浅析无机化学双语教学中的难点

丁洁

摘要：本文简要分析了无机化学双语教学中的难点之一——分子间相互作用，并初步探讨了这一难点的教学模式。

关键词：无机化学;双语教学;分子间相互作用

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2016）08-0215-02

从改革开放至今，国际间的交流合作日趋广泛，外语尤其是国际通用语言的英语，其作用也变得愈加重要。如何培养既精通专业知识又擅长英语应用的复合型人才成为了我国高校的教育方针的一个趋势。2001年，教育部就发布了教高[2011]4号文件《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》，其中特意提出了“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”的要求。因此，双语教学（bilingual teaching）应运而生，成为了目前我国教学改革的一个重要举措。它的发展对于提高学生素质，探讨人才培养新模式以及在更深层次向国际先进教育理念、教学方法学习等方面都具有重要意义[1-3]。

故此，我院开设了一系列专业基础双语课程，进行双语教学的实践与研究，其中就包括无机化学双语课。无机化学是化学及相关学科的大一新生入学接触的第一门专业基础课，主要研究理解物质组成、结构和变化规律，其研究范围广泛，也为后续专业课程的学习提供了坚实的基础。在无机化学双语课的教学中，我们参考中文教材的内容和难度，从多本适合作为大学低年级无机化学的原版或影印英文教科书中摘选相关内容，并运用丰富的网络资源挑选相关的科普应用实例及前沿领域的研究进展编写中英文教材，布置课后习题和测验。我们寄希望在这一课程中，能够在无机化学核心基础上进一步探索物质结构的奥秘和化学反应的原理，内容更加深入，论据与实例更加鲜明，增加与实际生活和科研工作的联系与应用，提高学生的专业英语水平和用英语查阅化学化工信息的能力，继而提高与国际同行的交流能力。

在几年的教学实践中，我们收获了宝贵的经验，同时也发现了一些在教学过程中存在的难点问题。例如，分子间相互作用（intenmolecular interaction）作为一种构成物质组成和结构的重要因素，也被称为非成键作用力（nonbonding force）以区别于成键作用力（bonding force或intramolecular interaction分子内作用力）[4，5]。分子间相互作用和分子内作用力都是源于电子的相互作用，不同的是从能量角度来看分子间相互作用较分子内作用力要弱得多，所以有时也被称为弱相互作用。由于其作用力的本质，分子间相互作用半径略大于成键作用半径，被称为范德华半径（van der Waals radius），因此分子间相互作用的主要表现形式为范德华力（van der Waals force）。范德华力又可细分为偶极—偶极作用（dipole-dipole），氢键作用（hydrogen bonding），偶极—诱导偶极作用（dipole-induced dipole）和色散力（dispersion force或induced dipole-induced dipole，诱导偶极—诱导偶极作用）[6]。当然，分子间相互作用还包括了相对较强的离子—偶极作用（ion-dipole）。目前，科研工作者进一步细分出π-π相互作用（π-π interaction）和金属—金属相互作用（metal-metal interaction）等概念较新的分子间相互作用。

通过对分子间相互作用的学习有利于学生形成关于物质中各种相互作用力的系统概念，有效地运用所学的知识观察解释一些有关的化学现象和物理现象，理解物质组成、结构及转化的内在机理。但是在实际教学中，学生容易出现概念混淆等问题。究其原因，我们发现关于它的介绍在有关中文无机化学教材中篇幅较小，描述比较抽象，不利于学生的理解。另一方面，在英文教材中由于作者的切入点不同，对分子间相互作用的叙述深入程度不一。因此，我们参考R. H. Petrucci等编写的《General Chemistry-Principles and Modern Applications tenth Edition》，M. S. Silberberg编写的《Principles of General Chemistry second Edition》和P. Atkins等编写的《Chemical Principles-The Quest for Insight sixth Edition》，等等知名教科书制作了教学大纲。具体思路如下。

（1）通过水的三种形态（水蒸汽、液态水和冰）的基本物理性质和相互转化过程引出分子间相互作用的重要性。

（2）通过图表简要分析分子间相互作用和分子内作用力的区别，梳理、明晰二者的定义。

（3）通过作用力的大小区分不同的分子间相互作用，分别梳理各自的定义。例如氢键作用力是一种相对较强的偶极—偶极作用，有时还带有一定共价键的特征[7]，在自然界和生命体中起着极为特殊的作用。在这里可以通过一些实例进一步让学生充分理解氢键作用力。例如，DNA的双螺旋结构是通过氢键作用力支持起来的。又比如，冰为什么能浮在水面上？当然是二者密度不同造成的，但其本质的原因是由于水分子间氢键构造的构型发生变化导致冰的结构比较松散，而液态水的结构更紧密。

（4）在分别分析不同的分子间相互作用后进行小结，通过柱状图将不同情况下可能存在的分子间相互作用一一甄别，并指导学生尝试通过所学的内容分析实例中底物的物性。例如，为什么同一周期不同主族元素（C、N、和F）与氢元素形成化合物在常温常压下的形态是气态，O元素与氢元素形成化合物在常温常压下的形态是液态？

值得注意的是，无机化学中有许多专业词汇，教师需要讲授专业词汇构词法，介绍化学物质的命名法以及一些常用数学符号的读法。由于大量专业词汇的存在，需要经常重复讲述练习以帮助学生加深印象，以确保绝大多数学生能听懂理解清楚。另外，为了能让学生学以致“用”，教授学生英文文献的查阅方法和基本写法也是很有必要的，同时，鼓励学生在课堂外多进行英汉互译等练习。在今后的无机化学双语教学中，如何利用好国内外的教学资源来探索更为行之有效的教学方法，进一步提高教学质量和效率还需要不断努力。

参考文献：

[1]徐桦.深化“无机化学”课程的教学改革[J].常熟理工学院学报（教育科学版），2007，（12）：109.

[2]杨静，黄晓华，吴勇，方敏.无机化学双语教学策略探索[J].高等理科教育，2013，111（5）：79.

[3]杨勤.无机化学双语教学中的难题[J].科教导刊，2013，（11月中）：139.

[4]R. H. Petrucci，F. G. Herring，J. D. Madura，C. Bissonnette. General Chemistry-Principles and Modern Applications tenth Edition. Toronto，Ontario：Pearson Canada Inc.，2011，Chapter 12，Section 12.1

[5]P. Atkins，L. Jones，L. Laverman. New York：W. H. Freeman and Company，2013，Chapter 6，Section 6.1

[6]M. S. Silberberg. Principles of General Chemistry second Edition，New York：a business unit of The McGraw-Hill Companies，Inc.，2008，Chapter 12，Section 12.3.

[7]张翠华.关于氢键教学中的几个问题[J].安庆师范学院学报（自然科学版），1998，4（1）：91.