关于中职类有机化学教学中甲烷结构教学的探讨

文 白丽英

我们现在用的“有机化学”教材，有机物的结构是难点，其性质是重点，结构决定性质，只有弄清楚了结构，才能真正地掌握其性质，而怎样掌握有机物的结构，则实实在在地成了教学中的难点问题。例如，在教学中，学生首先接触到的难点是“饱和烃的结构”，这是杂化轨道理论在有机物的结构中的运用，然而，学生知识储备情况是：学过核外电子排布，但是，没有学过轨道表示式，即，不知道轨道是什么意思，更谈不上杂化轨道了，若不改进教学方法，不补充一些必备知识，根本达不到学生“明白”的目的。基于以上诸方面，怎样把学生的心抓住，让他们感到“有机”并不难学，很有规律性，学起来非常有趣，且从中有一定的收获。我以“烷烃的正四面体结构的形成”为例，谈一谈具体做法及一点体会。

一、教者设疑，引出杂化轨道理论

首先设疑，“用电子排布式”表示碳原子核外电子的排布情况，学生答，教者总结并指出S、P电子云的形状及伸展方向，然后引出轨道的定义：“把在一定的电子层上，具有一定形状和伸展方向的电子云所占据的空间称为一个轨道。”分析，1S电子云即在第一电子层上的S亚层、球型、只有一个伸展方向，它所占据的空间为一个轨道，称S轨道；2P电子云表示第二电子层的P亚层，P电子云为哑铃型，在空间有三个伸展方向，故有三个轨道，进而引导学生用轨道表示碳原子核外电子排布情况，在此补充了“轨道”的定义，因为是从电子排布式入手，从电子云的形状、伸展方向，进而引出“轨道”，使学生容易接受，为了加强理解，马上用轨道表示电子云在核外排布情况，在此基础上，教者再次设疑：为什么甲烷的分子中会存在四个共价键？而且，这四个共价键又是等同的呢？给学生一分钟的思考时间，但不要求学生回答，因为学生刚刚接触轨道，太抽象，为了不使学生走弯路，教者在激起学生求知欲后，单刀直入，道出原因，即：第一，碳原子在形成共价键时接受能量，其中的一个2S电子被激发到2Pz空轨道上，电子层的构型有原来的1S22S22P2变为1S22S12P3，显然到此有形成四价的可能，但S亚层，P亚层能量不等，它们不可能形成等同的四个共价键，进而道出第二个原因：由于2S轨道和2P轨道能量相近，它们在一定条件下可以“混合”起来，组成能量相等的新的轨道——杂化轨道。由于杂化轨道是由不同类型的原子轨道（S、P）在一定条件下“混合”形成的，故在杂化轨道中，同时具有混合前各轨道的成分，又与原来的轨道不同，由此称之为杂化轨道。

二、以形助课

利用多媒体，以直观的图形，帮助理解、消化抽象的内容，使学生感到具体、好学。用橡皮泥做一个球形的S轨道及三个哑铃型的P轨道，让学生设想一下，新组成的SP3杂化轨道的形状是怎样的？学生设想，教者引导，得出结论，随之利用多媒体展示杂化轨道形成过程。进而展示甲烷的碳原子的四个SP3杂化轨道的空间分布情况，通过学生动手，多媒体展示，从而使学生感到杂化轨道并不抽象，便于理解。

三、学生带着问题看书，加深理解

学生通过看书，回答以下问题：甲烷的碳原子是怎样进行杂化的？SP3杂化轨道在空间的分布情况是怎样的？甲烷分子的四个C–H键是怎样形成的？

通过这样教学，我体会到有以下优点：

1.直观、易懂

通过轨道表示式和多媒体展示以及学生动手操作，使学生很容易掌握杂化轨道理论。

2.便于记忆

因为学生在教师的不断设疑下产生求知欲，同时又真正动手去操作，观看多媒体课件展示等，从而对本节课内容一目了然。

3.为后续课程的学习打下了良好的基础

以上是我在平日的教学中逐步总结出的一些方法，效果很好，所以，总结出来，与同行分享。这种教学方法比较适宜教学中比较抽象的知识点、难点等。有一定可行性，我在今后的教学中会更加用心琢磨，使之更好。