物理化学课课程思政教学设计探索
一、课程和案例的基本情况
课程名称：物理化学
授课对象：应用化学专业本科生
课程性质：专业基础课程
课程简介：
《物理化学》是应用化学专业的一门专业基础课程，计7.5学分，共112学时，面向应用化学、能源化学工程专业等专业开设，目标是使学生在一些先行课程（高等数学、普通物理学等）的基础上，运用物理学实验技术和数学相关理论方法研究化学普遍规律，系统掌握物理化学的基本知识、基本理论和基本技能，为以后工作或科学研究打下扎实的理论基础。本节课采用任务驱动法让学生课前带着问题自学，课中带着问题讨论分析，课后带着问题查阅资料完成作业，努力做到以学生为主导，发挥学生的积极性，并通过案例将理论与实践相结合，力争学生将理论知识学通学活。教师在整堂课的授课过程中，通过几个案例，将课程思政的内容融入教学中，达到了润物细无声的效果。
课程团队2010年始为应对我校本科招生及新时代化学教育的需要，持续开展课程建设及教学创新改革，主要包括：更新教材（选用南京大学傅献彩等主编的物理化学第五版，2020年更新至第六版）；建设《物理化学》在线开放课程，运用信息技术进行课程设计和教学方法改革；推动思政教育与专业教育紧密结合，落实立德树人根本任务。
2021年学校课程思政示范课程，课程负责人：关晓辉，教学团队成员：石月丹、张誉腾、王楠等
案例简介：
本案例属于《物理化学》课程下册中“可逆电池电动势及其应用”一章，教学内容主要是可逆电池及其电动势测定。主要从以下三个方面进行讲授：
（1）知识目标：掌握原电池的构成及图示表示；掌握原电池的电动势的概念及计算；掌握可逆原电池的概念及其特点；了解韦斯顿标准电池的构成及其用途；掌握原电池电动势的测定方法及其在热力学中的应用；（2）能力目标：培养学生运用理论分析和解决实际问题的能力；提高学生理论联系实际的能力。（3）价值目标：电池在生活中被普遍应用，激发学生对于身边事物的求知欲，使学生理解电化学理论知识在解决实际问题的应用，实现学生科学思维方法的训练和理论运用能力的培养。
二、案例蕴含的思政元素分析
1、结合生活中常见的金属腐蚀现象，探讨自然环境中金属腐蚀和原电池的联系，引出腐蚀原电池的概念。金属及其合金是最重要的结构材料之一，其长期稳定性对于人类生产和生活有重要意义。金属腐蚀的危害不仅在于金属本身的损失，更在于相关制品的破坏以及后续危害。金属遭到破坏的主要因素是电化学腐蚀，其所造成的损失有时是无法估计的。例如飞机机体某部分的腐蚀会导致空难的发生，桥梁钢结构的腐蚀会使桥梁断裂。另外，腐蚀原电池中电极反应的发生不能将化学能转为有用的电功，造成能源的巨大浪费。（举例）举世闻名的珠港澳大桥，如何实现其120的超长寿命？引导学生进行思考和回答。
2、曹楚南先生事迹：曹楚南先生是中国腐蚀电化学领域的开拓者与领导者，他在1985年出版了专著《腐蚀电化学原理》，首次提出一套完整的腐蚀电化学理论体系，是迄今为止国内外唯一论述金属腐蚀过程的电化学专著。使中国在腐蚀研究与监测的电化学理论和方法、EIS研究、数理统计和随机过程理论在腐蚀科学中的应用等多方面进入国际先进行列。更重要的是，他的科研成果被广泛应用于生产与实践，高效而经济地解决了诸多生产企业面临的技术难题。即便如此，他在研究中依然秉承着“治学要用笨功夫”的道理。通过曹先生的治学态度，激发学生积极向上的学习态度。
三、案例教学整体设计
（一）教学设计
物理化学化学课程教学中实施了知识线、能力线和价值线“三线并行”的教学策略。化学电源（即原电池）在我们的科研、生产、生活中已得到广泛应用，因此对电池的构成、化学原理、特性、测量技术等需要系统学习。围绕原电池电动势这一核心知识点，学生沿着“定义-测定-应用”的知识线，系统地掌握了相关内容，明确了“为什么学、学了什么内容、能解决什么问题”。主要从①科学世界观、辩证唯物主义思想树立；②科研思维、创新能力培养；③职业素养和科学精神教育；④社会主义核心价值观和爱国主义教育几个方面下功夫践行“课程思政”理念，落实立德树人根本任务。在教学中，融入思政元素注重适时恰当，不生搬硬套，达到润物细无声、水到渠成的对学生进行思想教育的效果。
（二）教学实践
教学内容：
1.电极、电池反应及电池符号的书写；
2.电动势的测定；
3.电动势的取号
教学方法：讲授与课堂讨论法结合；运用启发式；贯彻理论联系实际。
教学过程：
内 容 | 备 注 |
第八章 可逆电池的电动势及其应用 Ø 联系电化学和热力学的桥梁公式
§8.1 可逆电池和可逆电极 Ø 可逆电池条件； 1. 电极、电池反应可逆； 2. 通过的电流无限小。
Ø 可逆电极的类型 1. 
第一类电极及电极反应
金属电极：Mz+(a+)︱M(s) 电极反应： 氢电极： 
氧电极： 
卤素电极 
汞齐电极： 
2. 第二类电极及电极反应 金属难溶盐电极
金属难溶氧化物电极 
3.第三类电极及电极反应 
§8.2 电动势的测定 Ø 对消法测定电动势 见教材P65图9.2对消法测定电动势的原理图
Ø 标准电池 见教材P66图9.3 Weston标准电池结构简图 Weston标准电池的反应： 负极： 
正极： 净反应： 电池符号：Cd(汞齐)︱CdSO4·H2O (s)︱CdSO4 (饱和溶液)︱Hg2SO4(s)︱Hg(l)
298.15K时
优点：电动势稳定，随温度的变化非常小。 用途：用于对消法测电池电动势。 §8.3 可逆电池的书写方法及电动势的取号 Ø 可逆电池的书写方法 1. 左边为负极，起氧化作用，是阳极； 右边为正极，起还原作用，是阴极。 2. “|” 表示相界面，有界面电势存在，“ ”表示盐桥，使液接电势降到忽略不计。 3. 要注明温度，不注明就是298.15 K；标明相态。气体要注明压力和依附的不活泼金属；溶液要注明浓度或活度。 4.电池的电动势等于右边正极的还原电极电势减去左边负极的还原电极电势。 例如： 将反应  
设计成原电池 从化学反应设计电池 Ø 电极反应： 
净反应 电池符号： 
注：原电池设计原则 1. 将所给反应分解成氧化反应和还原反应； 2. 写出电极反应，并标明物质的相态，写出电池反应进行验证； 3. 写出电池符号。 Ø 可逆电池电动势的取号
由式
1. 当E>0，正向自发； 2. 当E=0，平衡； 3. 当E<0，逆向自发。 总结、布置作业 | 思政点：结合生活中常见的金属腐蚀现象，探讨自然环境中金属腐蚀和原电池的联系，引出腐蚀原电池的概念。以及曹楚南先生事迹，曹先生的治学态度，激发学生积极向上的学习态度。 注：电极符号的写法，单个电极的电极反应必须写成还原反应。 Weston标准电池必须掌握。 翻转课堂：由学生讲解 ê思政点： 强调电动势取号的重要性，使学生学以致用，提升自身综合素质。 教师点评 |
（三）教学反思
(1)“课程思政”是需要长期坚持的系统工程,其建设和改革必须继续持续探索、深化和完善。现阶段存在“课时有限、教学内容偏多、思政教育较杂”等问题，需要及时总结、借鉴他人成功实践经验,结合自身课程的特点，形成适合本门课程的完整教学体系。
(2)继续转变观念，提升自身的课程思政能力，实现思想政治教育与专业课程的有机对接。深化“隐性思想政治教育”理念的改革，真正做到“潜移默化,润物无声”。
