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摘 要:通过对《原子结构与性质》这部分知识的学习,可以使得学生对所学元素、化合物等知识进行综合、归纳,从理论角度进一步加深理解。同时作为理论指导,也为学生继续学习化学打下基础。本文主要根据新课程标准对本章的教学过程中的一些问题进行探讨。
关键词:原子结构;元素性质;原子核外电子排布
一、《原子结构与性质》在教材中的作用
初中化学介绍了原子结构的初步知识,但由于初中所学内容基本上没涉及到物质,受学生认识水平的限制,原子结构方面的知识在学生的认识中是抽象的、片面的,只能是记忆的认知,不能上升到对知识本质的理解。高中再对其进行学习,首先是促进学生对以前学过的元素及化合物进行概括和总结,使学生由感性认识上升到理性认识,其次是使学生掌握物质结构理论这一学习化学知识的金钥匙,用理论指导后续课程中化学知识的学习。
本专题的主要内容是原子核外电子排布与元素的性质。只有很好的认识原子核外电子排布,才能推测元素的性质及其变化的原因, 才能理解元素周期律、化合价、化学键、电负性、电离能、氧化-还原反应及电化学的实质。在化学教学中,要有意识引导学生运用该理论推导物质化学性质,解释化学现象,使这部分基础理论贯穿在整个的化学教学中,从而提高学生的化学逻辑思维能力和基础理论水平。
二、教学中应该注意的几个问题
高中化学《物质结构与性质 原子结构与性质》一章内容安排得层层相扣、步步深入,形成了一个比较完整的理论体系。这一章的概念较多,内容较抽象,理论性较强,教师教起来有一定的难度,在教学过程中教师应该注意以下几个问题:
1. 明确要求,把握教材的广度和深度
本专题讲授的原子结构初步知识以及元素周期律是以现代结构理论为基础的,从学生的实际情况出发,对这部份知识不宜讲得太深, 也不能讲的太详尽。在教学过程中应该根据大纲,钻研教材,明确教学的要求和目的,确定教材中各知识点应该达到的学习程度。例如从广度上看在原子核外电子的运动状态上, 不要引入四个量子数的概念。要求学生正确书写1一18 号元素原子的电子排布式,而轨道表示式只做为一种教学手段。通过这种手段, 使学生能更形象地了解核外电子的排布情况。讲解周期表时候,不宜讨论副族的性质递变规律。对于元素的原子结构、性质、位置三者的相互关系要熟练掌握而且会运用,而对元素周期表前三周期元素单质的化学性质要求掌握,物理性质了解即可。又例如从深度来看电子云、轨道的概念, 不要加深也不必加以严格区分。讲述核外电子排布遵循的原理:能量最低原理、鲍里不相容原理和洪特规则时不必涉及多电子原子中电子所处的能级交错现象,更不要引入屏蔽效应。运用原子结构的知识探讨核外电子排布、原子的半径和主要化合价的周期性变化,从而归纳出元素周期律,对这些理论不需要讲得太全面或讲得太细。教师在教学过程中,不要随意地拓展和加深,否则给自己的教学带来困难同时也会给学生的学习带来困难,当然也不要任意降低难度,导致完不成教学任务。
2. 要注意新旧知识的联系
本专题知识互相间既有密切联系又各自有其独立性,为了使学生获得系统完整的知识,应注意本专题内容跟学过的有关知识之间的密切联系。例如讲解原子结构知识时, 可以跟初中学过的原子核外电子排布知识联系起来; 讲解电子排布式的书写时, 可以和原子结构示意图对比;讲解原子结构与性质和元素周期表时,要紧密联系已经学过的卤族元素、碱金属元素性质的递变规律;讲述电负性时注意元素的金属性、非金属性强弱等。
3. 注意概念的教学方法
注意概念的教学方法,不要有意地加深或拓宽。这一章的概念很多,要怎样才能把概念教好呢?首先教师可以使用直观的教具或者多媒体动画,将抽象问题具体化、微观问题宏观化,从而帮助学生理解化学概念和原理。例如在教原子轨道形状的内容时最好使用图像演示,让学生进入化学微观的世界。其次教师应该对概念进行归纳、深化、对比,使得学生了解每个概念的内涵与外延,达到对概念全面地、系统地理解,进而掌握每一个概念的本质属性。例如元素金属性、非金属性的判断,第一电离能、电负性的比较,都可以用对比的方法进行理解并掌握。在本专题内容的教学中,发现学生对简单的概念的定义是理解的,但是复述还是有这样或那样的科学术语的缺失。因此我们一定要将这部分概念原理知识功能化。
4. 注重培养辩证唯物主义观点
《原子结构与性质》一章中辩证唯物主义主要体现在以下几个方面:①量变引起质变规律。例如元素周期律中原子序数的递增就是一种量变,而元素性质及类别的变化则是一种质变。对于元素性质的问题, 教材集中讨论了电离能和电负性等,进一步得出结论:它们的周期性变化是原子结构中核外电子排布的周期性变化导致的。这就是量变引起质变规律的有力证据。②对立统一规律。如电子和原子核间的静电作用(静电引力和静电斥力),元素的金属性和非金属性等都蕴含了对立统一规律。③矛盾的普遍性与特殊性的关系。如同一周期,第一电离能从左到右有逐渐增大的趋势,在IIA族和VA族出现反常。教师要培养学生辩证唯物主义观点,能够抓住事物的本质,用发展、变化、联系、全面的观点看问题、解决问题。这样有利于学生智力的发展,才能體现出素质教育的主旨。
5. 化学用语的教学
在初中阶段所学化学用语主要是元素符号、化学式、化学方程式等概念的建设,这些又是众多化学用语的基础,所以初中阶段化学用语的学习则显得尤为重要,但是又显得凌乱,学生很难建设出基本概念的知识网络。学习《物质结构与性质》时,学生更重要的是理解所学化学用语的涵义,做到“名”与“实”结合,形成基本概念系统,使学生的抽象思维中建设出基本化学素养。化学学科特点要求学员必须具有使用化学用语解答问题的能力。目前本专题测试卷中学生出现的错误有:题目要求书写原子外围电子轨道排布式,学生写成原子核外外围电子排布式或者写成原子核外电子轨道排布式, 使失分率达到60%。还有要求书写离子结构示意图,学生写成原子结构示意图。这些不仅反应了学生对化学用语的混乱,还有学生学习上的粗心。教师除应重视化学用语教学外, 重要的是教师注意改进教法,学生注意改进学法,让学生理解化学用语的涵义,把符号、图式与物质的特征、化学反应发生和现象结合起来,丰富联想线索,减少机械记忆,增加理解记忆,提高记忆效率。
6. 注意教学方法的使用
新课程下课堂教学必须注重学习的方法传授、思维的过程展示, 给学生体验和领悟的机会。 本专题的教学方法不要采用固定的模式, 不要千篇一律。教学方法包括:讲授法、谈论法、演示法、练习法、课堂讨论法、实验法、实习法、读书指导法、启发法等。在《物质结构、元素周期律》这一专题中上述的教学方法都可以用到。以实验法为例来说明:所谓的实验法就是学生在教师的指导下,使用一定的设备和材料,通过控制条件的操作过程,引起实验对象的某些变化,从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的教学方法。在讲原子结构和元素性质的关系时,首先教师可以让学生回忆水与金属钠的反应的现象的同时做好铝、镁与水及与酸反应实验。让学生通过对反应剧烈程度的现象进行分析,得出了同周期元素的性质与其原子最外层电子数密切相关的结论,验证同周期元素性质的递变规律,感知元素结构与元素性质的内在联系。
总之,我们教师可以在不违反科学性的同时,注意学生的可接受性, 根据具体情况进行教学。课程的功能变了, 课堂不再只停留在知识技能的训练上, 更应创设氛围情景给学生体验和领悟的机会,让学生在浅移默化中受到高尚情感的熏陶和感染, 为学生形成良好的价值取向和人生观奠定基础。
参考文献:
[1]王祖浩.物质结构与性质[M].南京:江苏教育出版社,2004.
[2]潘道皑,赵成大,郑载兴.物质结构[M].北京:高等教育出版社,1989.
关键词:原子结构;元素性质;原子核外电子排布
一、《原子结构与性质》在教材中的作用
初中化学介绍了原子结构的初步知识,但由于初中所学内容基本上没涉及到物质,受学生认识水平的限制,原子结构方面的知识在学生的认识中是抽象的、片面的,只能是记忆的认知,不能上升到对知识本质的理解。高中再对其进行学习,首先是促进学生对以前学过的元素及化合物进行概括和总结,使学生由感性认识上升到理性认识,其次是使学生掌握物质结构理论这一学习化学知识的金钥匙,用理论指导后续课程中化学知识的学习。
本专题的主要内容是原子核外电子排布与元素的性质。只有很好的认识原子核外电子排布,才能推测元素的性质及其变化的原因, 才能理解元素周期律、化合价、化学键、电负性、电离能、氧化-还原反应及电化学的实质。在化学教学中,要有意识引导学生运用该理论推导物质化学性质,解释化学现象,使这部分基础理论贯穿在整个的化学教学中,从而提高学生的化学逻辑思维能力和基础理论水平。
二、教学中应该注意的几个问题
高中化学《物质结构与性质 原子结构与性质》一章内容安排得层层相扣、步步深入,形成了一个比较完整的理论体系。这一章的概念较多,内容较抽象,理论性较强,教师教起来有一定的难度,在教学过程中教师应该注意以下几个问题:
1. 明确要求,把握教材的广度和深度
本专题讲授的原子结构初步知识以及元素周期律是以现代结构理论为基础的,从学生的实际情况出发,对这部份知识不宜讲得太深, 也不能讲的太详尽。在教学过程中应该根据大纲,钻研教材,明确教学的要求和目的,确定教材中各知识点应该达到的学习程度。例如从广度上看在原子核外电子的运动状态上, 不要引入四个量子数的概念。要求学生正确书写1一18 号元素原子的电子排布式,而轨道表示式只做为一种教学手段。通过这种手段, 使学生能更形象地了解核外电子的排布情况。讲解周期表时候,不宜讨论副族的性质递变规律。对于元素的原子结构、性质、位置三者的相互关系要熟练掌握而且会运用,而对元素周期表前三周期元素单质的化学性质要求掌握,物理性质了解即可。又例如从深度来看电子云、轨道的概念, 不要加深也不必加以严格区分。讲述核外电子排布遵循的原理:能量最低原理、鲍里不相容原理和洪特规则时不必涉及多电子原子中电子所处的能级交错现象,更不要引入屏蔽效应。运用原子结构的知识探讨核外电子排布、原子的半径和主要化合价的周期性变化,从而归纳出元素周期律,对这些理论不需要讲得太全面或讲得太细。教师在教学过程中,不要随意地拓展和加深,否则给自己的教学带来困难同时也会给学生的学习带来困难,当然也不要任意降低难度,导致完不成教学任务。
2. 要注意新旧知识的联系
本专题知识互相间既有密切联系又各自有其独立性,为了使学生获得系统完整的知识,应注意本专题内容跟学过的有关知识之间的密切联系。例如讲解原子结构知识时, 可以跟初中学过的原子核外电子排布知识联系起来; 讲解电子排布式的书写时, 可以和原子结构示意图对比;讲解原子结构与性质和元素周期表时,要紧密联系已经学过的卤族元素、碱金属元素性质的递变规律;讲述电负性时注意元素的金属性、非金属性强弱等。
3. 注意概念的教学方法
注意概念的教学方法,不要有意地加深或拓宽。这一章的概念很多,要怎样才能把概念教好呢?首先教师可以使用直观的教具或者多媒体动画,将抽象问题具体化、微观问题宏观化,从而帮助学生理解化学概念和原理。例如在教原子轨道形状的内容时最好使用图像演示,让学生进入化学微观的世界。其次教师应该对概念进行归纳、深化、对比,使得学生了解每个概念的内涵与外延,达到对概念全面地、系统地理解,进而掌握每一个概念的本质属性。例如元素金属性、非金属性的判断,第一电离能、电负性的比较,都可以用对比的方法进行理解并掌握。在本专题内容的教学中,发现学生对简单的概念的定义是理解的,但是复述还是有这样或那样的科学术语的缺失。因此我们一定要将这部分概念原理知识功能化。
4. 注重培养辩证唯物主义观点
《原子结构与性质》一章中辩证唯物主义主要体现在以下几个方面:①量变引起质变规律。例如元素周期律中原子序数的递增就是一种量变,而元素性质及类别的变化则是一种质变。对于元素性质的问题, 教材集中讨论了电离能和电负性等,进一步得出结论:它们的周期性变化是原子结构中核外电子排布的周期性变化导致的。这就是量变引起质变规律的有力证据。②对立统一规律。如电子和原子核间的静电作用(静电引力和静电斥力),元素的金属性和非金属性等都蕴含了对立统一规律。③矛盾的普遍性与特殊性的关系。如同一周期,第一电离能从左到右有逐渐增大的趋势,在IIA族和VA族出现反常。教师要培养学生辩证唯物主义观点,能够抓住事物的本质,用发展、变化、联系、全面的观点看问题、解决问题。这样有利于学生智力的发展,才能體现出素质教育的主旨。
5. 化学用语的教学
在初中阶段所学化学用语主要是元素符号、化学式、化学方程式等概念的建设,这些又是众多化学用语的基础,所以初中阶段化学用语的学习则显得尤为重要,但是又显得凌乱,学生很难建设出基本概念的知识网络。学习《物质结构与性质》时,学生更重要的是理解所学化学用语的涵义,做到“名”与“实”结合,形成基本概念系统,使学生的抽象思维中建设出基本化学素养。化学学科特点要求学员必须具有使用化学用语解答问题的能力。目前本专题测试卷中学生出现的错误有:题目要求书写原子外围电子轨道排布式,学生写成原子核外外围电子排布式或者写成原子核外电子轨道排布式, 使失分率达到60%。还有要求书写离子结构示意图,学生写成原子结构示意图。这些不仅反应了学生对化学用语的混乱,还有学生学习上的粗心。教师除应重视化学用语教学外, 重要的是教师注意改进教法,学生注意改进学法,让学生理解化学用语的涵义,把符号、图式与物质的特征、化学反应发生和现象结合起来,丰富联想线索,减少机械记忆,增加理解记忆,提高记忆效率。
6. 注意教学方法的使用
新课程下课堂教学必须注重学习的方法传授、思维的过程展示, 给学生体验和领悟的机会。 本专题的教学方法不要采用固定的模式, 不要千篇一律。教学方法包括:讲授法、谈论法、演示法、练习法、课堂讨论法、实验法、实习法、读书指导法、启发法等。在《物质结构、元素周期律》这一专题中上述的教学方法都可以用到。以实验法为例来说明:所谓的实验法就是学生在教师的指导下,使用一定的设备和材料,通过控制条件的操作过程,引起实验对象的某些变化,从观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的教学方法。在讲原子结构和元素性质的关系时,首先教师可以让学生回忆水与金属钠的反应的现象的同时做好铝、镁与水及与酸反应实验。让学生通过对反应剧烈程度的现象进行分析,得出了同周期元素的性质与其原子最外层电子数密切相关的结论,验证同周期元素性质的递变规律,感知元素结构与元素性质的内在联系。
总之,我们教师可以在不违反科学性的同时,注意学生的可接受性, 根据具体情况进行教学。课程的功能变了, 课堂不再只停留在知识技能的训练上, 更应创设氛围情景给学生体验和领悟的机会,让学生在浅移默化中受到高尚情感的熏陶和感染, 为学生形成良好的价值取向和人生观奠定基础。
参考文献:
[1]王祖浩.物质结构与性质[M].南京:江苏教育出版社,2004.
[2]潘道皑,赵成大,郑载兴.物质结构[M].北京:高等教育出版社,1989.