高等学校化学类专业分析化学相关教学内容与教学要求建议_王玉枝.pdf

8 Univ.Chem.2023,38(1),821 收稿：2022-09-06；录用：2022-09-19；网络发表：2022-10-31*通讯作者，Email: 教学研究与改革 doi:10.3866/PKU.DXHX202209017 高等学校化学类专业分析化学相关教学内容与教学要求建议高等学校化学类专业分析化学相关教学内容与教学要求建议 王玉枝1,*，杨屹2，魏琴3，李攻科4，张文清5，曹秋娥6，郑成斌7，薛冰纯8，羊小海1，吴朝阳1，陈增萍1，宋国胜1，宦双燕1 1湖南大学化学化工学院，长沙 410082 2北京化工大学化学学院，北京 100029 3济南大学化学化工学院，济南 250022 4中山大学化学学院，广州 510006 5华东理工大学化学与分子工程学院，上海 200237 6云南大学化学科学与工程学院，昆明 650091 7四川大学化学学院，成都 610065 8山西师范大学化学与材料科学学院，山西 临汾 041004 摘要：摘要：论述了分析化学教学在化学类专业人才培养中的重要地位，阐述了制订分析化学教学内容和教学要求建议的必要性和制订的依据，指出了该建议的使用原则。从知识、能力和素质三个方面明确了化学类专业分析化学理论相关教学的基本内容和要求。对当前我国分析化学教学研究、教学建设、教材建设和教学效果评价等方面具有参考指导作用。关键词：关键词：化学类专业；分析化学；教学内容；教学要求；建议 中图分类号：中图分类号：G64；O6 Suggestion for Teaching Contents and Teaching Requirements of Analytical Chemistry Course for Chemistry Majors Yuzhi Wang 1,*,Yi Yang 2,Qin Wei 3,Gongke Li 4,Wenqing Zhang 5,Qiue Cao 6,Chengbin Zheng 7,Bingchun Xue 8,Xiaohai Yang 1,Zhaoyang Wu 1,Zengping Chen 1,Guosheng Song 1,Shuangyan Huan 1 1 College of Chemistry and Chemical Engineering,Hunan University,Changsha 410082,China.2 College of Chemistry,Beijing University of Chemical Technology,Beijing 100029,China.3 College of Chemistry and Chemical Engineering,Jinan University,Jinan 250022,China.4 School of Chemistry,Sun Yat-Sen University,Guangzhou 510006,China.5 College of Chemistry and Molecular Engineering,East China University of Science and Technology,Shanghai 200237,China.6 College of Chemistry Science and Engineering,Yunnan University,Kunmimg 650091,China.7 College of Chemistry,Sichuan University,Chengdu 610065,China.8 College of Chemistry and Materials Science,Shanxi Normal University,Linfen 041004,Shanxi Province,China.Abstract:The important role of analytical chemistry teaching in professional training of undergraduate students in chemistry majors is discussed.The significance,necessity,documental basis for establishing this detailed suggestion No.1 doi:10.3866/PKU.DXHX2209017 9for teaching contents and teaching requirements,and the principles for using this suggestion are explained.This suggestion is set with clear statements of the requirements of knowledge,abilities and quality of analytical chemistry teaching.This suggestion can provide guidance on the teaching reform and innovation,the construction of teaching resources,the compilation of textbooks and the assessment of teaching effectiveness for analytical chemistry course at present and in future.Key Words:Chemistry majors;Analytical chemistry;Teaching content;Teaching requirement;Suggestion 1 引言引言 分析化学是获取物质的化学信息，研究物质的组成、状态和结构的科学。分析化学所蕴含的世界观和方法论，是化学学科思维的重要组成部分。分析化学教学对学生知识、素质、能力培养具有引领性，是培养高水平化学类专业人才的必然要求。高等学校化学类专业分析化学相关教学内容与教学要求建议(简称“建议”)旨在对分析化学教学中所涉及的知识、能力和素质培养提出明确要求，以指导当前分析化学教学内容和教学方法改革、教材建设等。该建议是在现行高等学校化学类专业指导性专业规范化学类专业教学质量国家标准和化学类专业化学理论教学建议内容13的基础上，参照国内外重要分析化学教材以及教学内容和要求制订的。使用“建议”时应注意以下原则4：(1)“建议”主要参照化学类专业化学理论教学建议内容编写。各高校可在此基础上，根据需要增减教学内容或提高教学要求；(2)分析化学课程授课内容、内容编排、学时分配和掌握程度等，由各高校根据各自人才培养目标、培养要求和教学需要自行确定；(3)“建议”强调要关注对学生知识、素质和能力的培养，鼓励各高校通过有效测评监控，以保证课程教学质量。2 分析化学教学对学生能力和素质培养的总体要求分析化学教学对学生能力和素质培养的总体要求 在教学过程中，除了让学生掌握分析化学基础知识、基本理论和分析方法外，还应着力培养学生以下几方面的能力和素质：(1)能够选择合适的分析方法进行物质的组成、状态和结构分析；(2)能够正确表达和评价分析结果，树立严格的“量”的概念；(3)能够获得科学思维和创新能力的培养，树立合作意识和增强社会责任感，提高综合运用所学分析化学知识解决实际问题的能力；(4)能够在科学研究和生产生活中发现和提出问题，运用分析化学原理和方法解决问题；(5)能够综合运用分析化学及其他相关学科的知识和原理，提出解决问题的方案，评价方案的可行性；(6)能够对所学分析化学知识和规律进行整理、归纳、总结和消化吸收，围绕教学内容阅读参考书籍和资料，利用信息技术查阅、综述和评价相关文献，具备自我扩充知识的能力，以适应未来科学技术和经济社会发展的需要。3 分析化学教学内容与教学要求的建议分析化学教学内容与教学要求的建议 为了落实“分析化学教学对学生能力和素质培养的总体要求”，对分析化学各部分的知识点、能力和素质的教学要求提出以下具体建议。10 大 学 化 学 Vol.383.1 化学测量误差与质量保证化学测量误差与质量保证510 知识点知识点 误差：误差与偏差、准确度与精密度、有效数字；数据统计处理：置信度与置信区间、显著性检验与异常值检验、线性回归；质量保证：空白试验、对照实验、回收实验。能力能力 掌握系统误差与随机误差的特点、产生的原因及减免方法；掌握准确度与精密度的关系；会正确计算各类误差与偏差；掌握有效数字修约规则和运算规则，明确有效数字在分析化学中的应用；掌握置信度与平均值的置信区间以及异常值检验的方法；会利用t检验法和F检验法进行显著性差异的评价。素质素质 能够评价定量分析结果的准确度和精密度；能够利用空白试验、对照实验及回收实验等解决实际中的问题，提高分析结果的准确度；理解线性回归的含义和相关性评判，掌握一元线性回归方法及实际应用；在化学测量数据分析中树立严谨求实的素质。3.2 样品采集与制备样品采集与制备510 知识点知识点 取样代表性、采样方法；样品预处理目的、基体干扰、富集、富集因子、回收率、分离因子；气相分离法、沉淀分离法、液相萃取法、固相萃取法、离子交换分离法、色谱分离法、电泳分离法、膜分离法、场辅助分离法。能力能力 掌握样品采集原则与方法、样品制备原理与作用；掌握样品前处理技术的评价方法以及常用分离富集方法的应用。素质素质 能正确地进行样品采集与处理；关注学科前沿，了解先进材料在样品前处理中的应用；掌握常用分离富集方法的应用，关注绿色分离技术。3.3 化学分析化学分析510(1)滴定分析法概论。知识点知识点 滴定分析法的特点、滴定剂、化学计量点、滴定终点、终点误差；滴定分析法对化学反应的要求；滴定分析法分类、标准溶液浓度的表示方法；基准物质、标准溶液、直接配制法、间接配制法；滴定度、反应计量比。能力 能力 了解常用的滴定分析方法和滴定方式；掌握标准溶液的配制、标定及其浓度的表示方法；能够进行各种滴定分析结果的计算。素质素质 准确配制标准溶液；初步理解滴定分析方法和方式选择的依据；初步树立“量”的概念。(2)酸碱滴定法。知识点知识点 浓度、活度、活度系数；酸碱质子理论、平衡常数、物料平衡、电荷平衡、质子平衡；平衡浓度、分布分数；溶液中H+的计算；对数图解法；酸碱缓冲溶液、缓冲溶液pH的计算、缓冲容量、常见的缓冲溶液；酸碱指示剂作用原理、变色范围及影响因素、常用的酸碱指示剂；酸碱滴定原理、强酸强碱的滴定、一元弱酸弱碱的滴定、多元酸和混合酸的滴定、终点误差；非水溶液中的酸碱滴定、非水滴定溶剂、滴定条件的选择。No.1 doi:10.3866/PKU.DXHX2209017 11能力能力 掌握酸碱质子理论；掌握各类酸(碱)溶液中H+的计算；掌握化学计量点pH和突跃范围pH的计算，了解影响突跃范围的因素及指示剂的选择原则；掌握准确滴定可能性的判据和终点误差的计算；熟悉酸碱滴定法的应用；能够准确配制缓冲溶液；了解非水溶液中的酸碱滴定原理。素质素质 理解酸度对弱酸弱碱型体分布的影响；理解酸碱滴定过程中pH变化，并根据滴定突跃正确选择指示剂；掌握酸碱滴定法的原理，可根据样品性质选择合适的指示剂；树立严格的“量”的概念；理论联系实际，运用所学知识确定分析方案，解决相关定量分析问题。(3)配位滴定法。知识点知识点 配位滴定剂；EDTA的性质及特点、标准溶液的配制及标定；配合物的稳定常数、逐级稳定常数、逐级离解常数、累积稳定常数、溶液中各级配位化合物的分布、主反应和副反应、副反应系数、条件稳定常数；金属指示剂原理、条件、选择、封闭和僵化、理论变色点；配位滴定原理、影响突跃范围的因素、终点误差；单一离子准确滴定的适宜酸度范围、混合离子分别滴定的酸度控制、酸效应曲线的应用；提高配