1新教学法—案例教学法的运用
滴加NaOH试液可使溶液pH升高后，溶液变为澄清。问题:溶液的酸碱性如何划分?如何测定或计算溶液的pH?物质在溶液中形成沉淀，或沉淀的溶解与什么因素有关?如何控制?让学生对这些问题充分讨论后，教师总结:人体的许多生理现象和病理现象与酸碱平衡和沉淀平衡有关。人体体液酸碱平衡是人体的三大基础平衡之一。占人体体重70%的体液有一定的酸碱度，并在较窄的范围内保持稳定，这种酸碱平衡是维持人体生命活动的重要基础。如果这一平衡被破坏，就会影响生命的正常活动，发生酸中毒或碱中毒并导致各种疾病。临床上常用乳酸钠纠正代谢性酸中毒，用氯化铵治疗碱中毒。药物的制备、分析和药理作用研究也常常涉及酸碱反应和沉淀反应。许多药物本身就是酸或碱。为保证临床用药的安全性及有效性，应注意不同药物溶液的pH差异，避免因药物溶液pH改变造成的不良后果。典型案例二:从2008年3月份开始，某集团陆续接到一些婴幼儿食用某品牌婴幼儿奶粉后患泌尿系统结石病的投诉。8月初经专家鉴定某集团涉嫌问题奶粉中有大量致肾病的三聚氰胺，并未对外公布。9月份某集团向消费者宣称已委托某质量技术监督局对本公司产品进行检验，结果显示符合国家的各项质量标准。牛奶中蛋白质测定最常用的方法是凯氏定氮法，它是测定总有机氮最准确和最简单的方法之一，迄今被作为法定的标准检验方法。凯氏定氮法中测定蛋白质的方法有取样、样品消化、蒸馏、滴定4个步骤［3］。问题:凯氏定氮法是通过测定哪种元素含量来计算蛋白质的量?凯氏定氮法有何缺陷?如何完善此方法?让学生对这些问题充分讨论后，教师总结:凯氏定氮法是一种检测物质中“氮元素的含量”的方法。蛋白质是一种含氮的有机化合物，食品中的蛋白质经硫酸和催化剂分解后，产生的氨能够与硫酸结合，生成硫酸氨，再经过碱化蒸馏后，氨即成为游离状态，游离氨经硼酸吸引，再以硫酸或盐酸的标准溶液进行滴定，根据酸的消耗量再乘以换算系数，就可以推算出食品中的蛋白含量。凯氏定氮法不能直接测试食品中蛋白质的含量，要加入测定其他含氮化合物的方法才能完善此方法。
2化学理论突破方法———相关理论的应用以及讲授化学史
在讲授大学化学的部分理论性较强的概念如渗透压等的过程中，可以介绍根据利用这些理论所得到的产品或技术如海水淡化技术。水资源问题特别是淡水资源短缺是当今全球关注的焦点问题之一，而我国淡水资源更是严重不足。据专家预测，2030年前中国的缺水量将达到600亿m3。然而海水中的杂质通常以分子、离子形式存在，去除比较困难，通常采用蒸馏法，需要耗费大量能源。反渗透压法(ＲO)是一种使用具有选择透过性能的“半透膜”从海水中分离出盐分，以实现海水淡化的技术。在反渗透过程中水能透过半透膜而其他离子和分子却不能，从而实现了溶剂和溶质的分离，得到纯水以及浓的盐溶液。反渗透淡化法的理论基础是渗透压理论。当人为地在盐溶液一边施加一个额外的大于渗透压的压力时，于是盐溶液中的水分子流向纯水一边，这种现象便是反渗透，反渗透过程的驱动力是外加压力［4］。目前反渗透压法在工业化的海水淡化技术中具有重要地位。在讲授大学化学的难点如原子结构等一些理论的过程中，经常介绍些化学名家以及历史典故，可以帮助学生搞清一些化学概念和理论的来龙去脉，增强学习大学化学的兴趣。比如在讲到微观粒子波粒二象性时，可以简单介绍下法国科学家德布罗意这个历史人物。德布罗意从小酷爱读书，并于1910年获得历史学位。1911年，他听到作为第一届物理讨论会秘书莫里斯谈到量子性质等问题讨论后，激起了强烈的兴趣，他考虑转向研究理论物理学，当他了解到普朗克和爱因斯坦关于量子方面的工作，进一步引起他对物理学的极大兴趣。经过一番思想斗争后，德布罗意终于放弃已决定研究法国历史的计划，选择了物理学的研究道路，并最终获得诺贝尔奖［5］。
3现代多媒体技术辅助手段的运用
“工欲善其事，必先利其器”，随着现代教育技术的发展，利用多媒体技术辅助课堂教学在化学领域中已被广泛应用且发挥了重要作用［6］。通过制作生动的动画可以使复杂难懂的概念和理论变得简单而清晰，这不仅有利于学生更好地理解化学概念和原理，而且能唤起学生学习大学化学的热情和兴趣。例如在讲到氢气分子所形成的共价键时，直接用语言描述此过程，就会显得生硬、晦涩难懂。如果利用多媒体技术制作成动画，形成化学键的过程就会简单易懂。可以把两个氢原子制作成可以动的圆球，当电子自旋相同时，两个圆球不能靠近;当电子自旋相反时，两个圆球可以相互靠近，并最终固定在一定的位置上，从而表示形成了化学键。利用多媒体技术把静态图用动画取代，把平面图用立体图取代，同时辅助文字和声音对难懂的概念和理论进行注释，图文并茂、生动形象，强烈的视觉效果，大大激发学生学习兴趣，而且有助于培养学生空间想象力［5］。
4创新思维———杂化轨道理论
当前培养大学生的创新能力是高等教育的重要目标之一，创新能力的培养与全面提高大学生的综合素质是密切相关的。杂化轨道理论是大学化学课程的重要内容，是后续元素化合物学习的基础。传统上对杂化轨道理论的教学多数只注重对该理论要点的详细讲授以及运用该理论讨论一些共价化合物的结构。也就是只注重具体知识层面的内容，而并未重视知识背后所蕴含的科学过程、科学方法以及科学本质。具备科学素养意味着不仅要掌握知识本身，而且要理解科学发现的过程，领悟科学的本质，正确对待科学发现过程，能够灵活运用各种科学方法。只有同时具备了这些素养，才能实现创新。在学习杂化轨道理论之前，学生已经学习了价键理论。价键理论比较简单地阐明了共价键的形成过程和本质，并成功地解释了共价键的方向性、饱和性等特点。但在解释分子的空间结构方面却有一些不足，例如无法解释甲烷的结构。利用价键理论的“不足”，创设问题情境;以问题组凸现杂化轨道理论所蕴含的科学方法;将科学本质教育有机融入杂化轨道理论教学全过程［7］。针对大学一年级新生的大学化学教学改革，首先要把调动学生的主观能动性放在突出的位置，突破教学内容方面的理论难点，提高学生学习课程的兴趣，稳步实现大学化学与中学化学的衔接与过渡，为后续的相关课程学习打下坚实基础，并初步培养未来社会所需要的具有创新精神的人才。我们教研室把各种教学手段应用于一年级新生大学化学课程教学后，取得了一定成效，不及格率明显降低，从最初的约20%改变到不到10%。
作者：潘炳力 单位：河南科技大学公共化学教研室
