人教版《選修3》的教學重難點及教學建議

康逸

【摘要】人教版選修3編寫思路清晰，知識結構是“原子結構→分子結構→晶體結構”。選修3內容并不多，但對于學生來說陌生的詞匯太多，讓學生一開始接觸時感覺很深奧很高大上，但也因此使學生有強烈的好奇心和求知欲。

【關鍵字】人教版《選修3》? ?教學重難點? ?教學建議

【中圖分類號】G633.8? ??【文獻標識碼】A? ??【文章編號】1992-7711（2020）10-171-02

1.第一章原子結構與性質的教學重難點及教學建議

本章重點難點是1-36號元素的電子排布式（圖）。

1.1不要改動教材的編寫思路進行教學

本章教材首先引入能層這個新名詞，教材直接把學生已有的電子層概念當作能層的概念。接著在能層的基礎上以樓層和樓梯為類比引出能級。教材中雖然沒有真正給出能層和能級的概念，但是經過教材的敘述，學生對兩者的理解已經足以推進下面知識的學習了。接著教材就直接按照構造原理寫出元素原子的電子排布式，至于少數如鉻、銅等的電子排布式與構造原理有偏差的元素先不作介紹，等在后面的學習再進一步學習，之后教材才介紹泡利原理、洪特規則、能量最低原理。教材沒有提過4個量子數，但其實關于4個量子數的意義教材都通過文字、圖片或表格作了介紹，使學生能夠理解并且能和下面的知識如雜化軌道等銜接起來。

1.2關于構造原理內容的教學建議

構造原理的教學要先區分兩個順序：能級順序和填充順序。能級順序是指按照能層從低到高和能級按spdf的順序：1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p……填充順序則是電子按構造原理填充電子的順序。

教學中在講解構造原理時，如果僅是告訴學生電子按照構造原理示意圖的順序填充，學生會感覺似乎沒有原因是被迫接受的，構造原理示意圖（教材P6）似乎變成死記的知識了。其實，我們熟悉的元素周期律的順序就是按構造原理排列的。如下圖：

第一周期元素從氫（1s1）到He（1s2），到第二周期從Li（2s1）到Ne（2p6），第三周期從Na（3s1）到Ar（3p6），前三能層電子排布還沒有出現能級交錯，周期表上的元素都是從s區排到p區。到第四周期先從K（4s1）、Ca（4s2）緊接著到Sc（3d1 4s2），這就出現能級交錯，正如構造原理先排4s再排3d。之后到Zn（3d10 4s2）緊接著就到Ga（4s2 4p1）， 又出現了能級交錯，正如構造原理先排3d再排4p。一直到第六周期鑭系和第七周期的錒系，都與構造原理吻合（個別元素異常）。通過這樣結合周期表的探究學生就頓悟了，明白了為什么周期表要這樣排列，而且也就明白了周期表為什么分為s區、p區、d區、ds區、p區、f區。這樣學習構造原理更自然，能呼應以前的知識，學生更好接受。

在教學中還要提醒學生三點：一是在書寫電子排布式時要按能級順序書寫，而不是按填充順序。例如Fe的電子排布式為[Ar]3d6 4s2而不是按填充順序的[Ar]4s2 3d6。二是基態原子失去電子時是按能級順序反向從外到內失去電子的。例如Fe基態原子是按構造原理的填充順序先排4s再排3d的，但當Fe失去3e-變成Fe3+是先失去4s能級上的兩個電子再失去3d能級上的一個電子的，所以Fe3+的電子排布式是[Ar]3d5。三是老師不能隨便解釋能級的能量高低，比如4s軌道和3d軌道是不能確定哪個更高的。例如：Fe基態原子的電子排布是[Ar]3d6 4s2而不是[Ar]3d8，說明4s軌道比3d軌道能量低。而Fe3+穩定存在的電子排布是[Ar]3d5而不是[Ar]3d3 4s2，卻又說明3d軌道比4s軌道能量低。所以說4s軌道和3d軌道的能量哪個低不是一成不變的而是動態可變的。因此，在教材中能量最低原理的表述是“整個原子處于能量最低的狀態”，而不是說電子填充到能量最低的軌道中去。

1.3關于電子排布式和電子排布圖內容的教學建議

按照教材的思路電子排布式是與構造原理一起出現的，之后在講了能量最低原理和原子軌道之后電子排布圖才與泡利原理和洪特規則一起出現。所以在講解電子排布圖時建議老師結合電子排布式以及學生熟悉的原子結構示意圖，要求學生寫出元素的這三種電子排布的表達形式。

例如：Cu的核外電子排布的三種表達形式如下：

這樣練習能夠與學生學過的知識緊密地聯系起來，特別有利于學生對新知識的理解，而且也能直觀地理解能層、能級、原子軌道、泡利原理的意義。這樣練習還對高考題目題干的理解和未知元素的推導有直接的好處。例如2014年全國卷甲卷中關于某元素的表述：“…e的最外層只有1個電子，但次外層有18個電子…”學生若在高二時練習過以上內容則可以在高考中迅速推導出e元素是Cu，為考試贏得時間。

2.第二章分子結構與性質的教學重難點及教學建議

本章重難點是運用價層電子對互斥理論與雜化軌道理論聯合分析分子或離子的立體構型。對于雜化軌道理論教材只要求sp、sp2、sp3三種雜化方式，對于分子或離子構型教材只要求“直線形、V形、平面三角形、三角錐形、正四面體形、四面體形”這幾種。考點局限性較大，便于教學和備考，在高考中這部分內容題目的得分率是比較高的。

2.1關于分子或離子的構型內容的教學建議

該內容教材先提供了常見的三原子、四原子、五原子的分子立體構型，讓學生體會分子結構的多樣性和復雜性，接著提出這些分子為什么呈現不同的立體構型，為引入價層電子對互斥理論作鋪墊。在講解價層電子對互斥理論時教材告訴學生這是預測分子構型的一種理論，然后具體介紹理論的內容，既確認了教材提供的分子的構型又可預測其他分子或離子的立體構型。接著教材又從理論上解釋了分子或離子為什么會呈現我們預測的立體構型，那就是用雜化軌道理論通過確定中心原子的雜化軌道類型來解釋。教材這樣的編寫思路顯得環環相扣，使學生的學習思路很清晰，教學中老師的講授應該體現教材中的這種思路。