无机化学是高等医药院校药学类专业的重要基础课，对后续的化学课程及专业课程起着重要的作用。无机化学可分为前后两部分(根据人民卫生出版社药学类教材)，前一部分是理论化学，涵盖原子结构与分子结构、四大化学平衡，知识点多，概念与模型抽象，部分内容无法“寻根究底”；后一部分是描述化学，也称为元素化学，内容零散，难以记忆。此外，当前的教材内容还存在以下问题：部分知识点与高中化学选修内容重复，部分知识点与高中化学基础跨度较大。加之部分报考医药院校的学生高考没有进行化学考试，基础极其薄弱，增加了教学的难度。因此，传统的教学方法难以适应新时代的需要，对无机化学的教学改革一直是任课教师的重要任务[1–9]。本文重点探讨了无机化学知识点分级教学方法。
1 高中选修课本与大学教材重复的知识点与教学方法改进
对于教师，针对大学和高中重复知识点(表 1)，教学中注重有的放矢，如果基本雷同，则点到即可；如果有由浅到深的递变，在教学时则要采取导入式教学，循序渐进，着重体现难度的差别。
| 知识点 | 高中教材 | 大学教材 |
| 电子云 | 电子云为电子出现的概率分布图。“可以想象成你手持一架虚拟的高速摄像机拍摄电子，然后把所有照片叠加在一起”，由此得到的概率分布图称为电子云 主要区别：未提出概率密度概念，未区分概率与概率密度 | “表示电子概率密度的几何图形称为电子云。” |
| 原子半径递变规律 | “原子半径的大小取决于两个相反的因素，一是电子的能层数，另一个因素是核电荷数。” 并以主族元素原子半径变化趋势为例补充说明 主要区别：未提及副族元素及特殊现象 | 较高中教材，主要增加了以下内容：(1) 副族元素原子半径变化趋势及原因：“副族元素原子半径变化的总趋势是缓慢缩小，其间有小幅度起伏；这是因为，新增加的电子进入次外层的d亚层，对屏蔽效应的贡献较大，d电子之间的排斥作用也倾向于使半径增大。”(2) 镧系收缩现象及原理 |
| 核外电子排布规则 | 介绍了能量最低原理、洪特规则、泡利不相容原理三方面内容。其中对能量最低原理叙述为：“原子的电子排布遵循构造原理能使整个原子的能量处于最低状态。”这一叙述更侧重于使学生在整体上理解“能量最低”的概念 | 在洪特规则、泡利不相容原理之外，将能量最低原理的叙述稍作改动：“按照近似能级次序，电子优先进入能量最低的轨道，尽可能降低系统能量。”这一叙述侧重轨道“能量最低”，较之高中教材的说法更加抽象和微观 |
| 共价键 | 只介绍σ与π键特征(对称性：σ键具有轴对称特征，π键具有镜像对称特征；相对强弱：“σ键的强度较大，π键不如σ键牢固，比较容易断裂。”) | 大学教材所采用的共价键示意图着重强调共价键形成要求：同号波瓣重叠 |
| VSEPR模型 | 价层电子对数计算方式： (1) 价层电子对数=中心原子所连原子个数+(中心原子价层电子数−(所连原子个数×填满所连原子最外层所需的电子数)/2) (2) 价层电子对数=中心原子所连原子个数+[中心原子价层电子数−(所连原子个数×所连原子价态绝对值之和)/2] | 对于ABm型分子或离子来说，其电子总数等于A的价层电子数加上B原子按生成共价单键所提供的电子数，再根据电荷进行调整。上述电子总数除以2就是价层电子对数。同时提出模型中的规定：(1) 氧族元素作为B原子时不提供电子；(2) 如果电子总数为奇数，则把这个成单电子作为电子对处理 |
| 范德华力 | 仅提及“相对分子质量越大，范德华力越大；分子的极性越大，范德华力越大” | 提及具体分类(色散力、诱导力、取向力)，介绍偶极矩概念 |
| 氢键 | 氢键概念往往局限于N、O、F与和N、O、F连接的H之间的氢键 | 氢键形成范围更为广泛，并指出在氢键X―H…Y中，“典型的氢键中X和Y一般是指电负性大，半径小的F、N和O原子，这样的氢键较强” |
| 相似相溶原理 | 仅涉及该原理的概念“非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂” | 以四氯化碳萃取碘水为例，从分子间作用力的强弱来解释该原理，“溶质I2是非极性分子，和偶极矩很大的H2O分子之间的色散力较弱，然而和非极性的CCl4分子之间存在很强的色散力，这样就能够挣脱溶剂H2O分子对其的‘束缚’，从水相一侧进入有机相” |
| 手性 | 给出概念：“具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如同左手与右手一样互为镜像，却在三维空间里不能重叠，互称手性异构体”，并举“反应停”一例 | 在配合物中涉及光学异构 这一知识点在后续的大学有机化学学习中成为重点 |
| 经典价键理论 | 书写Lewis结构式为教学和考试的重点 | 有涉及，不是重点 |
| 弱酸、弱碱的电离常数 | 给出定义和各级电离常数的一般大小关系，在实际教学和考试中要求会应用Ka × Kb = Kw公式 | 与高中范围基本相同 |
| 水的离子积 | 着重强调了该常数是水浓度与水电离常数之积 | 与高中相同 |
| 分步沉淀 | 定性理解：在Ksp允许时，改变体系pH加入某些离子可以达到分离目的 定量理解：仅涉及给出Ksp，计算氢氧根离子或硫离子等离子达到何种浓度时实现分步沉淀 | 主要涉及氢氧化物和硫化物的分步沉淀，后者还涉及综合考虑整个体系的计算(包括硫化氢电离平衡) |
| 原电池与电解池基本概念 | 涉及 | 涉及 |
| 电池反应式书写 | 涉及 | 涉及 |
| 氧化数与化合价 | 仅涉及氧化数，并将氧化数称作化合价，未涉及二者区别 | 涉及二者区分。“化合价反映原子间形成化学键的能力，通常都是整数。而氧化数是对元素原子外层电子偏离状态的人为规定值，并不是某一个元素所带的真实电荷；当多个同种原子以不同形态处于同一个分子或原子团时，氧化数通常使用其平均值，可以是整数，也可以是非整数” |
| 氧化还原方程式配平 | 涉及(重难点) | 涉及(非重点) |
对于学生，针对这些知识点，应和高中教材进行对比学习，着重注意新接触到的“不同之处”及一些特殊现象的产生原因，逐渐培养自己的抽象思维能力，同时也要积极转变学习思维，认识到现有的理论并非尽善尽美，发现一些特例并探究深层次的原因。例如，学生曾在元素个论部分提到一个问题：Zn的核电荷数比Cu大，为什么Cu的共价半径反而比Zn小？教师可给学生一定的提示，例如全充满、屏蔽效应等基本概念，引导学生积极思考，并自行查阅教材，印证自己的解释是否合理，最终达到培养学生自学能力的目的(学生最终给出的解释：在VIII族元素以后，d区和ds元素从左向右d轨道开始趋于全充满，电子之间的排斥作用增强，且电子云接近球形对称，屏蔽效应增强，核对外层电子的吸引有所减弱，因此原子半径逐渐增大)。
2 针对大学教材中跨度较大知识点的教与学的方法
表2 大学教材中跨度较大的知识点(高中教材没有相应的铺垫)
| 知识点 | 高中教材 | 大学教材 |
| 电子亲合能 | 未涉及 | 涉及 |
| 波函数 | 未涉及 | 涉及 |
| 配合物 | 仅涉及四水合铜离子和硫氰化铁配离子两个典型例子，并简单介绍配位键，教学中有提及向铜离子溶液中加入氨水的一系列变化过程，但实际教学与考试中对此部分知识涉及较少 | 实际教学中涉及配合物命名、结构等内容 |
| 离子极化 | 未涉及 | 理解难点，学生多死记硬背结论 |
| 分子轨道理论 | 未涉及 | 理解难点 |
| 分子对称性(对称性匹配) | 未涉及 | 理解难点 |
| 酸碱理论发展史 | 未涉及，采用的是酸碱电离理论 | 涉及 |
| 同离子效应 | 未涉及概念，但有从反应平衡角度定性理解的内容 | 涉及 |
| 盐效应 | 未涉及 | 涉及 |
| 电极电势 | 未涉及 | 涉及，且成为理解难点(尤其是双电层理论) |
同时向学生提供可供自学的优质资料，鼓励他们主动通过请教或获取专业数据库资料，来自学这些跨度较大的知识点。“君子性非异也，善假于物也”。对于特别难以理解的部分，可在教学中利用一些软件资源来辅助学生理解。例如，对于分子结构和分子对称性的理解，就可以借助GaussView等软件及点群工具。
3 正确对待有限学时下暂时无法深究的知识点
大学无机化学中存在很多诸如薛定谔方程、磁矩计算公式、溶液中的氢离子浓度计算等无法在有限的课堂教学中深究到底的知识点(表 3)。这些知识点在药学专业无机化学教学大纲中并不要求掌握概念的来龙去脉及公式的推演过程。教师在课堂教学中，由于学时所限，可以仅仅使学生做到熟练运用理论、模型、公式去分析解决药学中的具体问题。对于学有余力或者知识基础扎实且有对知识充满好奇的学生，这些知识点看似无法“打破砂锅问到底”，但总不能避而不谈，需要给予合理的解释或者引导自学的途径，这对教师的专业素养与学识提出了很高的要求。
表3 大学教材中无法深究的知识点
此外，要引导学生以正确的态度对待这类暂时无法“打破砂锅问到底”的知识，在刚遇到这些知识点时，学生经常会面临这样的困境：在想要学习的一个新概念的解释中，又出现了其他新的名词，导致难以理解新概念。笔者提倡采用“顺藤摸瓜”的方法，即对一个概念进行拆解和倒推，一直追溯到最简单的概念，再按照推导顺序逐步理解这一问题。如遇到明显超出知识基础和理解能力的问题，或可暂且搁置，“未晓不妨权放过”，待积累了一定的专业知识后再进行探究。
最后需要强调的是，教师要对知识结构不完善造成的“无法深究”与由于信息不全造成的“模棱两可”进行甄别，例如，在一类判断竞争因素究竟谁占主导的问题中，看起来“无法深究”，其实是提供信息不全。例如，同一族从上往下原子半径为何逐渐增加？有两个因素：一是从上往下原子核电荷数增加；二是从上往下原子电子层数也在增加。人卫版教材中写道：“后者的影响超过了前者的作用。”这是由同族元素原子半径从上往下递增的事实推断出的。然而，大一新生常会迷惑，如果不清楚实验事实，如何判断这二者谁占主导？再如，合理解释两种碘化物的熔点大小顺序：ZnI2 > HgI2。因素一：锌离子半径小，与碘离子距离近，静电引力大，离子键强，熔点高；且半径小的锌离子与碘离子附加极化作用小，碘化锌中共价成分少，熔点高。因素二：锌离子极化能力比汞离子强，碘化锌熔点低。最终结果是因素一成为主要因素[19]。这一解释看来合理，然而学生在不知道正确答案的情况下却很难做出判断。针对这类问题，教师要提供必要提示信息，着重通过过程的推演来培养学生的逻辑思维(抓主要矛盾)。
4 总结与展望
总之，无机化学作为药学专业本科生的基础课程，不但承载着夯实药物基础知识的功能，而且被赋予培养科学兴趣、科学素养与学习方法的使命。因此建设具有高阶性、创新性、挑战度的无机化学金课势在必行。本文根据无机化学课程存在的学时短、内容多，以及知识点与高中化学内容重复、断层、部分知识点难以深究等问题，进行了思考并提出了基于知识点分级理念的教学与学习方案。
表4 知识点与对应的拓展学习文献
长期看来，要解决教材内容重复、跨度大、部分知识点难以深究等问题，要根据学生的学情以及高中内容的变化，持续进行大学化学的教材建设。例如，强化数字化教材建设，通过制作微视频，讲解教材的重点、难点、代表性题目的解题思路，搜集、改编与无机化学教学密切相关的文字与视频材料，以二维码的形式呈现，便于阅读观看。
参考文献
