物理化学精选(九篇)

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第1篇：物理化学范文

关键词：物理化学；贴近专业；细化教学

中图分类号：G642.4 文献标志码：A ？摇文章编号：1674-9324（2013）16-0055-02

一、引言

物理化学是用物理的理论及实验方法来研究化学的一般理论问题[1]，它为了建立可以适用于各个化学分支的知识，采用了理想气体、理想液体等在现实中不存在的物质作为研究对象，导致物理化学的内容抽象、不易与现实联系起来的情况。

自2008年开始，作者承担了本校建筑工程学院给水排水专业《物理化学》的教学任务。对于这门课的教学，从教师角度来讲，课时数太少（其中理论教学32课时，实验教学16课时），即使采用篇幅精练的《物理化学简明教程》[2]，平均到每节课应完成的教学内容也不少，从学生角度来看，这门课属于选修课，在专业课程较多、学习时间较紧张的情况下，利用课后时间来加深对物理化学理解的主动性并不高。因此，只有让学生明白学好物理化学，可以准确认识给水排水过程所涉及现象的产生原因、能够提供解决专业问题的实用思路和方法，才会让学生与物理化学产生共鸣，引起他们的兴趣，从而主动地自学，增加这门课的学习时间。

分析学生的专业，可以发现他们的课程体系是围绕着“水”来安排的，在给水排水专业的课程设置中，名称带有“水”的课程共有23门。由于水是与人类生活和生产密切相关的液体，在水中发生的化学反应是最常见的化学变化，这使得“水”是物理化学知识逐渐形成和建立的主要载体之一。所以，“水”完全可以把学生的专业与《物理化学》联系起来，如果恰当运用“水情景”来进行各知识点的教学，可以让学生在较短的学习时间内对《物理化学》形成全面认识，进而掌握其中的基本规律和应用方法。

二、教学实例

《物理化学》中有很多与“水”相关的知识点和对应的习题，如热力学第一定律的应用和相关的计算、热量计的工作介质涉及溶液的内容、利用H2与O2反应生成H2O进行平衡常数的计算、水的相图，电化学中各种现象和计算基本上是发生在水环境中的，溶胶的聚沉和絮凝也是较多地与水联系在一起。

但在教学中，只是指出和强调这些知识点与水有关还不能让学生掌握在给水排水专业上，应用物理化学知识来解决实际问题这一方法。因此，教师需要进行一些教学内容的细化讲解，作者采用图1所示的思路来实施课堂教学，以说明物理化学可以解释日常生活，它的知识及内容已经融入到部分专业课程中，掌握物理化学知识能够对将来从事的科研工作进行指导。

1.物理化学知识对日常生活的揭秘。教学实例一：近年来，我国南方地区经常发生大范围的降雪，路面结冰导致交通受阻，融雪剂被大量使用，作者在课堂上适时进行习题演算，如：在某种情况下需要配制25kg的甘油水溶液（此溶液在-17.8C时才不致结冰），设此溶液为理想液态混合物，试计算最少需用甘油多少公斤？练习这种类型的习题，能够直接让学生感受到理想稀溶液依数性知识的实用性价值。

教学实例二：冰上运动给观众留下了灵活印象，人们大多认为这种灵活性来自于冰刀的锐利，而利用克劳修斯-克拉佩龙（Clausius-Clapeyron）方程对固态冰-液态水之间的相变过程进行定量研究后，发现冰刀的主要功用是通过显著减小运动员对冰的作用面积，从而产生足够大的压强，使得冰刀下方的固态冰因凝固点下降而变成了液态水，这才让运动员能够灵活地滑动，这项运动的奥妙，原来是处于冰刀下的冰至水的相变所致。这些知识会让学生体验到物理化学在日常生活中的效用，有助于消除对《物理化学》是抽象性课程的认识，并对它产生亲近感，乐于通过自学获取更多的物理化学知识。

2.物理化学知识在给水排水专业的应用。教学实例三：给水排水系统要大量使用金属管件，它们的腐蚀与防护是工程建设上必须要注意的问题。电化学腐蚀是导致金属管件损坏的一种因素，而电化学保护是一种有效解决手段。发生腐蚀和产生保护现象，都是由所用材料与环境的电极电势相对高低决定的，这会促进学生更深入地理解电极电势概念，对安排的电极电势测定实验有着更强烈的动手欲望。教学实例四：溶液表面的吸附现象包括正吸附和负吸附，根据这两种类型中的溶质分布特征，引导学生考虑是否可以根据不同污染物在水中的分布特性来开发相应的水处理方法，这项要求会引导学生深究正吸附和负吸附产生的原因，加深对表面能概念的理解和运用。通过这方面的教学，能够引导学生主动地将物理化学内容与专业学习融合起来，在将来的职业发展中，他们有可能成为善于运用理论来解决实际问题的专家。

3.物理化学知识对科学研究的指导。教学实例五：在表面张力教学中，引入其他学科的研究实例。介绍具有不同表面张力的溶剂，如水和无水乙醇用于催化剂制备时，它们对催化剂结构和反应性能会产生明显不同的影响[3]，通过对催化剂样品的透射电镜照片展示，学生可以直观地认识液体表面张力对材料制备的影响，同时起到拓宽学生的知识面的作用。

教学实例六：向学生推荐给水排水的专业学术论文，让他们对物理化学知识在专业科研工作上的应用有具体认识，如邹卫华等[4]在脱除污水中的重金属离子工作中，系统地运用了多项物理化学知识，其使用的确定吸附等温式类型、反应级数的程序、热力学函数的求算方法、活化能的计算等，这些内容在《物理化学》课本中都能找到。这种介绍能够破除学生对科研工作的神秘感，建立起从事专业研究的信心。

展示这些具体的科研实例，有助于学生悟到物理化学并不是运用难度非常高的一门知识，表述简洁的热力学定律和方程能够用于各种类型的研究中。

三、结论

通过采用上述方法来教学，可以让学生逐渐形成物理化学在专业学习和工作上有着广泛应用，并且易于运用的认识，消除他们对物理化学内容过于理论化的感觉。作者仍在继续探索和完善这种细化的教学方法，以更好地激发学生的学习兴趣，鼓励他们将来能在专业上创造性应用物理化学知识，并对物理化学的进一步发展做出贡献。

参考文献：

[1]天津大学物理化学教研室.物理化学（第四版）（上册）[M].北京：高等教育出版社，2001：1.

第2篇：物理化学范文

关键词：列点对比法 数学证明法 由表及里法 物理化学

引言

物理化学是化工专业必修的专业基础课程，是一门理论性和应用性较强的课程。由于本课程的基本概念和理论抽象，公式推导与计算较难，学生系统掌握该课程的内容比较困难。为了使学生更好地理解和掌握其基本原理及实

际应用，笔者在长期研究这门课程特点的基础上，给出了三种学习该课程的方法。

一、列点对比法

列点对比法是针对该课程中基本概念繁杂而提出的。先将概念横向分解成各个小的知识点，以表格或者点状的形式，分成定义、公式、意义、应用条件等一一列举出来，然后将相似的概念放在一起，纵向加以对比，这样可以使知识明了、思路清晰。在此以三大常用判据为例［1］，阐述这种学习方法。

（一）熵判据

1. 数学表达式：

2. 理解

（1）在绝热的条件下，系统发生不可逆过程时，其熵值是增大的；系统发生可逆过程时，其熵值是不变的；不可能发生熵值是减小的过程，此规律也称为熵增［1］原理。如果系统的过程不是在绝热的条件下进行的，那么在计算和理解时应该把系统和环境加在一起看成一个整体，应用熵增原理，即系统的熵值加上环境熵值也符合以上的叙述：

（2）熵增原理是判断隔离系统内部发生一过程时该过程是否可逆的依据，其数学表达式叫做克劳修斯不等式，又叫做熵判据。

（二）亥姆赫兹函数判据

1. 数学表达式

ΔA≤0＜自发=平衡

2. 理解

（1）条件：恒温恒容，非体积功为零，封闭系统。

（2） 结论：系统ΔA＜0的过程为自发过程，系统ΔA=0的过程为平衡过程，不可能发生A增大的过程。

(4) 其它：A是状态函数，单位为J，其绝对值不知，为广度量。

(三) 吉布斯函数判据

1. 数学表达式

ΔG≤0＜自发=平衡

2. 理解

（1） 条件：恒温恒压，非体积功为零，封闭系统。

（2） 结论：系统ΔG＜0的过程为自发过程，系统ΔG=0的过程为平衡过程，不可能发生G增大的过程。

（4） 其它：G是状态函数，单位为J，其绝对值不知，为广度量。

二、数学证明法

数学证明法是针对该课程中的一些定律与公式具有相关性而提出的，主要是从纯数学的角度，结合物理化学的一些基本公式，推导各个定律与公式的相关性，如三大定律、三大常用判据等，甚至一些概念也可以通过这个方法得到相互关系与推导。此处以三大判据的一致性为例，给予证明［2］，阐明数学证明法。

（一）熵判据与亥姆赫兹函数判据的一致性

三、由表及里记忆法

学习物理化学除了需要理解各个知识点以外，还需要很多记忆的知识。然而这些知识复杂、繁多，这就要求有很好的记忆方法。由表及里法就是一种较好的方法。这种方法主要是先抛开物理化学中概念的物理意义，纯粹从数学与字母的角度找规律进行记忆，然后赋予其物理意义，这样能达到意想不到的效果，如热力学十九个公式、相图等知识的记忆。此处以四个基本热力学微分式为例［3］，阐述由表及里记忆法。

四个基本热力学微分式是dG=-SdT+VdP ，dA=-SdT-PdV， dH=TdS +VdP ，dU=TdS-PdV。

观察这些方程式不难发现，它们中的每一项都有相同的能量量纲，即都是焦耳。其次，S和T总是在一起，V和P总是在一起(相乘)，没有例外关系。dG、dA、 dH、dU能作为过程方向的判据是一个常识，其判据条件一般情况下分别为等温等压、等温等容、等熵等压、等熵等容。通常有G=G(T，P)， A=A(T，V) ，H=H(S，P)， U=U(S，V)。

将这些判据条件dT、dP、dS、dV代入以上四个基本热力学微分式，则dG、dA、dH、dU全部为零，联系以上的关系，不难写出四个基本关系式:

符号如何确定呢?记住V、T两个变量的微分或者偏分前面的符号加负号，其他为正。

这样上式就成了dG=-SdT+VdP。其他的三个基本关系式以及热力学中十九个关系都可以用这种方法进行记忆。对于相图的记忆也可以如此，先记住各个相区的字母，然后在单个记忆字母的含义，结合起来就更很好记忆了。

参考文献:

[1] 天津大学物理化学教研室.物理化学（第四版，上册）[M].北京:高等教育出版社，2001.

[2] 马松艳，赵东江.热力学过程性质及方向和限度判据的研究(Ⅱ)――热力学判据的一致性及特点[J] .绥化学院学报，2006，26（3）:52-53.

[3] 吴新明，焦雅文.物理化学中十九个基本热力学函数关系式的记忆方法[J].培训与研究，湖北教育学院学报，2001，18(5):29-30.

第3篇：物理化学范文

【关键词】药学专业；物理化学；教学改革

物理化学课程是我校中药学、药物制剂和药学等相关专业的一门基础化学课程，它是针对药学相关专业二年级的学生开设的，与后续药剂学、药物动力学以及药物化学课程关系密切，在基础课程和专业课程之间起着重要的桥梁和纽带作用。物理化学是从物质的物理现象和化学现象的联系入手，利用物理仪器和实验手段来探求化学变化基本原理和规律的一门科学。物理化学具有理论性强、内容抽象、逻辑性较强、公式繁多等特点，其教学内容不仅涉及无机化学、有机化学和分析化学的知识，而且还要用到物理学和高等数学的知识。我校药学专业的学生，数理基础相对薄弱，抽象思维和逻辑思维较差。因此，学生在学习物理化学时感到非常吃力，畏难情绪严重，难以学以致用，缺乏学习的兴趣和热情。针对以上这些问题，我们结合药学专业特色，从教学内容，教学方法和教学手段等方面进行物理化学教学改革，以激发学生的学习热情，提高物理化学课程的教学质量。

1.结合药学专业特色，精简教学内容

在实际的教学过程中，结合药学专业特色，精简教学内容。适当减少热力学部分的授课学时，增加相平衡、动力学及表面现象等与药学密切相关的授课学时[1]。热力学部分的重点在于学生对热力学研究方法的理解和掌握，而不是热力学函数之间的关系，省去复杂的公式推导，让学生清楚公式的使用条件和应用范围即可。相平衡部分重点介绍吉布斯相律、单组分和二组分体系的相图，要求学生掌握相、组分数和自由度等基本概念，学会分析单组分体系和二组分体系的相图及应用，特别是蒸馏和精馏的原理以及萃取的基本原则。化学动力学部分主要讲授浓度对反应速率的影响，阿累尼乌斯公式及其应用，催化作用等，对反应速率理论可以不做介绍，作为课外阅读要求学生自学。表面现象是药学专业物理化学教学的重点和难点部分，与后续药学专业课关系最为密切。重点介绍比表面、表面吉布斯自由能、铺展、润湿与吸附等知识，难点是高分散度对物理性质的影响，拉普拉斯方程和开尔文公式的推导及应用。胶体化学部分，重点介绍胶体的动力学、光学和电学性质以及大分子溶液的基本性质、溶解规律及其应用。

2.优化教学方法

在物理化学教学过程中，要彻底摒弃传统的满堂灌、填鸭式的教学方法，积极倡导问题式、探究式和启发式的教学方法。尤其是在互联网+教育的理念下，我们更应该与时俱进，优化教学方法，使教学活动能够在互联网上进行，老师在互联网上教，学生在互联网上学，师生可以互动，学生之间也可以相互讨论和交流。这就需要教师不断提升自身的业务水平，提高教育信息技术，做好教学网站和教学视频的建设，改进教学模式，转变学生的学习模式，增强学生学习的主动性，改变现在学生被动学习的状态，从要我学变成我要学，真正成为学习的主人。

3.丰富教学手段

目前我们大多采用多媒体课件和板书相结合的教学手段，两者可以相互补充，大大增加课堂信息量，提高课堂教学效果[2]。目前多媒体课件作为辅助教学手段，可以节省板书的时间，增加授课内容，但是形式比较单一，基本上以文字和图片为主，很少出现音频和视频等媒体，教学手段仍需要丰富。在互联网+的时代背景下，我们可以借助互联网的优势，搜集各大网站的音频和视频等教学资料，制作教学网页和教学视频，利用各种在线教学资源来丰富教学手段。当下非常流行的“翻转课堂”、微课、慕课等新兴的教学手段势必应用到物理化学课程的教学过程中，使我们的教学手段更加多元化和国际化。

4.改革考核评价制度

原有的成绩考核分为实验成绩和理论成绩两部分，其中实验成绩占30%，理论成绩占70%。改革后的考核评价制度，加强对学生课堂出勤和课堂表现的考核，促进学生主动学习，积极思考，增强课堂的互动效果。另外加强互联网在线学习的考核，不仅可以调动学生日常学习的积极性，还可以培养学生的自学能力和独立思考的能力；最后加强平时作业质量考核，特别是要求学生查阅科技文献的相关作业，培养学生基本的科学素养，训练学生运用学科语言的能力。在新的考核制度中学生总成绩包括课堂表现成绩、平时作业成绩、实验成绩和理论考试成绩，其中课堂表现成绩占20%、平时作业成绩占20%，实验成绩占20%，理论考试成绩占40%。通过以上几个方面的教学改革证明，学生对物理化学学习的积极性得到了很大的提高，能够主动参与课堂讨论，敢于提出问题，解决问题。学生对待物理化学课程的态度有了明显的改观，觉得物理化学对今后的学习和工作是有帮助的，改变了以往被动学习的状态。当然，物理化学教学改革任重而道远，我们将根据学生的实际反映和需求，及时作出调整。在国家互联网+的时代背景下，进一步加深对物理化学课程教学的改革和探索，改变学生的学习模式，提高学生的学习兴趣，使学生在轻松愉快的环境中掌握专业知识，从而提高物理化学课程的教学质量。

参考文献：

[1]刘靖丽,张拴.药学专业物理化学课程教学设计的探讨[J].广东化工,2015,42(19):191.

第4篇：物理化学范文

传统的实验评价体系，虽然强调了平时实验表现的重要性，但由于实际实验教学中，教师担当了保姆的角色，常忙于帮助学生解决实验中的小问题，无法真正仔细观察学生实验表现。同时对于每个具体实验没有细化的考核指标，因此对学生学习效果的评价主要根据实验报告及实验笔试成绩。

2物理化学实验教学中存在的问题

物理化学实验作为是一门实践性课程，在实际教学中常出现与实践课程不符的情况。首先，由于教学内容主要为基础性验证实验，所以存在照方抓药、照葫芦画瓢的问题：实验在教师精心安排下进行，即实验内容有指定的教材，实验仪器设备经过调试，实验试剂及药品提前配好。上课时，先由指导老师详细讲解实验原理、步骤以及仪器的使用注意事项，才由学生在指定的时间内完成实验。其次，在整个实验过程中，实验教师充当保姆的角色，学生往往疏于思考，为实验而实验，甚至出现由于仪器插头没插上，仪器无法运行，学生找不出原因，这样让人啼笑皆非的事情。最后，由于仪器有限，学生通常被分成小组，分组进行实验，由此出现部分学生不参与实验，只是进行实验记录等简单工作，因而出现不会操作实验仪器设备，更无法提高实验技能。

3结合实际在民族地区师范院校进行

物理化学实验教学改革针对上述问题，有必要进行物理化学实验改革，提高学生的学习效果，真正提高学生综合素质，培养创新精神及实践能力。为了提高物理化学实验教学效果，实验改革可以从以下几个方面入手。

3.1充实教学内容

在基础性验证实验基础上增加开放式物理化学实验。开放式物理化学实验带有综合性和设计型实验的特点，以学生自学、自主活动为主，教师只提供必要的帮助和指导。作为少数民族地区的师范类高校，由于学生知识储备、动手能力都不能和其他地方师范类院校相比，加之现有实验仪器又和综合性大学存在差异。本着创新即为充分发挥学生主动性、调动学生实验热情、培养和发展创造能力，在实验内容上应更多关注能对未来教学工作提供教学信息的实验内容，如：日常生活中的化学，包括洗衣粉表面活性的测定、牛奶中蛋白质含量的测定、柴油燃烧值的测定，环境保护相关的话题如含酒精汽油的燃烧性能、蔬菜中重金属含量的测定等。这些实验内容虽不具有研究的创新性，但对学生却是更具吸引力。

3.2采取灵活自主的实验设计

对于开放性实验部分取消具体实验安排，由学生自行查阅资料，设计实验方案，提出所需仪器、药品。为了培养学生的创新能力，将易做实验做出新意，可附加要求：如牛奶中蛋白质含量的测定，要求学生利用现有的不同仪器提出至少两种实验方案；在固体燃烧值的测定基础上要求学生测定液体燃烧值，如添加二茂铁对柴油燃烧值的影响。实验过程完全由学生自行完成，过程中遇到的问题，老师只是帮助分析原因，把问题的最终解决权交给学生，让学生在解决问题中体会到实验的乐趣。总之，整个实验过程中强调学生的主体作用，大到设计实验方案、测试数据、分析实验结果，小到查阅资料、组装实验仪器、配制实验溶液均由学生自行完成。在实验过程中提高学生独立思考、自主安排、自由发挥的能力，激发学生的求知欲，培养了学生的创造性思维和创新精神。

3.3健全科学、合理的评价体系

改变传统评价体系，实验指导教师摆脱保姆角色，成为评判者。在实验过程中，观察学生实验情况，并细化每个实验的得分点，提高课堂表现及开放实验的得分百分比，使实验成绩与学生的实际表现紧密联系，调动学生参与实践的积极性。

4民族地区师范院校物理化学实验教学改革实施的思考

通过物理化学实验教学改革可以加强学生的独立性，培养自信心，锻炼意志力。但由于民族地区学生自身的特点，在实验教学改革时需要注意以下几点：（1）根据学生总体素质的实际情况，注意学生在实验过程中创造能力的发挥，而不应过多强调实验内容是否具有最新的科学研究价值。因为实验教学改革的主体是民族地区师范类学生，生源大多来自欠发达地区，总体素质无法与发达地区相比，所以应注重于创新理念的传达，过多强调科研价值势必打击学生实验热情，更难激发其创新信心。（2）开放性实验的时间安排上，应放在基础实验结束后，时间安排上应更宽松，让学生可以充分拓展自己的潜能。开放性实验个数上不应过多，应该少而精。（3）在实验改革中要强调实验过程的团队精神，使学生在实践环节培养团队意识，为学生日后的学习、生活打下良好的基础。

5结语

第5篇：物理化学范文

【关键词】物理化学；通俗讲解法；注重过程教学；考评体系

0前言

物理化学是我校材料科学工程、环境工程和给排水工程等专业的一门专业基础课，该课程主要运用物理的原理、方法及技术，结合高等数学的知识来研究化学体系的性质和基本规律[1]。而物理化学课程内容抽象且逻辑性很强，公式繁多，且大多公式都有使用条件，以往的“一言堂”和“填鸭式”的授课模式，很容易使学生产生厌学情绪，教学效果受影响[2，3]。因此，在有限的课堂教学时间里，激发学生学习物理化学的积极性，着眼其原理和来源分析推演，联系实际生活案例加以深入以此提高学生的综合素质，让物理化学课程变得轻松易懂易学成为教师值得思考的课题。本文将从以下三方面进行探索以期切实提高物理化学课堂教学质量。

1课堂教学中多用“通俗讲解法”

为了打破物理化学枯燥、沉闷的传统教学方法，在教学内容的设计上，应该避免死板照搬知识点，要找出与知识点“接地气”的讲解方法让学生更易懂易学，即“通俗讲解法”。例如，在界面张力章节中，固体表面吸附气体时，朗缪尔吸附等温方程的推导复杂难懂，但如果把学生进教室坐座位的过程比作气体被吸附到固体表面就简单了，每位学生好比每个被吸附的气体分子，座位好比固体表面。如果学生坐满座位则覆盖率等于1，否则小于1。固体表面吸附气体的速率受哪些因素的影响呢？在覆盖率理解的基础上，学生会去思考，教室的空位越多，坐下的速率肯定更快，那这个空位怎么计算呢？空位率乘以空位数。如果教室外有一只猛虎追赶学生，是不是大家会努力挤进教室呢？而这只吃人的“老虎”就好比一种推动力，对于气体分子来说就是压力，固体表面吸附气体时，压力越大，吸附肯定就越快，这样学生就能很容易理解影响气体在固体表面吸附的因素，即空位率和压力。学生再看吸附速率的公式就变得更容易了。这种通俗的讲解办法可以把理论性很强的知识化作简单易懂的生活常识，调动学生积极思考，真正让学习变复杂为简单。

2重过程的教学模式激发学生兴趣

2.1结合《普通化学》、《无机化学》、《高等数学》和《大学物理》等基础课程，实现轻松学《物理化学》

《物理化学》课程一般安排在大二下学期开课，教学中多从学生学过的知识点引入，可以收到事半功倍的效果。例如，热力学部分的术语在《普通化学》[5]和《无机化学》[6]中已经介绍过，《物理化学》课堂上只需简单提及，学生就能回忆起来，再结合《高等数学》中微积分的知识，就能帮助学生轻松掌握功、能量守恒定律等重点内容。而在化学平衡常数的表达式相关内容讲解时，也可以先引入《普通化学》和《无机化学》中标准平衡常数的表达式写法特点，再稍加推演就可以让学生掌握平衡常数的其他表达式[7]。

2.2结合应用实例教学，提高学生学习兴趣

许娟等[8]认为举一些“闪光点”的实例将物理化学基本原理与实例相结合可以帮助其理解并且培养学生的物理化学视角。刘建等[9]认为教师讲课备课，应该以“应用”为主旨合理取舍教材内容。因此，在物理化学教学中引入实例教学非常重要，如将实际生产中的合成氨反应与热力学和动力学知识贯穿，粉尘爆炸与表面能相联系，自然界水结冰，冰雪融化等与化学势相关联，汽车表面镀膜与胶体化学关联等等。

2.3结合物理化学实验讲解和推演理论知识，让抽象的理论变得简单、适用

如借助凝固点测定实验讲解稀溶液的依数性之凝固点降低。单纯理论上的分析和推导很乏味，若结合表1设计凝固点降低实验，学生自己动手测凝固点并分析所得数据，就不难发现当在环己烷中加入萘后凝固点有所降低，进一步还可以设计实验添加相同物质的量的尿素，结果如何呢？让学生通过实验找答案。在此基础上，可以再向学生提问，如果是未知试剂A需要测定相对摩尔质量可否利用稀溶液的依数性？学生则可以按照表2设计凝固点降低实验，再结合理论推导将可以完成。让学生带着问题去设计实验，分析、推导和应用同时进行，提高学生动手能力，逻辑分析能力，以及创新能力。

3选择合理的考评体系以激发学生学习热情

《物理化学》课程学习难度较大，内容深且枯燥，要让学生在课堂内外的学习热情有增不减，平时成绩可提高到40%甚至更大的比例，再扩大其考评范围。除了通常的考勤、课后作业和课堂回答问题外，可以把学生讨论交流作为平时成绩。在物理化学课堂教学中，引入学生讨论交流模块[3,10]对学生独立思考和团队合作能力，表达和沟通能力、分析问题和解决问题的能力等的培养都大有裨益，受此启发，笔者在2015级材料专业学生物理化学课堂上采用了专题汇报和讨论模块。由于这门课学时有限，不可能多次应用Think－Pair－Share（思考—讨论—交流）模式[10]和Sandwich教学法[3]，所以我们将班级49人均分为7组，每组固定专题负责人。教师给出几个《物理化学》相关的专题，请各组自选，选定后，请同学们利用课余时间查资料，制作PPT，在学期末进行专题汇报和讨论。每组给予8到10分钟进行汇报，每组抽出一人来当评委，再邀请其他班级同学或者老师作为评委，并进行现场打分和排名，结果按比例记入平时成绩。我们通过问卷调查回访学生的反应，学生一致认为，该专题讨论的课堂模式拓展了知识面，展现了大学生风采，增强了师生之间的互动交流，调动了大家的积极性，活跃了学习氛围，值得推广。另外，笔者设想将《物理化学》的考试分段进行，譬如每三章出一份试卷，考试成绩按比例记入期末总成绩中，以此督促学生及时复习和总结。

4结语

《物理化学》课程虽然内容繁多且需要的储备知识较多，但该课程在本科学生的思维训练和素质拓展，以及专业课程和实验能力上都有很大的作用，因此，探索更多更好的教学方法和合理的考评体系来提高教学质量是我们教师持之以恒追求的话题。

参考文献

［1］杨丽霞，冯彩婷.增强教师责任感创新课堂教学———物理化学教学方法的改革与实践[J].周口师范学院学报，2015，32(2):87-89.

［2］江欣，杨立滨，吕玉光．物理化学双语课程教学体会[J]．广东化工，2015，42(6)：172-179.

［3］段煜，王晓岚.Sandwich教学法在药学专业物理化学教学中的应用(I)—表面张力教学实例[J].化学教育，2014，42(l6)：47-52.

［4］余传波,邓建梅,邹敏.物理化学“启发式教+探究式学”教育模式的构建与启示[J].化学教育，2014，(l6):16-19.

［5］同济大学普通化学及无机化学教研室.普通化学[M].北京：高等教育出版社，2004:1-5.

［6］大连理工大学无机化学教研室.无机化学[M].北京：高等教育出版社，2006:22-27.

［7］天津大学物理化学教研室.物理化学[M].北京：高等教育出版社，2010：164.

［8］许娟，杨亚提.高等农林院校物理化学与专业结合的教学模式与实践[J]．教育教学论坛，2015,(17):133-134.

［9］刘建,赵龙涛,张倩.浅谈应用型本科物理化学教学[J]．化学教育，2014,(24):20-22.

第6篇：物理化学范文

我国古代教育家、思想家孔子在几千年前就有“因材施教”的教育思想，并一直在教学实践中身体力行。西方教育家也提出了“教育应具有针对性”的理论。上述这些思想都是分层次教育的理论基础。所谓高等教育阶段的分层次教育，有两方面的含义：①同一门课，不同的专业使用不同的教材；②同一门课，同一专业的不同学生，可选择不同的授课层次和授课内容[1]。分层次实验教学改革的关键，是要打破所有学生同一培养模式的僵局，利用鲜活的、为不同学生量身打造的不同的教学内容，调动起每个学生参与实验的积极性。在新的实验教学环境下，学生自我追求的目标越来越高，所选择的实验课层次逐渐提高；学生创新能力、动手能力、实际应用能力也随之不断提高[2]。

二、物理化学实验分层次教学模式的实施

广西大学化学化工学院物理化学课程组承担着全校理、工、生、农等专业物理化学课程的理论教学和实验指导工作，根据专业教学大纲的不同，化学和应用化学这两门理科专业的物理化学实验独立设课，计108学时；而工、生、农专业的物理化学实验与基础理论课相结合，实验部分计33学时。课程组根据教学班级编制实验班并开展工作：实验教学分层次培养，分为基础层次、提高性层次和科研性层次三类，它是在提高实验课教学效率的同时，把大纲要求的教学与开放性实验教学结合起来，在规定的实验时间内，既完成教学大纲要求，又能使能力强、兴趣浓的学生在创新精神、动手能力方面得到进一步加强[3]。从表1中可以看出，实验教学改革不仅注重纵向分层次，使实验教学循序渐进，在夯实基础的同时构筑高地；也注重了横向的分层次，将实验等级不断提高，依据学生的专业及他们的意愿和能力，选择不同层次的实验，给予学生更大的积极性和创造性的发展空间。

（一）基础层次

基础层次主要包括工、生、农等相关专业的学生，占开展物理化学实验学生的80%以上，该层次强调实验与理论教学统筹协调，旨在让学生更深入地理解和掌握物理化学的一些基本原理、基础技术与实验方法。目前开设实验8个，涵盖了化学热力学、相平衡、化学动力学、电化学和表面化学的内容。其中电化学部分开设实验1个：波根多夫对消法测定原电池电动势。该实验为验证性实验，可使学生对铜、锌等电极有初步的感性认识，学习电极制备与处理的基本技能以及电化学测量体系的组建、电解池与电解质溶液的选择等基本操作；通过原电池电动势的测定实验，训练基本物理量电势的测定以及电位差计的测量原理和正确使用方法。在教学上，由教师严格把关，把实验要求、原理、步骤等较完整地提供给学生，使学生通过实验，达到感性认识的训练目的。

（二）提高层次

提高层次实验开放的对象为本学院化学和应用化学这两门理科专业的学生，每年向约80名学生开放。旨在使学生在教师的启发和指导下，通过认真思考和研究完成实验，达到更高层次上对电化学的全面掌握，除了基础层次的实验内容，引入一些实验技能要求较高，知识点覆盖更广泛的实验，同时开设设计性实验。该层次开放必修实验13个，此外还有3～5个设计性实验。目前的电化学设计性实验《金属-空气电极的制备及性能检测》是物理化学教学改革过程中将原有实验《铅蓄电池及其充放电曲线的测定》改进后开设的，克服了原有使用成品密封铅蓄电池，学生无法观察电池的正负极、电解液和隔膜等结构，只能简单操作测试仪器，实验内容单一的缺点。并且金属-空气电池是目前化学电源的研究热点之一，改进后的实验内容不仅涵盖了原实验内容的设计要点，更是结合了实验设备等硬件设施建设情况，贴近社会需求和科学技术发展水平。在教学上，结合理科专业的培养目标，要求提高层次的学生能在预习过程中就能够结合所学的物理化学知识基本掌握实验内容。实验过程中是由学生进行实验目的、原理和实验步骤的讲解，实验指导教师做补充并指出实验要点和注意事项，同时引入讨论课或小论文等环节。提高层次学生的教学目标是：掌握实验原理，实验操作规范，实验报告正确，实验讨论合理。上述措施旨在端正理科专业学生的科研态度和提高学以致用的能力，为将来的科研实践工作打基础。

（三）科研层次

科研层次的教学是结合我校“大学生实验技能和科技创新能力训练基金项目”进行的，该项目于2012年7月开始启动，旨在鼓励和支持本科生早进课题、早进实验室、早进团队，在导师指导下强化实验技能，参与科学研究或工程设计，增强本科生创新、实践、创业、就业等四种能力，提高人才培养质量。因此，参与项目的本科生需要开展的是某一科研课题的研究，以有关物理化学实验技能为基础，充分利用物理化学基础实验室的现有条件，在教师的指导下开展科研活动。项目开展两年多来，第一批项目已经结题，学生均反映基础层次和提高层次学到的一些实验技能，如电池测试、粘度测定，比表面测定等测试技术都能用在科研实践中，相关理论知识也得到了进一步巩固。

三、分层次实验教学模式对实验室建设的作用

实现分层次实验教学后，实验室的建设也可以分层次进行。2014年，课程组出版了新的《物理化学实验》教材，使大学物理化学实验适应新的发展形势：针对更新后的设备，对基础层次的实验内容进行了调整，如《乙酸乙酯皂化反应速率常数的测定》。同时，结合本次课程组教师的科研成果增加了一些提高层次的综合性、设计性实验，如《药物有效期的测定》、《TiO2纳米材料的制备与表征》等。对科研层次主要是引进先进的精密仪器，提高测定准确率，目前物理化学基础实验室已更换了比表面测试仪，不仅能在实验教学中起作用，更能为学生开展科研项目提供分析测试平台，利用测试数据发表的科研成果也能够激励教师和学生及时地改进实验方法，不断更新实验题目，充分锻炼教师和学生的实践能力和创新精神，促进实验室的建设。

四、结束语

第7篇：物理化学范文

【关键词】物化实验；教学方法；改革

物化实验是化学专业学生必修的一门独立的基础实验课程，它对于掌握物理化学的研究方法，加深对物理化学基本理论和概念的理解，增强解决实际问题的能力，无疑是十分重要的。因此，不断充实和更新物理化学实验课的教学方法研究，提高实验课的教学质量，对培养合格的化学专业学生有重要的意义。本文简要介绍我们在物理化学实验课中进行教学改革的情况，并提出自己的一点见解。

一、基本设想

物理化学实验教学的基本过程，一般都是在确定实验内容后，通过学生对实验的预习和准备，教师的讲解，实验操作和写实验报告等步骤进行。这样的过程对学生学会物理化学实验的基本技术，掌握实验数据的处理方法上起着良好作用。但也存在以下不足：

学生实验的内容完全限制在实验讲义所指定的范围内，教师安排几个实验，学生就按照讲义做几个实验，教学方法基本上是验证式的，对于启发学生特别是大学高年级学生独立思考问题，培养分析问题、解决问题的能力是不够的。教师往往管得过多，学生被动应付，学生的学习积极性不能得到充分发挥。教学形式比较单调刻板，学生在学习了一些必要的基础实验方法后，没有进一步进行实践的机会。

教学活动应该是生动、活跃、富有创造性的过程，因此必须同时发挥师生双方的主动性和积极性。特别是在科学技术飞跃发展的今天，学校的教学过程不仅要传授知识，更重要的是重视学生智力的开发，即重视学生创造能力的培养。

二、具体做法

将物化实验教学分为两个阶段：

第一阶段：进行14个基本实验。内容包括物理化学的各个基本方面以及主要的物理化学实验基本操作。通过这部分的教学，使学生学习物理化学实验的常用方法，掌握必要的基本技能技巧，同时有意识地引导学生注意物理化学实验的设计思想，要求做一个实验，学习一个方法就能举一反三、解决一种类型的实验问题。

第二阶段：选出10个题目作为学生的独立实验。这些实验主要有三种类型：

（1）应用已经学到的实验知识，解决进一步的问题。

（2）在原有实验的基础上，进一步应用一些新的仪器设备，解决有关问题。如：应用2042型自动平衡记录仪记录步冷曲线，测绘Bi―Cd相图；应用CDR―1型差动热分析仪测定KNO-3和BaCl2・ 2H2O的差热谱等。

（3）补充前一阶段实验中实验技术训练方面的不足。如：考虑到在前一阶段实验中电标定法测定量热计的热容以及量气法都未让学生应用到，所以这时就分别安排熔解热的测定和H2O2分解反应速度常数的测定实验来予以补上。

第二阶段独立实验进行时，仍将全年级学生按每二人一组编排，每组选做所列题目中的一个实验，确定题目后在一周内查阅资料，预习准备，教师对这些实验只作答疑讨论，不再详细讲解。然后用10-12学时进行实验，要求学生独立完成，但允许学生实验失败重做。实验完毕后，分别按规定作出实验报告，并要求将测得的数据与文献值进行对照比较，做出误差分析和实验讨论。最后每个小组进行一次交流，采用实验展览的形式，每个实验选派一名代表，边演示边讲解，报告实验结果和实验过程中的体会，并进行讨论和质疑。这样，使每个学生除了自己做的实验外，对整个独立实验的内容都有一个比较全面的了解。

三、几点体会

（1）物理化学实验教学分成基本实验和独立实验二部分来进行，受到学生的普遍欢迎。由于在教学的第一阶段比较强调实验的基本技能和设想思想，学生学习目的性比较明确，针对性强，基础知识掌握得比较牢固。第二阶段强调学生独立解决问题，学生的积极性得到较好发挥，同时也能使学生获得进行科学研究的初步训练。通过这种教学安排，学生的实验技能技巧，数据处理能力等多方面都提高得比较快。

（2）从学生独立实验的结果看，大部分学生的实验结果在误差范围内，个别学生虽然有较大的误差，但也能从实验操作过程中，仪器设备的使用方面着手分析误差产生的原因。另外，不少学生在实验过程中能自觉查找资料，摸索合适的实验条件，总结实验的关键。

（3）高年级学生的实验课，应放手让学生自己研究和解决问题。从这次教学改革尝试看，独立实验可以多安排几个，难度也可以再适当增大。在实验时间的安排上，可以灵活一些，最好逐步做到实验室开放，让学生有更多的时间在实验室里进行实验。

第8篇：物理化学范文

关键词：实验教学；物理化学；留白策略

化学是一门实验性学科，实验教学是培养学生动手能力、科学素养的重要环节［1］。物理化学实验除了巩固理论知识外，着重培养学生创新思维、数据处理、分析问题和解决问题的能力［2，3］。在实验教学中采用留白教学法，可以促使学生以探索的心对待实验，从实验中发现、分析、归纳和总结，实现在“做中学”。

1物理化学实验当前遇到的问题

1.1照方抓药

物理化学实验教学中，常常存在理论和实验脱节的现象。或者是由于物理化学实验装置台套购置原因，采用学生分组循环实验；或者是由于实验项目在课程中分布不均衡，造成与理论教学不同步。学生对原理不了解，实验中就会按照讲义照方抓药，潦草完成。

1.2猜测结果

当前物理化学实验内容多为验证性实验，实验有确定的结果。教学中学生按照操作流程完成，并采用各种方法猜测“正确”答案，使自己的测定数据“看起来正确”。这样的实验教学仅仅训练了学生的实验操作技能，背离了实验的初衷，学生的观察能力和发现问题的能力都得不到训练。

1.3工具落后

物理化学实验中涉及数据的处理和数学模型的建立，传统的计算器不能满足现代数据统计和处理的需要，现代的计算机软件丰富多样，这些软件在数据处理方面各有利弊。新编实验教材建议使用计算机软件进行数据处理，由于教材的更新速度落后于软件的更新速度，计算工具落后的情况会持续存在。

2物理化学实验中的留白策略

2.1实验原理留白

实验原理是实验要验证的基本规律，只有自己发现的，才会印象更深刻。在设计实验时，结合学生特点，把学生能力所及的规律，借由实验的设计，让学生自己去发现。以双液系气液平衡相图绘制的实验为例，其中用到沸点仪（如图1所示），实验中液相受热蒸发，冷凝后汇聚在冷凝管下端，其组分为气相组成。但实验中收集的气相组分是开始加热到沸腾过程的气相组分，不是沸点时的气相组分，这样就影响了实验结果的准确性。为此，教师们采用各种方法来改进实验，或者改进实验装置，或者修改实验操作。本着让学生自己发现的目的，微调实验内容，让学生收集两次气相和液相组成。学生发现两次收集的气相和液相组成不相同，进而开始思考为什么不相同？哪一次的实验数据更贴近实际情况？如何改实验装置可以使实验更便捷？双液系沸腾过程特点就可以经由学生实验自己发现。

2.2实验操作留白

实验操作是实验成功的保证，选择的试剂和取用的量都经过反复优化，这反而剥夺了学生思考的过程。因此，我们在一定范围内，鼓励学生尝试，允许学生试错。以萘的环己烷溶液凝固点降低实验为例，萘的加入量有一个建议范围，当学生对超出加入量范围感兴趣时，鼓励其尝试，提醒注意观察实验现象，比对实验结果。同一个实验中，不同学生关注的焦点不同，试错的方法也不同，在后续的实验讨论课，每组将分享自己进行的尝试和发现的规律，全班在此基础上进行改进和总结。

2.3实验结果留白

传统实验多为验证性实验，通常在实验原理讲解的过程中，学生就能猜到实验结果，学生会养成一种去印证而不是去发现的习惯。唯有不设答案才会有多种答案，不论教师知道实验的结果是什么，一定要把发现的权力留给学生。以恒温槽的使用实验为例，传统的实验目的是了解恒温槽和贝克曼温度计的使用方法，测定恒温槽的灵敏度曲线。物理化学实验有培养学生数据处理能力的任务，恒温槽实验考验了学生对数据的敏感程度和忠实于原数据的科学精神。对实验内容进行如下处理：测定两个温度下恒温槽的灵敏度，其中一个温度略高于室温，另一个在此基础上高20°C。学生需要对实验数据周期性，最大最小值进行判断，并对两组数据进行比较。低温组的数据由于温度变化较小，规律性的判断会带来很大干扰，这样的情况在科学实验中经常会遇到，如何面对困难并在困难中寻找方法，是对学生实验心理素养的培养，也是对学生忠实于原数据的科学精神训练。

2.4实验课后讨论留白

实验目标达成，仅仅通过实验过程是不够的，实验课后的讨论可以把学生对实验的理解深化，然后抽象为可供借鉴的方法。恒温槽实验，引导学生体会数据收集、整理、分析、对比的方法，以及如何进行数据挖掘，数据与实验的结合观察；双液系相图实验，可以引导学生关注实验中的现象观察、正误判断、仪器改进、方法修正；旋光法测定蔗糖转化反应速率常数实验，可以引导学生解构实验的设计方法和后续的数学处理方法。讨论课的顺利开展，离不开上述过程留白策略产生的疑问、思考、再实验和总结，由实验中产生的疑问开始，进行针对性的补充实验进行验证，最后总结讨论。讨论课的开展也要留白，针对大家讨论的方法，指出这只是解决这类问题的其中一个方法，可以给学生课后思考留下空间，勾起学生课下拓展学习的兴趣。

2.5数据处理工具留白

物理化学实验要培养学生数据处理的能力。现在计算机普及，软件丰富适用，软件的更新速度之快，让人应接不暇。原则是传授数据处理的方法，不统一数据处理的工具。在教学要求上，明确可接受的作图方法有：坐标纸作图、excel作图、origin作图；在教学方法上，以引导为主，在实验报告提交后，对每一种数据处理方法进行点评，使学生认识到origin软件的优势；在教学安排上，数据处理的难度先易后难，当学生用传统方法处理数据感到繁琐时，就开始根据网络教程自主学习origin作图方法。虽然每一个同学开始使用origin软件的时间点不同，期末大部分同学都能掌握or⁃igin作图方法。这样的留白设计，一方面尊重学生差异，遵循学生自身发展规律，符合启发式教学的原则；另一方面培养了学生的自学能力和自学信心，实现“为不教而教”［4］的教学目的。

2.6教师评价留白

教师评价在实验教学中有导向作用，传统实验的评价多以实验认真程度和实验结果与理论结果的吻合程度作为标准。我们则鼓励学生自主的思考和创新的想法，在教学中对学生的活跃的思维进行呼应，共同分析讨论其想法的可行性。在物理化学实验教学调查问卷中，多位学生表示，对物理化学实验的兴趣始于教师对其突发想法的肯定和鼓励。不以统一结果评价学生，因材施教是实验教学的方向。

3结语

实验教学中运用留白策略，在教学目的实现上，更有利于学生发现规律而不是验证规律；在教学设计方面，更有利于呈现问题而不是消弭问题；在实验操作上，允许学生合理试错并从错误中发现规律；在实验讨论上，提倡分享发现而不是统一答案；在实验期望上，以解决问题替代呈现结果。实验的留白策略回归实验的初衷，让学生在实验中体验发现的乐趣和探索的喜悦，同时提高解决问题的能力，形成严谨的科学精神。不是所有项目都留白，把任务交给学生自己完成，而是根据具体实验特点，有选择地，通过更高阶的设计，把要传递的信息通过实验结果呈现出来。通过留白促进学生思考，再辅以教师有技巧的引导，让学生对模糊的认识明晰化。因此，实验的设计很关键，需要教师谨慎把握，教师需要了解各种情况的实验结果，熟悉可以与实验关联的理论信息点，在实验教学中才能心中有数，引导学生指向目标而又不谈结论。

参考文献：

［1］张树永，张剑荣，陈六平．化学类专业实验教学改革的进展、趋势与重点［J］．大学化学，2016，31（9）：1－6．

［2］许新华，王晓刚，王国平．中美物理化学实验教材内容的比较研究［J］．中国大学教学，2016（6）：81－86．

［3］李馨，王海星，张胜红．科学思维导向的物理化学实验模式［J］．化学教育（中英文），2020，41（14）：37－41．

第9篇：物理化学范文

一、物理化学课程在课程体系中的地位

物理化学在两阶段工科化学(化工类)课程体系中处于枢纽地位。第一阶段由化学原理(基础物理化学)、无机化学、有机化学、分析化学等课程组成。化学原理作为理论教学内容,在对中学化学知识总结提炼上升到理性认识高度的基础上,对后继无机化学、有机化学作为应用教学内容提供理论基础。第二阶段由物理化学加后继专业或专业基础课程、选修课程组成。物理化学作为理论教学内容,既将先前所学无机化学、有机化学等知识从理性上加以认识提高,又为后继课程提供理论基础。[2]在专业教育的范畴内,物理化学是工科,尤其是化工、冶金、轻工等各专业必备的化学理论基础,它衔接基础理论和相关的专业课程,是一门专业基础课程。

二、物理化学课程的教学内容

物理化学提供应用于所有化学以及相关领域的基本概念和原理,严格和详细地阐释化学中普适的核心概念,以数学模型提供定量的预测。因此,物理化学是分析化学、无机化学、有机化学和生物化学课程,以及其他相关前沿课题的概念的理论基础。总体而言,物理化学理论课程可能涉及的教学内容如下:[3]

1.热力学与平衡

标准热力学函数(焓、熵、吉氏函数等)及其应用。熵的微观解释。化学势在化学和相平衡中的应用。非理想系统、标准状态、活度、德拜-休克尔极限公式。吉布斯相律、相平衡、相图。电化学池的热力学。

2.气体分子运动学说

麦克斯韦-玻耳兹曼分布。碰撞频率、隙流速度。能量均分定律、热容。传递过程、扩散系数、黏度。

3.化学动力学

反应速率的微分和积分表达式。弛豫过程。微观可逆性。反应机理与速率方程。稳定态近似。碰撞理论、绝对速率理论、过渡状态理论。同位素效应。分子反应动力学含分子束、反应轨迹和激光。

4.量子力学

薛定谔方程的假定和导出。算符和矩阵元素。势箱中的粒子。简谐振子。刚性转子、角动量。氢原子、类氢离子波函数。自旋、保里原理。近似方法。氦原子。氢分子离子、氢分子、双原子分子。LCAO方法。计算化学。量子化学应用。

5.光谱

光-物质相互作用、偶极选律。线型分子的转动光谱。振动光谱。光谱项。原子和分子的电子光谱。磁共振谱。拉曼光谱、多光子选律。激光。

6.统计热力学

系综。配分函数表示的标准热力学函数。原子、刚性转子、谐振子的配分函数。爱因斯坦晶体、德拜晶体。

7.跨学科的应用

生物物理化学、材料化学、环境化学、药学、大气化学等。物理化学实验课程培养学生用物理化学原理联系定量模型与观察到的化学现象的能力,深化学生对模型定性假设和局限的理解,锻炼他们采用模型定量预测化学现象的基本技能。

学生应能记录正确的测量值,估算原始数据的误差。学生需要理解电子仪器的原理和使用方法,操作现代仪器测量物理性质和化学变化,积累用这些仪器解决实验问题的经验。物理化学实验应含有结合若干实验方法和理论概念的综合实验教学内容。适用于工科化学(化工类)课程体系的物理化学实验教学内容大体如下:

1.热化学实验

计算机联用测定无机盐溶解热。计算机联用测定有机物燃烧热。温度滴定法测定弱酸离解热。差热分析。

2.相平衡化学平衡实验

不同外压下液体沸点的测定。环己烷-乙醇恒压气液平衡相图绘制。液-固平衡相图绘制。凝固点下降法测定物质摩尔质量。沸点升高法测定物质摩尔质量。热重分析。氨基甲酸铵分解平衡常数的测定。

3.表面化学实验

溶液表面张力测定。沉降法测定粒度分布。BET容量法测定固体比表面积。

4.化学动力学实验

量气法测定过氧化氢催化分解反应速率系数。蔗糖转化反应速率系数测定。酯皂化反应动力学。一氧化碳催化氧化反应动力学。甲酸液相氧化反应动力学方程式的建立。可燃气-氧气-氮气三元系爆炸极限的测定。计算机联用研究BZ化学振荡反应。

5.电化学实验

强电解质溶液无限稀释摩尔电导的测定。离子迁移数测定。原电池反应电动势及其温度系数的测定。金属钝化曲线测定。

6.结构化学实验

磁化率测定。分子介电常数和偶极矩的测定。

三、面向专业的物理化学教学内容建设

当然,一个工科类专业的物理化学教学不可能也不必要包含上列的所有内容。因此,各学科专业教学指导委员会根据专业的培养目标和规格,在已经或即将公布的各学科专业的指导性专业规范中,制订了包括物理化学在内的化学课程教学基本内容作为最低要求。如化学工程与工艺专业的规范(研究型)中规定:物理化学可分为两部分,物理化学(I)主要内容为化学热力学和反应动力学等,作为化工主干课的基础,应注意与化工热力学课程和化学反应工程课程的衔接和分界(一些内容可在化工热力学课程和化学反应工程课程中展开,以加强工程背景);物理化学(II)主要内容为溶液理论、统计力学、量子力学等方面的概要以及近展等。各专业的物理化学教学基本内容充分体现了本专业的学科特点,是在保障人才培养质量的前提下,兼顾国内各相关学校的教学条件提出的基本要求。因此,它体现的是该专业人才的知识体系的共性。由于各校的学科背景和教学条件的优势不同,要培养具有特色的专业人才,需要在教学中研究如何在满足各专业的教学基本内容要求的基础上开展物理化学教学。我们认为在教学内容建设中应坚持贯彻下列原则,才能切实发挥物理化学这一门专业基础课程的作用。[4]

1.承前启后,发挥枢纽作用。了解授课对象的先修和后继课程与物理化学的联系,深化化学原理课程中的物理化学理论,介绍其在后继专业课程中的应用,以开阔视野并兼顾系统性和趣味性。

2.少而精和博而通。传统的基础内容要突出重点,讲深讲透,体现学科框架;选择介绍相关前沿的内容以扩大知识面。

3.提倡内容侧重的多样化。针对不同专业时要不拘一格,倡导内容侧重的多样化;即便面对同一专业,内容侧重亦应有宽松的选择余地。

4.体现工科特色,强调应用性和实践性。引入研究型实践项目,使学生加深对理论的理解,提高应用水平。

四、建设物理化学教学内容的措施

华东理工大学物理化学教研室在国家精品课程和国家级教学团队建设过程中,以提高专业人才的教育质量为目标,采取了一系列措施,提高物理化学课程的教学水平和质量,促进相关专业的课程体系建设。

1.根据授课专业的先修、后继课程,研读相关教材,如化学工程与工艺专业的现代基础化学、化工热力学、化工原理、化学反应工程、化工过程分析与合成教材,了解其改革动向和内容变革,并且请有关学科的学术带头人做物理化学在学科领域应用介绍的报告,提出教学内容改革建议。这样做的结果一方面可以避免教学内容上不必要的重复,另一方面可以合理地选择教学内容侧重,实现化学基础课程与专业课程的合理衔接。

2.编写教材和教学参考书,保障教学基本内容的教学质量,介绍物理化学学科发展、在交叉领域的应用;介绍溶液模型、线性自由能关系等半经验方法,以衔接后继课程。近年来编写或修订出版了《物理化学参考》、《物理化学》(第五版)、《物理化学导读》、《物理化学释疑》、《物理化学教学与学习指南》。开展教学研讨,提高教师队伍的学识水平和在教学中贯彻少而精、博而通教学思想的能力。

3.制作相关前沿课题和理论应用实例,如“正、负离子混合表面活性剂双水相系统及其微观结构”、“温室气体CO2的捕集和封存(CCS)技术”、“复杂材料的微相平衡和结构演化的数学模拟”、“离子液体的合成、性质和应用”等教学素材,进行教学资源的储备。

4.由科学研究项目提炼研究型教学实验,如“界面上聚乳酸PLA膜的结构特性研究”、“生物柴油中脂肪酸甲酯的GC-MS测定”、“MCM-41介孔氧化硅材料的合成和表征”等;形成各类研究性课题,如“生物柴油的制备及性能检测”、“Gem-ini表面活性剂连接基团对合成硅基介孔材料结构的影响”等。