陳旭芳

2021年秋，我首次接觸新教材，感覺老樹出新芽，教材中呈現(xiàn)出為數(shù)不少的“新枝新葉”。體驗(yàn)新意，分享方法，與眾樂樂，乃吾之真心誠(chéng)意。

一、 體驗(yàn)教材設(shè)計(jì)的欄目和內(nèi)容之新

（一）從教材的微觀結(jié)構(gòu)看，借助各種欄目完成了教材內(nèi)容的呈現(xiàn)，如演示實(shí)驗(yàn)，思考與討論，科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)，資料卡片，科學(xué)史話，研究實(shí)踐，整理與提升等。這些欄目蘊(yùn)含著極其豐富的教與學(xué)的方法，有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神和科學(xué)探究能力；有助于加強(qiáng)學(xué)生之間的交流與合作，培養(yǎng)科學(xué)的學(xué)習(xí)方法；有助于獲得多種技能和思維能力；有助于拓寬視野，提升認(rèn)識(shí)，感受化學(xué)與生活和社會(huì)的密切關(guān)系，有利于全面提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

（二）從教材的主干知識(shí)設(shè)置來(lái)看，體現(xiàn)了基礎(chǔ)性與時(shí)代性的結(jié)合，可謂與時(shí)俱進(jìn)，與科技前沿接軌。如選擇性必修2晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)研究物質(zhì)的聚集狀態(tài)時(shí)，在通常固液氣三態(tài)的相互轉(zhuǎn)化基礎(chǔ)上，增加了塑晶態(tài)、液晶態(tài)、離子液體、等離子體等名詞和相關(guān)知識(shí)，其關(guān)系如下圖一。

顯然，以往物質(zhì)三態(tài)間的相互轉(zhuǎn)化模型過于簡(jiǎn)單，而新增知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用就在身邊在眼前，充分體現(xiàn)了化學(xué)與生活與社會(huì)與世界的關(guān)系，體現(xiàn)了人類的潛能和科技實(shí)力，體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)的社會(huì)價(jià)值。

二、分享難點(diǎn)的突破方法

（一）知識(shí)難點(diǎn)。金剛石是共價(jià)晶體的代表物之一，要求學(xué)生掌握金剛石的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在討論金剛石中一個(gè)碳原子被幾個(gè)六元環(huán)共用的問題時(shí)，面對(duì)部分學(xué)生對(duì)這一部分內(nèi)容的迷茫，教學(xué)中不妨采用模型圖形與視頻結(jié)合、化學(xué)與數(shù)學(xué)結(jié)合的方法加以突破。金剛石中，每個(gè)碳原子采用sp3雜化，與周圍四個(gè)碳原子構(gòu)成正四面體，鍵角為109°28′，晶體中所有碳原子的結(jié)構(gòu)環(huán)境相同，我們只需以一個(gè)正四面體為準(zhǔn)，通過觀察模型，采用從點(diǎn)到三角形到六元環(huán)的循序漸進(jìn)的方式構(gòu)建六元環(huán)。如下圖二。

在正四面體ABCD中，中心碳原子標(biāo)為O點(diǎn)，先通過△OAB形成兩個(gè)六元環(huán)，一個(gè)橫向右，一個(gè)縱向下，兩個(gè)六元環(huán)共用中心O點(diǎn)碳原子，而在O點(diǎn)碳原子形成的正四面體ABCD中，用排列組合方式共有C42 =6個(gè)類似的三角形，分別為△OAB、△OCA、△OBC、△OCD、△ODA、△OBD，六個(gè)三角形共形成6×2=12個(gè)六元環(huán)，并結(jié)合視頻觀看完整的12個(gè)六元環(huán)的構(gòu)建情況，由此得出金剛石晶體中每個(gè)碳原子被12個(gè)六元環(huán)共用的結(jié)論。用此方法想必很難忘記。

（二）習(xí)題難點(diǎn)。示例：晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)，如下圖三。

其中有20個(gè)等邊三角形和一定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角上各有一個(gè)原子。觀察題圖可推斷這個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元所含硼原子的個(gè)數(shù)為_____，含有B-B鍵的個(gè)數(shù)為_____。若將晶體硼結(jié)構(gòu)單元中的每個(gè)頂角都削去，余下部分的結(jié)構(gòu)就與C60的結(jié)構(gòu)相同，據(jù)此可推知C60由___個(gè)正五邊形和_______個(gè)正六邊形構(gòu)成。

分析如下。

1.晶體硼中有20個(gè)等邊三角形，每一個(gè)等邊三角形有三個(gè)頂點(diǎn)，20個(gè)等邊三角形共60個(gè)頂點(diǎn)，觀圖可知每個(gè)頂點(diǎn)被5個(gè)三角形共用，所以一個(gè)三角形對(duì)頂點(diǎn)的占有率是1/5，因此，晶體中的硼原子數(shù)為20×3×1/5 =12個(gè)。

2.B-B鍵數(shù)即邊數(shù)，晶體中每一個(gè)邊被兩個(gè)三角形共用，因此，每個(gè)三角形對(duì)共價(jià)鍵的占有率為1/2，所以晶體硼中B-B鍵數(shù)為20×3×1/2 =30個(gè)。

3.將晶體硼結(jié)構(gòu)單元中的每個(gè)頂角都削去余下部分的結(jié)構(gòu)就與C60結(jié)構(gòu)相同，則，C60分子由幾個(gè)正五邊形和幾個(gè)正六邊形構(gòu)成呢？

將左圖正三角形切三刀，削去三個(gè)頂角，剩余部分圍成右圖的正六邊形結(jié)構(gòu)，則由20個(gè)正三角形去頂角可得20個(gè)正六邊形。另外，由于頂角上的硼原子被5個(gè)正三角形共用，切5刀削去頂角剩余部分將圍成一個(gè)正五邊形，則正五邊形的個(gè)數(shù)等于頂點(diǎn)數(shù)12個(gè)。如此分析水到渠成，思路清晰可見。

“問渠那得清如許？為有源頭活水來(lái)。”愿我們?cè)谛陆滩闹畜w驗(yàn)新感受新融入新邁向更新。