高中《化學選修3》分子結構與性質知識內容及教學策略探究

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導語:熟練掌握化學教育專業的基礎知識、基本理論和基本技能,並全面掌握化學知識在教學、科研和生產上的應用。下面是小編蒐集整理的一篇高中《化學選修3》分子結構與性質知識內容及教學策略探究的論文範文,供大家閱讀參考。

高中《化學選修3》分子結構與性質知識內容及教學策略探究

摘 要:《物質結構與性質》模組的內容是學習化學這門自然學科的重要基礎;是化學學習的重點、難點;對其他化學知識的學習具有主導作用。其中“分子結構與性質”部分新增的許多知識,如:σ鍵和π鍵,雜化軌道理論及價層電子對互斥理論等,理論性較強,也比較抽象,在大學聯考中的命題率也比較高。針對任課老師如何進行好“分子結構與性質”的課堂教學,如何掌握好重、難點知識的教學,本文從高中化學課程標準及近年大學聯考實際出發,對“分子結構與性質”的一些知識點進行分析和討論,提出教學建議。

關鍵詞:大學聯考 ;分子結構與性質;高中化學;化學教學

《高中化學課程標準》中對學生學習“分子結構與性質”的要求具體體現在以下兩個方面:①掌握有關物質結構的基本概念,初步瞭解物質的結構與性質之間的關係;②能用物質結構決定物質性質的觀點分析一些化學現象及相關性質。

關於“分子結構與性質”內容的研究也有許多,但是這些研究只是針對這部分內容的其中一個知識點進行的。比如,2003年閆世研究了才價鍵理論的產生與發展[1];2010張新中對新課程雜化軌道理論進行了研究[2];2002詹孝鵬對預測分子空間夠的簡便方法做了研究[3]。但到目前為此,將“分子結構與性質”教學實際與大學聯考實際結合起來剖析的文章少之又少。基於學習高中《化學選修3》第二章“分子結構與性質”內容的重要性,下面將從以下幾個方面對該內容進行剖析。

一.《化學選修3》中“分子結構與性質”內容的分析

1.1為什麼要學習“分子結構與性質”的內容

物質的性質是由物質的結構,物質的用途又由物質的性質決定。而自然界大部分物質是由分子組成,所以瞭解分子的結構與性質就有助於我們瞭解許多物質的用途,這樣就有助於我們對其充分地加以利用,讓它們儘可能的為我們的科技、醫療、農業、食品等領域所用。

掌握物質結構與性質之間的關係,一方面,可以使學生學會從多方面分析和處理相關問題,從而提高解決問題的能力;另一方面,可以加強學生對知識與知識之間聯絡的認識,以便提高學生的認知能力。

1.2《化學選修3》課程模組中的教學要求簡介

《化學選修3》課程模組中的教學要求主要是:(1)幾種常見化學鍵;(2)分子的立體構型; (3)分子的性質。

二.近三年“分子結構與性質”內容在部分省市大學聯考試題中出現的情況

填空題 19-Ⅰ下列分子中,屬於非極性分子的是

A、SO2

B、BeCl2

C、BBr3

D、COCl2

6分 答案:BC。本題主要是考查考生對分子的空間構型及分子的極性的理解。BeCl2分子的構型是直線型,而BBr3分子的空間構型是平面三角形,它們的正電中心與負電中心重合,因此它們都是非極性分子。該知識點出現在《化學選修3》的P45。

山東卷

填空題、選擇題 選擇題:9、下列關於原子結構、元素性質說法正確的是: 。

A、非金屬元素組成的化合物中只含共價鍵;

填空題:32、(4)甲醇分子內的O-C-H鍵角 (填“大於”“等於”或“小於”)甲醛分子內O-C-H鍵角。

選擇題4分;填空題1分 第9題是考查了考生對共價鍵概念的理解;第32題主要是通過甲醇分子和甲醛分子空間構型來考查鍵角的大小。該知識點出現在《化學選修3》的P28-P31。

填空題 32、(2)、H2O分子內的O-H鍵、分子間的範德華力和氫鍵從強到弱依次為 。 的沸點比 高,原因是 。

3分 本題第2小題主要考查兩個知識點:①考查化學鍵的強弱②考查氫鍵對同分異構體物質沸點的影響,能夠形成分子內氫鍵的物質,其分子間氫鍵的形成將被削弱。

形成的是分子間的氫鍵,而 形成的是分子內的氫鍵,所以前者的沸點高於後者的沸點。該知識點出現在《化學選修3》的P48

2012天津卷

選擇題

3、下列敘述正確的是:

B、不同元素的原子構成的分子只含極性共價鍵

6分

第3題主要是考查極性共價鍵及非極性共價鍵的區別及概念

2012 江蘇卷

選擇題 12、短週期元素X、Y、Z、W的原子序數依次增大,X原子的最外層電子數是其內層電子總數的3倍,Y原子的最外層只有2個電子,Z單質可製成半導體材料,W與X屬於同一主族。下列序數正確的是:

C、化合物YX、ZX2、WX3中化學鍵的型別相同

4分 本題C選項一方面是考查考生根據題目推出相應元素符號的能力;另一方面是考察考生對化學鍵(共價鍵、離子鍵、配位鍵)分類的的掌握

2013 四川卷

選擇題 4、短週期主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大,W、X原子的最外層電子數之比為4:3,Z原子比X原子的核外電子數多4。下列說法正確的是: 。C、Y、Z形成的分子的空間構型可能是正四面體;

D、WY分子中σ鍵與π鍵的數目之比是2:1

6分 本題的C、D選項是考查考生通過題目資訊推出相關元素符號,然後確認它們所構成的是什麼分子,再確認分子的空間構型,最後根據分子的空間構型來判斷σ鍵和π鍵的數目。分子的立體構型和共價鍵型別知識點分別出現在《化學選修3》的P35-P44,P28-P29。

2013 安徽卷

選擇題 7、我國科學家研製出一種催化劑,能在室溫下高效催化空氣中甲醛的氧化,其反應如下:HCHO+O2 CO2+H2O。下列有關說法正確的是: 。B、CO2分子中的化學鍵為非極性鍵;C、HCHO分子中既含σ鍵又含π鍵

6分 本題主要是考查考生分別通過CO2分子和HCHO分子的結構式,推出CO2分子中化學鍵的極性型別和HCHO分子中是否含有σ鍵和π鍵。

三.“分子結構與性質”的教學建議

⑴2011年福建卷及2013年四川卷的考點都涉及到分子空間構型的知識。該考點常將雜化軌道理論及常見雜化軌道型別與推測常見的簡單分子或離子的空間結構綜合起來考查。在該知識點的教學過程中任課老師可以提前讓學生通過圖書館、化學學科網等方式查閱雜化軌道這一抽象知識的相關資料,再由任課老師聯絡書本上60頁的圖片進行授課講解。任課老師可以引導學生利用手邊資源(黃泥,乒乓球,橡皮泥,小木棒,火柴等)自制一些常見分子的空間構型模型,拿到班上進行評比,同時由老師將評比出來的模型的優點闡述給學生,並將最好的.模型放在班上展示。關於複雜分子(如P4、C60)的空間構型,任課老師能夠利用多媒體技術做成相應課件來演示其空間構型,剖解分子的結構,使學生能夠從多個角度進行觀察和比較各類分子的結構特徵,從而加強學生對分子知識的認識。

⑵2011年海南卷、2013年安徽卷及2012年天津卷的考點都涉及到了分子的極性型別這一知識點。該知識點通常與共價鍵、分子空間構型聯絡起來進行考查。在該知識點的教學中,任課老師要把重點放在共價鍵、極性共價鍵和非極性共價鍵的概念上,在學生對概念有了一定了解的基礎上可以舉一些相關例子幫助學生理解及掌握。

⑶2012年江蘇卷考點涉及到了化學鍵型別的知識點。對於化學鍵,在《化學必修2》中有過介紹,但只簡單介紹了離子鍵和共價鍵。在《化學選修3》中進行化學鍵內容教學時,任課老師就需要帶領學生進行更深層次地學習。可以通過知識回顧的方法引導學生回憶化學鍵、共價鍵及離子鍵的概念,然後再給學生補充配位鍵的知識。待學生對概念有一定了解後,由老師引導學生用表格的形式將它們的不同點列出來進行比較。

⑷2013年四川卷、安徽卷考點都涉及到了σ鍵和π鍵的判斷。在此部分教學中建議任課老師可以以NaCl離子鍵的形成過程創設情境引導學生回憶共價鍵的定義,再聯絡書本上的圖片分別介紹σ鍵和π鍵,並利用網路資源將σ鍵和π鍵的示意圖穿插在多媒體課件中,便於學生把抽象知識轉化成具體知識,學會運用遷移法學習知識。

⑸2011年山東卷考點涉及到了氫鍵對物質性質的影響。在進行此部分內容教學時,任課老師可以提前查閱各鹵化氫的沸點,並按從上到下的順序將其化學式與對於沸點做成表格穿插在多媒體課件中。老師在課堂上對氫鍵作一個簡單介紹,讓學生通過投影儀上的表格觀察、總結鹵化氫的沸點從上到下有什麼變化規律。學生討論得出結論之後,由老師進行解釋沸點出現差異的原因。關於分子內氫鍵跟分子間氫鍵物質沸點的比較,老師可以利用書本上的或自己收集的例子進行講解。

四.結論

本文分析了近三年來“分子結構與性質”的內容在各省市大學聯考試題中的題型,大部分是以選擇題、填空題形式出現。同時也提出了幾條教學建議,不僅幫助任課老師在教學過程中很好地將知識傳授給學生,而且也體現出了高中課程標準“三維目標”中的“情感態度與價值觀”這一目標。除此之外,教學策略的提出可以讓學生在教學實施過程中瞭解許多收集資料的方式,培養了學生歸納總結的能力,讓學生體會到了小組合作的意義。但是,由於本文研究的大學聯考試題僅僅是在近三年部分省市出現的,教學策略也只是針對部分大學聯考知識點所提出的。所以,研究不是很深入,希望下一步有學者能更深入地去研究相關內容。

參考文獻

[1]閆世才. 價鍵理論的產生與發展[J]. 天水師範學院學報,2003,02:15-18.

[2]張新中. 新課程 新考點——雜化軌道理論[J]. 數理化學習(高中版),2010,05:45-47.

[3]詹孝鵬. 預測分子空間構型的一種簡便方法[J]. 揚州教育學院學報,2002,03:26-28+78.

[4]劉豔玲,張振豹.淺析氫鍵及其對物質性質的影響[J].呂梁高等專科學院學報,2010,02:36-38.

[5]周公度,段連運.結構化學基礎.北京:北京大學出版社,2008.01.

[6]宋天佑,程鵬,王杏喬,徐家寧.無機化學(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2009.9.

[7]郭順勤. 無機化學教學中如何介紹分子軌道理論[J]. 大學化學,1986,02:16-19.

[8]郭麗萍,雷家珩,郭劍,弓巧俠. 雜化軌道理論與分子的空間構型——多媒體教學軟體的設計與製作[J]. 計算機與應用化學,2002,04:485-488.