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摘要:元素化學作為無機化學的核心，以化學原理為基礎，以元素周期系為指導，包含元素單質及其典型化合物的制備、結構、性質及應用。對其知識的學習，對設計開發新材料具有十分重要的意義。但其內容多、雜、散且枯燥乏味。筆者針對學生學習元素化學存在的主要問題，指出應在提高學生學習興趣的基礎上，加強對元素知識的理解記憶，減少對機械記憶的依賴，并結合教學案例給出幾點建議。

關鍵詞:無機化學;元素化學;教學體會;教學策略

無機化學作為大學化學相關專業的第一門基礎必修課程，其知識體系包含基礎理論和元素化學兩大塊，對學生的專業學習起著承前啟后的作用。其中，基礎理論包含四大平衡(酸堿平衡、沉淀－溶解平衡、氧化－還原平衡以及配位平衡)、化學熱力基礎以及物質結構理論，在后續的分析化學、物理化學以及結構化學中還會做更為深入的學習。因此，最能體現無機化學特點的其實是元素化學［1］。元素化學是無機化學的核心所在，現代化學中的許多新發現、新理論都與元素化學有關，許多與生活密切相關的新材料的出現也都依賴于元素及其化合物的獨特性質。因此，可以說元素化學是科技工作者認識物質世界，研究和開發新材料不可缺少的基礎知識，教好和學好元素化學十分重要。本文結合筆者的教學實踐談談元素教學過程中的體會和一些做法。

1元素化學教學的現狀

元素化學以化學原理為基礎，以元素周期系為指導，包含周期表中重要的元素單質及其典型化合物的制備、結構、性質及性質遞變規律，主要為敘述性材料。其內容繁雜，頭緒眾多，知識量大，對學生而言是“一看就懂、一聽就煩、一放就忘、一用就不會”;對教師而言，則是花費大量精力卻難見成效。特別是在基礎課程學時不斷壓縮的情況下，在實際教學過程中為保證基礎理論知識的傳授，大量壓縮元素化學部分的教學時數，導致元素化學的內容通常都是在極其匆忙的“照本宣科式”講授中草草收場，教師教得吃力痛苦，學生學得乏味糊涂。鑒于元素化學“多”而“雜”、“散”而“干”的弊端，怎樣讓學生喜歡元素化學，如何創設生動、活潑的教學局面以改善教學效果，很多一線教師根據自己的教學實踐探索總結了不少教學經驗，嘗試了不少值得借鑒的教學方法如對比、演繹、歸納、討論等［2－5］，以及如主線式、開放式、探究式等多種教學模式［6－8］。無論采取什么教學策略，元素化學教學始終圍繞結構－性質－應用及元素電勢圖兩條主線，結合理論知識推知物質的物理及化學性質。

2學習元素化學存在的問題

元素化學內容大多為敘事性材料，且涉及各種化學現象和眾多化學反應，很多學生在學習過程中望“反應”而興嘆，學習興趣不高。造成這種局面的主要原因除了與教學內容的組織形式以及采取的教學策略有關外，還與學生學習元素化學過程中的以下問題有關:

(1)過于夸大反應方程式的重要性，機械記憶多，理解記憶少

元素化學的教材是按元素及其化合物的存在、制備、結構、性質與應用的順序編寫，形式千篇一律。而且，無論存在、制備還是性質，基本是以反應方程式的形式直觀呈現。結合中學的學習經驗，很多學生片面認為反應方程式最為重要，甚至以為只要把方程式記下來，就能學好元素化學。因此，一味地花費大量的精力去機械記憶眾多的反應方程式，結果卻得不償失。殊不知，各物質之間的化學反應取決于其元素及化合物性質的規律，只需掌握其基本通性，找到各物質之間的內在聯系，就能輕松地寫出這些化學反應式。

(2)知識前后的銜接認知不足，歸納總結及應用能力欠缺

無機化學教材中，基本化學原理安排在前，元素化學安排在后，盡管其中穿插了熱力學及物質結構理論用于解釋元素性質，但總體安排相對元素這條主線來說比較凌亂，不利于學生學習，也造成學生在學習過程中不能將元素化學部分與化學原理知識很好地對接并形成邏輯關系嚴密的知識網。雖然熟知物質的性質主要是水溶性(包括在水中的溶解程度、水解等)、熱穩定性、氧化還原性、絡合性，卻只知記憶哪些物質有哪些性質這些結論性的知識點，不善于將其與離子極化、價電子等原理性知識歸納聯系起來，對一些熟知的事實性結果無法用相關原理進行解釋說明，透過現象探究本質的應用能力欠缺。

(3)不重視元素化學實驗，實驗與理論脫節

化學是一門實驗學科，無機化學中的元素化學包含成千上萬個化學反應。這些化學反應構成了我們豐富多彩的世界。透過這些化學反應，便能了解神奇的物質世界千變萬化的規律。因此，元素性質實驗，無疑是學習和掌握元素化學的重要途徑之一。盡管在實驗教學過程中，筆者一再強調元素實驗的重要性，并在實驗報告撰寫中引導學生結合實驗結果歸納總結元素特性，但效果并不明顯。很多學生認為元素性質實驗操作簡單，顏色千變萬化，做實驗時興趣盎然，卻只是按部就搬，并不注意實驗內容安排的規律性及邏輯性，做完就忘，上交的實驗報告基本上都是事實現象的描述和具體的化學反應式，絲毫未將其與學過的理論知識進行聯系，歸納總結極少。

3教學中的具體策略

興趣是學習最好的老師。關于如何提高學生學習元素化學的興趣，改善元素化學的教學效果，很多一線教師提出諸如結合化學史、結合生活、結合環境等具體實例講述元素化學內容，取得了一定的成績［9］。許多新穎的教學方法和教學模式的探索也是以引起或強化學生興趣為首要前提，進而促進學生學習的主觀能動性，從而達到一定的教學目標。但是，這里需要強調一點的是，記憶是學習一切課程學習的關鍵。在有興趣的基礎上，記憶無疑是學習和掌握一門課程的最快途徑。遺憾的是，很多學生空有學習興趣，在面對浩瀚如海的元素化學知識時，仍然覺得學習困難，因為要記的知識點實在是太多了。單純地依靠機械記憶、不會遷移變通，是無法學好元素化學的。筆者結合實際教學過程中的具體案例給出以下幾點建議，僅供參考，如有不妥之處，敬請批評指正。

(1)以價電子構型為切入點，將氧化#還原反應記憶變簡單

氧化－還原反應是四大反應類型中最為靈活、學生最難記憶的一類反應，與元素性質聯系也最為緊密。對一些不常見的元素及化合物涉及的反應，通常先以元素電勢圖及化學熱力學理論分析氧化#還原反應的可能性，進而書寫反應方程式。但是對大多數常見元素來說，只要熟知元素的電子構型，即可快速分析出其氧化態，從而初步分析其氧化性或還原性特征，進而在兩種物質發生反應時做出正確的判斷及產物的預測，這里以硫S元素為例(如圖1所示)。過渡金屬元素同樣具有多種氧化數，其表現氧化性還是還原性，同樣可由電子構型推知。值得注意的是，需要記憶一些常見化合物在酸堿介質中的不同形態。

(2)尋找典型化合物，盡可能多角度聯系理論知識，增強記憶邏輯性

學習元素化學的目的之一是希望學生能夠透過現象看到引起這些變化的本質，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。但該部分內容“多、雜、散、亂”的特點，導致學生在學習過程中難以直接將原理知識系統的與這些材料聯系起來。筆者通過多年教學實踐發現，如果將這些原理知識與典型的化合物聯系起來多角度分析，能夠加深理解，增強記憶的邏輯性。如HgI2－4和HgI2可以作為考察物質顏色有關知識點的代表性化合物，前者涉及配離子中有無d－d躍遷，后者涉及離子極化引起的電子躍遷。掌握了這兩個化合物的顯色問題，推己及彼，即可分析其他類似物種的顯色原理。再如比較Co(NH3)3+6和Co(NH3)2+6的穩定性，可從價鍵理論、晶體場理論、配位平衡對電極電勢的影響三個角度分析，不僅可加強學生對理論知識的理解，同時也能培養學生建立知識邏輯關系的能力，增強其記憶。(3)注意異常性及特殊性，增強對現象的理論分析能力，減少對機械記憶的依賴化學是一門實驗學科，許多元素性質的規律總結都來源于對實驗結果的系統分析。因此，許多實驗現象也都可以通過共性規律得到解釋。當把Na和Ca同時放入水中時，觀察到的結果卻是Na反應更活潑，究其實質是因為在Ca表面生成了一層Ca(OH)2微溶物阻止水分子與Ca的進一步反應，這與基本原理并無矛盾。通過類似特殊案例的分析，讓學生有意識的認識到任何現象都是有理可循的，只要掌握基本原理，記住一些特殊性，便能分析出可能的現象與結果，從而不過分依賴機械記憶。

參考文獻

［1］劉謹懋.元素化學教學的一些體會和作法［J］.華中師院學報(自然科學版)，1980(4):71－74.

［2］顏自喜.對元素化學教學的探索［J］.化學教育，1981(6):16－17.

［3］劉謹懋，陳懷清.加強無機化學課程中元素部分的教學［J］.化學教育，1981(5):12－15.

［4］王繼武.元素化學的演繹推理教學法［J］.運城師專學報，1989(4):82－86.

［5］梁慧鋒.元素化學中“問題式”教學方法的探討［J］.邢臺學院學報，2009，24(4):127－128.

［6］胡宗球，萬堅，張愛東，等.無機元素化學開放式教學模式的探索與體會［J］.高等理科教育，2006(6):44－45，59.

［7］莊曉娟，韓明梅.探討PBL教學法在無機化學元素部分教學中的應用［J］.大學化學，2016，31(12):13－16.

［8］陳志敏，馮泳蘭，張復興，等.在元素化學教學中實施“主線式”教學模式［J］.湖南科技學院學報，2006，27(7):276－277.

［9］朱賢東，張琴.無機化學中元素化學的教學研究與探討［J］.廣東化工，2010，37(8):238－239.

［10］文君.無機化學中元素化學教學的探討［J］.貴州教育學院學報(自然科學版)，2005，16(2):59－60.

作者:李襄宏 張丙廣 黃濤 唐定國 單位:中南民族大學化學與材料科學學院