复件 物质结构与性质课程探讨.ppt

1、物质结构与性质课程探讨,山东师范大学化学院 刘奉岭,一、关于课程标准的几个问题 1. 理念上的要求 高中化学课程标准提出要以学生发展为本的理 念，关注的是学生学习的过程和方法以及伴随这一 过程而产生的积极情感体验和正确的价值观，构建 三维的高中化学课程目标体系。教师在使用课程标 准的过程中，关注的是如何使化学学科所持有的优 势去促进每个学生的健康发展；而不是仅关心学生 对某结论是否记住，某项技能是否形成，并且运用 起来是否得心人应手。,教师从学生的发展着想设计课 程，强化科学探究的意识，培养学 生的创新精神和实践能力；倡导学 生自我评价，打破对全体学生只有 一种课程要求、一统到底的现状， 激励

2、每一个学生走向成功。,高中化学课程标准充分体现以下改革理 念：从目标来看, 从过分强调掌握“双基”的化 学课程向培养学生全面的科学素养的化学课 程转变；从目标的价值取向来看，从面向少 数人的化学课程向全体学生的课程转变；从 内容来看，从过分注重学科系统知识的化学 课程向贴近社会、贴近生活，体现STS教育 思想的化学课程转变；从实施来看，从以接 受式学习为主的化学课程向以探究式学习为 主的化学课程转变。,2. 水平上的要求 高中化学课程标准中的教学要求告诉大 家达到合格水平是什么，有些内容与要求具 有一定的弹性和选择。因此对教材的编写、 教师教学和学业评价的影响是间接的、指导 性的、弹性的，给教

3、学与评价的选择余地和 灵活空间都很大。 对使用者来说，高中课程标准相对比较 容易把握，教师可以从实际出发，避免过高 要求造成学生负担过重。,3. 课程设置 新课程为充分体现普通高中化学课程的基础性，课程设置两个必修模块，注重从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面为学生科学素养的发展和高中阶段后续课程的学习打下必要基础。 同时，考虑到学生个性发展的多样化需要,更好地实现课程多样性、选择性，设置具有不同特点的6个选修课程模块。,新课程的高中化学课程设置更加灵 活，兼顾学生志趣、潜能的差异和发展 的需要，给学生的学习留有较大选择空 间。既保证了国家对国民在化学科方面 基本素质要求，又有利

4、于普通高校招生 化学科的考试内容对报考不同专业的学 生有不同的要求。,4. 教学内容和呈现方式 高中化学课程内容选择和呈现方式上, 课 程标准打破了传统的单纯以学科知识为主的体 系框架, 依据学生的生活经验和心理发展水平, 在全面反映化学学科特点的基础上, 加强科 学、技术与社会的密切联系。 如物质结构与性质：确定了“原子结构与元 素的性质”、“化学键与物质的性质”、“分子间作 用力与物质的性质”、“研究物质结构的价值”等 4个一级内容主题。,这些一级主题很好地体现了高中 化学课程的时代性、基础性和选择性， 是化学课程目标在内容上的生动反映。 它既是构成学生科学素养的基本要素， 也是学生进行科

5、学探究活动的基础和 结果，更是对学生进行情感、态度、 价值观教育的重要载体。,每个一级主题又包括若干能体现一级主题特征 的二级主题，在二级主题下具体描述要求学生达到 的教学目标。化学课程标准对目标的描述有两种类 型：一类是传统型目标，主要用于具有结果性的知 识与技能领域；另一类是非传统型目标，主要用于 过程与方法领域以及情感态度价值观领域。这样教 学过程中可使不同主题的学习内容和三类学习目标 (认知性学习目标、技能性学习目标和体验性学习目 标)予以落实。,5. 评价问题 高中化学新的课程目标对评价提出了新的要求，既要促进全体高中学生在科学素养各个方面的共同发展，又要有利于高中学生的个性发展。化

6、学课程评价积极倡导评价目标的多元化和评价方式的多样化。 评价方式主要包括纸笔测验、学习档案评价和活动表现评价等。,评价策略上提倡纸笔测验试题的开放性、应用性，通过开展辩论、角色扮演、小型调查等活动对学生进行表现性评价，对实验进行过程性考察。高中化学课程标准重视对学生学业成就发展进行评价的综合设计，利用以学习成长档案为主的自我评价促进学生的学业进步与发展；通过活动评价学生的学习态度、情感和价值观。纸笔测 验更加注重考核学生解决实际问题的能力。 评价方法采用终结评价与过程评价相结合，定性评价与定量评价相结合，学生自评互与他人评价相结合，将评价贯穿于化学学习的全过程。,二、物质结构与性质的内容标准

7、1. 内容标准 物质结构理论是现代化学的重要组成部分，也是医学、生命科学，材料科学、环境科学、能源科学、信息科学的重要基础。它揭示了物质构成的奥秘，物质结构与性质的关系。有助于人们理解物质变化的本质，预测物质的性质，为分子设计提供科学依据。,在本课程模块中，将从原子、分子水平上认识物质构成的规 律，以微粒之间不同的作用力为线 索，侧重研究不同类型物质的有关性 质，帮助高中学生进一步丰富物质结 构的知识，提高分析问题和解决问题 的能力。,通过本课程模块的学习，学生应主要在以下 几个方面得到发展： 1从科学家探索物质构成奥秘的史实中体会 科学探究的过程和方法，增强学习化学的兴趣； 2进一步形成有关

8、物质结构的基本观念，初 步认识物质的结构与性质之间的关系； 3能从物质结构决定性质的视角解释一些化 学现象，预测物质的有关性质； 4在理论分析和实验探究过程中学习辩证唯 物主义的方法论，逐步形成科学的价值观。,主题1 原子结构与元素的性质,主题2 化学键与物质的性质,主题3 分子间作用力与物质的性质,主题4 研究物质结构的价值,2. 对物质结构与性质 内容标准的几点看法 (a)不要把内容标准作为大纲来看待 高中化学课程标准中的教学要求，有 些内容与要求具有一定的弹性和选择。如 关于4个量子数问题,内容标准中没有提到。 是否介绍4个量子数就是超纲呢？类似的问 题还有不少, 如电子亲合能, 晶胞问

9、题, 分子结构的判断问题等。,(b)不要无限扩大内容标准 我们既不要刻板的看待课程标准, 但也不要弹性太大,无限扩大内容标 准。如关于晶格能问题，内容标准 中多次提到，但并不要求计算；再 例如，关于晶体中结构基元的题， “手性分子”问题，等。,(c)关于物质结构与性质之间关系的问题 这是研究物质结构的核心，需要时刻牢记在 心里，并能运用。实际上，结构性质应 用应该是该课程的主线。 如不同元素的焰色反应，某些物质的水解等 就体现了原子结构与性质之间的关系。 体现结构与性质之间关系的例子很多，石墨 与金刚石；芳香性物质容易发生取代不容易发生 加成反应；为什么氮以N2存在而同周期的磷却以 P4等形式

10、存在；为什么NbO晶体可以导电？不同 类型晶体的性质差异等。,(d)关于物质结构与性质与其他模块的关系 物质结构是化学的理论基础，对其他模块有 一定的指导作用。在教学中要有所体现。如对 有机化学中芳香性物质容易发生取代不容易发 生加成反应的解释；无机与有机分子结构的判 断（或预测）；配合物的结构与性质问题等。 元素的性质与周期表的“对角线”规则；金属的性 质及其结构根源；硅为什么多以含氧物质的形 式存在，等等。,(e)关于物质结构与性质和STS 化学是在原子、分子水平上研究物质的组 成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学， 其特征是研究分子和创造分子。迅猛发展的化学 已成为生命科学、材料科学

11、、环境科学、能源科 学、信息科学等领域的重要基础，它在解决人类 社会发展过程中面临的有关问题、提高人类的生 活质量、促使人与自然和谐相处等方面发挥着重 要的作用。,在科学技术方面，物质结构与性质发挥了很 大的作用。如药物设计方面；从分子水平了解生 命现象；结构功能材料的设计；许多新产品的开 发等，都立不开理论指导。 科学还要关心社会问题，如环境问题，资源 问题，粮食问题等。 在中国还有一些具体问题，如：人口问题， 食品及药品安全问题，等等。 物质结构与性质还可以解释日常生活中出现 的问题，这些问题更能引起学生的兴趣。,(f)关于在教学中介绍科学研究方法问题 学习科学研究方法 ，既有助于培养学生

12、的 创新能力，同时对学生理解某些抽象的概念及 激发学生的学习兴趣也是有益的。 例如，介绍模型化研究方法将使学生更容 易理解电子云，杂化轨道等概念，使学生认识 到这些概念是理论，是一种研究方法，而不是 物理实在，这样会更容易理解这些概念。,在教学中介绍科学研究方法问题，有利于 激发学生的学习兴趣及培养学生的创新能力。 例如，在介绍物质波的概念时，要给学生 介绍类比的研究方法，并举一些化学研究上类 比方法的成功例子，但也不要忘记并举一些化 学上类比研究方法的失败例子，使学生认识到 任何一种研究方法都不是万能的。当然科学的 研究方法很多，如模型化方法、演绎方法、模 拟方法、深入探索方法等等。,(g)

13、注意在教学中培养学生的团结协作精神 重大科学研究成果的取得往往不是一个人 单枪匹马干出来的，一般是许多人一起做的。 如现代物质结构理论的基础量子力学就是如 此。物理化学海森堡说过：科学来源于讨论， 根植于交流。这也说明了团结协作的重要性。 物质结构与性质中，许多理论很抽象，难 理解，让学生之间相互讨论交流，是必要的； 另外，让学生一起制作模型也很有益。,三、物质结构与性质经常问到的几个问题 1. 原子结构方面 Na-, Na+e-, Na+2e-的稳定性问题。 核外电子的跃迁问题。 核外电子排布的规律问题。 关于电子云问题。 原子轨道的下标与伸展方向的关系。,2. 分子结构方面 O3的极性问题

14、。 N2稳定性及存在形式,磷为什么不以P2存在? 碳为什么存在如此多的化合物? 而Si却主要 以含氧物质的形式存在? 形成4个单键的碳都以四面体形式存在吗? 反键电子与分子稳定性问题。,SO可以存在吗？ 异核原子的共价键长通常比根据共价半径之 和求出的计算值稍短, 你认为是什么原因? 芳香性的含义是什么? 分子间作用力与超分子问题。 物质的导电性问题。 键的多样性问题。,3. 晶体结构方面 密堆积原理及实例。 晶胞中原子的分布，晶胞顶点上都要有粒子 吗？ 金属的基本堆积模型及空隙。 晶体的基本特征及与无定性体的区别问题。 晶体的缺陷与应用问题。,4. 分子间作用力方面 分子间的作用力有哪些? 油和水同时滴到常见的塑