基于學科觀念建構的“化學鍵”教學嘗試

楊惠

摘 要： 本文以“化學鍵”的教學設計為載體幫助學生建構“微粒觀”、“變化觀”，促進學生對“物質內部相鄰的微粒間的化學鍵”的深層理解。

關鍵詞： 觀念建構 化學鍵 教學嘗試

“化學鍵”是人教版高中《化學2》中第一章物質結構元素周期律第三節的內容，是重要的概念，也是學生學習的難點。以下為“化學鍵”一節課的教學設計及意圖。

環節一：激發思考，引入新課

【展示圖片】化學反應的應用：木炭燃燒，氫氣在氧氣中燃燒，水的電解。

【問題1】化學反應中為什么會有物質變化？化學反應中的最小微粒是什么？

【問題2】在點燃的條件下，氫氣和氧氣反應生成水，常溫下水不能分解，水為什么要通電或者加熱到1200℃才會分解？

【動畫演示】水分解時分子中化學鍵變化情況。

【設計意圖】從熟悉的化學反應讓學生明白化學反應的特征：提供能量，實現物質間的轉化；通過水的分解需要大量能量的實驗事實及水分解時化學鍵的變化的動畫，引導學生從宏觀物質變化，化學反應的微粒變化轉向構成物質的微粒間存在相互作用思考問題，從而為整節課教學打好基礎。

環節二：理論探究，形成概念

【素材】HCl，NaCl性質對比

【問題3】為什么HCl，NaCl具有不同的性質？

……

【設計意圖】

圍繞NaCl，HCl性質差異，從物質性質，物質構成微粒的特點到物質微粒間的相互作用，提出有層次的問題引導學生思考，引領學生從宏觀性質順利過渡到從微觀角度認識物質。先從原子結構及原子達到穩定結構分析NaCl，HCl，H■的形成過程，將宏觀，微觀與符號三重表征化學鍵。從原子結構角度進一步認識原子間的相互作用；分析成鍵粒子及粒子間的作用不同，認識化學鍵有離子鍵和共價鍵之分。再通過動畫模擬及問題引導，變抽象為具體，最后對比分析HCl，H■形成的微粒種類，歸納出共價鍵有極性鍵和非極性鍵之分，幫助學生將前后知識融會貫通，加深對化學鍵形成的理解。

環節三：融會貫通，知識應用，理性提升

【學生活動】從化學鍵角度認識NaCl、HCl這兩種物質，你有什么新的認識？

【問題4】請指出CaCl■，NaOH，H■O，HF物質的構成微粒和化學鍵的類型，如何判斷物質是離子化合物還是共價化合物？

【問題5】在離子化合物中有共價鍵嗎？在共價化合物中是否存在離子鍵？

【問題6】運用實驗如何區別離化合物與共價化合物？

【學生活動】請說出分析物質屬于離子化合物還是共價化合物的基本思路。

【設計意圖】

從化學鍵的角度重新認識NaCl、HCl兩種物質，引領學生從微粒結構特征及微粒間的相互作用認識化學鍵，整理出分析化學鍵的思路：成鍵元素→原子結構特點→分析其得失電子的趨勢→判斷原子達到穩定結構所需的電子數→化學鍵的類型；形成對化學鍵與物質的性質間內在聯系的認識……知識應用強化學生形成微觀分析化學鍵的思路和方法，進一步提升物質的宏觀性質源于其組成與結構的認識。

環節四：應用知識，解決問題，拓展延伸

【問題7】冰變成水，0℃，熔化熱：6KJ/mol；水變成水蒸氣，100℃，氣化熱：44KJ/mol；水分解生成氫原子和氧原子1200℃，分解熱：918KJ/mol，這說明了什么？請從微粒間相互作用的角度分析。

【學生活動】請根據鹵化氫鍵能的數據，從化學鍵角度解釋鹵化氫分子的穩定性依次降低的原因。H-X的鍵能分別是：HF576KJ/mol，HCl431KJ/mol，HBr366KJ/mol，HI298KJ/mol。

【學生活動】利用樹狀分類圖，從化學鍵角度對化學物質進行分類。

【設計意圖】

運用典型事例對比，促進學生認識到化學鍵與分子間作用的不同，化學鍵與物質的穩定性有緊密的聯系；同一元素與不同元素形成的共價鍵的性質有區別，穩定性也不同。在分析以上問題的過程中，引導學生研究物質可以利用化學鍵的知識解釋或預測物質的某些性質。

教學反思：

1.問題是思維的源泉，更是思維的動力。學科觀念建構的化學教學，引導學生對具體知識做出超越事實的思考，促進其形成深層次的可遷移的基本理解，通過問題解決建構對知識的深層次理解。

2.根據維果茨基的“最近發展區”理論，“在新舊知識的結合點”上產生問題最能激發學生產生認知沖突，最具有啟發性，能有效驅動學生積極思考。

3.借助與化學鍵有聯系的事實，使微觀抽象的化學鍵概念與具體生動的宏觀事實、現象建立聯系，有助于幫助學生獲得形成化學鍵所需的感性認識，借助練習將概念知識應用到恰當范圍、場景中。

參考文獻：

[1]相佃國.不同版本教材對教學設計的影響—化學鍵教學引發的思考[J].化學教育，2012（7）：13-16.

[2]何彩霞.在多重關聯中探尋知識的意義—以高中《化學2》“化學鍵”單元教學為例[J].化學教學，2014（8）：46-49.