關于中職類有機化學教學中甲烷結構教學的探討

文 白麗英

我們現在用的“有機化學”教材，有機物的結構是難點，其性質是重點，結構決定性質，只有弄清楚了結構，才能真正地掌握其性質，而怎樣掌握有機物的結構，則實實在在地成了教學中的難點問題。例如，在教學中，學生首先接觸到的難點是“飽和烴的結構”，這是雜化軌道理論在有機物的結構中的運用，然而，學生知識儲備情況是：學過核外電子排布，但是，沒有學過軌道表示式，即，不知道軌道是什么意思，更談不上雜化軌道了，若不改進教學方法，不補充一些必備知識，根本達不到學生“明白”的目的?；谝陨现T方面，怎樣把學生的心抓住，讓他們感到“有機”并不難學，很有規律性，學起來非常有趣，且從中有一定的收獲。我以“烷烴的正四面體結構的形成”為例，談一談具體做法及一點體會。

一、教者設疑，引出雜化軌道理論

首先設疑，“用電子排布式”表示碳原子核外電子的排布情況，學生答，教者總結并指出S、P電子云的形狀及伸展方向，然后引出軌道的定義：“把在一定的電子層上，具有一定形狀和伸展方向的電子云所占據的空間稱為一個軌道。”分析，1S電子云即在第一電子層上的S亞層、球型、只有一個伸展方向，它所占據的空間為一個軌道，稱S軌道；2P電子云表示第二電子層的P亞層，P電子云為啞鈴型，在空間有三個伸展方向，故有三個軌道，進而引導學生用軌道表示碳原子核外電子排布情況，在此補充了“軌道”的定義，因為是從電子排布式入手，從電子云的形狀、伸展方向，進而引出“軌道”，使學生容易接受，為了加強理解，馬上用軌道表示電子云在核外排布情況，在此基礎上，教者再次設疑：為什么甲烷的分子中會存在四個共價鍵？而且，這四個共價鍵又是等同的呢？給學生一分鐘的思考時間，但不要求學生回答，因為學生剛剛接觸軌道，太抽象，為了不使學生走彎路，教者在激起學生求知欲后，單刀直入，道出原因，即：第一，碳原子在形成共價鍵時接受能量，其中的一個2S電子被激發到2Pz空軌道上，電子層的構型有原來的1S22S22P2變為1S22S12P3，顯然到此有形成四價的可能，但S亞層，P亞層能量不等，它們不可能形成等同的四個共價鍵，進而道出第二個原因：由于2S軌道和2P軌道能量相近，它們在一定條件下可以“混合”起來，組成能量相等的新的軌道——雜化軌道。由于雜化軌道是由不同類型的原子軌道（S、P）在一定條件下“混合”形成的，故在雜化軌道中，同時具有混合前各軌道的成分，又與原來的軌道不同，由此稱之為雜化軌道。

二、以形助課

利用多媒體，以直觀的圖形，幫助理解、消化抽象的內容，使學生感到具體、好學。用橡皮泥做一個球形的S軌道及三個啞鈴型的P軌道，讓學生設想一下，新組成的SP3雜化軌道的形狀是怎樣的？學生設想，教者引導，得出結論，隨之利用多媒體展示雜化軌道形成過程。進而展示甲烷的碳原子的四個SP3雜化軌道的空間分布情況，通過學生動手，多媒體展示，從而使學生感到雜化軌道并不抽象，便于理解。

三、學生帶著問題看書，加深理解

學生通過看書，回答以下問題：甲烷的碳原子是怎樣進行雜化的？SP3雜化軌道在空間的分布情況是怎樣的？甲烷分子的四個C–H鍵是怎樣形成的？

通過這樣教學，我體會到有以下優點：

1.直觀、易懂

通過軌道表示式和多媒體展示以及學生動手操作，使學生很容易掌握雜化軌道理論。

2.便于記憶

因為學生在教師的不斷設疑下產生求知欲，同時又真正動手去操作，觀看多媒體課件展示等，從而對本節課內容一目了然。

3.為后續課程的學習打下了良好的基礎

以上是我在平日的教學中逐步總結出的一些方法，效果很好，所以，總結出來，與同行分享。這種教學方法比較適宜教學中比較抽象的知識點、難點等。有一定可行性，我在今后的教學中會更加用心琢磨，使之更好。