九年級化學教材微觀模型圖的功能

程建明

化學是從分子、原子層次上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與變化的科學。《義務教育化學課程標準》提出：“帶領學生從五彩繽紛的宏觀世界進入充滿神奇色彩的微觀世界，幫助學生運用微粒的觀念學習化學”。初中生介于形象思維向抽象思維轉(zhuǎn)變期，形象思維為主，抽象思維較弱。教師必須從學生的實際出發(fā)，充分利用富有形象思維的材料，直觀展示物質(zhì)的組成及其變化特點。“微觀模型圖” 可展示物質(zhì)原型的形態(tài)、特征、本質(zhì)，將微觀知識直觀化，抽象知識形象化。九年級化學教材多次利用教學微觀模型圖，幫助學生認識物質(zhì)的微粒性，理解化學變化的實質(zhì)。

一、有助于認識物質(zhì)的組成

物質(zhì)是由微粒構(gòu)成的，構(gòu)成物質(zhì)的微粒有分子、原子、離子，這些微粒是看不見，也摸不著的，為幫助學生意識到微粒的客觀存在，認識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，九年級化學教材展示了氧氣、氫氣、二氧化碳、氨氣等四幅微觀模型圖。

這四幅圖像揭示了氧氣、氫氣、二氧化碳、氨氣四種物質(zhì)都是由分子構(gòu)成的。不同的分子構(gòu)成不同的物質(zhì)；同種分子構(gòu)成的物質(zhì)為純凈物；每個分子是由原子構(gòu)成的。將氧分子、氫分子與二氧化碳分子、氨分子對比可知：有些分子由同種原子構(gòu)成；有些分子由不同種原子構(gòu)成。這一發(fā)現(xiàn)為第四單元單質(zhì)、化合物的學習打下基礎。

創(chuàng)設微觀模型圖，讓學生感受到微粒的真實存在，直觀形象的認識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，意識到微觀世界是豐富多彩的，有利于培養(yǎng)學生學習化學的興趣，激發(fā)學生探究化學世界的欲望和激情。借助微觀模型圖化抽象為形象，彌補了初中生抽象思維能力較弱的特點，培養(yǎng)學生觀察能力、想象能力、類比分析問題的能力。自然界中有成千上萬種物質(zhì)，掌握物質(zhì)的分類是學習化學的基礎，是學好化學的重要環(huán)節(jié)，教材將微粒模型化，創(chuàng)設生動直觀的情景，幫助學生認識物質(zhì)的微粒性，理解有關(guān)物質(zhì)的構(gòu)成，創(chuàng)設聯(lián)系宏觀物質(zhì)與微粒的橋梁與紐帶，實現(xiàn)了宏觀世界與微觀世界的和諧統(tǒng)一。

二、有助于理解化學變化的實質(zhì)

研究物質(zhì)及其變化規(guī)律，理解化學變化的本質(zhì)，形成化學的基本觀念，是義務教育階段化學教育的任務。九年級化學教材通過對四個小實驗的對比分析，將自然界的變化分為兩類：物理變化和化學變化。有新物質(zhì)（或其它物質(zhì)）生成的變化為化學變化。新物質(zhì)從何而來呢？教材運用微觀模型圖對此作出解釋。

圖1圖2

如圖1所示，觀察氧化汞受熱分解微觀模型圖，分析化學反應前后微粒的變化，發(fā)現(xiàn)在化學反應中舊分子破裂，原子重新組合成新分子。在做完氫氧化鈉和稀鹽酸反應的實驗后，給出如圖2所示氫氧化鈉與稀鹽酸反應的微觀過程圖，發(fā)現(xiàn)該反應的實質(zhì)是氫離子和氫氧根離子結(jié)合成水分子。由此得出：化學變化的實質(zhì)是分子破裂，原子重組或離子重新組合。在宏觀實驗的基礎上，利用模型圖揭示化學變化的實質(zhì)，將具體的實驗現(xiàn)象與抽象的微粒建立聯(lián)系，發(fā)展了學生從宏觀-微觀、微觀-宏觀的思維方式。借助微觀模型圖，幫助學生初步建立分子、原子的概念，加深學生對分子、原子性質(zhì)的理解，使化學變化的過程直觀化、具體化，學生初步建立微粒變化的模型，深化學生對化學變化的理解。同時培養(yǎng)了學生形象思維能力和抽象思維能力。若引導學生從定量的角度分析反應前后原子的種類、數(shù)量關(guān)系，將帶領學生從定性的認識水平上升到定量的認識水平，為后續(xù)的質(zhì)量守恒定律的學習打下基礎。

三、有助于認識物質(zhì)的性質(zhì)

“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”是自然界的規(guī)律，是中學化學中最重要的思想方法之一。九年級化學教學教材多處運用微觀模型圖揭示物質(zhì)構(gòu)成的奧秘，讓學生體驗物質(zhì)變化的微觀過程，歸納物質(zhì)的性質(zhì)。九年級化學教材第54頁展示的是1～18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖，依據(jù)學生已有的知識，要求學生將1～18號元素的原子進行分類整理，圈出金屬、非金屬、稀有氣體元素的原子所在的區(qū)域，學生通過觀察、感知金屬元素、非金屬元素、稀有氣體元素的原子最外層電子數(shù)的特點，借助教材第55頁氯化鈉的形成過程，學生分析、概括出元素的化學性質(zhì)與其最外層電子數(shù)的特點密切相關(guān)。借助微觀模型圖化抽象為形象，化難為易，化枯燥為樂趣，了解物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，解釋物質(zhì)的本性，培養(yǎng)學生學習化學的樂趣。學生通過自主體驗科學探究過程，培養(yǎng)學生解決問題的能力，提高學生的科學素養(yǎng)和思維品質(zhì)。借助微觀模擬圖，直觀形象的研究物質(zhì)及其變化，加深學生對分子結(jié)構(gòu)的理解，揭示化學反應原理的實質(zhì)，同時培養(yǎng)學生的微粒觀、變化觀、守恒觀等學科觀念，促進學生化學學科思想和基本觀念的形成。微觀模擬圖是學生獲取知識的有效途徑之一，在教學中，教師應從教學實際出發(fā)，有針對性的運用多種教學手段，引領學生獲得化學基礎知識和基本技能，提高學科素養(yǎng)。