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1、化学2专题1微观结构与物质的多样性解读宁波市鄞州中学汪纪苗一、化学2课程模块在新课程教材体系的地位和作用 化学2作为高一年级继高中化学必修课程化学1之后的必修课程,提供了4个能够展现化学学科特点和知识架构的专题。分别是“专题1 微观结构与物质的多样性”、“专题2 化学反应与能量转化”、“专题3 有机化合物的获得与应用”、“专题4 化学科学与人类文明”,这4个专题通过12个单元来组织学习内容和学生活动,阐述了核心的化学概念和原理,揭示了化学与社会发展的相互关系。化学2在承接化学1的知识基础上为必修学生提供了化学理论和原理的基本框架,也为选修学生进一步深入学习打下了坚实的基础。从教材的宏观体系看,
2、化学2所涉及的具体内容主要有三类,即物质结构基础、化学反应原理初步和重要的有机化合物知识。其中专题一“微观结构与物质的多样性”着力引导学生从结构的角度去认识和把握物质的性质,进而逐步展现化学学科中“结构性质用途”的主线,是化学1相关内容的深化和拓展;专题二“化学反应与能量变化”中提出了化学反应中的核心概念“能量”的问题;专题三“有机化合物的获得和应用”介绍了几种最为典型的有机物的获得、性质及其应用;专题四“化学科学与人类文明”则试图帮助学生在完成对必修部分化学的学习后,对化学学科建立较为整体全面的了解和认识。因此可以说,化学2在化学1的基础上进一步完善了学生化学理论和知识体系,同时也很好地兼顾
3、了学生掌握知识和思维发展的实际状况。四个模块之间的关系可用下图表示:这幅图形象地表达了4个专题相互之间以及专题与化学学科之间的关系,而前三个专题又分别对应了选修的三个模块,并在选修课程中将知识结构和内容进一步深化:化学2专题1 微观结构与物质的多样性选修3 物质结构与性质专题2 化学反应与能量转化选修4 化学反应原理专题3有机化合物的获得与应用选修5 有机化学基础专题4化学科学与人类文明选修1、2、3、4、5、6由此可见,化学2在整个高中新课程化学知识体系中处于一个非常重要的位置,它既是必修课程中核心的理论知识,又在必修和选修之间起到一个承上启下的纽带作用,能否处理好化学2的教学,是高中化学必
4、修和选修教学成功的关键所在。二、本专题教材分析1编写思路本专题和化学1的内容相衍接,在化学1所学元素化合物知识的基础上,帮助学生初步建立物质的微粒观,认识元素及其化合物的性质决定于它的结构,为后续课程包括物质结构与性质、有机化学基础模块的学习打下基础。本专题从原子、分子、离子层次探究物质性质变化的规律和本质原因。本专题以揭示微观结构与物质多样性关系为目标,首先必须具备有关物质结构的一些知识,因此本专题首先研究单个原子核外电子的排布及其在化学反应中的变化,以元素周期表为线索,探究微观结构和元素性质的关系;然后从微粒的相互结合方式认识微粒间的相互作用力;最后把微观结构与物质的多样性联系起来,研究同
5、素异形体现象和同分异构现象,探索几种常见晶体的结构和基本特点。教材的逻辑结构如下:原子核外电子排布元素周期表原子、离子、分子怎样构成物质:微粒间作用力的多样性分子间作用力及其对物质性质的影响、水分子间的氢键共价键、共价分子、共价化合物、有机分子中的共价键离子键、离子化合物、离子晶体、离子化合物表示从微观结构了解物质的多样性常见的晶体同分异构体同素异形体化学2专题1的结构图本专题教学内容涉及原子结构、元素周期律、周期表、化学键、分子间作用力、晶体结构、同分异构现象等物质结构常识,要在有限的课时内完成这些教学任务,教师要控制好教学的深广度,只作一些粗浅的介绍,不宜拓宽加深。应帮助学生了解物质结构的
6、基本常识,能从微观角度认识物质的多样性与统一性。同时,帮助学生通过学习,了解对比、归纳、分析、综合、演绎等逻辑方法;认识模型和化学用语在化学概念和理论学习中的作用;认识化学基本理论对物质性质及其变化的指导意义。另外教材在第二单元介绍了碳原子的成键特征,在第三单元则介绍了有机物的同分异构现象,采用这样的处理方式,有助于打破无机物和有机物之间的绝对界限,从物质结构视角统整了无机化学和有机化学的某些知识,强化了知识间的内在联系。同时,同素异形体、同分异构体、常见的晶体等知识是以说明“物质的多样性”而呈现的,在概念的理解和应用要求上不宜过高。2教材特点本专题的标题点明了专题的设计意图,即从认识物质的统
7、一性与多样性的高度学习物质结构基本知识。世界上只有110几种元素,却形成了这么多的物质,体现了物质的多样性。我们如何去认识这么多的物质,就从物质的微观结构去认识。要了解物质的微观结构,就要从原子结构入手,再认识分子结构,再认识晶体结构。另外同素异形现象和同分异构现象的存在也是物质多样性的重要原因。本专题的主要内容有:以元素周期律和元素周期表为线索,探究微观结构与元素性质的关系;以微粒相互结合方式探究化学键理论;从微观结构的角度认识物质的多样性。本专题知识内容丰富、比较抽象、理论知识逻辑严谨、概念多、系统性强。本专题的教学内容体现以下的特点:(1)学习内容层次递进关系本专题共有三个单元:核外电子
8、的排布与周期律、微粒之间的相互作用力、从微观结构看物质的多样性。第一单元先引导学生在认识原子组成的基础上进一步了解核外电子排布的基本规律;然后从许多原子的核外电子的排布情况中去认识随着元素核电荷数的递增而出现的原子核外电子排布的周期性变化规律;接着要求学生判断元素的金属性和非金属性强弱,以此理解元素周期律。在学习元素周期律后,让学生阅读、分析元素周期表,通过交流讨论,了解元素周期表的结构,再通过活动与探究、交流与讨论等形式让学生概要地认识位、构、性之间的关系,最后学习元素周期表的意义。第二单元则是在第一单元的基础上,学习原子是如何通过得失电子或通过共用电子对的形式形成离子化合物和共价分子(化合
9、物),认识离子键、共价键的概念和成因,学习它们的表示方法,最后简要地介绍了分子间存在的相互作用。从而能从原子、分子、离子的微观层次去认识宏观物质。第三单元是在前二个单元学习的基础上,通过分析同素异形现象、同分异构现象产生的原因,帮助学生从物质的微观结构认识物质的多样性,了解为什么100多种元素为什么可以构成种类繁多的物质。再通过对比不同类型的晶体的构成微粒、微粒间作用力的差异,认识结构上的差异是导致性质不同的根本原因,从本质上理解物质的多样性。(2)体现了承上启下的作用本专题在化学I中所学的元素化合物知识的基础上,帮助学生初步建立物质的微粒观,认识元素及其化合物的性质决定于它的结构,为后续课程
10、物质结构与性质、有机化学基础模块的学习打下基础。同时通过学习,了解对比、归纳、分析、综合、演绎等逻辑关系;学习通过模型、图表、动画等直观方式理解抽象的化学理论和概念的学习技能;认识到化学理论对化学实践的指导意义。与本专题相关的知识:化学I:专题1的第一单元中的电解质的概念;第三单元人类对原子结构的认识的原子结构知识;化学I中的重要金属元素和非金属元素及其化合物的性质的学习。化学II后续模块的学习需要用到专题1的知识进行分析问题、解释原因。如专题2第二单元(P34)的“交流与讨论”中用键能去解释HCl分解是吸热还是放热反应?化学反应原理专题1第一单元化学反应中的热效应中关于化学反应中能量变化原因
11、的解释,用到反应物的总键能与生成物的总键能来计算反应热。实验化学专题2课题1铝及其化合物的性质,涉及到铝原子结构示意图,铝原子的电子排布式、铝在周期表中的位置及铝可形成多种配合物。化学与生活专题1第四单元化学品的安全使用中以资料卡的形式介绍“相似相溶原理”。专题2第一单元摄取人体必需的化学元素介绍了27种必需元素在周期表中的位置。有机化学基础中都涉及到碳原子的成键方式、有机物的结构简式、结构式、键线式、球棍模型、比例模型、分子的空间结构、同分异构现象及杂化轨道等。物质结构与性质对本专题所学知识进行深化和拓展。将要学习s、p、d亚层,核外电子排布的三个原理,136号元素的电子排布,电离能,电负性
12、;学习金属晶体的微观结构,共价键的类型,晶胞,杂化轨道,价层电子对互斥理论,等电子体原理,分子的极性,手性分子和配合物等知识。本专题的内容体现了承上启下的作用,但与老教材相比其启下的作用削弱了。(3)重视学习方法的指导本专题各单元通过“你知道吗”、“观察与思考”、“活动与探究”、“交流与讨论”、“拓展视野”等栏目组织学生通过多种多样的学习活动来学习,突出学习方法指导。例如在学习元素周期律、元素周期表时,教材多次要求组织学生阅读、研究、分析元素原子核外电子排布、元素周期表,从中找出规律性的知识;要求学生依据给出的数据绘制函数图像,以便直观地显示其中隐含的规律。在学习活动中,教师不仅要组织好活动,
13、还要进行学习方法的指导。第一单元中的元素周期律:交流与讨论信息提示活动探究讨论原子半径的变化规律。金属性与非金属性强弱判断的实验依据。1、Na,Mg.Al金属性强弱2、Si,P,S,Cl气态氢化物稳定性3、最高价氧化物的酸碱性本专题还有许多内容的学习要通过归纳或演绎的方法进行。帮助学生学会分析、归纳、演绎、类比,是发展学生逻辑思维能力的重要环节,要在教学中予以重视。归纳方法:原子核外电子的排布;元素周期律;晶体的物理性质演绎方法:元素周期表;化学键的表示;同素异形现象;同分异构现象;(4)充分利用图、表、模型增强直观性由于微观世界肉眼难见、微观理论的抽象、实验数据的枯燥,教材除了进行文字描述外
14、,大量使用了图形(实物照片、原子结构示意图、分子模型图、化学家像)、表格(二维、三维、元素周期表)、模型(比例模型、球棍模型、晶体结构模型)以帮助学生理解对微观世界的认识,注意发展学生的空间想象能力。三、与其它教材比较新课程改革越来越来重视教材观念的转变,在新课程改革中,教材不再全是由知识构成的体系,不再是学生学习的唯一知识载体,也不再是教师教学的唯一文本。而是一种积极引导学生认知发展、构建人格的“文化中介”。教师将不再是“教教材”,学生也不再是“学教材”,而是要“活用”教材来促进学生的个体发展,教会他们学习、发展他们的情感、培养良好习惯、提高学习能力。为此,我们要改变过去对教材的“忠实取向”
15、,不能局限在教材的知识范围内去组织教学,而是要以学生的特点为出发点,恰当地选用教材,灵活地增删内容,处理好教材的详略。这不仅是新课程改革对教师提出的新要求,也为教师形成有个性的独特教学风格提供了一种可能。目前化学新课标教材有三种,如果认真研读的话就会发现这三种教材在编排体系、呈现方式、案例引用、习题选择等诸多方面都有许多不同之处。知识的多种呈现方式,给了我们一线教师在确定教学内容和方式上提供了选择和比较的余地,切忌“以一本为本”不及其余,同时要以教学指导意见为依据对教材内容作必要的取舍,取长补短,相互印证。课标(内容标准)人教版苏教版山东科技版引言:写给同学们的话引言:致同学们主题1:物质结构
16、基础 1、知道元素、核素的涵义2、了解原子核外电子的排布3、能结合有关数据和实验事实认识元素周期律,了解原子结构与元素性质的关系4、能描述元素周期表的结构,知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律5. 认识化学键的涵义,知道离子键和共价键的形成6. 了解有机化合物中碳的成键特征7. 举例说明有机化合物的同分异构现象第一章物质结构元素周期律第一节元素周期表一. 元素周期表二. 元素的性质与原子结构三. 核素第二节元素周期律一. 原子核外电子的排布二. 元素周期律三. 元素周期表和元素周期律的应用第三节化学键一. 离子键二. 共价键三.分子间作用力和氢键归纳与整理专题1 微观结构与物
17、质的多样性第一单元核外电子排布与周期律原子核外电子排布元素周期律元素周期表及其应用第二单元微粒之间的相互作用力离子键共价键分子间作用力第三单元从微观结构看物质的多样性同素异形现象同分异构现象不同类型的晶体回顾与总结第1章原子结构与元素周期律第1节原子结构一. 原子核核素二. 核外电子排布第2节元素周期律和元素周期表一. 元素周期律二. 元素周期表第3节元素周期表的应用一. 认识同周期元素性质的递变二. 预测同主族元素的性质本章自我评价1与人教版、鲁教版相比内容的组织线索不同知识内容在覆盖面上差别不大(人教版有极性键和非极性键,物质形成过程的电子式表示、化学反应的本质)处理的深度和广度差别不大2
18、与旧教材相比变化:内容的组织线索具体内容的选取处理的深度和广度学习的重点和方式教材编写时都重视学生的活动,注重以学生探究的方式来学习元素周期律、元素周期表。新教材强调学生通过描点作图法,自主探究发现元素周期律。重视从实验中寻找、发现物质间的性质递变规律,在感性认识的基础上进行理性升华。重视周期律和周期表的联系,强调知识的整体性。即新教材教学的着眼点是放在“人” 而非“书”上。旧教材:原子核第五章物质结构元素周期律第一节原子结构原子核外电子运动的特征原子核外电子的排布第二节元素周期律元素周期表的结构第三节元素周期表元素的性质与元素在表中位置的关系核素、同位素元素周期律和元素周期表的意义离子键第四
19、节化学键共价键非极性键和极性键第五节非极性分子和极性分子非极性分子和极性分子分子间作用力总之我们不是“教授教材”,而是“用教材教”,因此我们先领会教材编者思路,再开发寻找利用教学资源,最后最大限度地发挥教材的功能。三、教学要求1课程标准要求课程标准中对本专题的要求和活动与探究建议l 对本专题的要求1.理解元素的涵义,认识同位素的应用。2.知道原子核外电子的能量是量子化的,了解原子核外电子的排布规律。3.能结合有关数据和实验事实认识元素周期律,了解原子结构与元素性质的关系。4.能描述元素周期表的结构,知道金属、非金属在元素周期表中的位置及其性质的递变规律。5.认识化学键的涵义,知道阴、阳离子间可
20、以形成离子键,原子之间可以形成共价键。6.运用模型了解碳的成键特征,描述有机化合物的结构特点。7.举例说明有机化合物的同分异构现象。l 活动与探究建议查阅资料并讨论:放射性同位素在能源、农业、医疗、考古等方面的应用。实验:金属元素的焰色反应。查阅资料并讨论:第三周期元素及其化合物的性质变化的规律。讨论或实验探究:碱金属、卤族元素的性质递变规律。查阅元素周期律的发现史料,讨论元素周期律的发现对化学科学发展的重要意义。交流讨论:离子化合物和共价分子的区别。制作简单有机分子的结构模型。142教学要求解读专题1 微观结构与物质多样性 知识点基本要求发展要求解读第一单元核外电子排布与周期律1、原子核外电
21、子排布2、元素周期律3、元素的金属性和非金属性4、元素周期表结构5、位、构、性的关系6、元素周期表的意义了解元素原子核外电子排布的基本规律,能用原子结构示意图表示118号元素原子的核外电子排布。了解元素原子核外电子排布、元素最高化合价和最低化合价、原子半径、元素性质的金属性非金属性等随元素核电荷数递增而呈周期性变化的规律。了解元素周期表的结构,同主族、同周期元素原子核外电子排布、元素化学性质的递变规律;了解元素周期表中金属元素、非金属元素的分布;了解主族元素在元素周期表中的位置、原子结构、元素性质三者之间的关系。原子序数大于18的部分典型主族元素的核外电子排布。利用教材中的“化学史话”查阅有关
22、元素周期律发现和应用的史料,并从历史和发展的观点认识元素周期表的各种形式。原子核外电子排布的基本规律有以下内容:原子核外的电子是分层排布的;电子总是先排满内层再依次向外层排布;各电子层电子的最大容量为2n2;最外层电子数不超过8;次外层电子数不超过18;倒数第三层电子数不超过32。在正确书写1-18号元素原子的结构示意图基础上应能说出其具体含义及各电子层的名称。元素的金属性和非金属性应能说出相应的实验判据与实验事实。元素周期表的结构除知道周期、族的位置外,还应了解如下关系:元素所在的周期数=原子核外电子层数;主族元素所在的族序数=原子最外层电子数;主族元素的最高正化合价=主族族序数;IVAVI
23、IA族元素的负化合价的绝对值=8主族数。原子序数大于18的主族元素原子结构示意图的书写,不应放在元素周期表教学之前,应和元素周期表的结构结合起来,这既可使学生更为熟练地运用电子排布的基本规律,又可使学生更为熟悉元素周期表的结构。查阅元素周期表的发现史,了解元素周期表的各种形式,只是从科学精神、科学方法上作引导,不作知识的要求。不讲s、p、d亚层,只讲120号元素,不讲副族,只研究短周期元素。知识点基本要求发展要求解读第二单元微粒之间的相互作用力1、化学键的概念2、离子键的概念、成因、表示3、共价键的概念、成因、表示4、用电子式、结构式表示共价分子5、共价分子的特点6、碳原子的成键方式7、分子间
24、作用力8、水分子间氢键知道构成物质的微粒之间存在不同的作用力,认识化学键和分子间作用力的含义。从微粒间相互作用的复杂性、多样性理解物质的多样性。知道离子键的概念和成因,离子化合物的概念。知道共价键的概念及其成因,共价分子的特点,了解共价化合物热稳定性差异的原因。用电子式表示简单的离子化合物、共价分子,能将共价分子的电子式转换成结构式。了解分子间作用力对由分子构成的物质某些物理性质的影响。了解一些简单共价分子的空间结构,键能的概念。以水为例认识一种特殊的分子间作用力氢键。用电子式表示简单物质的形成过程。不要求全面认识化学键和分子间作用力的差异,只要知道两者相比后者的作用力要小得多就可以了。离子键
25、和离子化合物的判断只要求含活泼金属元素的化合物和铵盐。共价分子的特点主要指和离子化合物相比两者之间的差异。共价化合物热稳定性的可从成键原子间共用电子对数目、原子半径大小的角度加以比较,不正面涉及共价键的键能大小。离子化合物电子式的书写仅限于由单原子形成的阴、阳离子化合物及强碱。共价分子电子式的书写仅限于8电子(氢原子2电子)稳定结构。了解分子间力对物质物理性质的影响,主要是指物质的硬度、熔、沸点。不要求解释溶解性等其它物理性质。因教材中出现了水、氨、甲烷等分子的球棍模型和比例模型,可让学生根据模型认识这些简单分子中原子在空间的排列情况。键能概念的了解只为后续课程作铺垫,此处不作教学要求。了解水
26、分子间存在的氢键对水的物理性质的影响,不必讲氢键是怎样形成的。只研究离子化合物、离子键概念和基本思路:得失电子,会写简单电子式,不写形成过程,不写类似于AlF3电子式。简单共价分子的电子对表示,不写形成过程,不写复杂的Na2O2、H2O2电子式。有机物共价分子不宜强调有机物概念,可展示球棍模型、比例模型,不讲直链、环状及性质。分子氢键要求低,大致了解,不讲分子间、分子内氢键,能做简单的解释就行。影响的物理性质不宜过多展开。知识点基本要求发展要求解读第三单元从微观结构看物质的多样性1、同素异形现象和同素异形体2、同分异构现象和同分异构体3、晶体的分类、性质4、物质多样性的微观理解从微观结构了解物
27、质形态的多样性。以碳、氧的同素异形体为例认识同素异形现象。以C4H10和C2H6O为例认识同分异构现象。了解金刚石、石墨、足球烯、石英的微观结构,知道晶体可以分成原子晶体、分子晶体、离子晶体、金属晶体。知道四类晶体的主要特性。主要从同素异形现象、同分异构现象、晶体分类角度去认识物质的多样性。除碳、氧以外的同素异形体,可作一般了解,不讲解分子组成和结构。对有机物同分异构体的书写不作更多的扩展。只要求知道金属晶体是晶体中的一类,不要求掌握构成该类晶体的微粒和作用力。原子晶体的判断仅限于金刚石、石英、单晶硅。晶体的特性主要是指硬度、熔、沸点等。金属晶体的通性不要求从晶体的结构去加以解释。同素异形体对
28、元素相同、结构细微差别不作讲解。不讲P4生成P2O5过程,不过分渲染P4正四面体与性质的关系。只了解同分异构概念,能判断简单的同分异构。不宜在乙醇、二甲醚是什么上过分拓展(如制取、性质),不大量书写同分异构体。不同晶体影响的性质不同,能从性质区分晶体,不要求进一步展开,不要求复杂的晶体作判断,不讨论AlCl3等晶体的类型。金属晶体不补充电子的微观结构。3课时分配单元名称内容建议课时第一单元、核外电子排布与周期律原子核外电子的排布1元素周期律1元素周期表及其应用2第二单元、微粒之间的相互作用力离子键0.5共价键 分子间作用力1.5第三单元、从微观结构看物质的多样性同素异形现象1同分异构现象1不同
29、类型的晶体1专题回顾和小结1合计10四、教学建议1认真研究教材、课程标准和教学要求,注意深广度本专题教学内容涉及原子结构、元素周期律、周期表、化学键、分子间作用力、晶体结构、同分异构现象等物质结构常识,要在有限的课时内完成这些教学任务,教师要控制好教学的深广度,只作一些粗浅的介绍,不宜拓宽加深。新教材的必修模块是大众教育,是面向全体学生的,重在培养学生的学科思想和学习方法、学习能力,对知识的要求是大众化的要求。加深的知识在选修模块中学习,不要随意增加学生的负担。变知识学习的一步到位、一竿子到底,统一要求为逐步推进、螺旋上升、逐步实现。为了达到这一要求,我们需要注重教材内容的上下衍接,要知道前面
30、的教材学了什么?后面的教材将要学习什么?如下表是初中科学、化学1、化学2及选修模块关于“原子结构”的不同层次要求:教材实施年级核心概念基本要求科学八年级、九年级原子、原子核、核外电子知道原子是构成物质的微粒之一;知道原子是由原子核和核外电子构成的化学1高一(上)原子核外电子排布示意图、质量数、同位素了解原子结构模型的转变;了解常见元素原子核外电子排布示意图;了解原子的构成;知道质量数、同位素的含义化学2高一(下)元素、核素、核外电子排布知道元素、核素的含义,了解核外电子排布的初步规律选修物质结构与性质高二或高三核外电子的运动状态、原子核外电子的能级分布、核外电子的跃迁了解核外电子的运动状态;了
31、解原子结构的构造原理,知道原子核外电子的能级分布,能用电子式表示常见元素(136号)原子核外电子的排布;知道核外电子在一定条件下会发生跃迁,了解其简单应用。在实际的教学中,要把握知识的深广度,需要我们认真研究教材、课程标准和教学要求,更多更好地领悟教材设计意图,而不能按照过去的旧思路老习惯去领悟教材。如教材中在第二单元微粒之间的相互作用力出现了烃的结构式不是意味着要讲相应的有机知识,只是要求能从形成共用电子对、形成共价键的角度去理解C与H原子的成键情况。在第三单元、从微观结构看物质的多样性中出现丁烷、C2H6O的同分异构体不是意味着要讲同分异构的知识,而只是通过这样的例子说明物质的多样性;教材
32、展示了晶体的晶胞图不是意味着要讲晶胞的知识,要讨论晶胞的化学式的确定,只是作为一种直观形象的图片资料而已。2重视学习方法、学习规律的指导俗话说:“授人以鱼,不如授人以渔”。在理论教学中更要重视学习方法和学习规律的指导,这样学生在理解概念时更容易融会贯通,举一反三。本专题的学习是化学理论的学习,在教学中不断渗透化学概念和化学理论学习的方法,提高学生的科学素养。化学方法化学2方法讨论或实验探究:碱金属、卤族元素性质递变的规律。实验法、比较法、归纳法实验探究:温度、催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响。实验法、比较法、归纳法实验探究:锌铜原电池的形成实验法、比较法、归纳法查阅资料:人类制取氢气的方法。
33、归纳法必修课程的不但要教给学生基础知识,还要教给学生科学的思想和方法。科学方法是学生获取知识的手段和工具,可以培养学生分析问题和解决问题的能力;科学方法也是培养学生创造能力的有效途径。教师要明确高中化学必修课程领域内的科学方法要素,使科学方法的教学贯穿于整个教学过程之中。3选择合适的教学方式本单元知识侧重于原理性、规律性知识的学习,要注意教学方式的设计。教学设计应该有利于概念和理论的教学,有利于学习的接受和理解,有利于方法和技能的掌握。教学的方式主要有探究式教学和有意义传授式教学,教材编写设计中已经注重探究式的教学设计。如原子核外电子的排布、元素周期律、元素周期表等知识点的教学。在教学中一要营
34、造问题情景,引起学生学习的兴趣,二要注意帮助学生通过回忆、阅读、实验收集有关素材,三要引导学生分析、处理素材,通过抽象和概括,得出规律性、结论性的知识。对学生比较生疏的知识和较难理解的概念,要多作启发和补充讲解。问题情境的设置来源于生活经验,来源于生产实际,来源于学生的已有经验,来源于科学史。化学用语、化学概念、化学原理、元素化合物等陈述性知识固然可以“系统地”教给学生,但学生通过假设、观察、实验、交流、推理、归纳等过程所获得的知识更富有“含金量”:学生经历了“发现知识”的过程,完成了知识的建构,将“是什么”的知识和“如何获取这种知识”融为一体,有效地培养了学生自主学习和终身学习的能力。因此,
35、在教学过程中,教师应精心设计学生的探究活动,把化学基础知识的教学与化学研究方法的教学有机地结合在一起,重视过程与方法目标的实现。在教学中要灵活运用多种教学方式,依据学生智能特点使用不同教学方法,努力提高教学效果。例1:“元素周期律元素周期表”教学的两种设计 其一,用讲述引导学生建构周期率的知识结构,体现学科体系、逻辑结构强。(苏教版)从电子排布、化合价、原子半径变化建立周期性变化概念-元素周期律-元素周期表结构、表中元素性质递变规律-周期表应用(位置、结构、性质关系)-周期表意义。此教学设计体现了探究、归纳。 其二,通过解读来学习,把周期表作为学习工具学习、介绍、使用。 (人教版)了解元素周期
36、表中1-18号元素核外电子排布的周期性-用已学知识通过实验了解周期表中元素性质变化的周期性-归纳周期律-了解周期表的结构与应用。 此教学设计体现了演绎、应用。 例2概念和理论教学化学概念是学习化学知识的基础,是化学基本原理的重要组成部分。学好化学概念将有利于化学基本原理的学习,同时也有利于物质的性质与反应的学习,有利于体会物质在工农业生产、日常生活和科学研究中的作用。教师要充分重视化学概念的教学。如在概念的学习中可以从概念的内涵和外延去理解,也可以通过分析关键词的方式去理解。在讲授离子键时先给出概念:阴阳离子通过静电作用形成的化学键。再分析概念中包含的关键词:阴阳离子,原子能形成阴阳离子,说明
37、有的原子容易失去电子,有的容易得到电子,容易失去电子的原子金属性强,容易得到电子的原子非金属性强,再引导得出IA、IIA的元素易形成阳离子,VIA、VIIA的元素易形成阴离子,它们相互结合得到的化合物中会含有离子键。再让学生举出其它一些阴阳离子的例子,举出一些含有离子键的化合物,进而得到存在离子键的三类物质:IA、IIA与VIA、VIIA元素形成的化合物、强碱、绝大部分的盐(包括铵盐)。在教学中通过“阴阳离子”的关键词,既说明了离子键存在的前提是有阴阳离子,而且得到了存在离子键的物质的类别,这就与学生以前所学的产生了联系(物质的分类、电解质的概念等),学生在学习中更能接受。同样的方法在讲解“化
38、学键”、“电子式”、“同素异形体”、“离子晶体”、“分子晶体”、“原子晶体”等概念时适用。在传授学习方法时要注重通过课本知识的加工、深化和提炼,对理论中的隐性知识按一定的线索进行统摄成规律,从而抓住本质,使学生在原有的知识上产生新的知识。如在教授电子式时,通过简单离子和化合物电子式的书写,引导学生得出“8电子稳定规律”,再让学生讨论碳原子的成键方式:碳原子最外层有4个电子,怎样才能形成8电子稳定结构?如果两个碳原子之间成键,形成怎样的共用电子对能形成8电子稳定结构?从而轻松引导出CC、CC、CC的三种成键方式。再让学生思考“不足的电子可用什么原子去共用?叫学生写出对应烃的电子式,再写出结构式,
39、再展示球棍模型,就能让学生比较轻松地掌握碳原子的成键规律。在此例中“八隅律”就是隐性的规律。4注重直观教学物质的微观结构比较抽象,学生的空间想像力还不强,教师在教学中要注意运用比喻、化学符号、化学用语、表格、曲线图像、模型、实验事实、图片、动画、录像等直观教学手段,将抽象的概念具体化、形象化,减少理解的困难。直观教具以其直观性、形象性,对于化学概念的理解和形成,对于微观世界中抽象复杂的化学原理的掌握都具有极大的促进作用。化学直观教具还能集中学生的注意力,激发学习兴趣,培养学生的观察能力和思维能力。如元素周期律的教学中核外电子数的周期性变化和原子半径的周期性变化可通过绘制曲线图像的方法,容易观察
40、得到结论;原子形成离子化合物或共价化合物的过程可用动画模拟化学键的形成过程;对晶体的空间结构的认识可用结构模型;展示有机物的结构可用比例模型和球棍模型;对离子键和共价键的区别可用某些纯净物的熔融态能否导电的实验事实来进行推导认识。更可以在教学中引入有机物(C4H10)的模型制作。另外,还要充分发挥直观性语言的艺术作用。语言在教学中无时不在,无处不在。生动活泼的教学语言可以使抽象问题形象化、死板知识灵活化、模糊问题清晰化。用生动形象的语言,描绘事物及其发展变化,可以提高学生的兴趣。如元素周期表结构:“三长三短一不全,七主七副一八零”。如120号元素的顺序记忆:亲爱你别怕,塌台也不难,那美丽光临,
41、留落呀甲肝。如原子最外层与离子及化合价形成的关系:“失阳正,得阴负,值不变”:原子最外层失电子后形成阳离子,元素的化合价为正价;原子最外层得电子后形成阴离子,元素的化合价为负价;得或失电子数电荷数化合价数值。5注重理论联系实际本专题都是物质结构基本理论,但和元素化合物知识关系密切。原理和规律是在具体的元素化合物知识中抽象、概括、提炼产生的,又用于指导元素化合物知识的学习。新教材抛弃了原教材的学科体系,导致化学I中元素化合物的学习离开了元素周期律的指导,知识变得相对零散、孤立,学生感到死记硬背的成分很多,而在其后的模块学习将不再有元素化合物的专题内容,需要在高三的复习中才会提到,也就是教材中几乎
42、没有从正面强调同主族元素性质的相似性,所以在学习本专题时不但要同以前所学的元素化合物知识多联系,而且在教学中要善于用所学的理论知识解释以前的实验事实、实验现象,更要在教学中体现族的思想,教给学生学习元素化合物的方法(相似性、递变性),把元素化合物知识进行整合、系统化。6正确进行化学用语的教学化学用语是中学化学基础知识的重要组成部分,是教师向学生传播化学知识的媒介,是学生掌握化学知识必不可少的工具。化学用语具有简明直观,概括性强的特点,也有助于培养和发展学生的抽象思维和理解力。化学用语是表述物质的组成、结构和变化的符号,它就蕴含了相应的化学概念。由于化学概念是化学事物本质属性的抽象和概括,所以学
43、生在学习和使用化学用语的过程中,必然会发展他们的抽象思维能力。化学用语是一套形式多样的符号系统,学生要做到会写、会读、会用,首先必须牢固记忆这些符号,因此,学生在学习和使用化学用语的过程中,必然会发展他们的记忆能力。因此在教学中要重视应用化学用语帮助学生理解有关概念、原理,学会应用化学用语进行概念原理知识的描述和交流。要注意揭示化学用语书写的方法和规则的化学含义。如原子结构示意图的含义;电子式的含义;球棍模型和比例模型在表达的内容上有什么不同?晶体的含义;电子式和结构式的关系;金属性与非金属性的含义;键能的含义。电子式:在元素符号周围用或表示原子的最外层电子。如何理解?化学用语的教学,教师既要
44、讲解清楚,又要反复练习,提高学习兴趣,提高学习效率。另外还要严格要求在理解其涵义的基础上去记忆,在规范化书写的训练过程中去识别,在应用中进一步去掌握。另外在教学中要避免把化学用语僵化成死了的符号、语言,让学生死记硬背,而忽视了原理本身的学习和理解。7充分利用各种课程资源假舆马者,非利足也,而至千里;假舟楫者,非能水也,而绝江河。君子生非异也,善假于物也。一个成功的教师是能充分利用广泛的课程资源的教师。(1)活用教学教材资源l 重视身边的教辅资料:课程标准、教学参考书、学科指导意见。l 重视教材课后习题l 精选课后配套练习教辅资料具有扩大学生知识面的作用,课改之后,教材与教辅分离,学生仅靠课本,
45、是不可能学好化学的。但课本是学生学习的第一用书,其地位和作用是任何一本教辅资料都无法替代的。从知识形成的角度看,课本重视对知识来龙去脉的展示,重视传授基本方法,而教辅资料则偏重于对知识要点的罗列和梳理,过分地重教辅而轻教材必然导致重结果而轻过程,从而影响了学习效果。选择一本适合新课程、不超纲、差错率小的配套讲义是很重要的,但最重要的是适应学生的才是最好的。(2)巧用现实生活资源多彩的社会生活为学生提供了丰富的教学资源。在教学中应用这些教学资源,营造亲切的学习氛围,激发学生的学习兴趣,也体现化学新课程的“从生活中来,到社会中去”理念 五、实验教学建议(1)本专题涉及的化学实验较少,在教学中可以适当补充相关实验,如在元素周期律的教学中增补同主族金属单质活泼性比较的实验:钠、钾与水的反应;在钠、镁、铝金属性比较中可以增补氢氧化物与酸碱反应的实验:向新制得的Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀中分别加入足量NaOH溶液、稀H2SO4。(2)对于钠、镁、铝单质活动性的实验,条件允许的话可设计成学生实验,既让学生亲身体验金属活动性差异,又可培养学生动手