吳昊 浙江省溫州市第八高級(jí)中學(xué) 浙江溫州 325000
隨著高中課程改革的深化,化學(xué)教學(xué)越來(lái)越重視發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),如何讓核心素養(yǎng)在課堂上得以體現(xiàn),成為廣大教師研究的主要工作。蘇教版《必修二》微觀粒子間的作用力,對(duì)高一學(xué)生來(lái)說(shuō)既抽象又陌生,但這又是學(xué)生化學(xué)微粒觀念構(gòu)建的重要組成部分,將學(xué)生對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)提到一個(gè)新的層次。筆者通過(guò)高一教學(xué)的同課異構(gòu)過(guò)程中,總結(jié)了一些教學(xué)設(shè)計(jì),供大家參考。
學(xué)生這一單元學(xué)過(guò)來(lái),主要存在困難的有以下幾點(diǎn):物質(zhì)作用力的判斷,物質(zhì)變化破壞何種作用力,電子式的書(shū)寫(xiě)。因?yàn)樽饔昧Ρ旧砗暧^不可見(jiàn),比較抽象,因此需要建立模型及推理,并用生活中常見(jiàn)例子讓學(xué)生加深印象。
(1)能判斷常見(jiàn)物質(zhì)的作用力
(2)能書(shū)寫(xiě)常見(jiàn)物質(zhì)的電子式
(3)能說(shuō)出物質(zhì)變化過(guò)程中破壞何種作用力
(4)了解微粒作用力在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用
【環(huán)節(jié)1】微粒之間的作用力是否可見(jiàn)——水分子成像
教師:一杯水通過(guò)我們眼睛觀察,看到的是水均一透明,若我們的眼睛能像顯微鏡一樣放大物體數(shù)以萬(wàn)倍觀察,能否看到水分子,能否看到水分子之間的作用力呢?
視頻播放:中國(guó)科學(xué)家首次拍攝到水分子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
通過(guò)水分子拍攝視頻,讓學(xué)生直觀了解到作用力是的的確確真實(shí)存在的,明白自己學(xué)的化學(xué)知識(shí)并不是只是局限于理論,而是有實(shí)際用途的,并且因?yàn)槭俏覈?guó)科學(xué)家首先提出的,增強(qiáng)了學(xué)生的民族自豪感。這些都體現(xiàn)了“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”,“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”。
【環(huán)節(jié)2】小組學(xué)習(xí)——元素、物質(zhì)、作用力的聯(lián)系
提問(wèn):利用H、C、Cl、O、Na元素組成哪些物質(zhì)?這些物質(zhì)有何種作用力?小組合作討論回答。
根據(jù)學(xué)生的回答,教師適時(shí)補(bǔ)充CH,CO,NaO,ClO,ClO,NaHSO等學(xué)考出現(xiàn)過(guò)的物質(zhì)。通過(guò)該環(huán)節(jié)的討論,目的是讓學(xué)生形成化學(xué)的元素觀,同時(shí)激發(fā)學(xué)生發(fā)散性思維。
小結(jié)物質(zhì)作用力判斷方法:
①通常情況,活潑金屬陽(yáng)離子,銨根出現(xiàn)在物質(zhì)中,認(rèn)為有離子鍵,形成物質(zhì)叫離子化合物。
②離子化合物中可以存在共價(jià)鍵,但不存在分子間作用力。
③化學(xué)鍵只有共價(jià)鍵存在的物質(zhì)叫共價(jià)化合物或共價(jià)單質(zhì)。這些物質(zhì)中絕大多數(shù)存在分子間作用力。
④稀有氣體僅有分子間作用力構(gòu)成。
對(duì)作用力進(jìn)行分類(lèi)歸納,體現(xiàn)化學(xué)思維中的分類(lèi)觀,核心素養(yǎng)中的證據(jù)推理。
【環(huán)節(jié)3】電子式的書(shū)寫(xiě)
教師:微粒間作用力有分類(lèi),則需要有直觀的表示方式,體現(xiàn)作用力的區(qū)別,這就有了電子式這一表示方式。
承接前面小組討論的物質(zhì),書(shū)寫(xiě)對(duì)應(yīng)的電子式/結(jié)構(gòu)式。教師可選擇學(xué)選考出現(xiàn)頻率高的物質(zhì)。如:CO,HO,NaO,ClO,HClO,NaOH,HO,NaH 等。
書(shū)寫(xiě)原則:
先辨別化學(xué)鍵類(lèi)型,后根據(jù)最外層電子情況,滿足8電子結(jié)構(gòu)書(shū)寫(xiě)。
這一環(huán)節(jié)體現(xiàn)化學(xué)思維中的符號(hào)觀,核心素養(yǎng)的模型認(rèn)知。
【環(huán)節(jié)4】判斷物質(zhì)變化過(guò)程中作用力的破壞
教師:從剛才電子式書(shū)寫(xiě)中,不難看出最外層電子成鍵情況是形成化學(xué)鍵的根本原因。一個(gè)原子最外層電子總是傾向于達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),一種通過(guò)共用電子,一種通過(guò)電子得失。那共價(jià)鍵和離子鍵一定完全不同嗎,是否存在聯(lián)系?
【2】
從坐標(biāo)上看,隨著電子轉(zhuǎn)移程度的加大,共價(jià)鍵共用電子偏移到臨界點(diǎn)時(shí),就變成了離子鍵。
練習(xí):小組討論破壞何種作用力。
小結(jié)作用力破壞判斷原則:
①離子化合物熔化破壞離子鍵
②絕大多數(shù)共價(jià)化合物熔化破壞分子間作用力,形成原子時(shí)破壞共價(jià)鍵
這一環(huán)節(jié)體現(xiàn)化學(xué)思維的變化觀,核心素養(yǎng)的變化觀念。
【學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)6】生產(chǎn)生活中作用力的應(yīng)用
提問(wèn):通過(guò)微粒間作用力的分析,可解釋我們?nèi)粘Ia(chǎn)生活的應(yīng)用原理,請(qǐng)從作用力角度分析海水中提取食鹽和淡水、工業(yè)制鈉,電解水的原理。
海水中提取食鹽和淡水過(guò)程,淡水分離出來(lái)破壞的是分子間作用力,所需要的溫度不高;工業(yè)制鈉是電解熔融NaCl,破壞是離子鍵,需要高能量。電解水破壞水分子內(nèi)的共價(jià)鍵,需要高能量。
修訂后的課程標(biāo)準(zhǔn)提出了以下教學(xué)核心策略:(1)教學(xué)中應(yīng)注重運(yùn)用實(shí)驗(yàn)事實(shí)、數(shù)據(jù)等證據(jù)素材,幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變偏差認(rèn)識(shí);(2)注重組織學(xué)生開(kāi)展概括關(guān)聯(lián)、比較說(shuō)明、推論預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)論證等活動(dòng);(3)發(fā)揮重要知識(shí)的功能價(jià)值,幫助學(xué)生發(fā)展認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的基本角度,形成基本觀念。本文設(shè)計(jì)的微粒間的作用力一定程度上讓學(xué)生能從更高角度看待問(wèn)題,追求化學(xué)學(xué)習(xí)的更高層次。