例谈化学教学中的深度思考.doc

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1、例谈化学教学中的深度思考作者：唐隆健 作者简介：唐隆健，商洛中学（陕西商洛726000）。原文出处：中学化学教学参考内容提要：指出了化学教学中对知识不求甚解、缺乏深度思考的现象及危害，分析了在化学教学中进行深度思考的意义，展示了高中化学教学中关于若干本体性知识的深度思考的实例，讨论了化学教学中进行深度思考的具体途径和需要注意的几个问题。期刊代号：G37分类名称：中学化学教与学复印期号：2018年02期关键词：深度思考 教学误区 本体性知识 求知欲       教学中经常会遇到这种现象：下课后学生追到教师办公室问问题，教师开始时耐心解释，但当

2、学生继续刨根问底且教师明显没有能力再往下解释时，便开始用一些搪塞的话打发学生，如“这个问题再往下说也没什么意义了，高考也不作要求”或“这是实验结论，你记住会用就行了”，就是不愿承认其实这些问题自己也不知道如何进一步深入解释。如此做法，对学生的求知欲是一种极大的伤害，也反映出一些教师平时对很多学科问题缺乏深度思考。      一、教学中进行深度思考的意义      对事物的原理进行“剥洋葱式”的刨根问底是学生求知欲旺盛的表现，而对物质世界的各种运行机制进行尽可能透彻的解释则是化学等自然科学的核心任务之一。然而，诚如华东师范大学周彬教授曾指出的

3、，当今中学教学存在一个很大的误区，即教师过分重视教学设计的技巧和课堂形式（某些课已然成了作秀），反而忽视了对学科本体性知识的深入解读，这严重阻碍了教学的有效性和学生的积极性。陕西师范大学房喻教授也说过：“一个老师要做好教学，首要是对所授课程的深刻理解和全面把握，而教法只是辅助，是技巧问题，重视过了头就是本末倒置。”笔者对以上两位教授的观点体会颇深，教师只有平时坚持对学科本体性知识进行深度思考与深度学习，才能在课堂上有效地突破教学重难点，并应对学生随时可能提出的各种挑战性问题，从而满足并进一步激发学生的好奇心和求知欲，这也是提升教师学科胜任力

4、的关键。      二、关于化学本体性知识深度思考的若干实例      1.关于《物质结构与性质》模块若干具体问题的深度思考      （1）Sc、Fe等过渡金属原子3d能级的电子能量比4s能级高，但为何它们在变成阳离子时却先失去能量较低的4s能级的电子？            （2）为何晶体有固定熔点及各向异性，而非晶体没有？      分析：因晶体中粒子排列周期性有序，粒子间的作用力（如化学键）强度处处相等，故破坏这些作用力所需温度相同，即有固定熔点，而非晶体中粒子堆积无序，导致各处粒子间距和作用力强度不等，故无固定熔点[1]。同时，从

5、宏观长程范围看，晶体中不同方向上原子的排列情况不同，故有各向异性，而非晶体正因为粒子堆积在微观上相对无序和随机，故在宏观上沿不同方向其质点构成和原子分布的平均效果反而几乎相同，故是各向同性。这是微观解释宏观的典范。      （3）为何离子晶体、原子晶体坚硬但无延展性（或韧性）？      分析：离子晶体中阴阳离子本来是均匀、交错、对称排列，相邻带异号电荷的离子间通过较强的静电作用结合，若受外力则可能导致局部离子滑移错位而使同号离子排在一起，结果因电斥力过大晶体碎裂[2]。原子晶体的内部作用力为共价键（有方向性），受外力可使局部原子位置改变

6、，从而使原子轨道的重叠程度减小，导致共价键被削弱或断开。      （4）为何晶体有些是密堆积有些不是？其配位数受哪些因素影响？      分析：很多晶体的堆积遵循“密堆积原理”，以提高空间利用率降低势能[3]，如多数分子晶体和金属晶体。但原子晶体和冰等氢键型分子晶体由于共价键或氢键的饱和性与方向性，均不能采用密堆积，而离子晶体的堆积方式和配位数则受阴阳离子的电荷比和半径比等因素影响。      （5）非极性分子间范德华力的根源或本质是什么？      分析：其本质还是静电作用，源于分子中正电荷中心（核电荷中心）和负电荷中心（电子云中心，时

7、时刻刻在动）的瞬时不重合，从而使非极性分子（如氩）具有瞬时偶极，该偶极会引起非极性分子间的电性作用，且由于该瞬时偶极相互作用力的计算公式与光散射计算公式相似，故又称色散力[4]。      （6）为何第三周期的硅、磷、硫单质中原子一般都通过σ键形成环状结构（如Si晶体中的六元环、的正四面体、的环型），而不能像第二周期的碳、氮、氧那样原子间形成π键（如）？      分析：因第三周期的Si、P、S原子半径较大，导致成键时原子的3p轨道相隔较远，彼此难以通过“肩并肩”的重叠方式形成π键（不像原子半径较小的N、O），故其单质中的原子都倾向于通过σ

8、键结合在一起[1]。      （7）为何熔点比NaCl低？      分析：均为离子晶体，虽然与相比，电荷更多、半径更小，但一方面因Mg的金属性弱于Na导致中离子键纯粹性低于N