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元素周期表、元素周期律
一、元素周期表
熟记等式:原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数
1、元素周期表的编排原则:
①按照原子序数递增的顺序从左到右排列;
②将电子层数相同的元素排成一个横行——周期;
③把最外层电子数相同的元素按电子层数递增的顺序从上到下排成纵行——族
2、如何精确表示元素在周期表中的位置:
周期序数=电子层数;主族序数=最外层电子数
口诀:三短三长一不全;七主七副零八族
熟记:三个短周期,第一和第七主族和零族的元素符号和名称
3、元素金属性和非金属性判断依据:
①元素金属性强弱的判断依据:
单质跟水或酸起反应置换出氢的难易;
元素最高价氧化物的水化物——氢氧化物的碱性强弱; 置换反应。
②元素非金属性强弱的判断依据:
单质与氢气生成气态氢化物的难易及气态氢化物的稳定性;
最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱; 置换反应。
4、核素:具有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子。
①质量数==质子数+中子数:a == z + n
②同位素:质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子,互称同位素。(同一元素的各种同位素物理性质不同,化学性质相同)
二、 元素周期律
1、影响原子半径大小的因素:①电子层数:电子层数越多,原子半径越大(最主要因素)
②核电荷数:核电荷数增多,吸引力增大,使原子半径有减小的趋向(次要因素)
③核外电子数:电子数增多,增加了相互排斥,使原子半径有增大的倾向
2、元素的化合价与最外层电子数的关系:最高正价等于最外层电子数(氟氧元素无正价)
负化合价数 = 8—最外层电子数(金属元素无负化合价)
3、同主族、同周期元素的结构、性质递变规律:
同主族:从上到下,随电子层数的递增,原子半径增大,核对外层电子吸引能力减弱,失电子能力增强,还原性(金属性)逐渐增强,其离子的氧化性减弱。
同周期:左右,核电荷数——逐渐增多,最外层电子数——逐渐增多
原子半径——逐渐减小,得电子能力——逐渐增强,失电子能力——逐渐减弱
氧化性——逐渐增强,还原性——逐渐减弱,气态氢化物稳定性——逐渐增强
最高价氧化物对应水化物酸性——逐渐增强,碱性 —— 逐渐减弱
化学键
含有离子键的化合物就是离子化合物;只含有共价键的化合物才是共价化合物。
naoh中含极性共价键与离子键,nh4cl中含极性共价键与离子键,na2o2中含非极性共价键与离子键,h2o2中含极性和非极性共价键
化学能与热能
一、化学能与热能
1、在任何的化学反应中总伴有能量的变化。
【关键词】有机化学 教学研究 教学设计
一、有机化学教学研究现状
1.对有机物内在规律的研究
目前,有些文章总结了脱水反应常见的几种类型及其存在的规律;也有一些文章总结了有机物燃烧存在的规律及应用。例如,潘伟巧妙地将有机化学的反应整理成通俗易懂的歌诀,希望能够提高学生有机化学的学习效率;周利斌指出有机物结构十分复杂,一定要掌握好有机物的命名,他对有机物的命名作了一些具体分析,希望能够解决学生学习中存在的困惑。
2.对有机化学实验的研究
邝代治等人讨论了现代教育技术以及“绿色化学”的理念,对有机化学实验开始采用多媒体进行辅助教学,并探讨了“绿色化学”理念下,对有机化学实验教学课件进行创新设计应遵循哪些原则;冯银富针对有机化学实验教学,分别运用了实验法、问卷调查法以及访谈法等,进行了调查,调查结果显示学生对比能力、观察能力和缺乏必要的自我监控能力是导致问题出现的主要原因,同时教师自身的问题也对实验功能的发挥存在一定的影响,并在此基础上提出了有机化学实验教学的相关策略。
3.对有机化学学习方法的研究
白成娥等指出作为中学化学的一个重要知识点,有机物也是高考的重点,她总结了加成反应、取代反应、加聚反应、缩聚反应、消去反应、氧化反应以及显色反应,希望可以帮助提高学生对有机化学的学习兴趣;高志农等人指出在有机化学中,取代基效应与化合物自身的物理性质、反应活性、酸碱性以及反应的类型、速度等有密切关系,如果熟知官能团的特性,就可以利用取代基效应将一系列有机化合物的物理性质和化学性质有机地结合起来,更加利于学习和掌握。
二、有机化学中的科学观念
1.实验观
1828年,德国著名化学家弗里德里希・维勒经过艰辛探索,最终发表了《论尿素的人工合成》,维勒认为这是借助人力从无机物中制造出有机物的一项成功范例,对当时占据重要统治地位的“生命力论”产生了重要冲击,成功动摇了“生命力论”的根基。他指出不论是在氰与氨的反应、氰酸与氨的反应或氰酸银与氯化铵的反应中,氰酸最终都在实验室里变成了尿素。维勒合成尿素的成功范例表明探究一切物质的性质和组成的最科学合理有效方法就是进行实验。
2.分类观
化学研究基本观念之一就是分类的思想,在有机化学的主要研究历程中,分类的观念最初体现在“基团”的学说中,基的学说就是物质分类观的具体体现,其不仅在一定程度上改变了对复杂有机化合物的认识,而且简化了处理方法。如果再深入研究,可以根据各种原子团之间的异同与亲疏关系,在族与族之间建立起一定的联系,这样就可以把所有的有机化合物建立起井然有序的联系。这是一个非常大的进步,有机化学能够成为具有科学体系的学科,也就是从这时起步的。
3.转化观
化学实质上是一门研究物质转化的科学,物质的存在并不是静止不动的,而是彼此之间相互转化的。有机化合物的碳与碳之间是以共价键相连的,因此有机合成相对来说比较困难,常常要用加热、加催化剂、光照、加压等反应条件。19世纪20年代起,化学家不断合成各种功能各异、性能卓越的有机物,有机合成化学飞速发展。20世纪70年代以后,有机合成的新领域开始迅速发展,一些新的方法与理论如反应机理、构象分析以及各种物理方法等方面的进展,对有机合成化学的发展起着极大的推动作用。
三、科学观念为本的有机化学教学策略
1.充分应用教材,发挥知识优势
教师首先要对本学科的知识结构有很好的了解与掌握,知识结构的构建是培养学生科学观念的重要基础,学科知识结构中都隐含着重要的科学观念。有机化学的学习主线就是官能团及其转化,所以教师在教学时不仅要让学生很好地领会知识结构,还要引申并强化“物质结构决定物质性质,物质性质决定物质用途”这一化学观念。教学过程中,教师把现行的有机化学知识与有机化学发展史结合起来,帮助学生理解和掌握有机化学知识,形成良好的科学态度和科学价值观等,以达到全面提高学生科学素养的目的。
2.设计合理教学方式,增加科学体验活动
在科学观念的形成过程中,科学探究的学习方式具有不可替代的作用。新课程积极倡导探究学习,重视实验,只有在实验中才能让学生真正体验到有机化学反应的多变性与复杂性,只有通过对反应生成物的分析、实验条件的控制,才能使学生摆脱真正摆脱“理想实验”造成的狭隘的物质转化观,学会综合分析问题、解决问题的能力。
3.拓宽渠道,用好各种教学资源
现代媒体技术的飞速发展,使信息渠道也变得更加通畅,教学中多多借助于网络资源,可实现有机化学教学置于生产、生活中,可以变抽象为形象,还可以打破课堂教学的空间与时间限制。此外,有机化学与我们的生活息息相关,教师在教学过程可把具体的化学知识与社会生活相联系,为学生创设一个参与交流与表达的机会,增强对有机化学的学习兴趣。
【参考文献】
关键词:高中化学;有机化学;知识网络;学习方法
在高中化学学习过程中,存在大量需要学习掌握的知识点,但相对分立的知识点学习记忆的难度明显高于成体系系统的知识网络,所以,如何对已学习的知识点进行总结归纳,整理成知识网络体系,一直是化学学习过程中的一大难点。而在高中化学中,有机化学作为相对独立的一部分,其包含的知识点在高中化学体系中占有相当重要的比重,根据2017年高考考试大纲,有机化学部分除了作为必修部分的考点,还作为选考内容的两大模块之一,考生可任意选择一个模块进行考试。而高中有机化学部分相对于无机化学部分的知识网络脉络更加清晰,有机物种类明确且相互有密切联系,在搭建了高中有机化学知识网络后,对解决高中有机化学的高考题,应该已经有比较大的把握。
1高中有机化学知识网络的构建
高中化学中有机化学的知识分立在必修2和选修5两本教材中,而在必修2中给出的知识点少,主要属于介绍性知识,不能依托于此构建知识网络,只能进行分立知识的记忆,在正式构建知识网络的过程中,将这些相对分散的知识点补充进去。因此,构建高中有机化学知识网络更多的依托于选修5。
1.1网络知识节点:人教版《化学选修5———有机化学基础》中,在第一章先给出了有机化合物的分类,对有机物的类别和官能团进行了介绍,此时将有机物分为烃和非烃。烃分为烷烃,烯烃,炔烃和芳香烃;非烃则依据官能团进行分类,主要的类型如下:实际上,根据后面的学习可以发现,有机物的性质在很大程度上受官能团的影响,所以,在学习过程中,为了更加直观的学习,可以先采用具有代表性的有机化合物,教材中绝大多数反应式采用的有机化合物都是包含2个碳原子,所以,在构建知识网络时可以先采用乙烷及其衍生物代表不同类别的有机物。以这些不同类别的有机物作为网络知识节点,现在各个知识节点处于孤立状态,同时包含的内容非常单薄,需要在后续的学习过程中,根据所需的内容对知识节点进行丰富补充,并形成连接知识点的线条,进一步完善知识网络。
1.2知识节点的内容补充和网络线条的搭建:在上一节中根据第一章节的内容,以有机物类别作为知识网络的网络节点,本节中进一步根据后续章节中的内容对知识节点内容进行补充,以及构建连接知识节点的线条,主要需要把握的是不同有机物类别的特殊性质,和相互转化的反应类型及对应的反应条件。如果说选修5的第一章是对高中有机化学的基本介绍,供学生提炼出一个个知识节点,那么第二章到第四章的内容,其实都是对于第一章所提到的知识节点的内容补充和网络线条连接。这三章的内容分别介绍了不同的类型的有机化合物的官能团及化学性质,还有涉及到的化学反应。以课本第二章第一节为例,在这一节中介绍了三种有机化合物:烷烃、烯烃和炔烃,还有三种反应类型:取代反应,加成反应以及聚合反应。其中取代反应连接了烃类和卤代烃,加成反应连接了不饱和有机物和饱和有机物,或者不同不饱和度的不饱和有机物,聚合反应是属于不饱和有机物的特殊反应。根据这三个反应,可以将第1节中的烷烃,烯烃,炔烃,卤代烃及有机聚合物联系在一起,主要脉络是烷烃烯烃炔烃的衔接。对知识节点的补充中,重点在于其具有的特殊性质和其涉及到特殊反应。例如在第三章第二节醛这一部分中,醛所涉及的特殊反应有银镜反应和与新制Cu(OH)2生成Cu2O红色沉淀,这在高考中都属于标志性的破题点,解开这一环后,根据有机知识网络,基本可以推导出前后涉及到的各个反应以及相关的有机化合物的分子结构式。高中有机化学的学习中,也需要注意“将知识读少”,比如在学习芳香烃和醇\酚这两节时。根据历年有机化学部分的高考题,芳香烃在大题中通常作为R-基存在,即作为有机分子中除了官能团剩下的部分。故而在搭建网络时,在明确酚类和芳香烃的特性后,不妨将芳香烃作为一个单纯的R-基看待。在不涉及到芳香烃和酚类的特殊性质时,作用普通的烷烃烷烃知识节点看待。
2总结
蒙医药学是祖国传统医学的重要组成部分,也是蒙古学的重要研究领域。蒙药学专业是实践性强,动手能力要求高的专业。本专业是培养具有化学、生物医学、药学的基本理论知识与实验技能,经过长期的临床试验,从事药物及其制剂的设计、制备和分析检验、新药开发及药品注册、合理用药、药品营销等工作的实用型药学人才。精选课程教材,优化教学内容,以学生为中心教学内容和课程体系直接反映了教学目的和人才培养目标,是教育创新的核心。教材是教学内容重点部分,好的教材是教学质量的保证。根据有机化学的基本内容丰富、理论复杂而深刻、实验性较强、与不同专业和多门学科互相交叉的特点,必须把教材的选择和教材建设做好。有机化学的内容丰富而复杂,需要结合专业特色认真挑选有机化学授课内容。对蒙药学专业的学生选择教学内容的时候,特征性地引入蒙药的有机结构,化学成分,结构鉴定等的实例,引导学生在学习过程中进行系统总结,将学过的知识串起来。蒙医药学教育有着自身的特色和优势,不断与现代医药学、中医药学等相关学科研究生教育互相影响,相互交叉渗透,共同发展。教师有必要为学生准备精彩纷呈的教学内容,首先在准备每一堂课时,教师都必须为保证所授知识的准确性而翻阅足够多的参考类书籍,并在讲课当中以具体的例子来引导学生掌握内容,并从多方面、多角度理解教材,丰富课堂,激发学生的兴趣与创新意识。对不同的教学对象、不同学科的专业,在教学大纲中的教学目的要求、教学内容选材上需要注重专业特色,选用与之适应的教材内容和讲授方式,使学生在有限的课堂时间内比较容易地接受知识,掌握要领。另外,尽可能在教学内容上体现时代性。
二、教学方法
1.学生为中心,理论联系实际对学生的知识掌握程度需要一个衡量标准,教师教学和学生自学为主要学习方法,定期的教学考核很有必要,它可以有效地体现学生的知掌握情况,在有机化学的教学考核中应注意选题的多样性和灵活性,除一些有机结构性、常识性的题目外,其余的应该贴近现实学习过程进行拟题,可以采取多种形式,如课堂中做习题、短时间的试卷测试、实验操作等,鼓励倡导学生对有机化学创新与独特的思维方式。在教学中,对学生平时学习情况的考核指标主要有出勤情况、课堂纪律、完成作业情况、实验课中的操作能力及学习积极性等几个方面。教师结合教学情况做好考核记录,课程结束时进行各章内容总结及每章之间贯穿起来整体总结,结合每位学生的实际情况评定平时成绩。同时对于不同程度的学生应使用不同的考核方法,鼓励学习。
2.充分利用多媒体技术,激发学生学习兴趣蒙药学专业的学生进大学前一直是蒙语授课,蒙语授课和汉语授课转换需要一定的过程。所以教师在多媒体上多做一些学生容易接受的图表,让学生慢慢适应汉语授课。由于学生的基础差,只有通过多媒体慢慢让学生认识到有机化学课的重要性,才能提高学生学好本课程的主动性和自觉性。在教学过程中,适当地加一些与蒙药学专业相联系的知识,在教学中,列举一些与蒙药学的药物结构、药物分析和用途、药物合成等有关的实例,可以激发学生的学习兴趣,还可以将有机化学基础知识联系到蒙药学中去,为将来从事蒙医药学研究的学生打基础。
3.合理使用双语教育对不同专业的学生,有机化学教学大纲的要求不同,课时的多少也不一样,专业侧重点应当有所区别。双语教育对蒙药学专业的学生来说是特别重要的。双语教育是指在学校里使用第二种语言进行各门学科的教学,我国目前开展的双语教学主要是指学校中全部或部分地采用外语(主要是英语)传授非语言学科知识的教学。有机化学教学本身有很多特点,而在少数民族地区进行的有机化学教学又有与众不同的特殊性,尤其是对蒙药学专业的学生来说有特殊含义。汉语、蒙语,英语相结合的有机化学教学对蒙药学专业的未来肯定会带来突破性的进展。
三、教学与蒙药学科研相结合
有机化学是一门实践性较强的学科,要想教好有机化学这门课,一定要积极参与科学实验。有机化学实验是有机化学教学内容的重要组成部分,化学实验可以说是培养发展学生的思维和创新能力的最佳途径,也是化学专业的特色和优势。学生在课堂中获取的知识只有在实践中才能消化、理解和掌握。有机化学基础理论学科教学改革及现代科研是一个系统工程,我们既要发扬蒙药学的专业优势,也要应用现代教学与科研的先进方法和手段。一般来说学生通过化学实验加深对有机化学理论课内容的理解和掌握,提高学生的学习兴趣和动手能力。在有机化学实验教学中,我们引导学生积极主动发现和解决问题,从这个过程中更准确更全面地掌握知识。只有将基础理论教学与实践教学紧密结合并贯穿于整个教学过程才能使学生全面掌握和应用知识。随着我们国家教育系统的完善我们鼓励学生积极参与教师的科研活动,使学生在课题研究实践中不断思考问题、激发创新思维,锻炼能力,培养科研实践能力,这也是促进教学的有效途径。
四、结束语
一、激发学生的学习兴趣
大家知道,兴趣是最好的老师,也是学习动力的源泉。学生一旦对有机化学产生兴趣后,他们就会克服一切困难学好它。高中学生,精力旺盛,思维活跃,对未知领域充满着好奇,因此,在具体的教学中,我们要激发和保持学生学习有机化学的兴趣。要充分利用化学的发展史,以及我们国家在化学领域中所取得的巨大成就,从而激发学生学习化学的热情。如,我国牛胰岛素的人工合成,让学生认识到有机化学在提高人们生活质量方面的地位。当然,让学生了解有机化学为人类造福的同时,也破坏着我们的生存环境,从而提高学生的社会责任感,引导学生认识绿色化学的重要性,这样就能深层次的激发学生学习有机化学的兴趣。
二、重视对学生学习方法的培养
中学化学,主要分两大部分,一部分是无机化学,另一部分是有机化学。很多学生在接触有机化学之处,显得很兴奋,也很感兴趣。我们要抓住这时期学生的心理特点,采用多种教学手段,培养学生学习有机化学的方法。在具体的教学中,要帮助学生归纳、总结所学的内容,努力使学生掌握化学知识,整理出一个知识体系。比如,在学习C2H4内容时,笔者首先讲授它的分子结构,据碳原子结合的氢原子数少于烷烃中碳所结合的氢原子数,从而得出不饱和烃的化学概念,推理出,乙烯含有碳碳双键的不饱和烃。当学生知道了C2H4结构后,立即出示课前收集好的一瓶C2H4,让学生从它的状态、密度、气味等方面进行思考,概括出C2H4的物理性质,然后再从C2H4的分子结构,学习它的化学性质。再由C2H4的物理性质和化学性质,总结它的具体用途。最后,总结这种含有碳碳双键的烃所具有的共性。
在以后几节的有机化学的学习中,笔者始终坚持这样的教学思路,让学生感到有机化学的学习,有规可循。当学生掌握了学习有机化学方法后,他们就会主动地接受知识,掌握化学原理,否则,学生只能靠死记硬背。
三、发展学生的学习能力
在传统的教学中,老师主宰着课堂,学生只能被动的接受我们讲的知识,完全忽视学生的主观能动性。为了赶进度,让学生考高分,经常是加班加点的补课,就算把某些学生培养成了考试的能手,但结果还是高分低能。在新课程背景下的教学,要把全面发展学生素质为教学的根本目的,大力倡导学生自己去发现知识和探索知识。因此,在有机化学的教学过程中,我们也要培养学生自主学习的能力。在学生掌握了一定的有机化学基础知识后,我们可以引导学生自己阅读课本,自己总结化学知识与原理。在指导学生阅读教材的时候,要提醒学生,不仅要重视文字的阅读,还要重视书本上插图、表格的观察。在阅读训练的开始阶段,我们可以帮助学生列出阅读提纲,让学生迅速地找到阅读的重点。比如,在学习CH3CHO有关知识时,笔者帮助学生列了以下的阅读提纲:它的组成和结构?物理、化学性质?有哪些主要用途?工业上怎么制取它?同类物质都有哪些共性?通过一段时间的训练,学生的阅读能力提高了,更重要的是提高了学生的自主学习的能力。
四、培养学生的实验能力
在实验教学中,我们首先要培养学生的观察能力。在有机化学的实验过程中,我们要引导学生对实验全面、细致地观察,并要进行积极的思考。比如,在制取C2H4的实验中,要观察温度计的正确放置;集气瓶、烧瓶内有哪些变化?为什么要加碎瓷片?让学生不仅知道这样做,更重要知道为什么这样做。其实,是动手能力的培养。动手操作能力,是实验能力的重要组成部分。在培养学生实验操作能力的时候,我们要遵循循序渐进的原则,不能操之过急,也不能自缚手脚。在学生掌握各种仪器正确操作的基础上,从模仿老师操作,到逐步放手让学生独立完成实验,是一个由易到难的过程。总之,培养学生良好的实验品质,是培养学生实验能力的基础。当学生具备了一定的实验能力后,我们就可以出示一些研究课堂,让学生自己设计实验方案,自己完成实验探究活动。
五、培养学生的记忆力
记忆是一切智力活动的基础,化学知识零碎、众多,不做必要的记忆是不可能的,但是,笔者这里所说的记忆是科学的记忆,不是传统教学上的死记硬背。在有机化学教学中,我们可以帮助学生总结一些口诀,从而减低学生对有机化学知识记忆的难度。比如,很多学生无法掌握银镜反应后生成物的配平,可让学生记住口诀:一水二银三氨。类似这样的口诀是很多的,想必每位老师都有各自的经验。