高中化學鍵與分子間作用力習題教學探析

童韜

摘 要：化學鍵與分子間作用力是高中化學的重要知識點，為使學生深入理解，牢固掌握化學鍵及分子間作用力知識，并靈活應用于解題中，教師應結(jié)合學生實際，做好相關習題的匯總，組織學生開展習題教學活動，為學生認真剖析不同習題類型的解題思路，使其更好地把握不同化學鍵以及分子間作用力的規(guī)律，指引其更好地解題。文章結(jié)合相關習題，對高中化學鍵與分子間作用力習題教學進行探析。

關鍵詞： 高中化學;化學鍵;習題教學;探析;剖析;規(guī)律;解題思路

中圖分類號：G633.8 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2022）09-0089-03

化學鍵以及分子間作用力均是物質(zhì)微粒間的相互作用，其中化學鍵的作用強于分子間作用力?；瘜W鍵分為離子鍵、共價鍵、配位鍵、金屬鍵等，分子間作用力包括范德華力、氫鍵。為使學生掌握不同化學鍵與分子間作用力的特點，并靈活應用于解題中，教師應積極開展習題教學，并對習題教學進行探究，以提高學生解題能力。

一、做好習題篩選，保證習題質(zhì)量

在化學鍵與分子間作用力解題過程中，學生僅僅掌握相關的概念是不行的，還應注重通過相關習題的練習，鍛煉分析問題的靈活性。為保證授課質(zhì)量，教師應積極查閱相關資料做好習題篩選。授課中應做好近年來各省份高考、模擬習題的匯總，明確各習題考查的知識點，做好經(jīng)典習題的優(yōu)選，使學生通過思考，解答習題，鞏固所學知識，更好地理解化學鍵與分子間作用力本質(zhì)，積累相關的解題經(jīng)驗，做到舉一反三。

圖1為某物質(zhì)的結(jié)構示意圖，則以下有關該物質(zhì)的判斷正確的是（? ）

A.該物質(zhì)為離子化合物 B.該物質(zhì)分子中只含有共價鍵、配位鍵兩種作用力 C.該物質(zhì)是一種配合物，其中Ni為中心原子 D.該物質(zhì)中C、N、O原子均有弧對電子

該習題考查學生對物質(zhì)結(jié)構中化學鍵的認識與理解深度，具有一定代表性。學生要想正確作答，就要熟練掌握離子化合物、共價鍵、配位鍵、弧對電子等概念，并結(jié)合該物質(zhì)的結(jié)構示意圖進行分析。

觀察該物質(zhì)結(jié)構示意圖可知，其有分子構成，為共價化合物;該物質(zhì)分子中含有氫鍵、配位鍵、共價鍵三種作用力;該物質(zhì)中Ni原子提供空軌道，配位數(shù)是4，配位原子是N原子，N原子提供弧對電子;物質(zhì)分子中C原子4個價電子均形成共價鍵，無弧對電子，而N、O上均有弧對電子。綜上，只有C項說法正確。

二、注重習題剖析，深化學生理解

高中化學鍵與分子間作用力涵蓋的知識點較多，習題情境靈活多變，難度存在一定差別。為避免學生在解題中走彎路，迅速找到正確的解題切入點，提高學生自信，使其深刻理解所學，并掌握分析問題的相關思路、技巧，教師應注重與學生一起剖析習題。在作答習題之前，教師要先認真分析習題考查的知識點，引導學生積極回顧所學，與學生一起尋找解題思路，把握解題細節(jié)。同時，要鼓勵學生做好聽課的總結(jié)與反思，及時發(fā)現(xiàn)與彌補學習中的不足。教學中，教師可與學生一起分析如下習題。

三草酸合鐵酸鉀K3[Fe（C2O4）3]·3H2O常用于制備鐵觸媒。該配合物在光照條件下發(fā)生如下反應：K3[Fe（C2O4）3]·3H2O3K2C2O4+2FeC2O4+2CO2↑+ 6H2O，則以下說法不正確的是（? ）

A.K3[Fe（C2O4）3]中鐵離子的配位數(shù)為6? B.C2O42-中C原子的雜化方式為sp2? C.CO2分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為1：1 D.Fe3+的最高能層電子排布為3d5

該習題考查原子核外電子能級分布、雜化類型、化學鍵等知識，解答的關鍵在于掌握配位數(shù)的計算方法、雜化方式的判斷思路等。課堂上，教師可與學生一起回顧對應的知識點，激活學生思維。根據(jù)題意每個配體中C2O42-中兩個單間O向Fe3+配位，因此，K3[Fe（C2O4）3]中共有6個O向Fe3+配位;根據(jù)C2O42-的結(jié)構式可知C原子有3對電子對，雜化方式為sp2;CO2分子中含有鍵和鍵的數(shù)目均為兩個;Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，M層為最高能層，電子排布為3s23p63d5。綜上，只有D項錯誤。

三、創(chuàng)設習題情境，加強習題訓練

在化學鍵與分子間作用力習題教學中，為使學生能夠當堂掌握所學，教師應 “趁熱打鐵”，圍繞課堂上講解的知識，創(chuàng)設代表性的習題情境，給學生預留時間，要求學生獨立思考，嘗試解答，在加深學生印象的同時，鍛煉學生學以致用的能力。教師通過習題訓練，能暴露出學生學習中的問題，使其及時回歸課本，翻閱課堂筆記，找到知識漏洞以及薄弱點，通過復習夯實知識基礎。例如，在講解氫鍵知識后，教師可創(chuàng)設如下習題情境，要求學生進行解答。

冬天結(jié)冰的河面非常光滑。事實上，“冰面滑”和冰層表面結(jié)構（如圖2所示）有著密切聯(lián)系，以下判斷不正確的是（? ）

A.第一層固態(tài)冰中，水分子間通過氫鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構

B.因氫鍵的存在，水分子具有較好的穩(wěn)定性，高溫下難分解

C.第二層“準液體”中水分子間形成氫鍵的機會少于固態(tài)冰

D.達到一定溫度，“準液體”的水分子和下層冰連接的氫鍵斷裂，使冰面變滑

習題考查學生對氫鍵及其作用的認知。習題創(chuàng)設的情境較為新穎，要求學生具備較強的知識遷移能力。該習題的訓練能使學生認識到在學習過程中既要夯實基礎，又要把握相關知識本質(zhì)，還要靈活遷移所學知識。

A項，由圖可知第一層固態(tài)冰中1個水分子和周圍4個水分子通過氫鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構，正確;B項，在水分子中氫鍵主要影響水的熔沸點、溶解度，共價鍵影響水分子的穩(wěn)定性，錯誤。C項，“準液體”中水分子距離不完全相等，1個水分子與少于4個的水分子形成氫鍵，正確;D項，得到一定溫度，“準液體”的水分子和下層冰連接的氫鍵斷裂，使得一部分水分子能夠自由流動，冰面變滑。

四、注重訓練互動，激發(fā)思考熱情

化學鍵與分子間作用力習題教學應避免滿堂灌式的教學，關注學生的學習體驗以及聽課滿意度，通過設計相關問題與學生積極互動，激發(fā)學生的思考熱情，營造良好的課堂氛圍。為此，教師要通過互動避免學生產(chǎn)生枯燥感，進一步澄清學生認知，糾正其理解上的誤區(qū)，指引學生向著正確的方向思考，使其順利得出正確答案，并掌握分析習題的思路與方法。例如，課堂上，教師可圍繞以下習題與學生互動。

將C60上的化學鍵切斷，打開一扇門，可引入一個小分子A，而后將C60閉合，可制備A@C60，A可為HF、H2O、H2等，如圖3所示，@表示小分子A被封閉在C60內(nèi)，與外界隔絕，則以下判斷錯誤的是（? ）

A.HF@C60能被H2加成? ?B.H2O@C60為分子晶體C.HF@C60可與NaOH溶液發(fā)生中和反應 D.H2@C60中氫原子與碳原子間存在分子間作用力

習題以C60為背景考查學生對C60結(jié)構以及分子間作用力的理解深度。解答該題需要充分吃透題意，理解C60與其封閉分子之間的關系，尤其注重從題干中找到推理的依據(jù)。為活躍氣氛，引發(fā)學生主動思考，教師可設計如下問題與學生互動。C60中是否存在不飽和鍵？教材是怎樣定義分子晶體的？你是怎樣理解題干中“與外界隔絕”的？分子作用力只存在分子之間嗎？學生認真思考，積極討論，正確回答出上述問題，就不難得出正確答案。結(jié)合C60的結(jié)構圖可知其存在碳碳雙鍵，因此可以與H2發(fā)生加成反應。H2O@C60由分子構成，其屬于分子晶體。HF@C60中的HF被封閉且與外界隔絕，無法和NaOH接觸，不能發(fā)生中和反應。H2@C60中C60分子、和H2分子以分子間作用力結(jié)合。

五、鼓勵解題總結(jié)，提升解題能力

化學鍵與分子間作用力習題教學應注重鼓勵學生養(yǎng)成良好的做題習慣，即不能得出正確答案后，便將習題拋之腦后，而應注重解題總結(jié)，指引其以后更加高效地解答類似習題。通過總結(jié)搞清楚化學鍵與分子間作用力相關知識點，通過將相關知識點加以整合，構建系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡。在總結(jié)過程中，學生間要交流解題心得、解題經(jīng)驗，共同提升解題能力。例如，教師可要求學生解答以下習題，并進行做題后的總結(jié)。

硒（Se）是一種非金屬元素，在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應用。結(jié)合所學回答如下問題：（1）Se元素基態(tài)原子的電子排布式為 ;第四周期中，第一電離能比Se元素大的共有 種（氪元素除外）。（2）SeO3氣態(tài)分子的價層電子對互斥的模型為 ;SeO42-離子中Se原子的雜化方式為 。（3）固態(tài)SeO2是以[SeO3]角錐體以角相連接的展平的聚合結(jié)構，每一錐體帶有一個懸垂的終端氧原子，如圖4所示，則圖中Se-O鍵鍵長較短的是 （填“a”或“b”），原因是 ;SeO2熔點為350℃，固態(tài)SeO2屬于 晶體，其熔點遠高于SO2（-75.5℃）的原因為 。

該題考查的知識點較多，較為綜合，對學生分析問題的能力要求較高。完成該習題的解答后，學生要結(jié)合自身實際，總結(jié)做錯的問題，分析出錯原因，及時查漏補缺，尤其做好解題思路、解題技巧的歸納。

問題（1）Se和O處在同一主族，位于第四周期，元素序號為34，基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p4，在相同的周期中第一電離能從左向右逐漸增大，在第四周期中第一電離能比Se元素大的有As和Br。問題（2）SeO3氣態(tài)分子中σ鍵的電子對數(shù)為3，弧電子對數(shù)為1/2×（6-2×3）=0，因此，分子構型為平面三角形。SeO42-離子中σ鍵的電子對數(shù)為4，弧電子對數(shù)為1/2×（6+2-2×4）=0，價層電子對數(shù)為4，雜化方式為sp3。問題（3）中由O原子成鍵特點可知，a為單鍵，b為雙鍵，因此b鍵長較短，原因是b中存在π鍵，電子云重疊程度更大。因SeO3的熔點并不是特別高，可知其為分子晶體。SeO2相對分子量較SO2大，因此，熔化時破壞分子間作用力更大，熔點也就高于SO2。

總之，在高中化學鍵與分子間作用力習題教學中，為確保授課目標的順利達成，教師應從整體上進行把握與設計，做好相關例題以及訓練習題的篩選，保證習題質(zhì)量。同時，注重給學生提供課堂訓練的機會，使其盡快、牢固地掌握所學，尤其要鼓勵其運用錯題本，做好優(yōu)秀習題、做錯習題的摘抄，做好解題思路、方法的總結(jié)，把握不同習題類型考查的知識點以及解題切入點。同時，定期進行錯題重做，避免在以后的解題中走彎路，真正實現(xiàn)解題能力的提升。

參考文獻：

[1]王靜.高中“化學鍵”核心概念的學習進階研究[D].魯東大學，2020.

[2]吳晗清，唐慧.基于化學發(fā)展史的概念教學研究——以化學鍵為例[J].中小學教師培訓，2021（03）.

[3]夏文智.高中化學離子鍵教學的策略分析[J].高中數(shù)理化，2020（16）.

[4]肖路.基于化學學科核心素養(yǎng)的初高中貫通教學研究——以“化學鍵”為例[J].化學教育，2021（07）.

[5]胡久華，高沖，張曉雷.高中化學必修階段“化學鍵”核心課程內(nèi)容問題的分析研究[J].教育科學研究，2015（06）.

[6]楊梓生，吳菊華.“化學鍵”對培育化學核心素養(yǎng)的價值分析[J].中學化學教學參考，2018（09）.

[7]何彩霞.在多重關聯(lián)中探尋知識的意義——以高中《化學2》“化學鍵”單元教學為例[J].化學教學，2014（08）.

Study on the Exercise Teaching of Chemical Bond and Intermolecular Force in Senior Middle School

Tong Tao

（Liancheng No.1 Middle School， Fujian Province， Longyan 366299， China）

Abstract： Chemical bond and intermolecular force are important knowledge points in senior middle school chemistry. In order to enable students to deeply understand， firmly grasp the knowledge of chemical bond and intermolecular force， and flexibly apply it to problem solving， teachers should summarize relevant exercises in combination with students' reality， organize students to carry out exercise teaching activities， and carefully analyze the problem-solving ideas of different exercise types for students， make it better grasp the laws of different chemical bonds and intermolecular forces， and guide it to solve problems better. Combined with relevant exercises， this paper analyzes the exercise teaching of chemical bond and intermolecular force in senior middle school.

Key words： senior middle school chemistry; chemical bond; exercise teaching; study; analyse; law; problem solving ideas