“虚拟教室与教学楼”模型在无机化学四个量子数教学中的应用

陈广慧，林旺强，马荔

1汕头大学理学院化学系，广东 汕头 515063

2上海交通大学化学化工学院，上海 200240

1 课程调研

无机化学[1]是化学专业大一本科生的必修课。根据多年的教学经验，发现其中许多学生对主量子数n、角量子数l、磁量子数m和自旋磁量子数ms这四个量子数的概念及其物理意义不理解，影响了后续内容，如亚层原子轨道的能量比较、核外电子的排布、元素各论知识的学习。为了解学生陷入困境的原因，我们进行了课程调研，探究是什么原因导致对以上内容理解困难。最后，根据学生的反馈，总结出以下两点原因：

(1) 大部分学生在高中阶段原子结构与性质相关知识的缺失。广东高校的大部分生源均来自于广东省，高考使用的是全国I卷，其中原子结构与性质的内容不是必考，只需从两道选考题，即有机化学基础和原子结构与性质中任选一道答题即可。因为有机化学基础选做题相对比较简单，相对容易得分，所以广东省内的大部分高中都建议或引导学生专攻有机化学基础的选做题，甚至不少高中直接放弃原子结构与性质的内容。只有少数重点高中为了取得优异的竞赛成绩，针对有机化学基础和原子结构与性质的内容安排课时进行学习。因此，导致大部分高中学生对于原子结构的知识还停留在初中阶段，认为核外电子只是单纯地绕原子核做圆周运动，完全没有掌握亚层轨道、电子自旋这些基本概念。由于高中原子结构与性质相关知识的缺失，这部分学生初到大学，以前学习的知识体系突然被颠覆，面对无机化学课程，特别是原子结构与性质的内容就会束手无策，觉得难懂、难学。……