淺談《原子雜化軌道的教學》的教學方法優化

覃春暖

【摘要】? 作為高 中化學的選修內容，原子雜化軌道理論對于該階段學生對化學合成的理解大有助益。通過對原子雜化軌道理論的相關幾種教學方法的闡述、研究和優化，以期獲得更佳的教學效果。

【關鍵詞】? 原子雜化軌道理論 教學方法 優化

雜化軌道理論作為現代價鍵理論的重點教學內容，在無機化學、有機化學和結構化學的學習中均占有十分重要的地位。作為高中化學的選修內容，原子雜化軌道理論對于該階段學生對化學合成的理解大有助益。但由于雜化理論概念抽象，學生初學起來十分困難，一直是化學教學工作中的難點。因此教師需要采用更為形象的教學方法幫助學生加深對該概念的理解，以促進學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提出的，旨在用于解釋不同原子在形成分子時的空間構型。該模型以原子價電子為基礎，主要觀點認為原子在形成分子的過程中為了使成鍵能力加強，必須增強所形成分子的穩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的特征，而這種由能量相近的原子軌道進行雜化而形成的新軌道就是雜化軌道。

二、教學方法的優化

1.形象直觀教學法

原子雜化軌道理論的教學內容比較抽象，原子軌道的雜化過程其實就是“先混合，再重新分配”的過程。要使學生理解知識點，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容形象化，然后借助輔助教學工具，幫助學生形成一個更生動、更全面化的認知。例如，可以引入“面團”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，兩色面團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。花面團再次形成顏色均勻的新模型可以理解為形成新分子，為保持穩定性，新面團之間會有固定的構型，這種模型就是我們所說的雜化軌道。此時學生對于原子雜化軌道有了一個系統的認識。

2.模具教學法

道具教學在視覺上更具有立體性，可以幫助學生更加清晰地認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，學生不單可以理解原子雜化的過程，同還能夠仔細觀察各個軌道形狀和軌道分布方向。如原子之間發生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發生在四原子之間，各雜化軌道在空間呈正四面體結構，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知。

3.多媒體教學法

利用多媒體教學可以將授課內容通過圖片、動畫等豐富多彩的形式展現給學生，通過計算機的豐富表現手段來突出教學中的重點、難點，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，同時可以引起學生的興趣，激發學生的學習熱情。原子雜化軌道教學常用演示動畫的方式進行教學，通過動畫可以將靜態事物變為動態過程，更有利于學生理解，以比較復雜的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。通過多媒體教學演示，將原本抽象的原子雜化軌道理論做了動態還原，可使學生對這個概念的認識更為清晰。

三、結語

原子雜化軌道理論概念抽象，在高中階段，由于學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手段開展教學往往收效甚微。因此，教師可以將形象生動的教學方法結合起來，積極運用現代教學工具和設備并配合典型實例進行講述，以達到良好的教學效果。

參考文獻：

[1] 南京大學《無機及分析化學》編寫組.無機及分析化學[M].高等教育出版社，2006.

[2]宋天佑，程鵬，王杏喬.無機化學[M].高等教育出版社，2004.