药学专业元素化学教学方法探究

doi:10.3866/PKU.DXHX201906014

摘要/Abstract

摘要：

元素化学是药学专业无机化学的重要组成部分，其内容繁多，规律性不强，传统教学方式枯燥乏味，影响了学生的学习兴趣。笔者针对这些问题，结合多年的教学经验，从优化教学内容和教学方法等方面对元素化学教学进行了探究。

Abstract:

The content of elemental chemistry is diversified, the regularity is not easy to be seen, and the traditional teaching methods are boring. These factors have affected students' interest in learning. In order to solve these problems, based on years of teaching experiences, the authors explore elemental chemistry teaching methods from the aspects of optimizing teaching content and teaching methods.

Key words: Elemental chemistry, Teaching methods, Pharmaceutical sciences

展鹏,刘新泳. 药学专业元素化学教学方法探究[J]. 大学化学, 2020, 35(2): 14-20.

Peng Zhan,Xinyong Liu. Research on Teaching Methods in Elemental Chemistry of Pharmacy[J]. University Chemistry, 2020, 35(2): 14-20.

链接本文: https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.DXHX201906014

https://www.dxhx.pku.edu.cn/CN/Y2020/V35/I2/14

图/表 3

表1

元素化学知识点与无机化学原理之间的衔接点"

无机化学基本原理	元素化学知识点
分子间作用力	卤素单质按照熔点、沸点由低到高的顺序排列
离子极化	无机化合物的颜色
	碱金属碳酸盐的热稳定性
	钠离子与亚铜离子所带电荷一样，离子半径几乎相等，为什么氯化钠和氯化亚铜在水中的溶解度相差很大呢？
	BeCl₂熔点低于MgCl₂
离子极化与变形性	溶解度：氟化银易溶于水，溶解度按照氟化银、氯化银、溴化银、碘化银的顺序依次递减。(从氟离子到碘离子，变形性依次增大；银离子具有强的极化能力与易变形性)
软硬酸碱规则	卤化银的溶解度
标准电极电势、水合作用、电离能	Cu(Ⅱ)、Cu(Ⅰ)的稳定性
键级	碱金属一般氧化物、超氧化物、过氧化物的稳定性
软硬酸碱规则	碱金属与碱土金属的配位性：配合物大多数为金属阳离子(硬酸)与体积小、电负性大的配位原子(硬碱，如O、N原子)组成的配位体
	银的杀菌作用(银离子能与细菌蛋白质中的巯基强烈结合，使酶失去活性)
	重金属解毒：与软金属(汞、砷)配位的原子：S > N > O (结合力强弱顺序)；与硬金属(钙、镁)配位的原子：O > N > S (结合力强弱顺序)；软硬之间：锌、铅，解毒剂不多
标准电极电势	银的杀菌作用(易被氧化成银离子)
	钠、锂活泼性的顺序
	Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Cr(Ⅲ)重金属离子等的存在能大大加速双氧水的分解
	卤酸及其盐溶液的氧化性顺序(以溴酸及盐的氧化性最强，反映出第四周期元素的不规则性)
溶解与沉淀(晶格能与水合能的相对大小)	碱金属与碱土金属盐类化合物的溶解性
分子轨道能级图	一氧化碳的性质：作为重要的配体
分子轨道能级图	一氧化氮的性质：顺磁性、氧化还原性、配位性
分子轨道理论	三线态氧与单线态氧(光敏剂)
元素电势图	各类元素的基本性质，如各氧化态的稳定性
金属键	金属单质的一些物理性质

表1

表2

表3

参考文献 53

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专题	具体知识点
元素化学中的规律性	元素周期律的具体表现(氧化态递变规律)
元素化学中的反常现象	大部分锰化合物颜色较深，而Mn(Ⅱ)颜色较浅 Hund规则：Cr与Cu价层电子排布的特殊性核外电子排布：Pt、Nb 镧系收缩电离能：N、P、As元素的电离能分别比O、S、Se元素的电离能高，原因通过电子组态分析；电子亲和能：ⅢA至Ⅶ各族的第二周期元素(B、C、N、O、F)的电子亲和能均比第三周期相应元素小过渡金属电负性的一般规律是，从左到右，同周期元素的金属性依次减弱，这与它们的标准电极电势递变趋势一致。例外的情况有：第一过渡系的锰，其标准电极电势反常地小于铬卤素中，氟元素的特殊性
元素化学中的相似性问题	对角线规则双向相似性：族号相同的主族和副族也具有诸多相似的性质(以ⅠA与ⅠB、ⅠA与ⅡB为例)
近似计算问题	无机化学中弱酸碱和酸式盐溶液的pH近似计算问题
元素化学中的一题多解	溶解性(卤化银)：软硬酸碱规则、离子极化稳定性：Co²⁺ > Co³⁺；[Co(NH₃)₆]³⁺ > [Co(NH₃)₆]²⁺；标准电极电势、配合物价键理论
能发生歧化反应的元素氧化态	H₂O₂

药物研发链条	药物研究相关内容	元素(无机)化学知识点
药物设计	基于靶标的药物设计	金属离子依赖性蛋白
	配合物药物	过渡金属元素的配位性
	药物设计、计算机辅助药物设计	分子间相互作用力、吉布斯自由能
	光动力学治疗(光敏剂)	配位化合物
药物活性评价	基于靶标的活性评价(均相时间分辨荧光)	稀土元素的发光性能
药物活性评价	细胞水平的活性评价(细胞氧化模型)	双氧水、氯化钴的氧化性
药物代谢	细胞色素P450酶	含有铁离子的卟啉环配合物
疾病诊断	诊断试剂(核医学)核磁造影剂(钆基配合物)	过渡金属元素的配位性、放射性

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