骆耿耿

【摘 要】针对工科院校材料科学与工程学院《无机化学》课程的基本特点，本人结合笔者以往的教学实践经验，从化学史教育与“名人效应”、物质结构决定性质、无机化学前沿研究领域介绍、3D化学图形软件应用等四方面在无机化学教学实践中的应用来阐述了个人的一些教学探索和体会。

【关键词】无机化学；教学体会；教学探索

无机化学是四大基础化学之一，而《无机化学》课程是我校功能材料和材料专业学生进入大学的第一门重要的专业基础课，在知识上将为分析化学、物理化学等后续专业课打下基础。因此其地位和重要性，不言而喻。那么讲课老师要如何教好《无机化学》这门课程，对于大一新生又应该如何学好这门必须课，本人在多年的无机化学教学课程中，用心揣摩一些前辈的教学策略及教学效果，认真学习其他高校名师的教学课件和教学视频，通过反复教学实践及与学生的频繁交流接触，产生了一些心得体会，撰写本文和各位同仁交流探讨。

1 将化学史教育及“名人效应”适当穿插于无机化学教学中

我国著名的化学家傅鹰先生曾说过“化学给人以知识，化学史则给人以智慧”。化学史是化学学科孕育，形成和发展及其演变规律的历史。在无机化学教学中适当穿插介绍化学史知识的教学方式，不仅能够活跃课堂气氛，引起学生的好奇心，加深学生对所学知识的理解，更能使學生获得科学研究和探索的兴趣。例如，在讲授“稀有气体”一章时，介绍氩气的发现过程又称为“第三位小数”的胜利，让学生感受到科学的严谨与精确。再如，在讲授“原子结构”一章时，可穿插介绍人类对原子结构探索的化学史过程，包括从汤姆逊的西瓜式原子模型→卢瑟福的行星式模型→波尔的旧量子化原子模型→原子结构的现代量子力学模型。

名人因为在某一领域有过人之处，容易引起人们对其崇拜和敬仰。在无机化学课堂教学中适当尝试利用“名人效应”，引入著名化学家的典型事迹，不仅可激发学生的学习热情，还可以提高学生的科学素养。例如，在讲授“化学键理论”时介绍伟大理论化学家鲍林如何勤工俭学来维持学习和生活，及攻克一个又一个科学难关，并提出了著名的杂化轨道理论和共振论，以及许多新的概念，如电负性标度等，这对现代化学的发展有着巨大的意义。并借此机会鼓励学生去阅读鲍林所撰写的《化学键的本质》一书，加深学生对相关化学知识的认知，拓展学生的知识视野。

2 将“结构决定性质”的思想贯穿于无机化学教学始终

元素无机化学课程，一直被认为是讲授的难点，因为在许多学生看来，这部分内容知识点多、琐碎，学起来相当枯燥乏味。如果能够以“结构决定性质，性质反馈结构”的主线贯穿整个无机化学的教学始终，让学生从结构的角度分析探讨物质的稳定性及反应性质，将有助于提高学生的学习兴趣。例如，在讲授“硼族元素”一章时，引导学生从结构角度（即离域π键）分析缺电子分子BX3（X = F、Cl、Br），本身没达到8电子构型，却为何可以稳定存在；进一步从结构角度（氢键协同效应）对比分析同样未达到8电子稳定构型的B（OH）3，并没有类似BX3的离域π键来稳定结构，如何解释其稳定性及一些物理化学性质。在讲授“碳族元素”一章时，引导学生借助所学的杂化轨道理论，分析关于CCl4及SiCl4能否发生水解反应、水解产物及水解反应方程式，从而避免学生硬生生的去记忆一些反应方程式。

3 将无机化学前沿领域的研究适时适量渗透到无机化学教学中

目前我校学生所使用的无机化学教材为华东理工大学出版的《工科无机化学》，该教材里面明显缺少一些化学科研前沿研究领域的介绍。如果能在无机化学教学中适当渗透一些无机化学的前沿研究领域，这能让学生对化学的一些前沿研究领域有更为直接和感性的认识，引发学生的好奇心和求知欲，变被动接受为主动学习，从而对无机化学产生更浓厚的兴趣，提高教学效果。例如，在讲授“分子结构”一章时，介绍过去科学家都只能间接推断或猜测分子的结构，而最近在该领域中，美国科学家在顶级刊物Science杂志上发表文章，称首次借用非接触式原子力显微镜，以原子级的分辨率清楚看到分子中各个原子之间的原子键的图像（图像中分子的原子键看起来与化学课本中的棒状图几乎一摸一样），让化学键首次肉眼可见。再如，在“晶体结构”一章时，当讲解到原子晶体金刚石结构时，可以适当向学生介绍被评价为“稻草变黄金”的研究（即中国科技大学钱逸泰等人利用CCl4和金属Na反应获得人造金刚石），当学生明白里面所涉及到的反应仅仅是简单的无机反应（CCl4+4Na=4NaCl+C金刚石），将更加激发他们的对《无机化学》课程的学习积极性和学以致用的想法。

4 将3D化学图形软件应用于无机化学教学中

当前3D化学软件，如Gaussian、DS ViewPro、Chemoffice等软件具有强大的计算和图形演示功能，将其运用到无机化学课程的教学中，使得教学活动变得生动有趣，能够达到使浅尝者不觉深、深思者不嫌浅的教学效果。例如，在讲授“分子轨道理论”时，学生往往不知道为什么第二周期的N2和O2外层分子轨道排布方式不一样，B2和O2为什么一样显顺磁性，通常只能生记硬背。而借助Gaussian软件及附属Gaussview可用来演示分子轨道实际填充情况，就使学生易于理解分子轨道理论。Gaussian软件还可以计算电离能和电子亲合能等，通过比较同一周期或族的变化趋势，帮助我们学习元素周期律。再如，当讲到“氧族元素”中H2O2的结构和性质时，可以借助Chemoffice软件来分析查询H2O2的二面角及能量大小等参数，这样将有助学生更加深入学习到H2O2的结构与性质关系。

【参考文献】

[1]苏小云，臧祥生.工科无机化学[M].3版.华东理工大学出版社，2004.

[2]吴蕾.工科无机化学课程的教学探索和体会[J].科技视界，2015（2）：63-64.

[3]龚孟濂，乔正平.基础无机化学教学的思考与实践[J].大学化学，2011（26）：20.

[责任编辑：田吉捷]