Gaussian软件可以计算无机化学中许多类型的密度泛函、半经验以及从头算,通常和Gaussview显示软件互相搭配使用。Gaus-sian软件在无机化学教学工作中的主要任务是完成计算和优化过渡态结构、过渡态能量、分子结构、分子能量,计算无机物质的热化学性质、拉曼光谱、NMR、IR、振动分析以及振动频率等,计算反应途径、反应能量、化学键能量以及计算离子化势、电子亲和能、多极矩、原子电荷以及分子轨道。无机化学的基础理论主要有包括配位理论、结构理论、元素周期律在内的基础结构理论,包括酸碱性、沉淀溶解以及氧化还原性质在内的无机物性能,电化学、化学平衡、动力学以及化学热力学等无机化学反应等,这些都是化学元素及其化合物组成的基础。Gaussian软件是当前最为常见,也是应用范围最为普遍的量子化学软件,该软件能在Windows,Linux,Unix等多种操作系统中正常运行。Gaussian软件的主要作用是实现分子结构、分子能量、化学反应能量、原子核电势、分子振动频率、拉曼光谱、红外光谱、分子运动轨迹、核磁振动以及化学反应机理、物质热力学性质等的计算和推测。Gaussian软件可以实现对物质基态、激发态的量子化计算,也可以直接预测一个运动周期内物质的结构、分子运动轨迹以及分子能量。所以说,Gaussian软件可以应用在许多大学无机化学研究课题中,包括取代基对物质结构的影响、无机化学反应的机理预测、物质激发能量的计算以及物质的势能曲面等。

3量子化学Gaussian软件在大学无机化学教学中的实例应用

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元素化学教学的革新

 

大一化学中元素化学教学一直是基础课教师关注的焦点之一,最少有3位从事基础课教学的中国科学院院士给予了关心[1]1-6[2-3]。随着教学改革的深入,各种教学内容、目标、方法的不同安排,所取得效果的不同,又将这一问题推到了风口浪尖。根据我校的教学实际,我们将原有的无机化学分为两段教学,在大三开设了中级无机化学[4],并整合了原无机化学和化学分析内容,编写并出版了《无机化学与化学分析》[5]作为大一化学教材,其中元素化学教学安排在30学时左右。12年的改革和实践,使我们对大一化学中元素化学教学部分有了深入的认识和可行的做法,取得了一定成效。   一、必须克服大一化学中弱化元素化学教学的现象   长期以来,由于元素化学的内容庞杂、头绪繁多,大部分是枯燥的纪实材料,因而虽然它易懂、不难,但掌握好却又不易。对于此部分内容素有“老师难教、学生不愿听”之论。究其原因,不外乎有3个方面:(1)元素化学涉及的内容庞杂,资料琐碎,化学反应和化学现象繁多,仔细记忆非常困难,学习过程常感枯燥,似乎杂乱无章、无规可循;(2)教学中化学原理和元素化学两部分内容常常发生脱节,讲到元素部分时,许多教师通常仅按教材照本宣科,往往又只侧重于物质的存在、制备、性质和用途,而对于决定物质性质、制备方法、存在状态的原因则较少与前面的理论联系加以分析,造成了学生对元素化学部分学习兴趣不浓;(3)不能及时增加新材料、新知识内容,降低了学生对元素化学部分学习的热情。于是,有许多教师对理论部分大讲特讲,似乎越深越好,占用了绝对的学时;对元素化学的讲解却轻视和弱化了。反映在教学中是:(1)大量减少课时;(2)用一些元素化学小故事的穿插以及生活中的应用代替教学;(3)更多的是采用所谓的“自学式”学习。采用“读书指导法”、“讨论法”或“演示试验”等方法代替教学。凡此种种,都是不讲究教学效果、弱化元素化学教学的做法。无疑,削弱了大一化学课程内容的完整性。因此,这种现象必须克服。   二、元素化学教学必须融入最新的研究成果   (一)元素化学是无机化学的主脉   通常,大一化学课程按照内容被划分为两个部分:化学原理和元素化学部分。其中元素化学部分是无机化学教学的主脉,元素化学部分是按照元素周期表系统地介绍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的,是完成无机化学课程的重要环节,两部分的有机结合保证了大一化学课程的完整性。如果轻视、减少元素化学内容,化学原理就成了空壳,就不成为无机化学了。再则,大一化学课程中元素化学内容的重要性还在于:许多专业的学生在大学阶段的学习中可能再也不会遇到系统地介绍元素的课程了。欠缺元素化学方面的基础知识,对于他的专业知识而言,将是一个极大的缺陷。其实,很多教授认为无机化学课程就是元素无机化学。新中国成立初期,我国全面使用前苏联的教材,无机化学使用的是涅克拉索夫的《普通化学教程》(上、中、下3册,105万字)[6],完全照元素周期表系统地介绍元素及其化合物(占全书28章的18章),只是将有关理论方面的内容放在前10章且并不强调。及至戴安邦等教授编著的我国第一部无机化学教材《无机化学教程》(上、下两册,84万字)也是这样[7]。在之后的教改中,我校刘翊纶教授也主编了《基础元素化学》作为教材使用多年[8],编排更是以元素为主,原理部分列其中。到了20世纪,无机化学教材百花齐放,有了不同版本,内容和编排各有千秋。20世纪90年代,英国格林伍德与厄恩肖合著了《元素化学》(上、中、下3册,160万字)一书[9],这是一部现代的、严谨的、综合性的元素化学论著。当然,随着学科的发展,大一化学课程按照内容被划分为化学原理和元素化学两个部分是可行的,也是较合理的。这也是1977年教育部组织以武汉大学牵头的8所综合大学,在重新编订的教学大纲的基础上,分工编撰的统编大一《无机化学》一书形成的雏形[10]。   (二)加强元素化学教学是学科发展的需要   徐光宪先生曾撰文说,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、空间科学的相互交叉、相互渗透、相互促进中共同发展[1]1-6。就是说,随着科学的发展,冶金、地质、以及航空航天、电子、激光、环境、能源、材料和生物工程等新兴工业和尖端科学技术的发展对无机化学提出了新的要求,无机化学除了一方面继续发展自身以外,另一方面还在向其他学科如生物、有机、环境科学等方面渗透,出现交叉学科。显然,它要反映在无机化学的元素教学过程中,必须要注意将与无机化学相关的新技术、新方法、新材料以及科学研究的最新成果融入到无机化学的元素教学中,保证无机化学教材的先进性。例如,不讲生物模拟固氮,不讲化学固氮中1965、1995和1998年通过过渡金属的分子氮活化N≡N键,怎能深入地理解氮的性质和利用呢?又如,温室效应与CO2,安全气袋与NaN3,光化学烟雾与氮氧化物,水俣病与汞、铬,火箭推进剂与N2H4;“神七”宇航员的航天服本身就是特殊材料,凡此种种都牵扯到元素、化合物、无机合成化学的方方面面。这都属元素化学教学内容。因此,元素化学教学一定要融入到现代社会中去,克服教材内容滞后的现象,融入最新的有关元素化学的研究成果。   三、元素化学教学中需要突出的环节   (一)以区划分内容加强通性讲解   由于课时缩小和“中级无机化学”的开设,我们把元素化学教学内容按其电子结构分为4个大区(即s区、p区、d区和f区)安排。首先,强调讲解各区元素通性,让学生了解其在周期表中的位置、全貌和共性。例如,讲s区,其通性为:(1)从上到下电离能、电负性减小,金属性、还原性增强,原子半径增大;(2)从左到右原子半径减小,金属性、还原性减弱,电离能、电负性增大。原因是:(1)都是最活泼的金属;同一族自上而下性质的变化有规律;(2)通常只有一种稳定的氧化态;(3)形成的化合物大多是离子型的。一切归于原子结构的特点。#p#分页标题#e#   讲p区元素的通性,则必须讲到p区元素的化学以其多样性为特点,包括:(1)唯一同时包括金属和非金属元素的一个区;(2)无机非金属材料库(如人造金刚石、分子筛、高能燃料、硅单晶材料、纳米半导体材料、碳—碳复合材料、太阳电池材料和光子带隙材料等);(3)包括“不活泼的单原子气体—稀有气体”;(4)有毒的小元素群;(5)多有同素异形体;(6)成键的多样性:如乙硼烷的3c-2e键等;(7)区域性的规律性(如惰性电子对效应、对角线规则等)。   讲d区元素的通性,则必须强调d区元素的化学就是d电子的化学,其特征不同程度上与价层d电子的存在有关,至少表现在:(1)熔、沸点高,硬度、密度大的金属大都集中在这一区;(2)不少元素形成有颜色的化合物;(3)许多元素形成多种氧化态从而导致丰富的氧化还原行为;(4)形成配合物的能力比较强,包括形成经典的维尔纳配合物和金属有机配合物;(5)参与工业催化过程和酶催化过程的能力强等方面。   讲f区元素,则重点在于介绍稀土:(1)各种规律:正三价氧化态,镧系收缩的单向变化,双峰效应,离子颜色的周期性变化,斜W规则,奇偶变化等;(2)中国的稀土资源丰富,三大稀土产地,五大稀土矿特点;(3)稀土的分离化学;(4)稀土的应用。其次,在各区里侧重于讲解各区重点、常见元素及其化合物的存在、制备、性质和用途。   (二)注重化学原理对元素化学的指导和应用作用   注重利用原子结构、分子结构、化学热力学、动力学、氧化还原、配位化学等无机化学的基础理论知识,去理解、判断、解释元素及其化合物的性质与结构,使两者有机结合。例如,同一族的N2和P4分子性质差别那么大,皆由分子结构、成键的不同引起,以致反过来更理解了分子轨道理论内容;对CO、SO2等分子结构的理解,使学生了解到物质反应性不同的原因,又更加全面了解了不等性杂化轨道,知道了还有SP和SP2杂化轨道;举出有机苯—无机苯、金刚石—立方氮化硼、石墨—立方氮化硼等例,可深入说明等电子物种的相关性;又如BX3酸性的大小顺序为什么是:BF3<BCl3<BBr3?氢键和氢桥键有什么不同?卤素颜色的变化原因?第一个稀有气体化合物合成的热力学?Ellingham图的应用,在无机合成中耦合反应的应用以及许多化合物的制备反应和条件也都得从热力学、动力学才能解释清楚;许多化合物的氧化还原性及其用途更要用电极电势去解释。如此等等,相得益彰,教学时,老师有的讲,学生有的听,兴趣盎然。罗一帆等的尝试已经很有效果[11]。   (三)强调元素和化合物在周期表中的规律性讲解   加强对元素和化合物在周期表中的规律性讲解,这也是深入元素化学讲解内容和加强其与理论部分结合的好方法。例如,含氧酸的氧化还原性(包括含氧酸氧化还原性的周期性、影响含氧酸氧化能力强弱的因素)、无机酸强度的变化规律(包括影响无机酸强度的直接因素、氢化物酸性强弱的规律、含氧酸的酸性强弱规律)、盐类的热分解(包括无机含氧酸盐热分解的类型和规律、无机含氧酸盐热分解的本质和对某些规律的解释)、无机化合物的水解性(包括影响水解的因素、水解产物的类型)、离子晶体盐类的溶解性(规律性及其解释)第二周期性(次周期性)和区域规律性(图1)等的讲解,都会使学生加深对丰富多彩的元素化学的理解和记忆。

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无机化学教学内容衔接及教学方法

摘要:在我国,中等教育阶段(如初中、高中)普遍开设了化学课,教学内容普遍涉及到无机化学内容,但比较基础,真正的无机化学课程教学目标、教学内容会都更复杂。如何才能自然、有效地实现与之前化学知识结构和学习方法衔接,怎么实现无机化学自身知识相互间的衔接,对于无机化学课程来说非常重要。本文简单分析什么是无机化学课程、课程教学的特点、教学内容衔接的内容和教学方法,以期与同行探讨,共同提高无机化学教学质量。

关键词:无机化学;无机化学教学内容;无机化学教学方法

化学,是一门自然学科,是一种在分子、原子层次上进行系统研究的自然科学,研究对象包括物质的组成、结构、性质以及相互作用并产生变化等。在现代化学中,包括无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、高分子化学5个二级学科,无机化学就是化学学科的一个分支。

1什么是无机化学课程

所谓无机化学课程,是以研究无机化合物为对象的一门化学学科,如果要解释得更为符合化学学科特色,其研究对象就是指“不含C-H键的化合物”,比如一氧化碳、二氧化碳、硫氰酸盐、碳酸及碳酸盐、二硫化碳、氰化物等都属于这个范畴。

1.1化学学科的基础课

无机化学课程是化学、化工、材料、生物、制药等相关专业的基础课,在大学、高职以及其他教学单位的医药、化工等专业的入门阶段都会开设。这一课程是衔接高等化学教育与中等化学教育的桥梁,也是系统学习其他化学二级学科(如分析化学、物理化学、有机化学以及其他专业课)的学习纽带。如果能掌握系统、完整的无机化学知识,能为相关课程学习奠定更重要的理论基础。

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无机化学实验论文(共3篇)

(一)

一、强化学生的基本操作和技能的训练

“整洁的习惯”是指良好的实验习惯,要求做实验时保持实验仪器的清洁、实验台的整洁;做实验,有计划、有条有理。良好实验习惯的形成,需要在实验教学中不断地训练培养。要注意纠正学生实验时仪器药品到处乱放,试剂瓶的滴管错乱,实验后药品不归位,仪器不清洗,实验台不整理等不良习惯;杜绝做实验,无计划,无目标,无条理的现象发生。在无机化学实验教学中,必须让学生在思想上对实验教学引起高度重视,训练学生养成良好的实验习惯。

二、重视学生基本知识

大学一年级学生在中学化学实验训练极少,多数学生的不仅动手能力比较差,而且知识储备不够,实际教学中难以确保理论课教学内容先于实验课教学内容。教师必须重视化学基本知识的掌握和巩固

(1)详细介绍无机化学实验基础知识

如化学试剂的等级,固体、液体、气体试剂的取用方法,玻璃器皿的洗涤,煤气灯的使用等以及化学实验室的安全常识。让学生遵守实验室安全规则,了解使用化学药品的安全防护知识,例如操作有毒气体应在通风橱内进行,禁止在实验室内喝水、吃东西。使用可燃性气体时,要防止气体逸出爆炸,室内通风要良好。许多有机溶剂如乙醚、丙酮、乙醇、苯等非常容易燃烧,要注意防火灾。有些物质如磷、金属钠、电石及金属氢化物等,易在空气中氧化自燃,要隔绝空气保存。

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中医药院校无机化学实验教学分析

摘要:中药相关专业无机化学实验教学方式改革:转变“教”“学”关系,体现“以学生为中心”理念。无机化学实验教学内容改革:在基本实验基础上,增加探究性实验,基础知识和创新能力、科研能力培养并重。无机化学实验评价方法改革:形成性评价和终结性评价并重,完善实验教学评价体系。

关键词:无机化学实验教学;微型化;探究性

如何为我国中药事业发展输送具备坚实化学基础的合格中药人才,进而推进中药现代化进程,对于无机化学尤其无机化学实验教学的内容、方法和模式提出了新的挑战。目前无机化学实验教学中仍有诸多问题尚需改进,笔者从实验内容、教学方法、教学过程、考核评价方式等方面对无机化学实验教学进行了系统分析。

一、目前无机化学实验教学中存在的问题

1.无机化学实验课程内容和实验方法比较陈旧,无法适应当前中医药学发展要求。目前,无机化学实验课程的教学内容是以2006年教学大纲为基础,课程内容和实验方法近年虽进行了修订,但无机化学实验教学内容比较单一,实验方法和设备仍比较陈旧,特别是在学生创新能力、研究能力方面已经不能满足现代中医药学技术高速发展对人才培养的需要。

2.无机化学实验课程教学方法和教学模式比较单一,无法激发学习主动性和主动学习的兴趣。传统的无机化学实验教学中,教学模式是教师讲解实验原理和操作内容,重点提醒注意事项,学生们再开始操作试验,验证课本上的实验结果,实验内容和操作步骤必须按照教材规定进行,在此过程中是机械性的,没有改进创新。这种教学模式抑制了学生学习的主动性和探究能力的培养。

3.无机化学实验课程的考核评价方式不够科学,无法全面评价学生能力。以往的化学实验课程考核评价方式基本上由教师根据学生的实验报告做出终结性评价,评分细则不够详细,评价分数比较笼统,对学生实验过程中的操作细节、科研意识和创新能力如何,无法具体、细致地进行形成性评价。为适应当前中医药学教育发展的要求,无机化学实验教学应从试验内容、教学模式、教学评价方法等方面进行改革,采取以基本实验内容和实验方法为基础,开展微型化实验,开发计算机三维仿真模拟实验教学,提高无机化学实验课教学质量,培养学生的学习主动性和创新能力。

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无机化学实验课程革新与改进

 

无机化学实验是高校理、工、农、林、材料、资源、环境等相关学科专业学生入学后接触到的第一门专业基础实验课程,其与大学化学(无机)理论教学相辅相成,构成专业知识体系的重要基石。但长期以来,无机化学实验教学的重要性一直被低估,其被定位为理论教学的辅助部分,无机化学实验内容和教学形式陈旧,实验教学课时不断减少,已成为制约教育教学与人才培养质量提高的瓶颈。为此,我们必须从无机化学实验的教学内容、教学方法及评价手段等方面进行革新。   一、优化实验教学课程内容   当前,无机化学实验课程的教学内容以验证性实验为主。实验目的、原理和内容均被详细的罗列于书本上,学生在教师的指导下按部就班地开展实验、被动地接受知识,无法对于学生综合能力的培养无法起到促进作用。人才培养的要点之一在于将传授知识与培养能力相融合,根据高职高专教学的特点,对现行的无机化学实验教学内容进行革新。   1、技能实验:作为整个化学实验的基础,技能实验意在训练学生熟练掌握基本实验操作技能,如:称量、定容、加热、结晶、滴定等;以及常用实验仪器的使用方法,如:分析天平、pH计、离心机、分光光度计等。在教学实践中,通常将第一节实验课作为基本实验操作的教学演示课,介绍规范化的基本实验操作,如:移液管、容量瓶等常见仪器的使用、清洗、干燥与摆放等。教师演示后让学生进行相关操作训练,教师要注意发现学生操作中的问题,并加以点评,促进学生快速掌握实验操作技能。此外,鉴于验证性实验很难激发学生的想象力与创造力,应精选实验内容、减少此类实验数量,选择一些典型元素化合物的性质实验即可。   2、综合实验:此类实验通过理论知识的融会贯通,意在培养学生发现问题、钻研问题、解决问题的能力,如三草酸合铁(Ⅲ)酸钾的制备等。通过实验在促进学生掌握熟练的化学实验操作能力的同时,对无机化学课程中的一些理论知识加以验证,深化对知识的理解。同时,适当安排了一些小型的设计性实验。例如:从海带中提取碘;利用CoCl2•6H2O制备配合物[Co(NH3)5Cl]Cl2,并确定其结构式。如此,变被动的执行操作为主动的分析与思考,在实验教学中激发学生的求知欲,培养学习兴趣,促进学生综合运用知识的能力的养成。   3、研究性实验:此类实验着眼于培养学生科学思维和创新意识,选择与专业密切相关的热点问题作为研究对象,综合了相关专业知识,通过团体协作完成实验过程。在实验内容的选择上,提倡开设综合性设计实验,即整合无机、分析等相关实验,以培养学生的创新能力、提高教学资源的使用效益。如:结合水体中化学耗氧量(COD)的测定实验中利用KMnO4滴定H2C2O4,设计H2SO4-H2C2O4混合液浓度测定的实验,原理是:(1)利用酸碱滴定法,以标准NaOH溶液滴定待测液得到溶液的总酸度;(2)在混合溶液中,利用酸性KMnO4的强氧化性滴定草酸,得到草酸的浓度;(3)从总酸中减去对应的草酸酸度,即可计算出H2SO4的浓度。整个研究性实验过程中,指导教师应积极参与,促进创新能力与协作精神的培养。   二、改进实验教学方法   在一定意义上,教学方法取决于教学内容,并服务于教学目标。无机化学实验教学内容包含两个部分:(1)基础实验,教材中详细给出了其实验步骤。对于此类实验,教师首先要重视做实验预习,严格执行先预习后实验的流程,实验教学中应对预习情况加以提问检查,以帮助学生理解实验的原理,避免盲目操作;其次,要通过示范操作来规范学生的基本操作,还可借助演示录像、仿真实验软件等现代手段来辅助实验教学,为学生理解、记忆知识创设条件。如:将称量、过滤、滴定等基本操作;常用仪器设备的使用;化学试剂的存放与取用等制作成教学视频。使用仿真实验软件模拟合成氨生产工序等。再次,教师要提前把实验做一遍,抓住实验中的关键步骤,有针对性地设计问题,启发学生利用所学知识找寻答案。最后,培养学生科学的研究态度,做得认真观察、如实记录、实事求是。(2)设计实验,明确实验目的要求,学生自己设计实验步骤。此类实验要求学生运用所学的理论知识与实验技能,通过查阅相关资料,独立设计并完成实验。在实验过程中,教师要在关键环节给予指导,总体思路是在把握实验的可行性与操作性的基础上不过多干涉实验设计与实施。   三、优化实验考核体系   实践性与连续性是化学实验区别于普通理论课程的显著特征,传统的实验考核方式重结果轻过程,无法如实反映学生的实验技能水平。为此,必须构建一套契合实验课程特点、有助于培养学生基本实验技能与创新能力的考评体系,客观地评价学生的实验成绩。考核主要内容由:无机化学实验的基础理论知识、实验操作技能和创新实践能力三部分组成。在笔者的教学实践中,实验课程的总成绩由平时成绩(50%)和期终考核成绩(50%)组成。无机化学实验课平时成绩主要由预习、实验操作、实验报告、器材整理与保管以及考勤等内容组成。课程期终考核包括:笔试(50%)和操作(50%)两部分。笔试的内容为无机化学实验的基本原理与知识,实验操作考核分两部分:一是在做过的实验中随机选择,让学生参考教材在规定的时间内完成,教师根据实验操作情况与实验结果现场打分。二是由老师给出多个应用学生现有的知识可以完成的研究性小实验,让学生自主选题,并在规定的时间设计实验方案、完成实验并提交实验报告。教师则根据实验设计方案的可行性与创新性、完成实验的规范性与时间性等因素来确定实验成绩。   四、结语   无机化学实验课程是相关学科专业体系的重要基石,其对于培养学生的基本实验技能、动手能力、科学态度及创新能力具有重要的促进意义。我们需要从实验教学内容、教学手段以及考评方式等方面加以革新与改进,提高无机化学实验教学的质量,适应人才培养的现实需求。

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