物理化学论文范例

1教学内容改革

1.1所学内容紧扣学生专业特点

物理化学课程涉及的公式约有150个，教学时，要求学生掌握基本公式的推导和证明，能用基本公式去解决一些实际性问题．提倡学生平时自学，上课前复习巩固学过的知识，强调数学和物理基础知识的重要性，培养学生对所学知识进行综合应用的能力．利用高等数学知识，帮助学生掌握、理解物理化学公式．如从卡诺循环可以推导出可逆热温商之和为零；从理想气体发生PVT变化，可以求焓变、熵变、吉布斯函数变和吉布斯函数判据等参数；从肥皂可以了解润湿和乳化等概念．将现实生活中的某事件引入学习中，与物理化学紧密联系，加深学生对知识概念的理解，提高学生实际运用知识的能力．

1.2引入物理化学科学家的故事进行励志教育

在学习物理化学课程时，会涉及到很多著名的物理学家和化学家，讲到相关内容时，教师会讲解他们的个人简历和趣闻逸事．一方面，可以提高学生学习的积极性，集中他们的注意力，缓解课堂的学习气氛；另一方面，每一位科学家的成功都离不开其自身不断努力奋斗的过程，通过了解他们的经历，不仅丰富了课堂教学内容，而且学生对科学的发展也产生了兴趣，对科学家产生了崇拜，成为学生学习的榜样．如首次提出物理化学这个概念的是1901年和1909年先后获得诺贝尔化学奖的两位化学家：荷兰的范特霍夫和德国的奥斯特瓦尔德，正是他们的研究促成了物理化学学科的诞生．其中范特霍夫是首位诺贝尔化学奖的获得者，他50多岁时还经营着一家牧场，亲自送牛奶，被誉为“牧场化学家”．在讲到稀释定律时，介绍奥斯特瓦尔德的生平事迹，他出身普通家庭，求学时对化学产生浓厚的兴趣，1884年在博士论文中提出了电离假设，1888年提出了以他名字命名的奥斯特瓦尔德稀释定律，1909年因在催化作用、化学平衡和氨制硝酸等方面的杰出贡献而获得诺贝尔化学奖．

2教学方法与考核方式改革

2.1多媒体教学与传统教学相结合

（一）

一、物理化学实验教学改革的方法

1、调整实验教学内容

传统的物理化学实验，大多依附于理论课程，验证性实验居多，仅仅要求学生单纯的掌握操作技术，使学生感觉到物理化学实验单一、乏味，不利于学生创新能力的培养。为了培养出适应现代社会要求的高素质药学人才，我们对原有的物理化学实验内容做了改革，缩减经典物理化学实验的内容，增加现代物理化学实验技术，补充一些和药学关系密切的实验，并开设了综合设计性实验，实行“验证性实验＋综合设计性实验”的实验模式。综合设计性实验由教师拟出几个备选课题，要求学生选题后查阅文献资料设计出实验方案，交由教师评阅并判断可行性。在教师的指导下不断修改并最终确定实验方案，学生进行实验后向指导教师提交课题研究报告。在设计开发和实践综合设计性实验课题的基础上，建立一种以学生为主体，教师根据学生的需求加以引导为辅的实验教学模式，以推进物理化学实验教学改革，提高实验教学质量和水平。通过对物理化学实验教学内容的调整，改善了药学人才的知识结构，全面提高了学生的实验思路、实验设计和实验技能以及发现问题、分析问题和解决问题的能力，并且使他们养成既重视理论又重视实验的科学作风，从而为学习药学专业课打下坚实的基础。

2、更新实验仪器设备

物理化学实验课程的目的是为了让学生加深对理论知识的理解，同时也要让学生较多地接触物理化学发展的前沿，掌握先进的实验技术，适应社会的发展。因此，物理化学实验课除了讲授基础实验原理和基础实验技术以外，还向学生介绍国内外先进的实验仪器和实验技术。近几年学校加大了实验室建设的投入，实验条件得到了改善。为了让学生更好的适应当前科学技术的发展，学校购置了先进的实验仪器设备，并且开课使用仪器的数量有所增加。在实验仪器充足的条件下，我们增加了学生的实验分组，使学生的动手机会增多，动手能力进一步得到提升。

3、使用视频教学

1改善教学方法，提高学生学习兴趣

传统的教学方法多以教师讲为主，偏重于灌输，忽略和限制了学生学习的主动性和积极性，引起学生厌学和逆反心理，导致教学效果不理想。因此，必须对教学方法进行改进。教学过程中，以启发式，讨论式教学方法为主，激发学生的学习兴趣，加深学生对所学内容的理解和掌握。比如，在讲克克方程时提出“在高原上煮鸡蛋能煮熟吗？为什么？”，在讲胶体分散系时，可以提出“江河入海口处的三角洲是如何形成的？”以及“明矾净水的原理是什么？”。在讲化学动力学时，提出“不同的药品为什么每天吃的次数会不同呢？”等问题。学生会给出不同的答案，教师就可以结合课堂内容，与学生一起分析并找出答案。此外，教师要对教材充分了解，深入分析，区分重难点内容，加深教学内容与医学专业之间的联系，这样不但教学重点突出，教学内容也更具有针对性。比如在讲热力学定律的时候，这部分内容与药学专业的联系不大，那么我们如何来提高学生的学习兴趣呢？可以将热力学内容和药物反应联系在一起，以药物为例，设计几道计算题，这样就达到了学以致用的效果。在讲授动力学内容时，可增加药物储存期，有效期的测定相关内容。同时，教师要引领学生学会归纳总结。由于物理化学课程知识点多，公式多，看似杂乱无章，其实各知识点之间存在着一定的逻辑关系。比如自发过程的判据包括三个，熵，吉布斯自由能，赫姆霍兹自由能，但是适用条件不同，在教学中，教师就可以鼓励学生自己总结，这样有利于调动学生学习的积极性。启发式，讨论式教学方法的运用，激发了学生的学习兴趣，调动了学生学习的积极性，培养了学生分析问题，解决问题的能力，提高了教学效果。

2理论联系实际

虽然物理化学这门课程理论性比较强，但也是从大量实践基础上总结出来的，因此，在教学中，尽可能地把物理化学中的抽象的概念，理论与实际生活中的现象联系在一起，加深学生对这门课程内容的理解，提高教学效果。比如，在讲渗透压的时候，可以介绍临床使用的0.9%生理盐水，以及与血浆渗透压的关系。在讲电解质使胶体聚沉的机制时，可以介绍“卤水点豆腐”，卤水中主要含有MgCl2,豆浆中含有大量蛋白质，蛋白质具有胶体的性质，胶体遇到电解质会发生聚沉，所以豆浆遇到卤水会变成豆腐。在讲开尔文公式的时候，可以解释土壤含水保湿的机制。在讲表面张力的时候，可以和学生一起做肥皂膜的实验，让学生自己发现表面张力和力的方向。物理化学实验作为理论教学的重要组成部分，不仅实现了理论知识的具体应用，还培养了学生的动手能力和独立思考能力。比如在讲到多组分相图的时候，内容比较抽象，学生不能直观的理解这章内容，但是通过实际操作双液系相图的实验，加深了学生对这章内容的理解，使教学效果更加完善。比如在讲到燃烧热时，在强调只有1mol物质完全燃烧时放出的热量才是燃烧热，以及根据各物质的燃烧焓求算反应焓以外，还可以在课堂上播放《燃烧热测定》实验的视频，使学生更直观地理解课堂内容，加深知识点的理解。在物理化学教学中，将基础理论和实际生活联系在一起，能够充分激发学生的学习兴趣，达到学以致用的效果。

3教学与科研紧密结合

随着现代科技逐渐发展，教师在教学过程中不能只局限于课本的内容，应将教学知识扩展，将课内与课外知识有效结合在一起，把学科发展前沿的新技术和新成果渗透进来，充分激发学生的学习热情，让学生对物理化学这门课程不再敬而远之，而是自发地想要学好这门课。例如超临界流体萃取这一高新技术结合了物理化学中的溶解度定律，分配定律以及焦耳-汤姆生效应等理论；现代文明离不开磁性材料，如家用电器，磁悬浮列车，发电机等，目前得到广泛应用的铷铁硼永磁材料是利用凝固点降低原理和二组分体系相图等技术设计的。在介绍表面活性剂时，引入学生比较感兴趣的石油开采过程，简单介绍一次开采，二次开采等概念，使学生更加轻松地吸收新的知识点。学生还可以根据自己的专业和兴趣参与到教师的科研中，比如，在讲到催化反应动力学时，就可以介绍教师的关于催化剂制备的科研项目，学生也可以参与到其中，从查阅文献开始，设计实验方案，最后进行实验。充分调动了学生学习的积极性。

4结束语

1提高学生对物理化学理论课程知识的理解和掌握

物理化学实验过程中可以很好地将理论课程上所学习到的定律、公式应用到解决实际问题上．以蔗糖水解反应的速率常数为例，第一组同学按照传统教学过程，首先学习一级反应动力学方程ln［A］0［A］=kt，讨论一级反应动力学的特点以及半衰期等．学会利用动力学方程求算时间、物质浓度、速率常数、半衰期等数据，然后按照给定的实验步骤进行蔗糖水解反应速率常数的测定实验．第二组同学参照实验设计教学过程，首先提出目标，需要测定蔗糖水解反应的反应速率常数k，然后学习一级反应动力学方程的推导过程，介绍一级反应动力学的特点．学生讨论如何设计实验测蔗糖水解反应的反应速率常数k:蔗糖在酸的催化下的水解反应可看作准一级反应，利用一级反应动力学的公式ln［A］0［A］=kt，从公式ln［A］=－kt+ln［A］0中可以看出以ln［A］对t作图得到一条直线，斜率为－k，因此需要测量不同t时刻［A］的浓度，然后以ln［A］对t作图得到一条直线，通过斜率即可求得反应速率常数．此时教师可提出测量某一时刻物质的浓度一般有两种方法:化学法与物理法，其中物理法更方便操作．

所谓物理方法就是利用某些物理性质与物质浓度的依赖关系，使用物理仪器快速准确测定出某一时刻的物理性质，再转换成物质浓度与时间的关系．根据蔗糖水解反应中反应物和产物都是有旋光性的，可以选择旋光度这个物理性质作为浓度和时间之间关系式的桥梁．利用旋光度与浓度的关系将反应动力学方程中浓度和时间的关系转换成旋光度和时间的关系，因此只需要测定不同时刻体系的旋光度值就可以求算出反应速率常数k．学生选择需要的实验仪器和实验材料，设计具体的实验步骤，教师对整个流程进行评价和改进，最后在具体的实验过程中验证结果．实验结束后讨论问题:为什么要进行零点校正，可用什么物质进行零点校正，蔗糖的初始浓度对实验测定有没有影响等等．在学完二级反应动力学以后，教师还可提出延伸问题:如何利用电导率测定乙酸乙酯皂化反应(二级反应)的速率常数?第二组同学大致可以提出相应的实验过程，而第一组同学则大都不知道该如何处理．两组学生比较，第二组学生对公式的利用、实验过程的处理等都较第一组学生要好．通过整个实验设计流程，学生可牢牢记住相应的动力学方程公式，同时会对具体的实验操作过程进行积极探索，对以后理论知识的学习也有很好的促进作用．

2激发学生自我学习和自我思考的兴趣

很多时候，学生不知道物理化学中的理论和定律有什么具体用途，因此学习起来没有兴趣，只是被动地背诵公式定律．物理化学实验设计过程的教学环节能够激发学生的主观能动性，提高学生自我学习和思考的能力．以燃烧热的实验测定为例，两组学生首先学习理论课程中燃烧热的定义，理解恒压热效应与恒容热效应的区别．利用氧弹式量热器分别测定待测样品和基准物质在量热器中完全燃烧引起的温度升高值，再利用基准物质已知的燃烧热来计算待测物质的燃烧热．现在的实验装置大都采用自动化和计算机处理，第一组学生除了简单掌握量热器和压片机的使用方法外，对物性燃烧热方面的信息知之甚少，学生也没有太大兴趣去深入讨论和研究．第二组学生采用实验设计过程的教学方法，首先指导教师介绍燃烧热在实际生活中的各种应用，例如燃烧焓的测定广泛应用于各种热化学计算中，测定有机物的燃烧焓，可计算相应的生成焓数据，从而可以了解其稳定性、反应性、生成机理、分子结构、能量规律等特点，对于掌握该化合物特定组成等有重要意义．氧弹量热法也广泛应用于污泥、废物、煤发热量的测定等等方面，对于泥煤的深度开发和综合利用有广泛意义．通过这些知识的讲解，让学生首先对即将学习的实验有一个背景认识，知道将来在哪些方面可以有广泛的用途，从而激发学生的主动学习兴趣．然后再介绍氧弹技术的原理和燃烧热测定实验的基本过程，这时学生对实验课程的理解和掌握就会有明显提高．采用这种教学过程的第二组学生与第一组学生相比，首先在听课过程中注意力就有明显提高，思维也能随着教学内容灵活转换，在实验过程中也能够自己分析和处理一些常见问题，这些都是学习兴趣被激发出来的结果．因此，实验设计教学过程可以激发学生的学习兴趣．

3提高学生的科研创新和分析解决具体问题的能力

创新是科研工作的灵魂，教学过程中应加强培养和提高学生的科研创新能力．对于物理化学的各个研究方向来说，物理化学的实验设计过程在不同程度上会对学生的创新精神和分析解决实际问题的能力具有积极的作用．以凝固点降低法测物质相对分子质量实验为例，两组同学首先同时学习稀溶液的依数性:加入少量溶质引起溶剂性质的改变，例如蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高以及渗透压的改变．这些性质的改变值只与溶质的数量有关，而与溶剂的性质无关．利用一相为纯物质时两相平衡温度与组成的关系可以推导出相应的定量关系式．其中，凝固点降低这个依数性质是一种常用的测量相对分子质量的实验方法．第一组同学学习凝固点降低公式，知道凝固点降低的改变值与溶质的质量摩尔浓度成正比，能够通过题意利用公式求解出相应的数值．第二组同学在学习完凝固点降低公式后，引导学生利用此公式进行溶质相对分子质量测定的实验设计．

1转变实验教学观念

传统的教学模式，整个实验按教材或教师预先设计的步骤和方案进行，学生被动参与，这样不利于学生创新能力的培养。物理化学实验是一门理论性、实践性和技术性都很强的课程，其实验内容更侧重于定量地解释化学过程的规律，提高运用其技术与方法去分析和解决实际问题的能力，从而形成科学严谨的思维方法，使综合能力得到提高。物理化学实验在培养未来化学工作者的教育中，占有特别重要的地位，对培养大学生的创新意识、创新精神和实践能力起着理论教学无法替代的作用。

2构建实验课程体系及优化教学内容

俗话说“万丈高楼平地起”，扎牢基础，利于提高学生的创新能力。我们构建了循序渐进型的物理化学实践课程体系“基础实验→综合性→设计性实验和开放性实验”，利于提高大学生的自主学习和创新能力。基础实验，按照已拟定的实验方案测得实验数据，用数学原理和方法科学地处理实验数据，使学生对理论知识有一个较直观和深刻的理解;综合实验主要培养学生自主学习和独立思考的能力;设计性实验、开放性实验及研究创新实验以培养学生分析问题、解决问题的能力。学生掌握不同层次的实验要求及实验技能，初步建立起研究科学问题的方法和态度。物理化学实验是南昌航空大学的应用化学专业、应用化学专业春晓班及材料化学专业等的基础课程。以春晓班为例，物理化学实验课程学时为64学时，分两个学期进行，是一门单独设立的实验课。实验内容由热力学、动力学、界面现象、设计性实验(表面活性剂的临界胶束浓度的测定及影响分析)、探索研究创新型实验(B－Z振荡反应的影响因素分析、不同体系钝化曲线的绘制及其钝化剂的影响、高聚物分子量的测定研究)等组成。其中基础性、综合性实验为40学时，设计性、开放探索性实验24学时。此外，为提高学生的兴趣，南昌航空大学组织学生可以申请“三小项目”即“小发明、小创作、小制作”，这些小项目具有一定的难度，使学生有机会了解本学科发展的前沿，激发学生的求知欲望和探索精神，提高实践创新能力。例如:结合物理化学光、电、磁及吸附等方面的知识，在2013年，2011级应用化学专业春晓班26名学生中有8名学生作为第一申请人申报第八届南昌航空大学“三小项目”成功，占30.8。其题目有:“去除水体中汞的选择性石墨烯—胸腺嘧啶复合物的合成与性能研究”“一种石墨烯复合纳米光催化材料的合成及其性能研究”“有色污水光电催化处理装置”等。

3改革实验教学模式及教学方法

向学生开放物理化学实验室是培养创新性人才的重要举措之一。开放物理化学实验室的教学模式，锻炼学生分析问题和解决问题的能力，让学生接触到科研前沿的很多最新的成果，从而从根本上引起学生对实验课的兴趣和重视。传统的灌输式教学过程中，教师对实验原理、实验步骤、数据处理都进行了详细讲解，学生的积极性和创造性得不到充分发挥。为此，我们将实验的顺序调整为:“基础实验→综合性→设计性→开放性实验”。在第一次实验时给定设计性和开放性实验题目，随后学生先做基础实验，在课后根据自己选定的实验项目积极地查找文献，寻找合适的方法在实验室进行，如果在课内没有完成实验项目，可以与老师预约时间来进行未完成的实验。逐步推行开放式实验教学模式，重在吸引学生主动参与科研实践活动。还充分发挥现代教育技术在实验教学中的作用。将一些仪器设备的操作、基础实验制成多媒体视频;鼓励学生用计算机来完成实验数据的处理，利用Excel或Origin软件进行数据处理不但速度快而且准确性高，规范物理化学实验数据处理过程，为学生将来从事实验或科学研究奠定基础。

4完善实验课程考核体系

[摘要]随着工业4.0时代的来临，“新工科”建设的深入推进，急需加快人才培养模式、课程体系和课程教学改革。本文在分析了“新工科”建设要求的基础上，结合多年教学经验，提出从课程内容回归解决实际工程问题、利用多媒体技术和互联网技术以及课程论文着手，强化培养学生的创新意识、科研能力、科学精神，从而培养出具有责任心、创造力的复合应用型优秀化学化工人才。

[关键词]新工科；物理化学；课堂教学；教学改革

进入新世纪以来，以智能制造为核心，数字化、网络化、智能化技术的应用为标志的工业发展进入4.0时代。工业4.0时代，世界高等教育正在发生革命性变化，并呈现出了“大众化、多样化、国际化、终身化、信息化”的趋势，高等工程教育面临新的挑战迫使人才培养模式必须做出调整。在此背景下，我国高等工程教育积极推进“新工科”建设，先后形成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”，全力探索满足我国工业发展需求的人才培养模式。2017年2月底，教育部了《关于开展新工科研究与实践的通知》，倡导高校开展新工科的研究与实践活动。“新工科”要求树立工程教育的新理念、塑造学科专业的新结构、探索人才培养的新模式、提高教育教学的新质量、建立分类发展的新体系[1-2]。物理化学作为化工、材料、医药、生物工程等专业的一门重要的基础理论课程，通过该课程的学习，学生在有效理解化学过程中的能量变化过程的同时，其解决相关实验和生产中的实际遇到的问题的能力也能得到很好的培养。由于物理化学内容抽象、公式繁多、逻辑性强造成教师难教、学生难学，不断压缩的教学课时更是加剧了物理化学教学的难度，如何使学生能够在有限的学习时间内领会物理化学的精髓、掌握物理化学的学习方法并开拓其创新能力则是当前物理化学改革的指导思想。尤其，在新工科背景下，改革传统物理化学课程教学模式，在提升学生工程意识、专业兴趣和科学素养上下功夫尤为重要。笔者根据自身和课程组老师物理化学课程多年教学经验和感悟，从以下几方面探讨新工科背景下如何有效提升物理化学课程教学效果，以期供同行们参考。

1让课程内容回归解决实际工程问题，培养学生的工程意识

工程意识不仅是学生在大学阶段受教育期间，即使走出校门在工程实践中乃至一生都是自我不断修炼的内容。因此，在大学阶段结合专业学习将工程意识作为培养、教育学生的内容至关重要。在物理化学课程教学中引入工程实例，从具体的工程问题中提炼出科学模型，并对模型进行分析，进而总结出解决问题可供参考的思路，这样一方面可增强学生的工程意识，另一方面也可使枯燥的理论易于理解进而可提升学生对知识点的理解激发学习兴趣。在讲解单组分系统相变热力学克劳修斯-克拉佩龙方程时，教师可以引入“高压锅设计使用原理”的实例，向学生介绍高压锅主要是利用气压不同而对于水的沸点不一样的原理设计的，在高压锅内通过对水加热形成的水蒸气在密封环境下形成高温高压，使气压大于一个大气压，使水要在高于一百度时沸腾。在介绍的过程中剥离出具体的分析模型，明确其本质是计算饱和蒸气压和沸点关系的模型公式即克劳修斯-克拉佩龙方程。再举一反三，让学生分析实验室常用仪器旋转蒸发仪工作原理以及速滑运动员冰刀的设计原理等。在课程其余章节的讲解中最好也能都结合一个工程实例进行讲解，并引导学生进行分析。例如在讲解气体性质的玻意耳定律时结合“压井”工作原理进行讲解；在讲解稀溶液依数性时结合海水淡化-反渗透技术、宇航员吸氧排氮的科学原理；在讲解电化学时结合汽车蓄电池、手机锂离子电池的组成与工作原理。实践表明，在教学过程中引入工程实例可有效加深学生对知识点的理解，强化培养学生的工科思维，还可活跃课堂氛围。此外，教师还可将自己及同事的科研发现引入到教学中，在提高学生的学习积极性和培养学生的创新意识和创新能力也有很好效果。

2利用多媒体技术和互联网技术，有效提升学习效果

物理化学具有知识内容抽象、深奥、逻辑性强、公式繁多、推导困难等特点。传统口述加板书的教学方式已无法满足现代大学生对知识的获取。因此教师需要积极学习和运用互联网技术以及多媒体技术，将一些晦涩难懂的定律、原理和公式推导转变成比较生动形象的图像、影像和动画，通过运用投影仪、音响等多媒体资源，运用动画、图像演示等多种方式对枯燥晦涩的定律和公式进行诠释，使学生能够通过多种感官的相互配合在较短时间内，加深对物理化学知识的理解和掌握。另外，在“互联网+”背景下，学生的学习方式还可由课堂延伸到课余，学生可以通过慕课、云课堂、雨课堂等多种形式进行物理化学课程的学习，从而进一步提升物理化学课程学习效果。

［摘要］通过举例说明物理化学基础理论在科研实践中的应用，研究了科研实践对学生物理化学学习的促进作用以及教师从事科研实践对物理化学教学的重要性。

［关键词］科研实践；物理化学；教学

物理化学是一门借助物理的基本原理，揭示化学基本规律的学科，也是一门理论性、系统性、逻辑性很强的学科，具有理论公式多，推导复杂的学科特点。初学者往往感到抽象难懂，对数学知识要求高，容易产生畏难情绪，也往往认为理论知识学了没有用途，导致失去学习的兴趣。为了解决物理化学中抽象难懂的问题，通常采用的方法是在教师授课时列举一些与生活实践相关的现象，借助物理化学知识加以解决，但是这只是一些简单的应用，并且借助于互联网络都能得到容易理解的结果，但是对于有一定知识水平的大学生似乎显得过于简单，并不能激发他们对物理化学学习兴趣，解决他们对物理化学理论学习的困惑，展示理论知识与科学实践和生产实践的紧密联系，从而体现物理化学作为基础学科的价值。另外，物理化学中化学规律和数学公式都是从科学实践总结出来的，能指导科学实践活动。因而，在物理化学实际教学中，除了要结合生活实践之外，教师应该适当阐述理论公式的实际科研来源以及这些理论知识在科学前沿研究和生产实践的应用价值，才能引导学生逐渐认识到物理化学知识理论学习的重要性，同时也可以通过科研实例刺激学生的好奇心和求知欲，从而激发学生对物理化学学习的兴趣。因此，教师科研能促进物理化学理论教学，也能促进学生对当前科研前沿的了解，激发学生的求知欲，培养学生的科学素养，为今后的发展奠定基础。

1科研实践对物理化学教学的促进作用

1．1物理化学理论在科研实践中的应用

尽管物理化学科研实践的实验方法和手段比较复杂，但是常常使用了大学物理化学书本上的基本原理和基础知识，因而，我们可以选择一些合适的科研实践活动将其应用到物理化学教学中，以提高学生对物理化学基础理论重要性的认识，帮助他们更好地理解这些基础知识，激发他们对物理化学学习的兴趣。这里我们以原电池的基本原理在科研中的应用来阐述物理化学基础理论知识学习的重要性。已有文献报道具有缺陷的碳纳米管浸入到一定浓度的氯铂酸或者氯金酸溶液中，通过原子力显微镜能够观察到在碳纳米管的边壁缺陷上快速形成金属铂纳米粒子或者金纳米粒子［1］。这金属离子自发还原沉积碳纳米管上的现象归因于金属离子与碳纳米管之间的原电池效应，电极反应分别是PtCl42－＋2e－＝Pt＋4Cl－，AuCl4－＋3e－＝Au＋4Cl－。根据电极电势的数学公式计算出PtCl42－和AuCl4－的还原电势以及碳纳米管的氧化电势，并比较它们的大小，从而能判断出金属铂或者金粒子是否能沉积在碳纳米管的边壁上。更进一步地研究表明利用原电池效应可以在碳纳米管的表面边壁上沉积四氧化三铁、氧化亚铜、二氧化钒等中间价态的金属氧化物，计算这些金属离子与碳纳米管之间的电极电势ΔE＝φ（Fe3＋／Fe2＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs）、ΔE＝φ（［Cu（NH3）4］2＋／［Cu（NH3）2］＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs）和ΔE＝φ（V5＋／V4＋）－φ（R－CNTs／O－CNTs），通过控制溶液的pH值和碳纳米管的结构等反应条件实现中间价态的金属氧化物沉积在碳纳米管的表面，关键是通过原电池效应合成的碳纳米管－金属氧化物复合材料在催化加氢反应、苯酚羟基化反应等催化反应中展示了比其他方法合成的该种复合材料更加优异的性能，体现了合理的使用电化学方法合成材料具有重要的应用价值［2－4］。尽管这些科研工作涉及的内容比较广泛，考虑的因素复杂，但是在材料合成方面的基本原理仍然是物理化学中原电池电极电势的相关基础知识。实际上，物理化学中热力学、溶液中的化学势、物质的相图、吸附脱附、动力学研究等基本知识在当前的科研都有广泛的应用，利用这些基本知识来验证过程的可行性或者借助它们推断出物理化学及其相关学科中更深层次的机理或者原理［5－7］。因此，物理化学的基础知识在当前的科学研究工作中仍然具有重要的价值，是学生为今后工作和学习所必须要掌握的。

1．2科研实践对学生物理化学学习的促进作用

[摘要]本文将化学基础理论和实践与医药专业课程进行了深度融合，从教学内容的设置、实验项目的重组、教材的编写到教学团队的科研方向，构筑与医药课程密切相关的化学课程教育新体系。通过多种教学组织形式，使学生能应用化学的理论、方法和手段去分析和解决与医药专业相关的化学问题。

[关键词]医药高校；化学教育；融合教学

化学课程是医学院校医药专业本科生必修的基础课程，化学课程在大学前两个学年开设，在课程教学中起着承上启下、继往开来的作用，为后续专业课程的学习提供方法论和理论指导，是重要的基础课程。[1-2]学生不仅要掌握化学的基础理论知识，更重要的是要学会其在医药领域的应用。现在有不少学生认为化学与现实生活脱节，化学教材与医药专业联系不多，给学生一种学之无用的感觉。[3-4]所以，如何使医药专业的化学课程的教与学变得轻松有趣且保障良好的教学效果就显得尤为重要。应从加强医药学专业知识在化学课堂教学中的渗透、优化教学内容、改进教学方法、运用现代化教学手段等方面提高教与学的效果。为配合医药专业人才培养的新需求，使学生能在生命科学领域内以化学的观点从分子水平观察和探索生命现象，能应用化学的理论、规律、方法、手段去分析和解决医药专业相关的问题[5-6]，多年来我们进行了医药高校化学教育的探索与实践，总结为以下几点。

1以化学基础课程教学为平台，将基础课与专业课的多学科渗透交叉融合点转化为教学和研究的创新点，教学和研究的的兴趣点

对传统四大化学课程进行改革，重组、优化、更新教学内容，构筑了与医药课程密切相关的化学课程新体系。以化学与医药学多学科渗透交叉的教学与研究为切入点，形成了能在化学基础课程与生物无机化学、生物物理化学、无机药物、物理药剂学等交叉学科中进行教学和研究的教学和学习群体。以物理化学为例，作为药学专业的一门重要的专业基础课程，为药物化学、药剂学等专业课提供方法和理论指导，同时它还是联系药学理论知识和实际操作应用的桥梁，因此，物理化学已渗透到药学专业各个领域。将物理化学基础课程与药物合成、药物制剂、药物代谢动力学进行渗透交叉融合，将基础理论与专业实践紧密结合起来，转化为教学和研究的创新点，教学和研究的兴趣点，激发学生学习和科研的热情。下面是物理化学与物理药剂学课程融合的例子。两门课程融合形成新的《物理化学》课程教学体系，有效促进了《物理化学》课程教学质量的提高。

2以化学实验为载体，使实验室成为综合培养

学生知识、能力和素质一体化的最好场所通过编写大学实验化学(应用型医药专业)教材，改变传统的四大化学实验各自为阵、自成体系，各自依附于其理论课程的传统模式，建立一个在一级学科水平上的大学化学实验课程体系。该体系从教材编写、实验教学组织等各方面进行实施运行，具有坚实的实践基础。调整实验课结构，改革实验教学内容。基础化学实验精选了元素性质的实验，以60%化学定量分析的综合性实验，保证医学生在医学检验及生化检验方面的基本需要。无机化学实验精选了元素性质的实验，重点突出了化合物的制备、提纯和分析检验的实验。物理化学实验与药剂学紧密结合起来，满足药学专业的需要。综合性实验和综合设计实验占50%，基础实验占50%，增加动手动脑的综合性训练。