章煥
摘要:化合價(jià)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,是學(xué)習(xí)化學(xué)的必備基礎(chǔ)?;蟽r(jià)的概念歷來是教學(xué)的難點(diǎn)。而教材中對(duì)于化合價(jià)的教學(xué)比較簡(jiǎn)單機(jī)械,只需要記住常見元素或原子團(tuán)的化合價(jià),而對(duì)于它的來龍去脈并沒有多少交待。結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,對(duì)化合價(jià)的教學(xué)進(jìn)行了新的嘗試。
關(guān)鍵詞:初中化學(xué);化合價(jià)教學(xué);解讀教材
化合價(jià)在初中教材中處于承上啟下的地位,它既是對(duì)原子結(jié)構(gòu)中最外層電子數(shù)與元素化學(xué)性質(zhì)關(guān)系的重申,又是后續(xù)書寫化學(xué)式的必備依據(jù),所以有著至關(guān)重要的作用。對(duì)于如何講透和掌握化合價(jià),筆者認(rèn)為,不能只強(qiáng)調(diào)機(jī)械記憶和反復(fù)練習(xí),否則會(huì)讓學(xué)生只知其然而不知其所以然,從而學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的機(jī)會(huì)增多,部分學(xué)生有時(shí)會(huì)感覺到化學(xué)學(xué)習(xí)很困難,很枯燥,學(xué)習(xí)變得痛苦而無效。為防止此類現(xiàn)象的發(fā)生,下面就化合價(jià)的教學(xué)淺談自己的一點(diǎn)體會(huì)。
一、熟練原子結(jié)構(gòu)示意圖,掌握化合價(jià)的根本
教材是教學(xué)的主體,教師應(yīng)在理解、尊重教材設(shè)計(jì)思路的基礎(chǔ)上,深刻體會(huì)教材編寫思路的意圖,結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)組織教學(xué)活動(dòng),努力提高教學(xué)效果。教材在第三單元《物質(zhì)構(gòu)成的奧秘》的課題2中學(xué)習(xí)原子的構(gòu)成和離子,就是為化合價(jià)的教學(xué)作鋪墊。學(xué)習(xí)核外電子排布的初步知識(shí),是在學(xué)習(xí)原子構(gòu)成、核電荷數(shù)、質(zhì)子數(shù)、核外電子數(shù)及其相互關(guān)系的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,其目的在于通過對(duì)1—18號(hào)元素的核外電子排布情況的介紹,進(jìn)一步了解元素性質(zhì)與其原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系,并為離子化合物的形成以及化合價(jià)的教學(xué)提供一些說理性的依據(jù)。所以要使學(xué)生對(duì)化合價(jià)既知其然又知其所以然,必須會(huì)畫原子結(jié)構(gòu)示意圖,并理解其涵義。
畫原子結(jié)構(gòu)示意圖首先必須熟記核電荷數(shù)(即質(zhì)子數(shù)),怎么記得熟練準(zhǔn)確又不枯燥呢?筆者在教學(xué)中要求他們記前面1—20號(hào)元素,并美其名曰“五言絕句”,就是:氫氮鋰鈹硼,碳氮氧氟氖;鈉鎂鋁硅磷,硫氯氬鉀鈣。并指出對(duì)應(yīng)的質(zhì)子數(shù)分別是1—5、5—10、10—15、15—20,這樣一下子就能順利記住。
教學(xué)的難點(diǎn)在于既不能套用宏觀物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律去體會(huì)微觀粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),又不能不以宏觀物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為例來描述原子中核和電子的行為,否則學(xué)生將無法建立起有關(guān)的印象。應(yīng)該向?qū)W生指出電子在核外作高速運(yùn)動(dòng),與汽車在公路上奔馳、人造衛(wèi)星按一定軌道圍繞地球旋轉(zhuǎn)是不同的,它沒有固定的軌道,教師以鉀、鈣原子為例講述原子結(jié)構(gòu)示意的畫法及其涵義。然后讓他們自己畫出1—18號(hào)元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖,接下來讓學(xué)生對(duì)所畫的結(jié)構(gòu)示意圖進(jìn)行對(duì)比觀察,得出金屬元素、非金屬元素、稀有氣體元素最外層電子數(shù)目的特點(diǎn)。為什么稀有氣體又叫情性氣體?顯然與最外層電子數(shù)有關(guān),不難得出元素的化學(xué)性質(zhì)與最外層電子數(shù)關(guān)系密切的結(jié)論,也為講述碳在常溫下為什么化學(xué)性質(zhì)不活潑作了鋪墊。
二、熟練掌握離子化合物的形成,尋求化合價(jià)的由來
在前面已熟練掌握原子結(jié)構(gòu)示意圖的基礎(chǔ)上掌握離子的形成,教師引導(dǎo),請(qǐng)同學(xué)們回憶一下鈉原子和氯原子的結(jié)構(gòu)示意圖
鈉原子和氯原子最外層電子是否達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?當(dāng)鈉原子遇到氯原子它們?nèi)绾味寄苓_(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?
學(xué)生結(jié)合前面所學(xué)知識(shí),很容易得到當(dāng)鈉元素和氯元素化合形成化合物時(shí),1個(gè)鈉原子失去1個(gè)電子,1個(gè)氯原子得到1個(gè)電子,均能恰好達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此氯化鈉中Na、Cl的原子個(gè)數(shù)比例1:1化學(xué)式為NaCl。在這個(gè)過程中鈉原子和氯原子分別變成了常電的原子,帶電的原子叫做離子,帶正荷的叫做陽離子,帶負(fù)電荷的叫做陰離子,而氯化鈉就是由離子構(gòu)成的化合物。追問:氯化鎂化學(xué)式怎么寫?氟化鈣呢?
由此可見,元素在相互化合形成化合物時(shí),各元素原子間的個(gè)數(shù)比是固定的,這個(gè)個(gè)數(shù)比就與元素的化合價(jià)有關(guān)。在氯化鈉中,鈉原子失去一個(gè)電子,帶1個(gè)單位正電荷,則鈉元素化合價(jià)為+1價(jià),同理鎂元素、鈣元素為+2價(jià),氟元素、氯元素為-1價(jià),不用死記硬背,化合價(jià)是有理可尋的。
三、鞏固原子結(jié)構(gòu)示意圖,離子結(jié)構(gòu)示意圖、離子符號(hào),進(jìn)一步掌握與化合價(jià)的聯(lián)系
教師引導(dǎo):請(qǐng)同學(xué)們畫出O、F、Ne、Na、Mg、Al、S、Cl、Ar、K、Ca等原子結(jié)構(gòu)示意圖。然后,畫出它們達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)后的樣子(已穩(wěn)定除外)。講述帶電的原子我們知道是離子,離子符號(hào)怎樣書寫呢?老師寫上O2-、F- ,余下的交給學(xué)生,點(diǎn)名上黑板書寫,比比哪個(gè)同學(xué)準(zhǔn)確率高。老師接下來講述氧元素通常是-2價(jià),寫作 ,氟元素通常顯-1價(jià),寫作 ,討論:化合價(jià)與離子符號(hào)的寫有什么不同?讓學(xué)生寫出余下元素化合價(jià)標(biāo)法。然后利用前面已經(jīng)掌握的一些化學(xué)式H2O、Al2O3、HCl、NaCl、MgCl2等,要求他們標(biāo)出這些物質(zhì)中元素的化合價(jià),從而知道化合價(jià)是元素原子在形成化合物時(shí)表現(xiàn)出來的一種性質(zhì),所以在單質(zhì)中元素的化合價(jià)為0,并且在化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零。那么在NaOH中,氫氧根的化合價(jià)是多少呢?進(jìn)一步引出根價(jià)。
在化合價(jià)的教學(xué)中,只有使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)到化合價(jià)是元素的原子在化學(xué)變化中所表現(xiàn)的一種性質(zhì),而這種性質(zhì)又是由自身的電子層結(jié)構(gòu)所決定的,他們才會(huì)感到識(shí)記一些常見元素化合價(jià)不算是死記硬背。
綜上所述,深度理解教材,有效地掌握知識(shí)間的聯(lián)系,一步一個(gè)腳印,落實(shí)好每一環(huán)節(jié),步步為營,才能把知識(shí)理解得非常自然,非常直觀,從而做到水到渠成。這就是我的一點(diǎn)體會(huì),與同行們共享。