淺談結構化學實驗在結構化學教學中的作用

劉紅霞　高霜　楊瑞峰

【摘要】文章主要介紹了引入結構化學實驗的原因，結構化學實驗在教學中的作用，以及如何提高學生在結構化學實驗中的實驗技能。

【關鍵詞】結構化學實驗 化學教學 實驗技能

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）12-0153-02

1.引入結構化學實驗的原因

結構化學是一門化學專業的必修課，也是化學各專業的重要基礎課，已成為從事化學、材料和物理等專業深入研究各項課題的一把鑰匙。但由于該門課程主要是從微觀角度了解化學這門學科[1-2]，與宏觀世界的認識有很大差異，進而使學生感覺該門課程抽象、復雜甚至混亂。因此，結構化學實驗教學的的引入對于解決以上問題起到潤滑的作用，更加使學生認識到微觀世界的美。

2.結構化學實驗在教學中的作用

結構化學實驗是化學類專業的一門基礎實驗課程，結構化學實驗的實驗題目來源于物理化學實驗[3]，其對學生掌握和應用結構化學的理論和研究方法有很大的幫助；同時，一些近化學類專業也開設了此課程，以幫助學生更好地理解化學的一些研究方法、技術和手段。結構化學實驗課程有助于學生初步掌握結構化學實驗的方法和技術，了解結構化學研究的基本方法，理解物質的微觀性質以及與宏觀量之間的關系，掌握處理實驗數據和分析、歸納實驗結果的方法，增強靈活應用結構化學基本理論解決實際化學問題的能力，進而提高學生的學習能力，達到培養學生創新能力的學科目標。隨著高教事業的快速發展，招生規模大幅提高，大學教育已進入大眾化教育階段。為了使學生更好更快的理解復雜的化學知識，在內容上，我們盡量使實驗直觀、易懂。為引起學生的重視和思考，我們還特別在每個實驗的“問題討論”部分對實驗中的問題都進行了初步討論和解答。對于結構化學實驗我們主要采用了4個必做實驗和一個選做實驗。

2.1 磁化率—絡合物結構的測定。該實驗主要使學生了解磁介質在磁場中的磁化現象。通過對一些物質的磁化率的測定[4]，求出未成對電子數并判斷絡合物中央離子的電子結構和成鍵類型。以及掌握古埃（GOUY）法測定磁化率的實驗原理和技術。目前，由于電子結構及成鍵類型是結構化學課程教學中的重點學習內容，通過該實驗可以使學生對于分子的結構及成鍵類型的判斷得到鍛煉。

2.2 偶極矩的測定。該實驗主要使學生了解電介質在外電場中的極化現象。掌握溶液法測定正丁醇偶極矩的實驗和方法。分子結構可以被看成是由電子和分子骨架所構成。由于其空間構型不同其正負電荷中心可以重合，也可以不重合，前者稱為非極性分子，后者稱為極性分子，分子的極性可用偶極矩來表示。

2.3 分子的電子光譜實驗。這個實驗分兩部分，一部分是攝譜實驗，另一部分是譯譜實驗。這個實驗主要使學生了解光的基本性質。鑒于光即是一種電磁波，同時又具有波粒二象性。而單一波長的光由具有相同能量的光子組成。這就使學生很好的了解量子化學中的光的部分。

2.4理論計算小分子的結構及性質實驗。該實驗主要是使學生了解分子的結構及其性質。通過相應的計算軟件可以達到實驗目的。計算化學有兩種方法（分子力學方法和電子結構理論）。它們所能完成的任務類型基本上是一樣的。

3.提高學生在結構化學實驗中的實驗技能

3.1結構化學實驗前的知識回顧。結構化學實驗教學之前必須讓學生對要進行的實驗內容認真的學習和復習，避免在實驗過程中出現邊看教材邊做實驗的狀況。

3.2結構化學實驗中的情景設置。在結構化學實驗教學中培養學生的實踐動手能力，結構化學教師應設計不同的教學情境，讓學生參與到結構化學實驗中去。結構化學實驗現象的觀察也是學生實踐能力的一部分，這樣可以鍛煉學生觀察事物的能力，從而對事物做出相應的判斷。積極主動地去思考結構化學實驗的實施過程，從設計實驗方案的學習中深化和發展知識。

3.3結構化學實驗后的激勵性評價。創造寬松的實驗環境是一種師生融合、合作交往的良好實驗氣氛。結構化學實驗教學不再僅僅是按部就班的進行操作，更是提高實踐技能，訓練嚴禁認真的實驗態度的絕佳機會。還能夠拉近師生之間的感情，彼此產生平等交流。

3.4構建以學生為中心的自主探究性實驗教學模式。結構化學實驗中，教師可以和學生產生互動。以往在上課時，雖然教師在課上進行相關實驗知識的講解時，學生不會有疑問，但這種方式束縛了學生的思維，不能激發他們對結構化學的興趣。如果改變教學模式，讓學生和老師在結構化學實驗中進行互動，則會起到意向不到的結果。

4.結語

總之，結構化學作為一門極具魅力的學科，鍛煉了學生觀察事物的能力，分析問題和解決問題的能力。這些能力的培養始終離不開結構化學實驗。進行結構化學實踐能夠激發學生的求知欲和濃厚的興趣。使學生更加清晰的認識到宏觀世界和微觀世界的差異。 參考文獻：

[1]周公度，段連運。結構化學基礎（第四版）[M]。北京：北京大學出版社，2008。

[2]徐光憲，王祥云。物質結構（第二版）[M]。北京：高等教育出版社，1987。

[3]王月娟，趙雷洪等。物理化學實驗。浙江大學出版社，2008。 [4]G.Passand， H.sutcliffe. Practical Inorganic Chemistry，2ndEd.，ChapmanandHall，London，P.1-31，P135，P211，1974。