以催化应用为纽带链接基础化学2课程与多学科的交叉融合

张东凤, 鹿现永, 刘大鹏, 朱禹洁

Boosting Interdisciplinary Crossing and Integration of Fundamental Chemistry 2 with Catalytic Application as a Link

Dongfeng Zhang, Xianyong Lu, Dapeng Liu, Yujie Zhu

表1 教学切入点、催化知识链条及能力培养目标之间的关系

章节 切入点 催化知识点 教学方式 能力培养目标 硼族元素 缺电子性 氧化物表面酸碱性 (1) 路易斯酸催化 (2) 固体酸催化 问题式教学 (1) 在对路易斯酸碱反应本质理解的基础上，对反应进行拓展，提高学生的融会贯通能力 (2) 通过对Al2O3的体相组成和表面组成进行比较，培养学生宏观辨识与微观探析的学科核心素养 (3) 从化合物电子结构和表面结构特征入手引入催化应用，加强“结构决定性质”学科思维的培养 碳族元素 沸石分子筛的孔结构特征 (1) 择形催化 (2) 固体酸催化 案例式教学 专题报告 (1) 基于对沸石分子筛结构特征的了解，引入其在轻油脱蜡及择形催化等方面的应用，加强学生理论结合实际的能力 (2) 通过引入专题报告的教学环节，提高学生的自主学习能力，团队协作能力及分析问题、解决问题能力 氮族元素 氨的工业合成 (1) 氧化还原催化 (2) 催化剂预处理 (3) 催化剂的组成及选择 (4) 原料气的净化 案例式教学 分组讨论 (1) 通过比较氨合成反应在教材中涉及的反应原理和在实际工业生产过程的区别与联系，培养学生的工业思维 (2) 通过设置“原料气净化”的课堂分组讨论环节，加强学生利用基础知识解决实际问题的能力 铁铂系元素 过渡金属价电子构型 络合性 (1) 电子结构与催化性能 (2) 几何结构与催化性能 案例式教学 专题报告与课堂汇报 (1) 从过渡金属及化合物的电子结构特征和晶体结构特征入手，引入其在新能源开发和环境污染治理等方面的前沿研究案例，进一步培养学生学以致用的能力，增强学生的学科交叉能力和科研思维能力