認識微觀世界，提升化學(xué)思維能力

鄭妍華

微觀世界是高中化學(xué)的主要研究范圍，微觀世界化學(xué)粒子的結(jié)構(gòu)和特征能夠反映宏觀世界中的化學(xué)規(guī)律.而結(jié)構(gòu)是理論的依據(jù)，只有對原子結(jié)構(gòu)有了了解和認識，才可以理解掌握元素周期表和元素周期律;只有對化學(xué)微觀世界有著比較深的認識，才可以掌握化學(xué)特有的的思維方式與能力，從而學(xué)好化學(xué).那么如何引導(dǎo)學(xué)生去認識化學(xué)中的微觀世界呢？教師需要在平時上課時不斷傳輸微觀意識，可從以下三個方面帶領(lǐng)學(xué)生認識微觀世界.

一、應(yīng)用教具，建立行為表象

在講解分子、原子結(jié)構(gòu)的時候，由于這些結(jié)構(gòu)非常抽象且不可觀測，如果教師一味的說教，無法使學(xué)生在腦海中想象出其結(jié)構(gòu)模型，導(dǎo)致教學(xué)效果比較差.對此，教師應(yīng)該制作一些簡易的模型教具，幫助學(xué)生更好地看出分子、原子的結(jié)構(gòu)，建立起微觀粒子的行為表象.

在“分子的立體構(gòu)型”的講解中，我采用了模型教具的講解辦法，通過教具幫助大家理解分子的立體模型.大部分的分子通常都是由兩個及以上的原子組成的，分子的立體構(gòu)型就是分子中各個原子的空間結(jié)構(gòu).在上一節(jié)我們講了分子中的原子是由什么樣的作用力而結(jié)合在一起的，這種力一共有三種：化學(xué)鍵、共價鍵、離子鍵.而球棍模型中的球就是原子，球之間的棍表示的就是這三種鍵.不同的原子大小不同，球的大小也會不同.在課本中模型一般都用兩種，球棍模型主要反映價鍵結(jié)構(gòu)，比例模型反映原子大小.在講解分子CO2的過程中，我用這兩種模型幫助學(xué)生理解，球棍模型的棍有兩條，反映出原子C與O之間的鍵是雙鍵，而且三個原子是直線形的.同樣是三原子為什么CO2呈直線形而在模型中H2O呈V形呢？這就需要我們學(xué)習(xí)價電子互斥模型，在這個過程中我們也可以通過板書的形式使學(xué)生形象地看清楚原子周圍的電子分布.最后我們需要注意的是教具的分子模型的不完全就是分子的結(jié)構(gòu)，分子中的原子是在變化的，立體構(gòu)型只是平衡狀態(tài)原子的位置.

二、對比宏觀，理解符號意義

宏觀是微觀的表現(xiàn)形式，在理解了化學(xué)分子的微觀結(jié)構(gòu)之后，我們就需要在宏觀上進一步認識化學(xué)分子，使學(xué)生理解符號背后的化學(xué)含義.

化學(xué)反應(yīng)具有整體性，分子中的原子之比以及方程式中各個物質(zhì)之間的比例關(guān)系是不會變的.如對于最簡單的水分子來說，H原子和O原子的比為2∶1.無論水分子有多少，H原子和O原子的比都是不變的.對于整體來說，只需要知道H原子或O原子的部分數(shù)據(jù)，就能夠合理推算出另一種元素的量.同樣的，對于化學(xué)反應(yīng)也有同樣的道理.在反應(yīng)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑中，反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)的量之比就為1∶2∶1∶1∶1.由此，如果清楚其中任何一個量，對于整體以及其他各物質(zhì)的量也就有了計算方法.對于以上兩個內(nèi)容的舉例，都是建立了化學(xué)宏觀和微觀之間的聯(lián)系.實際上，在生活中，很多情況也用到了化學(xué)微觀中的整體性.在滲透化學(xué)宏觀的符號意義時，我以一個生活中具體的例子導(dǎo)入：給運動員準備午餐，每人的標準為“1份米飯+2個雞蛋+1根雞腿+200g蔬菜+100g魚肉和雞肉+2罐功能飲料”.對于這個標準來說，一份午餐就是一個不可分割的整體.在一個隊里面，只要知道其中一種食物的量，就可以推斷出隊員的數(shù)量，從而推斷別的食物的量.這也是化學(xué)計算的實際意義.

三、閱讀科普，放飛不羈想象

在初中化學(xué)的學(xué)習(xí)中，通過教學(xué)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生進行主動學(xué)習(xí)，自主學(xué)習(xí)是最好的教學(xué)方式.如何使學(xué)生產(chǎn)生對化學(xué)的興趣呢？就需要將化學(xué)的歷史，化學(xué)在人類歷史發(fā)展中起到的作用，化學(xué)對于我們現(xiàn)在生活的意義，以及化學(xué)思維看待問題的方式展現(xiàn)在學(xué)生眼前.

在講授“原子的構(gòu)成”這一章節(jié)的時候，我發(fā)現(xiàn)課本中的知識其實難以滿足學(xué)生對于微觀世界進一步認識的欲望.對此，我在課堂上引導(dǎo)大家思考、想象，原子的構(gòu)成到底是什么呢？是什么樣的結(jié)構(gòu)呢？學(xué)生展開了激烈的討論，各種天馬行空的想法進行激烈的碰撞，有的同學(xué)認為原子類似于一個實心球，有的則認為是西瓜模型，還有的認為和我們的太陽系一樣是有物質(zhì)圍繞著原子核運動.中學(xué)生的想象力是豐富的，雖然在科學(xué)邏輯上存在一定問題，但卻能夠自圓其說，形成自身的思維.在這一番討論和想象后，大家對于原子結(jié)構(gòu)的興趣愈發(fā)濃烈，順勢我給大家播放了一段科普短片，講了對原子構(gòu)成的歷史認識.但是最新的研究并沒有展示出來，于是我建議大家查閱資料和科普文獻，希望對于原子有更深刻的認識，下節(jié)課請幾位同學(xué)上臺展示.通過展示可以激發(fā)學(xué)生的積極性，更重要的是讓學(xué)生能夠提升自主學(xué)習(xí)、思維想象的能力.

微觀世界神奇而美妙.通過對微觀世界的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生更準確深刻地認識化學(xué)這門學(xué)科，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維能力，提升其化學(xué)素養(yǎng).