基于学科观念建构的“化学键”教学尝试

杨惠

摘 要： 本文以“化学键”的教学设计为载体帮助学生建构“微粒观”、“变化观”，促进学生对“物质内部相邻的微粒间的化学键”的深层理解。

关键词： 观念建构 化学键 教学尝试

“化学键”是人教版高中《化学2》中第一章物质结构元素周期律第三节的内容，是重要的概念，也是学生学习的难点。以下为“化学键”一节课的教学设计及意图。

环节一：激发思考，引入新课

【展示图片】化学反应的应用：木炭燃烧，氢气在氧气中燃烧，水的电解。

【问题1】化学反应中为什么会有物质变化？化学反应中的最小微粒是什么？

【问题2】在点燃的条件下，氢气和氧气反应生成水，常温下水不能分解，水为什么要通电或者加热到1200℃才会分解？

【动画演示】水分解时分子中化学键变化情况。

【设计意图】从熟悉的化学反应让学生明白化学反应的特征：提供能量，实现物质间的转化；通过水的分解需要大量能量的实验事实及水分解时化学键的变化的动画，引导学生从宏观物质变化，化学反应的微粒变化转向构成物质的微粒间存在相互作用思考问题，从而为整节课教学打好基础。

环节二：理论探究，形成概念

【素材】HCl，NaCl性质对比

【问题3】为什么HCl，NaCl具有不同的性质？

……

【设计意图】

围绕NaCl，HCl性质差异，从物质性质，物质构成微粒的特点到物质微粒间的相互作用，提出有层次的问题引导学生思考，引领学生从宏观性质顺利过渡到从微观角度认识物质。先从原子结构及原子达到稳定结构分析NaCl，HCl，H■的形成过程，将宏观，微观与符号三重表征化学键。从原子结构角度进一步认识原子间的相互作用；分析成键粒子及粒子间的作用不同，认识化学键有离子键和共价键之分。再通过动画模拟及问题引导，变抽象为具体，最后对比分析HCl，H■形成的微粒种类，归纳出共价键有极性键和非极性键之分，帮助学生将前后知识融会贯通，加深对化学键形成的理解。

环节三：融会贯通，知识应用，理性提升

【学生活动】从化学键角度认识NaCl、HCl这两种物质，你有什么新的认识？

【问题4】请指出CaCl■，NaOH，H■O，HF物质的构成微粒和化学键的类型，如何判断物质是离子化合物还是共价化合物？

【问题5】在离子化合物中有共价键吗？在共价化合物中是否存在离子键？

【问题6】运用实验如何区别离化合物与共价化合物？

【学生活动】请说出分析物质属于离子化合物还是共价化合物的基本思路。

【设计意图】

从化学键的角度重新认识NaCl、HCl两种物质，引领学生从微粒结构特征及微粒间的相互作用认识化学键，整理出分析化学键的思路：成键元素→原子结构特点→分析其得失电子的趋势→判断原子达到稳定结构所需的电子数→化学键的类型；形成对化学键与物质的性质间内在联系的认识……知识应用强化学生形成微观分析化学键的思路和方法，进一步提升物质的宏观性质源于其组成与结构的认识。

环节四：应用知识，解决问题，拓展延伸

【问题7】冰变成水，0℃，熔化热：6KJ/mol；水变成水蒸气，100℃，气化热：44KJ/mol；水分解生成氢原子和氧原子1200℃，分解热：918KJ/mol，这说明了什么？请从微粒间相互作用的角度分析。

【学生活动】请根据卤化氢键能的数据，从化学键角度解释卤化氢分子的稳定性依次降低的原因。H-X的键能分别是：HF576KJ/mol，HCl431KJ/mol，HBr366KJ/mol，HI298KJ/mol。

【学生活动】利用树状分类图，从化学键角度对化学物质进行分类。

【设计意图】

运用典型事例对比，促进学生认识到化学键与分子间作用的不同，化学键与物质的稳定性有紧密的联系；同一元素与不同元素形成的共价键的性质有区别，稳定性也不同。在分析以上问题的过程中，引导学生研究物质可以利用化学键的知识解释或预测物质的某些性质。

教学反思：

1.问题是思维的源泉，更是思维的动力。学科观念建构的化学教学，引导学生对具体知识做出超越事实的思考，促进其形成深层次的可迁移的基本理解，通过问题解决建构对知识的深层次理解。

2.根据维果茨基的“最近发展区”理论，“在新旧知识的结合点”上产生问题最能激发学生产生认知冲突，最具有启发性，能有效驱动学生积极思考。

3.借助与化学键有联系的事实，使微观抽象的化学键概念与具体生动的宏观事实、现象建立联系，有助于帮助学生获得形成化学键所需的感性认识，借助练习将概念知识应用到恰当范围、场景中。

参考文献：

[1]相佃国.不同版本教材对教学设计的影响—化学键教学引发的思考[J].化学教育，2012（7）：13-16.

[2]何彩霞.在多重关联中探寻知识的意义—以高中《化学2》“化学键”单元教学为例[J].化学教学，2014（8）：46-49.