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初中化学教材中微粒观的构建

(2016-05-09 21:24:53)
标签:

教育

分类: 教学探索
    “微粒观”是化学基本观念的一种,贯穿于中学化学教学的全过程微粒观主要内容包括:物质是由原子、分子、离子等基本微粒构成的,微粒很小,微粒是运动的,微粒间有间隔,微粒间存在着相互作用。

        初中阶段学生构建微粒观可以分为以下两个层次:

        第一层次:以分子,原子等基本概念的建立为标志,学习者认识到宏观物质由微观粒子组成,能够定性的认识组成宏观物质的微观粒子自身具有一定的结构,并且能初步理解粒子组成宏观物质时需要遵循一定的规律。 

        第二层次:以化合价、质量守恒定律等概念建立为标志,学习者能从宏观和微观相结合的视角定量的解释物质的化学变化。帮助学生构建微粒观需要基于义务教育阶段有关的微粒知识。

       1.义务教育阶段物质微粒观涵盖的知识要点

       微粒观既基于具体的微粒知识,又高于具体的微粒知识,是微粒知识在学生头脑中的提炼与升华,中学化学课程中的具体微粒知识是形成微粒观的基础和源泉,离开微粒知识,微粒观就会成为“空中楼阁”。

       义务教育阶段中学生只有一年的时间学习化学,这个阶段的微粒观主要培养学生懂得从微观的角度观察物质世界,能够简单的分析物质变化过程的微观变化。根据义务教育化学课程标准,初中阶段物质微粒观培养的知识要点如下:

       第一部分是对于基本粒子的认识,其中包括:

     1)原子:原子是构成物质的基本微粒之一,是化学变化中的最小微粒;原子虽小,也具有一定的质量,还有一定的结构。原子具有电子壳层结构,最外层上的电子和原子核之间的作用最弱,原子通过转移或共用离原子核最远的电子进行相互作用以形成新的物质分子。

     2)分子:分子是由原子构成的,是保持物质化学性质的最小微粒;分子内的原子之间存在强烈相互作用,这种作用大于分子之间的相互作用,影响着分子的化学性质。

     3)物质聚集状态:物质在不同条件下可以在固态、液态、气态之间转化。这是由构成物质的分子之间的相互作用强弱发生改变引起的,相互作用的强弱变化导致分子之间距离、聚集程度的变化,从而使物质表现出不同的聚集状态。这是一种物理变化,物质分子保持不变,分子内原子间的相互作用也没有改变。

       第二部分是对微观粒子如何构成物质的基本认识,包括:

     1)单质:只有一种元素组成的物质。单质分子是由同种原子以不同的数目组合而成的,如O2O3等。化合物:由两种或两种以上的元素组成的物质。化合物分子是由不同种类的元素原子按照一定的规则和比例组合而成的,如HClNaCl等。

     2)化学式:用元素符号表示物质组成的式子。化学式真实地反映出物质的组成元素种类以及物质分子中原子的数目,化学式是联系宏观物质与微观构成之间的桥梁。

    3价电子:原子在结合成分子时具有失去或得到电子以形成惰性气体元素稳定电子结构的趋势,最外电子壳层上的电子决定了原子之间发生相互作用的难易以及何种相互作用,该部分电子称作价电子。

       第三部分是对于微粒之间相互作用及物质变化的初步认识,包括: 

   1)质量守恒定律:物质发生化学反应是通过构成物质的微粒之间的分解与组合实现的,原子的数目和原子的质量在反应过程中都没有改变,所以微观的重新组合决定了宏观的质量守恒。 

   2)化学方程式:宏观化学反应实质是分子集体之间的行为,分子之间的化学反应是按照一定的质量比进行的。化学方程式具体体现了物质定组成、定比定律和物质不灭定律,既能从宏观方面反映出反应物与生成物之间的质量比,又能从微观层面反映出反应物与生成物之间的微粒个数比。

     3)物质变化包括物质变化和化学变化。物理变化是在一定条件下只是物质的外形和状态发生改变,没有新物质生成的变化。化学变化的基本特征是有新物质生成,在这个过程中常常产生发光、放热、颜色变化、产生气体、生成沉淀等现象。这是因为参加反应的物质分子受到破坏,各种元素的原子重新排列组合成新物质的分子。

       2.初中化学教材中微粒观的构建思路

       教材将微粒观的构建分散在不同的单元里,以不同的知识作为载体逐步构建。 

第一个单元“化学改变了世界”,直接告诉学生纷繁复杂的物质世界,是由分子、原子等我们肉眼看不见的小粒子构成的。以学生非常熟悉的水为例,水是由水分子构成的展示水分子的直观模型,让学生看到,每个水分子又是由两个氢原子和一个氧原子来构成的。

       第二单元“我们周围的空气”,讲到空气的成分、氧气、氧气的化学性质等等,都引导学生从微观的角度分析和认识。特别是深入认识发生化学变化时,微观粒子如何变化。

第三单元“自然界的水”,还是以水这种物质为载体,先讨论水的物理变化实质,引导学生从微观的角度去认识水三态变化的宏观现象,即以水分子为代表认识了分子的一些基本的属性,接着讲水的电解,并从微观角度分析这一过程。引导学生开始介入物理变化和化学变化的微观本质层面,之后引导学生深入认识原子的内部结构。

       第五单元“质量守恒定律”,在质量守恒定律部分,让学生从微观定量的角度深入认识和理解。

 第十单元“酸和碱”,借助酸和碱的分类,引出氢离子和氢氧根离子,丰富了学生对构成物质的微粒的种类的认识,并从微观的构成的角度对物质进行分类,得出酸和碱因为分别都含有相同的离子,因此其化学性质具有共性。

        教材内容的呈现和组织也都渗透了微粒观的思想,引导学生从微观的角度认识物质、分析现象,期望逐步在应用中深化对微粒观的理解。

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