物理化學(xué)精選(九篇)

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第1篇：物理化學(xué)范文

關(guān)鍵詞：物理化學(xué)；貼近專業(yè)；細(xì)化教學(xué)

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ？搖文章編號：1674-9324（2013）16-0055-02

一、引言

物理化學(xué)是用物理的理論及實驗方法來研究化學(xué)的一般理論問題[1]，它為了建立可以適用于各個化學(xué)分支的知識，采用了理想氣體、理想液體等在現(xiàn)實中不存在的物質(zhì)作為研究對象，導(dǎo)致物理化學(xué)的內(nèi)容抽象、不易與現(xiàn)實聯(lián)系起來的情況。

自2008年開始，作者承擔(dān)了本校建筑工程學(xué)院給水排水專業(yè)《物理化學(xué)》的教學(xué)任務(wù)。對于這門課的教學(xué)，從教師角度來講，課時數(shù)太少（其中理論教學(xué)32課時，實驗教學(xué)16課時），即使采用篇幅精練的《物理化學(xué)簡明教程》[2]，平均到每節(jié)課應(yīng)完成的教學(xué)內(nèi)容也不少，從學(xué)生角度來看，這門課屬于選修課，在專業(yè)課程較多、學(xué)習(xí)時間較緊張的情況下，利用課后時間來加深對物理化學(xué)理解的主動性并不高。因此，只有讓學(xué)生明白學(xué)好物理化學(xué)，可以準(zhǔn)確認(rèn)識給水排水過程所涉及現(xiàn)象的產(chǎn)生原因、能夠提供解決專業(yè)問題的實用思路和方法，才會讓學(xué)生與物理化學(xué)產(chǎn)生共鳴，引起他們的興趣，從而主動地自學(xué)，增加這門課的學(xué)習(xí)時間。

分析學(xué)生的專業(yè)，可以發(fā)現(xiàn)他們的課程體系是圍繞著“水”來安排的，在給水排水專業(yè)的課程設(shè)置中，名稱帶有“水”的課程共有23門。由于水是與人類生活和生產(chǎn)密切相關(guān)的液體，在水中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是最常見的化學(xué)變化，這使得“水”是物理化學(xué)知識逐漸形成和建立的主要載體之一。所以，“水”完全可以把學(xué)生的專業(yè)與《物理化學(xué)》聯(lián)系起來，如果恰當(dāng)運用“水情景”來進(jìn)行各知識點的教學(xué)，可以讓學(xué)生在較短的學(xué)習(xí)時間內(nèi)對《物理化學(xué)》形成全面認(rèn)識，進(jìn)而掌握其中的基本規(guī)律和應(yīng)用方法。

二、教學(xué)實例

《物理化學(xué)》中有很多與“水”相關(guān)的知識點和對應(yīng)的習(xí)題，如熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用和相關(guān)的計算、熱量計的工作介質(zhì)涉及溶液的內(nèi)容、利用H2與O2反應(yīng)生成H2O進(jìn)行平衡常數(shù)的計算、水的相圖，電化學(xué)中各種現(xiàn)象和計算基本上是發(fā)生在水環(huán)境中的，溶膠的聚沉和絮凝也是較多地與水聯(lián)系在一起。

但在教學(xué)中，只是指出和強(qiáng)調(diào)這些知識點與水有關(guān)還不能讓學(xué)生掌握在給水排水專業(yè)上，應(yīng)用物理化學(xué)知識來解決實際問題這一方法。因此，教師需要進(jìn)行一些教學(xué)內(nèi)容的細(xì)化講解，作者采用圖1所示的思路來實施課堂教學(xué)，以說明物理化學(xué)可以解釋日常生活，它的知識及內(nèi)容已經(jīng)融入到部分專業(yè)課程中，掌握物理化學(xué)知識能夠?qū)韽氖碌目蒲泄ぷ鬟M(jìn)行指導(dǎo)。

1.物理化學(xué)知識對日常生活的揭秘。教學(xué)實例一：近年來，我國南方地區(qū)經(jīng)常發(fā)生大范圍的降雪，路面結(jié)冰導(dǎo)致交通受阻，融雪劑被大量使用，作者在課堂上適時進(jìn)行習(xí)題演算，如：在某種情況下需要配制25kg的甘油水溶液（此溶液在-17.8C時才不致結(jié)冰），設(shè)此溶液為理想液態(tài)混合物，試計算最少需用甘油多少公斤？練習(xí)這種類型的習(xí)題，能夠直接讓學(xué)生感受到理想稀溶液依數(shù)性知識的實用性價值。

教學(xué)實例二：冰上運動給觀眾留下了靈活印象，人們大多認(rèn)為這種靈活性來自于冰刀的銳利，而利用克勞修斯-克拉佩龍（Clausius-Clapeyron）方程對固態(tài)冰-液態(tài)水之間的相變過程進(jìn)行定量研究后，發(fā)現(xiàn)冰刀的主要功用是通過顯著減小運動員對冰的作用面積，從而產(chǎn)生足夠大的壓強(qiáng)，使得冰刀下方的固態(tài)冰因凝固點下降而變成了液態(tài)水，這才讓運動員能夠靈活地滑動，這項運動的奧妙，原來是處于冰刀下的冰至水的相變所致。這些知識會讓學(xué)生體驗到物理化學(xué)在日常生活中的效用，有助于消除對《物理化學(xué)》是抽象性課程的認(rèn)識，并對它產(chǎn)生親近感，樂于通過自學(xué)獲取更多的物理化學(xué)知識。

2.物理化學(xué)知識在給水排水專業(yè)的應(yīng)用。教學(xué)實例三：給水排水系統(tǒng)要大量使用金屬管件，它們的腐蝕與防護(hù)是工程建設(shè)上必須要注意的問題。電化學(xué)腐蝕是導(dǎo)致金屬管件損壞的一種因素，而電化學(xué)保護(hù)是一種有效解決手段。發(fā)生腐蝕和產(chǎn)生保護(hù)現(xiàn)象，都是由所用材料與環(huán)境的電極電勢相對高低決定的，這會促進(jìn)學(xué)生更深入地理解電極電勢概念，對安排的電極電勢測定實驗有著更強(qiáng)烈的動手欲望。教學(xué)實例四：溶液表面的吸附現(xiàn)象包括正吸附和負(fù)吸附，根據(jù)這兩種類型中的溶質(zhì)分布特征，引導(dǎo)學(xué)生考慮是否可以根據(jù)不同污染物在水中的分布特性來開發(fā)相應(yīng)的水處理方法，這項要求會引導(dǎo)學(xué)生深究正吸附和負(fù)吸附產(chǎn)生的原因，加深對表面能概念的理解和運用。通過這方面的教學(xué)，能夠引導(dǎo)學(xué)生主動地將物理化學(xué)內(nèi)容與專業(yè)學(xué)習(xí)融合起來，在將來的職業(yè)發(fā)展中，他們有可能成為善于運用理論來解決實際問題的專家。

3.物理化學(xué)知識對科學(xué)研究的指導(dǎo)。教學(xué)實例五：在表面張力教學(xué)中，引入其他學(xué)科的研究實例。介紹具有不同表面張力的溶劑，如水和無水乙醇用于催化劑制備時，它們對催化劑結(jié)構(gòu)和反應(yīng)性能會產(chǎn)生明顯不同的影響[3]，通過對催化劑樣品的透射電鏡照片展示，學(xué)生可以直觀地認(rèn)識液體表面張力對材料制備的影響，同時起到拓寬學(xué)生的知識面的作用。

教學(xué)實例六：向?qū)W生推薦給水排水的專業(yè)學(xué)術(shù)論文，讓他們對物理化學(xué)知識在專業(yè)科研工作上的應(yīng)用有具體認(rèn)識，如鄒衛(wèi)華等[4]在脫除污水中的重金屬離子工作中，系統(tǒng)地運用了多項物理化學(xué)知識，其使用的確定吸附等溫式類型、反應(yīng)級數(shù)的程序、熱力學(xué)函數(shù)的求算方法、活化能的計算等，這些內(nèi)容在《物理化學(xué)》課本中都能找到。這種介紹能夠破除學(xué)生對科研工作的神秘感，建立起從事專業(yè)研究的信心。

展示這些具體的科研實例，有助于學(xué)生悟到物理化學(xué)并不是運用難度非常高的一門知識，表述簡潔的熱力學(xué)定律和方程能夠用于各種類型的研究中。

三、結(jié)論

通過采用上述方法來教學(xué)，可以讓學(xué)生逐漸形成物理化學(xué)在專業(yè)學(xué)習(xí)和工作上有著廣泛應(yīng)用，并且易于運用的認(rèn)識，消除他們對物理化學(xué)內(nèi)容過于理論化的感覺。作者仍在繼續(xù)探索和完善這種細(xì)化的教學(xué)方法，以更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鼓勵他們將來能在專業(yè)上創(chuàng)造性應(yīng)用物理化學(xué)知識，并對物理化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]天津大學(xué)物理化學(xué)教研室.物理化學(xué)（第四版）（上冊）[M].北京：高等教育出版社，2001：1.

第2篇：物理化學(xué)范文

關(guān)鍵詞：列點對比法 數(shù)學(xué)證明法 由表及里法 物理化學(xué)

引言

物理化學(xué)是化工專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是一門理論性和應(yīng)用性較強(qiáng)的課程。由于本課程的基本概念和理論抽象，公式推導(dǎo)與計算較難，學(xué)生系統(tǒng)掌握該課程的內(nèi)容比較困難。為了使學(xué)生更好地理解和掌握其基本原理及實

際應(yīng)用，筆者在長期研究這門課程特點的基礎(chǔ)上，給出了三種學(xué)習(xí)該課程的方法。

一、列點對比法

列點對比法是針對該課程中基本概念繁雜而提出的。先將概念橫向分解成各個小的知識點，以表格或者點狀的形式，分成定義、公式、意義、應(yīng)用條件等一一列舉出來，然后將相似的概念放在一起，縱向加以對比，這樣可以使知識明了、思路清晰。在此以三大常用判據(jù)為例［1］，闡述這種學(xué)習(xí)方法。

（一）熵判據(jù)

1. 數(shù)學(xué)表達(dá)式：

2. 理解

（1）在絕熱的條件下，系統(tǒng)發(fā)生不可逆過程時，其熵值是增大的；系統(tǒng)發(fā)生可逆過程時，其熵值是不變的；不可能發(fā)生熵值是減小的過程，此規(guī)律也稱為熵增［1］原理。如果系統(tǒng)的過程不是在絕熱的條件下進(jìn)行的，那么在計算和理解時應(yīng)該把系統(tǒng)和環(huán)境加在一起看成一個整體，應(yīng)用熵增原理，即系統(tǒng)的熵值加上環(huán)境熵值也符合以上的敘述：

（2）熵增原理是判斷隔離系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生一過程時該過程是否可逆的依據(jù)，其數(shù)學(xué)表達(dá)式叫做克勞修斯不等式，又叫做熵判據(jù)。

（二）亥姆赫茲函數(shù)判據(jù)

1. 數(shù)學(xué)表達(dá)式

ΔA≤0＜自發(fā)=平衡

2. 理解

（1）條件：恒溫恒容，非體積功為零，封閉系統(tǒng)。

（2） 結(jié)論：系統(tǒng)ΔA＜0的過程為自發(fā)過程，系統(tǒng)ΔA=0的過程為平衡過程，不可能發(fā)生A增大的過程。

(4) 其它：A是狀態(tài)函數(shù)，單位為J，其絕對值不知，為廣度量。

(三) 吉布斯函數(shù)判據(jù)

1. 數(shù)學(xué)表達(dá)式

ΔG≤0＜自發(fā)=平衡

2. 理解

（1） 條件：恒溫恒壓，非體積功為零，封閉系統(tǒng)。

（2） 結(jié)論：系統(tǒng)ΔG＜0的過程為自發(fā)過程，系統(tǒng)ΔG=0的過程為平衡過程，不可能發(fā)生G增大的過程。

（4） 其它：G是狀態(tài)函數(shù)，單位為J，其絕對值不知，為廣度量。

二、數(shù)學(xué)證明法

數(shù)學(xué)證明法是針對該課程中的一些定律與公式具有相關(guān)性而提出的，主要是從純數(shù)學(xué)的角度，結(jié)合物理化學(xué)的一些基本公式，推導(dǎo)各個定律與公式的相關(guān)性，如三大定律、三大常用判據(jù)等，甚至一些概念也可以通過這個方法得到相互關(guān)系與推導(dǎo)。此處以三大判據(jù)的一致性為例，給予證明［2］，闡明數(shù)學(xué)證明法。

（一）熵判據(jù)與亥姆赫茲函數(shù)判據(jù)的一致性

三、由表及里記憶法

學(xué)習(xí)物理化學(xué)除了需要理解各個知識點以外，還需要很多記憶的知識。然而這些知識復(fù)雜、繁多，這就要求有很好的記憶方法。由表及里法就是一種較好的方法。這種方法主要是先拋開物理化學(xué)中概念的物理意義，純粹從數(shù)學(xué)與字母的角度找規(guī)律進(jìn)行記憶，然后賦予其物理意義，這樣能達(dá)到意想不到的效果，如熱力學(xué)十九個公式、相圖等知識的記憶。此處以四個基本熱力學(xué)微分式為例［3］，闡述由表及里記憶法。

四個基本熱力學(xué)微分式是dG=-SdT+VdP ，dA=-SdT-PdV， dH=TdS +VdP ，dU=TdS-PdV。

觀察這些方程式不難發(fā)現(xiàn)，它們中的每一項都有相同的能量量綱，即都是焦耳。其次，S和T總是在一起，V和P總是在一起(相乘)，沒有例外關(guān)系。dG、dA、 dH、dU能作為過程方向的判據(jù)是一個常識，其判據(jù)條件一般情況下分別為等溫等壓、等溫等容、等熵等壓、等熵等容。通常有G=G(T，P)， A=A(T，V) ，H=H(S，P)， U=U(S，V)。

將這些判據(jù)條件dT、dP、dS、dV代入以上四個基本熱力學(xué)微分式，則dG、dA、dH、dU全部為零，聯(lián)系以上的關(guān)系，不難寫出四個基本關(guān)系式:

符號如何確定呢?記住V、T兩個變量的微分或者偏分前面的符號加負(fù)號，其他為正。

這樣上式就成了dG=-SdT+VdP。其他的三個基本關(guān)系式以及熱力學(xué)中十九個關(guān)系都可以用這種方法進(jìn)行記憶。對于相圖的記憶也可以如此，先記住各個相區(qū)的字母，然后在單個記憶字母的含義，結(jié)合起來就更很好記憶了。

參考文獻(xiàn):

[1] 天津大學(xué)物理化學(xué)教研室.物理化學(xué)（第四版，上冊）[M].北京:高等教育出版社，2001.

[2] 馬松艷，趙東江.熱力學(xué)過程性質(zhì)及方向和限度判據(jù)的研究(Ⅱ)――熱力學(xué)判據(jù)的一致性及特點[J] .綏化學(xué)院學(xué)報，2006，26（3）:52-53.

[3] 吳新明，焦雅文.物理化學(xué)中十九個基本熱力學(xué)函數(shù)關(guān)系式的記憶方法[J].培訓(xùn)與研究，湖北教育學(xué)院學(xué)報，2001，18(5):29-30.

第3篇：物理化學(xué)范文

【關(guān)鍵詞】藥學(xué)專業(yè)；物理化學(xué)；教學(xué)改革

物理化學(xué)課程是我校中藥學(xué)、藥物制劑和藥學(xué)等相關(guān)專業(yè)的一門基礎(chǔ)化學(xué)課程，它是針對藥學(xué)相關(guān)專業(yè)二年級的學(xué)生開設(shè)的，與后續(xù)藥劑學(xué)、藥物動力學(xué)以及藥物化學(xué)課程關(guān)系密切，在基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程之間起著重要的橋梁和紐帶作用。物理化學(xué)是從物質(zhì)的物理現(xiàn)象和化學(xué)現(xiàn)象的聯(lián)系入手，利用物理儀器和實驗手段來探求化學(xué)變化基本原理和規(guī)律的一門科學(xué)。物理化學(xué)具有理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象、邏輯性較強(qiáng)、公式繁多等特點，其教學(xué)內(nèi)容不僅涉及無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和分析化學(xué)的知識，而且還要用到物理學(xué)和高等數(shù)學(xué)的知識。我校藥學(xué)專業(yè)的學(xué)生，數(shù)理基礎(chǔ)相對薄弱，抽象思維和邏輯思維較差。因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理化學(xué)時感到非常吃力，畏難情緒嚴(yán)重，難以學(xué)以致用，缺乏學(xué)習(xí)的興趣和熱情。針對以上這些問題，我們結(jié)合藥學(xué)專業(yè)特色，從教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面進(jìn)行物理化學(xué)教學(xué)改革，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高物理化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量。

1.結(jié)合藥學(xué)專業(yè)特色，精簡教學(xué)內(nèi)容

在實際的教學(xué)過程中，結(jié)合藥學(xué)專業(yè)特色，精簡教學(xué)內(nèi)容。適當(dāng)減少熱力學(xué)部分的授課學(xué)時，增加相平衡、動力學(xué)及表面現(xiàn)象等與藥學(xué)密切相關(guān)的授課學(xué)時[1]。熱力學(xué)部分的重點在于學(xué)生對熱力學(xué)研究方法的理解和掌握，而不是熱力學(xué)函數(shù)之間的關(guān)系，省去復(fù)雜的公式推導(dǎo)，讓學(xué)生清楚公式的使用條件和應(yīng)用范圍即可。相平衡部分重點介紹吉布斯相律、單組分和二組分體系的相圖，要求學(xué)生掌握相、組分?jǐn)?shù)和自由度等基本概念，學(xué)會分析單組分體系和二組分體系的相圖及應(yīng)用，特別是蒸餾和精餾的原理以及萃取的基本原則。化學(xué)動力學(xué)部分主要講授濃度對反應(yīng)速率的影響，阿累尼烏斯公式及其應(yīng)用，催化作用等，對反應(yīng)速率理論可以不做介紹，作為課外閱讀要求學(xué)生自學(xué)。表面現(xiàn)象是藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)教學(xué)的重點和難點部分，與后續(xù)藥學(xué)專業(yè)課關(guān)系最為密切。重點介紹比表面、表面吉布斯自由能、鋪展、潤濕與吸附等知識，難點是高分散度對物理性質(zhì)的影響，拉普拉斯方程和開爾文公式的推導(dǎo)及應(yīng)用。膠體化學(xué)部分，重點介紹膠體的動力學(xué)、光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)以及大分子溶液的基本性質(zhì)、溶解規(guī)律及其應(yīng)用。

2.優(yōu)化教學(xué)方法

在物理化學(xué)教學(xué)過程中，要徹底摒棄傳統(tǒng)的滿堂灌、填鴨式的教學(xué)方法，積極倡導(dǎo)問題式、探究式和啟發(fā)式的教學(xué)方法。尤其是在互聯(lián)網(wǎng)+教育的理念下，我們更應(yīng)該與時俱進(jìn)，優(yōu)化教學(xué)方法，使教學(xué)活動能夠在互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行，老師在互聯(lián)網(wǎng)上教，學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上學(xué)，師生可以互動，學(xué)生之間也可以相互討論和交流。這就需要教師不斷提升自身的業(yè)務(wù)水平，提高教育信息技術(shù)，做好教學(xué)網(wǎng)站和教學(xué)視頻的建設(shè)，改進(jìn)教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)模式，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，改變現(xiàn)在學(xué)生被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)，從要我學(xué)變成我要學(xué)，真正成為學(xué)習(xí)的主人。

3.豐富教學(xué)手段

目前我們大多采用多媒體課件和板書相結(jié)合的教學(xué)手段，兩者可以相互補(bǔ)充，大大增加課堂信息量，提高課堂教學(xué)效果[2]。目前多媒體課件作為輔助教學(xué)手段，可以節(jié)省板書的時間，增加授課內(nèi)容，但是形式比較單一，基本上以文字和圖片為主，很少出現(xiàn)音頻和視頻等媒體，教學(xué)手段仍需要豐富。在互聯(lián)網(wǎng)+的時代背景下，我們可以借助互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，搜集各大網(wǎng)站的音頻和視頻等教學(xué)資料，制作教學(xué)網(wǎng)頁和教學(xué)視頻，利用各種在線教學(xué)資源來豐富教學(xué)手段。當(dāng)下非常流行的“翻轉(zhuǎn)課堂”、微課、慕課等新興的教學(xué)手段勢必應(yīng)用到物理化學(xué)課程的教學(xué)過程中，使我們的教學(xué)手段更加多元化和國際化。

4.改革考核評價制度

原有的成績考核分為實驗成績和理論成績兩部分，其中實驗成績占30%，理論成績占70%。改革后的考核評價制度，加強(qiáng)對學(xué)生課堂出勤和課堂表現(xiàn)的考核，促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，積極思考，增強(qiáng)課堂的互動效果。另外加強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)在線學(xué)習(xí)的考核，不僅可以調(diào)動學(xué)生日常學(xué)習(xí)的積極性，還可以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和獨立思考的能力；最后加強(qiáng)平時作業(yè)質(zhì)量考核，特別是要求學(xué)生查閱科技文獻(xiàn)的相關(guān)作業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生基本的科學(xué)素養(yǎng)，訓(xùn)練學(xué)生運用學(xué)科語言的能力。在新的考核制度中學(xué)生總成績包括課堂表現(xiàn)成績、平時作業(yè)成績、實驗成績和理論考試成績，其中課堂表現(xiàn)成績占20%、平時作業(yè)成績占20%，實驗成績占20%，理論考試成績占40%。通過以上幾個方面的教學(xué)改革證明，學(xué)生對物理化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性得到了很大的提高，能夠主動參與課堂討論，敢于提出問題，解決問題。學(xué)生對待物理化學(xué)課程的態(tài)度有了明顯的改觀，覺得物理化學(xué)對今后的學(xué)習(xí)和工作是有幫助的，改變了以往被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)。當(dāng)然，物理化學(xué)教學(xué)改革任重而道遠(yuǎn)，我們將根據(jù)學(xué)生的實際反映和需求，及時作出調(diào)整。在國家互聯(lián)網(wǎng)+的時代背景下，進(jìn)一步加深對物理化學(xué)課程教學(xué)的改革和探索，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)模式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在輕松愉快的環(huán)境中掌握專業(yè)知識，從而提高物理化學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉靖麗,張拴.藥學(xué)專業(yè)物理化學(xué)課程教學(xué)設(shè)計的探討[J].廣東化工,2015,42(19):191.

第4篇：物理化學(xué)范文

傳統(tǒng)的實驗評價體系，雖然強(qiáng)調(diào)了平時實驗表現(xiàn)的重要性，但由于實際實驗教學(xué)中，教師擔(dān)當(dāng)了保姆的角色，常忙于幫助學(xué)生解決實驗中的小問題，無法真正仔細(xì)觀察學(xué)生實驗表現(xiàn)。同時對于每個具體實驗沒有細(xì)化的考核指標(biāo)，因此對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評價主要根據(jù)實驗報告及實驗筆試成績。

2物理化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題

物理化學(xué)實驗作為是一門實踐性課程，在實際教學(xué)中常出現(xiàn)與實踐課程不符的情況。首先，由于教學(xué)內(nèi)容主要為基礎(chǔ)性驗證實驗，所以存在照方抓藥、照葫蘆畫瓢的問題：實驗在教師精心安排下進(jìn)行，即實驗內(nèi)容有指定的教材，實驗儀器設(shè)備經(jīng)過調(diào)試，實驗試劑及藥品提前配好。上課時，先由指導(dǎo)老師詳細(xì)講解實驗原理、步驟以及儀器的使用注意事項，才由學(xué)生在指定的時間內(nèi)完成實驗。其次，在整個實驗過程中，實驗教師充當(dāng)保姆的角色，學(xué)生往往疏于思考，為實驗而實驗，甚至出現(xiàn)由于儀器插頭沒插上，儀器無法運行，學(xué)生找不出原因，這樣讓人啼笑皆非的事情。最后，由于儀器有限，學(xué)生通常被分成小組，分組進(jìn)行實驗，由此出現(xiàn)部分學(xué)生不參與實驗，只是進(jìn)行實驗記錄等簡單工作，因而出現(xiàn)不會操作實驗儀器設(shè)備，更無法提高實驗技能。

3結(jié)合實際在民族地區(qū)師范院校進(jìn)行

物理化學(xué)實驗教學(xué)改革針對上述問題，有必要進(jìn)行物理化學(xué)實驗改革，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，真正提高學(xué)生綜合素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神及實踐能力。為了提高物理化學(xué)實驗教學(xué)效果，實驗改革可以從以下幾個方面入手。

3.1充實教學(xué)內(nèi)容

在基礎(chǔ)性驗證實驗基礎(chǔ)上增加開放式物理化學(xué)實驗。開放式物理化學(xué)實驗帶有綜合性和設(shè)計型實驗的特點，以學(xué)生自學(xué)、自主活動為主，教師只提供必要的幫助和指導(dǎo)。作為少數(shù)民族地區(qū)的師范類高校，由于學(xué)生知識儲備、動手能力都不能和其他地方師范類院校相比，加之現(xiàn)有實驗儀器又和綜合性大學(xué)存在差異。本著創(chuàng)新即為充分發(fā)揮學(xué)生主動性、調(diào)動學(xué)生實驗熱情、培養(yǎng)和發(fā)展創(chuàng)造能力，在實驗內(nèi)容上應(yīng)更多關(guān)注能對未來教學(xué)工作提供教學(xué)信息的實驗內(nèi)容，如：日常生活中的化學(xué)，包括洗衣粉表面活性的測定、牛奶中蛋白質(zhì)含量的測定、柴油燃燒值的測定，環(huán)境保護(hù)相關(guān)的話題如含酒精汽油的燃燒性能、蔬菜中重金屬含量的測定等。這些實驗內(nèi)容雖不具有研究的創(chuàng)新性，但對學(xué)生卻是更具吸引力。

3.2采取靈活自主的實驗設(shè)計

對于開放性實驗部分取消具體實驗安排，由學(xué)生自行查閱資料，設(shè)計實驗方案，提出所需儀器、藥品。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，將易做實驗做出新意，可附加要求：如牛奶中蛋白質(zhì)含量的測定，要求學(xué)生利用現(xiàn)有的不同儀器提出至少兩種實驗方案；在固體燃燒值的測定基礎(chǔ)上要求學(xué)生測定液體燃燒值，如添加二茂鐵對柴油燃燒值的影響。實驗過程完全由學(xué)生自行完成，過程中遇到的問題，老師只是幫助分析原因，把問題的最終解決權(quán)交給學(xué)生，讓學(xué)生在解決問題中體會到實驗的樂趣?？傊?，整個實驗過程中強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體作用，大到設(shè)計實驗方案、測試數(shù)據(jù)、分析實驗結(jié)果，小到查閱資料、組裝實驗儀器、配制實驗溶液均由學(xué)生自行完成。在實驗過程中提高學(xué)生獨立思考、自主安排、自由發(fā)揮的能力，激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新精神。

3.3健全科學(xué)、合理的評價體系

改變傳統(tǒng)評價體系，實驗指導(dǎo)教師擺脫保姆角色，成為評判者。在實驗過程中，觀察學(xué)生實驗情況，并細(xì)化每個實驗的得分點，提高課堂表現(xiàn)及開放實驗的得分百分比，使實驗成績與學(xué)生的實際表現(xiàn)緊密聯(lián)系，調(diào)動學(xué)生參與實踐的積極性。

4民族地區(qū)師范院校物理化學(xué)實驗教學(xué)改革實施的思考

通過物理化學(xué)實驗教學(xué)改革可以加強(qiáng)學(xué)生的獨立性，培養(yǎng)自信心，鍛煉意志力。但由于民族地區(qū)學(xué)生自身的特點，在實驗教學(xué)改革時需要注意以下幾點：（1）根據(jù)學(xué)生總體素質(zhì)的實際情況，注意學(xué)生在實驗過程中創(chuàng)造能力的發(fā)揮，而不應(yīng)過多強(qiáng)調(diào)實驗內(nèi)容是否具有最新的科學(xué)研究價值。因為實驗教學(xué)改革的主體是民族地區(qū)師范類學(xué)生，生源大多來自欠發(fā)達(dá)地區(qū)，總體素質(zhì)無法與發(fā)達(dá)地區(qū)相比，所以應(yīng)注重于創(chuàng)新理念的傳達(dá)，過多強(qiáng)調(diào)科研價值勢必打擊學(xué)生實驗熱情，更難激發(fā)其創(chuàng)新信心。（2）開放性實驗的時間安排上，應(yīng)放在基礎(chǔ)實驗結(jié)束后，時間安排上應(yīng)更寬松，讓學(xué)生可以充分拓展自己的潛能。開放性實驗個數(shù)上不應(yīng)過多，應(yīng)該少而精。（3）在實驗改革中要強(qiáng)調(diào)實驗過程的團(tuán)隊精神，使學(xué)生在實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)團(tuán)隊意識，為學(xué)生日后的學(xué)習(xí)、生活打下良好的基礎(chǔ)。

5結(jié)語

第5篇：物理化學(xué)范文

【關(guān)鍵詞】物理化學(xué)；通俗講解法；注重過程教學(xué)；考評體系

0前言

物理化學(xué)是我校材料科學(xué)工程、環(huán)境工程和給排水工程等專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程主要運用物理的原理、方法及技術(shù)，結(jié)合高等數(shù)學(xué)的知識來研究化學(xué)體系的性質(zhì)和基本規(guī)律[1]。而物理化學(xué)課程內(nèi)容抽象且邏輯性很強(qiáng)，公式繁多，且大多公式都有使用條件，以往的“一言堂”和“填鴨式”的授課模式，很容易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，教學(xué)效果受影響[2，3]。因此，在有限的課堂教學(xué)時間里，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)的積極性，著眼其原理和來源分析推演，聯(lián)系實際生活案例加以深入以此提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，讓物理化學(xué)課程變得輕松易懂易學(xué)成為教師值得思考的課題。本文將從以下三方面進(jìn)行探索以期切實提高物理化學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量。

1課堂教學(xué)中多用“通俗講解法”

為了打破物理化學(xué)枯燥、沉悶的傳統(tǒng)教學(xué)方法，在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計上，應(yīng)該避免死板照搬知識點，要找出與知識點“接地氣”的講解方法讓學(xué)生更易懂易學(xué)，即“通俗講解法”。例如，在界面張力章節(jié)中，固體表面吸附氣體時，朗繆爾吸附等溫方程的推導(dǎo)復(fù)雜難懂，但如果把學(xué)生進(jìn)教室坐座位的過程比作氣體被吸附到固體表面就簡單了，每位學(xué)生好比每個被吸附的氣體分子，座位好比固體表面。如果學(xué)生坐滿座位則覆蓋率等于1，否則小于1。固體表面吸附氣體的速率受哪些因素的影響呢？在覆蓋率理解的基礎(chǔ)上，學(xué)生會去思考，教室的空位越多，坐下的速率肯定更快，那這個空位怎么計算呢？空位率乘以空位數(shù)。如果教室外有一只猛虎追趕學(xué)生，是不是大家會努力擠進(jìn)教室呢？而這只吃人的“老虎”就好比一種推動力，對于氣體分子來說就是壓力，固體表面吸附氣體時，壓力越大，吸附肯定就越快，這樣學(xué)生就能很容易理解影響氣體在固體表面吸附的因素，即空位率和壓力。學(xué)生再看吸附速率的公式就變得更容易了。這種通俗的講解辦法可以把理論性很強(qiáng)的知識化作簡單易懂的生活常識，調(diào)動學(xué)生積極思考，真正讓學(xué)習(xí)變復(fù)雜為簡單。

2重過程的教學(xué)模式激發(fā)學(xué)生興趣

2.1結(jié)合《普通化學(xué)》、《無機(jī)化學(xué)》、《高等數(shù)學(xué)》和《大學(xué)物理》等基礎(chǔ)課程，實現(xiàn)輕松學(xué)《物理化學(xué)》

《物理化學(xué)》課程一般安排在大二下學(xué)期開課，教學(xué)中多從學(xué)生學(xué)過的知識點引入，可以收到事半功倍的效果。例如，熱力學(xué)部分的術(shù)語在《普通化學(xué)》[5]和《無機(jī)化學(xué)》[6]中已經(jīng)介紹過，《物理化學(xué)》課堂上只需簡單提及，學(xué)生就能回憶起來，再結(jié)合《高等數(shù)學(xué)》中微積分的知識，就能幫助學(xué)生輕松掌握功、能量守恒定律等重點內(nèi)容。而在化學(xué)平衡常數(shù)的表達(dá)式相關(guān)內(nèi)容講解時，也可以先引入《普通化學(xué)》和《無機(jī)化學(xué)》中標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的表達(dá)式寫法特點，再稍加推演就可以讓學(xué)生掌握平衡常數(shù)的其他表達(dá)式[7]。

2.2結(jié)合應(yīng)用實例教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

許娟等[8]認(rèn)為舉一些“閃光點”的實例將物理化學(xué)基本原理與實例相結(jié)合可以幫助其理解并且培養(yǎng)學(xué)生的物理化學(xué)視角。劉建等[9]認(rèn)為教師講課備課，應(yīng)該以“應(yīng)用”為主旨合理取舍教材內(nèi)容。因此，在物理化學(xué)教學(xué)中引入實例教學(xué)非常重要，如將實際生產(chǎn)中的合成氨反應(yīng)與熱力學(xué)和動力學(xué)知識貫穿，粉塵爆炸與表面能相聯(lián)系，自然界水結(jié)冰，冰雪融化等與化學(xué)勢相關(guān)聯(lián)，汽車表面鍍膜與膠體化學(xué)關(guān)聯(lián)等等。

2.3結(jié)合物理化學(xué)實驗講解和推演理論知識，讓抽象的理論變得簡單、適用

如借助凝固點測定實驗講解稀溶液的依數(shù)性之凝固點降低。單純理論上的分析和推導(dǎo)很乏味，若結(jié)合表1設(shè)計凝固點降低實驗，學(xué)生自己動手測凝固點并分析所得數(shù)據(jù)，就不難發(fā)現(xiàn)當(dāng)在環(huán)己烷中加入萘后凝固點有所降低，進(jìn)一步還可以設(shè)計實驗添加相同物質(zhì)的量的尿素，結(jié)果如何呢？讓學(xué)生通過實驗找答案。在此基礎(chǔ)上，可以再向?qū)W生提問，如果是未知試劑A需要測定相對摩爾質(zhì)量可否利用稀溶液的依數(shù)性？學(xué)生則可以按照表2設(shè)計凝固點降低實驗，再結(jié)合理論推導(dǎo)將可以完成。讓學(xué)生帶著問題去設(shè)計實驗，分析、推導(dǎo)和應(yīng)用同時進(jìn)行，提高學(xué)生動手能力，邏輯分析能力，以及創(chuàng)新能力。

3選擇合理的考評體系以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

《物理化學(xué)》課程學(xué)習(xí)難度較大，內(nèi)容深且枯燥，要讓學(xué)生在課堂內(nèi)外的學(xué)習(xí)熱情有增不減，平時成績可提高到40%甚至更大的比例，再擴(kuò)大其考評范圍。除了通常的考勤、課后作業(yè)和課堂回答問題外，可以把學(xué)生討論交流作為平時成績。在物理化學(xué)課堂教學(xué)中，引入學(xué)生討論交流模塊[3,10]對學(xué)生獨立思考和團(tuán)隊合作能力，表達(dá)和溝通能力、分析問題和解決問題的能力等的培養(yǎng)都大有裨益，受此啟發(fā)，筆者在2015級材料專業(yè)學(xué)生物理化學(xué)課堂上采用了專題匯報和討論模塊。由于這門課學(xué)時有限，不可能多次應(yīng)用Think－Pair－Share（思考—討論—交流）模式[10]和Sandwich教學(xué)法[3]，所以我們將班級49人均分為7組，每組固定專題負(fù)責(zé)人。教師給出幾個《物理化學(xué)》相關(guān)的專題，請各組自選，選定后，請同學(xué)們利用課余時間查資料，制作PPT，在學(xué)期末進(jìn)行專題匯報和討論。每組給予8到10分鐘進(jìn)行匯報，每組抽出一人來當(dāng)評委，再邀請其他班級同學(xué)或者老師作為評委，并進(jìn)行現(xiàn)場打分和排名，結(jié)果按比例記入平時成績。我們通過問卷調(diào)查回訪學(xué)生的反應(yīng)，學(xué)生一致認(rèn)為，該專題討論的課堂模式拓展了知識面，展現(xiàn)了大學(xué)生風(fēng)采，增強(qiáng)了師生之間的互動交流，調(diào)動了大家的積極性，活躍了學(xué)習(xí)氛圍，值得推廣。另外，筆者設(shè)想將《物理化學(xué)》的考試分段進(jìn)行，譬如每三章出一份試卷，考試成績按比例記入期末總成績中，以此督促學(xué)生及時復(fù)習(xí)和總結(jié)。

4結(jié)語

《物理化學(xué)》課程雖然內(nèi)容繁多且需要的儲備知識較多，但該課程在本科學(xué)生的思維訓(xùn)練和素質(zhì)拓展，以及專業(yè)課程和實驗?zāi)芰ι隙加泻艽蟮淖饔?，因此，探索更多更好的教學(xué)方法和合理的考評體系來提高教學(xué)質(zhì)量是我們教師持之以恒追求的話題。

參考文獻(xiàn)

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［8］許娟，楊亞提.高等農(nóng)林院校物理化學(xué)與專業(yè)結(jié)合的教學(xué)模式與實踐[J]．教育教學(xué)論壇，2015,(17):133-134.

［9］劉建,趙龍濤,張倩.淺談應(yīng)用型本科物理化學(xué)教學(xué)[J]．化學(xué)教育，2014,(24):20-22.

第6篇：物理化學(xué)范文

我國古代教育家、思想家孔子在幾千年前就有“因材施教”的教育思想，并一直在教學(xué)實踐中身體力行。西方教育家也提出了“教育應(yīng)具有針對性”的理論。上述這些思想都是分層次教育的理論基礎(chǔ)。所謂高等教育階段的分層次教育，有兩方面的含義：①同一門課，不同的專業(yè)使用不同的教材；②同一門課，同一專業(yè)的不同學(xué)生，可選擇不同的授課層次和授課內(nèi)容[1]。分層次實驗教學(xué)改革的關(guān)鍵，是要打破所有學(xué)生同一培養(yǎng)模式的僵局，利用鮮活的、為不同學(xué)生量身打造的不同的教學(xué)內(nèi)容，調(diào)動起每個學(xué)生參與實驗的積極性。在新的實驗教學(xué)環(huán)境下，學(xué)生自我追求的目標(biāo)越來越高，所選擇的實驗課層次逐漸提高；學(xué)生創(chuàng)新能力、動手能力、實際應(yīng)用能力也隨之不斷提高[2]。

二、物理化學(xué)實驗分層次教學(xué)模式的實施

廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院物理化學(xué)課程組承擔(dān)著全校理、工、生、農(nóng)等專業(yè)物理化學(xué)課程的理論教學(xué)和實驗指導(dǎo)工作，根據(jù)專業(yè)教學(xué)大綱的不同，化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)這兩門理科專業(yè)的物理化學(xué)實驗獨立設(shè)課，計108學(xué)時；而工、生、農(nóng)專業(yè)的物理化學(xué)實驗與基礎(chǔ)理論課相結(jié)合，實驗部分計33學(xué)時。課程組根據(jù)教學(xué)班級編制實驗班并開展工作：實驗教學(xué)分層次培養(yǎng)，分為基礎(chǔ)層次、提高性層次和科研性層次三類，它是在提高實驗課教學(xué)效率的同時，把大綱要求的教學(xué)與開放性實驗教學(xué)結(jié)合起來，在規(guī)定的實驗時間內(nèi)，既完成教學(xué)大綱要求，又能使能力強(qiáng)、興趣濃的學(xué)生在創(chuàng)新精神、動手能力方面得到進(jìn)一步加強(qiáng)[3]。從表1中可以看出，實驗教學(xué)改革不僅注重縱向分層次，使實驗教學(xué)循序漸進(jìn)，在夯實基礎(chǔ)的同時構(gòu)筑高地；也注重了橫向的分層次，將實驗等級不斷提高，依據(jù)學(xué)生的專業(yè)及他們的意愿和能力，選擇不同層次的實驗，給予學(xué)生更大的積極性和創(chuàng)造性的發(fā)展空間。

（一）基礎(chǔ)層次

基礎(chǔ)層次主要包括工、生、農(nóng)等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生，占開展物理化學(xué)實驗學(xué)生的80%以上，該層次強(qiáng)調(diào)實驗與理論教學(xué)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，旨在讓學(xué)生更深入地理解和掌握物理化學(xué)的一些基本原理、基礎(chǔ)技術(shù)與實驗方法。目前開設(shè)實驗8個，涵蓋了化學(xué)熱力學(xué)、相平衡、化學(xué)動力學(xué)、電化學(xué)和表面化學(xué)的內(nèi)容。其中電化學(xué)部分開設(shè)實驗1個：波根多夫?qū)οy定原電池電動勢。該實驗為驗證性實驗，可使學(xué)生對銅、鋅等電極有初步的感性認(rèn)識，學(xué)習(xí)電極制備與處理的基本技能以及電化學(xué)測量體系的組建、電解池與電解質(zhì)溶液的選擇等基本操作；通過原電池電動勢的測定實驗，訓(xùn)練基本物理量電勢的測定以及電位差計的測量原理和正確使用方法。在教學(xué)上，由教師嚴(yán)格把關(guān)，把實驗要求、原理、步驟等較完整地提供給學(xué)生，使學(xué)生通過實驗，達(dá)到感性認(rèn)識的訓(xùn)練目的。

（二）提高層次

提高層次實驗開放的對象為本學(xué)院化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)這兩門理科專業(yè)的學(xué)生，每年向約80名學(xué)生開放。旨在使學(xué)生在教師的啟發(fā)和指導(dǎo)下，通過認(rèn)真思考和研究完成實驗，達(dá)到更高層次上對電化學(xué)的全面掌握，除了基礎(chǔ)層次的實驗內(nèi)容，引入一些實驗技能要求較高，知識點覆蓋更廣泛的實驗，同時開設(shè)設(shè)計性實驗。該層次開放必修實驗13個，此外還有3～5個設(shè)計性實驗。目前的電化學(xué)設(shè)計性實驗《金屬-空氣電極的制備及性能檢測》是物理化學(xué)教學(xué)改革過程中將原有實驗《鉛蓄電池及其充放電曲線的測定》改進(jìn)后開設(shè)的，克服了原有使用成品密封鉛蓄電池，學(xué)生無法觀察電池的正負(fù)極、電解液和隔膜等結(jié)構(gòu)，只能簡單操作測試儀器，實驗內(nèi)容單一的缺點。并且金屬-空氣電池是目前化學(xué)電源的研究熱點之一，改進(jìn)后的實驗內(nèi)容不僅涵蓋了原實驗內(nèi)容的設(shè)計要點，更是結(jié)合了實驗設(shè)備等硬件設(shè)施建設(shè)情況，貼近社會需求和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平。在教學(xué)上，結(jié)合理科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，要求提高層次的學(xué)生能在預(yù)習(xí)過程中就能夠結(jié)合所學(xué)的物理化學(xué)知識基本掌握實驗內(nèi)容。實驗過程中是由學(xué)生進(jìn)行實驗?zāi)康?、原理和實驗步驟的講解，實驗指導(dǎo)教師做補(bǔ)充并指出實驗要點和注意事項，同時引入討論課或小論文等環(huán)節(jié)。提高層次學(xué)生的教學(xué)目標(biāo)是：掌握實驗原理，實驗操作規(guī)范，實驗報告正確，實驗討論合理。上述措施旨在端正理科專業(yè)學(xué)生的科研態(tài)度和提高學(xué)以致用的能力，為將來的科研實踐工作打基礎(chǔ)。

（三）科研層次

科研層次的教學(xué)是結(jié)合我?！按髮W(xué)生實驗技能和科技創(chuàng)新能力訓(xùn)練基金項目”進(jìn)行的，該項目于2012年7月開始啟動，旨在鼓勵和支持本科生早進(jìn)課題、早進(jìn)實驗室、早進(jìn)團(tuán)隊，在導(dǎo)師指導(dǎo)下強(qiáng)化實驗技能，參與科學(xué)研究或工程設(shè)計，增強(qiáng)本科生創(chuàng)新、實踐、創(chuàng)業(yè)、就業(yè)等四種能力，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。因此，參與項目的本科生需要開展的是某一科研課題的研究，以有關(guān)物理化學(xué)實驗技能為基礎(chǔ)，充分利用物理化學(xué)基礎(chǔ)實驗室的現(xiàn)有條件，在教師的指導(dǎo)下開展科研活動。項目開展兩年多來，第一批項目已經(jīng)結(jié)題，學(xué)生均反映基礎(chǔ)層次和提高層次學(xué)到的一些實驗技能，如電池測試、粘度測定，比表面測定等測試技術(shù)都能用在科研實踐中，相關(guān)理論知識也得到了進(jìn)一步鞏固。

三、分層次實驗教學(xué)模式對實驗室建設(shè)的作用

實現(xiàn)分層次實驗教學(xué)后，實驗室的建設(shè)也可以分層次進(jìn)行。2014年，課程組出版了新的《物理化學(xué)實驗》教材，使大學(xué)物理化學(xué)實驗適應(yīng)新的發(fā)展形勢：針對更新后的設(shè)備，對基礎(chǔ)層次的實驗內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，如《乙酸乙酯皂化反應(yīng)速率常數(shù)的測定》。同時，結(jié)合本次課程組教師的科研成果增加了一些提高層次的綜合性、設(shè)計性實驗，如《藥物有效期的測定》、《TiO2納米材料的制備與表征》等。對科研層次主要是引進(jìn)先進(jìn)的精密儀器，提高測定準(zhǔn)確率，目前物理化學(xué)基礎(chǔ)實驗室已更換了比表面測試儀，不僅能在實驗教學(xué)中起作用，更能為學(xué)生開展科研項目提供分析測試平臺，利用測試數(shù)據(jù)發(fā)表的科研成果也能夠激勵教師和學(xué)生及時地改進(jìn)實驗方法，不斷更新實驗題目，充分鍛煉教師和學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神，促進(jìn)實驗室的建設(shè)。

四、結(jié)束語

第7篇：物理化學(xué)范文

【關(guān)鍵詞】物化實驗；教學(xué)方法；改革

物化實驗是化學(xué)專業(yè)學(xué)生必修的一門獨立的基礎(chǔ)實驗課程，它對于掌握物理化學(xué)的研究方法，加深對物理化學(xué)基本理論和概念的理解，增強(qiáng)解決實際問題的能力，無疑是十分重要的。因此，不斷充實和更新物理化學(xué)實驗課的教學(xué)方法研究，提高實驗課的教學(xué)質(zhì)量，對培養(yǎng)合格的化學(xué)專業(yè)學(xué)生有重要的意義。本文簡要介紹我們在物理化學(xué)實驗課中進(jìn)行教學(xué)改革的情況，并提出自己的一點見解。

一、基本設(shè)想

物理化學(xué)實驗教學(xué)的基本過程，一般都是在確定實驗內(nèi)容后，通過學(xué)生對實驗的預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備，教師的講解，實驗操作和寫實驗報告等步驟進(jìn)行。這樣的過程對學(xué)生學(xué)會物理化學(xué)實驗的基本技術(shù)，掌握實驗數(shù)據(jù)的處理方法上起著良好作用。但也存在以下不足：

學(xué)生實驗的內(nèi)容完全限制在實驗講義所指定的范圍內(nèi)，教師安排幾個實驗，學(xué)生就按照講義做幾個實驗，教學(xué)方法基本上是驗證式的，對于啟發(fā)學(xué)生特別是大學(xué)高年級學(xué)生獨立思考問題，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力是不夠的。教師往往管得過多，學(xué)生被動應(yīng)付，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不能得到充分發(fā)揮。教學(xué)形式比較單調(diào)刻板，學(xué)生在學(xué)習(xí)了一些必要的基礎(chǔ)實驗方法后，沒有進(jìn)一步進(jìn)行實踐的機(jī)會。

教學(xué)活動應(yīng)該是生動、活躍、富有創(chuàng)造性的過程，因此必須同時發(fā)揮師生雙方的主動性和積極性。特別是在科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展的今天，學(xué)校的教學(xué)過程不僅要傳授知識，更重要的是重視學(xué)生智力的開發(fā)，即重視學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。

二、具體做法

將物化實驗教學(xué)分為兩個階段：

第一階段：進(jìn)行14個基本實驗。內(nèi)容包括物理化學(xué)的各個基本方面以及主要的物理化學(xué)實驗基本操作。通過這部分的教學(xué)，使學(xué)生學(xué)習(xí)物理化學(xué)實驗的常用方法，掌握必要的基本技能技巧，同時有意識地引導(dǎo)學(xué)生注意物理化學(xué)實驗的設(shè)計思想，要求做一個實驗，學(xué)習(xí)一個方法就能舉一反三、解決一種類型的實驗問題。

第二階段：選出10個題目作為學(xué)生的獨立實驗。這些實驗主要有三種類型：

（1）應(yīng)用已經(jīng)學(xué)到的實驗知識，解決進(jìn)一步的問題。

（2）在原有實驗的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步應(yīng)用一些新的儀器設(shè)備，解決有關(guān)問題。如：應(yīng)用2042型自動平衡記錄儀記錄步冷曲線，測繪Bi―Cd相圖；應(yīng)用CDR―1型差動熱分析儀測定KNO-3和BaCl2? 2H2O的差熱譜等。

（3）補(bǔ)充前一階段實驗中實驗技術(shù)訓(xùn)練方面的不足。如：考慮到在前一階段實驗中電標(biāo)定法測定量熱計的熱容以及量氣法都未讓學(xué)生應(yīng)用到，所以這時就分別安排熔解熱的測定和H2O2分解反應(yīng)速度常數(shù)的測定實驗來予以補(bǔ)上。

第二階段獨立實驗進(jìn)行時，仍將全年級學(xué)生按每二人一組編排，每組選做所列題目中的一個實驗，確定題目后在一周內(nèi)查閱資料，預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，教師對這些實驗只作答疑討論，不再詳細(xì)講解。然后用10-12學(xué)時進(jìn)行實驗，要求學(xué)生獨立完成，但允許學(xué)生實驗失敗重做。實驗完畢后，分別按規(guī)定作出實驗報告，并要求將測得的數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)值進(jìn)行對照比較，做出誤差分析和實驗討論。最后每個小組進(jìn)行一次交流，采用實驗展覽的形式，每個實驗選派一名代表，邊演示邊講解，報告實驗結(jié)果和實驗過程中的體會，并進(jìn)行討論和質(zhì)疑。這樣，使每個學(xué)生除了自己做的實驗外，對整個獨立實驗的內(nèi)容都有一個比較全面的了解。

三、幾點體會

（1）物理化學(xué)實驗教學(xué)分成基本實驗和獨立實驗二部分來進(jìn)行，受到學(xué)生的普遍歡迎。由于在教學(xué)的第一階段比較強(qiáng)調(diào)實驗的基本技能和設(shè)想思想，學(xué)生學(xué)習(xí)目的性比較明確，針對性強(qiáng)，基礎(chǔ)知識掌握得比較牢固。第二階段強(qiáng)調(diào)學(xué)生獨立解決問題，學(xué)生的積極性得到較好發(fā)揮，同時也能使學(xué)生獲得進(jìn)行科學(xué)研究的初步訓(xùn)練。通過這種教學(xué)安排，學(xué)生的實驗技能技巧，數(shù)據(jù)處理能力等多方面都提高得比較快。

（2）從學(xué)生獨立實驗的結(jié)果看，大部分學(xué)生的實驗結(jié)果在誤差范圍內(nèi)，個別學(xué)生雖然有較大的誤差，但也能從實驗操作過程中，儀器設(shè)備的使用方面著手分析誤差產(chǎn)生的原因。另外，不少學(xué)生在實驗過程中能自覺查找資料，摸索合適的實驗條件，總結(jié)實驗的關(guān)鍵。

（3）高年級學(xué)生的實驗課，應(yīng)放手讓學(xué)生自己研究和解決問題。從這次教學(xué)改革嘗試看，獨立實驗可以多安排幾個，難度也可以再適當(dāng)增大。在實驗時間的安排上，可以靈活一些，最好逐步做到實驗室開放，讓學(xué)生有更多的時間在實驗室里進(jìn)行實驗。

第8篇：物理化學(xué)范文

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；物理化學(xué)；留白策略

化學(xué)是一門實驗性學(xué)科，實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、科學(xué)素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)［1］。物理化學(xué)實驗除了鞏固理論知識外，著重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、數(shù)據(jù)處理、分析問題和解決問題的能力［2，3］。在實驗教學(xué)中采用留白教學(xué)法，可以促使學(xué)生以探索的心對待實驗，從實驗中發(fā)現(xiàn)、分析、歸納和總結(jié)，實現(xiàn)在“做中學(xué)”。

1物理化學(xué)實驗當(dāng)前遇到的問題

1.1照方抓藥

物理化學(xué)實驗教學(xué)中，常常存在理論和實驗脫節(jié)的現(xiàn)象?；蛘呤怯捎谖锢砘瘜W(xué)實驗裝置臺套購置原因，采用學(xué)生分組循環(huán)實驗；或者是由于實驗項目在課程中分布不均衡，造成與理論教學(xué)不同步。學(xué)生對原理不了解，實驗中就會按照講義照方抓藥，潦草完成。

1.2猜測結(jié)果

當(dāng)前物理化學(xué)實驗內(nèi)容多為驗證性實驗，實驗有確定的結(jié)果。教學(xué)中學(xué)生按照操作流程完成，并采用各種方法猜測“正確”答案，使自己的測定數(shù)據(jù)“看起來正確”。這樣的實驗教學(xué)僅僅訓(xùn)練了學(xué)生的實驗操作技能，背離了實驗的初衷，學(xué)生的觀察能力和發(fā)現(xiàn)問題的能力都得不到訓(xùn)練。

1.3工具落后

物理化學(xué)實驗中涉及數(shù)據(jù)的處理和數(shù)學(xué)模型的建立，傳統(tǒng)的計算器不能滿足現(xiàn)代數(shù)據(jù)統(tǒng)計和處理的需要，現(xiàn)代的計算機(jī)軟件豐富多樣，這些軟件在數(shù)據(jù)處理方面各有利弊。新編實驗教材建議使用計算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，由于教材的更新速度落后于軟件的更新速度，計算工具落后的情況會持續(xù)存在。

2物理化學(xué)實驗中的留白策略

2.1實驗原理留白

實驗原理是實驗要驗證的基本規(guī)律，只有自己發(fā)現(xiàn)的，才會印象更深刻。在設(shè)計實驗時，結(jié)合學(xué)生特點，把學(xué)生能力所及的規(guī)律，借由實驗的設(shè)計，讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)。以雙液系氣液平衡相圖繪制的實驗為例，其中用到沸點儀（如圖1所示），實驗中液相受熱蒸發(fā)，冷凝后匯聚在冷凝管下端，其組分為氣相組成。但實驗中收集的氣相組分是開始加熱到沸騰過程的氣相組分，不是沸點時的氣相組分，這樣就影響了實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。為此，教師們采用各種方法來改進(jìn)實驗，或者改進(jìn)實驗裝置，或者修改實驗操作。本著讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)的目的，微調(diào)實驗內(nèi)容，讓學(xué)生收集兩次氣相和液相組成。學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩次收集的氣相和液相組成不相同，進(jìn)而開始思考為什么不相同？哪一次的實驗數(shù)據(jù)更貼近實際情況？如何改實驗裝置可以使實驗更便捷？雙液系沸騰過程特點就可以經(jīng)由學(xué)生實驗自己發(fā)現(xiàn)。

2.2實驗操作留白

實驗操作是實驗成功的保證，選擇的試劑和取用的量都經(jīng)過反復(fù)優(yōu)化，這反而剝奪了學(xué)生思考的過程。因此，我們在一定范圍內(nèi)，鼓勵學(xué)生嘗試，允許學(xué)生試錯。以萘的環(huán)己烷溶液凝固點降低實驗為例，萘的加入量有一個建議范圍，當(dāng)學(xué)生對超出加入量范圍感興趣時，鼓勵其嘗試，提醒注意觀察實驗現(xiàn)象，比對實驗結(jié)果。同一個實驗中，不同學(xué)生關(guān)注的焦點不同，試錯的方法也不同，在后續(xù)的實驗討論課，每組將分享自己進(jìn)行的嘗試和發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，全班在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和總結(jié)。

2.3實驗結(jié)果留白

傳統(tǒng)實驗多為驗證性實驗，通常在實驗原理講解的過程中，學(xué)生就能猜到實驗結(jié)果，學(xué)生會養(yǎng)成一種去印證而不是去發(fā)現(xiàn)的習(xí)慣。唯有不設(shè)答案才會有多種答案，不論教師知道實驗的結(jié)果是什么，一定要把發(fā)現(xiàn)的權(quán)力留給學(xué)生。以恒溫槽的使用實驗為例，傳統(tǒng)的實驗?zāi)康氖橇私夂銣夭酆拓惪寺鼫囟扔嫷氖褂梅椒?，測定恒溫槽的靈敏度曲線。物理化學(xué)實驗有培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力的任務(wù)，恒溫槽實驗考驗了學(xué)生對數(shù)據(jù)的敏感程度和忠實于原數(shù)據(jù)的科學(xué)精神。對實驗內(nèi)容進(jìn)行如下處理：測定兩個溫度下恒溫槽的靈敏度，其中一個溫度略高于室溫，另一個在此基礎(chǔ)上高20°C。學(xué)生需要對實驗數(shù)據(jù)周期性，最大最小值進(jìn)行判斷，并對兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。低溫組的數(shù)據(jù)由于溫度變化較小，規(guī)律性的判斷會帶來很大干擾，這樣的情況在科學(xué)實驗中經(jīng)常會遇到，如何面對困難并在困難中尋找方法，是對學(xué)生實驗心理素養(yǎng)的培養(yǎng)，也是對學(xué)生忠實于原數(shù)據(jù)的科學(xué)精神訓(xùn)練。

2.4實驗課后討論留白

實驗?zāi)繕?biāo)達(dá)成，僅僅通過實驗過程是不夠的，實驗課后的討論可以把學(xué)生對實驗的理解深化，然后抽象為可供借鑒的方法。恒溫槽實驗，引導(dǎo)學(xué)生體會數(shù)據(jù)收集、整理、分析、對比的方法，以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，數(shù)據(jù)與實驗的結(jié)合觀察；雙液系相圖實驗，可以引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實驗中的現(xiàn)象觀察、正誤判斷、儀器改進(jìn)、方法修正；旋光法測定蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率常數(shù)實驗，可以引導(dǎo)學(xué)生解構(gòu)實驗的設(shè)計方法和后續(xù)的數(shù)學(xué)處理方法。討論課的順利開展，離不開上述過程留白策略產(chǎn)生的疑問、思考、再實驗和總結(jié)，由實驗中產(chǎn)生的疑問開始，進(jìn)行針對性的補(bǔ)充實驗進(jìn)行驗證，最后總結(jié)討論。討論課的開展也要留白，針對大家討論的方法，指出這只是解決這類問題的其中一個方法，可以給學(xué)生課后思考留下空間，勾起學(xué)生課下拓展學(xué)習(xí)的興趣。

2.5數(shù)據(jù)處理工具留白

物理化學(xué)實驗要培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)處理的能力?，F(xiàn)在計算機(jī)普及，軟件豐富適用，軟件的更新速度之快，讓人應(yīng)接不暇。原則是傳授數(shù)據(jù)處理的方法，不統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理的工具。在教學(xué)要求上，明確可接受的作圖方法有：坐標(biāo)紙作圖、excel作圖、origin作圖；在教學(xué)方法上，以引導(dǎo)為主，在實驗報告提交后，對每一種數(shù)據(jù)處理方法進(jìn)行點評，使學(xué)生認(rèn)識到origin軟件的優(yōu)勢；在教學(xué)安排上，數(shù)據(jù)處理的難度先易后難，當(dāng)學(xué)生用傳統(tǒng)方法處理數(shù)據(jù)感到繁瑣時，就開始根據(jù)網(wǎng)絡(luò)教程自主學(xué)習(xí)origin作圖方法。雖然每一個同學(xué)開始使用origin軟件的時間點不同，期末大部分同學(xué)都能掌握or?igin作圖方法。這樣的留白設(shè)計，一方面尊重學(xué)生差異，遵循學(xué)生自身發(fā)展規(guī)律，符合啟發(fā)式教學(xué)的原則；另一方面培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力和自學(xué)信心，實現(xiàn)“為不教而教”［4］的教學(xué)目的。

2.6教師評價留白

教師評價在實驗教學(xué)中有導(dǎo)向作用，傳統(tǒng)實驗的評價多以實驗認(rèn)真程度和實驗結(jié)果與理論結(jié)果的吻合程度作為標(biāo)準(zhǔn)。我們則鼓勵學(xué)生自主的思考和創(chuàng)新的想法，在教學(xué)中對學(xué)生的活躍的思維進(jìn)行呼應(yīng)，共同分析討論其想法的可行性。在物理化學(xué)實驗教學(xué)調(diào)查問卷中，多位學(xué)生表示，對物理化學(xué)實驗的興趣始于教師對其突發(fā)想法的肯定和鼓勵。不以統(tǒng)一結(jié)果評價學(xué)生，因材施教是實驗教學(xué)的方向。

3結(jié)語

實驗教學(xué)中運用留白策略，在教學(xué)目的實現(xiàn)上，更有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律而不是驗證規(guī)律；在教學(xué)設(shè)計方面，更有利于呈現(xiàn)問題而不是消弭問題；在實驗操作上，允許學(xué)生合理試錯并從錯誤中發(fā)現(xiàn)規(guī)律；在實驗討論上，提倡分享發(fā)現(xiàn)而不是統(tǒng)一答案；在實驗期望上，以解決問題替代呈現(xiàn)結(jié)果。實驗的留白策略回歸實驗的初衷，讓學(xué)生在實驗中體驗發(fā)現(xiàn)的樂趣和探索的喜悅，同時提高解決問題的能力，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。不是所有項目都留白，把任務(wù)交給學(xué)生自己完成，而是根據(jù)具體實驗特點，有選擇地，通過更高階的設(shè)計，把要傳遞的信息通過實驗結(jié)果呈現(xiàn)出來。通過留白促進(jìn)學(xué)生思考，再輔以教師有技巧的引導(dǎo)，讓學(xué)生對模糊的認(rèn)識明晰化。因此，實驗的設(shè)計很關(guān)鍵，需要教師謹(jǐn)慎把握，教師需要了解各種情況的實驗結(jié)果，熟悉可以與實驗關(guān)聯(lián)的理論信息點，在實驗教學(xué)中才能心中有數(shù)，引導(dǎo)學(xué)生指向目標(biāo)而又不談結(jié)論。

參考文獻(xiàn)：

［1］張樹永，張劍榮，陳六平．化學(xué)類專業(yè)實驗教學(xué)改革的進(jìn)展、趨勢與重點［J］．大學(xué)化學(xué)，2016，31（9）：1－6．

［2］許新華，王曉剛，王國平．中美物理化學(xué)實驗教材內(nèi)容的比較研究［J］．中國大學(xué)教學(xué)，2016（6）：81－86．

［3］李馨，王海星，張勝紅．科學(xué)思維導(dǎo)向的物理化學(xué)實驗?zāi)Ｊ剑跩］．化學(xué)教育（中英文），2020，41（14）：37－41．

第9篇：物理化學(xué)范文

一、物理化學(xué)課程在課程體系中的地位

物理化學(xué)在兩階段工科化學(xué)(化工類)課程體系中處于樞紐地位。第一階段由化學(xué)原理(基礎(chǔ)物理化學(xué))、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)等課程組成?；瘜W(xué)原理作為理論教學(xué)內(nèi)容,在對中學(xué)化學(xué)知識總結(jié)提煉上升到理性認(rèn)識高度的基礎(chǔ)上,對后繼無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)作為應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容提供理論基礎(chǔ)。第二階段由物理化學(xué)加后繼專業(yè)或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課程、選修課程組成。物理化學(xué)作為理論教學(xué)內(nèi)容,既將先前所學(xué)無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)等知識從理性上加以認(rèn)識提高,又為后繼課程提供理論基礎(chǔ)。[2]在專業(yè)教育的范疇內(nèi),物理化學(xué)是工科,尤其是化工、冶金、輕工等各專業(yè)必備的化學(xué)理論基礎(chǔ),它銜接基礎(chǔ)理論和相關(guān)的專業(yè)課程,是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程。

二、物理化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容

物理化學(xué)提供應(yīng)用于所有化學(xué)以及相關(guān)領(lǐng)域的基本概念和原理,嚴(yán)格和詳細(xì)地闡釋化學(xué)中普適的核心概念,以數(shù)學(xué)模型提供定量的預(yù)測。因此,物理化學(xué)是分析化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和生物化學(xué)課程,以及其他相關(guān)前沿課題的概念的理論基礎(chǔ)。總體而言,物理化學(xué)理論課程可能涉及的教學(xué)內(nèi)容如下:[3]

1.熱力學(xué)與平衡

標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)函數(shù)(焓、熵、吉氏函數(shù)等)及其應(yīng)用。熵的微觀解釋?；瘜W(xué)勢在化學(xué)和相平衡中的應(yīng)用。非理想系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)、活度、德拜-休克爾極限公式。吉布斯相律、相平衡、相圖。電化學(xué)池的熱力學(xué)。

2.氣體分子運動學(xué)說

麥克斯韋-玻耳茲曼分布。碰撞頻率、隙流速度。能量均分定律、熱容。傳遞過程、擴(kuò)散系數(shù)、黏度。

3.化學(xué)動力學(xué)

反應(yīng)速率的微分和積分表達(dá)式。弛豫過程。微觀可逆性。反應(yīng)機(jī)理與速率方程。穩(wěn)定態(tài)近似。碰撞理論、絕對速率理論、過渡狀態(tài)理論。同位素效應(yīng)。分子反應(yīng)動力學(xué)含分子束、反應(yīng)軌跡和激光。

4.量子力學(xué)

薛定諤方程的假定和導(dǎo)出。算符和矩陣元素。勢箱中的粒子。簡諧振子。剛性轉(zhuǎn)子、角動量。氫原子、類氫離子波函數(shù)。自旋、保里原理。近似方法。氦原子。氫分子離子、氫分子、雙原子分子。LCAO方法。計算化學(xué)。量子化學(xué)應(yīng)用。

5.光譜

光-物質(zhì)相互作用、偶極選律。線型分子的轉(zhuǎn)動光譜。振動光譜。光譜項。原子和分子的電子光譜。磁共振譜。拉曼光譜、多光子選律。激光。

6.統(tǒng)計熱力學(xué)

系綜。配分函數(shù)表示的標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)函數(shù)。原子、剛性轉(zhuǎn)子、諧振子的配分函數(shù)。愛因斯坦晶體、德拜晶體。

7.跨學(xué)科的應(yīng)用

生物物理化學(xué)、材料化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、藥學(xué)、大氣化學(xué)等。物理化學(xué)實驗課程培養(yǎng)學(xué)生用物理化學(xué)原理聯(lián)系定量模型與觀察到的化學(xué)現(xiàn)象的能力,深化學(xué)生對模型定性假設(shè)和局限的理解,鍛煉他們采用模型定量預(yù)測化學(xué)現(xiàn)象的基本技能。

學(xué)生應(yīng)能記錄正確的測量值,估算原始數(shù)據(jù)的誤差。學(xué)生需要理解電子儀器的原理和使用方法,操作現(xiàn)代儀器測量物理性質(zhì)和化學(xué)變化,積累用這些儀器解決實驗問題的經(jīng)驗。物理化學(xué)實驗應(yīng)含有結(jié)合若干實驗方法和理論概念的綜合實驗教學(xué)內(nèi)容。適用于工科化學(xué)(化工類)課程體系的物理化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容大體如下:

1.熱化學(xué)實驗

計算機(jī)聯(lián)用測定無機(jī)鹽溶解熱。計算機(jī)聯(lián)用測定有機(jī)物燃燒熱。溫度滴定法測定弱酸離解熱。差熱分析。

2.相平衡化學(xué)平衡實驗

不同外壓下液體沸點的測定。環(huán)己烷-乙醇恒壓氣液平衡相圖繪制。液-固平衡相圖繪制。凝固點下降法測定物質(zhì)摩爾質(zhì)量。沸點升高法測定物質(zhì)摩爾質(zhì)量。熱重分析。氨基甲酸銨分解平衡常數(shù)的測定。

3.表面化學(xué)實驗

溶液表面張力測定。沉降法測定粒度分布。BET容量法測定固體比表面積。

4.化學(xué)動力學(xué)實驗

量氣法測定過氧化氫催化分解反應(yīng)速率系數(shù)。蔗糖轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率系數(shù)測定。酯皂化反應(yīng)動力學(xué)。一氧化碳催化氧化反應(yīng)動力學(xué)。甲酸液相氧化反應(yīng)動力學(xué)方程式的建立?？扇?xì)?氧氣-氮氣三元系爆炸極限的測定。計算機(jī)聯(lián)用研究BZ化學(xué)振蕩反應(yīng)。

5.電化學(xué)實驗

強(qiáng)電解質(zhì)溶液無限稀釋摩爾電導(dǎo)的測定。離子遷移數(shù)測定。原電池反應(yīng)電動勢及其溫度系數(shù)的測定。金屬鈍化曲線測定。

6.結(jié)構(gòu)化學(xué)實驗

磁化率測定。分子介電常數(shù)和偶極矩的測定。

三、面向?qū)I(yè)的物理化學(xué)教學(xué)內(nèi)容建設(shè)

當(dāng)然,一個工科類專業(yè)的物理化學(xué)教學(xué)不可能也不必要包含上列的所有內(nèi)容。因此,各學(xué)科專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會根據(jù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和規(guī)格,在已經(jīng)或即將公布的各學(xué)科專業(yè)的指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范中,制訂了包括物理化學(xué)在內(nèi)的化學(xué)課程教學(xué)基本內(nèi)容作為最低要求。如化學(xué)工程與工藝專業(yè)的規(guī)范(研究型)中規(guī)定:物理化學(xué)可分為兩部分,物理化學(xué)(I)主要內(nèi)容為化學(xué)熱力學(xué)和反應(yīng)動力學(xué)等,作為化工主干課的基礎(chǔ),應(yīng)注意與化工熱力學(xué)課程和化學(xué)反應(yīng)工程課程的銜接和分界(一些內(nèi)容可在化工熱力學(xué)課程和化學(xué)反應(yīng)工程課程中展開,以加強(qiáng)工程背景);物理化學(xué)(II)主要內(nèi)容為溶液理論、統(tǒng)計力學(xué)、量子力學(xué)等方面的概要以及近展等。各專業(yè)的物理化學(xué)教學(xué)基本內(nèi)容充分體現(xiàn)了本專業(yè)的學(xué)科特點,是在保障人才培養(yǎng)質(zhì)量的前提下,兼顧國內(nèi)各相關(guān)學(xué)校的教學(xué)條件提出的基本要求。因此,它體現(xiàn)的是該專業(yè)人才的知識體系的共性。由于各校的學(xué)科背景和教學(xué)條件的優(yōu)勢不同,要培養(yǎng)具有特色的專業(yè)人才,需要在教學(xué)中研究如何在滿足各專業(yè)的教學(xué)基本內(nèi)容要求的基礎(chǔ)上開展物理化學(xué)教學(xué)。我們認(rèn)為在教學(xué)內(nèi)容建設(shè)中應(yīng)堅持貫徹下列原則,才能切實發(fā)揮物理化學(xué)這一門專業(yè)基礎(chǔ)課程的作用。[4]

1.承前啟后,發(fā)揮樞紐作用。了解授課對象的先修和后繼課程與物理化學(xué)的聯(lián)系,深化化學(xué)原理課程中的物理化學(xué)理論,介紹其在后繼專業(yè)課程中的應(yīng)用,以開闊視野并兼顧系統(tǒng)性和趣味性。

2.少而精和博而通。傳統(tǒng)的基礎(chǔ)內(nèi)容要突出重點,講深講透,體現(xiàn)學(xué)科框架;選擇介紹相關(guān)前沿的內(nèi)容以擴(kuò)大知識面。

3.提倡內(nèi)容側(cè)重的多樣化。針對不同專業(yè)時要不拘一格,倡導(dǎo)內(nèi)容側(cè)重的多樣化;即便面對同一專業(yè),內(nèi)容側(cè)重亦應(yīng)有寬松的選擇余地。

4.體現(xiàn)工科特色,強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性和實踐性。引入研究型實踐項目,使學(xué)生加深對理論的理解,提高應(yīng)用水平。

四、建設(shè)物理化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的措施

華東理工大學(xué)物理化學(xué)教研室在國家精品課程和國家級教學(xué)團(tuán)隊建設(shè)過程中,以提高專業(yè)人才的教育質(zhì)量為目標(biāo),采取了一系列措施,提高物理化學(xué)課程的教學(xué)水平和質(zhì)量,促進(jìn)相關(guān)專業(yè)的課程體系建設(shè)。

1.根據(jù)授課專業(yè)的先修、后繼課程,研讀相關(guān)教材,如化學(xué)工程與工藝專業(yè)的現(xiàn)代基礎(chǔ)化學(xué)、化工熱力學(xué)、化工原理、化學(xué)反應(yīng)工程、化工過程分析與合成教材,了解其改革動向和內(nèi)容變革,并且請有關(guān)學(xué)科的學(xué)術(shù)帶頭人做物理化學(xué)在學(xué)科領(lǐng)域應(yīng)用介紹的報告,提出教學(xué)內(nèi)容改革建議。這樣做的結(jié)果一方面可以避免教學(xué)內(nèi)容上不必要的重復(fù),另一方面可以合理地選擇教學(xué)內(nèi)容側(cè)重,實現(xiàn)化學(xué)基礎(chǔ)課程與專業(yè)課程的合理銜接。

2.編寫教材和教學(xué)參考書,保障教學(xué)基本內(nèi)容的教學(xué)質(zhì)量,介紹物理化學(xué)學(xué)科發(fā)展、在交叉領(lǐng)域的應(yīng)用;介紹溶液模型、線性自由能關(guān)系等半經(jīng)驗方法,以銜接后繼課程。近年來編寫或修訂出版了《物理化學(xué)參考》、《物理化學(xué)》(第五版)、《物理化學(xué)導(dǎo)讀》、《物理化學(xué)釋疑》、《物理化學(xué)教學(xué)與學(xué)習(xí)指南》。開展教學(xué)研討,提高教師隊伍的學(xué)識水平和在教學(xué)中貫徹少而精、博而通教學(xué)思想的能力。

3.制作相關(guān)前沿課題和理論應(yīng)用實例,如“正、負(fù)離子混合表面活性劑雙水相系統(tǒng)及其微觀結(jié)構(gòu)”、“溫室氣體CO2的捕集和封存(CCS)技術(shù)”、“復(fù)雜材料的微相平衡和結(jié)構(gòu)演化的數(shù)學(xué)模擬”、“離子液體的合成、性質(zhì)和應(yīng)用”等教學(xué)素材,進(jìn)行教學(xué)資源的儲備。

4.由科學(xué)研究項目提煉研究型教學(xué)實驗,如“界面上聚乳酸PLA膜的結(jié)構(gòu)特性研究”、“生物柴油中脂肪酸甲酯的GC-MS測定”、“MCM-41介孔氧化硅材料的合成和表征”等;形成各類研究性課題,如“生物柴油的制備及性能檢測”、“Gem-ini表面活性劑連接基團(tuán)對合成硅基介孔材料結(jié)構(gòu)的影響”等。