药学专业物理化学热力学教学

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药学专业物理化学热力学教学探讨

药学专业物理化学热力学教学探讨

作 原理 是 : 煤 锅 炉 内 燃 烧 , 将 化学 能 转 化 成 热能 , 煤 燃烧 所 : 生 的 热 能 对 水 加热 , 水 蒸 发成 属汽 , 水煞 气 经过 热 器进 一 步加热, 成为具有规定几 力干 ¨ 温 度的过热蒸汽 , 然 后 通 过 管道 进 入 汽 轮 机 。 任 汽轮 机 l } 】 , 燕 汽 / f 断 膨胀 , 高速流动, 州t 击汽 轮 机 的 转 以 吝 贝 定 速 度旋 转 , 将 热能 转 换 成机 械 能 , 带 动 汽 轮 机 轴 的 发 电 机 发 电 。 火 电 站 的 工
了相 当严 重 的 影 响 。 通 过设 疑 为 什 么会 发 生核 泄 漏 呢 ? 可 以让 学 生 查 找 原 因 : 核 反应 堆 链式 反 应 产 生 大 量 热 能 , 用 循 环水 ( 或 其 他物质) 带 走 热 量 才 能 避 免 反 应 堆 因过 热 烧毁 , 导出 的热 量 可 以使 水变 成 水 蒸 气 , 推 动 汽轮 发 电 机 发 电 , 而 因 为 地 震 导 致 核 电 站 外 围 的 供 电设 备 无 法 正 常 运 转 , 循 环 水 系统出故障 , 引发 爆炸 , 导 致 了核 泄 漏 。 通 过这些大家熟 悉的案 例, 可 以让 学 生 认 识 到 热和 功 与我 们 的生 活 和 生 产 是 密切 相 关 的, 增 强 学 生 对 热 力学 的兴 趣 , 同时 也 为后 面 热 机 的 学 习有 了 打 下基 础 。
摘 要: 通过 改变物理化 学热 力学单纯依赖课本讲解的方 法, 结合 与生活生产和 药学类专业知识紧 密联 系的案例讲解 , 使学生认识 到热 力
学的重要性; 通 过 让 学 生 围绕 莱一 知 识 点 书 写论 文 的 方 式 , 使 热 力 学知 识 与医 药专 业 知 识 互 相 融 合 , 扩 大 了学 生知 识 面 的 同 时培 养 了学 生 的求 知欲 , 激 发 学 生 对 物 理 化 学 学 习 的主 动 性 。 关键词 : 物 理 化 学 热 力 学 教 学 方 法 药 学 专业 中 图分类号 : G 6 4 文献标 识 码 : A 文章编号 : 1 6 7 3 —9 7 9 5 ( 2 0 1 3 ) 0 3 ( a ) -0 0 5 8 -0 1

药学中的物理原理和药物制剂的教学设计方案

药学中的物理原理和药物制剂的教学设计方案
药学中的物理原理和药物制剂的教 学设计方案
汇报人:XX 2024-01-17
目录
• 引言 • 物理原理在药学中的应用 • 药物制剂的基本概念与分类 • 物理原理在药物制剂中的应用 • 药物制剂的稳定性与质量控制 • 药学中的物理原理和药物制剂的教学方法
与策略 • 结论与展望
01 引言
药学与物理学的关系
04 物理原理在药物制剂中的 应用
药物溶解与溶出原理
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溶解度与溶出度
阐述药物在溶剂中的溶解度与溶出度的概念,以 及影响因素如温度、pH值、溶剂种类等。
溶解速率与溶出速率
讲解药物溶解速率与溶出速率的定义,探讨如何 提高药物的溶解度和溶出度,以改善药物的生物 利用度。
溶解平衡与溶出平衡
介绍药物在溶液中的溶解平衡与溶出平衡原理, 以及如何利用这些原理来优化药物制剂的处方设 计。
药物制剂的功能
药物制剂的主要功能是使药物在体内 达到期望的浓度和分布,从而发挥治 疗作用。同时,药物制剂还能提高药 物的稳定性、掩盖不良气味、减少刺 激性等。
药物制剂的分类与内容
按给药途径分类
按分散系统分类
按制法分类
按形态分类
包括经胃肠道给药剂型(如散 剂、片剂、胶囊剂等)和非经 胃肠道给药剂型(如注射剂、 吸入剂、皮肤给药制剂等)。
药物渗透与吸收原理
药物渗透
阐述药物渗透的基本概念,包括渗透压、渗透系数等参数,探讨影响药物渗透的因素如药物性质、制剂处方、生理环 境等。
药物吸收
讲解药物吸收的过程和机制,包括胃肠道吸收、注射部位吸收等,分析影响药物吸收的因素如药物理化性质、生理因 素、制剂因素等。
渗透促进剂与吸收促进剂
介绍常用的渗透促进剂和吸收促进剂,阐述它们的作用机制和应用范围,探讨如何选择合适的促进剂来 改善药物的渗透和吸收。

药剂专业 涉及的物理化学知识

药剂专业 涉及的物理化学知识

药剂专业涉及的物理化学知识
药剂专业涉及的物理化学知识主要包括以下几个方面:
1. 热力学:包括热力学基本概念、热力学平衡、热力学过程等。

药剂专业需要了解物质的热力学性质,如热容、焓、熵等,并能够应用热力学原理进行药剂的稳定性研究、配方优化等。

2. 物理化学平衡:包括化学平衡、离子平衡、溶解度平衡、酸碱平衡等。

药剂专业需要了解溶液的物理化学平衡关系,如酸碱平衡对药物的溶解度、稳定性等的影响,以及药物离子的溶解度规律。

3. 色谱分析:包括气相色谱、液相色谱等。

药剂专业需要掌握色谱分析技术,用于药物的纯度检测、分析等。

4. 电化学:包括电解质溶液中的电解、电位、电动势等。

药剂专业需要了解电化学反应对药物混合溶液中的影响,如pH值、电解质浓度等的调控。

5. 反应动力学:包括化学反应速率、速率方程等。

药剂专业需要了解药物的反应动力学特性,并进行药剂的速率研究及药物配方的优化。

这些物理化学知识对于药剂专业的学习和研究都具有重要的作用,可以帮助药剂师有效地控制药物的性质、研制高质量的药物配方。

第一章热力学第一定律药学专业

第一章热力学第一定律药学专业

分子本身无体积。
实际气体 p →0 时
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• 实际气体(*了解)
• 如范德华实际气体状态方程:
p
a V2
V
b
nRT
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五、过程与途径
• 常见的状态变化过程:
(1) 等温过程:T1= T2 = T环 (2) 恒压过程: p1 = p2 = p环(p外) (3) 恒容过程:V1= V2 (体系的体积始终保持不变) (4) 绝热过程:Q = 0 (在变化过程中,体系与环境
不发生热的传递)
(5) 循环过程:体系从始态出发,经过一系列变化后
又回到了始态的变化过程。在这个过程中,所有状
态函数的变化量都等于零(周而复始,数值还原)。
• 途径:完成某一状态变化所经历的具体步骤称为途
径。
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六、热与功 • 体系与环境的两种能量传递形式:热和功。
• 单位:J(国际单位)、 kJ
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2. 化学动力学: 研究化学反应的速度和反应机理。 3. 物质结构: 研究原子、分子、晶体结构及结构与性
能的关系。(在其它课程中分散讲授其基本知识)
二、物理化学在药学中的地位与作用 • 例如,滴眼液、注射液的等渗性质--(溶液性质);
提取、分离、冷冻干燥--(水的相图);预测药物 有效期、药代动力学的有关计算--(化学动力学); 铺展、润湿性质与软膏剂基质的选择、超微粉碎、 喷雾干燥--(表面现象)等。
2
[例1] 应用化学动力学的原理预测药物储存期:药物 进入人体后,一方面在血液中与体液建立平衡, 另一方面由肾排出。达平衡时药物由血液移出的 速率可用一级反应速率方程来表示。如人体注射 0.5克四环素后,测定不同时刻血液中药物的浓度, 得一系列数据,做图计算。 求(1)四环素在血液中的半衰期;(2)欲使 血液中四环素的浓度不低于0.37mg/100ml, 须间 隔几小时再注射第二次?

浅论制药工程专业物理化学课程教学的思考与探索

浅论制药工程专业物理化学课程教学的思考与探索

浅论制药工程专业物理化学课程教学的思考与探索物理化学作为制药工程专业的一门专业基础课,在药学领域起着举足轻重的作用,是药理学、药剂学、药物动力学等后续课程的理论与研究方法的基础,是连接基础课与专业课的桥梁。

但制药工程专业学生对这门课的认同度却并不高,大多认为物理化学难学,与专业联系不大,不知道学习了有何用。

究其根本原因,主要由于物理化学是一门理论化学,具有两多三强,即概念多、公式多,系统性强、理论性强、逻辑性强的特点,对高等数学和大学物理较为薄弱的普通高等院校制药专业学生来说理解起来就已很困难,更谈不上如何去应用。

为解决这一教学难题,笔者从制药工程专业特色入手,结合物理化学课程的特点,对制药工程专业物理化学教学进行了改革和尝试,主要解决三方面问题:一是内容多与学时少的矛盾;二是理论多与应用少的矛盾;三是变纯讲理论为也讲道理,旨在激发学生学习兴趣,提高教学效果,使物理化学能在制药领域发挥更大作用。

1优化教学内容1.1结合专业需求,精简内容经典的物理化学内容博大精深,广而博的教学思想对化学化工类重点院校来说尚且可以,但对于普通院校非化学专业来说要做到面面俱到基本不可能。

我校制药工程专业的培养定位是应用型人才,导致的必然结果是理论学时的压缩,实践学时的增加。

在课时少、任务重的情况下,少而精是必然选择。

但少而精也不是随意的删减,而应紧紧结合专业需求,科学、合理地删减。

如减少热力学、电化学的内容,重点讲解相平衡、化学动力学、表面化学与胶体等与制药专业后续课程密切相关的部分。

其实要做到物理化学与制药专业课程之间的完美融合并不是一件容易的事,需要化学教师通过多种渠道提高自身的药学知识储备,只有对制药专业课程有较深的认识,才有可能在教学中灵活把握,更好地有的放矢,使物理化学在后续课程中充分发挥作用。

1.2强化应用,弱化推导物理化学公式推导繁琐是学生畏学的一个重要原因。

对于化学专业学生来说,掌握这些理论公式的来龙去脉毋庸置疑,但对于制药专业学生来说,学习物理化学的目的不是从事理论研究,而是应用物化知识去解决药学领域中的专业问题,对结果的应用才是重中之重。

遵义医学院药学专业《物理化学》教学大纲

遵义医学院药学专业《物理化学》教学大纲
三 总教学参考学时为144学时,理论与实验学时之比1.7 :1。即理论学时90学时,实验52学时。
四 教材:《物理化学》,人民卫生出版社,侯新朴主编,2003年第五版。
Ⅱ 正文
绪 论
一 教学目的 了解物理化学的任务和内容及在药学中的作用及学习方法。
二 基本要求 理解物理化学的任务和内容及在药学中的作用,理解理想气体的定义及微观模型,掌握理想气体状态方程式及其应用;掌握混合气体中组分气体分压分体积的概念及道尔顿定律;掌握实际气体的范德华方程。
三 教学内容 卡诺循环与卡诺定理,热力学第二定律、熵与熵增原理及熵变的计算、热力学第三定律及化学反应的熵变计算、Helmholtz函数与Gibbs函数、热力学第二定律的本质、纯物质两相平衡的Clapeyron方程、偏摩尔量、化学势。
第三章 化学平衡
一 教学目的 掌握化学反应的平衡条件和化学反应等温方程式,标准平衡常数及其应用、表示方法及计算,了解影响化学平衡的因素,标准吉布斯能变与平衡常数的关系,平衡组成的计算,平衡常数的测定方法及温度对其的影响,反应耦合原理。
二 基本要求 熟悉热力学第二定律的几种叙述方式及其意义;了解卡诺循环、热机效率及卡诺定理;理解熵变的定义式;了解克劳修斯不等式意义及热力学第二定律的联系;理解亥姆霍兹函数、吉布斯函数的定义,可在何种条件下作方向、限度的判据;)了解亥姆霍兹函数、吉布斯函数变化与过程中的最大功的联系;熟练计算各种过程中熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数等热力学函数的变化值;能用热力学第三定律计算纯物质的熵值;理解热力学基本方程和麦克斯韦关系式,其应用可做一般了解。了解混合物及溶液的区分和组成表示方法;掌握拉乌尔定律及其应用;掌握拉乌尔定律的适用对象;掌握亨利定律以及该定律的其他形式,理解亨利常数的单位;掌握亨利定律的适用对象;理解偏摩尔量的定义;了解不同组分同一偏摩尔量间的关系即集合公式和吉布斯-杜亥姆(Gibbs-Duhem)方程,同一组分不同偏摩尔量间的函数关系;理解化学势的定义,特别是 ;掌握化学势判据一般形式 ,了解此式适用条件;理解纯理想气体及理想气体混合物中任意组分B的化学势的表达式;理解真实气体化学势表达式及逸度的定义和逸度系数的概念;理解理想液态混合物的定义以及微观和宏观特征;理解理想液态混合物中任意组分B的化学势的表达式;掌握理想液态混合物的混合性质和平衡性质的有关计算;了解真实液态混合物对理想液态混合物的偏差;了解活度及活度系数的概念;理解理想稀溶液的定义,了解理想稀溶液的溶质、溶剂的化学势表达式;了解真实溶液对理想稀溶液的偏差,了解溶剂的活度和渗透系数、溶质的活度和活度系数的概念;掌握稀溶液的依数性 , ,及其应用条件。

陈述物理化学热力学在药学或生物学领域中的研究文献

陈述物理化学热力学在药学或生物学领域中的研究文献

陈述物理化学热力学在药学或生物学领域中的研究文献热力学在药学和生物学领域中的应用是广泛的,以下是一些探讨热力学在这些领域中的研究文献的例子:1. "Thermodynamics and Kinetics of Drug Binding to Receptors" (药物结合受体的热力学和动力学),由Born, Jancso和Bohman 于2009年在Current Medicinal Chemistry杂志上发表。

该研究探讨了药物与受体之间的相互作用,并使用热力学方法研究了药物结合和解离的过程。

2. "Thermodynamic Analysis of Protein Folding" (蛋白质折叠的热力学分析),由Thirumalai和Woodson于2010年在Annual Review of Biophysics杂志上发表。

该研究利用热力学原理研究了蛋白质折叠的过程,并解释了蛋白质折叠的稳定性和动力学特性。

3. "Thermodynamics of Lipid Membrane Interactions with Drugs" (药物与脂质膜相互作用的热力学),由Boggs于2009年在Biochimica et Biophysica Acta杂志上发表。

该研究探讨了药物与细胞脂质膜之间的相互作用,并使用热力学方法研究了这些相互作用的热力学特征。

4. "Thermodynamics of Enzyme-Catalyzed Reactions" (酶催化反应的热力学),由Benkovic和Bunville于2018年在Annual Review of Biochemistry杂志上发表。

该研究利用热力学原理研究了酶催化反应的动力学和热力学特征,并解释了酶催化反应的速率和选择性。

5. "Thermodynamics of Drug-Target Interactions" (药物-靶标相互作用的热力学),由Mobley和Dill于2009年在Annual Review of Biophysics杂志上发表。

最新第一章 热力学第一定律(药学专业)-药学医学精品资料

最新第一章 热力学第一定律(药学专业)-药学医学精品资料
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反应罐示意图
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• 反应罐示意图 • 敞开体系:连续进入和引出物料,并加热、搅 拌。 • 封闭体系:关闭物料进出口,只加热、搅拌。 • 孤立体系:关闭物料进出口,停止加热及搅拌, 包上绝热套。 • 热力学上通常: 体系+ 环境 = 孤立体系 • 如: 保温水瓶近似作孤立体系,体系加环境作孤立 体系.
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二、体系的性质(分为二类) 1、广度性质 • 又称为容量性质,具有加和性,它的数值与体系中 物质的量成正比。如质量、体积、内能、熵等。 2、强度性质 • 不具有加和性,它的数值取决于体系自身的特点, 与体系中物质的量无关。如温度、压力、密度等。 三、热力学平衡态 • 当体系的诸性质不随时间而改变,则体系就处于热 力学平衡态。此时,同时存在热平衡、力平衡、相 平衡和化学平衡。
第二节 热力学基本概念 一、体系(系统)与环境 • 体系: 被划分出来作为研究对象的部分。 • 环境: 体系之外与体系密切相关的部分(体系与环 境之间可有物质、能量的交换关系)。 • 热力学体系的分类: a. 敞开体系:体系与环境之间有物质和能量交换。 b. 封闭体系:体系与环境只有能量交换,无物质交 换。 c. 孤立体系:体系与环境既无能量交换,也无物质 交换。
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• 状态函数的特征: (1) 体系的状态(平衡态)确定后,状态函数有确定的 单一值; (2) 状态函数的变化值,仅与始态、终态有关,与变化 途径无关 (异途同归,值变相等); (3) 状态函数的微积分性质: 例如 全微分
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• 热平衡 体系内各部分以及与环境具有相同的温度。 (*如果体系与环境间是绝热的,则体系与环境的温 度可以不等。) • 力平衡 体系内各部分以及与环境的各种作用力达到 平衡,边界不再移动,如体系各部分与环境压力相 等。(*如有刚壁存在,虽双方压力不等,但也能保 持力学平衡。) • 相平衡 多相共存时,各相的组成和数量不随时间而 改变,即各相之 间无净物质的转移。 • 化学平衡 反应体系中各物质的数量不再随时间而改 变。

《物理化学》课程教学大纲(高职)

《物理化学》课程教学大纲(高职)

《物理化学》课程教学大纲(供高职药学、中药类专业使用)一、前言物理化学是药学、中药类的专业基础课。

本课程是在学生已经学过高等数学、物理学、无机化学、分析化学和有机化学的基础上,进一步系统地阐明化学变化的基本规律。

要求学生系统地掌握物理化学的基本原理、基本方法与基本技能,通过各个教学环节培养学生独立思考、独立分析和创新的能力,使之具有一定的分析和解决药学方面实际问题的能力,从而为进一步学好专业课程及今后从事药学、药物制剂工作和科学研究,奠定良好的化学理论基础。

物理化学内容非常丰富。

根据药学、药物制剂等专业的要求,本课程的任务是学习化学热力学、化学动力学、电化学、表面现象和胶体等基本内容。

本课程理论讲授共36学时,2学分。

物理化学实验在实验化学课程中进行。

理论教学主要通过课堂讲授,多媒体影视课件、习题课(或课堂讨论)、演算习题、自学及实验等教学形式,达到学习本课程的目的。

二、教学内容与要求绪论(一)教学目的与要求1、熟悉物理化学课程的研究对象、任务、内容及发展趋势。

2、了解物理化学在化学与药学中的地位和作用。

3、掌握物理化学的研究方法与学习方法。

(二)教学内容1、概述物理化学的研究对象和任务、内容和特点及发展趋势。

2、物理化学在化学与药学中的地位和作用(重点)。

3、物理化学的研究方法与学习方法(重点)。

(三)教学形式与方法采用课堂讲授、多媒体影视课件、讨论、自学等教学形式。

第一章热力学第一定律(一)教学目的与要求1、熟悉热力学的一些基本概念和可逆过程的意义及特点。

2、掌握热力学第一定律、内能和焓的概念。

掌握状态函数的定义和特性。

3、掌握热力学第一定律的常用计算Q、W、U∆和H∆的方法。

4、了解节流膨胀的概念和意义。

5、掌握应用生成焓及燃烧焓计算反应热的方法。

6.熟悉反应热与温度的关系。

(二)教学内容1、热力学概论,热力学研究的对象、内容,方法和特点。

2、热力学基本概念,体系与环境,体系的性质,状态与状态函数,过程与途径。

制药专业《物理化学1》教学大纲

制药专业《物理化学1》教学大纲

《物理化学1》教学大纲课程编码:0413101103课程名称:物理化学1学时/学分:48/3先修课程:《大学物理》、《高等数学》、《无机化学》适用专业:制药工程开课教研室:物理化学教研室一、课程性质与任务1.课程性质:本课程是制药工程专业的必修专业基础课,是该专业的核心课程。

2.课程任务:通过本课程的学习,使学生了解物理化学研究问题的一些特殊方法(热力学方法、理想化模型等)及其中包括的一般科学方法;使学生熟悉物理化学的基本概念,掌握化学热力学原理,并具备利用物理化学知识和基本原理分析、解决相关实际问题的能力;为后续课程的学习和进一步掌握新的科技成果打下必要的基础。

二、课程教学基本要求通过本课程的学习,加深学生对先行课程的理解,并为专业课学习打好基础。

该课程重点要求学生掌握化学热力学原理及其处理问题的方法,了解学科的一些新进展;引导学生学习前人提出问题、思考问题和解决问题的方法;培养学生独立思考和独立学习的能力,提高学生的自学能力。

成绩考核形式:期末成绩(闭卷考试)(70%)+平时成绩(作业、期中考试等)(30%)。

成绩评定采用百分制,60分为及格。

三、课程教学内容第一章绪论1.教学基本要求了解物理化学的研究内容和发展过程;掌握学习物理化学的方法;掌握物理量的表示及运算方法。

2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学,使学生掌握学习物理化学的方法;掌握物理量的表示及运算方法。

3.教学重点和难点教学重点是物理量的表示及运算。

教学难点是物理量的表示及运算。

4.教学内容(1)物理化学 一门无处不在的学科主要知识点:物理化学的研究内容;物理化学的发展过程。

(2)学习物理化学的要求及方法主要知识点:领会每章的核心思想;掌握重要的概念、公式和定理;理论与实际相结合、学以致用。

(3)物理量的表示及运算主要知识点:物理量的表示;对数中的物理量;量值的计算。

第二章气体的pVT关系1.教学基本要求掌握理想气体状态方程、道尔顿定律、阿马加定律、范德华方程、对应状态原理;掌握应用普遍化压缩因子图进行真实气体p、V、T计算的方法。

提高药学专业物理化学教学质量的探索与实践

提高药学专业物理化学教学质量的探索与实践

提高药学专业物理化学教学质量的探索与实践前言药学专业的物理化学课程是药学实验室必修的一门课程,也是药学基础和核心技术之一。

因此,提高药学专业物理化学教学质量是非常重要的。

本文将探讨如何提高药学专业物理化学课程的教学质量。

理论教学课程设置药学专业物理化学课程应该围绕药学实践和临床应用展开,将物理化学理论和实际应用相结合,提高学生的学习兴趣和学习效果。

教学方法在理论教学中,教师应该采用生动形象的讲解方法,结合实例讲解物理化学理论概念,以便学生易于理解和掌握。

通过电子板书、幻灯片、演示实验等教学方法增强学生的记忆和理解力。

课程评估教师应该需要设置课程评估,考察学生对课程内容的掌握程度。

同时,还应该注重课堂互动和了解学生的反馈。

实验教学实验设计药学专业实验教学需注重实用性和操作性,将实验设计与药物设计、制剂过程、药效评价等实际应用环节相结合,提高学生实践能力。

实验教学流程实验教学过程中,教师需要严格遵守实验操作规程,同时教授实验思路和方法,加深学生对实验内容的理解。

在实验教学的过程中,学生的安全意识和卫生观念同样需要教师重视。

实验困难在实验环节,难免会遇到实验困难,此时教师需要对学生不断引导和帮助,解决实验过程中的问题。

同时,教师还应该鼓励学生开展创新性的实验设计,并在教学评估中给予肯定和奖励。

课外拓展药学专业物理化学课程教学充分发挥学生课外拓展自主学习的特点和优势,促进学生对理论知识的掌握和应用能力的提高。

学术讲座教师可以邀请相关领域的专家,为学生举办学术讲座或者科研研讨会,鼓励学生参与讨论和交流,提高学生的学术素养和创新能力。

科技实践教师还可以引导学生参加学校或者社会组织举办的科技实践项目,为学生提供知识实践和应用环节,加深学生对理论知识的认识和掌握。

结语药学专业物理化学课程教学是非常重要的学科,同时也是药物学研究的重要基础。

教师需要结合实践,不断尝试教学改革,优化教学内容和流程,以提高药学专业物理化学教学的质量和效果。

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药学专业物理化学热力学教学探讨
摘要:通过改变物理化学热力学单纯依赖课本讲解的方法,结合与生活生产和药学类专业知识紧密联系的案例讲解,使学生认识到热力学的重要性;通过让学生围绕某一知识点书写论文的方式,使热力学知识与医药专业知识互相融合,扩大了学生知识面的同时培养了学生的求知欲,激发学生对物理化学学习的主动性。

关键词:物理化学热力学教学方法药学专业
中图分类号:g64 文献标识码:a 文章编号:1673-9795(2013)03(a)-0058-01
物理化学是中医药院校药学、药物制剂和生物工程等专业学习的专业基础课,很多后续专业知识的学习都是以物理化学基本理论为基础,以物理化学的方法为指导,物理化学是这些专业的必修课。

但物理化学理论性强,而且公式繁多,学生觉得学习起来枯燥,难学又难记,对物理化学总是抱有一种畏惧心理。

而且现在大多数医药院校所采用的物理化学教材基本上还都是在沿用过去的纯化学
模式,与实际应用和专业知识的结合力不强,学生在学习中认识不到物理化学应用的广泛性以及对他们未来专业学习的重要性。

为此,物理化学的教学有待于大家去不断的探索让学生能够接受的方式和方法。

物理化学热力学内容大多以数学推导的公式为主,需要物理、高数和化学知识,公式繁多难以记忆区分,对学生来说内容枯燥无味,理论性又太强,学生觉得这一部分内容对生活生产实际和专业知识学习毫无用处。

所以对热力学部分内容的讲解,我们就
不能单纯的依赖于教材的内容,在讲解课本基本知识的同时引加其它相关知识,使学生认识到热力学的重要性,激发学生求知欲,提高教学效果。

1 热力学知识与生活生产紧密结合
热力学的基本概念和公式贯穿于物理化学课程的始终,也是工程类专业课的基本理论,与我们的生产生活密切相关,但热力学内容抽象,以公式为主,学生不能联系到热力学理论对实际应用的指导作用。

比如当我们讲到燃烧热的时候,同学们很难想象得到物质燃烧过程的热效应会产生的作用和影响,我们可以列举出与生活密切相关的实例,让学生认识到燃烧热在实际生活和生产中有的应用。

如火力发电的工作原理是:煤在锅炉内燃烧,将化学能转化成热能,煤燃烧所产生的热能对水加热,水蒸发成蒸汽,水蒸气经过热器进一步加热,成为具有规定压力和温度的过热蒸汽,然后通过管道进入汽轮机。

在汽轮机中,蒸汽不断膨胀,高速流动,冲击汽轮机的转子以额定速度旋转,将热能转换成机械能,带动与汽轮机同轴的发电机发电。

火电站的工作原理可以使加深学生对热和功的认识。

由于核电站和火电站的工作原理相似,可以顺便提到2011年3月11日著名的日本福岛核电站核泄漏事故,在全世界范围造成了相当严重的影响。

通过设疑为什么会发生核泄漏呢?可以让学生查找原因:核反应堆链式反应产生大量热能,用循环水(或其他物质)带走热量才能避免反应堆因过热烧毁,导出的热量可以使水变成水蒸气,推动汽轮发电机发电,而因为地震导致核电站外围的供电设备
无法正常运转,循环水系统出故障,引发爆炸,导致了核泄漏。

通过这些大家熟悉的案例,可以让学生认识到热和功与我们的生活和生产是密切相关的,增强学生对热力学的兴趣,同时也为后面热机的学习有了打下基础。

2 热力学与专业知识相结合
热力学内容以公式推导为主,理论抽象,如果仅仅讲解公式和概念,学生会觉得这部分内容对自己的专业学习毫无用处,从而产生怠慢心理,因此,在教学中应紧密结合药学专业的一些实际问题进行讲解,注意用理论知识去分析解决问题,使学生认识到热力学对本专业学习的重要性。

例如,学生们知道物质在反应过程中会伴随有吸热或放热的现象,对于这部分内容,学生虽熟悉,但对应用认识不多,所以对这一部分的内容存在有怠慢的心理。

实际上可以结合固体药物多晶型研究方法中有关热力学的应用。

如熔点法原理是多晶型药物由于晶格能存在差异,因而不同晶型药物的熔点可能不同;溶解热测定法原理是药物的晶型不同,则其晶格能不同,热焓不同,溶解热也不同;热膨胀系数法的原理是多晶型物质的热膨胀系数会在晶型转变的瞬间发生较大变化,通过测量热膨胀系数的突变,可以判断多晶型的存在。

在药剂学领域,热分析是研究药物晶型、纯度、稳定性、固态分散系统、脂质体、药物─辅料相互作用的重要手段。

准确测定物质的物理、化学变化的热效应,可应用差示热分析dta和差示扫描量热法dsc、热重法tg等热分析方法。

dta 和dsc法的原理都是基于物质对热的性质不同,热重法则是基于物
质在加热工程中重量变化获得分析结果的一种方法。

通过这些在专业实际运用中有关热力学的讲解,使学生认识到热力学在今后的专业学习中的重要性。

3 通过布置论文与专业知识交叉融合
化学热力学知识的基本理论内容与医药专业是息息相关的,但医药院校所用的现行物理化学教材中与医药知识的联系却很少,单靠教材很难使学生认识到它们之间的联系,可以寻找一个热力学与医药联系的切入点,让学生查询资料。

如结合当前中药药性的研究,布置一篇中药四性与热之间关系的论文。

学生可以自主发挥,查询文献书籍,在此过程中学生认识到,中医药学与热力学“貌离神合、灵犀相通”,两者在思维方式、解决问题的着眼点和研究手法等方面均存在广泛的共性和相关[1];二者都工于宏观描述而疏于微观分析,都讲求系统平衡与调节,重在研究系统的存在状态(初态和终态)和变化方向,而不关注系统的内部构成和变化过程[2],因此热力学对中药四性的研究具有重要的意义,借鉴或融汇热力学的研究思路和方法,构建主要基于生物热动力学表达的中医药现代化研究方法体系,将为重新审视和研究中医药提供新的视角[1]。

在论文的完成过程中,既加深了学生对物理化学知识的认识和理解,激发学生对物理化学学习的兴趣,以及对相关医药专业知识的学习,同时也使学生对当前医药科研前沿有所了解,为学生以后工作和科研提供了一次学习的机会。

物理化学课程中的热力学部分,公式繁多,同时应用到数学、物
理和化学的知识,难以讲解,但又是物理化学课程的重要组成部分,是医药类学生专业课学习的基础,所以要求每一位物理化学老师不断改进教学方法和方式,讲授好热力学,激发学生的求知欲和学习物理化学的动力,为专业学习打好基础。

通过与实际生活生产和专业应用的举例以及通过锻炼学生自学研究的能力,增强了学生对热力学知识的掌握,扩展了知识面的同时使物理化学知识与医药专业知识融,在教学中取得了较好的效果。

参考文献
[1] 赵艳玲,肖小河,刘义.热力学理论在中医药研究中的应用与发展[j].解放军药学学报,2005,21(4):291.
[2] 沈小峰,胡岗,姜璐.耗散结构论[m].上海:上海人民出版社,1987.。

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