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〔关键词〕 化学教学;等电子体;教学思想;数学方法
〔中图分类号〕 G633.8〔文献标识码〕 A
〔文章编号〕 1004—0463(2010)07(A)—0052—01
教学思想和方法是教学的灵魂。如何根据教学内容选择符合新课标要求的教学思想和方法,显得尤为重要。新课程方案赋予教师合理而充分的教学自主权,这是推进素质教育、促进学生全面而主动发展的需要,也是促进教师专业水平发展和提升的需要。
“等电子体”的多样性和规律性,决定了它在历年高考中层出不穷,变幻莫测。有关“等电子体”的总结屡见报端,且近乎完美。然而,诸多总结都是直接表述性的,要求学生死记硬背,机械训练。如何由“等电子体”的概念挖掘其内涵的数学思想和数学方法,从而让学生主动参与,乐于探究,以培养学生分析和解决问题的能力且能够举一反三呢?诸多的总结仅限于无机常见微粒,而“等电子体”在有机化学中的涉及还是一片空白。现剖析如下,共勉交流。
“等电子体”是指电子总数相等的微粒。换言之,凡是电子总数相等的微粒间都互称为“等电子体”。这样,我们可以对某个微粒的电子数进行变换、剖析和重组,只要重组前后的微粒的电子数相等,即为“等电子体”。
一、无机常见微粒(分子、原子、离子)
1. 中性微粒的电子数等于形成它的各原子的电子数之和。
2. 阳离子的电子数等于形成它的各原子的电子数之和减去所带电荷数;阴离子的电子数等于形成它的各原子的电子数之和加上所带电荷数。
3. 每个H含有1个电子。
解析:(括号内为电子总数的数字分析)
(1)10电子体
①Ne(10)②HF和F- (9+1)
③H2O和O2- (8+2)④NH3和N3- (7+3)
⑤CH4 (6+4)⑥Na+ (11-1)
⑦Mg2+ (12-2) ⑧Al3+ (13-3)
⑨OH- (8+1+1) ?輥?輮?訛NH2- (7+2+1)
?輥?輯?訛H3O+ (8+3-1)?輥?輰?訛NH4+ (7+4-1)
(2)18电子体
①Ar(18)②HCl和Cl-(17+1)
③H2S和S2-(16+2)④PH3和P3-(15+3)
⑤SiH4(14+4) ⑥K+(19-1)
⑦Ca2+(20-2)⑧HS-(16+1+1)
⑨F2(9×2)?輥?輮?訛H2O2和O2-(8×2+2)
?輥?輯?訛N2H4(7×2+4) ?輥?輰?訛C2H6(6×2+6)
(3)14电子体
①Si(14)②CO(6+8)
③N2(7×2) ④C2H2和C22-(6×2+2)
(4)16电子体
①S(16)②O2(8×2)3. C2H4(6×2+4)
从以上剖析我们不难看到,“等电子体”只是要求微粒在电子总数上相等。只要我们对某个微粒的电子数进行变换和重组,相应的“等电子体” 便会应运而生。
二、有机常见分子
1. 由于分子式相同的微粒电子总数也相同,所以互为同分异构体的有机物也一定互为“等电子体”。
2.由于每个CH2和每个O的电子数相等且都为8个,所以某有机物分子减去一个CH2的同时加上一个O将变换为一个新的“等电子体”。同样,某有机物分子加上一个CH2的同时减去一个O也将变换为一个新的“等电子体”。
解析:(1)同分异构型(这里只举几例,括号内为电子总数):
① C4H8(32):CH2 =CHCH2CH3和CH≡CCH2CH3
②C2H6O(26):CH3CH2OH和CH3OCH3
③C4H8O(40):CH3CH2CH2CHO和(CH3)2CHCHO
④C2H4O2(32):CH3COOH和HCOOCH3
(2)加减变换型:
①C4H10(丁烷)→C3H8O(丙醇)→ C2H6O2 (乙二醇)
(从左向右依次减去一个CH2,同时加上一个O,电子数都为34个)
②C3H6O2(丙酸或甲酸乙酯或乙酸甲酯)→ C4H8O(丁醛)→ C5H10(戊烯)
(从左向右依次加上一个CH2,同时减去一个O,电子数都为40个)
新课程标准倡导学生个性思维和思想方法的培养和发展。在教学实践中,只要我们勇于探索,乐于进取,新课标下的“三维”目标定会得到有效的落实。
〔中图分类号〕 G633.8〔文献标识码〕 A
〔文章编号〕 1004—0463(2010)07(A)—0052—01
教学思想和方法是教学的灵魂。如何根据教学内容选择符合新课标要求的教学思想和方法,显得尤为重要。新课程方案赋予教师合理而充分的教学自主权,这是推进素质教育、促进学生全面而主动发展的需要,也是促进教师专业水平发展和提升的需要。
“等电子体”的多样性和规律性,决定了它在历年高考中层出不穷,变幻莫测。有关“等电子体”的总结屡见报端,且近乎完美。然而,诸多总结都是直接表述性的,要求学生死记硬背,机械训练。如何由“等电子体”的概念挖掘其内涵的数学思想和数学方法,从而让学生主动参与,乐于探究,以培养学生分析和解决问题的能力且能够举一反三呢?诸多的总结仅限于无机常见微粒,而“等电子体”在有机化学中的涉及还是一片空白。现剖析如下,共勉交流。
“等电子体”是指电子总数相等的微粒。换言之,凡是电子总数相等的微粒间都互称为“等电子体”。这样,我们可以对某个微粒的电子数进行变换、剖析和重组,只要重组前后的微粒的电子数相等,即为“等电子体”。
一、无机常见微粒(分子、原子、离子)
1. 中性微粒的电子数等于形成它的各原子的电子数之和。
2. 阳离子的电子数等于形成它的各原子的电子数之和减去所带电荷数;阴离子的电子数等于形成它的各原子的电子数之和加上所带电荷数。
3. 每个H含有1个电子。
解析:(括号内为电子总数的数字分析)
(1)10电子体
①Ne(10)②HF和F- (9+1)
③H2O和O2- (8+2)④NH3和N3- (7+3)
⑤CH4 (6+4)⑥Na+ (11-1)
⑦Mg2+ (12-2) ⑧Al3+ (13-3)
⑨OH- (8+1+1) ?輥?輮?訛NH2- (7+2+1)
?輥?輯?訛H3O+ (8+3-1)?輥?輰?訛NH4+ (7+4-1)
(2)18电子体
①Ar(18)②HCl和Cl-(17+1)
③H2S和S2-(16+2)④PH3和P3-(15+3)
⑤SiH4(14+4) ⑥K+(19-1)
⑦Ca2+(20-2)⑧HS-(16+1+1)
⑨F2(9×2)?輥?輮?訛H2O2和O2-(8×2+2)
?輥?輯?訛N2H4(7×2+4) ?輥?輰?訛C2H6(6×2+6)
(3)14电子体
①Si(14)②CO(6+8)
③N2(7×2) ④C2H2和C22-(6×2+2)
(4)16电子体
①S(16)②O2(8×2)3. C2H4(6×2+4)
从以上剖析我们不难看到,“等电子体”只是要求微粒在电子总数上相等。只要我们对某个微粒的电子数进行变换和重组,相应的“等电子体” 便会应运而生。
二、有机常见分子
1. 由于分子式相同的微粒电子总数也相同,所以互为同分异构体的有机物也一定互为“等电子体”。
2.由于每个CH2和每个O的电子数相等且都为8个,所以某有机物分子减去一个CH2的同时加上一个O将变换为一个新的“等电子体”。同样,某有机物分子加上一个CH2的同时减去一个O也将变换为一个新的“等电子体”。
解析:(1)同分异构型(这里只举几例,括号内为电子总数):
① C4H8(32):CH2 =CHCH2CH3和CH≡CCH2CH3
②C2H6O(26):CH3CH2OH和CH3OCH3
③C4H8O(40):CH3CH2CH2CHO和(CH3)2CHCHO
④C2H4O2(32):CH3COOH和HCOOCH3
(2)加减变换型:
①C4H10(丁烷)→C3H8O(丙醇)→ C2H6O2 (乙二醇)
(从左向右依次减去一个CH2,同时加上一个O,电子数都为34个)
②C3H6O2(丙酸或甲酸乙酯或乙酸甲酯)→ C4H8O(丁醛)→ C5H10(戊烯)
(从左向右依次加上一个CH2,同时减去一个O,电子数都为40个)
新课程标准倡导学生个性思维和思想方法的培养和发展。在教学实践中,只要我们勇于探索,乐于进取,新课标下的“三维”目标定会得到有效的落实。