初中化學物質構成的奧秘專題教學設計

2021-03-04 01:27:14 字數 4542 閱讀 6550

——以化合價教學為例

一、課標分析

義務教育化學課程標準》(2023年版)對化合價教學的明確要求為「能說出幾種常見元素的化合價」、「根據化合價寫出常見化合物的化學式」。

立足新課程改革的實施理念,學生在學習中對過程的經歷與方法的體會不僅不可忽視,甚至在一定範圍內比結果性的知識和技能更值得我們追求。那麼,實現「根據化合價寫出常見化合物的化學式」的過程可以是、應該是什麼?這應當是我們進行這節課程的教學之前應該首先考慮的重要問題。

二、教材分析

教材對化合價內容的闡述略顯簡單和生硬,難以幫助教師讓學生建立起對化合價的有效理解。如果完全依照教材,僅僅是讓學生機械地甚至是被迫地記住常見元素的化合價,既增加了學生的記憶負荷又很有可能降低學生學習化學的興趣。從學生學科體系建構的角度來看,這也不利於學生對化學學科思想的理解與自身學科思維的訓練與養成。

三、學情分析

學生在學習本節知識之前,已經學習過兩種重要的化學用語:元素符號及化學式,明確了化學式的主要含義。並且此前的學習已經幫助學生初步建立了原子、分子、離子的概念,尤其是對原子的結構以及氯離子與鈉離子的形成有了基本認識。

然而,學生對物質化學式的認識還僅僅停留在逐個識別的層面上,隨著化學學習的深入,學生將認識更多物質,不僅需要記憶更多的化學式,更需要了解元素形成化合物時所應遵循的一般規律。因此,我們有必要幫助學生認識這種規律,這將有助於學生在對物質組成與構成的學習中實現提綱挈領、化繁為簡。化合價學習的必要性正是在這樣的情形下產生的。

四、教學目標分析

1.知識與技能:認識化合價的正負以及絕對值所代表的真正含義,了解元素化合時的一般規律。

2.過程與方法:經歷對化合價的認識過程,體會立足「巨集觀-微觀-符號」的化學認識方法。

3.情感態度價值觀:保持和增強對生活和自然界中化學現象的好奇心和**慾望,發展學習化學的興趣。

五、教學重難點分析

立足學生對化合價的理解式學習,從巨集觀—微觀—符號的化學學習理念出發,化合價的教學重難點就一定是立足學生對化合價符號的基本理解和對一些化合價現象的認識。據此,該節課的教學重難點就可以表述如下:

在重點突破上,即概念認識的設計中,結合學生已有化學知識,採取了概念分層教學方式,創造性地將化合價的正負和數值(絕對值)分開教學,讓學生充分理解化合價正負和絕對值代表的含義。

在難點突破上,元素多價現象的認識中,結合學生對化合價正負和數值的已有認識,適當聯絡學生的生活經驗,運用模擬的方法幫助學生理解元素表現多價現象的原因。

六、教學模式

根據上述認識,我們立足現階段學生已有化學知識與能力水平,通過對化合價概念發展史的研究,在設計理念上,採取了**式教學模式,同時相應設定了「複習——概念引入——概念認識1:化合價的正負——概念認識2:化合價的絕對值——小結」等五個主要學習環節,充分體現了概念性知識**型學習的特徵。

設計中,我們首先強調了概念的引入。任何概念學習的第一步也是最重要的一步即是讓學習者明白:為什麼要學習這個概念。

在難點突破上,尤其是在關鍵環節——概念認識的設計中,筆者結合學生已有化學知識,針對化合價概念的認識採取了分層次教學模式,創造性地將化合價的正負和數值(絕對值)分開教學,讓學生充分理解化合價正負和絕對值代表的含義。根據化合價概念本身抽象難懂的特徵,筆者利用多**課件的優勢將抽象的微觀世界用生動形象的圖形模擬出來,在一定程度上減輕了學生的認知負荷。

七、教學過程

複習環節

【投影】給出一組常見物質的化學式。

【教師】(引導學生通過比較和分析發現):化學式作為一種符號工具,其最基本的屬性之一即是:符號和物質(指代物件)的一一對應!

概念引入環節

【教師】自從有化學研究以來,人類已經發現了成千上萬種物質,每種物質都有乙個表示其構成的化學式。化學式這種符號自然也就成了我們認識物質的乙個有效的「視窗」。可是人類迄今發現的元素種類不過100多種,100多種元素如何形成如此多的物質?

元素和元素化合時會有什麼規律呢?下面我們就來**這其中的規律。

【投影】同時給出三種物質的化學式:***hcl、水h2o、氨nh3。

【教師】請大家觀察這三種物質在元素組成上有什麼共性?

【學生】均含有氫元素。

【教師】其構成一致嗎?有什麼區別?

【學生】氫原子的個數分別是1、2、3個。

【教師】為什麼會出現這種現象?為了更好地理解這一現象,我們不妨做一下模擬猜想:

【投影】依次出現4組畫面:元素交朋友!

畫面1:乙個3d小人氫與乙個3d小人氯交朋友。

畫面2:兩個3d小人氫與乙個3d小人氧交朋友。

畫面3:三個3d小人氫與乙個3d小人氮交朋友。

畫面4:乙個3d小人鈉與乙個3d小人鎂交友失敗。

【教師】可以想象元素化合時就像3d小人之間的交往一樣。我們看到:有些元素之間不能化合,而有些元素之間不僅可以化合而且化合所需的原子個數比也不盡相同。

這其中究竟有什麼原因呢?學習了下面這個概念,將會為你揭開謎底。

【投影】化合價

概念認識1:化合價的正負

【教師】下面請同學們觀察這張常見元素化合價表,看看你能發現什麼規律或問題。

【投影】給出常見元素化合價表。

【學生】認真觀察,相互交流。

【教師】請同學們以小組為單位提出你們的問題。

【學生】積極發表各自的看法。

【教師】好,同學們都很有自己的想法,我將大家最關心的問題進行歸納如下:1、元素的化合價為什麼有正負之分?2、元素化合價的數值是怎麼規定的?

接下來,我們將就著2個主要問題展開學習。

【投影】化合價的正負:畫面中左右兩側分別呈現a、b兩種原子的示意圖。

【教師】請同學們回憶咱們前面學習過的原子的結構,原子由哪兩個主要部分構成呢?

【學生】原子核和核外電子。

【教師】很好,那麼整個原子的帶電情況如何?

【學生】電中性。

【教師】為什麼呢?

【學生】核內正電荷總數等於核外負電荷總數。

【教師】很好。那麼大家想一想,元素化合時從微觀來看,a、b兩種原子之間肯定要靠近並產生一定的「結合力」。當a、b兩種原子靠近時會發生什麼現象呢?大家猜一猜。

【學生】充分發揮自己的想象。

【投影】動畫形式描述:a、b兩原子靠近時, b原子將電子更多地吸引到自己的一方(假設b得電子能力比a強),表現為:b側「肥胖」,a側「瘦小」。

【教師】(引導學生分析)現在我們採取分析的方法,仍然從a原子的區域性看,與化合前相比a現在外圍電子減少,大家想它還會呈現電中性嗎?

【學生】不會,可能帶正電?

【教師】大家的判斷是正確的,因為化合後,a核內的正電荷明顯比核外的負電荷多了,所以會在區域性呈現正電性。同理,大家判斷一下b的電性如何?

【學生】帶負電。

【歸納】現在我們一起來歸納一下:兩種不同元素化合時,因得失電子能力不一樣,兩種元素會分別帶上正電或負電,因此,我們就將帶正電的元素的化合價規定為正價,相應地,帶負電的元素的化合價規定為負價。

概念認識2:化合價的絕對值

【教師】剛才我們了解了元素化合時會呈現正電性或負電性。僅僅如此還無法形成穩定的化合物,那麼,要形成穩定的化合物還需要滿足什麼條件?下面我將以例項來為大家說明。

【投影】給出氯化鈉中鈉和氯的化合價;並在螢幕中依次給出鈉和氯的原子及結構示意圖。

【教師】要回答剛才老師提出的問題,我們不妨先來看na和cl的原子結構示意圖。請同學們回想一下,我們在前面課程中學習過的原子結構的知識,大家想一想,那一類元素最「懶惰「呢?

【學生】稀有氣體元素。

【教師】那麼,有沒有同學還記得稀有氣體元素的原子結構特徵呢?

【學生】……

【教師】大家想一想,它們最外層電子數有什麼共性?

【學生】多為8電子態。

【教師】對了,稀有氣體元素最外層多為8電子態,所以它們最」懶惰「。正如,我們每個人都有惰性一樣,其他的原子也有」惰性「,總是期望能達到類似稀有氣體元素的這種8電子結構。既然如此,請同學們想一想:

鈉和氯如何才能變為這種8電子狀態呢?

【學生】作出各種猜想……

【教師】有的同學可能已經想到了,鈉如果去掉最外層這個電子就可以實現類似ne的外層電子結構,而氯如果最外層能得到乙個電子也就可以實現類似ar的外層電子結構。這樣的話,na和cl相遇時,就一拍即合:na將最外層的乙個電子給cl剛好就滿足了雙方的需求。

【投影】動畫演示電子得失過程。

【教師】現在兩種元素都實現了「8電子穩定態」,因而能形成穩定的化合物。現在,我們仍然採取分析的方法,分別比較一下na和cl元素化合前後的變化。大家想一想,兩種元素的原子結構的最大變化在**呢?

【學生】電子數。

【教師】很好。我們發現,na和cl的電子數變化值均是1。據此,我們就將鈉的化合價定為1價,氯的化合價也定為1價。

大家與事先給出的化合價比較,發現na為+1價。cl為-1價,有誰能解釋一下呢?

【學生1】鈉顯正價氯顯負價是因為鈉失去電子顯示正電性,氯得到電子後顯示負電性。

【教師】這位同學回答的很好。我們看待化合價時就應該將正負和絕對數值一分為二地看。

【教師】有了對氯化鈉中元素化合價絕對值的認識,下面我們再來看乙個氯化鎂的例子。

【投影】給出氯化鎂中鎂和氯的化合價;並在螢幕中依次給出鎂和氯的原子及結構示意圖。

【教師】同學們現在可以根據我們對氯化鈉的認識過程來模擬分析氯化鎂,看看會有什麼問題出現?可以分小組討論一下。

【學生】分組展開討論。

【教師】大家討論中,發現什麼問題了呢?我們不妨與氯化鈉對比,此刻的鎂和氯化合時能」一拍即合「嗎?差距在哪?

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