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環境科學專業化學熱力學章節教學環節論文
1化學熱力學在環境科學專業教學現狀
物理化學又稱為理論化學，包括化學熱力學、化學動力學和物質結構三大部分，國內主流的教材在內容選取上則只有化學熱力學和化學動力學兩大部分。物理化學是環境科學專業的一門重要基礎課，在人才培養方案中先修的課程包括無機及分析化學、大學物理、高等數學等，并為后續的環境化學、環境工程原理、大氣污染控制等課程提供支持。
但在環境科學專業教學中，由于現有各種版本的教材都主要是面向化學、化工專業，涉及環境科學相關的內容較少。即便是有的教材具有少量的內容與環境科學內容相關，也主要集中在化學動力學部分，例如光化學反應中的自由基反應級數等有關內容，可見只有物理化學教材中有關內容貼近了環境科學，本專業才能進一步加深學生對專業的認識，并激發其學習的熱情。化學熱力學作為物理化學中的一大重要分支，在物理化學教學環節中也有相當有著較大的篇幅，但是眾多內容編排上基本沒有涉及環境科學相關內容，再加上其公式推導較多，以及多年擴招后學生相對能力有所下降，導致學生普遍反映物理化學難度較大，并且還對為什么學習物理化學尤其是化學熱力學部分產生了質疑。以上這些矛盾使得學生在學習過程中對化學熱力學部分存在畏難的情緒，學習的興趣不大。
2化學熱力學在環境科學專業教學對策
針對上述問題，最合適的解決方案是出版一部具有大量環境科學知識的物理化學教材，但是一部教材的出版是需要多年的教學經驗積攢以及豐富的環境科學背景和扎實的物理化學基礎，因此在沒有達到這些要求之前，需要找到合理的方案。這是一套組合方案，包括教師組織教案、學生課外閱讀兩個方面。
2.1準備環境科學背景的教案
有種觀點認為，教案是中小學教學環節中采用的，大學教學環節是不需要的，這種觀點是錯誤的。大學課堂教學環節中，也是需要依據教學大綱、教學計劃，以及不同教材的特點和學生專業實際能力的差異進行編寫教案，編寫中往往是依據課時或者教學課題為單位，內容上需要將核心教學目的、主要教學內容安排列出，并包含教學過程中的教學手段、師生兩方面的教學語言及組織。由此可見，編寫教案是為上課提供充足的準備工作，是教師科學構思課堂組織活動的基本措施。對教案相關內容的研究、編寫和運用，關系到最后的課堂教學是否成功、教學質量的高低。但是，高校教案的編寫又不可以與中小學教案雷同，因為這是大學教學本身的特點所決定的，最大的特點就是大學一次課的授課內容遠遠高于中小學，如果按照課本頁碼計算，有時候一節課平均相當于課本二三十頁。因此，在保證教案中的教學目標、教學內容要點、教學活動設計、教學效果反思這四個基本要素的基礎之上，文、理、工、藝、體等不同的課程不必強求統一的模式，不同的高校課程應該有自身的特色。積極吸收現代教學心理學的理論，強調教學過程中學生應該達到的認知目標、情感目標、行為目標。在教案中體現不同專業間學生創新意識的培養、實踐能力的提高，并結合授課教師自身的專業背景和教學風格，從而最終提高教學質量。
由于現有的諸多物理化學教材中缺乏環境科學背景方面的化學熱力學教學章節，因此需要授課教師在備課時，廣泛搜集相關的資料。最好的辦法就是利用CNKI、萬方、維普等數據庫，在數據庫中以“環境”和“化學熱力學”，或者化學熱力學下某些章節的主要知識點作為關鍵詞進行搜索，查找已有的文獻資料，將文獻資料的內容仔細研讀，加入教案中，從而提高化學熱力學教學環節中的環境背景。例如，通過文獻搜索，發現環境三廢處理中廢渣采用了就熱力學穩定性判斷。有關教案主要內容如下:某工廠生產鋇鹽，在生產流程中有硫化鋇殘渣，在進行環境影響評價時候，需要分析其化學熱力學穩定性，從而便于進行下一步的處理。這其實就轉化為討論在常壓，25℃時候BaS的熱力學穩定性，可通過ΔG是否小于零，判斷其自發性，已知BaS遇到潮濕空氣中的水會形成易溶性的Ba(OH)2和劇毒的H2S，反應式如下:
ΔrGθm=ΔrHθm-TΔrSθm
=(65.76-298×94.84×10-3)kJmol-1=37.498kJmol-1
計算結果表明ΔG>0，即在常溫常壓的條件下，BaS不會自發分解產生H2S，因此廢渣是處于穩定的狀態，無需進一步處理。
通過這個例子，可見其化學熱力學知識很好的應用于實踐之中，讓學生可以牢固的掌握相應的方法，也體現了課程教案建設的重要性。
2.2提供課外閱讀材料
廣泛的課外閱讀材料可以為學生學習提供興趣，但是化學熱力學類專業性較強的書籍不可能與通俗易懂的科普類書籍一樣，這需要授課教師廣泛的學習，并找出與環境科學專業有關的化學熱力學類書籍。我們在實踐教學中發現，《溯源探幽:熵的世界》這本書籍通俗易懂的講解了化學熱力學有關的知識，并進一步的延伸到其他學科，而《環境多介質模型———逸度方法》則很好的將化學熱力學的基本概念運用于環境科學相關實踐中，是難得的一本適合的課外讀物。
隨著網絡技術的發展，以手機為代表的移動網絡日益走入教學環節。作所周知，單純文字、圖表、視頻這三種的傳遞信息是逐步增加的，且逐步容易被人們接收。近年來，大量傳統的電腦網絡課堂逐步轉移到手機載體的平臺，出現了大量的可以運用于手機平臺的在線課程，例如爾雅通識課、“高校邦”等，不僅提供傳統的網頁形式，還有APP、微信等平臺，這些課程可以作為廣泛的課外閱讀材料，通過給學生加以引導，讓其在課下擴充掌握化學熱力學、環境科學相關的材料，促進物理化學課程基礎知識的掌握。
3結論
通過授課教師積極準備教案，給學生積極提供課外閱讀材料，并充分利用現代化的手機移動網絡平臺的在線課程，可以為現階段環境科學專業的學生有效學習物理化學中化學熱力學部分的內容提供支持。
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