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初高中微粒观教学的具体要求及教学建议

发布时间:2020-02-04  点击量:

作者:何婷婷
  【摘要】教师在讲解微粒观知识不用急着将教材上的观点直接强行灌输给学生,要让学生有自己的思维过程,通过学生自曝想法,教师则可以了解学生有哪些已知正确或者错误的概念。
  【关键词】微粒观 初高中 教学建议
  一、物质的构成
  初中在学习了分子原子论之后,知道构成物质的基本微粒是分子、离子与原子,学生对化学反应的理解不再停留在宏观表层上的“生成新物质”,而是能从微观角度出发认识到化学反应的本质是“分子分裂成单个的原子,单个的原子再重新排列组合生成新分子”的过程,这种认识,是学生学习化学的一个飞跃。通过元素的化学性质与最外层电子有关的学习,初中学生也可以了解金属与非金属生成化合物的过程。进入高中阶段,学生在认识元素化合物时又进入新的阶段,如金属原子如何形成金属晶体等,这些问题的解决都需要我们更加深入微粒观教学。
  教学建议:初中阶段在讲授物质构成时,教师比较倾向于让学生记住常见或者常考的物质是由哪些微粒构成,而没有形成较完整的分类,学生不知道活泼金属氧化物由离子构成,高中阶段再讲授电解质时直接给出活泼金属氧化物是电解质,导致学生做题时总是忽略金属氧化物,所以初中教师在讲授时可以将物质构成微粒进行较为系统的分类,为学生学习电解质和非电解质的内容起到奠基作用。
  二、核外电子排布的初步知识
  初中阶段学生知道原子是由带负电核外电子和带正电原子核构成的,知道核外电子是分层排布。高中阶段化学解释了原子核外电子排布的原因,在含有多个电子的原子里,电子的能量并不相同,并引入能级能层的概念,并要求学生能够根据原子序数写出电子排布式。
  教学建议:在这里教师可适当补充1~18号元素原子结构示意图的书写,对每层最多容纳电子数为2n2个电子(n表示电子层)的内容也可稍作了解,这样学生可更容易书写,学生在了解原子的核外电子排布后,对学生理解离子的形成和化合价都有较好的促进作用。
  三、离子的形成和应用
  初中阶段只介绍离子的定义和形成,知道有些物质是由离子构成的,但未涉及到共价和离子化合物的概念。人教版高中化学要求学生能区分共价化合物和离子化合物,能正确书写共价化合物和離子化合物的电子式,能掌握可以用电子式表示两种化合物的形成过程,而初中阶段已经将离子化合物与共价化合物的定义删掉,所以为了避免学生对定义感到陌生,教师应补充两种化合物的相关定义。
  教学建议:在讲解离子形成过程中,可由稀有气体元素着手,讲解主族元素的离子都是最外层为8(或者2)电子达到稳定结构,可引入氯化钠的形成过程,帮助学生很好理解离子与原子之间的关系,也为学生学习电子式书写打下伏笔。
  四、酸、碱、盐部分
  粤教版初中教材上并没有明确给出酸、碱、盐的定义,但从结构上阐述了酸、碱、盐溶液能够导,但没有从结构上去说明溶液的酸碱性是由“H+”浓度与“OH-”浓度决定,所以学生对酸溶液和酸性溶液、碱溶液和碱性溶液不能很好的区分。而人教版必修一离子反应中要求学生能正确书写离子反应方程式,而电离方程式是书写离子方程式的准备知识,这给学生书写离子反应方程带来了难度,因此,进入高一时,教师应对酸、碱、盐及复分解反应相关知识进行巩固和相应提升。
  教学建议:教师完全可以从阴阳离子角度命名酸、碱、盐的定义,这样学生也较为容易区分物质,同时增添酸、碱、盐的电离方程式的书写,明确酸、碱、盐在水溶液中是以离子形式存在的;初中习题中出现酸式盐与碱式盐,但并对其定义和性质没有明确的阐述,导致高中阶段学生在书写酸式盐与碱式盐电离方程式时出错率比较高,所以在高中教学时教师应对这一方面知识进行补充。
  五、复分解反应的发生条件与离子反应
  初中阶段在讲授复分解反应时,教材只提及两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物,强调生成物中必须有沉淀、气体和水,但没有具体解释其原因,学生普遍反应这阶段的化学方程式较多而且不容易记忆;进入高中阶段,溶液中电解质因为离子之间的相互作用而发生反应,而初中阶段学习酸、碱、盐溶液发生的复分解反应,本质上是两种电解质在水分子的作用下电离出阴阳离子,而阴阳离子重新组合生成气体、水和沉淀的过程,教师可借此延伸到高中学习离子反应,增加学生的熟悉感。
  教学建议:为了使学生更好的理解复分解反应,能正确书写酸、碱、盐反应的化学方程式,教师可以适当补充酸、碱、盐在水中的电离方程式,讲授酸、碱、盐之间的反应本质上是离子之间的反应,酸、碱、盐的反应若要发生,从本质上讲是阴阳离子互相交换后,离子的浓度发生改变,从而学生也更容易理解为什么碱和盐、盐和盐反应时,要求反应物必须可溶,生成物必须有沉淀、气体和水,加深学生对酸、碱、盐之间反应的理解,有助于学生书写酸、碱、盐的化学方程式,避免学生死记硬背。
  六、氧化还原反应部分
  初中教材中只从物质得氧发生氧化反应、失氧发生还原反应,且将氧化反应和还原反应分别介绍,没有体现二者的统一关系,在高中阶段是通过化合价角度反应了氧化反应和还原反应对立统一的关系,显然从得失氧的角度认识氧化还原反应对学生的后续发展没有任何意义。
  教学建议:初中阶段学生已经学习了物质化合价,笔者认为学生完全可以接受从化合价升降角度认识氧化还原反应,教师可通过初中阶段几个典型的氧化还原反应的例子,让学生从化合价升降角度认识氧化还原反应。
  七、化合价
  义务教育阶段要求学生记住常见元素和原子团的化合价并会通过已知元素化合价推断出未知元素化合价,能通过物质名称和元素化合价,书正确写物质的化学式,义务教育阶段直接给出了化合价的定义,但没有介绍元素化合价发生升降的原因,所以关于元素化合价多依靠教师给出的口诀强制记忆。化合价是高中学习氧化还原反应的基础,必须掌握元素化合价升降与电子偏移或得失有密切关系,同学们必须像乘法口诀一样能熟练和辩证地掌握,所以学生在初中阶段化合价的掌握情况显得尤为重要。
  教学建议:教师可以适当告诉学生元素的化合价是由最外层电子数决定的,元素化合价升高其实质是该元素的原子失去(或偏离)电子的过程,元素化合价的降低,其本质是该元素的原子得到(或偏向)电子的过程,在配合教师总结的口诀,学生很容易理解和记忆。
  八、化学方程式的意义与摩尔质量
  初中阶段在学习化学方程式时要求会用化学方程式进行物质之间的计算,所以教师往往讲授化学方程式计算时,直接告诉学生物质之间质量关系满足化学计量数乘以相对分子质量比,而忽略这是宏观质量与微观粒子质量建立联系的一个点。
  教学建议:首先学生头脑已有的概念是物质是由微观粒子构成,大量的微观粒子聚集形成宏观物质,所以教师在讲授时应用形象的实物类比引导学生得出物质的质量是由构成粒子质量和粒子数目决定的,化学计量数可表示化学反应中粒子数目比,相对分子质量比可表示分子实际质量比,所以物质之间质量关系才满足化学计量数乘以相对分子质量比。通过实物类比让初中生在他们的思维中建立起构成物质的微粒越小,相同质量的物质所包含的微粒数目越多的模型,反之亦然。
  九、电解水实验与气体摩尔体积
  电解水实验现象正极产生气体的体积比负极产生气体的体积是1∶2,教材中直接给出由体积比得出氢气与氧气的质量比为1∶8。
  教学建议:通过电解水的微观模型同样能得到产生氧气分子与氢气分子比也为1∶2,教师可以适当讲解气体体积与分子数目的关系,帮助学生初步建立起同温同压下气体分子数目与气体体积的关系,结合物质的质量是由微观粒子质量和数目决定的知识点,引导学生推导如何由气体体积转化质量,同时当高中老师在电解水实验中引入气体摩尔体积概念时学生会很有熟悉感。


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