分析化學“酸堿滴定分析法”課程思政教學實踐研究

紀萬里，王小芬，陸 葉，張宜凡

（上海健康醫學院藥學院，上海 201318）

教育部印發的《高等學校課程思政建設指導綱要》要求根據不同學科的特點，深入挖掘專業體系所蘊含的育人元素。同時，由于德育是教育的根本，大學生思想政治教育也是高等教育的重要環節[1-2]。在傳統教學中，思政課程往往由思想政治專任教師進行授課，很難實現高等學校全過程、多方位及多層次育人目的，這就要求思政教育貫穿于整個教育過程中，從思政課程走向課程思政，真正實現教書育人的根本目的[3-4]。此外，當前處于網絡信息化和大數據時代，尚不成熟的大學生容易受社會不良思想文化的影響。因此，學校思政教育對于學生形成正確的價值觀顯得尤為重要[5]。我國大學堅持社會主義辦學理念，是傳播先進思想文化的重要陣地，堅持社會主義辦學方向，落實立德樹人的根本任務，堅持教育為人民服務、為中國共產黨治國理政服務、為鞏固和發展中國特色社會主義制度服務、為改革開放和社會主義現代化建設服務[6-7]，因此，我國高等學校推進課程思政是一項神圣而艱巨的歷史使命。

分析化學是醫藥類專業的必修基礎課程，是研究物質的結構、組成和結構信息的一門科學，是貫穿于多個學科的重要分析技術，其本身帶有一定的科學規律，然而各個章節知識點繁多，傳統教學僅僅講授知識點，忽略課程中所蘊含的人文思想，對思想政治方面的融入和教學設計不夠深入，難以與當前課程思政建設的目標相吻合。基于課程思政的建設視角，本文以分析化學中“酸堿滴定分析法”為例，在各個知識點中融入課程思政元素，進行初步探索與教學實踐，以培養學生的人文和科學素養。

1 課程思政融入“酸堿滴定分析法”的課堂教學意義

分析化學中“酸堿滴定分析法”是整個分析化學的開端，是化學分析法的基礎章節，包括酸堿質子理論、酸堿平衡理論、酸堿指示劑及酸堿滴定等方面的內容。酸堿滴定法是以酸堿反應—中和法為基礎的分析方法，目前，廣泛應用于醫藥、環境領域中，如原料藥的含量測定、水質酸度檢測、環境污染監測中等。通過對酸堿滴定分析法的學習，掌握基本的滴定分析法，為后續章節的學習打下堅實基礎。因此，“酸堿滴定分析法”對于開展分析化學課程思政具有十分重要的意義。

2 課程思政融入“酸堿滴定分析法”課堂教學案例

2.1 酸堿定義及質子理論發展歷史的思政元素

對于酸堿的定義，其實大學生并不陌生，在高中基礎化學中已經學習過，然而對于酸堿的實質尚不清楚，普遍認為能夠電離出氫離子的物質為酸，而能夠電離出氫氧根離子的物質則為堿，這樣的感性認識其實并不全面，應引導學生更為深入地理解什么是酸堿，引導學生轉換思維與觀念，能夠運用知識打破傳統觀念與思維定式，讓學生具有一定的批判性思維，進而進行思考、探索與創新，更好地適應當前快速發展的科技時代。關于酸堿定義，其實是經歷了漫長的歷史過程，最初是1666年由英國波義耳提出酸堿的通性描述，提出酸是具有酸味的物質，能夠溶解某些金屬及碳酸鹽，與酸相反的物質稱為堿。1770—1780年法國拉瓦錫對酸性又予以解釋，提出了“燃燒的氧學說”，認為一般的可燃物質燃燒后通常為酸，氧是酸的本原，一切酸中都含有氧。1789—1836年戴維和利比希糾正了拉瓦錫的錯誤，提出所有的酸必須是含氫的化合物，而且氫能被金屬置換出來。1880—1890年阿倫尼烏斯及奧斯瓦爾德發現前人關于酸堿的錯誤，進而提出電離理論，并形成酸堿定義。終于在1923年，丹麥的布朗斯特與英國的勞里指出酸堿電離理論具有片面性，于是提出著名的酸堿質子理論，打破了傳統意義的酸堿定義，從質子水平解釋了酸堿的本質，認為凡是能夠給出質子的物質為酸，凡是能接受質子的物質為堿，這樣更加擴大了酸堿的范圍，形成我們目前學習的酸堿質子理論知識。引導學生站在前人的肩膀上來重新認識酸堿，就非常清楚了，但是早在幾百年之前，最先對酸堿進行定義的科學家來說，他們是非常艱難的，發現科學理論是需要經過反復實驗的。早在1666年，當時人們并不清楚酸是一個什么物質，最先對它的認識就是粗略的描述，人們對酸堿的認識基本上帶有經驗性，由于時代科學的局限性，人們缺乏從分子本質進行嚴密論證。通過講授這段對于酸堿爭論的歷史，讓學生明白科學研究是發展、變化的，要科學辯證地看待問題，培養學生具備嚴謹、求實的學習態度。

2.2 酸堿指示劑中的思政元素

在酸堿滴定分析中，酸堿反應因無顏色、氣味等變化，而且一般反應速度快，很難觀察到是否反應到終點、是否定量完成，因此，需要選擇合適的指示劑來指示終點。課程中介紹了多種常見的酸堿指示劑，如甲基橙、甲基紅及酚酞等。在講授酸堿指示劑的變色原理時，比如甲基橙在酸性溶液中變成紅色醌式雙極離子，是其酸式體，在堿性溶液中又變成黃色偶氮式結構（堿式體）；又如酚酞指示劑在酸性溶液中形成無色帶有羥基的酸式體，而在堿性溶液中形成帶有醌式結構紅色的堿式體。通過這些實例，可以清楚地說明指示劑的變色原理實質是本身結構的改變，而這種改變正是由于溶液環境的變化。引導學生從自身出發，融入“近朱者赤，近墨者黑”的思政元素（見圖1），培養學生多與積極向上的人交流，自己就會變得更陽光。環境對人的影響是潛移默化的，比如耳熟能詳的“孟母三遷”的故事就說明此理。因此，沒有良師益友的影響，就會隨波逐流，好的風氣則有好的影響，而壞的風氣，則有壞的影響。從酸堿指示劑這一知識點入手，既讓學生更加理解酸堿指示劑的變色原理，又在潛移默化中傳授為人處世的重要理念。

圖1 酸堿指示劑中的思政元素挖掘示意圖

2.3 酸堿滴定曲線中的思政元素

酸堿滴定曲線實質是反映了在酸堿滴定過程中，溶液中氫離子的整個變化過程，在科學研究中，也通過以圖片的形式展現事物的變化規律。以NaOH（0.100 0 mol/L）滴定HC（l0.100 0 mol/L）20.00 mL為例，具體研究整個滴定過程中溶液中氫離子的變化規律，在滴定開始前，溶液中氫離子的濃度就是HCl（0.100 0 mol/L）中氫離子，計算pH值為1.0，開始滴定，隨著NaOH的滴入，溶液中的氫離子不斷被中和，pH值逐漸增大，當達到化學計量點前0.1%時，此時加入NaOH19.98 mL，溶液的pH值為4.3，達到化學計量點時，溶液的pH值為7.0，如果繼續滴定，當達到化學計量點后0.1%時，此時加入NaOH20.02 mL，溶液的pH值為9.7，繼續滴定，依次計算溶液的pH，就形成整個的滴定曲線。引導學生仔細觀察滴定曲線，會發現在化學計量點前后0.1%，出現很大的突躍，pH值變化很快，幾乎垂直上升，pH值從4.3變化到9.7，而且這只是pH值的變化，如果是氫離子的變化，是105的變化，該變化更大，而NaOH僅僅加了0.04 mL，大約是一滴的量，因此引入“量變引起質變”的思政元素（見圖2）。我們有時候會為一些事情奮斗很久，但事情卻沒有眉目，此時我們容易陷入沮喪的狀態，往往會產生放棄的想法，可往往最后再堅持一下就會取得成功，自己之前付出的努力是至關重要的，多次的失敗才成就了成功，不斷地積累是取得成功的重要基礎，所謂厚積而薄發。在唯物辯證法中，重視量的積累，為實現事物的質變創造條件，在傳統文化中，也能發現量變引發質變的規律，如不積跬步無以至千里，不積小流無以成江海，以這樣的思政元素促使學生形成正確的人生觀。

圖2 酸堿滴定曲線的思政元素挖掘示意圖

2.4 酸堿滴定終點誤差中的思政元素

誤差是普遍存在的，同樣在酸堿滴定分析中，也存在滴定終點誤差，以NaOH滴定HCl為例來說明滴定終點誤差的存在，在滴定前選擇酚酞作為指示劑，前期發現酚酞指示劑的變色范圍為8.0～10.0，而NaOH滴定HCl的化學計量點pH值為7.0，那么即使控制滴定操作，滴定終點也只能控制到8.0，所以為了盡可能地接近化學計量點，終點顏色最好控制為淡粉紅色。因此，由于滴定終點與化學計量點不一致所造成的誤差，定義為滴定終點誤差。引導學生辯證地看待滴定終點誤差，引入唯物辯證法中的普遍聯系的規律，明確只要進行測量和實驗，就會有誤差，但不能因為存在誤差，就置若罔聞了，而應不斷地提高操作水平，把誤差降到最低，讓我們的滴定終點無限地趨近于化學計量點。然而，這種也只能無限地接近，因為滴定終點是指示劑實際測量的值，往往受各種因素的影響，如操作過程中的誤差、指示劑的選擇及樣品因素等影響，而化學計量點卻是一個理想值，因此這里可引入理想與現實的辯證統一關系（見圖3），辯證唯物主義認為理想高于現實，又源于現實，而只有在現實中付諸行動，才能實現理想。此外，理想與現實又是相互聯系、相互嵌合的，正如馬克思所說的共產主義的理想，是按照歷史發展規律，經過人類社會實踐活動所努力實現的目標[8]。在滴定分析中，也要追求這樣的理想值，培養學生嚴謹的實驗思維、科學的學習態度，不斷提高操作技能，使得滴定終點無限趨近于化學計量點，在講授專業知識時，細雨潤無聲地融入辯證思維元素。

圖3 酸堿滴定終點誤差的思政元素挖掘示意圖

3 結語

“酸堿滴定分析法”作為分析化學重要的基礎章節，在其中融入思政元素，是提高分析化學課程育人的重要手段。本文以分析化學中酸堿滴定法教學為例，通過系統地梳理章節知識點，結合酸堿質子理論的發展歷史及馬克思主義哲學辯證唯物論，將育人思政元素有機地融入酸堿滴定分析中，展開課程思政建設的探索，通過此探索與教學實踐，可以讓學生在掌握枯燥知識的同時，潛移默化地接受科學人文素養的熏陶，提高學生學習分析化學的興趣，培養學生在之后的人生道路上不畏困難、勇于攀登科學高峰的科學精神，從而實現自己的理想。