在“理论”教学中, 理论和实际相结合的教学方法可使学生对所学知识掌握的比较深透, 达到学以致用的目的。以物理化学的理论教学为例, 物理化学课程是化学化工、生物环境、材料等专业的一门重要基础课。它是借助数学、物理学等基础科学的理论及实验手段。研究化学科学中的原理和方法, 研究化学体系行为最一般的宏观、微观规律和理论的学科, 是化学的理论基础。讲授此课的中心是首先对原理部分做系统的讲解, 然后联系实际, 就原理的应用进行必要的阐述。通过对本课程的学习可使学生对热力学、动力学、电化学、表面化以及一些微观模型等有比较全面的了解。物理化学理论性比较强, 在物理化学教学中普遍存在着学生觉得深奥、兴趣不足以及课时紧张的问题。教学过程中应尽可能注意理论和实际相结合, 讲到相关理论时, 列举一些实际事例, 引导学生用所学的理论知识去解答, 使学生感到学有所用, 进而提高学习兴趣。下面举几个实例加以说明理论联系实际在“物理化学”教学中的重要性。
一、相图
在材料科学中, 晶体是一个重要的组成部分, 高质量的晶体在航天、国防、通讯等方面有着广泛的应用。要生长出一块高质量的晶体, 配料是一个最关键的问题, 它和相图有着密切的关系。具有同成分的体系是形成同成分熔化化合物的体系, 和具有最高或最低熔点的互熔体系。在同成分点, 液体冷却时, 在一定的温度凝固成同液体成分一样的固体, 如同一个单质那样。偏离同出成分点时, 温度波动会引起晶体成分的起伏。因此, 确定同成分点的位置, 对这一类体系的晶体生长, 是非常重要的。LiNbO3单晶生长的历史, 就是一个很好的例子[3]。LiNbO3是一种具有优良电光性能的晶体。早在1958年就有Li2O-Nb2O5相图发表。但它错误地认为LiNbO3并不存在固熔区, 在相图上把LiNbO3绘成一铅垂线, 并把该化合物看成是理想配比的, 用这种成分配料, 提拉出的LiNbO3单晶, 光学质量不好。尔后在1963-1966年间, 许多电光实验引起人们对LiNbO3的重视, 并对其质量提出了更高的要求。晶体生长的大量实验, 发现从含过量Nb2O5的原料中不但容易长出晶体, 而且质量也较高。1968年, Lerrer等重新测定了Li2O-Nb2O5相图, 发现LiNbO3存在着一个固熔区, 并确定其成分点含Li2O48-49mol.%, 用这样的配料成分, 长出了质量较好的LiNbO3晶体。
二、依数性
溶液的依数性, 所谓“依数性”顾名思义是依赖于数量的性质。稀溶液中溶剂的蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高及渗透压等的数值均与稀溶液中所含溶质的数量有关, 这些性质都称为稀溶液的依数性。如果只给学生讲理论, 可能很难理解和接受。但如果举例说明, 学生会很容易接受。如北方人冬天吃冻梨前, 将冻梨放入凉水中浸泡, 过一段时间后冻梨内部解冻了, 但表面结了一层薄冰, 凉水温度比冻梨温度高, 使冻梨解冻。冻梨含有糖分, 故其凝固点低于水的冰点, 当冻梨内部解冻时, 要吸收热量, 而解冻后的温度仍略低于水的冰点, 所以冻梨内部解冻了而表面上仍凝结一层薄冰[2]。
三、其它
其它方面类似的例子还有很多。例如:用饱和蒸汽压的概念, 解释天气预报中经常提到的相对湿度;又如讲到胶体化学时, 列举纳米粒子软模板合成的方法;固体热容激光器中的工作物质的热容的推导;电化学在环境科学领域的应用, 电化学过程由于除了压力、温度外, 还有一个可调因素即界面电势;电化学过程通常在较低温度下进行;电化学过程通常在溶液中进行, 因而很少向大气排放NOx、SOx、COx等污染物;由于这些原因, 电化学方法在绿色工艺中有着广阔的前景。氢气作为清洁能源, 不仅可达到零污染标准, 长距离输送甚至比电力输送还便宜, 用电催化方法由水制氢发展非常迅速。用电化学方法使N2O转化为N2, 从废水中脱除SO2和Cl2, 使CO2还原为CH3OH, 生产O3作为有机氧化的氧化剂等, 对改善环境将发挥巨大的作用等等。
实践表明:在物理化学教学过程中, 重视理论和实际的结合。根据所授的内容, 适时地应用一些实际事例, 就会使学生感到物理化学的问题无处不在, 而决不会感到物理化学太抽象, 相反会引起他们浓厚的兴趣。
摘要：本文以物理化学教学为例, 说明了理论和实际相结合在“理论”教学中的重要性, 使学生感到学好理论基础的重要性, 引起他们浓厚的学习兴趣。
关键词：理论联系实际,作用,物理化学
参考文献
[1] 王大林.铌酸盐晶体生长与相图.晋东南师范专科学校学报, 2004, 21 (5) :40-42.
[2] 王旭珍, 王新平, 王新葵.物理化学教学中创新能力的培养.化工高等教育, 2007, 5:89-91.
[3] 霍树营, 宋常英, 单金缓, 申世刚.物理化学教学的探讨.科技咨询导报, 2007, 17:237.