基于學(xué)科觀念建構(gòu)的“化學(xué)鍵”教學(xué)嘗試

楊惠

摘 要： 本文以“化學(xué)鍵”的教學(xué)設(shè)計為載體幫助學(xué)生建構(gòu)“微粒觀”、“變化觀”，促進學(xué)生對“物質(zhì)內(nèi)部相鄰的微粒間的化學(xué)鍵”的深層理解。

關(guān)鍵詞： 觀念建構(gòu) 化學(xué)鍵 教學(xué)嘗試

“化學(xué)鍵”是人教版高中《化學(xué)2》中第一章物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期律第三節(jié)的內(nèi)容，是重要的概念，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點。以下為“化學(xué)鍵”一節(jié)課的教學(xué)設(shè)計及意圖。

環(huán)節(jié)一：激發(fā)思考，引入新課

【展示圖片】化學(xué)反應(yīng)的應(yīng)用：木炭燃燒，氫氣在氧氣中燃燒，水的電解。

【問題1】化學(xué)反應(yīng)中為什么會有物質(zhì)變化？化學(xué)反應(yīng)中的最小微粒是什么？

【問題2】在點燃的條件下，氫氣和氧氣反應(yīng)生成水，常溫下水不能分解，水為什么要通電或者加熱到1200℃才會分解？

【動畫演示】水分解時分子中化學(xué)鍵變化情況。

【設(shè)計意圖】從熟悉的化學(xué)反應(yīng)讓學(xué)生明白化學(xué)反應(yīng)的特征：提供能量，實現(xiàn)物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化；通過水的分解需要大量能量的實驗事實及水分解時化學(xué)鍵的變化的動畫，引導(dǎo)學(xué)生從宏觀物質(zhì)變化，化學(xué)反應(yīng)的微粒變化轉(zhuǎn)向構(gòu)成物質(zhì)的微粒間存在相互作用思考問題，從而為整節(jié)課教學(xué)打好基礎(chǔ)。

環(huán)節(jié)二：理論探究，形成概念

【素材】HCl，NaCl性質(zhì)對比

【問題3】為什么HCl，NaCl具有不同的性質(zhì)？

……

【設(shè)計意圖】

圍繞NaCl，HCl性質(zhì)差異，從物質(zhì)性質(zhì)，物質(zhì)構(gòu)成微粒的特點到物質(zhì)微粒間的相互作用，提出有層次的問題引導(dǎo)學(xué)生思考，引領(lǐng)學(xué)生從宏觀性質(zhì)順利過渡到從微觀角度認(rèn)識物質(zhì)。先從原子結(jié)構(gòu)及原子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)分析NaCl，HCl，H■的形成過程，將宏觀，微觀與符號三重表征化學(xué)鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度進一步認(rèn)識原子間的相互作用；分析成鍵粒子及粒子間的作用不同，認(rèn)識化學(xué)鍵有離子鍵和共價鍵之分。再通過動畫模擬及問題引導(dǎo)，變抽象為具體，最后對比分析HCl，H■形成的微粒種類，歸納出共價鍵有極性鍵和非極性鍵之分，幫助學(xué)生將前后知識融會貫通，加深對化學(xué)鍵形成的理解。

環(huán)節(jié)三：融會貫通，知識應(yīng)用，理性提升

【學(xué)生活動】從化學(xué)鍵角度認(rèn)識NaCl、HCl這兩種物質(zhì)，你有什么新的認(rèn)識？

【問題4】請指出CaCl■，NaOH，H■O，HF物質(zhì)的構(gòu)成微粒和化學(xué)鍵的類型，如何判斷物質(zhì)是離子化合物還是共價化合物？

【問題5】在離子化合物中有共價鍵嗎？在共價化合物中是否存在離子鍵？

【問題6】運用實驗如何區(qū)別離化合物與共價化合物？

【學(xué)生活動】請說出分析物質(zhì)屬于離子化合物還是共價化合物的基本思路。

【設(shè)計意圖】

從化學(xué)鍵的角度重新認(rèn)識NaCl、HCl兩種物質(zhì)，引領(lǐng)學(xué)生從微粒結(jié)構(gòu)特征及微粒間的相互作用認(rèn)識化學(xué)鍵，整理出分析化學(xué)鍵的思路：成鍵元素→原子結(jié)構(gòu)特點→分析其得失電子的趨勢→判斷原子達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)所需的電子數(shù)→化學(xué)鍵的類型；形成對化學(xué)鍵與物質(zhì)的性質(zhì)間內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)識……知識應(yīng)用強化學(xué)生形成微觀分析化學(xué)鍵的思路和方法，進一步提升物質(zhì)的宏觀性質(zhì)源于其組成與結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。

環(huán)節(jié)四：應(yīng)用知識，解決問題，拓展延伸

【問題7】冰變成水，0℃，熔化熱：6KJ/mol；水變成水蒸氣，100℃，氣化熱：44KJ/mol；水分解生成氫原子和氧原子1200℃，分解熱：918KJ/mol，這說明了什么？請從微粒間相互作用的角度分析。

【學(xué)生活動】請根據(jù)鹵化氫鍵能的數(shù)據(jù)，從化學(xué)鍵角度解釋鹵化氫分子的穩(wěn)定性依次降低的原因。H-X的鍵能分別是：HF576KJ/mol，HCl431KJ/mol，HBr366KJ/mol，HI298KJ/mol。

【學(xué)生活動】利用樹狀分類圖，從化學(xué)鍵角度對化學(xué)物質(zhì)進行分類。

【設(shè)計意圖】

運用典型事例對比，促進學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)鍵與分子間作用的不同，化學(xué)鍵與物質(zhì)的穩(wěn)定性有緊密的聯(lián)系；同一元素與不同元素形成的共價鍵的性質(zhì)有區(qū)別，穩(wěn)定性也不同。在分析以上問題的過程中，引導(dǎo)學(xué)生研究物質(zhì)可以利用化學(xué)鍵的知識解釋或預(yù)測物質(zhì)的某些性質(zhì)。

教學(xué)反思：

1.問題是思維的源泉，更是思維的動力。學(xué)科觀念建構(gòu)的化學(xué)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生對具體知識做出超越事實的思考，促進其形成深層次的可遷移的基本理解，通過問題解決建構(gòu)對知識的深層次理解。

2.根據(jù)維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論，“在新舊知識的結(jié)合點”上產(chǎn)生問題最能激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，最具有啟發(fā)性，能有效驅(qū)動學(xué)生積極思考。

3.借助與化學(xué)鍵有聯(lián)系的事實，使微觀抽象的化學(xué)鍵概念與具體生動的宏觀事實、現(xiàn)象建立聯(lián)系，有助于幫助學(xué)生獲得形成化學(xué)鍵所需的感性認(rèn)識，借助練習(xí)將概念知識應(yīng)用到恰當(dāng)范圍、場景中。

參考文獻：

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[2]何彩霞.在多重關(guān)聯(lián)中探尋知識的意義—以高中《化學(xué)2》“化學(xué)鍵”單元教學(xué)為例[J].化學(xué)教學(xué)，2014（8）：46-49.