生物工程专业《无机及分析化学》教学大纲

生物工程专业《无机及分析化学》教学大纲（共9篇）

生物工程专业《无机及分析化学》教学大纲 篇1

生物工程专业《无机及分析化学》教学大纲（课程编码：061B15）

一、课程说明

课程总学时102节，周学时3，学分5分，开课学期第1、2学期。

1、课程类别：

无机及分析化学是高等师范院校生物工程专业（本科）的一门重要的专业基础必修课程。是立足于新的一门课程体系基础之上，对原来无机化学和分析化学课程的基本理论，基本知识进行优化组合，有机结合而成的一门课程。它对学生的专业学习起着承前启后的作用。

2、课程教学目标与要求：

无机及分析化学课程设置的目的是：使学生理解近代物质结构理论、化学热力学、化学平衡理论、元素化学、氧化还原和电化学的基本原理的基础知识，以及物质组成的化学分析法及有关理论。要求学生掌握水溶液中的化学平衡及其在分析化学中的应用，掌握重要的化学分析法（滴定分析法、重量分析法）了解分析化学中的仪器分析方法（光度分析法、电位分析法和色谱分析法）。

随着生物学的发展，越来越多地需要运用化学概念和方法去解决生物学问题。通过教学要求，学生能将化学基础与生物学知识相结合，应用分析化学的手段去研究化学元素和化学物质在生物体内的作用，及与生命的关系。

3、参考教材与参考书目：

（1）《无机化学》第三版（上、下册）北京师范大学等编，高等教育出版社。（2）《普通化学原理》 华彤文等编，北京大学出版社。

（3）《分析化学》 第三版 华中师范大学，东北师范大学，陕西师范大学编写，高等教育出版社出版。

4、课程教学重点与难点：

化学平衡，电离平衡，氧化还原平衡，配位平衡。原子结构，分子结构。

5、课程教学方法与手段：

本课程采用课堂讲授、讨论、多媒体教学并以实验教学与操作和多媒体模拟实验相结合的多种手段开展教学。

6、课程考核方法与要求：

本课程成绩考核的主要方式为笔试，课程成绩以期末考试成绩为主，占总成绩60％，期中考试占总成绩25％，平时考核成绩占15％。命题要求覆盖大纲，题型灵活，难易适中，着重考查学生对基本理论的掌握程度以及理论联系实际，分析问题的能力。

7、实践性教学内容安排：

实践性教学安排51课时，详见《无机及分析化学实验大纲》。８．先修课程与后续课程

先修课程为中学化学，后续课程主要是物理化学，有机化学等。

9、其他有关说明：

本大纲的制定按照教育部编写的课程教学要点，结合本校和本专业情况进行修订。

二、教学内容 绪

论（1学时）

1、无机及分析化学的研究对象、发展和前景；

2、学习无机及分析化学的方法。

第一章 气体和溶液（4学时）

基本要求：

1、掌握理想气体状态方程式及其应用。

2、掌握道尔顿分压定律。

3、理解稀溶液的依数性及其应用。

4、熟悉溶胶的结构、性质、稳定性及聚沉作用。

5、了解大分子溶液与凝胶。基本内容：

1、理想气体状态方程，混合气体分压定律。

2、.稀溶液的依数性及其应用：溶液蒸气压下降、凝固点下降、沸点上升、渗透压。

3、溶胶的结构、性质、稳定性及聚沉作用。第二章 化学热力学基础（6学时）

基本要求：

1.了解状态函数等热力学常用概念 2.掌握焓和焓变的概念，热化学反应方程式 3.学会运用盖斯定律进行有关反应焓变的计算 4.学会计算标准状态下吉布斯自由能变和反应熵变

5.学会运用吉布斯自由能变判断化学反应方向，计算热力学平衡常数 基本内容：

1.有关热力学的几个常用术语：体系和环境、状态和状态函数、功、热量、内能焓

2.热力学第一定律和热化学：焓变，反应热和热化学方程式，盖斯定律，几种热效应（生成焓）3.化学反应的方向：反应自发性、熵的初步概念、吉布斯自由能变（ΔG）、反应的标准自由能变（ΔG）公式及其应用

第三章 化学反应速率和化学平衡（6学时）

基本要求：

1.掌握化学反应速率概念和速率表示法，基本反应的速率方程

2.掌握浓度、温度、催化剂等因素对化学反应速率的影响，并能用活化能的概念加以解释 3.掌握化学平衡，理解平衡常数的物理意义及其影响因素 4.掌握化学平衡移动原理

5.掌握有关化学平衡和平衡移动的计算 基本内容：

1.化学反应速率表示方法：平均速率和瞬间速率

2.基元反应和复杂反应，基元反应的速度方程，反应分子 3.浓度对反应速率的影响，质量作用定律，反应级数 4.温度对反应速率的影响，阿仑尼乌斯公式，活化能 5.催化剂对反应速率的影响 6.化学反应的可逆性与化学平衡

7.平衡常数，Kc、Kp与Kθ，平衡常数的物理意义，多重平衡规则 8.化学平衡的移动：浓度、压力、温度对化学平衡的影响，勒夏特里原理

第四章 解离平衡(5学时)基本要求

1.深化应用化学平衡及平衡移动原理讨论弱电解质（弱酸、弱碱）在水溶液中的电离平衡、盐的水解平衡及难溶电解质沉淀溶解平衡 2.掌握离子平衡的有关计算 基本内容

1.酸碱理论简介：电离理论，质子理论，电子理论，酸碱共轭关系 2.强电解质溶液，活度及活度系数，拉平效应与区分效应 3.水的离子积，溶液的pH，酸碱指示剂

4.弱酸弱碱的电离平衡，同离子效应，缓冲溶液，盐效应 5.盐类水解，水解平衡的移动

6.难溶电解质溶解平衡，溶度积与溶度积规则，溶解度与溶度积的相互换算，沉淀生成与溶解，分步沉淀与沉淀的转化

第五章 氧化还原反应（5学时）基本要求：

1、熟练配平氧化还原方程式

2、理解标准电极电势及奈斯特方程式的意义并能进行有关计算

3、元素电势图的应用 基本内容：

1、氧化还原的基本概念、氧化数、氧化还原反应方程式的配平

2、原电池，电极电势，标准电极电势，由标准电极电势判断氧化还原方向并计算平衡常数。

3、奈斯特方程及有关计算；介质酸度对氧化还原反应的影响

第六章 原子结构（4学时）基本要求：

1.理解四个量子数的物理意义，了解核外电子运动的特点

2.懂得近似能级图的意义，能够运用核外电子排布的三个原理，写出常见元素的原子核外电子排布方式 3.学会利用电离势、原子半径等数据，讨论各种元素的某些性质与电子层 4.重点掌握原子结构与元素周期律间的关系 基本内容：

1.核外电子运动状态：氢原子光谱和波尔理论，电子的波粒二象性，测不准原理，几率密度，波函数（原子轨道），电子云，径向分布，角度分布，四个量子数

2.核外电子排布和元素周期表：多电子原子的能级，屏蔽效应与钻穿效应，能级组，近似能级图，核外电子排布原理和电子排布，原子的电子构型与周期，族的划分 3.电离势，电子亲合能，电负性

第七章 分子结构（5学时）基本要求：

1、学会运用现代理论说明共价键形成过程本质与发展；分子轨道理论等

2、掌握分子间三种作用力和氢键并用于说明物质的一些性质

3、了解晶体的基本特征与晶格等概念，金属键与金属晶体

4、掌握离子键的本质与离子晶格的基本类型

5、了解离子极化的概念 基本内容：

1、离子键的特征，离子晶体，离子晶体半径比规则，晶格能的计算

2、共价键的形成与本质，现代价键理论要点与优缺点，共价键的方向性与饱和性，σ键与π键

3、杂化轨道理论SP，SP2，SP3杂化

4、分子轨道理论简介：同核双原子分子轨道能级图，键级，分子的磁性

5、分子间作用力和氢健及其对物质性质的影响

6、晶体的基本概念、金属键、金属晶体

7、离子极化力和变形性，离子极化对化学键型和化合物性质的影响

第八章 配位化合物（4学时）基本要求

1、掌握配合物的基本概念

2、了解配合物价键理论的主要论点并能说明一些实例

3、掌握配合物稳定常数及有关计算

4、掌握配合物形成时性质的变化

5、一般了解螯合物的特征和配合物的重要性 基本内容：

1、配合物定义、组成、特征、分类、命名

2、配合物价键理论要点

3、螯合物的形成及其特殊稳定性

4、配合物的稳定常数及其应用

5、配合物形成时性质变化及其重要性

第九章 非金属元素选述（8学时）基本要求：

1、掌握卤素、氧、硫的结构、性质。

2、掌握氮、磷、碳、硅、硼的结构和性质。

3、了解稀有气体、大气和大气污染物。基本内容：

1、卤素及其化合物。

2、氧、硫、硒及其化合物。

3、氮、磷、砷及其化合物。

4、碳、硅、硼及其化合物。

5、稀有气体、大气和大气污染物。

第十章 金属元素选述（6学时）

基本要求：

1、掌握碱金属与碱土金属的结构与性质。

2、掌握铝、锡、铅及其重要化合物。

3、了解过渡金属元素及其化合物。

4、了解稀土元素及其应用。基本内容：

1、碱金属和碱土金属的氧化物和氢氧化物性质。

2、铝、锡和铅及其重要化合物。

3、铜、银、锌、汞及其化合物。

4、铬、钼、锰、铁、钴及其化合物。

5、稀土元素及其应用。*

6、金属与生命。

第十一章 分析化学概论（2学时）基本要求；

1.了解分析化学要求和它与生物学的关系； 2.了解分析化学中定量分析方法的分类； 3.了解定量分析过程及分析结果的表示方法；

基本内容；

一、分析化学的任务和它与生物学的关系；

二、化学分析方法和仪器分析方法；

三、定量分析过程及分析结果的表示方法。

第十二章 定量分析的误差和分析结果的数据处理（4学时）

基本要求；

1.掌握定量分析误差的来源及减免方法； 2.掌握定量分析误差的表示方法； 3.掌握分析结果的数据处理与报告。基本内容；

一、效数字及运算规则

有效数字

运算规则

二、定量分析误差的产生

系统误差

偶然误差

偶然误差

三、提高分析结果准确度的方法

减小系统误差的方法

减小偶然误差的方法

四、实验数据的统计处理

偶然误差的正态分布

平均值的置信区间

离群值的弃舍

分析结果的数据处理与报告 第十三章 重量分析法（2学时）基本要求；

1.了解沉淀重量法中沉淀形式和称量形式的要求 2.掌握影响沉淀溶解度和沉淀纯度的因素 3.了解不同类型沉淀的沉淀条件 4.掌握重量分析法的结果计算。基本内容；

一、重量分析法概论 对沉淀形式的要求； 对称量形式的要求；

二、影响沉淀溶解度的因素 酸效应 配位效应

三、影响沉淀纯度的因素 共沉淀； 后沉淀；

四、沉淀的形式与沉淀条件 沉淀类型

沉淀条件的选择；

五、沉淀的操作过程和分析结果的计算 沉淀的过滤、洗涤、烘干和灼烧 重量分析结果计算；

第十四章 滴定分析法（8学时）基本要求；

1.了解滴定分析的过程和方法分类； 2.了解滴定分析对化学反应的要求； 3.掌握标准溶液的配制、浓度计算； 4.掌握酸碱滴定方法、各离子浓度的计算； 5.掌握酸碱滴定曲线及指示剂的选择； 6.了解酸碱滴定法在生物学中的应用； 7.掌握配位滴定法的基本原理和滴定条件； 8.掌握氧化还原滴定法基本原理及应用； 9.掌握沉淀滴定法的基本原理及终点测检方法； 10.掌握各滴定方法中结果计算。基本内容；

1、滴定分析法概论 滴定分析过程及方法分类；

滴定分析对化学反应的要求和滴定方式；

标准溶液的配制及标定；

滴定分析法中的计算。

2、酸碱滴定法

弱酸溶液中各物种的分布；

酸碱溶液中氢离子浓度的计算；

缓冲溶液的作用及计算；

酸碱指示剂

酸碱滴定的滴定曲线及指示剂选择；

酸碱滴定法的应用。

3、配位滴定法

配位滴定法概论；

配位滴定法的基本原理； 混合离子的滴定； 配位滴定的方式和应用

4、氧化还原滴定法 氧化还原滴定法概论； 氧化还原滴定法基本原理；

氧化还原滴定法的分类及应用示例。

5、沉淀滴定法 沉淀滴定法概论； 沉淀滴定的滴定曲线； 沉淀滴定法的终点检测； 沉淀滴定法应用。

第十五章 紫外----可见吸光光度法（10学时）基本要求；

1.了解紫外----可见吸光光度法的特点和光与物质的关系； 2.掌握吸光光度计的组成及各部件的作用； 3.掌握吸光光度法的基本原理——光的吸收定律； 4.了解显色反应及显色反应条件； 5.了解仪器测量误差和测量条件的选择； 6.掌握紫外光度法在生物学中的应用；

7.了解分子荧光分析法的基本原理和仪器结果。讲授内容；

1、紫外可见吸光光度法概论

紫外----可见吸光光度法特点；

物质对光的吸收及本质；

2、光吸收定律——朗伯-比尔定律

3、偏离朗伯-比尔定律的原因；

4、紫外-可见吸光光度计

基本部件及性能；

几种常见的分光光度计。

5、显色反应与显色反应条件的选择

6、仪器测定误差和测量条件的选择

7、紫外-可见分光光度法的应用

8、分子荧光分析法

荧光分析法的基本原理；

荧光分析法仪器；

荧光分析法的应用。

第十六章 原子吸收分光光度法（8学时）基本要求；

1.掌握原子吸收分光光度法的基本原理和理论基础； 2.掌握原子吸收分光光度计的基本组成和各部件的作用； 3.掌握原子吸收分光光度计的定量方法； 4.了解原子吸收分光光度法的分析条件选择； 5.掌握原子吸收分光光度法的灵敏度表示方法； 6.了解原子吸收分光光度法在生物学中的应用。基本内容；

1、原子吸收分光光度法概论；

2、原子吸收分光光度法的基本原理； 原子吸收分光光度法的理论基础，原子吸收与原子浓度关系。

3、原子吸收分光光度计 光源，原子化系统，分光系统，检测系统。

4、原子吸收分光光度法中的干扰及消除 化学干扰、光谱干扰、物理干扰。

5、原子吸收分光光度法分析条件的选择及定量分析方法

6、原子吸收分光光度法测定的灵敏度和检出极限

7、原子吸收分光光度法在生物学中的应用

第十七章 电势分析法（6学时）基本要求；

1.掌握电势分析法的基本原理

2.了解电势分析中常用的电极类型及其电极结构与组成 3.掌握离子选择性电极的主要性能

4.掌握直接电势测定方法及在生物学在的应用 5.掌握电势滴定法和电势滴定法的终点确定方法。

基本内容；

1、电势分析法基本原理、2、电势分析法中的参比电极、甘汞电极； 银-氯化银电极。

3、电势分析法中的指示电极

第一类电极、第二类电极、第三类电极、零类电极、膜电极。

4、离子选择性电极的主要性能

5、直接电势法 溶液pH值的测定、标准曲线法、标准溶液加入法。

6、离子选择性电极在生物学中的应用

7、电势滴定法

电势滴定法终点的确定方法、电势滴定法应用。

第十八章 色谱分析法（6学时）基本要求；

1.掌握色谱分析的分析流程及仪器基本部件、2.了解气相色谱法的基本理论、3.了解气相色谱法中固定相和分离操作条件的选择、4.了解气相色谱仪中常用的几类检测仪器、5.掌握气相色谱法的定性几定量分析方法、6.了解气相色谱法在生物学中的应用、7.了解高效液相色谱的仪器特点及分析基本流程。基本内容；

1、色谱分析法概论 气相色谱法的分析流程； 气相色谱法仪器的基本部件

2、气相色谱法的基本理论 分离过程、色谱流出曲线及有关术语。

3、气相色谱法固定相和分离操作条件的选择

4、气相色谱检测器 检测器的主要性能指标、气相色谱常用的检测器。

5、气相色谱的定性及定量分析方法

6、气相色谱法在生物学中的应用

7、高效液相色谱法 高效液相色谱法的特点，高效液相色谱法的流程及分离原理。

第十九章 复杂物质的综合分析及分析化学中常用的分离方法（2学时）基本要求；

1.了解剖析方法的特点及一般流程、2.了解复杂物质试样的采集方法、3.掌握试样的预处理方法、4.掌握分析化学中常用的分离方法。基本内容；

生物工程专业《无机及分析化学》教学大纲 篇2

1 药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的重要性

在我国很多医药院校的药学专业中,药学教育的模式一直是化学模式。由于,无机化学的理论学习中要求记忆的东西很多,较枯燥,导致了很大一部分同学在学不到一半的时候就放松了学习,明显影响学习效果。如果能够在教学过程中有意识地引进一些生物无机化学的新知识、研究的前沿和热点问题,及相关的人文科学知识,将大大提高药学专业学生的学习无机化学的兴趣,为提高其综合素质和培养其创新能力提供坚实的基础。在我国的一些院校的化学系开设了生物无机化学的选修课程。但是对于药学专业进行生物无机化学教学受到学制短、化学课课时少及化学和生物化学基础知识差等客观条件的限制。为解决这个问题,可以在学习无机化学的过程中有意识地渗透一些生物无机化学方面的知识,以达到提高学生的学习兴趣等的效果。

2 在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的内容

在药学专业使用的无机化学教材中,隐含着丰富的生物无机化学教育内容[2](图1),教师要有计划地把这些知识渗透到教学过程中去,使学生在学习无机化学知识的同时,获得更多与药学相关的知识。因此在备课时,教师需要熟读教材,找准无机学化各章节中渗透生物无机化学知识的结合点。

2.1 绪论部分

无机化学是一门理论性较强、较抽象的课程。在绪论课时,教师适当的渗透一些无机药物方面的知识(表1),将对提高学生学习无机化学的兴趣起到事半功倍的效果。

2.2 常见非金属元素及其化合物

非金属元素的生物无机化学的内容相对偏少,但也还是存在足够的可讲的知识点。如,三位科学家由于发现一氧化氮作为人体中一种重要的信号分子而于1998年获得诺贝尔医学奖。一氧化氮是第一个被发现的参与细胞信号转导的气体信号分子。一氧化氮是随血液存在于人体各处,只要有血液的地方就有一氧化氮的存在。一氧化氮参与的生命活动非常广泛,在神经、免疫、呼吸等系统中发挥着重要作用。人的机体内有很多信号系统,它们可以调节全身的血管网络,一氧化氮可以使微循环畅通,保证含氧血运送到人体各组织和器官当中,让人体血压保持在适当水平。人体内生成的一氧化氮自由基,可以穿透任何细胞,到达任何组织,使信息从人体某一部分,传至其他部分,行使着传输信号的功能。这样使血管扩张,帮助控制血液流向人体的各个部位,以起到保持血管清洁、预防中风、维持正常血压的作用,有效减轻心脏负担,从而达到预防心脏病的效果。这就是一氧化氮作为信号分子的作用。

2.3 常见金属及其化合物

人们对于微量元素的作用远不如对维生素那样熟悉。然而,微量元素对于生命的作用要比维生素重要得多,生物体本身无法制造出它所需要的微量元素。所以,缺乏微量元素就成为一个十分严重的问题。现代研究表明,生物体内必需的微量化元素至少有十六七种。而人体内有1/4～1/3的酶需要金属离子参与才能发挥催功能,这些金属离子包括Fe2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+、Co2+、Mg2+、Ca2+等。人们逐渐认识到生命活动无不与金属离子有着千丝万缕的关系,即没有金属离子就没有生命。缺乏这些元素,生物体就要发生各种病变。人体的许多疾病,包括一些地方流行病,往往与微量元素的缺乏或过量有关(表2)。

2.4 配位化合物

在现代医学中无机药物的使用已经非常普遍。从生物必需元素到有益元素甚至放射元素都在医学上占有一席之地,而且涉及多种疾病的诊断和治疗。有些具有治疗作用的金属因其毒性大、刺激性强、难吸收等特点而不能直接在临床上应用,若把它们变成配合物就能在一定程度上增强药效同时降低其毒性[3,4,5]。由于形成金属有机络合物提高了化合物的脂溶性,有利于提高其吸收效率,有利于药物分子选择性地进入体内的一定位置。

本部分可以重点地介绍治疗药物如铂类抗肿瘤药物和铋类抗溃疡药物[6,7],诊断药物如核磁共振造影剂、放射诊断药物以及中药研发方面遇到的实际问题。

2.4.1 铂类配合物作为抗癌药物的应用

20世纪70年代以来,铂配合物抗癌功能的研究在国内外引起了极大的重视[8,9,10]。铂配合物的抗癌活性是基于其对癌细胞的毒性[8]。现已确定具有顺式结构的均显示抑瘤活性,其中顺式二氯·二胺合铂,简称顺铂抗癌活性最高。它不仅能强烈抑制实验动物肿瘤,而且对人体生殖泌尿系统、头颈部及其他软组织的恶性肿瘤有显著疗效,与其他抗癌药联合使用时具有明显的协同作用。目前,我国已生产“顺铂”供应市场。由于“顺铂”尚有缓解期短、毒性较大、水溶性较小等缺点,经过化学家们的不懈努力,现已制出了与顺铂抗癌活性相近而毒副作用较小的第二代、第三代抗癌金属配合物药物[11]。

2.4.2钆类配合物作为核磁共振造景剂的应用

核磁共振造影技术已成为当今临床诊断中最为有力和安全的检测手段之一。它对疾病的诊断是通过使用外来的顺磁试剂或造影剂而使得正常组织和疾病组织的1H(主要是水)的共振信号产生差别。核磁共振造影剂使得质子的弛豫时间缩短,从而达到改善组织成像的效果。多数的核磁造影剂均为Gd(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)离子,因为它们具有最多的未成对电子和较长的电子自旋弛豫时间。目前临床诊断使用的化合物主要有四种,全部是三价钆的配合物。据统计,世界上大约每年要进行500万次核磁共振诊断,而其中20%必须使用造影剂,造影剂研究及应用的重要性不言而喻。

2.4.3络合作用与中药的研发

在天然药物研究开发过程中,往往药物的粗提物具有明显的生理活性,但是随着纯度的提高,其药理活性逐渐下降,甚至消失。究其原因,可能是由于除去了微量元素等无机成分。由于中药中含有微量金属元素和氨基酸、皂苷类、黄酮类、多糖类、生物碱等有机组分。而这些有机组分含有多个配位原子,能与微量金属元素通过多种键合作用形成各种复杂的配合物。它们具有较高的稳定性,这对于药物在体内的生物化学作用具有重要的意义,使之表现出长效、低毒和药性温和。

实际上,中药的药理作用是中药中的有机组分和无机组分的共同表现,它们的络合物往往表现出较强的药理活性。例如,博来霉素最早由链霉属真菌中以铜配合物的形式提取出来,只有人们改变了发酵条件得到了一系列类似物。博来霉素作为抗生素类抗肿瘤药物在头颈癌、卵巢癌等的临床治疗中广泛应用。研究发现,博来霉素需要有金属离子才能产生活性,铁、钴、锰、铜等离子的存在使得博来霉素能够对DNA进行裂解。目前较公认的机制是:博来霉素首先与金属离子如Fe3+结合,金属离子结合的博来霉素发生构型的变化,然后与活化分子氧生成活化态,后者对DNA进行切割并阻止其复制。

3 在药学专业无机化学教学中渗透生物无机化学的途径

3.1 制订计划

在无机化学教学中渗透生物无机化学教育,必须有周密的计划,这一方面是为了在有限的时间内完成教学任务,另一方面也避免了盲目性和随意性。制订计划力求全、准确、具体、可行。

3.2 注重渗透方法

摈弃“满堂灌”的教学方法,开展启发式、自学式和讨论式教学。在课堂上注重以多媒体授课的优势,充分发挥学生在教学中的主体作用和教师的主导作用,讲重点、难点,给出一些专题,课后学生广泛查阅文献,根据自己的兴趣,写出相关小综述,课程结束时,在课堂上做专题发言,互相交流,共同提高。这样,在学生不仅学到了知识,更重要的是培养了他们自己获取知识、分析问题与综合问题及表达能力。

3.2.1 讲授法

讲授法是目前教师采取的主要方法之一,也是最传统的教学方法。在化学教学过程中,渗透生物无机化学教育就是在讲授无机化学基本知识的同时,把与之相关的药学及生物学相关的知识传授给学生。

3.2.2 多媒体课件展示法

利用多媒体课件,向学生展示生物无机化学相关的知识。在课件的制作上,采用图、文、表并茂的方式并尽可能地增加动画效果,以增强教学内容的趣味性,更好地激发学生学习生物无机化学课程的积极性。如,讲解叶绿素的结构及其在生物的光合作用中的作用时。通过生动形象的动画效果,让学生形象地感受生命中的化学过程。

3.2.3 学生分组讨论法

鉴于药学专业无机化学课时少的实际情况。要求学生结合教材内容,通过查上网收集资料等形式,广泛涉猎与无机化学相关的药学和生物学资料,如顺铂类抗癌药物的发现及发展过程、重铬酸钾等重金属污染及其可能导致的疾病等,并在每次课堂讲授结束之前,预留10 min,引导学生思考和讨论,或者由学生提出他们没有弄懂或尚未理解的问题大家一起研究解决。这旨在激发学生的学习兴趣,培养学生参与讨论的意识,为今后的工作打下良好的基础。

生物工程专业《无机及分析化学》教学大纲 篇3

[摘 要]通过模块化教学改革是培养能源化学工程专业应用型人才的有效途径。无机及分析化学课程模块化教学在培养学生的动手能力和创新能力方面起着重要的作用。我们进行模块化优化无机及分析化学教学内容、多方面激发学生学习无机及分析化学的兴趣、充分利用现代多媒体技术革新教学方法、培养学生知识运用能力以及适应能源化工专业要求方面的改革，能有效提高无机及分析化学课程教学质量，培养能源化学工程专业应用型人才。

[关键词]无机及分析化学；能源化学工程；模块化；教学改革

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）02-0134-02

当前，大多数工科专业将无机化学和分析化学的课程内容进行重新组合，形成无机及分析化学。通过系统地学习和掌握化学的基本概念、基本理论以及化学基础知识，培养学生对化学的兴趣和解决化学问题的能力。无机及分析化学中的化学热力学、化学动力学、物质结构、四大平衡理论是要求必须掌握的。这些基本理论和知识在能源化学中的应用是很基础的东西，能为后续专业课程的学习奠定良好的化学基础。[1]

我们所开设的新专业能源化学工程，主要研究方向为：能源清洁转化、煤化工、环境催化、绿色合成、环境化工。它以化工的理论与技术为应用基础，围绕新能源利用与化学转化，实现能源利用和可持续发展。重视与提高课堂教学质量和推动无机及分析化学实验在培养学生动手能力与实验创新能力方面起着重要作用，是无机及分析化学课程改革必须直面的棘手问题。因此，进行模块化优化无机及分析化学教学内容、多方面激发学生学习无机化学的兴趣、充分利用现代多媒体技术革新教学方法、培养学生的知识运用能力、有效提高无机及分析化学课程教学质量，可以满足社会及区域经济的发展对人才的需求和素质教育的要求。

一、模块化优化无机及分析化学教学内容

所谓课程模块，描述的是围绕特定主题或内容的教学活动的组合，或是一个内容上及时间上自成一体、带学分、可检测、具有限定内容的教学单元，它可以由不同的教学活动组合而成。模块化教学强调理论教学、实践、练习、研讨的同步式一体化的教与学，强调在专业教学过程中，把理论、实践等环节紧密结合。

基于以上课程模块化的考虑，将无机化学和分析化学两门课程的教学内容进行模块化教学（见表1）。由于将无机化学和分析化学的课程内容打乱后进行重新组合，导致概念和知识点多，各章节之间存在较强的独立性。[2]因此，要合理安排大一第一学期的教学内容，这样有助于学生转变思维方式和学习方法。

二、多方面激发学生学习无机及分析化学的兴趣

兴趣是最好的老师，良好的学习兴趣是主动学习的原动力。要学好无机及分析化学，激发学生的兴趣至关重要。[3]在绪论教学过程中，要做好本课程的介绍及发展前景和学生学习心理方面的工作，在无机化学教学中建立好教师、学生和教材三者之间的相互关系。第一，在绪论课上介绍无机和分析化学发展过程及发展前景，让学生认识到学习本课程的重要性，以达到激发学生学习兴趣的目的；接着主要介绍无机及分析化学的作用及学习方法和相关考核办法。第二，阐明化学与人类生活密切相关的环境、能源、材料以及人类社会生活中的热点问题，以此为载体深入浅出地介绍化学与人类生活、社会发展的关系。第三，在专业导论课上强调无机及分析化学是能源化工类相关专业的基础课，能为以后的专业课学习和将来从事工作奠定基础。第四，通过新生认知见习，让学生在参观相关无机化工企业中获得感性认识；在平时的课堂教学中，利用一些贴近生活的例子解答知识疑惑，激发学生的学习兴趣。第五，建立合作学习小组，布置课后课题作业，利用网络资源学习无机及分析化学，查找相关资料完成课程论文作业。

三、充分利用现代多媒体技术革新教学方法

在无机及分析化学教学中，利用现代多媒体技术革新教学方法能提高教学效果。要面对的教学问题有：课前制作精美的多媒体课件，发挥多媒体课件的优势；主讲教师课堂讲授“动”与“静”结合，活跃课堂气氛；不可彻底忽略传统的板书；进行多媒体技术与传统教学技术相结合，有效提高课堂教学效果。[4]第一，使用多媒体技术教学可以模拟化学反应历程，让学生清晰地看到原子或分子的拆分及重新组合的过程，化抽象概念变为具体事物，这样可以加深学生对化学概念的理解。如，Flash动画制作了各种类型分子杂化轨道（ sp，sp2，sp3，dsp2等 ）的形成过程。第二，采用多媒体教学手段展示教学重点、难点，实现人机对话，有助于学生理解和记忆课本内容。第三，进行多媒体教学时，应以学生为主体，但教师依然是教学活动的组织者和引导者。

四、培养学生知识的运用能力

通过学校组织学生参加各类化工学科竞赛活动是调动能源化学工程专业学生对无机及分析化学基础课程兴趣的重要举措。[5]第一，积极组织学生参加广西各类化学实验技能竞赛，坚持开展国家级、省部级大学生创新创业实验项目。第二，为了鼓励和培养大学生创新能力，学院组织学生参加化工年会化工论文竞赛。第三，开放实验室，鼓励学生积极参与到开放实验室的研究课题；设立创新实验基金，由学生自由申请，对实验取得阶段性成果的学生给予创新基金资助。此外，改革无机化学教学方法，必须将传统的验证性实验转变为新型的探究性实验，通过探究性实验培养学生的创新能力。在导师的指导下，学生在设计实验方案中能够开发智力、培养良好的实验素养，锻炼自学能力。

五、适应能源化工专业要求方面的改革

能源化学工程专业是一个综合性、实践性很强的专业，在理论教学上要求学生掌握能源化学工程基础理论和相关技能。在实践教学上，应明确教学过程中的内容重点和难点，尤其是热力学方面的内容应该重点详细讲解，使学生更好地理解能源转化及利用过程中的一般规律，为低碳环保使用能源奠定基础。我们针对实践性很强的能源化学工程专业，依据其专业的特点实施校内实训和校外实习相结合，使课程实验、课程设计、毕业设计、社会实践活动等环节能为培养具备高素质的能源化学工程专业人才服务。此外，我们还完善校内实验实训和校外实习基地的建设，向企业提供人才培养方案，共同建设与加强人才培养方案中的实践性教学环节。在实践评价体系的建设中，收集专家评价、教师评价、实习接收单位评价、系（分院）自评、学生评价等信息，做到以评促建。

六、结论

本文针对我校能源化学工程专业开设的无机及分析化学课程，在优化教学内容、激发学生兴趣、利用各种教学方法、培养学生能力以及适应专业要求方面对教学环节进行了总结和探究。加强基础理论知识教学使学生具备扎实的实践技能，进一步培养学生的创新能力，提高教学质量，能为培养能源化学工程专业创新型人才奠定基础。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 韩洪晶，杨金保，刘淑，等.能源化学工程专业本科生创新能力培养体系的建立与实践[J]. 教育教学论坛，2013（15）：228-229.

[2] 孟广波，毕孝国，付洪亮.能源化学工程专业优化实践教学体系研究[J]. 中国电力教育，2014（3）：145-146.

[3] 朱清，李成胜，张征林.无机及分析化学教学改革初探[J].化工时刊，2013（4）：49-50.

[4] 芮光伟，蒋珍菊，岳松.无机及分析化学课程教学改革与实践[J].高等教育研究，2007（3）：75-76.

[5] 叶英杰，张永兴.无机及分析化学课程教学改革与实践 [J].广州化工，2014（4）：156-157.

《无机及分析化学实验》教学大纲 篇4

课程名称：无机及分析化学实验

课程编号：11020004

课程类别：专业基础课/必修课

学时/学分：24/0.75

开设学期：第一学期

开设单位：化学与化工学院 说明

一、课程性质与说明 1.课程性质

专业基础课/必修课 2.课程说明

《无机及分析化学实验》是全国高等农业院校“十五”规划教材，也是与之相应《无机及分析化学》理论教材的配套教材，是农学、园艺、生物等专业的必修基础课，也是上述专业学生学习的第一门基础化学实验课程。本课程共分三大部分：第一部分实验基础知识，包括实验室基本规则，安全常识，常用仪器结构、原理及使用方法；第二部分实验技能训练；第三部分常用数据及特殊试剂的配制，以方便学生查阅。

二、教学目标

通过本课程实验，使学生熟悉化学实验的基本知识；掌握无机及分析化学实验的基本操作技能；熟悉元素及化合物的重要性质和反应；掌握化合物的一般分离和制备方法；加深对化学基本原理和基础知识的理解和掌握；学会正确观察化学反应现象以及数据处理方法；初步学会查阅资料、手册，自行设计实验；从而培养学生实事求是的科学态度和独立思考、独立准备和进行实验的实践能力和分析问题、解决问题的能力；为学生进一步学习后续课程和实验，培养初步的科研能力打下基础。

三、学时分配表

序号实验项目学时实验类型备 注验证设计演示综合创新必做选做1仪器的认领及仪器的洗涤干燥2√√2氯化钠的提纯3√√3光度法测定磺基水杨酸铁配合物的组成和稳定常数3√√4醋酸解离度和解离常数的测定—pH计的使用3√√5酸碱标准溶液的配制及标定4√√6自来水总硬度的测定3√√7邻二氮菲分光光度法测定铁的含量4√√8高锰酸钾法测定双氧水中H2O2的含量2√√

四、教学教法建议

本课程教学应在充分了解中学化学教学内容的基础上展开，既要注意与中学教学内容的衔接，又要注意避免不必要的重复。对于已习惯中学教学的新生一时难以适应大学化学学习的情况，教师在本课程教学开始就应注意培养学生科学研究和解决问题的创新能力，并加强学生这方面的培养和训练，如实验研究方法的比较、实验研究条件的选择、有关文献资料的查阅、实验研究结果的分析、总结和归纳；实验研究报告（或论文）的书写；试验研究方案的设计等基本科学研究能力的训练，为毕业论文和科学实践打基础。

五、课程考核及要求

1.考核方式：考查（√）

2.成绩评定

记分制：百分制（√）

成绩构成：实验预习成绩（10%）+ 实验态度、卫生及安全规范（10%）+ 实验操作（25%）+ 实验报告（25%）+ 实验考试（30%）。正文

实验一 仪器的认领及仪器的洗涤干燥

一、实验性质

实验类别：专业基础课/必修 实验类型：综合性 计划学时：2学时 实验分组：3-4人/组

二、实验目的

1.认识本学期做实验所需的各种仪器

2.洗净上述玻璃仪器并把他们分类整理

3.掌握玻璃仪器的洗涤方法

三、主要内容

1.按照仪器清单认识所有仪器

2.洗涤所有玻璃仪器

3.烘干

四、技能考核

各个仪器的认识及玻璃仪器的正确洗涤

实验二 氯化钠的提纯

一、实验性质

实验类别：专业基础课/必修

实验类型：综合性

计划学时：3学时

实验分组：3-4人/组

二、实验目的

1.通过粗食盐的提纯，了解盐类溶解度知识在无机物提纯中的应用 2.掌握提纯NaCl的原理和方法

3.练习溶解、沉淀、过滤、蒸发、浓缩、结晶和干燥等基本操作

三、主要内容

1.粗食盐的称量和溶解

2.依次除去SO42-、Ca2+、Mg2+及过量的Ba2+、CO32-离子 3.浓缩、结晶 4.燥与称量

5.产品纯度的检查

四、技能考核

常用仪器的正确使用

实验三 光度法测定磺基水杨酸铁配合物的组成和稳定常数

一、实验性质

实验类别：专业基础课/必修

实验类型：验证性

计划学时：3学时

实验分组：3-4人/组

二、实验目的 1.掌握吸光度法测定溶液中配合物的组成和稳定常数的原理和方法 2.学习有关实验数据的处理方法 3.熟悉分光光度计的使用方法

三、主要内容

1.0.01000mol/L的FeNH4(SO4)2溶液的配制 2.0.01000mol/L的磺基水杨酸溶液的配制 3.等物质的量系列溶液的配制

4.在分光光度计上测定等物质的量系列溶液的吸光度 5.数据处理

四、技能考核

分光光度计的正确使用及标准曲线的绘制

实验四 醋酸解离度和解离常数的测定—pH计的使用

一、实验性质

实验类别：专业基础课/必修

实验类型：验证性

计划学时：3学时

实验分组：3-4人/组

二、实验目的

1.掌握测定HAC电离度和解离常数的原理和方法

2.学习PH计、滴定管和容量瓶的使用方法

三、主要内容

1.配制不同浓度的HAC溶液

2.用PH=4.00的标准缓冲溶液校准PH计

3.PH的测定

4.数据处理

四、技能考核

PH计、滴定管和容量瓶的正确使用方法

实验

五、酸碱标准溶液的配制及标定

一、实验性质

实验类别：专业基础课/必修

实验类型：验证性

计划学时：4学时

实验分组：3-4人/组

二、实验目的

1.掌握间接法配制HCl、NaOH标准溶液的方法

2.熟练掌握称量操作及滴定操作

3.学习酸碱标准溶液浓度的标定方法

三、主要内容

1.0.1mol/LHCl和0.1mol/L NaOH溶液的配制

2.0.1mol/LHCl和0.1mol/L NaOH溶液的标定

3.数据处理

四、技能考核

称量操作及滴定操作的正确方法

实验六 自来水总硬度的测定

一、实验性质

实验类别：专业基础课/必修

实验类型：综合性

计划学时：3学时

实验分组：3-4人/组

一、实验目的

1.掌握水硬度的测定原理及方法

2.了解金属指示剂的特点

3.掌握铬黑T及钙指示剂的应用

二、主要内容

1.钙镁总量的测定

2.钙含量的测定

3.数据处理

三、技能考核

容量瓶的使用及滴定操作的正确方法

实验七 邻二氮菲分光光度法测定铁的含量

一、实验性质

实验类别：专业基础课/必修

实验类型：验证性

计划学时：4学时 实验分组：3-4人/组

二、实验目的 掌握邻二氮菲光度法测定铁的原理及方法 2 熟悉绘制吸收曲线的方法，正确选择测定波长 3 学会制作标准曲线的方法

4.通过氮菲光度法测定微量铁，掌握分光光度计的正确使用方法，并了解仪器的主要构造

三、主要内容

1.邻二氮菲—Fe2+吸收曲线的绘制 2.标准曲线的绘制

3.试样分析

四、技能考核

配制溶液及分光光度计的正确使用

实验

八、高锰酸钾法测定双氧水中H2O2的含量

一、实验性质

实验类别：专业基础课/必修

实验类型：验证性

计划学时：2学时

实验分组：3-4人/组

二、实验目的

1.熟悉高锰酸钾标准溶液的配制方法与标定原理

2.掌握高锰酸钾法测定H2O2的原理和操作技术

3.掌握玻璃仪器的洗涤方法

三、主要内容

1.高锰酸钾溶液的配制

2.高锰酸钾标准溶液的标定

3.H2O2含量的测定

4.数据处理

四、技能考核

溶液配制及滴定操作的正确使用

参考书目

[1] 呼世斌编.无机及分析化学实验.北京:中国农业出版社,2010

[2] 南京大学编.无机及分析化学实验.北京:高等教育出版,1998

[3] 武汉大学编.无机及分析化学实验.武汉:武汉大学出版社,2001

[4] 郑春生编.基础化学实验（无机及化学分析实验部分）．天津:南开大学出版社,2001

[5] 北京师范大学编.无机化学实验.北京:高等教育出版社,2001

应用生物无机化学研究 篇5

生物无机化学的概念如下：生物无机化学作为自然科学其中一个分支，主要内容是就生物体内的生命元素之间所产生的化学反应进行探讨。此学科的主要任务为于分子水平上，对金属同生物配体间的相互作用进行研究。”

二、生物无机化学的主要研究内容

下面从六个方面对我国生物无机化学的研究现状进行介绍：

1.无机物对生物大分子的作用

此方面主要指的是金属离子以及配合物等对生物体内的蛋白质以及核酸等的作用。

对金属配合物同核酸间相互作用进行研究对分子水平上进行生命现象本质的探索十分有利，同时为科学设计并寻找高效无副作用的治疗药物提供了一条有效的途径。

2.无机药物相关研究

当前，无机药物领域中发展较迅速的一个研究方向是对顺铂类抗癌药物的研究，但由于此类药物的抗癌谱较窄、毒副作用相对较大以及耐药性明显等的缺点，因而需对其进行螯合配位等的方式变化、多功能化等分子设计方法合成出高效的抗肿瘤配合物。

研究显示，科学的分子设计方法能够使得铂类配合物同核酸分子间的结合方式发生改变，使其抗癌谱得以改变，可使其毒性得以有效降低。

3.金属蛋白质及其酶类

众所周知，蛋白质是生物的物质基础，而作为占蛋白质三分之一的金属蛋白质，其作用范围相当广泛，如电子传递、物质及其能量的代谢、内稳态的调节、氧化应激、基因调控、信号的转导以及药物等的代谢等多个方面。

对此方向的研究可将金属中心结构同功能关系、金属蛋白所具有的生物学调控机制、结构及功能改变同疾病之间的关系等进行揭示，有利于从分子水平上对人类相关疾病的发病机制进行阐释，为防治疾病以及新药的设计都提供了一条有效的途径。

4.仿生材料相关研究

研究仿生材料可以使人们对自然的认识及学习同对其的利用和超越进行良好的结合。

科学界对仿生合成越来越关注，而仿生合成其中的一个方面即为生物矿化研究，即通过对骨组织进行学习和模仿，进行结构及功能仿生的人工修复材料的研制，此领域也相当热门。

5.环境生物无机化学领域

此领域的.研究多集中于以生物酶类作为催化剂来进行无污染新型燃料的合成及其对污染物的处理等方面。

其中，氢化酶为微生物体内所发现的一类金属酶，其具有高效的制氢功能，科学家试图根据此功能实现温和条件下将水还原为氢气作为燃料来解决全球所面临的能源危机以及环境污染等的问题。

6.生物无机化学的理论研究

此研究领域主要是通过进行理论计算对生物体内的特定化合物的几何构型、谱学特征、反应活性及其电子结构等进行预测，同时对其生物作用机理进行揭示，进而对实验研究进行指导。

三、生物无机化学在我国医药领域中的应用

1.临床药用

生物无机化学在医学临床中的应用主要体现在根据其原理对生命元素种类及数量进行研究，进而提出具有药用作用的金属配合物。

如，不少科学家正在研究金属奶粉以及更多的能够有效除去人体有毒金属的一些解毒剂，即称为药用配体。

2.对我国中药治病机理的揭示

中药是指以传统中医理论的指导下，用来预防以及治疗疾病的物质。

但由于中药的有效成分复杂，因此目前仍无有说服力的科学理论对其致病机理进行解释。

从生物无机化学角度对中药的致病机理进行研究，似乎为其带来了一丝曙光。

从生物无机化学来看，若人体内缺乏某种生物金属或配体时，就无法正常发挥其生理功能，也就导致了疾病的发生。

而中药正由于其含有人体所必须的那部分生物金属及其配体，因此中药可以对多种疾病进行治疗。

也就是说，中药能够治病的实质即为生物金属同生物配体间所发生的相互作用。

当然，使用生物无机化学对中药治病机理进行研究仍有很长的一段路要走。

3.生物无机化学为中药提供了可靠的物质基础论据

由于中药多为植物药，且中药治病的理论依据建立在此结论之上：人体中所存在的基本元素同植物体内的大体相同。

而生物无机化学证明了此结论的正确性，因此为中药作用机理提供了物质基础论据。

4.生物无机化学还为中药体内的有效活性成分的研究提供技术手段支持生物无机化学所具有的实验手段如红外光谱、核磁共振谱以及光谱仪等都为中药中有效成分的定性和定量提供了技术支持。

四、结语

总之，生物无机化学对我国中药领域的发展至关重要，相信随着生物无机化学的迅速发展，我国拥有两千年多年历史的中药学定然能够得到充实和完善，中药所带来的福祉定能使更多的人受益。

参考文献：

无机化学教学的概念教学 篇6

[关键词] 化学;概念;形成;同化

所谓概念,就是反映客观事物的本质属性的思维形式，是在大量实验、数据的基础上运用逻辑思维方式,把同类事物的本质共性集中起来,加以概括形成的，是学习化学的基本单位,同时也是学生进行抽象思维的基础。

在教学中要注意学生对基础概念的掌握，在对概念的掌握过程中注重培养和发展学生的比较、归纳、概括的思维能力。

让学生学会将所接触到的看似孤立的信息协调起来，进一步加工处理。

从而在信息加工的过程中不断提高自身的知识水平，增强创新意识，发展创新能力。

1 概念讲授的方式

对于概念的讲授可以分为两类：概念同化和概念形成。

1.1概念同化

概念同化就是在教学过程中直接告知学生，把概念的内容直接灌输给学生，是什么，为什么会这样。

这是一种传统的教学方法。

例如：在讲授“依数性”这一概念时，直接告诉学生难挥发非电解质稀溶液的某些性质取决于其中所含溶质粒子的浓度而与溶质本身的性质无关，这样的性质就是依数性。

这些性质包括蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低以及渗透压增大。

也就是说当溶质粒子的浓度增加时，溶液的蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低、渗透压会增大。

接下来我们就会通过纯溶剂和溶液的温度与蒸汽压关系的曲线解释为什么会出现这些现象。

那么在介绍依数性这一概念时，我们就是用直接灌输的方法来解释这一概念的，不需要学生去归纳总结，只需要他们认真的听、认真的记。

这种概念的讲授方式就是概念同化。

概念同化简单明了，重点突出，让学生直接能够抓到重点，知道应该掌握什么，从而去重点记忆。

但概念同化也有它的缺点，在教授过程中学生只是被动的去接受，没有发挥他们的主动性，这样的教学课堂不是很活跃，学生与老师之间的互动性不是很好。

不利于培养学生的思维能力与创新意识。

1.2概念形成

在教学过程中教师提供一定的素材和感知材料，引导学生积极地思维，使学生在形成概念材料的基础上进行分析、综合、归纳、演绎、比较、分类、判断、推理等逻辑思维，通过讨论、争论等多种形式，得出概念。

例如在确定酸碱质子理论时可以给出一些实例，像大家都知道的HCl、H2SO4、HCO3-、不太了解的NH4+、Al(H2O)63+。

其中HCl、H2SO4是分子，HCO3-是阴离子，而NH4+、Al(H2O)63+则是阳离子。

它们可以发生这样的变化：

HCl→H++Cl-H2SO4→H++HSO4-HCO3-→H++CO32-NH4+H++NH3Al(H2O)63+H++[Al(OH)(H2O)5]2+

通过观察它们的共同特征就是都能够给出氢质子。

因此我们可以归纳出酸是能够产生氢离子的物质，无论它是分子、阴离子、阳离子。

这就是概念形成，在概念形成的过程当中，教师提供感性材料，引导学生积极地思维，经历辨别、假设、验证假设、归纳这些过程之后得出概念。

这样的概念学习不是直接灌输进学生的头脑，学生不是被动的接受，而是经过一个积极思维的过程，自己通过对感性材料的归纳而得出的，所以在头脑中记忆深刻。

相比之下，概念形成要比概念同化更能激发学生的积极性和创造思维，有利于学生综合素质的提高，所以我们提倡在教学当中更多的采用概念形成。

2 概念形成的思维方法

2.1分析和综合

分析综合是一切思维所固有的特征，它是对立的统一体。

我们用分析解剖的方法研究事物现象的原因、本质属性，然后用综合的方法得到研究的结论。

2.2归纳和演绎

像分析与综合一样，归纳和演绎也是彼此相互联系的。

归纳是从个别事实到整体现象的方法，这是由特殊到一般的认识过程。

演绎为由一般到个别的一种认识运动，是由抽象到具体的认识运动。

2.3比较和分类

利用比较可以明确所研究的对象相同点和相异点。

分类可以将同一组、同一类物质或现象统一起来。

分类这一方法具有很重要的意义，它能促进对现象和物质的认识，研究的对象不是各个孤立的物质，而是几种类型的同一属性的、相似的物质。

2.4判断和推理

由判断的体系就能推导出推理，推理是由判断得出结论的逻辑过程。

推理在认识上的作用也是很重要的，一切正确推理的推论就能给出新的知识，它是科学预见的特殊形式。

3应注意的问题

在教学中，学生如果没有教师的指导，建立化学概念必然要遇到一些困难，所以教师的任务是讲解、启发、引导，调动学生思维活动，让他们对所讲的事物或对所观察的.化学现象进行逻辑分析：认清客体中的相同点与相异点、本质与非本质的、主要与次要的，认清原因与结果，运用上述的个别思维方法和手段让学生形成概念。

形成概念的材料应真实、可靠，还应具有典型性、可探究性的特点。

可以从多种途径获得。

教师要挑选最好的感性材料提供给学生。

有了合适的感性材料后，教师应引导学生积极思维、归纳、概括。

概括为概念教学中画龙点睛的环节，概括不仅要全面把握事物的整体形象，又要能点出事物的本质特征。

这个过程是培养学生思维的整体性和逻辑性的极好机会，教师应该引导学生来完成。

化学当中的概念是相互联系的，它们之间有着特定的联系，而且随着学生知识的增长，学生的化学概念也是逐渐发展的。

在概念形成之后，要帮助学生找到他们之间的联系，把看似孤立的、毫无联系的概念联系在一起，使其成为一个联系的有机的整体，形成一个完整的认知结构，为学生在后续课程的学习当中奠定基础。

4启示

对于药学专业的学生来说无机化学是专业必修基础课程之一，占有极其重要的地位，对后续学科的学习有着重要的作用。

学好无机化学的基础知识对培养一个合格的药学人才起着决定性的作用。

基础概念的讲授不是一个简单、孤立的问题，它需要各方而的努力，需要现实条件的支持。

而教学的目的就在于从引导学生发现问题、分析问题入手，着重培养他们的思维能力，促使他们逐渐成长为富有创新意识与创新能力的新青年，而基础知识的教学更具有重要性。

为了提高学生的综合能力、有利后继课程的学习，培养造就出合格的人才，如何有计划、有针对性地培养学生的观察能力、思维能力、概括能力、创造能力等，有待进一步探索。

但有一点是明确的我们决不能只满足于机械记忆，全面提高药学学生的综合素质，是我们药学教学工作者一个永恒的主题。

今后，我们仍将不断地进行的探索，为21世纪高素质药学人才的涌现而不断努力。

[参考文献]

[1]蒋益花.医用化学概念教学方法探讨[J].卫生职业教育，，4：69-70.

[2]刘意.比较思维的培养与有机化学实验教学[J].广东药学院学报，2004，8：447.

生物工程专业《无机及分析化学》教学大纲 篇7

关键词：无机及分析化学,教学,改革

无机及分析化学是生命学科各专业的必修基础课,对学生科学素质、专业素质和综合素质的培养起着重要作用。它是将原来的无机化学(或普通化学)和分析化学进行改革整合而来,目前已有多种版本教材可供选择。随着相关学科的日益进步和发展,无机及分析化学的教学内容和教学方法必须进行相应的改革,现结合多年理论课教学经历,谈谈这方面体会。

1 无机及分析化学理论课教学现状和存在问题

作为生命学科的必修课,生命学科的所有专业均开设无机及分析化学理论课,教材多选用高等教育出版社出版、南京大学主编的无机及分析化学。教学实践主要遇到以下一些问题:(1)课时和知识量的矛盾。课时是固定的,没办法增加;但大学素质教育要求教学思想与时俱进,教学知识量不断增加,新知识需要不断补充。在这种情况下,教师为了完成教学任务,课堂上一味赶进度,出现教学要求与时数之间的矛盾。(2)随着高校扩招,生源广泛,其高中化学基础参差不齐;而且这门课程作为大学一年级重要的专业基础课,必须兼顾学生思维习惯,做好与中学化学内容衔接。这些都给教学带来了一定困难。(3)目前教材为体现学科的完整性、系统性,内容有纯化学化倾向。同时,教材中充满繁杂的数学运算,各类公式非常多,学生普遍反应记不住。使得引人入胜的真实化学变成枯燥的数学游戏,学生体会不到化学学科与现实生活的联系和生动有趣,导致学习兴趣和热情的减退。另外,现有无机及分析化学的内容主要以无机离子或有机小分子为主,而生物科学的发展必须解决大分子与大分子或大分子与小分子间的作用,所以教学内容与生物学科的联系不紧密,体现不出课程特色。学生认识不到化学基础理论知识在生物学领域中的重要性,教学效果不佳。(4)教学采用大班上课,教师是演员,学生是观众,突出了教师的主控地位而忽视了学生的主体性,导致教学中过多注重科学知识的教育,对科学能力和科学品质的教育重视不够。

2 无机及分析化学理论课教学改革探索

2.1 整合内容,构建教学新体系

高等教育出版社出版、南京大学主编无机及分析化学的编排体系,第一学期学习酸碱、沉淀、配位及氧化还原平衡,第二学期再学习酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定分析法。这种安排割断了知识的连贯性,加之间隔时间长,前面知识的遗忘又增加后面内容的学习难度。因此,实际教学中应融会贯通地“四大平衡和四大滴定分析法”两个部分有机结合起来,首先介绍溶液四大化学平衡的基本知识,然后将四大滴定分析方法分别穿插在其中。在每讲一个化学平衡后,紧接着安排相应的滴分析法内容,将滴定分析法作为四大平衡理论引申部分和应用过程。同时以此为切入点,按照教学基本要求,以减少与高中化学内容重复和“少而精”为原则,构建了无机及分析化学理论课以四个主要模块为核心的新体系,即:化学热力学与动力学、四大化学平衡及相应滴定分析、原子结构与分子结构、元素化学和现代仪器分析等知识。新体系的前两部分安排在第一学期,重点是四大化学平衡及相应滴定分析;后两部分安排在第二学期,重点是原(分)子结构和现代仪器分析。这样的安排使学生能够依据现有教材,深入浅出、有重点地掌握无机及分析化学的精髓,提高了教学效率和质量。

为避免教学内容纯化学化和枯燥无味的倾向,在新体系框架构建后,对具体内容安排进行适当调整,减少数学公式的推导,加强课程与专业的紧密联系,密切课程与现代前沿科技的联系。将教学内容与生命科学各学科相结合,加强化学与生命学科的联系。例如,生命科学中生物活性物质的分离、纯化、表征和它们的生物效应的化学机制,以及人类基因组全部DNA的测序、定位及其分子遗传机制等,这些前沿重大课题的完成,依赖于化学科学为之提供化学理论。再如,仪器分析技术是生命学科发展所必需的,在教学中增加色谱分析、光谱分析、质谱分析等的基本原理及应用的教学,并专门划出课时组织学生到分析测试中心实地接触和操作大型测试仪器,这样既使教学内容更加切合生命科学各专业的教学实际,让学生了解本专业的发展动态,又能使学生了解化学基础理论在相关科学中的重要地位,让学生感受到学有所用,目标明确,提高兴趣。在内容安排上,应结合课程进度不断地把学科最前沿知识和最新研究方法介绍给学生,注重知识面的补充和延伸。例如,在原子结构和分子结构学习中,给学生展示原子操作的成果、介绍扫描隧道显微镜等,使学生感受到科技的日新月异,拓宽眼界,培养创新素质。

2.2 结合实际,改革教学方法

无机及分析化学是一年级新生入学接触的第一门基础课程,为提高教学质量,根据选修与必修相结合、讲授与自学相结合的原则,采取了灵活多样的教学方法,抓好课堂教学,确保教学质量。课堂教学是教学的主要活动,学生学习的主要渠道是课堂教学。课堂上采用“每课回顾重点、每章小结归纳”的适当强调和重复的教学方法,让学生都知道每一课重点是什么,难点在哪里。为巩固课堂知识,精心挑选教材中或自拟的习题为作业,及时批阅和反馈作业情况,同时在每一章内容结束后均安排习题课,这样能最大限度的让同学掌握学习重点、理解教学难点。

在课堂教学中还要注重将多媒体技术与传统教学方法有机结合,合理选择多媒体教学的内容,最大程度发挥多媒体直观、生动功能,帮助对难点的理解,最大限度保

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持学习积极性。例如,配位化合物的价键理论是很重要的知识点,对于原子轨道杂化形成杂化轨道就比较抽象,过去多以模型配合教学,但学生仍不易理解,现在以多媒体动画来表现杂化形成的全过程,先是杂化前的原子轨道,然后原子轨道相互靠近部分重叠,最后形成杂化轨道,通过这样的方法可达到较好的教学效果。再如,对于教材中元素化学,由于内容繁多又易于理解与掌握,考虑有一些内容学生在高中已学过,这部分内容我们安排以学生自习为主,教师针对教学重点以课件形式总结物质的性质递变规律,这样能起到纲举目张的效果,增强学习兴趣。

为进一步调动学习积极性,在教学中课开展“部分双语教学”,对章节标题及专业术语标注英文并配以中英文讲解,收到良好的教学效果。教学中还注重运用理论联系实际的教学方式,让学生学以致用,理解生活中某些现象的本质原因,进一步激发学习兴趣。例如,稀溶液的依数性有凝固点降低和渗透压,将这些知识点与生活实际相联系,冬天下雪结冰后在路上撒盐,有助于积雪的融化,这和凝固点降低有关;含盐的雪融化后,会将植物“烧死”,这和渗透压有关,这样可帮助学生理解知识点,提高学生的学习兴趣。

3 结论

经过五年的理论课内容和教学方法的改革实践,已初步建立了一套适合生命学科实际情况的无机及分析化学理论课教学体系,实践证明该体系能激发学生学习兴趣,提高教学质量。今后,还需进一步使之完善并积极研究、实验教学评价体系和实验教学的改革,使课程教学质量有更大提高。

参考文献

[1]王运,董元彦,张方钰,胡先文.面向新世纪无机及分析化学课程体系的构建[J].高等农业教育.2005,(4):60-62.

[2]钟国清.无机及分析化学课程改革的实践与思考[J].化工高等教育.2007,(5):11-14.

生物工程专业《无机及分析化学》教学大纲 篇8

关键词：无机化学 整体科学意识 自主学习意识 绿色化学意识

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2012）12（b）-0142-01

21世纪科学技术综合化、整体化的趋势日益增强，科学技术的这种发展趋势必然反映到教育上，必然要求现代教育在内容、体系上体现这种综合化的特点。然而，传统的无机化学教学模式忽视与药学专业课程的相互交叉和渗透，严重影响了学习的积极性和创新思维的发展。笔者在教学实践中结合无机化学的课程特点和大一学生的知识体系结构，注重培养学生的科学整体意识、自主学习意识和绿色化学意识，大大提高了学生学习的积极性。为培养出即具备扎实的基础知识、熟练的基本技能和方法，又拥有创新精神和实践能力的符合时代要求的大学生，奠定了良好的基础。

1 科学整体意识的培养

学科间相互渗透和交叉、碰撞所产生的火花是科学发展的驱动力之一，也是许多创新性学科论点与方法产生的源泉，是学科发展的动力。最活跃的研究领域多位于多学科的交叉点上，而当代科技发展的趋势和特点是学科间互相融合、互相补充、互相促进[1]。学科交叉的实质也就是知识体系的渗透和融合。根据学科专业自身的发展规律和趋势，通过不同学科的有机渗透与组合，构建新型的学科体系，是培养具有多学科知识背景、知识和能力结构合理、基础扎实、素质全面、适应性强的综合性人才的关键。无机化学对医药学生来说就是和医药联系起来，将所学知识更好地服务于医药，无机药物化学的兴起就是很好的例子。教学中每章知识都列出一些与医药相关联的问题，让学生自己查阅相关的资料去寻找答案或是通过阅读提出自己的观点，或以小论文的形式上交。比如讲到沉淀溶解平衡时体出的问题：常用的难溶电解质药物有哪些，是如何制备的？体内的结石的组成是什么，是如何形成的？结石的药物是怎样制备的？胶体是怎样形成的，如何制备？而在原子结构这章中就要在课堂讲课时将原子吸收光谱的原理参入进来，让学生感觉到所学知识不是离应用那么遥远。分子结构讲到杂化轨道理论时，问题是青霉素为什么能够杀死病菌呢？让学生颇为震惊的问题，似乎不能跟无机化学联系起来，提高了学生对无机化学的认识深度。配合物与医药的关联问题就更多，而且配合物药物是现在研究的热点之一。草药中的有机成分与金属配合后生物活性提高，例如茶多酚与金属离子（如钙、锌等）配合后有可能兼具二者的药理活性[2]。铂、锑、锡、钒、硒、锗等的配合物在抗癌金属配合物中占重要地位，稀土離子在抗凝血、抗炎和治疗烧伤等方面的优越性引起人们对其药理的关注，使稀土离子与细胞膜作用的研究成为热点。让学生查阅相关的文献报道。通过这些问题的提出，不仅让学生感觉到无机化学与各专业学科的相互交叉与渗透，培养了整体科学意识，而且更大地提高了学生对无机化学的重视，激发了学习的积极性，提高了学习兴趣。

2 自主学习意识的培养

兴趣是激发自主学习意识的前提。对医药院校无机化学的教学必须要充分的和专业知识联系，这样才能让学生感觉到自己所学的知识是有用的，才能调动他们的学习兴趣和积极性。教学中提出一些与专业相关的问题，让学生选择自己感兴趣的问题，每10人一个小组去查找资料，由小组长负责安排小组讨论会，将发现的问题再通过查资料或是跟老师一起讨论，在讨论课上每个小组派代表讲解本组的工作，这样既增长了见识又加深了对无机化学知识的理解。

德国教育家第斯多惠指出：“一个差的教师奉送真理，一个好的教师则教人发现真理。”，无机化学是中医药院校一门重要的基础课程，担负着培养学生从中学被动学习到大学的自主学习、从只啃课本到主动去图书馆猎取相关知识、从回答问题到自己发现问题提出问题等责任。例如，电解质溶液这章，人体各部位体液的pH是多少？正常人体血液的pH是多少？如何维持着人体血液的pH值基本不变？什么情况下人会发生酸碱平衡失调？如何看待酸碱体质这一学说？这些问题同学们非常感兴趣，感觉到将要学习的酸碱电离平衡和他们的专业课有很大的联系，就会积极的去查找资料寻找答案。这样既可以更好地巩固理论知识，又能拓宽知识面，而且会对当下流行的酸碱体质这一学说进行深度思考，能从科学的角度对这一理论进行评判。

3 绿色化学意识的培养

环保问题是一个刻不容缓的问题，是关系社会可持续发展的重要问题。绿色化学是实现化学污染防治的基本方法和科学手段，是一门从源头上阻止污染的化学，绿色化学适用各种化学领域。在无机化学教学中，培养学生的绿色化学意识会产生积极的行为效果。在讲解电解质溶液时，要让学生认识到酸碱污染。目前，薯蓣皂苷元主要由薯蓣科植物（黄姜、穿龙薯蓣等）的根茎中所含的薯蓣皂苷经加酸加热水解获得。由于在水解过程中大量使用硫酸、盐酸等无机强酸作为水解催化剂，造成了严重的环境污染，同时也使占原料大部分的淀粉、纤维素等物质的化学结构被破坏而难以综合利用[3]。那么是如何解决这一污染问题的呢？让学生去查阅资料，了解到有哪些更好的实验手段避免污染。相信有了绿色化学意识，学生在以后的有关化学实验中，必然会想办法做到尽量减少污染或零污染。

为了加强上述三种意识在教学中的培养，笔者在评价体系上进行了相应的调整。将学生查阅的资料、讨论课中给大家的讲解、提出的问题等等都给予一定的分值奖励。笔者从多年的教学经验中，认识到三种意识的培养对无机化学药物的开发及学生创新课题的开展有着积极的意义。

参考文献

[1] 卢建飞，吴太山，吴书光，等.基于交叉学科的研究生创新人才培养研究[J].中国高教研究，2006（1）：46-48.

[2]王彦兵，胥艳，魏永春，等.Folin-Cioc alteu分光光度法测定茶多酚锌配合物中多酚的含量[J].化学研究，2011（22）：76-78.

探索无机化学教学改革论文 篇9

“一带一路”战略是国家领导21世纪推行的一项新式大国崛起计划，依托于古代丝绸之路的路线，发展符合中亚五国经济区的新型贸易模式，通过高铁线路将亚洲与欧洲各国链接在一起，寻找符合各国经济现状的合作方式。而新疆是“一带一路”战略的必经之路和核心区域，起到了关键的作用。对新疆本地区基础建设、企业发展、接壤国的合作、教育医疗的提升等方面，都带来了历史难得的机遇和挑战。尤其是对于新疆工业欠发展地区，化学及化工行业水平较东部地区发展缓慢，这和当地的高等教育有直接的关系。因此提高化学及化工行业水平，有利于国家战略“一带一路”的发展。在化学专业中，最基础的专业课程就是无机化学，也是大一新生进人高校首先接触到的第一门专业课程，是后续有机化学、分析化学、物理化学等专业课程的基础。而化学课程不仅仅是在教室学习理论，更应该注重学生实验动手能力的培养。大一新生无机化学实验课程就显得尤为重要，通过无机化学实验可以加深学生对无机化学理论知识的理解、无机化合物合成方法的掌握、培养学生严谨的科研态度。

无机化学实验从一开始就作为独立于理论课的一门必修课程，其地位尤其重要。根据作者讲授无机化学实验课程的经验，改变以往“填鸭式”的教学方式，根据现代大学生的学习特点，从无机化学课程本身及西部人才需要出发，重视培养学生学习能力及创新意识，从实验教学内容、教学方法、绿色化学以及科学理念方面做了一些改革和探索。

一、无机化学实验教学中存在的几个问题

西部高校尤其是农林院校的应用化学专业，无机化学实验教学由于地理原因，存在一些问题有待进一步解决：

1、现有的无机化学实验教学规划，不能完全满足应用化学专业创新型、应用型、学习型人才培养的目标和计划，在设计实验过程中，没有积极调动学生实验的积极性，缺乏对实验问题的思考能力。

2、缺乏绿色化学意识，随着我国经济的发展，环保意识已经提到了国家战略高度，没有好的生存环境就不会用好的发展，所以在基础无机化学实验过程中，要提高学生的微型实验意识和环保意识。

3、在实验过程中，缺乏合作和团队意识，无机化学实验不仅仅培养学生的动手能力，更重要的是通过实验，培养学生相互之间的合作意识和共同探讨问题的能力。

4、实验考核模式单一，现有的评价模式很难全面体现学生的学习成绩，在一定程度上不能体现考察学生的观察能力和思考能力。

二、注重无机化学实验培养学生学习能力

我院将大连理工大学无机教研室编写的《无机化学实验》作为无机化学实验教材，根据我院培养人才的要求[131，选择了其中部分实验作为教学内容。良好的实验内容是教学实施的基础，因此根据培养学生的.要求，不断对实验内容进行精简、合并、更新、拓展和丰富。根据课程安排，在一个实验完成以后，要对下一个实验内容进行预习，为了让学生能够认识到预习的重要性，任课老师要在下课前做以下工作:(1)对下一次实验进行简单的描述;(2)根据下节实验内容，提出三到五个相关问题，让学生课下思考，并做成书面答案。根据教师的要求，可以逐步培养学生预习实验的习惯，增强实验兴趣，理解实验内容，培养学生发现问题和解决问题的能力。大学生除了具备一定的科学知识以外，还要具备一定的科研素养，为以后在工作中发现新问题，解决问题奠定基础。

三、加深绿色化学意识

作为21世纪大学生，不仅仅要具备较高的文化素养，更应该具有较强的环境意识，尤其是作为一名西部高校化学专业的大学生，中国西部依托“一带一路”发展战略快速崛起，一定不能走先污染后治理的老路，一定要做到经济开发和环境保护齐头并进，探索出一条适合新疆乃至西部的发展特色道路。经济的发展离不开化学工作的贡献，所以要从大一学生开始，在无机实验教学中，要不断的加深绿色化学理念。要做到：

(1)增加微型实验仪器，减少药品使用，注意药品回收及循环利用;

(2)尽量降低药品浓度，提高实验效果，通过辅助仪器便于学生观察现象;

(3)无机化学实验整体改革，注意实验间的联系，循环利用药品及溶剂;

(4)注意溶剂可以用蒸馏方法回收，在不同实验中反复使用;

(5)新疆是缺水地区，化学学生要培养节约用水的意识。

四、实验中增强团队意识及科研思想引导

无机化学实验不同于其他学科可以由学生单独完成，科学实验在进行的过程中，更需要个体间的协作，尤其是解决一个集中的科学问题，更需要团队成员间的密切合作。无机化学实验作为大学第一门实验课程，在分组期间要有意识的增强组员之间的合作意识。化学专业的学生毕业后进人不同的工作岗位，如公务员、企业、化工厂等，但还有一部分学生希望进一步扩充自己的知识，选择读研究生从事科学研究工作，作为首门实验课程，一定要注重培养学生的科研思维，在教师的指导下，培养学生不断的发现问题、分析问题、解决问题及完善问题的能力，为今后从事科学研究打下良好的思维基础。

五、优化实验内容,增加学生自主设计实验空间

目前无机化学实验多数为验证性实验，教材上已经详细罗列了实验目的、实验原理、实验步骤等，学生被动的接受知识，自由空间受到限制。为进一步培养学生综合素质，需要对现有无机化学实验教学内容进行适当改革。在一定程度上增加综合性实验和设计性实验的比例。综合性实验培养学生综合运用知识的能力，做到对所学知识融会贯通，提高发现问题、分析问题、研究问题、解决问题的能力。设计性实验更能全面培养学生科学的思维和创新意识，可以提供学生更多的自由空间，利用所学知识查文献、书本及资料，设计一个完整实验方案，为以后进人科研岗位提供可能。除了增加综合实验和设计实验，也要保障基础实验的比例，按照我院无机化学实验教学经验来看，基础实验:综合实验:设计实验=5:3:2,为最佳比例。

六、改革实验成绩考核

无机化学实验相比理论无机化学课程受重视程度低，这也是在各大高校都存在的普遍问题，所以相较于理论课程有必要建立一套适合无机化学实验课程的考核体系，才能更加公平、公正的体现学生的学习成绩。根据我院经验，将无机化学实验分成三部分:平时成绩、设计实验成绩、期末成绩。平时成绩主要包括上课考勤、实验预习、具体操作、预习报告、实验报告等内容组成，可以在一定程度提高学生对无机化学实验的重视程度。设计性实验占总课程的百分之二十，根据学生选题、实验设计、实验实施、实验报告、实验结果等给学生以合适的分数。期末考试分为笔试和实验操作两部分，根据实验安排可以将笔试放在中期考核，期末仅仅进行实验操作考试。最后的课程成绩由三部分组成，比例为平时成绩:设计实验成绩:期末成绩(含有中期考核成绩)=3:3:4。该比例可以根据不同学校的实际情况进行调整。

七、总结

随着国家“一带一路”战略的推行，对西部尤其新疆地区的经济、教育、旅游、文化等发展带来了前所未有的机遇和挑战。作为新疆的地方高校一定要牢牢抓住该机遇，为新疆的发展做出自己的贡献。培养符合地区发展的化学专业创新性人才，成为教育改革的重要内容。实验教学作为大学生第一门专业实验课程，在提高大学生素质、创新意识、科研素养等方面发挥着重要的作用。

刘尊奇，刘洋