第一篇：釩體系的自由能一氧化數(shù)圖的繪制和教學(xué)討論

釩體系的自由能一氧化數(shù)圖的繪制和教學(xué)討論

摘要 報(bào)告了學(xué)生以碘體系的自由能一氧化數(shù)圖為例，對(duì)釩體系的自由能一氧化數(shù)圖的繪制和討論，并進(jìn)而探討金屬和非金屬變價(jià)元素體系自由能一電極電勢(shì)關(guān)系的一般規(guī)律的教學(xué)案例。通過(guò)對(duì)這一教學(xué)環(huán)節(jié)的實(shí)證分析，證明這種范例教學(xué)法的實(shí)施，能夠使學(xué)生快速有效地掌握基礎(chǔ)知識(shí)，提高學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞 無(wú)機(jī)化學(xué) 氧化還原 釩 自由能―氧化數(shù)圖

氧化還原反應(yīng)在無(wú)機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)課中占有重要的地位。許多教材在氧化還原反應(yīng)這一章中都加入了自由能一氧化數(shù)圖（Frost Diagram）的繪制這一內(nèi)容。自1990年以來(lái)，在《大學(xué)化學(xué)》、《教學(xué)與教材研究》等期刊上已有若干文章對(duì)自由能一氧化數(shù)圖進(jìn)行了探討。例如，黃如丹和趙寧討論了錳的自由能氧化態(tài)圖；陳佐勤和李銘岫提出對(duì)吉布斯自由能一氧化態(tài)圖中應(yīng)注意的問(wèn)題；宋天佑及合作者對(duì)自由能一氧化態(tài)圖中的縱坐標(biāo)與零點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行了討論。由此可見(jiàn)大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教師對(duì)這一教學(xué)內(nèi)容的重視。由于這一節(jié)涵蓋了氧化數(shù)、氧化還原電對(duì)、元素電勢(shì)圖、電極電勢(shì)及求算、能斯特方程、元素氧化態(tài)穩(wěn)定性的判斷、歧化反應(yīng)、自由能與電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系式等諸多知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生不僅通過(guò)課堂學(xué)習(xí)，而且通過(guò)作業(yè)親自繪制和討論元素的自由能一氧化數(shù)圖，理解和熟練掌握這些基礎(chǔ)知識(shí)，將是非常有效的。有鑒于此，我們給學(xué)生布置了作業(yè)：釩體系的自由能一氧化數(shù)圖的繪制和討論。在完成作業(yè)的過(guò)程中，使學(xué)生將知識(shí)點(diǎn)和技能遷移到對(duì)金屬和非金屬變價(jià)元素體系的氧化還原性質(zhì)進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)。本文對(duì)這一教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了介紹，并對(duì)實(shí)施這一教學(xué)環(huán)節(jié)的效果進(jìn)行了考察。