- 相關(guān)推薦
分析初中生化合價(jià)學(xué)習(xí)困難分析與教學(xué)論文
化合價(jià)是初中化學(xué)學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)，這是大家公認(rèn)的事實(shí)。那么，化合價(jià)的知識(shí)到底難學(xué)在哪里?如何理解化合價(jià)的概念?基于個(gè)體的認(rèn)識(shí)過(guò)程以必然的形式重演人類的認(rèn)識(shí)過(guò)程，下面我們通過(guò)對(duì)化合價(jià)概念的歷史演變分析，探討化合價(jià)的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，并提出解決化合價(jià)學(xué)習(xí)困難的教學(xué)策略。
一、化合價(jià)概念的歷史演變
化合價(jià)概念從提出到現(xiàn)在，已經(jīng)一個(gè)半世紀(jì)，隨著人們對(duì)分子及分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)越來(lái)越深入，早期那種認(rèn)為可用整數(shù)定量量度化學(xué)元素性質(zhì)的化合價(jià)概念已經(jīng)過(guò)時(shí)，化學(xué)家的注意力已轉(zhuǎn)向用分子軌道理論來(lái)討論化學(xué)鍵的本質(zhì)。從歷史發(fā)展的角度來(lái)看，化合價(jià)概念的演變與發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)重要階段:化合價(jià)的提出、化合價(jià)概念的發(fā)展、化合價(jià)的電子理論階段和分子軌道理論階段。
1.化合價(jià)概念的提出
1852年，英國(guó)化學(xué)家弗蘭克蘭在研究金屬有機(jī)化合物時(shí)提出了化合價(jià)的思想，認(rèn)為金屬或其他元素的每一個(gè)原子在化合時(shí)具有一種特殊的性質(zhì)——化合力，即任何一個(gè)原子都有和一定數(shù)目的其他原子結(jié)合的性質(zhì)�！盎狭Α备拍畹奶岢鼋沂玖嗽鼗狭εc基團(tuán)化合力之間的聯(lián)系，“化合力”后來(lái)被德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒翻譯為“價(jià)”，得到歐洲各國(guó)的普遍認(rèn)可;我國(guó)早期使用的術(shù)語(yǔ)是“原子價(jià)”，1991年公布的《化學(xué)名詞》中譯為化合價(jià)，并給出定義:一定數(shù)目的一種元素的原子只能跟一定數(shù)目的其他元素的原子化合，這種性質(zhì)叫做化合價(jià)。
2.“化合價(jià)”概念的發(fā)展
化合價(jià)的概念提出后，在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)并沒(méi)有相應(yīng)的理論去解釋原子間結(jié)合的原因，直到化學(xué)家們把研究重點(diǎn)從化合價(jià)的本質(zhì)轉(zhuǎn)移到原子結(jié)合的數(shù)量關(guān)系上。21世紀(jì)，原子結(jié)構(gòu)理論的建立為揭示化合價(jià)的本質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。1861年，俄國(guó)有機(jī)化學(xué)家特列洛夫首先提出“化學(xué)架構(gòu)”的概念，并指出物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)決定于它的化學(xué)結(jié)構(gòu)，通過(guò)化學(xué)性質(zhì)的研究可以推測(cè)化學(xué)結(jié)構(gòu)，反之，根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)又可預(yù)見(jiàn)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。隨著有關(guān)分子結(jié)構(gòu)理論的不斷充實(shí)，原子間結(jié)合為分子的空間取向等問(wèn)題逐步被解釋了，但是人們無(wú)法回答分子間作用力的實(shí)質(zhì)問(wèn)題，1916年美國(guó)化學(xué)家路易斯在《原子和分子》中闡釋了化合價(jià)的電子理論，解釋了分子間作用力的實(shí)質(zhì)，提出:原子失去或獲得電子后形成穩(wěn)定的電子結(jié)構(gòu)，金屬原子易失電子，非金屬原子易得電子形成負(fù)離子，正、負(fù)離子間的靜電庫(kù)倫力是離子間形成化合價(jià)的本質(zhì)。
3.電子理論的發(fā)展
1927年，英國(guó)化學(xué)家海特勒和德國(guó)化學(xué)家倫敦把量子力學(xué)理論應(yīng)用到分子結(jié)構(gòu)中來(lái)，后來(lái)又經(jīng)過(guò)美國(guó)化學(xué)家鮑林等人的發(fā)展，建立了現(xiàn)代價(jià)鍵理論(簡(jiǎn)稱VB法，又叫電子配對(duì)法)，1931年，由鮑林和斯萊托創(chuàng)立了雜化軌道理論。價(jià)鍵理論和雜化軌道理論都認(rèn)為，原子的化合價(jià)與原子核外電子層中未配對(duì)的電子數(shù)目相等。因?yàn)橛袔讉�(gè)未配對(duì)電子，就可以借電子對(duì)的形式來(lái)形成幾個(gè)共價(jià)鍵，從而生成具有一定穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的分子。例如:H、F、O、N、He、Ne基態(tài)時(shí)原子核外未配對(duì)電子數(shù)分別是1、1、2、3、0、O，所以它們的化合價(jià)也分別為1、1、2、3、0、0。
4.分子軌道理論階段
化合價(jià)的電子理論雖然對(duì)解釋化學(xué)鍵的本質(zhì)起了重要作用，但是它無(wú)法解釋后來(lái)逐步發(fā)現(xiàn)的缺電子分子、夾心面包型分子或分子片等實(shí)驗(yàn)事實(shí)。
1931年鮑林提出了雜化軌道理論和電價(jià)配鍵、共價(jià)鍵的配合物價(jià)鍵理論，1932年美國(guó)化學(xué)家密立根和德國(guó)化學(xué)家洪特等人創(chuàng)立了分子軌道理論(簡(jiǎn)稱MO理論)，以及隨后提出的單電子鍵、三電子鍵和缺電子鍵等概念，使化學(xué)家們對(duì)原子間相互化合的形式、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步深化和發(fā)展，同時(shí)也使化合價(jià)的傳統(tǒng)概念暴露出來(lái)這樣那樣的缺陷。1938年，鮑林出版了《化學(xué)鍵本質(zhì)》一書，宣告了用整數(shù)定量量度化學(xué)元素性質(zhì)的化合價(jià)的消亡，并引導(dǎo)化學(xué)家們將注意力轉(zhuǎn)到探索化學(xué)鍵的本質(zhì)上來(lái)。至此，人們開(kāi)始清醒地認(rèn)識(shí)到用化學(xué)鍵數(shù)目來(lái)計(jì)算原子的化合價(jià)的方法是行不通的，至少在有些類型的化合物中是無(wú)法應(yīng)用的。這類化合物中的化學(xué)鍵及化合價(jià)需要用量子化學(xué)理論來(lái)討論，在這些分子中原子的化合價(jià)不再是整數(shù)，而可能是分?jǐn)?shù)或小數(shù)。
二、化合價(jià)的學(xué)習(xí)困難分析
通過(guò)對(duì)化合價(jià)概念的演變與發(fā)展的歷史回顧，我們可以看到，在第一階段的化合價(jià)概念僅僅回答了原子間相互化合的數(shù)量關(guān)系。第二階段則將化合價(jià)的數(shù)值與共價(jià)鍵數(shù)目或原子中未配對(duì)電子數(shù)目畫上等號(hào)，從而使化合價(jià)這一起初比較抽象的概念變得具體起來(lái)。第三階段，化合價(jià)的分子軌道理論為揭示化學(xué)鍵的本質(zhì)提供了理論基礎(chǔ)，同時(shí)說(shuō)明用整數(shù)定量度量原子化合價(jià)的概念已經(jīng)過(guò)時(shí)，對(duì)于奇數(shù)電子的分子、缺電子分子和夾心面包型分子中原子的化合價(jià)，必須用分子軌道理論來(lái)闡述才能得到滿意的解釋。這不斷變化的含義，讓化合價(jià)披上了一層神秘的面紗，也導(dǎo)致了學(xué)生化合價(jià)學(xué)習(xí)的困難。
首先，從化合價(jià)的發(fā)展歷程可以看出，化合價(jià)這一概念的含義不斷在發(fā)生變化，而并不是我們現(xiàn)在教材中給出的化合價(jià)的含義，所以這就導(dǎo)致了學(xué)生學(xué)習(xí)了化合價(jià)概念之后，按照所學(xué)的化合價(jià)知識(shí)去判斷其他物質(zhì)中元素的化合價(jià)時(shí)，常常會(huì)遇到解釋不通的時(shí)候，比如說(shuō)四氧化三鐵中鐵的化合價(jià)、過(guò)氧化氫中氧的化合價(jià)。這樣就導(dǎo)致學(xué)生難以理解化合價(jià)這個(gè)概念。
初三學(xué)生在學(xué)習(xí)化合價(jià)之前頭腦中沒(méi)有與“化合價(jià)”相連接的先行組織者，化合價(jià)知識(shí)很難與學(xué)生的已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)相連接，學(xué)生只能靠死記硬背老師教給的口訣，這樣學(xué)到的知識(shí)在練習(xí)應(yīng)用中又頻頻出錯(cuò)，這對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)更是雪上加霜，化合價(jià)的學(xué)習(xí)更加困難。
其次，化合價(jià)如此復(fù)雜的發(fā)展史，對(duì)于很多的初中教師也是陌生的，教師在理解化合價(jià)時(shí)都不能給出其確切的含義，如果要傳授給學(xué)生，講到什么程度、怎樣講合適，這對(duì)教師來(lái)說(shuō)本身就是一個(gè)挑戰(zhàn)，所以很多教師則干脆不講，直接告訴學(xué)生一個(gè)“化合價(jià)記憶口訣”，學(xué)生們只會(huì)記住這些口訣，而對(duì)于化合價(jià)什么含義、怎么用，則是一塌糊涂。
三、解決化合價(jià)學(xué)習(xí)困難的教學(xué)建議
以上從化合價(jià)發(fā)展史的角度分析了初中化合價(jià)難學(xué)的主要原因，在教學(xué)中為幫助學(xué)生理解化合價(jià)的概念，教師要注意以下兩個(gè)方面:
1.深入挖掘教材內(nèi)容，注重化合價(jià)本質(zhì)的理解
化合價(jià)的內(nèi)容理論性較強(qiáng)，需要學(xué)生的邏輯思維和抽象思維能力強(qiáng)。魯教版初中化學(xué)教科書很好地利用了化合價(jià)發(fā)展史，教材中在化合價(jià)之前先安排原子的構(gòu)成、元素等章節(jié)，讓學(xué)生先了解了原子的構(gòu)成、分子的形成以及原子的八電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)等知識(shí)，學(xué)生初步具有了從微觀的視角來(lái)分析問(wèn)題的能力。然后在“物質(zhì)組成的表示”一節(jié)中提出了“化合價(jià)”概念。從教科書內(nèi)容來(lái)看，教科書給出的“化合價(jià)”的解釋處在了“化合價(jià)”歷史發(fā)展的第二個(gè)階段:在元素化合物中，元素的化合價(jià)是由這種元素的一個(gè)原子得到或失去電子的數(shù)目決定的。這樣的編寫順序便于學(xué)生理解。
教師應(yīng)充分利用教科書，對(duì)于化合價(jià)的教學(xué)可以從原子結(jié)構(gòu)等微觀入手，利用學(xué)生已知的“原子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)是最外層八個(gè)電子”，而大部分的原子的最外層都沒(méi)有達(dá)到八個(gè)電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以在相互化合時(shí)元素原子為了達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，必然要得到或失去電子，所以元素的化合價(jià)與原子的最外層電子數(shù)有關(guān)，是由原子的結(jié)構(gòu)決定的，是元素的一種屬性。學(xué)生在理解化合價(jià)本質(zhì)的基礎(chǔ)上可以更好的理解化合價(jià)的定義。
2.挖掘化學(xué)史的趣味性，提高學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣
布魯納說(shuō)過(guò):“學(xué)習(xí)最好的刺激，是對(duì)所學(xué)材料的興趣”�；蟽r(jià)內(nèi)容的學(xué)習(xí)與學(xué)生的已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系不是很大，所以在學(xué)習(xí)這節(jié)課的內(nèi)容時(shí)，學(xué)生必然會(huì)覺(jué)得內(nèi)容抽象、難學(xué)、枯燥無(wú)味，所以如何提高“化合價(jià)”學(xué)習(xí)的趣味性是非常重要的。在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，教師可以根據(jù)本節(jié)課的特點(diǎn)，寓教于樂(lè)組織學(xué)生游戲，分配學(xué)生扮演一種原子，然后進(jìn)行找朋友的游戲，教師也可以給學(xué)生簡(jiǎn)單地講一下“化合價(jià)”的發(fā)展史，讓學(xué)生意識(shí)到科學(xué)也是不斷地在發(fā)展前進(jìn)的，這樣不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)信心，更有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)價(jià)值觀。
【分析初中生化合價(jià)學(xué)習(xí)困難分析與教學(xué)論文】相關(guān)文章：
幼兒游戲教學(xué)作用分析的論文04-27
小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)模式分析論文05-02
大學(xué)體育教學(xué)實(shí)驗(yàn)分析論文04-27
兒童學(xué)習(xí)困難綜合癥的分析和干預(yù)04-29
信息技術(shù)教學(xué)對(duì)大學(xué)生學(xué)習(xí)的影響分析論文05-02
兒歌與幼兒集體教學(xué)分析論文04-27