高中化学 化学键概念的形成及相关问题解决的实验研究
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高中化学的解析如何解读化学键的类型和特性化学键是化学中最重要的概念之一,它在化合物的性质和化学反应中起着关键作用。
了解和解读化学键的类型和特性对于理解化学现象和问题至关重要。
本文将介绍解析化学键的类型和特性的几种方法和技巧。
一、轨道重叠模型解析化学键轨道重叠模型是解析化学键的一种常用方法。
它基于原子轨道之间的重叠程度来解释和预测化学键的形成和性质。
根据电子云的总体特征,化学键可以分为两类:共价键和离子键。
1. 共价键共价键是指两个原子通过共享电子对来形成的键。
它通常存在于非金属原子之间。
共价键的形成需要主要考虑两个原子价层外层电子云的重叠情况。
共价键的类型包括单键、双键和三键,它们分别对应着一个、两个和三个电子对的共享。
单键通常由两个原子的两个价层外层电子云轨道之间的重叠形成。
双键由两个价层外层电子云轨道的两个电子对进行共享形成。
三键则需要三个电子对的共享。
共价键的特性包括键长、键能和键角,它们直接决定了化合物的性质、结构和反应特点。
2. 离子键离子键是指由带正电荷的金属离子和带负电荷的非金属离子之间的静电相互作用形成的键。
离子键的形成源于原子间的电荷转移,其中正离子失去一个或多个电子形成正电荷,而负离子获得这些电子形成负电荷。
离子键的特性包括离子的电荷数和离子半径大小,它们决定了化合物的晶体结构、熔点和溶解度等性质。
二、电负性解析化学键电负性是描述原子或原子团相对吸引共享电子对的能力的物理量。
通过比较两个原子或原子团的电负性差异,可以预测和解析化学键的类型。
1. 非极性共价键当两个原子的电负性相等或接近时,它们之间形成的是非极性共价键。
非极性共价键的电子密度均匀分布在两个原子之间。
典型的非极性共价键包括氢气分子中的氢键和氮气分子中的氮键。
2. 极性共价键当两个原子的电负性差异较大时,它们之间形成的是极性共价键。
极性共价键的电子密度在空间中有明显的偏移,偏向电负性较大的原子。
极性共价键的特点是两个原子之间存在部分正负电荷分离,形成偶极子。
高中化学教案:理解化学键和分子结构一、引言化学键和分子结构是高中化学中的重要内容,对于理解和解释化学现象和性质起着关键作用。
本教案旨在通过系统、科学的方式来介绍化学键和分子结构的概念、特点和分类,并通过实例和练习来加深学生对这一知识的理解和掌握。
二、化学键的概念与特点1. 化学键的定义化学键是指由原子间的电子对共享或转移而形成的力,用于保持原子之间的连接。
在化学反应和化学变化中起着至关重要的作用。
2. 化学键的特点(1)化学键在物质中起到连接原子的作用,使得原子形成稳定的分子或离子。
(2)化学键的形成涉及原子外层电子的重新排列或共享,以达到稳定化学状态。
(3)化学键的强弱与原子间的电子云重叠程度相关,电子云越重叠,化学键越强。
三、化学键的分类化学键根据原子间电子的共享或转移方式可以分为离子键、共价键和金属键。
1. 离子键离子键是由电子从金属原子或轨道向非金属原子或轨道转移而形成的。
形成离子键的化学键通常包括金属与非金属元素的反应,其中金属元素会失去电子,变成正离子,而非金属元素则会接受这些电子,形成负离子。
离子键通常具有高熔点和高沸点。
2. 共价键共价键是指两个原子在形成分子时共享一对或多对电子而形成的键。
共价键可以分为单共价键、双共价键和三共价键。
共价键通常具有较低的熔点和沸点。
3. 金属键金属键是由金属原子之间的电子云共享而形成的特殊结构。
金属键通常具有高电导率和良好的导热性。
四、分子结构1. 分子的定义分子是由两个或更多个原子以化学键相互连接而形成的实体。
2. 分子结构的特点(1)分子结构由原子间的化学键的类型、数目、长度和角度所决定。
(2)分子的三维空间构型决定了分子的性质和性质之间的差异。
3. 分子的二维和三维结构表示(1)二维结构表示常用化学式表示法,如结构式。
(2)三维结构表示常用空间结构模型,如球棒模型、空间填充模型等。
五、实例分析与练习1. 实例分析以水分子为例,分析其化学键和分子结构。
化学键教案高中化学化学键教案一、教学目标1. 让学生理解化学键的概念和类型。
2. 让学生掌握化学键的形成和断裂过程。
3. 培养学生运用化学键知识分析解释化学现象和解决化学问题的能力。
4. 培养学生科学素养和团队协作精神。
二、教学内容1. 化学键的概念和类型2. 化学键的形成和断裂3. 离子键、共价键、金属键的特点和区别4. 化学键与物质的性质关系5. 实例分析:化学键在实际应用中的作用三、教学方法1. 采用问题驱动法引导学生思考和探索化学键的本质。
2. 利用多媒体演示化学键的形成和断裂过程,增强学生的直观感受。
3. 通过小组讨论、实验操作等方式培养学生的团队合作能力。
4. 设计具有挑战性的习题,提高学生运用化学键知识解决问题的能力。
四、教学重点与难点1. 教学重点:化学键的概念、类型、形成和断裂过程。
2. 教学难点:化学键与物质性质的关系,化学键在实际应用中的实例分析。
五、教学过程1. 引入新课:通过展示一组化学反应,引导学生思考化学反应背后的本质力量。
2. 讲解化学键概念:介绍化学键的定义,让学生理解化学键在化学反应中的作用。
3. 分析化学键类型:讲解离子键、共价键、金属键的特点和区别。
4. 演示化学键形成和断裂:利用多媒体展示化学键的形成和断裂过程,增强学生的直观感受。
5. 实例分析:分析化学键在实际应用中的作用,如离子晶体、共价分子、金属材料等。
6. 小组讨论:让学生结合实例,探讨化学键与物质性质的关系。
8. 课堂练习:设计具有挑战性的习题,检验学生对化学键知识的掌握程度。
9. 课后作业:布置相关作业,巩固学生对化学键的理解和应用能力。
六、教学评价1. 评价目标:检查学生对化学键概念、类型、形成和断裂过程的理解。
2. 评价方法:课堂练习、小组讨论、课后作业和期中期末考试。
3. 评价内容:化学键知识的掌握、运用化学键分析解释化学现象的能力、团队合作和科学素养。
七、教学资源1. 多媒体课件:展示化学键的形成和断裂过程,提高学生的直观感受。
化学键教案高中化学一、教学目标1. 让学生了解化学键的概念,理解化学键的类型和性质。
2. 培养学生运用化学键知识分析解释化学现象的能力。
3. 帮助学生掌握化学键的基本原理,提高他们的科学素养。
二、教学内容1. 化学键的概念与分类2. 离子键、共价键、金属键的特点与区别3. 化学键的的形成与断裂4. 化学键与物质的性质关系5. 实际案例分析:化学键在化学反应中的应用三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生思考和探索化学键的奥秘。
2. 利用多媒体课件,生动展示化学键的类型和性质。
3. 通过小组讨论、实验观察等实践活动,巩固学生对化学键的理解。
4. 结合实际案例,让学生感受化学键在化学反应中的重要作用。
四、教学步骤1. 引入:通过生活中的实例,如盐、金属等,引导学生思考这些物质背后的化学原理。
2. 讲解化学键的概念,阐述化学键的分类及其特点。
3. 分析化学键的形成与断裂过程,让学生理解化学反应的实质。
4. 探讨化学键与物质性质的关系,如溶解性、熔点、沸点等。
5. 结合实际案例,讲解化学键在化学反应中的应用。
五、教学评价1. 课堂问答:检查学生对化学键概念、类型和性质的理解。
2. 课后作业:布置有关化学键的练习题,巩固所学知识。
3. 小组讨论:评估学生在实践活动中的表现,了解他们对化学键的实际运用能力。
4. 期中期末考试:全面检测学生对化学键知识的掌握程度。
六、教学内容6. 极性键与非极性键学生将学习极性键与非极性键的概念,并能够区分和理解它们在分子中的分布和影响。
7. 键长、键角与分子的立体构型学生将通过实例学习键长、键角的概念,并探索它们如何影响分子的立体构型。
8. 分子轨道理论学生将简要介绍分子轨道理论,理解π键和σ键的形成,以及它们如何决定分子的性质。
9. 氢键学生将学习氢键的概念,了解它与其他化学键的区别,并探索氢键在生物分子中的作用。
10. 化学键的近似计算学生将introduction to the concept of bond order and bond energy, and learn how to approximate the values of chemical bonds.七、教学方法1. 采用互动式教学方法,鼓励学生积极参与讨论和提问。
高中化学教案化学键的种类与相关实验化学键是指两个或多个原子之间的相互作用力,是构成化合物的基础。
根据原子之间电子的共享与转移情况,化学键可分为离子键、共价键和金属键。
一、离子键1.实验目的:观察离子键形成的条件和性质。
2.实验步骤:(1)将少量钠粒与氯气反应,观察现象。
(2)将稀硝酸与氢氧化钠反应,观察现象。
3.实验结果及讨论:(1)实验1中,钠粒和氯气反应生成白色结晶固体,为氯化钠。
此实验证明了钠离子和氯离子通过电子转移形成离子键。
(2)实验2中,稀硝酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水。
此实验也证明了钠离子和氯离子形成离子键。
4.实验总结:离子键的形成需要具备电子转移的条件,即金属元素易失电子,非金属元素易得电子。
离子键的性质包括有高熔点、良好导电性和良好溶解性等。
二、共价键1.实验目的:观察共价键形成的条件和性质。
2.实验步骤:(1)将少量氢气与氯气反应,观察现象。
(2)将少量氮气与氢气反应,观察现象。
3.实验结果及讨论:(1)实验1中,氢气和氯气反应生成氢氯酸,此实验证明了氢原子与氯原子通过共用电子形成共价键。
(2)实验2中,氮气和氢气反应生成氨气。
此实验也证明了氮原子与氢原子形成共价键。
4.实验总结:共价键的形成需要具备电子共享的条件,即原子的外层电子数都不足以填满其电子层,因此通过共享外层电子来实现电子填充。
共价键的性质包括有低熔点、低沸点、不导电等。
三、金属键1.实验目的:观察金属键形成的条件和性质。
2.实验步骤:(1)将少量铜粉与锌粉混合,用加热方法观察现象。
(2)将钠金属与液氨反应,观察现象。
3.实验结果及讨论:(1)实验1中,铜粉与锌粉加热后形成合金。
此实验说明了金属元素与金属元素之间通过电子海模型形成金属键。
(2)实验2中,钠金属与液氨反应生成含钠离子和氨分子的溶液。
此实验也证明了钠与氨形成金属键。
4.实验总结:金属键的形成是在金属原子中形成电子海,因此具有良好的导电性和延展性等特点。
高中化学教案:化学键的概念化学键的概念一、引言化学是自然科学中的一门重要学科,也是高中课程中不可或缺的一部分。
在化学教学中,化学键的概念是基础而核心的内容之一。
理解和掌握化学键的概念对于深入学习化学以及解决各种实际问题具有重要意义。
本文将对化学键的概念进行详细介绍,并阐述其在化学领域中的应用。
二、化学键的定义1. 化学键是指由原子通过共用电子或转移电子而形成的力,用于保持两个或更多原子结合在一起。
2. 化学键可以是共价键、离子键或金属键。
三、共价键1. 共价键是指两个原子通过共享电子来形成稳定分子结构的化学键。
2. 共价键能够形成于非金属元素之间,如氢气(H2)中的两个氢原子通过共享一个电子形成一条共价键。
3. 共价键可以根据电子密度分为非极性共价键和极性共价键。
非极性共价键中电子密度相等,如氧气(O2)分子;极性共价键中电子密度不等,如水(H2O)分子。
四、离子键1. 离子键是指由正离子和负离子之间的相互吸引力形成的化学键。
2. 离子键能够形成于金属和非金属元素之间,如氯化钠(NaCl)中的钠离子和氯离子。
3. 离子键具有高熔点和良好的溶解性,通常以固体晶体存在。
五、金属键1. 金属键是指由金属原子内的自由电子在整个金属结构中自由流动形成的化学键。
2. 金属键能够形成于金属元素之间,如铁(Fe)内部形成的包含自由电子云的金属结构。
3. 金属键具有良好导电性、导热性和延展性,同时还具有高弹性和塑性特征。
六、应用与实际问题1. 在生活中,理解化学键的概念可以帮助我们理解物质的结构以及其性质。
例如,在食品加工过程中,了解食品中各种化学键对食物的味道、营养价值和储存稳定性等方面起到的作用,有助于保障食品的质量和安全。
2. 在环境保护领域,理解化学键的概念可以帮助我们预测和解释各种污染物在自然界中的行为和转化过程。
例如,通过了解有机污染物从空气中通过共价键被吸附到土壤中的过程,可以制定出更有效的土壤修复策略。
化学高中教案:解析化学键的形成原理一、化学键的概念及分类化学键是指在化合物中连接各种原子的强有力的力量。
它决定了分子的结构、性质以及物质之间的相互作用。
化学键可以分为离子键、共价键和金属键三类。
1. 离子键离子键是由正负电荷之间的吸引力形成的。
通常情况下,金属元素会失去价电子,形成正离子;非金属元素则接受这些电子,形成负离子。
正负离子之间通过静电作用相互吸引并结合在一起,形成了离子晶体。
2. 共价键共价键是由原子之间共享电子而形成的。
当两个非金属原子靠近时,它们外层未配对电子会重叠,并形成一个共享区域。
这个区域内的电子同时属于两个原子核,使得两个原子彼此连接在一起,形成稳定分子。
3. 金属键金属键主要存在于金属元素之间。
金属元素通常具有较低的电负性和高导电性,其外层电子容易流动形成自由电子云。
这些自由电子被所有离子核共享,形成了金属键。
金属键的特点是强度高、导电性好和热传导性强。
二、化学键形成的原理1. 电子云重叠当两个原子靠近时,它们外层未配对电子会重叠。
这种电子云重叠可以分为两种类型:σ键和π键。
其中,σ键是通过头-头或尾-尾地重叠形成的,是最强的共价键;π键则是由平行于原子核轴线的顶层或底层电子填充而形成的,比σ键弱一些。
2. 价电子对排斥效应根据“阻塞模型”(也称为“VSEPR理论”),每个价电子对会占据自己周围空间,并使其他附近原子间距进一步增大,从而减小各个原子影响范围之间发生作用的机会。
因此,在共价结合中,离域电子越多,化学键越长。
3. 原子价壳轨道杂化理论杂化理论解释了共价键中碳、氮、氧等元素主要配位数与空间构型之间的关系。
在杂化理论中,原先处于不同能级的轨道会重新组合,形成一个或多个等价、相互成键和位置重叠的杂化轨道,这些轨道与其他原子或离域电子发生作用。
4. 电负性差异在共价化学键中,如果两个原子之间的电负性差异较大,则通常会形成部分离子键。
较电负的原子更强烈地吸引共享电子,使其中一个原子带有部分正电荷,而另一个带有部分负电荷。
高中化学教学备课化学键的形成与性质高中化学教学备课化学键的形成与性质在高中化学教学中,化学键是一个重要的概念。
化学键的形成和性质对于理解分子结构和化学反应机理至关重要。
本文将围绕化学键的形成方式、类型以及性质进行探讨。
一、化学键的形成方式化学键的形成方式可以分为共价键和离子键。
共价键是指化合物中原子之间电子的共享形成的键,而离子键则是由带电离子之间的静电作用形成的。
共价键的形成依赖于原子间价电子的共享。
对于非金属元素之间的化学键形成,通常通过共用电子对来实现。
例如,在氯化氢(HCl)分子中,氯原子和氢原子共享一个电子对,形成共价键。
离子键的形成与元素的电子亲和力和电离能有关。
当一个原子的电子亲和力相对较大,而另一个原子的电离能较低时,它们之间就容易形成离子键。
典型的例子是氯化钠(NaCl)的形成,钠原子失去一个外层电子成为正离子,氯原子接受这个电子成为负离子,最终形成离子键。
二、化学键的类型化学键的类型包括单键、双键和三键。
它们的区别在于原子间共享的电子对的数量。
单键是最常见的化学键,两个原子之间共享一个电子对。
例如,氢气分子(H₂)中的两个氢原子通过单键相连。
双键是指原子间共享两对电子,形成较强的结合。
例如,氧气分子(O₂)中的两个氧原子之间就是通过双键相连的。
三键是一种较强的化学键,形成时原子之间共享三对电子。
典型的例子是氮气分子(N₂),其中两个氮原子通过三键非常牢固地结合在一起。
三、化学键的性质化学键的形成和性质直接影响化合物的特性和反应性。
共价键具有较高的结合能,原子间的共享电子对形成了稳定的共价键。
共价键的强度直接影响到化合物的熔点、沸点以及硬度等物理性质。
另外,共价键的极性与分子的极性相关,极性分子的溶解性普遍较高。
离子键的性质主要取决于离子之间的电荷差异和离子的大小。
离子键通常结合力较强,导致化合物具有高熔点、固态电导性和脆性等特性。
另外,还存在一种类型的化学键称为金属键,它只在金属元素之间形成。
教学目标:1.了解和掌握化学键的概念和特点。
2.能够区分离子键、共价键和金属键的特点和区别。
3.能够应用化学键的知识解决相关问题。
教学重点:1.离子键、共价键和金属键的特点。
2.离子键、共价键和金属键的区别。
3.应用化学键的知识解决相关问题。
教学难点:1.离子键、共价键和金属键的区别。
2.能够应用化学键的知识解决相关问题。
教学过程:一、导入(10分钟)教师通过实验或图片等方式引起学生的兴趣,提出一个问题:“在日常生活中,为什么有些物质能够发生化学反应,而有些物质却不能?”引导学生深思。
二、概念讲解(15分钟)1.化学键的概念:化学键是由原子之间电子的相互作用而产生的力。
根据原子间电子的相互作用方式,可以分为离子键、共价键和金属键三种。
2.离子键:是由正负电荷的离子之间的静电相互作用而形成的化学键。
在离子键中,正离子和负离子之间的作用力相互吸引,使它们形成离子晶体。
3.共价键:是由电子对的共用而形成的化学键。
在共价键中,原子之间通过共享电子对来形成化学键。
4.金属键:是由金属中的自由电子与金属正离子形成的化学键。
在金属结构中,金属正离子构成了金属晶体的格子结构,自由电子在整个晶体中自由移动。
三、特点与区别(30分钟)1.离子键的特点:-离子键形成的物质通常是由金属和非金属元素组成的。
-在离子晶体中,正离子和负离子之间的作用力很强,使得离子晶体的熔点和沸点较高,具有较高的硬度和脆性。
-在溶液中或熔融状态下,离子晶体能够导电,而在固态下离子晶体不导电。
2.共价键的特点:-共价键形成的物质通常是由非金属元素组成的。
-共价键的结合力强于离子键,但比金属键弱。
-共价键的熔点和沸点较低,通常为液体、气体或软固体。
-大多数共价物质不导电。
3.金属键的特点:-金属键形成的物质通常是金属元素。
-金属键的结合力最弱,但金属间的电子云相互重叠,形成了电子海模型。
-金属具有良好的导电性和延展性,能够形成金属光泽和金属特有的硬度。
高中化学了解化学键与分子结构化学是一门研究物质的科学,其中一个重要的概念就是化学键与分子结构。
本文将深入探讨化学键与分子结构的相关内容,以帮助读者更好地理解这个领域。
一、化学键的基本概念化学键是指将原子结合成分子的力,它决定了分子的物理和化学性质。
根据电子共享程度的不同,化学键可分为离子键、共价键和金属键。
1. 离子键离子键是一对带电离子之间的吸引力。
通常由金属元素和非金属元素之间的电子转移形成。
金属元素将电子转移给非金属元素,使得金属元素带正电荷而非金属元素带负电荷,他们通过静电力吸引在一起。
2. 共价键共价键是由电子共享形成的化学键。
它通常存在于非金属元素之间。
在共价键中,原子通过共享电子对来达到稳定状态。
共价键可以进一步分为单键、双键和三键。
这取决于原子之间共享的电子对数目。
3. 金属键金属键是指金属原子之间的键。
在金属中,原子之间的电子云可以自由移动,形成一个电子气体。
这种共享电子云使金属元素形成网状结构,具有良好的导电性和导热性。
二、分子结构的种类分子结构可以分为线性分子、平面分子、立体分子和离子型分子四种类型。
不同的分子结构决定了分子的性质和反应方式。
1. 线性分子线性分子是指分子中的原子排列在一条直线上。
例如,氧气(O2)和二氯(Cl2)就是线性分子。
由于线性分子的对称性,它们多为非极性分子,具有较低的沸点和熔点。
2. 平面分子平面分子是指分子中的原子在一个平面上排列。
例如,二氧化碳(CO2)和苯(C6H6)是平面分子。
平面分子通常具有较高的沸点和熔点,并且可以形成氢键和范德华力等较强的相互作用力。
3. 立体分子立体分子是指分子中的原子在空间上呈现非线性排列。
例如,四氯化碳(CCl4)和水(H2O)就属于立体分子。
立体分子的几何构型决定了分子的极性和化学性质,如水分子由于键角的原因具有较高的极性。
4. 离子型分子离子型分子是指由正负离子通过离子键结合而成的化合物。
例如,氯化钠(NaCl)和硫酸(H2SO4)就是离子型分子。
高中化学教学中的案例分析与解决方法研究化学作为一门实验性较强的学科,其教学过程中常常会遇到一些案例,这些案例既可以是实验操作中的问题,也可以是学生在学习过程中的疑惑。
本文将从实验案例和学习案例两个方面,探讨高中化学教学中的案例分析与解决方法。
一、实验案例的分析与解决在高中化学实验中,常常会出现实验结果与理论预期不符的情况。
例如,当进行酸碱中和反应实验时,发现实验结果的酸碱指示剂颜色变化与理论预期不一致。
这时,教师可以引导学生进行案例分析。
首先,学生需要回顾酸碱指示剂的工作原理,了解其颜色变化与酸碱溶液浓度的关系。
然后,学生可以回顾实验操作过程,检查是否有操作失误,例如加入的溶液量是否准确等。
最后,学生可以分析实验结果与预期不符的原因。
可能是实验中酸碱溶液的浓度与理论预期不一致,也可能是酸碱指示剂的质量存在问题。
通过案例分析,学生可以对实验操作和化学原理有更深入的理解,并且能够找到解决问题的方法,例如调整实验条件或更换酸碱指示剂。
二、学习案例的分析与解决在高中化学学习中,学生常常会遇到一些难以理解的概念或问题。
例如,当学习化学键时,学生可能会困惑于为什么某些元素能够形成多种化学键。
这时,教师可以引导学生进行学习案例分析。
首先,学生需要回顾化学键的定义和分类,了解不同类型化学键的形成条件和特点。
然后,学生可以回顾相应元素的电子结构和化学性质,分析为什么该元素能够形成多种化学键。
最后,学生可以通过实例分析,例如氯气和氢气反应生成盐酸,而氯气和钠反应生成氯化钠,来进一步理解多种化学键的形成原因。
通过学习案例分析,学生可以深入理解化学概念,解决学习中的困惑。
除了案例分析,教师还可以采用其他的解决方法来提高化学教学的效果。
例如,教师可以组织学生进行小组合作学习,通过讨论和合作解决化学问题。
这样可以激发学生的学习兴趣,提高他们的思维能力和合作能力。
此外,教师还可以引导学生进行实践探究,例如设计和进行小型实验,以培养学生的实验操作和科学研究能力。
高中化学教案:化学键的概念化学键的概念一、化学键的定义与概念化学键是指原子之间通过共用电子或转移电子而形成的相互吸引力,使原子紧密结合在一起的化学结构。
化学键的存在决定了物质的性质、化学反应和分子的结构。
在化学中,常见的化学键有离子键、共价键和金属键。
离子键:在化合物中,由于原子之间的电子转移,形成正离子和负离子,并通过静电力相互吸引在一起的化学键。
离子键多见于金属和非金属之间的化合物,例如氯化钠(NaCl)。
共价键:原子之间共享电子,使两个原子达到一定的电子配置,相互吸引形成的化学键。
共价键主要见于非金属元素之间的化合物,例如水分子(H2O)中的氧原子与两个氢原子之间的键。
金属键:金属元素中形成的一种特殊的化学键,金属原子通过共享其外层电子而形成的键。
金属键是金属中电子能自由运动的重要原因,也是金属导电和导热的基础。
二、化学键的特性与性质1. 化学键的强度:不同类型的化学键有不同的强度。
离子键通常较强,共价键次之,金属键强度相对较弱。
2. 化学键的长度:化学键的长度与所形成的分子的结构和键的性质有关。
离子键通常较短,共价键较长。
3. 化学键的极性:根据成键原子对电子的相对吸引力差异可分为极性键和非极性键。
极性键是指共享电子对所受到的电子云密度不均匀分布,造成部分正负电荷分离。
非极性键则是电子云密度均匀分布,不存在正负电荷分离的情况。
4. 化学键的稳定性:化学键的稳定性取决于相互作用的原子种类、键的长度和键的强度。
三、化学键的意义与应用1. 决定物质的性质:不同类型的化学键使得物质具有不同的化学性质。
例如,共价键使得物质具有分子特性,离子键使得物质具有离子特性。
2. 解释化学反应:化学反应是通过破坏化学键和形成新的化学键来实现的。
化学键的形成和断裂决定了化学反应的类型和速率。
3. 描述分子结构:化学键的类型和排列方式决定了分子的结构和形状。
分子的结构对于其化学性质和相互作用的影响非常重要。
4. 指导合成和合成反应:通过研究分子中化学键的性质和结构,可以预测分子之间的相互作用、合成方法和反应机理,从而指导有机合成和无机合成的设计与优化。
高中化学的解析探索化学键的形成与化学平衡的动态特性【正文】高中化学的解析探索化学键的形成与化学平衡的动态特性在高中化学的学习中,我们探索了化学键的形成以及化学平衡的动态特性。
本文将对这两个重要概念进行解析,并探讨它们在化学反应中的作用和应用。
一、化学键的形成化学键是指原子通过共用电子或转移电子而形成的一种化学连接。
常见的化学键包括共价键、离子键和金属键。
下面将对这三种键的形成进行讨论。
1. 共价键的形成共价键是指原子间通过共用电子对而形成的化学键。
共价键的形成需要原子的价电子层中存在未成对电子,这些未成对电子能够与其他原子的电子形成共用电子对。
共价键的数目与原子的电子数目相关,其中氢气分子(H2)是最简单的例子。
在氢气分子中,两个氢原子共享一个电子对,形成一个共价键。
2. 离子键的形成离子键是指通过正负离子之间的电荷吸引力而形成的化学键。
离子键的形成涉及到电离和重组的过程。
在钠氯化合物(NaCl)中,钠原子失去一个电子形成正离子(Na+),氯原子获得一个电子形成负离子(Cl-),钠离子和氯离子之间的静电力将它们连接在一起,形成了离子键。
3. 金属键的形成金属键是指金属原子之间通过共享自由电子而形成的化学键。
金属在固态下通常呈现出离子晶体的结构,其中金属原子形成正离子离开其价电子。
这些价电子可以自由运动,成为金属键中的共用电子。
金属键的形成导致金属的良好导电性、延展性和可塑性。
二、化学平衡的动态特性化学平衡是指在化学反应中反应物和生成物浓度之间达到一个动态平衡的状态。
在化学平衡中,反应物和生成物之间的反应速率相等,尽管反应仍在进行,但宏观上看起来没有变化。
以下是化学平衡的几个基本特性:1. 反应物和生成物的浓度不变在化学平衡中,反应物和生成物的浓度在宏观上保持不变。
尽管它们之间仍在发生反应,但由于反应速率相等,所以它们的浓度不会发生明显变化。
2. 正反应和逆反应同时进行化学平衡是一种动态平衡,反应物和生成物的反应速率相等。
高中化学复习化学键的形成与性质化学键是指原子与原子之间由电子共享或者电子转移而形成的化学键合,它决定着物质的性质和变化。
化学键的形成涉及到元素的电子结构及价电子的变化。
本文将对化学键的形成和性质进行深入的探讨。
一、离子键的形成与性质离子键是通过电子转移得到的化学键。
一般来说,金属元素通常失去价电子形成阳离子,非金属元素通常获得价电子形成阴离子。
由于正负电荷的吸引作用,阳离子与阴离子之间形成稳定的离子晶体结构。
离子键在化合物中具有如下特点:1. 高熔点和高沸点:离子键是通过电荷间的强烈吸引力构成的,所以具有较高的熔点和沸点,例如氯化钠的熔点高达801℃。
2. 良好的导电性和溶解性:离子化合物在溶液中能够溶解为离子,而离子又能自由移动,因此具有良好的导电性。
3. 脆性:离子晶体结构中,正负离子之间存在无规则的空隙,当外力作用于晶体中时,容易发生位移从而使晶体破裂。
二、共价键的形成与性质共价键是通过电子共享形成的化学键。
它常见于非金属元素之间,共享电子形成共价键。
共价键的形成和性质如下:1. 电子的共享:共价键的形成是由两个原子间的电子云重叠而形成的,其中每个原子都提供了一个价电子,形成了共享电子对。
2. 强度和方向性:共价键通常具有较高的强度和稳定性,并且其方向性较明显。
共价键的强度取决于共享电子对的重叠程度,重叠越大,共价键越稳定。
3. 构型的影响:分子中的共价键决定了其分子构型和空间排列方式。
共价键的性质直接影响着分子的性质和化学反应过程。
三、金属键的形成与性质金属键是由金属元素形成的特殊化学键。
金属元素的外层电子比较少,常有自由电子,因此金属原子能轻松地失去外层电子形成正离子,自由电子在金属中形成了电子气体。
金属键的形成和性质如下:1. 自由电子云:金属元素中的自由电子形成了一个电子气体,自由电子以金属离子为背景构成了金属键。
2. 高导电性和高热导性:金属键中的自由电子能够自由移动,因此具有很高的导电性和热导性。
高中化学的解析深入理解化学键的形成与断裂高中化学的解析:深入理解化学键的形成与断裂化学键的形成与断裂是高中化学中的重要知识点,对理解化学反应、物质性质以及实际应用具有重要意义。
通过深入分析和解析,我们可以更好地理解化学键的本质和作用机制。
一、化学键的形成化学键是由原子之间的电子重新分布形成的吸引力。
常见的化学键包括离子键、共价键和金属键。
离子键形成是由电子的转移而产生的,一般发生在金属和非金属元素之间或者两个非金属元素之间。
例如,氯原子可以接受钠原子的一个电子,形成氯离子和钠离子,之间的电荷吸引力形成了氯化钠的离子键。
共价键形成是由原子间电子的共享而产生的。
在共价键中,电子对以共享的方式存在于化学键中。
常见的共价键包括单键、双键和三键。
例如,氧气中的两个氧原子共享了一个电子对,形成了氧分子的双键。
金属键形成是在金属元素中由自由电子形成的。
金属的电子云可以在整个金属晶体中自由移动,形成了金属键。
金属键具有高导电性和高热传导性。
二、化学键的断裂化学键的断裂可以通过多种方式实现,其中最常见的是化学反应。
化学反应可以分为可逆反应和不可逆反应。
可逆反应是指反应物与生成物之间可以相互转化的反应。
在可逆反应中,化学键的形成和断裂是平衡进行的。
例如,酸碱中和反应中,酸中的氢离子通过捕获碱中的氢氧根离子形成水分子,同时原有的酸和碱分子的化学键也发生了断裂。
不可逆反应是指反应物转化为生成物的反应,反应过程不能逆转。
在不可逆反应中,化学键的形成和断裂是不可逆的,通常具有较大的能量变化。
例如,燃烧反应中,燃料和氧气发生化学反应形成二氧化碳和水,化学键的断裂释放出大量的能量。
除了化学反应,化学键的断裂还可以通过其他方式实现。
例如,在高温或高压条件下,化学键可能会断裂,形成新的物质。
总结:对于高中化学的解析,深入理解化学键的形成与断裂对于我们理解化学反应和物质性质有着重要意义。
了解化学键的形成和断裂机制,能够帮助我们理解化学反应的本质,以及物质间的相互作用。
高中化学教学学习化学键的形成和断裂化学键是化学反应中最基本的概念之一,它描述了原子之间的相互作用和连接方式。
了解化学键的形成和断裂对于理解化学反应过程以及物质性质变化具有重要意义。
本文将从原子的电子构型、键的类型和形成机制、断裂方式以及实际应用等方面,系统地介绍高中化学教学中学习化学键的相关知识。
一、原子的电子构型与化学键原子是由质子、中子和电子组成的基本粒子,其中质子和中子位于原子核中,而电子则以一定能级分布在原子周围的轨道上。
在元素周期表中,原子的电子排布遵循一定的规律,即通过填充电子壳层来实现原子的稳定状态。
当一个原子的最外层电子壳能够接受或者释放一个或多个电子,与其他原子进行相互作用时,就会形成化学键。
常见的化学键包括离子键、共价键和金属键。
二、离子键的形成和断裂离子键是由阴离子和阳离子之间的静电相互吸引形成的。
当一个元素容易失去电子成为阳离子,而另一个元素容易获得电子成为阴离子时,这两个元素会形成离子键。
最典型的例子就是氯离子和钠离子形成的氯化钠化合物。
离子键的强度取决于离子之间的电荷大小和离子半径之间的关系。
离子键的断裂通常需要提供足够的能量,使离子能够克服电荷之间的引力。
三、共价键的形成和断裂共价键是由两个非金属原子之间的电子共享形成的。
原子通过共享电子来实现最外层电子壳的填充,从而达到稳定状态。
共价键可以分为极性共价键和非极性共价键。
当参与共享电子的原子电负性差异较大时,形成的共价键就是极性共价键。
水分子是一个典型的极性共价键的例子。
而当电负性差异较小或者相等时,形成的共价键就是非极性共价键,如氢气分子。
共价键的断裂需要提供足够的能量来克服原子之间的吸引力。
四、金属键的形成和断裂金属键是由金属原子形成的特殊类型的键。
金属原子之间的电子几乎脱离了原子核的束缚,形成了电子云。
金属键的形成是由于这些电子云在整个金属结构中形成了共享,使得金属原子之间形成了一种强大的吸引力。
金属键的断裂需要提供足够的能量来克服电子云之间的相互吸引。
化学键的形成化学键是在化学反应中形成的化学连接,用于将原子或离子互相结合成分子或晶体。
它是物质中最基本的力量之一,决定了物质的性质和组成。
本文将讨论化学键的形成及其相关的概念。
1. 电离键的形成电离键是通过电子的转移形成的。
一个元素通过失去一个或多个电子,而另一个元素则通过接受这些电子来形成正离子和负离子。
正离子和负离子之间的静电力将这两个离子吸引在一起,形成电离键。
例如,钠和氯通过电离键形成氯化钠晶体。
钠失去一个电子,形成钠离子Na+,而氯接受这个失去的电子,形成氯离子Cl-。
这两个离子之间的静电力将它们结合在一起,形成了氯化钠晶体。
2. 共价键的形成共价键是通过原子之间的电子共享形成的。
在共价键中,原子通过共享其外层电子,以填满其最外层轨道,并增加其稳定性。
共价键可以是单一、双重或三重的,这取决于共享电子的数量。
例如,氢气分子H2是由两个氢原子通过共价键结合而成的。
每个氢原子都有一个外层电子,它们通过共享一个电子,形成一个共用电子对。
这个共用电子对将两个氢原子吸引在一起,形成了氢气分子。
3. 金属键的形成金属键是金属元素之间形成的一种化学键。
金属中的原子通过在晶格中共享它们的电子形成金属键。
这些共享的电子被称为“自由电子”,它们在整个金属晶体中自由移动,导致金属的高电导性和良好的热传导性。
例如,铁是由铁原子通过金属键组成的。
每个铁原子通过共享自己的外层电子来与其它铁原子结合在一起。
这些共享的电子在整个晶体中形成了一个“海洋”,使铁具有其特有的物理性质。
总结:化学键是通过电子的转移或共享形成的。
电离键通过电子的转移产生正负离子之间的吸引力,形成离子晶体。
共价键通过电子的共享填补原子的外层轨道,增加原子的稳定性。
金属键通过金属原子间的电子共享形成,导致金属具有良好的导电性和热传导性。
在化学中,了解化学键的形成对于理解物质的性质和反应机制至关重要。
通过对化学键的研究,我们可以更好地理解物质的结构、性质和用途,并为新材料的研发提供指导。
化学键的实验研究与分析化学键是化学反应中最基本的连接原子的方式,不同的化学键会对物质的性质产生不同影响。
本文将探讨化学键的实验研究和分析方法,以及其在化学研究中的重要性。
一、实验研究方法1. 实测法:实测法是最直接的一种方法,通过实验测量物质的有关性质,间接地确定化学键的类型。
常用的实测方法包括测量物质的沸点、熔点、溶解度、导电性等特性。
通过分析得到的数据,可以推断出物质中存在的化学键类型。
2. 光谱法:光谱法是一种通过观察物质在特定波长下的吸收或发射光谱来分析化学键的方法。
常用的光谱方法包括红外光谱、紫外光谱、质谱等。
通过分析光谱数据,可以确定物质中的化学键类型以及分子结构。
3. 晶体学方法:晶体学方法通过研究物质的晶体结构,揭示其中的化学键情况。
常用的晶体学方法包括X射线衍射、中子衍射等。
通过分析晶体学的实验数据,可以确定物质中的化学键种类以及键的长度和角度等信息。
二、化学键的分析1. 阶层分析:化学键的分析可以从多个阶层进行,包括微观层面和宏观层面。
微观层面的分析主要关注化学键的类型、能量等特性,而宏观层面的分析则着重于物质的宏观性质和反应行为。
2. 能量分析:化学键的强度可以通过键长、键能等数据来评估。
不同类型的化学键具有不同的键能,比如强键(如共价键)具有较高的键能,而弱键(如氢键)则具有较低的键能。
通过测定化学键的键能,可以评估化学反应的稳定性和速率。
3. 分子结构分析:化学键的类型也直接影响分子的结构。
通过实验研究分子的几何构型、键长和键角等特性,可以揭示化学键的影响以及分子之间的相互作用。
三、化学键在研究中的重要性1. 理解物质性质:不同类型的化学键会直接影响物质的性质,包括物理性质和化学性质。
通过研究化学键,可以更好地理解物质的性质,并为其应用提供基础。
2. 指导化学合成:在有机合成中,化学键的选择和形成是至关重要的。
通过研究不同类型的化学键,可以指导有机合成反应的选择和优化,提高合成效率和产率。
化学高中三年级课程设计:认识化学键和分子结构一、引言化学键和分子结构是高中化学课程中的重要内容,它们对于理解物质的性质和反应机理具有关键作用。
在本次三年级课程设计中,我们将重点介绍认识化学键和分子结构的相关知识,并提供一些实例及相关实验,以帮助学生深入理解这一概念。
二、认识化学键2.1 原子间的相互作用原子是构成各种物质的基本单位,原子之间通过化学键形成分子。
了解原子间相互作用的不同方式对于认识化学键至关重要。
常见的原子间相互作用包括电子转移、共价键和金属键等。
2.1.1 电子转移电子转移是指从一个原子向另一个原子转移电荷。
通常涉及到离子而非分子。
在这种情况下,正离子和负离子之间通过静电力相互吸引形成离子晶体。
例如,氯离子与钠离子结合形成氯化钠晶体。
2.1.2 共价键共价键是指两个或多个非金属原子通过共享电子形成的连接。
在共价键中,每个原子贡献一个或多个电子以形成共享电子对。
共价键可以根据电子的数量分为单、双和三键。
2.1.3 金属键金属键是指金属原子之间通过共享自由电子形成的连接。
金属原子通常有一个或多个外层电子,这些自由电子能够在各个原子之间流动,从而形成稳定的结构。
2.2 分子结构的分类了解不同分子结构的分类有助于我们更好地理解它们的性质和反应。
常见的分子结构包括离子晶体、共价分子、线性聚合物和环聚合物等。
2.2.1 离子晶体离子晶体是由阳离子和阴离子通过离子键相互吸引形成的固体结构。
它们具有高熔点和良好导电性,且通常溶解度较高。
典型例子是氯化钠和硫酸铜等。
2.2.2 共价分子共价分子是由非金属原子通过共价键连接而成,相对于离子晶体来说一般具有较低的熔点和软硬适中的特征。
例如,水(H₂O)和氧气(O₂)都是典型的共价分子。
2.2.3 线性聚合物线性聚合物是由相同或不同单体通过共价键连接而成的长链状结构。
它们具有良好的延展性和可塑性。
例如,聚乙烯和聚丙烯都是常见的线性聚合物。
2.2.4 环聚合物环聚合物是由单体通过共价键形成环状结构而成。
高中学生化学键相关概念的表征研究的开题报告
开题报告
题目:高中学生化学键相关概念的表征研究
研究背景:
化学键是化学中一种非常基础和重要的概念,涉及到化学的各个领域,是理解化学反应和化学物性的基础。
对于高中生而言,理解化学键的概念对于学习科学和认识
世界都具有重要意义。
但是,现有的教学模式中往往只是简单的描述化学键的定义和
类型,而缺少深入的探究和理解,容易导致学生的浅薄学习。
因此,如何科学有效地
表征高中学生化学键相关概念的认知状态,有助于进一步提高学生对于该领域的理解
水平。
研究内容与目的:
本研究拟通过对于高中生在化学键相关概念理解方面的表征研究,深入分析和评估高中学生对于化学键的认知状态和理解水平,为教学模式的优化提供科学合理的支持。
具体研究内容包括以下两个方面:
1.化学键相关概念的认知状态研究
通过问卷调查的形式,收集高中学生对于化学键相关概念的理解情况,包括化学键的定义、分类、形成过程等方面的认知情况,并对收集到的数据进行科学分析和统计。
2.化学键概念学习效果的评估研究
根据学生的不同水平,设计针对性的教学方案,对于学生的化学键概念学习效果进行评估和比较,并进一步分析不同教学模式对于学生理解程度的差异。
研究意义:
本研究将对于目前高中学生的化学键相关概念的理解水平进行科学系统的评估和分析,为教育教学的改进提供参考和借鉴。
同时,本研究也将从理论和实践两个层面,进一步深入探究如何有效提高学生对于化学键概念的理解和应用能力,推进理论和实
践相结合的教育教学模式的发展。
化学键概念的形成及相关问题解决的实验研究王灿(上海市松江一中 201900)摘要学生对化学概念的学习一直以来都不重视,常常一知半解,不能全面理解概念的内涵和外延,因此在解决具体问题的时候不会灵活运用,容易出错,导致学生感到化学记得东西多,难学,渐渐对化学学习失去兴趣。
另一方面,近年来上海高考化学卷考察学生对概念理解程度的试题越来越多,学生失分情况十分严重,很难拿到高分,这使得提高化学概念教学的有效性显得越来越重要。
本文是以高中化学核心概念化学键概念的形成及相关问题解决为例进行了实验研究,分析了学生产生错误概念或前概念的原因,并寻找了矫正的方法,对一线教师具有一定的借鉴作用。
关键词核心概念、化学键、教学干预、实验研究1 课题提出的背景:1.1 化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的学科,是一门基础性、创造性和实用性的学科,它是信息科学、材料科学、能源科学、环境科学、海洋科学、生命科学和空间技术等研究的重要基础,对农业、工业、国防和医药等的发展有重大的贡献,跟现代人的衣食住行用有密切的关系,广泛地影响着现代人类的社会生活。
中学化学教学的最大功能应该是提高全体公民的化学素养,树立人与自然和谐相处的可持续发展观念,提高全体公民的化学素养。
1.2 我国的中学化学教材无论是新教材还是老教材,上海版还是外地版,编写主线都是以物质的结构知识为主线,把物质的组成、结构、性质、用途以及与此相关的一系列概念组合起来,由个别到一般、由简单到复杂、由分散到集中,贯穿渗透编排,形成一个基本完整的化学学科知识体系。
1.3 物质的结构决定物质的性质,物质的性质决定物质的用途。
所以物质的结构理论是指导学生学习化学的最主要的理论知识,而化学键是整个中学化学结构理论的枢纽,学好化学键能指导学生对今后化学新知识的学习和探究。
化学键是中学化学的核心概念之一。
然而,在实际教学中,笔者发现学生对化学概念的学习并不重视,兴趣也不浓,认为只要象一些文科知识那样背会就可以了,常常对化学概念一知半解,不能全面理解概念的内涵和外延,因此在解决具体问题的时候不会灵活运用,容易出错,导致许多本来对化学实验很感兴趣的学生在学习了一些化学基本概念后感到化学记得东西多,难学,渐渐对化学学习失去了兴趣。
另一方面,近年来上海高考化学卷考察学生对概念理解程度的试题越来越多,学生失分情况十分严重,很难拿到高分,这就使我对化学概念教学的有效性越来越关注。
如何提高化学概念教学的有效性?笔者决定从中学化学的核心概念入手,对化学概念教学的有效性进行实验研究。
2 核心概念的界定资料显示:所谓“核心概念”是指居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念,它与其他概念和化学原理密切联系,可通过一定的联结方式统领知识系统。
高中化学中的核心概念很多,如:物质的量、反应类型、离子反应、电解质、氧化还原反应、化学键、化学反应速率、化学平衡等。
由于物质的结构理论是指导学生学习化学的最主要的理论知识,而化学键是整个中学化学结构理论的枢纽,学好化学键能指导学生对今后的化学新知识的学习和探究。
所以本课题选择对化学键概念的形成及相关问题的解决进行实验研究。
3 化学键概念干预前测试3.1 测试对象:笔者所担任的三个教学平行班——高一学生;3.2 测试时间:化学键概念学习之前,但让学生自己阅读了教材中化学键的概念之后完成;3.3 测试形式:根据化学键概念的内涵和外延,笔者自己编制了一套测试题。
测试题中的问题有一定的层次性,并且对被测试者而言是陌生的;3.4 测试对象已具备的相关知识:原子的结构、原子结构示意图、离子结构示意图、原子的电子式、离子的电子式、核外电子排布规律、静电作用力、元素概念、某些物质的构成微粒。
3.5 测试目的:了解学生已有的知识储备对新概念理解的影响程度,了解学生可能产生错误概念或前概念的相关原因。
附:化学键概念干预前测试题①在此之前,你听说过“化学键”这个概念吗?()A、听说过 B、未听说过②你认为物质能稳定存在与“化学键”有关吗?()A、有关 B、无关③请根据自己的理解,叙述什么是“化学键”。
④你认为“化学键”会有不同类型吗?()A、有 B、无⑤水是由水分子构成的,水分子和水分子之间的作用力是不是“化学键”?()A、是B、否理由:。
⑥水分子内氢原子和氧原子之间存在作用力吗?()A、存在 B、不存在这种作用力属于化学键吗?()A、是 B、否理由:。
⑦氯化钠(NaCl)、二氧化碳(CO2)、氨气(NH3)三种物质中的化学键分别存在在和、和、和之间。
理由是。
⑧下列过程中,化学键被破坏的是()A、酒精溶于水B、氯化钠溶于水C、碘升华D、氯化氢气体溶于水3.6 化学键概念干预前测试结果统计:3.7 诊断:建构主义认为,学生并非空着头脑进入教室,在日常生活中,在以往的学习生活中,他们已经形成了广泛而丰富的经验和背景知识。
而且,有些问题即便他们还没有接触过,没有现成的经验,但当问题一旦呈现在面前时,他们往往也可以基于相关的经验,依靠他们的认知能力(理智),形成对问题的某种解释,这并不都是胡乱猜测,而是从他们的经验背景出发而推出的合乎逻辑的假设。
这从上述统计结果中就可以看出,80%以上的学生在此之前未听说过“化学键”这个概念,但几乎都认为“化学键”与物质能稳定存在有着密切关系。
在老师没有任何干预的情况下,让学生自行阅读教材中“化学键”的概念后完成测试题,发现能正确写出“化学键”概念定义的学生大约在60%左右,但其中大部分学生是直接抄写的书上概念,并不是用自己的语言描述的,这说明学生学习化学概念的习惯是——背,而不是去理解化学键概念的内涵。
背的效果如何?从测试的第⑤题“分子与分子之间的作用力是不是化学键?”的统计结果可以看出有70%以上的学生回答正确,但理由回答正确的却只有50%左右,这说明有许多学生对概念的理解是一知半解的,这恰恰反映了目前高中学生学习化学概念时的现状。
测试的第⑥⑦⑧题则是从不同角度测试学生对化学键概念的理解,回答正确率基本上是55%左右,也就是说被测试的学生中只有50~60%的学生能在自己背景知识的基础上基本完成新知识的意义建构,而40%左右的学生则产生了模糊的“错误概念”。
学生具备的前提知识(旧知识)对于学生将要学习的新概念有着怎样的影响?对于学生具有的模糊的错误概念、前概念,如何帮助他们矫正?用什么方法可以促使他们形成科学概念?怎样建立不同概念间的关系?如何才能培养学生成为有效问题解决者?等等。
这些问题都是涉及学生建构化学知识成功与否非常关键的要素。
4 教学干预心理学上,一般把“概念”定义为“符号所代表的具有共同关键特征的一类事物或性质”。
心理学研究又表明,概念的学习过程是学生通过积极的思维活动,对各种各样的具体事例进行分析、概括,从而把握同类事物的共同关键特征的过程。
因此笔者赞同有些专家把概念的学习过程分为概念的形成、概念的同化、概念网的建立等几个方面。
4.1 化学键概念的形成建构主义认为,学习活动不是由教师向学生传递知识,而是学生根据外在信息,通过自己的背景知识,建构自己知识的过程。
在这个过程中,学生不是被动的信息吸收者和刺激接受者,他要对外部的信息进行选择和加工。
建构主义还认为,学习活动中包含4个因素:学生的背景知识,学生的情感,新知识本身蕴含的潜在意义,新知识的组织与呈现方式。
学习活动要发生则必须满足两个条件:学生的背景知识与新知识有一定的相关度;新知识的潜在意义能引起学习情感的变化。
学习活动发生后,学生通过与其他学生和教师的不断交流和沟通,在自己原有背景知识的基础上完成新知识的意义建构。
“最近发展区”理论也告诉我们,教学的起点应当是学生群体的“最近发展区”,也就是所提出的问题必须是学生不能够独立解决,但在课堂的环境中、教师启发或“合作”的氛围里能够解决,“教学干预”的实质就是“最近发展区”向“现有发展水平”转变、提升的过程。
因此,不论教师采用何种教学方式(讲授或讨论),都应当让学生经历一个由集体解决问题到个体独立解决问题的过程。
比如在教学中我采用了如下做法:4.1.1 设置阶梯性问题,收集足够多的与要形成的化学键概念有关的具体例证。
如:①构成物质的微粒有哪些?②原子的结构是怎样的?③原子具有什么样的结构是稳定结构?④原子趋向稳定的可能途径有哪些?⑤物质为什么会稳定存在?⑥当钠原子和氯原子在逐渐靠近的时候可能会产生哪些作用力?……从而帮学生梳理并解决影响化学键科学概念形成的相关问题,使学生的“最近发展区”(背景知识)尽可能处在同一水平。
4.1.2 分析概念,让学生讨论比较找出化学键前概念与课本中科学概念的差别。
化学键定义:分子或晶体中直接相邻的原子间强烈的相互作用。
学生通过比较、分析前概念和科学概念可以发现:化学键存在在原子之间,是一种很强的作用力,这样就要求原子之间的距离必须要近——即必须是直接相邻的原子,分子与分子之间的作用力不属于化学键。
从而有效地形成了化学键的科学概念,纠正了错误概念,并且在此过程中学会了学习化学概念的方法,提高了分析问题的能力。
4.1.3 讨论例证,深化概念,进一步理解化学键概念的内涵和外延。
前测中的第⑥题:水分子内氢原子和氧原子之间存在作用力吗?这种作用力属于化学键吗?这主要考察学生对化学键概念内涵的理解。
第⑦题:氯化钠(NaCl)、二氧化碳(CO2)、氨气(NH3)三种物质中的化学键分别存在在和、和、和之间。
主要是让学生学会排除干扰,从而进一步完成对化学键科学概念的建构。
第⑧题:下列过程中,化学键被破坏的是()A、酒精溶于水 B、氯化钠溶于水 C、碘升华 D、氯化氢气体溶于水。
目的是深化概念的内涵,旨在让学生初步了解并理解化学键概念的外延。
通过对这些具体例题的分析,使学生对化学键概念由抽象到具体,有了一个直接的认识,从而深化了概念的同时,也进一步理解了化学键概念的内涵和外延。
4.1.4 化学键概念干预后测试①测试对象:还是笔者所担任的三个教学平行班——高一学生;②测试时间:化学键概念学习之后完成;③测试形式:根据化学键概念的内涵和外延,笔者自己编制了一套测试题。
测试题中的问题有与化学键概念形成有关的重要基础问题,有的是前测中的原题,还有只有理解了化学键概念的内涵和外延才能解决的题目;④测试目的:诊断干预后,学生的前概念、错误概念的矫正情况,以及科学概念的建构情况,以便在后续的教学中能进一步矫正错误概念、建构科学概念,并在课堂教学实践中运用和发展科学概念,从而达成概念的同化、概念网的建立等最终目标。
附:化学键概念干预后测试(1)你知道物质为什么会稳定存在吗?(2)原子是由哪些微粒构成的?(3)画出钠原子、氢原子和氯原子的结构示意图:钠原子:氢原子:氯原子:(4)原子具有什么样的结构是稳定结构?(5)画出钠离子和氯离子的结构示意图和电子式。