高中化學核心概念及其結構體系

【摘 要】化學概念和概念間的聯系構成化學學科的基本框架，是學生分析和解決化學問題的基礎。本文以高中人教版普通高中課程標準化學必修和選修為研究對象，主要從化學用語、化學計量、物質的組成和分類、元素周期律和周期表、溶液、化學反應速率和化學平衡等方面，對高中化學核心概念及其結構體系進行分析。

【關鍵詞】高中化學 核心概念 結構體系

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）24-0130-02

化學核心概念是化學學科的主干內容，化學核心概念及其相互關系構成了中學化學的基本框架。化學核心概念是學生分析問題和解決問題的基礎，具有高度的概括性、抽象性和嚴密的邏輯性。

一 化學概念學習在中學化學教學中的重要作用

當代著名心理學家和教育家布魯納曾指出，“不論我們教什么學科，務必使學生理解學科的基本結構。”學科基本概念就是學科基本結構的重要組成部分。高中化學概念是化學知識網絡中的節點，是化學知識網絡中的骨架。只有讓學生清楚、準確地理解化學概念理論，才能使學生更深刻地認識物質及其變化規律，進而掌握化學學科的基本結構。

二 高中化學核心概念及其結構體系

高中化學的核心概念及其結構體系主要分為化學用語、化學計量、物質的組成和分類、元素周期律和周期表、溶液、化學反應速率和化學平衡等幾個方面。

1.物質的組成、性質和分類

物質的組成、性質和分類，是在組成物質微粒的基礎上進一步深層化，從微觀的角度進一步抽象、推理而形成的更深層次的概念。化學學科是在原子分子的層面上研究物質的組成、結構、性質和變化規律的科學，有獨特的名稱、符號及表達方式。對于各物質性質的學習，從宏觀上分析，更注重從微觀層面上對化學變化的過程進行深層次的理解。該部分的概念主要包括：元素、核素、原子、離子、原子團、離子符號、核素符號、化合價、化學式、分子式、實驗式、電子式、結構式、結構簡式、原子結構示意圖、電離方程式、離子方程式、熱化學方程式、同位素、基、物理性質、化學性質、金屬性、非金屬性、氧化性還原性、混合物、單質、酸、堿、鹽、同素異形體。物質的性質內容的研究主要從結構出發，分析原子核外電子排布，進而分析相關變化的過程和本質。同時，化學用語貫穿整個化學教學，教材以初中的元素符號，簡單化學方程式為基礎，到必修的離子反應、氧化還原反應隨后在各元素化合物知識中不斷加強應用。在這一過程中，化學用語在數量上、類型上不斷發展，同時成為學生在分析問題、解決問題中的工具。

2.化學計量

化學計量是宏觀與微觀相聯系，用于量度化學物質，表示化學物質“量”的一類概念，屬于“工具性”概念。該部分內容較抽象，具有較高的知識陌生性，而且變換關系容易混淆。其內容主要包括物質的量、摩爾質量、阿伏伽德羅常數、氣體摩爾體積、物質的量濃度等。換算關系在各章節練習中不斷應用，凸顯出“工具”的作用。

3.化學反應與能量

化學反應有不同的分類方式，教材中介紹的主要有離子反應、氧化還原反應、放熱反應、吸熱反應、可逆反應等。該部分概念主要包括氧化劑、還原劑、氧化性、還原性、吸熱反應、放熱反應、反應熱、燃燒熱、中和熱、可逆反應等內容。教材首先介紹離子方程式和氧化還原反應，在隨后的元素化合物學習中不斷鞏固兩部分內容。在學習化學鍵的基礎上，通過能量的轉化引出放熱反應和吸熱反應，以及熱化學方程式。在化學能與電能的介紹，即原電池和電解池的學習中，充分結合了氧化還原反應及電解質的內容，使學生在原有認知的基礎上，建立起知識之間的聯系。

4.物質結構、元素周期律

周期表和元素周期律是化學的精髓，是化學規律的總結。主要包括元素周期表的結構、位置、性質，包括金屬性、非金屬性、半徑大小分析等。該部分概念主要包括元素、核素、元素周期表、元素周期律、化學鍵、化合價、化學式、電子式、同素異形體、金屬性、非金屬性、化學鍵、晶體類型等。在學習了元素化合物知識后，對物質結構進行介紹，從原子結構分析，歸納出元素原子結構、化合價變化的規律性，從而引出元素周期律、周期表的內容，根據原子之間作用力不同，構成的晶體類型也不同。

5.溶液

溶液主要是分析溶液中各成分存在和變化的情況。該部分的概念主要包括溶液、膠體、電解質、非電解質、強電解質、弱電解質、鹽類水解、原電池、正極、負極、電解、陰極、陽極、金屬腐蝕、電鍍等。教材主要從分散系出發，按照分散質粒子大小，分別介紹膠體、溶液。通過溶液中物質電離的情況，對電解質相關概念進行介紹。通過對反應的分析，對化學反應的分類進一步擴充，擴展出離子反應和氧化反應。在結合電解質溶液、氧化還原反應內容的基礎上，引出原電池和電解池。通過金屬的電化學腐蝕和防護，將原電池和電解原理整合應用，形成完整的電化學知識體系。

6.化學反應速率和化學平衡

化學反應速率和化學平衡主要是描述化學反應快慢和程度的情況，主要包括化學反應速率、可逆反應達到平衡的判斷、化學平衡的移動、化學平衡移動的各因素變化、電離平衡等。該部分的化學概念主要包括可逆反應、化學平衡、化學反應速率、化學平衡移動、電離平衡。教材中首先簡單介紹化學反應速率、可逆反應，引出化學平衡及影響化學平衡的因素。隨后在選修教材中內容深化，從微觀的能量的角度分析影響因素，深化化學平衡的判斷和平衡的移動，并補充化學平衡常數。內容由淺入深，由易到難，既符合學生的認知規律，也符合知識的邏輯順序。

三 結束語

化學是一門聯系性很強的學科，每個概念理論都不是孤立存在的，化學概念和概念間的聯系構成化學學科的知識體系。建構良好的知識結構體系是學生理解化學、提高學習能力的重要途徑，要求教師在教學過程中要樹立整體意識，準確把握不同概念之間的聯系和發展，讓學生不斷豐富和完善知識體系，促進其認知結構的形成。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.高中化學課程標準（實驗稿）[M].北京：人民教育出版社，2003

[2]鐘啟泉、崔允郭、張華.為了中華民族的復興 為了每位學生的發展（《基礎教育改革綱要（試行）》解讀）[M].上海：華東師范大學出版社，2001

[3]王健偉.高中化學概念的結構及其教學的實踐研究[D].天津師范大學，2005

[4]宋心琦、王晶等.普通高中課程標準化學必修一[M].北京：人民教育出版社，2007

[5]宋心琦、王晶等.普通高中課程標準化學必修二[M].北京：人民教育出版社，2007

[6]宋心琦、王晶等.普通高中課程標準化學選修一化學與生活[M].北京：人民教育出版社，2007

[7]宋心琦、王晶等.普通高中課程標準化學選修二化學與技術[M].北京：人民教育出版社，2007

[8]宋心琦、王晶等.普通高中課程標準化學選修三物質結構與性質[M].北京：人民教育出版社，2007

[9]宋心琦、王晶等.普通高中課程標準化學選修四化學反應原理[M].北京：人民教育出版社，2007

[10]宋心琦、王晶等.普通高中課程標準化學選修五有機化學基礎[M].北京：人民教育出版社，2007

[11]宋心琦、王晶等.普通高中課程標準化學選修六實驗化學[M].北京：人民教育出版社，2007

〔責任編輯：高照〕