高中化學(xué)鍵與分子間作用力習(xí)題教學(xué)探析

童韜

摘 要：化學(xué)鍵與分子間作用力是高中化學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn)，為使學(xué)生深入理解，牢固掌握化學(xué)鍵及分子間作用力知識(shí)，并靈活應(yīng)用于解題中，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生實(shí)際，做好相關(guān)習(xí)題的匯總，組織學(xué)生開展習(xí)題教學(xué)活動(dòng)，為學(xué)生認(rèn)真剖析不同習(xí)題類型的解題思路，使其更好地把握不同化學(xué)鍵以及分子間作用力的規(guī)律，指引其更好地解題。文章結(jié)合相關(guān)習(xí)題，對(duì)高中化學(xué)鍵與分子間作用力習(xí)題教學(xué)進(jìn)行探析。

關(guān)鍵詞： 高中化學(xué);化學(xué)鍵;習(xí)題教學(xué);探析;剖析;規(guī)律;解題思路

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-3561（2022）09-0089-03

化學(xué)鍵以及分子間作用力均是物質(zhì)微粒間的相互作用，其中化學(xué)鍵的作用強(qiáng)于分子間作用力。化學(xué)鍵分為離子鍵、共價(jià)鍵、配位鍵、金屬鍵等，分子間作用力包括范德華力、氫鍵。為使學(xué)生掌握不同化學(xué)鍵與分子間作用力的特點(diǎn)，并靈活應(yīng)用于解題中，教師應(yīng)積極開展習(xí)題教學(xué)，并對(duì)習(xí)題教學(xué)進(jìn)行探究，以提高學(xué)生解題能力。

一、做好習(xí)題篩選，保證習(xí)題質(zhì)量

在化學(xué)鍵與分子間作用力解題過程中，學(xué)生僅僅掌握相關(guān)的概念是不行的，還應(yīng)注重通過相關(guān)習(xí)題的練習(xí)，鍛煉分析問題的靈活性。為保證授課質(zhì)量，教師應(yīng)積極查閱相關(guān)資料做好習(xí)題篩選。授課中應(yīng)做好近年來各省份高考、模擬習(xí)題的匯總，明確各習(xí)題考查的知識(shí)點(diǎn)，做好經(jīng)典習(xí)題的優(yōu)選，使學(xué)生通過思考，解答習(xí)題，鞏固所學(xué)知識(shí)，更好地理解化學(xué)鍵與分子間作用力本質(zhì)，積累相關(guān)的解題經(jīng)驗(yàn)，做到舉一反三。

圖1為某物質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖，則以下有關(guān)該物質(zhì)的判斷正確的是（? ）

A.該物質(zhì)為離子化合物 B.該物質(zhì)分子中只含有共價(jià)鍵、配位鍵兩種作用力 C.該物質(zhì)是一種配合物，其中Ni為中心原子 D.該物質(zhì)中C、N、O原子均有弧對(duì)電子

該習(xí)題考查學(xué)生對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)中化學(xué)鍵的認(rèn)識(shí)與理解深度，具有一定代表性。學(xué)生要想正確作答，就要熟練掌握離子化合物、共價(jià)鍵、配位鍵、弧對(duì)電子等概念，并結(jié)合該物質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖進(jìn)行分析。

觀察該物質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖可知，其有分子構(gòu)成，為共價(jià)化合物;該物質(zhì)分子中含有氫鍵、配位鍵、共價(jià)鍵三種作用力;該物質(zhì)中Ni原子提供空軌道，配位數(shù)是4，配位原子是N原子，N原子提供弧對(duì)電子;物質(zhì)分子中C原子4個(gè)價(jià)電子均形成共價(jià)鍵，無弧對(duì)電子，而N、O上均有弧對(duì)電子。綜上，只有C項(xiàng)說法正確。

二、注重習(xí)題剖析，深化學(xué)生理解

高中化學(xué)鍵與分子間作用力涵蓋的知識(shí)點(diǎn)較多，習(xí)題情境靈活多變，難度存在一定差別。為避免學(xué)生在解題中走彎路，迅速找到正確的解題切入點(diǎn)，提高學(xué)生自信，使其深刻理解所學(xué)，并掌握分析問題的相關(guān)思路、技巧，教師應(yīng)注重與學(xué)生一起剖析習(xí)題。在作答習(xí)題之前，教師要先認(rèn)真分析習(xí)題考查的知識(shí)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生積極回顧所學(xué)，與學(xué)生一起尋找解題思路，把握解題細(xì)節(jié)。同時(shí)，要鼓勵(lì)學(xué)生做好聽課的總結(jié)與反思，及時(shí)發(fā)現(xiàn)與彌補(bǔ)學(xué)習(xí)中的不足。教學(xué)中，教師可與學(xué)生一起分析如下習(xí)題。

三草酸合鐵酸鉀K3[Fe（C2O4）3]·3H2O常用于制備鐵觸媒。該配合物在光照條件下發(fā)生如下反應(yīng)：K3[Fe（C2O4）3]·3H2O3K2C2O4+2FeC2O4+2CO2↑+ 6H2O，則以下說法不正確的是（? ）

A.K3[Fe（C2O4）3]中鐵離子的配位數(shù)為6? B.C2O42-中C原子的雜化方式為sp2? C.CO2分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為1：1 D.Fe3+的最高能層電子排布為3d5

該習(xí)題考查原子核外電子能級(jí)分布、雜化類型、化學(xué)鍵等知識(shí)，解答的關(guān)鍵在于掌握配位數(shù)的計(jì)算方法、雜化方式的判斷思路等。課堂上，教師可與學(xué)生一起回顧對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，激活學(xué)生思維。根據(jù)題意每個(gè)配體中C2O42-中兩個(gè)單間O向Fe3+配位，因此，K3[Fe（C2O4）3]中共有6個(gè)O向Fe3+配位;根據(jù)C2O42-的結(jié)構(gòu)式可知C原子有3對(duì)電子對(duì)，雜化方式為sp2;CO2分子中含有鍵和鍵的數(shù)目均為兩個(gè);Fe3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d5，M層為最高能層，電子排布為3s23p63d5。綜上，只有D項(xiàng)錯(cuò)誤。

三、創(chuàng)設(shè)習(xí)題情境，加強(qiáng)習(xí)題訓(xùn)練

在化學(xué)鍵與分子間作用力習(xí)題教學(xué)中，為使學(xué)生能夠當(dāng)堂掌握所學(xué)，教師應(yīng) “趁熱打鐵”，圍繞課堂上講解的知識(shí)，創(chuàng)設(shè)代表性的習(xí)題情境，給學(xué)生預(yù)留時(shí)間，要求學(xué)生獨(dú)立思考，嘗試解答，在加深學(xué)生印象的同時(shí)，鍛煉學(xué)生學(xué)以致用的能力。教師通過習(xí)題訓(xùn)練，能暴露出學(xué)生學(xué)習(xí)中的問題，使其及時(shí)回歸課本，翻閱課堂筆記，找到知識(shí)漏洞以及薄弱點(diǎn)，通過復(fù)習(xí)夯實(shí)知識(shí)基礎(chǔ)。例如，在講解氫鍵知識(shí)后，教師可創(chuàng)設(shè)如下習(xí)題情境，要求學(xué)生進(jìn)行解答。

冬天結(jié)冰的河面非常光滑。事實(shí)上，“冰面滑”和冰層表面結(jié)構(gòu)（如圖2所示）有著密切聯(lián)系，以下判斷不正確的是（? ）

A.第一層固態(tài)冰中，水分子間通過氫鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

B.因氫鍵的存在，水分子具有較好的穩(wěn)定性，高溫下難分解

C.第二層“準(zhǔn)液體”中水分子間形成氫鍵的機(jī)會(huì)少于固態(tài)冰

D.達(dá)到一定溫度，“準(zhǔn)液體”的水分子和下層冰連接的氫鍵斷裂，使冰面變滑

習(xí)題考查學(xué)生對(duì)氫鍵及其作用的認(rèn)知。習(xí)題創(chuàng)設(shè)的情境較為新穎，要求學(xué)生具備較強(qiáng)的知識(shí)遷移能力。該習(xí)題的訓(xùn)練能使學(xué)生認(rèn)識(shí)到在學(xué)習(xí)過程中既要夯實(shí)基礎(chǔ)，又要把握相關(guān)知識(shí)本質(zhì)，還要靈活遷移所學(xué)知識(shí)。

A項(xiàng)，由圖可知第一層固態(tài)冰中1個(gè)水分子和周圍4個(gè)水分子通過氫鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，正確;B項(xiàng)，在水分子中氫鍵主要影響水的熔沸點(diǎn)、溶解度，共價(jià)鍵影響水分子的穩(wěn)定性，錯(cuò)誤。C項(xiàng)，“準(zhǔn)液體”中水分子距離不完全相等，1個(gè)水分子與少于4個(gè)的水分子形成氫鍵，正確;D項(xiàng)，得到一定溫度，“準(zhǔn)液體”的水分子和下層冰連接的氫鍵斷裂，使得一部分水分子能夠自由流動(dòng)，冰面變滑。

四、注重訓(xùn)練互動(dòng)，激發(fā)思考熱情

化學(xué)鍵與分子間作用力習(xí)題教學(xué)應(yīng)避免滿堂灌式的教學(xué)，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)以及聽課滿意度，通過設(shè)計(jì)相關(guān)問題與學(xué)生積極互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的思考熱情，營造良好的課堂氛圍。為此，教師要通過互動(dòng)避免學(xué)生產(chǎn)生枯燥感，進(jìn)一步澄清學(xué)生認(rèn)知，糾正其理解上的誤區(qū)，指引學(xué)生向著正確的方向思考，使其順利得出正確答案，并掌握分析習(xí)題的思路與方法。例如，課堂上，教師可圍繞以下習(xí)題與學(xué)生互動(dòng)。

將C60上的化學(xué)鍵切斷，打開一扇門，可引入一個(gè)小分子A，而后將C60閉合，可制備A@C60，A可為HF、H2O、H2等，如圖3所示，@表示小分子A被封閉在C60內(nèi)，與外界隔絕，則以下判斷錯(cuò)誤的是（? ）

A.HF@C60能被H2加成? ?B.H2O@C60為分子晶體C.HF@C60可與NaOH溶液發(fā)生中和反應(yīng) D.H2@C60中氫原子與碳原子間存在分子間作用力

習(xí)題以C60為背景考查學(xué)生對(duì)C60結(jié)構(gòu)以及分子間作用力的理解深度。解答該題需要充分吃透題意，理解C60與其封閉分子之間的關(guān)系，尤其注重從題干中找到推理的依據(jù)。為活躍氣氛，引發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考，教師可設(shè)計(jì)如下問題與學(xué)生互動(dòng)。C60中是否存在不飽和鍵？教材是怎樣定義分子晶體的？你是怎樣理解題干中“與外界隔絕”的？分子作用力只存在分子之間嗎？學(xué)生認(rèn)真思考，積極討論，正確回答出上述問題，就不難得出正確答案。結(jié)合C60的結(jié)構(gòu)圖可知其存在碳碳雙鍵，因此可以與H2發(fā)生加成反應(yīng)。H2O@C60由分子構(gòu)成，其屬于分子晶體。HF@C60中的HF被封閉且與外界隔絕，無法和NaOH接觸，不能發(fā)生中和反應(yīng)。H2@C60中C60分子、和H2分子以分子間作用力結(jié)合。

五、鼓勵(lì)解題總結(jié)，提升解題能力

化學(xué)鍵與分子間作用力習(xí)題教學(xué)應(yīng)注重鼓勵(lì)學(xué)生養(yǎng)成良好的做題習(xí)慣，即不能得出正確答案后，便將習(xí)題拋之腦后，而應(yīng)注重解題總結(jié)，指引其以后更加高效地解答類似習(xí)題。通過總結(jié)搞清楚化學(xué)鍵與分子間作用力相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，通過將相關(guān)知識(shí)點(diǎn)加以整合，構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在總結(jié)過程中，學(xué)生間要交流解題心得、解題經(jīng)驗(yàn)，共同提升解題能力。例如，教師可要求學(xué)生解答以下習(xí)題，并進(jìn)行做題后的總結(jié)。

硒（Se）是一種非金屬元素，在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。結(jié)合所學(xué)回答如下問題：（1）Se元素基態(tài)原子的電子排布式為 ;第四周期中，第一電離能比Se元素大的共有 種（氪元素除外）。（2）SeO3氣態(tài)分子的價(jià)層電子對(duì)互斥的模型為 ;SeO42-離子中Se原子的雜化方式為 。（3）固態(tài)SeO2是以[SeO3]角錐體以角相連接的展平的聚合結(jié)構(gòu)，每一錐體帶有一個(gè)懸垂的終端氧原子，如圖4所示，則圖中Se-O鍵鍵長(zhǎng)較短的是 （填“a”或“b”），原因是 ;SeO2熔點(diǎn)為350℃，固態(tài)SeO2屬于 晶體，其熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于SO2（-75.5℃）的原因?yàn)? 。

該題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，較為綜合，對(duì)學(xué)生分析問題的能力要求較高。完成該習(xí)題的解答后，學(xué)生要結(jié)合自身實(shí)際，總結(jié)做錯(cuò)的問題，分析出錯(cuò)原因，及時(shí)查漏補(bǔ)缺，尤其做好解題思路、解題技巧的歸納。

問題（1）Se和O處在同一主族，位于第四周期，元素序號(hào)為34，基態(tài)原子的電子排布式為[Ar]3d104s24p4，在相同的周期中第一電離能從左向右逐漸增大，在第四周期中第一電離能比Se元素大的有As和Br。問題（2）SeO3氣態(tài)分子中σ鍵的電子對(duì)數(shù)為3，弧電子對(duì)數(shù)為1/2×（6-2×3）=0，因此，分子構(gòu)型為平面三角形。SeO42-離子中σ鍵的電子對(duì)數(shù)為4，弧電子對(duì)數(shù)為1/2×（6+2-2×4）=0，價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，雜化方式為sp3。問題（3）中由O原子成鍵特點(diǎn)可知，a為單鍵，b為雙鍵，因此b鍵長(zhǎng)較短，原因是b中存在π鍵，電子云重疊程度更大。因SeO3的熔點(diǎn)并不是特別高，可知其為分子晶體。SeO2相對(duì)分子量較SO2大，因此，熔化時(shí)破壞分子間作用力更大，熔點(diǎn)也就高于SO2。

總之，在高中化學(xué)鍵與分子間作用力習(xí)題教學(xué)中，為確保授課目標(biāo)的順利達(dá)成，教師應(yīng)從整體上進(jìn)行把握與設(shè)計(jì)，做好相關(guān)例題以及訓(xùn)練習(xí)題的篩選，保證習(xí)題質(zhì)量。同時(shí)，注重給學(xué)生提供課堂訓(xùn)練的機(jī)會(huì)，使其盡快、牢固地掌握所學(xué)，尤其要鼓勵(lì)其運(yùn)用錯(cuò)題本，做好優(yōu)秀習(xí)題、做錯(cuò)習(xí)題的摘抄，做好解題思路、方法的總結(jié)，把握不同習(xí)題類型考查的知識(shí)點(diǎn)以及解題切入點(diǎn)。同時(shí)，定期進(jìn)行錯(cuò)題重做，避免在以后的解題中走彎路，真正實(shí)現(xiàn)解題能力的提升。

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Study on the Exercise Teaching of Chemical Bond and Intermolecular Force in Senior Middle School

Tong Tao

（Liancheng No.1 Middle School， Fujian Province， Longyan 366299， China）

Abstract： Chemical bond and intermolecular force are important knowledge points in senior middle school chemistry. In order to enable students to deeply understand， firmly grasp the knowledge of chemical bond and intermolecular force， and flexibly apply it to problem solving， teachers should summarize relevant exercises in combination with students' reality， organize students to carry out exercise teaching activities， and carefully analyze the problem-solving ideas of different exercise types for students， make it better grasp the laws of different chemical bonds and intermolecular forces， and guide it to solve problems better. Combined with relevant exercises， this paper analyzes the exercise teaching of chemical bond and intermolecular force in senior middle school.

Key words： senior middle school chemistry; chemical bond; exercise teaching; study; analyse; law; problem solving ideas