高中繼續(xù)教育作業(yè)答案

1、在學(xué)生學(xué)習(xí)“原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)”這部分內(nèi)容時，常見問題有哪些？如何依據(jù)自己教學(xué)實踐加以解決？“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”作為中學(xué)化學(xué)新課程的一個選修模塊,側(cè)重于幫助學(xué)生了解人類探究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的重要意義和基本方法,探討物質(zhì)構(gòu)成的奇妙,相識物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系,提高分析問題和解決問題的實力。

針對“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”這部分內(nèi)容的教學(xué)探討,一般局限于物質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)的概念間邏輯關(guān)系的梳理與建構(gòu),忽視了學(xué)生化學(xué)相識的形成發(fā)展,忽視了學(xué)生對物質(zhì)及其變更的理解力的形成。本探討的目的就在于深化探查學(xué)生對于這部分內(nèi)容的已有相識和已有的相識方式,運(yùn)用中學(xué)化學(xué)選修模塊教材《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》對學(xué)生施加影響,通過各種方法探討學(xué)生相識方式的轉(zhuǎn)變以及相識的形成發(fā)展。

1.對學(xué)生已有相識及相識方式的測查

對學(xué)生已有相識及相識方式的測查,是圍繞“原子結(jié)構(gòu)”、“微粒間的相互作用”和“物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì)”3部分進(jìn)行的。

(1)學(xué)生對于“原子結(jié)構(gòu)”的問題主要集中在以下的3個方面。

學(xué)生對于“原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系”存在著各種糊涂的相識,如有些學(xué)生將單質(zhì)的性質(zhì)誤認(rèn)為是元素的性質(zhì),還有些學(xué)生將原子結(jié)構(gòu)、元素在周期表中的位置誤認(rèn)為是對元素性質(zhì)的描述。

(2)對于微粒間的相互作用,我們以共價鍵作為主要探討對象,學(xué)生對于共價鍵的相識處于“經(jīng)典價鍵理論”的階段。而對“微粒間的相互作用與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系”的相識,學(xué)生已經(jīng)意識到元素的性質(zhì)會對分子性質(zhì)產(chǎn)生影響,同時相識到相互作用的強(qiáng)弱也會對分子性質(zhì)產(chǎn)生影響。

(3)學(xué)生對物質(zhì)的聚集狀態(tài)的相識屬于粒子模型,也就是說他們已經(jīng)完成了物質(zhì)的連續(xù)模型到粒子模型的轉(zhuǎn)變;其次,大部分學(xué)生還清晰地相識到構(gòu)成物質(zhì)的微粒不是靜止的,而是雜亂無章地運(yùn)動,在運(yùn)動的過程中,有可能發(fā)生碰撞。而對于“物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系”的相識,我們發(fā)覺學(xué)生并沒有意識到物質(zhì)的某些性質(zhì)和物質(zhì)的聚集狀態(tài)是緊密相關(guān)的。

那么,在《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》選修模塊教材學(xué)習(xí)前,學(xué)生對于有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的基本學(xué)問之間的相互關(guān)系是怎樣相識的呢?我們發(fā)覺:有些學(xué)生的物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)問和物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)問是完全孤立的,也有一些學(xué)生認(rèn)為物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間是有肯定關(guān)系的。在物質(zhì)結(jié)構(gòu)部分,這部分學(xué)生能夠在物質(zhì)類別、作用力的類別、構(gòu)成微粒等之間建立聯(lián)系,形成了較好的結(jié)構(gòu)。

2.教材中的相識結(jié)構(gòu)分析

從整本教材來看,學(xué)生應(yīng)當(dāng)形成的相識主要包括2個層面:一個是結(jié)構(gòu)層面的相識,一個是性質(zhì)層面的相識,這2個層面之間存在著親密的關(guān)系,即結(jié)構(gòu)確定性質(zhì)。教材對于這2部分內(nèi)容的編排是將結(jié)構(gòu)學(xué)問以及利用這部分結(jié)構(gòu)學(xué)問能理解的有關(guān)性質(zhì)的問題自然地揉合在一起。第一章是圍繞原子結(jié)構(gòu)和元素性質(zhì)這樣2個核心內(nèi)容綻開的。對于原子結(jié)構(gòu)的問題,教材從量子力學(xué)模型的角度引導(dǎo)學(xué)生相識原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu),而后側(cè)重分析原子結(jié)構(gòu)和元素周期表的內(nèi)在聯(lián)系。對于元素性質(zhì)的問題,教材集中探討了電離能和電負(fù)性等,進(jìn)一步得出結(jié)論:它們的周期性變更是原子結(jié)構(gòu)中核外電子排布的周期性變更導(dǎo)致的。

其次章內(nèi)容包括化學(xué)鍵和分子間相互作用2部分。對于化學(xué)鍵的有關(guān)內(nèi)容,共價鍵的問題探討較多,既指出了共價鍵的分類、各種鍵參數(shù),又對形成分子的構(gòu)型進(jìn)行了充分的探討。而分子間相互作用是一類弱相互作用,存在于分子之間。

第三章的教材內(nèi)容主要是圍繞晶體這種聚集狀態(tài)綻開的,又不僅僅局限于這一種聚集狀態(tài)。教材這樣編排,旨在幫助學(xué)生形成微?！⒘ｉg的相互作用→物質(zhì)的聚集狀態(tài)3個層次的相識,而不是把物質(zhì)的聚集形式僅僅局限于晶體一種。物質(zhì)的聚集狀態(tài)隨構(gòu)成物質(zhì)的微粒種類、微粒間的相互作用、微粒聚集程度的不同而有所不同。

3.教材實施進(jìn)程中對學(xué)生相識的跟蹤測查及分析

運(yùn)用教材對學(xué)生施加影響后,學(xué)生的相識方式發(fā)生了轉(zhuǎn)變,相識發(fā)展到了肯定程度。

(1)原子結(jié)構(gòu)部分

第一章“原子結(jié)構(gòu)”教學(xué)實施后,對“核外電子運(yùn)動狀態(tài)”的相識,很大一部分學(xué)生能夠特別自覺地取量子力學(xué)的相識方式,徹底地變更了自己過去為的有形軌道、圓周運(yùn)動等,他們意識到電子的運(yùn)動不是完全無序的,而是有肯定規(guī)律可循的。對于如何描述元素的性質(zhì),學(xué)生提到了電離能、電負(fù)性、電子親和能和化合價等,他們的相識方式完成了由宏觀到微觀、從定性到定量的轉(zhuǎn)變。

學(xué)生對原子結(jié)構(gòu)、元素周期表和元素性質(zhì)三者的關(guān)系產(chǎn)生了新的相識,在解決有關(guān)問題的過程中,學(xué)生能夠激活自己所繪制的相識結(jié)構(gòu)圖中的有關(guān)部分來解決相關(guān)問題,也就是說學(xué)生已經(jīng)具備了肯定的理解力或者是說明力。

(2)微粒間的相互作用部分

其次章“微粒間的相互作用”教學(xué)實施后,學(xué)生對于共價鍵的相識已經(jīng)由原來的“經(jīng)典價鍵理論”轉(zhuǎn)變?yōu)椤艾F(xiàn)代價鍵理論”,他們不再用定域的觀點(diǎn)去諦視成鍵的電子對,而是用“概率”的觀點(diǎn)來分析有關(guān)問題。當(dāng)要求學(xué)生用語言來描述共價鍵的本質(zhì)時,學(xué)生清晰地表達(dá)到:高概率地出現(xiàn)在兩核之間的電子與兩原子核間的電性作用是共價鍵的本質(zhì),這充分說明他們已經(jīng)能夠自覺地實行量子力學(xué)的相識方式來相識共價鍵的本質(zhì)。在測查學(xué)生對于“分子間作用力”的相識的時候,測查題不是讓這個問題孤立地出現(xiàn),而是將“化學(xué)鍵”和“分子間作用力”2種微粒間的相互作用依托一種詳細(xì)的物質(zhì)以對比的方式出現(xiàn)。測查結(jié)果為,大部分學(xué)生都意識到水分子中的化學(xué)鍵和水分子之間的分子間作用力在強(qiáng)弱和存在微粒上是不同的,還有占57.1%的學(xué)生指出了這2種微粒間的相互作用與物質(zhì)性質(zhì)之間的關(guān)系。分子的極性、穩(wěn)定性等是分子的性質(zhì)中常常作為探討對象的問題,測查中我們也發(fā)覺學(xué)生能夠精確地推斷出一些分子是否具備極性。

學(xué)生對微粒間的相互作用以及它與分子(物質(zhì))性質(zhì)之間的關(guān)系產(chǎn)生了新的相識,繪制了關(guān)于微粒間的相互作用的相識結(jié)構(gòu)圖。在解決有關(guān)問題的過程中,近4/5的學(xué)生能夠利用自己所繪制的相識結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行精確地應(yīng)答。學(xué)生之所以能夠精確地應(yīng)答,取決于學(xué)生相識結(jié)構(gòu)圖的結(jié)構(gòu)化程度,解決問題時該圖的激活程度,這兩點(diǎn)與教學(xué)過程緊密相關(guān)。

(3)物質(zhì)的聚集狀態(tài)部分

第三章“物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)的性質(zhì)”教學(xué)實施后,學(xué)生對于“物質(zhì)的聚集狀態(tài)”的相識方式發(fā)生了進(jìn)一步的變更.

《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》選修教材的目的就在于探究物質(zhì)構(gòu)成的奇妙,探討物質(zhì)性質(zhì)的本質(zhì)。只有到第三章“物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)的性質(zhì)”教學(xué)實施后,學(xué)生才可能比較全面、整合地理解物質(zhì)的結(jié)構(gòu),說明物質(zhì)的有關(guān)性質(zhì)。通過學(xué)生對物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì)之間關(guān)系相識的測查,我們發(fā)覺:學(xué)生在解決有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的問題時,能夠自覺地提取物質(zhì)的構(gòu)成微粒、微粒間的相互作用及其微粒的排列方式等信息,也就是說在這方面的有關(guān)問題上具備了肯定的理解力。例如,我們針對這樣一個問題進(jìn)行了測試:SiO2屬于原子晶體,CO2屬于分子晶體,請從結(jié)構(gòu)角度推斷它們在物理性質(zhì)上的差別。通過上述圖示的激活,學(xué)生只能意識到分子晶體是分子通過分子間作用力盡量緊密積累形成的,而原子晶體是原子通過共價鍵結(jié)合非緊密積累而形成的。要想深化理解2種晶體性質(zhì)的差異問題,還必需了解2種作用力的區(qū)分,這就必須要進(jìn)一步激活分子間作用力和共價鍵的有關(guān)內(nèi)容。

看來所謂問題難度的加大,主要是要求學(xué)生激活的內(nèi)容量加大,激活的內(nèi)容的層次增多,這時一旦學(xué)生在哪個地方存在斷點(diǎn),必定要影響到對問題的解決。那么學(xué)生對這個問題的解決狀況如何呢?對于該題,大部分學(xué)生都做出了精確全面的回答。他們從分析SiO2晶體的結(jié)構(gòu)入手,指出硅原子和氧原子組成的空間立體網(wǎng)狀的排列方式造成了該晶體的獨(dú)特性質(zhì)。要想破壞或熔化該晶體,就必需破壞全部的共價鍵,所以SiO2的熔、沸點(diǎn)高,硬度大。CO2則不同,它是通過分子間作用力來形成的分子晶體,因此要想破壞或熔化該晶體,須要的能量小,表現(xiàn)為熔、沸點(diǎn)低,硬度小。

4.探討:影響學(xué)生有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)相識形成發(fā)展的因素

通過《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》教材的實施以及我們所做的各項測查,可以看出:影響中學(xué)生有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的相識形成發(fā)展的因素是多樣的。首先學(xué)生相識方式的轉(zhuǎn)變對相識的形成發(fā)展有重要的影響;進(jìn)一步來說學(xué)生相識方式的轉(zhuǎn)變和哪些因素有關(guān)呢?應(yīng)當(dāng)包括教材本身的因素和教學(xué)過程中采納的不同的教學(xué)策略、教學(xué)方式。

教材本身對學(xué)生相識的形成發(fā)展是有肯定影響的,這里針對“原子晶體”一部分內(nèi)容進(jìn)行探討。新課程背景下,這部分教材的編排思路是怎樣的呢?從大的方面講,首先是在探討“物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì)”這樣的背景下,進(jìn)行對晶體的概述;而后從微粒在空間的積累方式角度對各類晶體進(jìn)行簡要分析,最終從原子晶體的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系等方面對原子晶體進(jìn)行全方位的探討。教材這樣編排的好處在于:第一能夠使學(xué)生的相識建立在物質(zhì)的聚集狀態(tài)這樣一個層面上,逐步形成微粒→微粒間的相互作用→物質(zhì)的聚集狀態(tài)3個層次的相識。其次對晶體進(jìn)行概述有助于學(xué)生相識不同類型的晶體是不同的微粒通過不同的微粒間相互作用,以不同的排列方式形成的,同時為后面探討每種類型晶體的積累方式以及每種類型晶體的性質(zhì)奠定基礎(chǔ)。

學(xué)生運(yùn)用不同的教材,對其相識的發(fā)展產(chǎn)生了怎樣的影響呢?將測試題四(“第三章物質(zhì)的聚集狀態(tài)與物質(zhì)性質(zhì)”測試卷)進(jìn)行肯定幅度的修改后對運(yùn)用人教版(全日制一般高級中學(xué)教科書(必修加選修)化學(xué)第三冊)的學(xué)生進(jìn)行了對比測試。從測試結(jié)果的明顯不同可以看出新教材不同的編排方式的確對學(xué)生所達(dá)到的理解力,也就是相識的發(fā)展程度起到了不行忽視的作用。這種理解力所表現(xiàn)出來的不同和學(xué)生相識方式的不同是緊密相關(guān)的。

此外,教學(xué)過程中采納不同的教學(xué)策略、教學(xué)方式也對學(xué)生的相識形成發(fā)展有重要影響。2、金屬及其化合物性質(zhì)太多，化學(xué)反應(yīng)多，感覺雜亂，記不住。針對這一問題，談?wù)勀阍诮虒W(xué)中如何解決。金屬元素化合物學(xué)問是描述性的化學(xué)學(xué)問，內(nèi)容龐雜、材料瑣碎、涉及的化學(xué)現(xiàn)象和各種化學(xué)反應(yīng)較多再加上不簡單記憶，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中感到學(xué)問雜亂，而思維潛力沒有得到發(fā)揮，在綜合運(yùn)用學(xué)問解決實際問題時又感到手足無措。有的學(xué)生則把精力用在機(jī)械記憶上、死背硬記化學(xué)反應(yīng)。因此搞好元素化合物學(xué)問的教學(xué)，必需充分相識元素化合物教學(xué)的特點(diǎn)和要求。因此金屬元素化合物我在教學(xué)過程中通常采納以下教學(xué)方法：

1、指導(dǎo)閱讀法。例如，在學(xué)習(xí)《鈉》這一節(jié)時，我先提出閱讀提綱：

（1）自然界里的元素有哪幾種存在形態(tài)？鈉以何種形態(tài)存在？為什么？

（2）鈉的主要用途有哪些？為什么？

然后讓學(xué)生閱讀課本，歸納、總結(jié)得出自己的結(jié)論，并說明緣由，我做必要的補(bǔ)充，這樣有利于學(xué)生把性質(zhì)、存在、用途等學(xué)問結(jié)合起來，從而達(dá)到更好的理解。

2、試驗法

例如，銅與濃硫酸反應(yīng)時，提示學(xué)生視察銅片表面先變黑并有氣泡產(chǎn)生，品紅溶液褪色，反應(yīng)溶液由無色——藍(lán)色——藍(lán)黑色，然后啟發(fā)學(xué)生思索為什么會產(chǎn)生這些變更？反應(yīng)的實質(zhì)是什么？分析得出濃硫酸具有強(qiáng)氧化性。

3、駕馭個別，總結(jié)規(guī)律

例如，在鹵素這一節(jié)里，對于所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容（鹵素的性質(zhì)），就是在分析氯氣性質(zhì)的基礎(chǔ)上綻開教學(xué)的，通過比較氟、氯、溴、碘的性質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生得出鹵素性質(zhì)相像的緣由和各自的特性。每一單元的元素化合物學(xué)問學(xué)完后老師要留意歸納，找出規(guī)律性的學(xué)問，