淺談《原子雜化軌道的教學(xué)》的教學(xué)方法優(yōu)化

覃春暖

【摘要】? 作為高 中化學(xué)的選修內(nèi)容，原子雜化軌道理論對于該階段學(xué)生對化學(xué)合成的理解大有助益。通過對原子雜化軌道理論的相關(guān)幾種教學(xué)方法的闡述、研究和優(yōu)化，以期獲得更佳的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】? 原子雜化軌道理論 教學(xué)方法 優(yōu)化

雜化軌道理論作為現(xiàn)代價鍵理論的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，在無機(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于該階段學(xué)生對化學(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)生加深對該概念的理解，以促進(jìn)學(xué)生對整個價鍵理論的理解。

一、原子雜化軌道理論概述

原子雜化軌道理論是1931年由鮑林和斯來脫以價鍵理論為基礎(chǔ)提出的，旨在用于解釋不同原子在形成分子時的空間構(gòu)型。該模型以原子價電子為基礎(chǔ)，主要觀點(diǎn)認(rèn)為原子在形成分子的過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，原子軌道的雜化過程其實(shí)就是“先混合，再重新分配”的過程。要使學(xué)生理解知識點(diǎn)，不能單純靠書本上的概念講解。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)生形成一個更生動、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程，這時得到了顏色均勻的花面團(tuán)。花面團(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)之間會有固定的構(gòu)型，這種模型就是我們所說的雜化軌道。此時學(xué)生對于原子雜化軌道有了一個系統(tǒng)的認(rèn)識。

2.模具教學(xué)法

道具教學(xué)在視覺上更具有立體性，可以幫助學(xué)生更加清晰地認(rèn)知原子軌道雜化過程，對于概念理解更有助益。通過對模具的觀察，學(xué)生不單可以理解原子雜化的過程，同還能夠仔細(xì)觀察各個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)容通過圖片、動畫等豐富多彩的形式展現(xiàn)給學(xué)生，通過計(jì)算機(jī)的豐富表現(xiàn)手段來突出教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，把原本抽象的過程直觀化、形象化，使原本抽象的敘述變得一目了然，同時可以引起學(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)常用演示動畫的方式進(jìn)行教學(xué)，通過動畫可以將靜態(tài)事物變?yōu)閯討B(tài)過程，更有利于學(xué)生理解，以比較復(fù)雜的sp3雜化的雜化過程和軌道分布為例，可以做出如下的動畫演示，視頻截圖如圖2所示。通過多媒體教學(xué)演示，將原本抽象的原子雜化軌道理論做了動態(tài)還原，可使學(xué)生對這個概念的認(rèn)識更為清晰。

三、結(jié)語

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，只是通過概念講述等刻板的教學(xué)手段開展教學(xué)往往收效甚微。因此，教師可以將形象生動的教學(xué)方法結(jié)合起來，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。

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