人教版《选修3》的教学重难点及教学建议

康逸

【摘要】人教版选修3编写思路清晰，知识结构是“原子结构→分子结构→晶体结构”。选修3内容并不多，但对于学生来说陌生的词汇太多，让学生一开始接触时感觉很深奥很高大上，但也因此使学生有强烈的好奇心和求知欲。

【关键字】人教版《选修3》   教学重难点   教学建议

【中图分类号】G633.8    【文献标识码】A    【文章编号】1992-7711（2020）10-171-02

1.第一章原子结构与性质的教学重难点及教学建议

本章重点难点是1-36号元素的电子排布式（图）。

1.1不要改动教材的编写思路进行教学

本章教材首先引入能层这个新名词，教材直接把学生已有的电子层概念当作能层的概念。接着在能层的基础上以楼层和楼梯为类比引出能级。教材中虽然没有真正给出能层和能级的概念，但是经过教材的叙述，学生对两者的理解已经足以推进下面知识的学习了。接着教材就直接按照构造原理写出元素原子的电子排布式，至于少数如铬、铜等的电子排布式与构造原理有偏差的元素先不作介绍，等在后面的学习再进一步学习，之后教材才介绍泡利原理、洪特规则、能量最低原理。教材没有提过4个量子数，但其实关于4个量子数的意义教材都通过文字、图片或表格作了介绍，使学生能够理解并且能和下面的知识如杂化轨道等衔接起来。

1.2关于构造原理内容的教学建议

构造原理的教学要先区分两个顺序：能级顺序和填充顺序。能级顺序是指按照能层从低到高和能级按spdf的顺序：1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p……填充顺序则是电子按构造原理填充电子的顺序。

教学中在讲解构造原理时，如果仅是告诉学生电子按照构造原理示意图的顺序填充，学生会感觉似乎没有原因是被迫接受的，构造原理示意图（教材P6）似乎变成死记的知识了。其实，我们熟悉的元素周期律的顺序就是按构造原理排列的。如下图：

第一周期元素从氢（1s1）到He（1s2），到第二周期从Li（2s1）到Ne（2p6），第三周期从Na（3s1）到Ar（3p6），前三能层电子排布还没有出现能级交错，周期表上的元素都是从s区排到p区。到第四周期先从K（4s1）、Ca（4s2）紧接着到Sc（3d1 4s2），这就出现能级交错，正如构造原理先排4s再排3d。之后到Zn（3d10 4s2）紧接着就到Ga（4s2 4p1）， 又出现了能级交错，正如构造原理先排3d再排4p。一直到第六周期镧系和第七周期的锕系，都与构造原理吻合（个别元素异常）。通过这样结合周期表的探究学生就顿悟了，明白了为什么周期表要这样排列，而且也就明白了周期表为什么分为s区、p区、d区、ds区、p区、f区。这样学习构造原理更自然，能呼应以前的知识，学生更好接受。

在教学中还要提醒学生三点：一是在书写电子排布式时要按能级顺序书写，而不是按填充顺序。例如Fe的电子排布式为[Ar]3d6 4s2而不是按填充顺序的[Ar]4s2 3d6。二是基态原子失去电子时是按能级顺序反向从外到内失去电子的。例如Fe基态原子是按构造原理的填充顺序先排4s再排3d的，但当Fe失去3e-变成Fe3+是先失去4s能级上的两个电子再失去3d能级上的一个电子的，所以Fe3+的电子排布式是[Ar]3d5。三是老师不能随便解释能级的能量高低，比如4s轨道和3d轨道是不能确定哪个更高的。例如：Fe基态原子的电子排布是[Ar]3d6 4s2而不是[Ar]3d8，说明4s轨道比3d轨道能量低。而Fe3+稳定存在的电子排布是[Ar]3d5而不是[Ar]3d3 4s2，却又说明3d轨道比4s轨道能量低。所以说4s轨道和3d轨道的能量哪个低不是一成不变的而是动态可变的。因此，在教材中能量最低原理的表述是“整个原子处于能量最低的状态”，而不是说电子填充到能量最低的轨道中去。

1.3关于电子排布式和电子排布图内容的教学建议

按照教材的思路电子排布式是与构造原理一起出现的，之后在讲了能量最低原理和原子轨道之后电子排布图才与泡利原理和洪特规则一起出现。所以在讲解电子排布图时建议老师结合电子排布式以及学生熟悉的原子结构示意图，要求学生写出元素的这三种电子排布的表达形式。

例如：Cu的核外电子排布的三种表达形式如下：

这样练习能够与学生学过的知识紧密地联系起来，特别有利于学生对新知识的理解，而且也能直观地理解能层、能级、原子轨道、泡利原理的意义。这样练习还对高考题目题干的理解和未知元素的推导有直接的好处。例如2014年全国卷甲卷中关于某元素的表述：“…e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子…”学生若在高二时练习过以上内容则可以在高考中迅速推导出e元素是Cu，为考试赢得时间。

2.第二章分子结构与性质的教学重难点及教学建议

本章重难点是运用价层电子对互斥理论与杂化轨道理论联合分析分子或离子的立体构型。对于杂化轨道理论教材只要求sp、sp2、sp3三种杂化方式，对于分子或离子构型教材只要求“直线形、V形、平面三角形、三角锥形、正四面体形、四面体形”这几种。考点局限性较大，便于教学和备考，在高考中这部分内容题目的得分率是比较高的。

2.1关于分子或离子的构型內容的教学建议

该内容教材先提供了常见的三原子、四原子、五原子的分子立体构型，让学生体会分子结构的多样性和复杂性，接着提出这些分子为什么呈现不同的立体构型，为引入价层电子对互斥理论作铺垫。在讲解价层电子对互斥理论时教材告诉学生这是预测分子构型的一种理论，然后具体介绍理论的内容，既确认了教材提供的分子的构型又可预测其他分子或离子的立体构型。接着教材又从理论上解释了分子或离子为什么会呈现我们预测的立体构型，那就是用杂化轨道理论通过确定中心原子的杂化轨道类型来解释。教材这样的编写思路显得环环相扣，使学生的学习思路很清晰，教学中老师的讲授应该体现教材中的这种思路。