淺談《原子雜化軌道的教學(xué)》的教學(xué)方法優(yōu)化

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(廣西環(huán)江毛南族自治縣第二高級(jí)中學(xué))

雜化軌道理論作為現(xiàn)代價(jià)鍵理論的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，在無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和結(jié)構(gòu)化學(xué)的學(xué)習(xí)中均占有十分重要的地位。作為高中化學(xué)的選修內(nèi)容，原子雜化軌道理論對(duì)于該階段學(xué)生對(duì)化學(xué)合成的理解大有助益。但由于雜化理論概念抽象，學(xué)生初學(xué)起來(lái)十分困難，一直是化學(xué)教學(xué)工作中的難點(diǎn)。因此教師需要采用更為形象的教學(xué)方法幫助學(xué)生加深對(duì)該概念的理解，以促進(jìn)學(xué)生對(duì)整個(gè)價(jià)鍵理論的理解。

一、原子雜化軌道理論概述

原子雜化軌道理論是1931年由鮑林和斯來(lái)脫以價(jià)鍵理論為基礎(chǔ)提出的，旨在用于解釋不同原子在形成分子時(shí)的空間構(gòu)型。該模型以原子價(jià)電子為基礎(chǔ)，主要觀點(diǎn)認(rèn)為原子在形成分子的過(guò)程中為了使成鍵能力加強(qiáng)，必須增強(qiáng)所形成分子的穩(wěn)定性和降低體系能量的方式，該種情況下各原子趨向于將同一價(jià)電子層中不同類型的原子軌道重新組合，形成新的原子軌道，新分子具有成鍵能力更強(qiáng)的特征，而這種由能量相近的原子軌道進(jìn)行雜化而形成的新軌道就是雜化軌道。

二、教學(xué)方法的優(yōu)化

1.形象直觀教學(xué)法

原子雜化軌道理論的教學(xué)內(nèi)容比較抽象，原子軌道的雜化過(guò)程其實(shí)就是“先混合，再重新分配”的過(guò)程。要使學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)，不能單純靠書(shū)本上的概念講解。具體而言，教師要做的首先是把抽象內(nèi)容形象化，然后借助輔助教學(xué)工具，幫助學(xué)生形成一個(gè)更生動(dòng)、更全面化的認(rèn)知。例如，可以引入“面團(tuán)”模型，原子雜化可以近似于“揉面”過(guò)程。我們先將s軌道和p軌道分成紅、白兩色面團(tuán)，兩色面團(tuán)混合揉搓可理解為形成新分子的中間過(guò)程，這時(shí)得到了顏色均勻的花面團(tuán)?；鎴F(tuán)再次形成顏色均勻的新模型可以理解為形成新分子，為保持穩(wěn)定性，新面團(tuán)之間會(huì)有固定的構(gòu)型，這種模型就是我們所說(shuō)的雜化軌道。此時(shí)學(xué)生對(duì)于原子雜化軌道有了一個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。

2.模具教學(xué)法

道具教學(xué)在視覺(jué)上更具有立體性，可以幫助學(xué)生更加清晰地認(rèn)知原子軌道雜化過(guò)程，對(duì)于概念理解更有助益。通過(guò)對(duì)模具的觀察，學(xué)生不單可以理解原子雜化的過(guò)程，同還能夠仔細(xì)觀察各個(gè)軌道形狀和軌道分布方向。如原子之間發(fā)生sp雜化，兩原子的雜化軌道在一條直線上，各軌道之間夾角為180°。sp2雜化發(fā)生在三原子之間，各原子軌道在同一平面上，軌道之間夾角均為120°。sp3發(fā)生在四原子之間，各雜化軌道在空間呈正四面體結(jié)構(gòu)，軌道之間夾角均為109°28’。我們以s軌道為球形，p軌道為啞鈴型，做出如下模型，如圖1所示。通過(guò)模具的輔助，更容易在學(xué)生腦海中形成直觀形象，他們可以對(duì)原子雜化軌道的概念形成明確的認(rèn)知。

3.多媒體教學(xué)法

利用多媒體教學(xué)可以將授課內(nèi)容通過(guò)圖片、動(dòng)畫(huà)等豐富多彩的形式展現(xiàn)給學(xué)生，通過(guò)計(jì)算機(jī)的豐富表現(xiàn)手段來(lái)突出教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，把原本抽象的過(guò)程直觀化、形象化，使原本抽象的敘述變得一目了然，同時(shí)可以引起學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。原子雜化軌道教學(xué)常用演示動(dòng)畫(huà)的方式進(jìn)行教學(xué)，通過(guò)動(dòng)畫(huà)可以將靜態(tài)事物變?yōu)閯?dòng)態(tài)過(guò)程，更有利于學(xué)生理解，以比較復(fù)雜的sp3雜化的雜化過(guò)程和軌道分布為例，可以做出如下的動(dòng)畫(huà)演示，視頻截圖如圖2所示。通過(guò)多媒體教學(xué)演示，將原本抽象的原子雜化軌道理論做了動(dòng)態(tài)還原，可使學(xué)生對(duì)這個(gè)概念的認(rèn)識(shí)更為清晰。

三、結(jié)語(yǔ)

原子雜化軌道理論概念抽象，在高中階段，由于學(xué)生初次接觸雜化軌道理論，只是通過(guò)概念講述等刻板的教學(xué)手段開(kāi)展教學(xué)往往收效甚微。因此，教師可以將形象生動(dòng)的教學(xué)方法結(jié)合起來(lái)，積極運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)工具和設(shè)備并配合典型實(shí)例進(jìn)行講述，以達(dá)到良好的教學(xué)效果。