《物理化學(xué)》整體知識(shí)架構(gòu)

張文斌+魏麗丹+劉美多+王艷梅+秦玉珠+王雅珍

摘 要：《物理化學(xué)》課程屬于承上啟下的課程，理論性很強(qiáng)，我們將從該課程的知識(shí)內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、與其他課程關(guān)系及整個(gè)化學(xué)課程結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，介紹如何講授理論知識(shí)，培養(yǎng)理論思維推理能力，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生《物理化學(xué)》的知識(shí)與能力，幫助學(xué)生構(gòu)建物理化學(xué)知識(shí)體系，構(gòu)建化學(xué)專業(yè)的知識(shí)體系。

關(guān)鍵詞：物理化學(xué) 知識(shí)結(jié)構(gòu) 知識(shí)體系

中圖分類號(hào)：O615.4+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）08（c）-0233-02

從教師角色轉(zhuǎn)變[1]以及應(yīng)用任務(wù)引領(lǐng)教學(xué)方式在分析化學(xué)教學(xué)[2]過程中已經(jīng)取得了比較好的效果。分析化學(xué)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一門課程，而當(dāng)我們面對(duì)物理化學(xué)的時(shí)候分析化學(xué)教學(xué)過程中的一些方法就顯得針對(duì)性不足。物理化學(xué)是一門邏輯性、理論性、系統(tǒng)性非常強(qiáng)，并且在整個(gè)化學(xué)專業(yè)課程體系中，物理化學(xué)承上啟下，是理論課程向?qū)I(yè)技術(shù)課程過渡的橋梁和紐帶[3]，像物理化學(xué)這樣一門較難引發(fā)學(xué)習(xí)興趣、邏輯思維能力要求很強(qiáng)的課程，其學(xué)習(xí)效果的好壞直接關(guān)系到學(xué)生的化學(xué)知識(shí)的整體學(xué)習(xí)質(zhì)量，學(xué)習(xí)時(shí)間在大二第一學(xué)期，是學(xué)生能否跟上教學(xué)進(jìn)度的關(guān)鍵之年，因此學(xué)好物理化學(xué)知識(shí)對(duì)于化學(xué)專業(yè)學(xué)生至關(guān)重要。物理化學(xué)知識(shí)主體分為熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩個(gè)主要部分，在專科物理化學(xué)課程中尚沒有統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)等內(nèi)容，相對(duì)較為簡(jiǎn)單，分類明確，知識(shí)結(jié)構(gòu)緊湊。范康年等人認(rèn)為，物理化學(xué)的教學(xué)改革需要從課程體系入手改革，因其與其他課程關(guān)系非常緊密[4]，需要打破原有課程界限。張明等人則提出地方高校物理化學(xué)應(yīng)結(jié)合PBL教學(xué)法[5]，胡新根等人提出的六段式模擬[6]，所有這些方法都是為了將學(xué)習(xí)的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去的作用，以應(yīng)用促進(jìn)學(xué)習(xí)。實(shí)踐對(duì)于物理化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)固然重要，然而在整個(gè)知識(shí)架構(gòu)中，首先要解決物理化學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，該部分學(xué)習(xí)難度相對(duì)較大，需要?jiǎng)佑靡磺锌捎弥R(shí)來完成理論學(xué)習(xí)，誘導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)遷移，而后根據(jù)物理化學(xué)知識(shí)的整體架構(gòu)來掌握物理化學(xué)知識(shí)的使用，最后放到整個(gè)專業(yè)知識(shí)的整體中來看物理化學(xué)的地位和作用，做到真正的深入淺出，這樣才能夠讓學(xué)生做到活學(xué)活用，將物理化學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通到整個(gè)課程體系，提高學(xué)生的整體學(xué)習(xí)質(zhì)量。

1 《物理化學(xué)》課程內(nèi)容

《物理化學(xué)》課程理論講授分為以下幾部分。

（1）氣體性質(zhì)部分：介紹氣體基本性質(zhì)，氣體狀態(tài)相關(guān)計(jì)算。這部分與高中物理相關(guān)，能夠做到學(xué)生容易接受，入門易；（2）熱力學(xué)部分：介紹熱力學(xué)三大定律及其相關(guān)計(jì)算，需要準(zhǔn)確把握概念，做到計(jì)算、推理有根據(jù)。此處應(yīng)聯(lián)系無機(jī)化學(xué)部分關(guān)于焓的應(yīng)用來講解，使學(xué)生更容易進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)；（3）相平衡部分：介紹體系相圖及其使用，需要做到明確相圖在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，懂得如何看相圖，如何分析相圖在生產(chǎn)中的應(yīng)用，能夠理解和解釋生產(chǎn)生活中的一些常見現(xiàn)象；（4）化學(xué)平衡部分：介紹化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)以及平衡的影響因素，提高產(chǎn)量和生產(chǎn)效率是該部分需要解決的問題；（5）電化學(xué)部分：介紹原電池、電解池相關(guān)知識(shí)以及金屬腐蝕與防護(hù)，此外聯(lián)系生活實(shí)際，如鋰電池為何時(shí)間久電量不足、干電池為何久置漏液等，做到可以把電化學(xué)知識(shí)利用到生活中去；（6）化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)部分：介紹化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素，應(yīng)學(xué)會(huì)如何控制化學(xué)反應(yīng)速率。該部分在生產(chǎn)過程中關(guān)系到工廠效率，學(xué)會(huì)如何看待化工廠溫度、壓力控制的意義；（7）界面化學(xué)部分：介紹界面相關(guān)知識(shí)，掌握界面吉布斯自由能、界面張力、膠體性質(zhì)，了解表面活性劑的應(yīng)用，催化劑的催化原理和操作中的注意事項(xiàng)。

2 《物理化學(xué)》知識(shí)結(jié)構(gòu)關(guān)系

物理化學(xué)知識(shí)之間邏輯性非常嚴(yán)密，氣體為工業(yè)常用相態(tài)，熱力學(xué)定律是關(guān)于能量衡算的常見規(guī)律，相平衡與物理分離有關(guān)，化學(xué)平衡與化工工藝相關(guān)，電化學(xué)涉及化工廠安全和移動(dòng)電源的使用，化學(xué)動(dòng)力學(xué)部分是化工廠工藝是否能夠采用的必然研究基礎(chǔ)，界面化學(xué)在目前催化劑盛行且無法替代的情況下對(duì)于化工操作意義重大。看似理論性很強(qiáng)的知識(shí)與實(shí)踐息息相關(guān)，而且各理論知識(shí)間關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)，氣體各項(xiàng)定律、相變是熱力學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)，熱力學(xué)計(jì)算又是相平衡、化學(xué)平衡、電化學(xué)、界面化學(xué)的基礎(chǔ)，化學(xué)動(dòng)力學(xué)知識(shí)又為相平衡、電化學(xué)和界面化學(xué)的可操作性提供了相應(yīng)規(guī)則，因此，物理化學(xué)各個(gè)部分是以熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，相平衡、化學(xué)平衡、電化學(xué)、界面化學(xué)為應(yīng)用的理論性課程，與實(shí)踐聯(lián)系緊密，與生活關(guān)聯(lián)。

3 《物理化學(xué)》與其他課程的關(guān)系

《物理化學(xué)》基于《無機(jī)化學(xué)》、《有機(jī)化學(xué)》、《分析化學(xué)》等基礎(chǔ)化學(xué)課程，無機(jī)元素、化合物性質(zhì)、有機(jī)化合物性質(zhì)、分析常用方法為物理化學(xué)的知識(shí)揭開序幕，其中無機(jī)化學(xué)已經(jīng)開始介紹焓、活化能等物理量的概念和意義，分析化學(xué)基于這類意義，結(jié)合有機(jī)化合物的性質(zhì)分析混合物中的某些物質(zhì)含量，已經(jīng)開始了對(duì)物理化學(xué)知識(shí)的介紹，到物理化學(xué)課程開始時(shí)已經(jīng)有相當(dāng)豐富的物理化學(xué)知識(shí)。此外，《物理化學(xué)》還是《化工原理》、《化學(xué)反應(yīng)工程》、《化工機(jī)械設(shè)備》等課程的基礎(chǔ)，只有懂得相平衡才理解精餾，懂得界面化學(xué)才能明白吸附與解吸的操作方法，只有明白化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律才知道根據(jù)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理選擇循環(huán)工藝、空速及反應(yīng)器的選擇，才能根據(jù)反應(yīng)器和產(chǎn)量要求選擇適合的設(shè)備，并根據(jù)反應(yīng)熱效應(yīng)選擇適合的熱交換設(shè)備。由此可見，《物理化學(xué)》這門課程處于承上啟下的位置，是化學(xué)類課程之間的橋梁與紐帶。

4 化學(xué)專業(yè)知識(shí)整體架構(gòu)

如上圖所示，化學(xué)專業(yè)各門課程相互交叉、融合，形成了化學(xué)專業(yè)特有的知識(shí)結(jié)構(gòu)與體系，該體系中《物理化學(xué)》前接專業(yè)基礎(chǔ)課，后承專業(yè)課程，是各課程的交集。一般來說物理化學(xué)在大二學(xué)年開始學(xué)習(xí)，至大三學(xué)完，大三開始學(xué)習(xí)專業(yè)課程和類似《綠色化學(xué)》這類面向生產(chǎn)生活的概述性課程，從中可看出，《物理化學(xué)》是課程體系中化學(xué)類課程的中樞與紐帶，專科物理化學(xué)的學(xué)習(xí)效果直接關(guān)系到化學(xué)課程的整體學(xué)習(xí)質(zhì)量。

總之，在《物理化學(xué)》的講解過程中，充分認(rèn)識(shí)到《物理化學(xué)》的位置，聯(lián)系專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課，聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際情況，構(gòu)建物理化學(xué)知識(shí)體系，利用該體系來講解物理化學(xué)知識(shí)可以促使學(xué)生廣泛聯(lián)系生產(chǎn)生活，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不掉隊(duì)，做到學(xué)習(xí)過程中，一個(gè)都不能少，提高學(xué)生整體素質(zhì)，提高化學(xué)專業(yè)的整體教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 張文斌，魏麗丹.淺析高校互動(dòng)教學(xué)中教師的“催化劑”作用[J].黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（3）：103-104.

[2] 張文斌，魏麗丹.分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中任務(wù)引領(lǐng)型教學(xué)模式的應(yīng)用[J].科技資訊，2011（26）：200.

[3] 彭昌軍，史濟(jì)斌，胡軍，等.從充分發(fā)揮專業(yè)基礎(chǔ)課程作用的視角論物理化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容[J].化工高等教育，2012，29（1）：12-14.

[4] 范康年，陸靖.大物理化學(xué)課程教學(xué)體系的形成和改革實(shí)踐[J].大學(xué)化學(xué)，2007，22（3）：8-10，21.

[5] 張明，郝向英，李順華.對(duì)提高地方高校物理化學(xué)課程教學(xué)效果的探索[J].廣東化工，2012，39（1）：152，142.

[6] 胡新根，李新華，胡茂林，等.高等物理化學(xué)課程前沿導(dǎo)向的模擬探究教學(xué)法[J].廣州化工，2012，40（13）：172-173，182.endprint

摘 要：《物理化學(xué)》課程屬于承上啟下的課程，理論性很強(qiáng)，我們將從該課程的知識(shí)內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、與其他課程關(guān)系及整個(gè)化學(xué)課程結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，介紹如何講授理論知識(shí)，培養(yǎng)理論思維推理能力，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生《物理化學(xué)》的知識(shí)與能力，幫助學(xué)生構(gòu)建物理化學(xué)知識(shí)體系，構(gòu)建化學(xué)專業(yè)的知識(shí)體系。

關(guān)鍵詞：物理化學(xué) 知識(shí)結(jié)構(gòu) 知識(shí)體系

中圖分類號(hào)：O615.4+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）08（c）-0233-02

從教師角色轉(zhuǎn)變[1]以及應(yīng)用任務(wù)引領(lǐng)教學(xué)方式在分析化學(xué)教學(xué)[2]過程中已經(jīng)取得了比較好的效果。分析化學(xué)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一門課程，而當(dāng)我們面對(duì)物理化學(xué)的時(shí)候分析化學(xué)教學(xué)過程中的一些方法就顯得針對(duì)性不足。物理化學(xué)是一門邏輯性、理論性、系統(tǒng)性非常強(qiáng)，并且在整個(gè)化學(xué)專業(yè)課程體系中，物理化學(xué)承上啟下，是理論課程向?qū)I(yè)技術(shù)課程過渡的橋梁和紐帶[3]，像物理化學(xué)這樣一門較難引發(fā)學(xué)習(xí)興趣、邏輯思維能力要求很強(qiáng)的課程，其學(xué)習(xí)效果的好壞直接關(guān)系到學(xué)生的化學(xué)知識(shí)的整體學(xué)習(xí)質(zhì)量，學(xué)習(xí)時(shí)間在大二第一學(xué)期，是學(xué)生能否跟上教學(xué)進(jìn)度的關(guān)鍵之年，因此學(xué)好物理化學(xué)知識(shí)對(duì)于化學(xué)專業(yè)學(xué)生至關(guān)重要。物理化學(xué)知識(shí)主體分為熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩個(gè)主要部分，在專科物理化學(xué)課程中尚沒有統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)等內(nèi)容，相對(duì)較為簡(jiǎn)單，分類明確，知識(shí)結(jié)構(gòu)緊湊。范康年等人認(rèn)為，物理化學(xué)的教學(xué)改革需要從課程體系入手改革，因其與其他課程關(guān)系非常緊密[4]，需要打破原有課程界限。張明等人則提出地方高校物理化學(xué)應(yīng)結(jié)合PBL教學(xué)法[5]，胡新根等人提出的六段式模擬[6]，所有這些方法都是為了將學(xué)習(xí)的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去的作用，以應(yīng)用促進(jìn)學(xué)習(xí)。實(shí)踐對(duì)于物理化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)固然重要，然而在整個(gè)知識(shí)架構(gòu)中，首先要解決物理化學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，該部分學(xué)習(xí)難度相對(duì)較大，需要?jiǎng)佑靡磺锌捎弥R(shí)來完成理論學(xué)習(xí)，誘導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)遷移，而后根據(jù)物理化學(xué)知識(shí)的整體架構(gòu)來掌握物理化學(xué)知識(shí)的使用，最后放到整個(gè)專業(yè)知識(shí)的整體中來看物理化學(xué)的地位和作用，做到真正的深入淺出，這樣才能夠讓學(xué)生做到活學(xué)活用，將物理化學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通到整個(gè)課程體系，提高學(xué)生的整體學(xué)習(xí)質(zhì)量。

1 《物理化學(xué)》課程內(nèi)容

《物理化學(xué)》課程理論講授分為以下幾部分。

（1）氣體性質(zhì)部分：介紹氣體基本性質(zhì)，氣體狀態(tài)相關(guān)計(jì)算。這部分與高中物理相關(guān)，能夠做到學(xué)生容易接受，入門易；（2）熱力學(xué)部分：介紹熱力學(xué)三大定律及其相關(guān)計(jì)算，需要準(zhǔn)確把握概念，做到計(jì)算、推理有根據(jù)。此處應(yīng)聯(lián)系無機(jī)化學(xué)部分關(guān)于焓的應(yīng)用來講解，使學(xué)生更容易進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)；（3）相平衡部分：介紹體系相圖及其使用，需要做到明確相圖在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，懂得如何看相圖，如何分析相圖在生產(chǎn)中的應(yīng)用，能夠理解和解釋生產(chǎn)生活中的一些常見現(xiàn)象；（4）化學(xué)平衡部分：介紹化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)以及平衡的影響因素，提高產(chǎn)量和生產(chǎn)效率是該部分需要解決的問題；（5）電化學(xué)部分：介紹原電池、電解池相關(guān)知識(shí)以及金屬腐蝕與防護(hù)，此外聯(lián)系生活實(shí)際，如鋰電池為何時(shí)間久電量不足、干電池為何久置漏液等，做到可以把電化學(xué)知識(shí)利用到生活中去；（6）化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)部分：介紹化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素，應(yīng)學(xué)會(huì)如何控制化學(xué)反應(yīng)速率。該部分在生產(chǎn)過程中關(guān)系到工廠效率，學(xué)會(huì)如何看待化工廠溫度、壓力控制的意義；（7）界面化學(xué)部分：介紹界面相關(guān)知識(shí)，掌握界面吉布斯自由能、界面張力、膠體性質(zhì)，了解表面活性劑的應(yīng)用，催化劑的催化原理和操作中的注意事項(xiàng)。

2 《物理化學(xué)》知識(shí)結(jié)構(gòu)關(guān)系

物理化學(xué)知識(shí)之間邏輯性非常嚴(yán)密，氣體為工業(yè)常用相態(tài)，熱力學(xué)定律是關(guān)于能量衡算的常見規(guī)律，相平衡與物理分離有關(guān)，化學(xué)平衡與化工工藝相關(guān)，電化學(xué)涉及化工廠安全和移動(dòng)電源的使用，化學(xué)動(dòng)力學(xué)部分是化工廠工藝是否能夠采用的必然研究基礎(chǔ)，界面化學(xué)在目前催化劑盛行且無法替代的情況下對(duì)于化工操作意義重大。看似理論性很強(qiáng)的知識(shí)與實(shí)踐息息相關(guān)，而且各理論知識(shí)間關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)，氣體各項(xiàng)定律、相變是熱力學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)，熱力學(xué)計(jì)算又是相平衡、化學(xué)平衡、電化學(xué)、界面化學(xué)的基礎(chǔ)，化學(xué)動(dòng)力學(xué)知識(shí)又為相平衡、電化學(xué)和界面化學(xué)的可操作性提供了相應(yīng)規(guī)則，因此，物理化學(xué)各個(gè)部分是以熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，相平衡、化學(xué)平衡、電化學(xué)、界面化學(xué)為應(yīng)用的理論性課程，與實(shí)踐聯(lián)系緊密，與生活關(guān)聯(lián)。

3 《物理化學(xué)》與其他課程的關(guān)系

《物理化學(xué)》基于《無機(jī)化學(xué)》、《有機(jī)化學(xué)》、《分析化學(xué)》等基礎(chǔ)化學(xué)課程，無機(jī)元素、化合物性質(zhì)、有機(jī)化合物性質(zhì)、分析常用方法為物理化學(xué)的知識(shí)揭開序幕，其中無機(jī)化學(xué)已經(jīng)開始介紹焓、活化能等物理量的概念和意義，分析化學(xué)基于這類意義，結(jié)合有機(jī)化合物的性質(zhì)分析混合物中的某些物質(zhì)含量，已經(jīng)開始了對(duì)物理化學(xué)知識(shí)的介紹，到物理化學(xué)課程開始時(shí)已經(jīng)有相當(dāng)豐富的物理化學(xué)知識(shí)。此外，《物理化學(xué)》還是《化工原理》、《化學(xué)反應(yīng)工程》、《化工機(jī)械設(shè)備》等課程的基礎(chǔ)，只有懂得相平衡才理解精餾，懂得界面化學(xué)才能明白吸附與解吸的操作方法，只有明白化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律才知道根據(jù)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理選擇循環(huán)工藝、空速及反應(yīng)器的選擇，才能根據(jù)反應(yīng)器和產(chǎn)量要求選擇適合的設(shè)備，并根據(jù)反應(yīng)熱效應(yīng)選擇適合的熱交換設(shè)備。由此可見，《物理化學(xué)》這門課程處于承上啟下的位置，是化學(xué)類課程之間的橋梁與紐帶。

4 化學(xué)專業(yè)知識(shí)整體架構(gòu)

如上圖所示，化學(xué)專業(yè)各門課程相互交叉、融合，形成了化學(xué)專業(yè)特有的知識(shí)結(jié)構(gòu)與體系，該體系中《物理化學(xué)》前接專業(yè)基礎(chǔ)課，后承專業(yè)課程，是各課程的交集。一般來說物理化學(xué)在大二學(xué)年開始學(xué)習(xí)，至大三學(xué)完，大三開始學(xué)習(xí)專業(yè)課程和類似《綠色化學(xué)》這類面向生產(chǎn)生活的概述性課程，從中可看出，《物理化學(xué)》是課程體系中化學(xué)類課程的中樞與紐帶，專科物理化學(xué)的學(xué)習(xí)效果直接關(guān)系到化學(xué)課程的整體學(xué)習(xí)質(zhì)量。

總之，在《物理化學(xué)》的講解過程中，充分認(rèn)識(shí)到《物理化學(xué)》的位置，聯(lián)系專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課，聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際情況，構(gòu)建物理化學(xué)知識(shí)體系，利用該體系來講解物理化學(xué)知識(shí)可以促使學(xué)生廣泛聯(lián)系生產(chǎn)生活，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不掉隊(duì)，做到學(xué)習(xí)過程中，一個(gè)都不能少，提高學(xué)生整體素質(zhì)，提高化學(xué)專業(yè)的整體教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 張文斌，魏麗丹.淺析高校互動(dòng)教學(xué)中教師的“催化劑”作用[J].黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（3）：103-104.

[2] 張文斌，魏麗丹.分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中任務(wù)引領(lǐng)型教學(xué)模式的應(yīng)用[J].科技資訊，2011（26）：200.

[3] 彭昌軍，史濟(jì)斌，胡軍，等.從充分發(fā)揮專業(yè)基礎(chǔ)課程作用的視角論物理化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容[J].化工高等教育，2012，29（1）：12-14.

[4] 范康年，陸靖.大物理化學(xué)課程教學(xué)體系的形成和改革實(shí)踐[J].大學(xué)化學(xué)，2007，22（3）：8-10，21.

[5] 張明，郝向英，李順華.對(duì)提高地方高校物理化學(xué)課程教學(xué)效果的探索[J].廣東化工，2012，39（1）：152，142.

[6] 胡新根，李新華，胡茂林，等.高等物理化學(xué)課程前沿導(dǎo)向的模擬探究教學(xué)法[J].廣州化工，2012，40（13）：172-173，182.endprint

摘 要：《物理化學(xué)》課程屬于承上啟下的課程，理論性很強(qiáng)，我們將從該課程的知識(shí)內(nèi)容、結(jié)構(gòu)、與其他課程關(guān)系及整個(gè)化學(xué)課程結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，介紹如何講授理論知識(shí)，培養(yǎng)理論思維推理能力，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生《物理化學(xué)》的知識(shí)與能力，幫助學(xué)生構(gòu)建物理化學(xué)知識(shí)體系，構(gòu)建化學(xué)專業(yè)的知識(shí)體系。

關(guān)鍵詞：物理化學(xué) 知識(shí)結(jié)構(gòu) 知識(shí)體系

中圖分類號(hào)：O615.4+4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）08（c）-0233-02

從教師角色轉(zhuǎn)變[1]以及應(yīng)用任務(wù)引領(lǐng)教學(xué)方式在分析化學(xué)教學(xué)[2]過程中已經(jīng)取得了比較好的效果。分析化學(xué)是實(shí)踐性很強(qiáng)的一門課程，而當(dāng)我們面對(duì)物理化學(xué)的時(shí)候分析化學(xué)教學(xué)過程中的一些方法就顯得針對(duì)性不足。物理化學(xué)是一門邏輯性、理論性、系統(tǒng)性非常強(qiáng)，并且在整個(gè)化學(xué)專業(yè)課程體系中，物理化學(xué)承上啟下，是理論課程向?qū)I(yè)技術(shù)課程過渡的橋梁和紐帶[3]，像物理化學(xué)這樣一門較難引發(fā)學(xué)習(xí)興趣、邏輯思維能力要求很強(qiáng)的課程，其學(xué)習(xí)效果的好壞直接關(guān)系到學(xué)生的化學(xué)知識(shí)的整體學(xué)習(xí)質(zhì)量，學(xué)習(xí)時(shí)間在大二第一學(xué)期，是學(xué)生能否跟上教學(xué)進(jìn)度的關(guān)鍵之年，因此學(xué)好物理化學(xué)知識(shí)對(duì)于化學(xué)專業(yè)學(xué)生至關(guān)重要。物理化學(xué)知識(shí)主體分為熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩個(gè)主要部分，在專科物理化學(xué)課程中尚沒有統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)等內(nèi)容，相對(duì)較為簡(jiǎn)單，分類明確，知識(shí)結(jié)構(gòu)緊湊。范康年等人認(rèn)為，物理化學(xué)的教學(xué)改革需要從課程體系入手改革，因其與其他課程關(guān)系非常緊密[4]，需要打破原有課程界限。張明等人則提出地方高校物理化學(xué)應(yīng)結(jié)合PBL教學(xué)法[5]，胡新根等人提出的六段式模擬[6]，所有這些方法都是為了將學(xué)習(xí)的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去的作用，以應(yīng)用促進(jìn)學(xué)習(xí)。實(shí)踐對(duì)于物理化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)固然重要，然而在整個(gè)知識(shí)架構(gòu)中，首先要解決物理化學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，該部分學(xué)習(xí)難度相對(duì)較大，需要?jiǎng)佑靡磺锌捎弥R(shí)來完成理論學(xué)習(xí)，誘導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)遷移，而后根據(jù)物理化學(xué)知識(shí)的整體架構(gòu)來掌握物理化學(xué)知識(shí)的使用，最后放到整個(gè)專業(yè)知識(shí)的整體中來看物理化學(xué)的地位和作用，做到真正的深入淺出，這樣才能夠讓學(xué)生做到活學(xué)活用，將物理化學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通到整個(gè)課程體系，提高學(xué)生的整體學(xué)習(xí)質(zhì)量。

1 《物理化學(xué)》課程內(nèi)容

《物理化學(xué)》課程理論講授分為以下幾部分。

（1）氣體性質(zhì)部分：介紹氣體基本性質(zhì)，氣體狀態(tài)相關(guān)計(jì)算。這部分與高中物理相關(guān)，能夠做到學(xué)生容易接受，入門易；（2）熱力學(xué)部分：介紹熱力學(xué)三大定律及其相關(guān)計(jì)算，需要準(zhǔn)確把握概念，做到計(jì)算、推理有根據(jù)。此處應(yīng)聯(lián)系無機(jī)化學(xué)部分關(guān)于焓的應(yīng)用來講解，使學(xué)生更容易進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)；（3）相平衡部分：介紹體系相圖及其使用，需要做到明確相圖在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，懂得如何看相圖，如何分析相圖在生產(chǎn)中的應(yīng)用，能夠理解和解釋生產(chǎn)生活中的一些常見現(xiàn)象；（4）化學(xué)平衡部分：介紹化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)以及平衡的影響因素，提高產(chǎn)量和生產(chǎn)效率是該部分需要解決的問題；（5）電化學(xué)部分：介紹原電池、電解池相關(guān)知識(shí)以及金屬腐蝕與防護(hù)，此外聯(lián)系生活實(shí)際，如鋰電池為何時(shí)間久電量不足、干電池為何久置漏液等，做到可以把電化學(xué)知識(shí)利用到生活中去；（6）化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)部分：介紹化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素，應(yīng)學(xué)會(huì)如何控制化學(xué)反應(yīng)速率。該部分在生產(chǎn)過程中關(guān)系到工廠效率，學(xué)會(huì)如何看待化工廠溫度、壓力控制的意義；（7）界面化學(xué)部分：介紹界面相關(guān)知識(shí)，掌握界面吉布斯自由能、界面張力、膠體性質(zhì)，了解表面活性劑的應(yīng)用，催化劑的催化原理和操作中的注意事項(xiàng)。

2 《物理化學(xué)》知識(shí)結(jié)構(gòu)關(guān)系

物理化學(xué)知識(shí)之間邏輯性非常嚴(yán)密，氣體為工業(yè)常用相態(tài)，熱力學(xué)定律是關(guān)于能量衡算的常見規(guī)律，相平衡與物理分離有關(guān)，化學(xué)平衡與化工工藝相關(guān)，電化學(xué)涉及化工廠安全和移動(dòng)電源的使用，化學(xué)動(dòng)力學(xué)部分是化工廠工藝是否能夠采用的必然研究基礎(chǔ)，界面化學(xué)在目前催化劑盛行且無法替代的情況下對(duì)于化工操作意義重大。看似理論性很強(qiáng)的知識(shí)與實(shí)踐息息相關(guān)，而且各理論知識(shí)間關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)，氣體各項(xiàng)定律、相變是熱力學(xué)計(jì)算的基礎(chǔ)，熱力學(xué)計(jì)算又是相平衡、化學(xué)平衡、電化學(xué)、界面化學(xué)的基礎(chǔ)，化學(xué)動(dòng)力學(xué)知識(shí)又為相平衡、電化學(xué)和界面化學(xué)的可操作性提供了相應(yīng)規(guī)則，因此，物理化學(xué)各個(gè)部分是以熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，相平衡、化學(xué)平衡、電化學(xué)、界面化學(xué)為應(yīng)用的理論性課程，與實(shí)踐聯(lián)系緊密，與生活關(guān)聯(lián)。

3 《物理化學(xué)》與其他課程的關(guān)系

《物理化學(xué)》基于《無機(jī)化學(xué)》、《有機(jī)化學(xué)》、《分析化學(xué)》等基礎(chǔ)化學(xué)課程，無機(jī)元素、化合物性質(zhì)、有機(jī)化合物性質(zhì)、分析常用方法為物理化學(xué)的知識(shí)揭開序幕，其中無機(jī)化學(xué)已經(jīng)開始介紹焓、活化能等物理量的概念和意義，分析化學(xué)基于這類意義，結(jié)合有機(jī)化合物的性質(zhì)分析混合物中的某些物質(zhì)含量，已經(jīng)開始了對(duì)物理化學(xué)知識(shí)的介紹，到物理化學(xué)課程開始時(shí)已經(jīng)有相當(dāng)豐富的物理化學(xué)知識(shí)。此外，《物理化學(xué)》還是《化工原理》、《化學(xué)反應(yīng)工程》、《化工機(jī)械設(shè)備》等課程的基礎(chǔ)，只有懂得相平衡才理解精餾，懂得界面化學(xué)才能明白吸附與解吸的操作方法，只有明白化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律才知道根據(jù)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理選擇循環(huán)工藝、空速及反應(yīng)器的選擇，才能根據(jù)反應(yīng)器和產(chǎn)量要求選擇適合的設(shè)備，并根據(jù)反應(yīng)熱效應(yīng)選擇適合的熱交換設(shè)備。由此可見，《物理化學(xué)》這門課程處于承上啟下的位置，是化學(xué)類課程之間的橋梁與紐帶。

4 化學(xué)專業(yè)知識(shí)整體架構(gòu)

如上圖所示，化學(xué)專業(yè)各門課程相互交叉、融合，形成了化學(xué)專業(yè)特有的知識(shí)結(jié)構(gòu)與體系，該體系中《物理化學(xué)》前接專業(yè)基礎(chǔ)課，后承專業(yè)課程，是各課程的交集。一般來說物理化學(xué)在大二學(xué)年開始學(xué)習(xí)，至大三學(xué)完，大三開始學(xué)習(xí)專業(yè)課程和類似《綠色化學(xué)》這類面向生產(chǎn)生活的概述性課程，從中可看出，《物理化學(xué)》是課程體系中化學(xué)類課程的中樞與紐帶，專科物理化學(xué)的學(xué)習(xí)效果直接關(guān)系到化學(xué)課程的整體學(xué)習(xí)質(zhì)量。

總之，在《物理化學(xué)》的講解過程中，充分認(rèn)識(shí)到《物理化學(xué)》的位置，聯(lián)系專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課，聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際情況，構(gòu)建物理化學(xué)知識(shí)體系，利用該體系來講解物理化學(xué)知識(shí)可以促使學(xué)生廣泛聯(lián)系生產(chǎn)生活，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不掉隊(duì)，做到學(xué)習(xí)過程中，一個(gè)都不能少，提高學(xué)生整體素質(zhì)，提高化學(xué)專業(yè)的整體教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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[3] 彭昌軍，史濟(jì)斌，胡軍，等.從充分發(fā)揮專業(yè)基礎(chǔ)課程作用的視角論物理化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容[J].化工高等教育，2012，29（1）：12-14.

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