基于认知隐喻的高中化学抽象理论教学实践——以杂化轨道理论为例

认知隐喻聚焦于隐喻生成机制和隐喻意义的推导机制,解释二者之间的取向性,可助力学生对抽象理论的学习。教师要遵循抽象理论教学的程序,理解隐喻的作用机制和认知隐喻的思维建构方式,引导学生从具体的事物或现象中提取出一般的概念、原理或规律,从而提升认知水平。具体教学中,教师要通过认知隐喻形成概念、建构模型、设计活动,帮助学生开启新知、发展理论、应用理论,培养分析、解决问题的能力,发展模型认知素养,完善结构决定性质的学科观念。

从“认知模型”到“模型认知”的教学实践与思考——以杂化轨道理论与分子空间构型的教学为例

微观世界看不见摸不着、抽象复杂,在教学过中可以采用模型建构的方法来帮助学生认识和研究物质的结构特征、性质特征、客观规律等.通过模拟、解释、推理等方法,引导学生通过探究学习,建立相关的认知模型,能够运用所掌握的知识解释相关的结构、性质特征,进而揭示该事物所蕴含的本质规律.通过以“杂化轨道理论与分子的空间构型”教学为例,引导学生通过对价层电子对互斥模型(VSEPR模型)和杂化轨道理论模型的建构与整合,进而掌握预测分子空间构型的方法,并能进行简单的解释与推理,促进学生从“认知模型”到“模型认知”的发展.

杂化轨道成键能力及夹角计算公式的简洁推导

杂化轨道理论是化学键理论的重要内容,杂化轨道成键能力和杂化轨道之间的夹角是杂化轨道理论教学的重点和难点,多数教材通常直接给出相关公式,忽略导出过程,不能满足部分学生进阶学习的需要。本文给出了相关公式的简易推导,以期解疑释惑,加深学生对杂化轨道理论的认识和理解。

指向核心素养的高中化学逆向教学设计研究——以“杂化轨道理论”的教学为例

高中化学物质结构与性质模块的教学可以较好地培养学生证据推理与模型认知的核心素养,但该模块的内容学生学习起来存在较多困难,如何在教学中帮助学生落实知识的学习和素养的提升是值得深思的问题。本文以杂化轨道理论的教学为例,探究逆向教学设计在高中化学教学中的应用。我国正在推行以核心素养为导向的新一轮课程改革,重视培养学生的化学学科核心素养.

GaussView软件在高中化学杂化轨道理论教学中的应用

高中化学杂化轨道理论教学,能够帮助学生理解分子结构和性质,提升学生在微观探析和模型认知方面的化学学科核心素养。然而抽象的轨道形状影响了教师的教学效果和学生的学习兴趣。文章以专业计算化学软件GaussView应用于高中化学杂化轨道理论的课堂教学为例,首先分析了高中化学杂化轨道理论的课堂教学现状,然后详细介绍了利用GaussView软件构建杂化分子轨道的方法,接着阐述了应用GaussView软件增强课堂教学效果的路径,最后讨论了GaussView软件的使用注意事项。结果显示,通过GaussView软件制作的典型分子轨道,能够将抽象的杂化轨道进行形象化展示,有助于加深学生对杂化轨道理论的理解,提升学生的学习兴趣,增强学生的学习效果。

杂化轨道波函数的确定方法

介绍了等性sp、sp2、sp3杂化轨道波函数和不等性s—p杂化轨道波函数的推求方法．

直接键连原子间的NMR偶合常数的自然杂化轨道研究

首次报道了直接计算偶合常数￣１Ｊ＿（ＣＮ）和￣１Ｊ＿（ＣＦ）的线性关系式，结果表明，￣１Ｊ（ＣＮ）和￣１Ｊ＿（ＣＦ）主要由成键原子的轨道杂化作用和键极性这两种结构因素所决定，且偶合相互作用中的Ｆｅｒｍｉ接触项仍是最主要的．为从简单价键理论角度解释并计算Ｊ＿（ＣＮ）和Ｊ＿（ＣＦ）的值提供了简便直观的方法．

系列化合物C—H伸缩频率的自然杂化轨道研究

在计算C—H核白旋-自旋偶合常数的新公式及其与C—H伸缩频率之间的关系的基础上,得出了计算C—H伸缩频率的新的一般关系式.并利用CNDO/2分于轨道和自然杂化轨道方法,具体计算了三种不同系列化合物的原子净电荷和自然杂化轨道.给出了计算不同系列化合物C—H伸缩频率的良好线性关系式.结果表明,碳氢化合物中的C—H伸缩频率主要由碳原子的轨道杂化作用所决定,而对于含杂原子的取代碳氢化合物,C—H键的极性成为影响伸缩频率的重要因素.

介绍一种判断小分子(或离子)中心原子杂化轨道类型的方法

本文针对《无机化学》课程的学习难点,以大学一年级学生已掌握的化合价和原子结构的基础知识为基础,提出一种判断小分子或离子杂化轨道类型、π键的数目和类型的方法。该法亦适用于σ配体所形成的配合物、多中心原子的分子或离子以及双原子分子,并可用于计算MAx型分子或离子的键级。

基于创新能力培养的杂化轨道理论教学策略

以提高大学生的科学素养为切入点,以突出对科学本质的理解为突破点,构建有助于培养创新能力的杂化轨道理论的教学策略:利用价键理论的"不足",创设问题情境;以问题组凸现杂化轨道理论所蕴含的科学方法;将科学本质教育有机融入杂化轨道理论教学全过程。

直接键连原子间的NMR偶合常数的自然杂化轨道研究——Ⅰ.^(13)C—H核自旋偶合常数~1J_(^(13)C-H)

利用CNDO/2分子轨道方法和自然杂化轨道方法,计算了一系列碳氢化合物和含杂原子的碳氢化合物的自然杂化轨道。在此基础上,得到了计算^(13)C—H偶合常数~1J13_(C-H)的简单关系式。对75种不同化学环境下的~1J13_(C-H)的计算结果表明,无论是碳氢化合物系列,还是含杂原子的碳氢化合物系列,计算值与已知实验值都较为吻合。本文还对计算结果作了较详细的讨论。

杂化轨道理论在无机化学与有机化学教学间的衔接

以无机化学中杂化轨道理论的实例入手,通过中心原子杂化方式的不同,变换到有机化学中的实例,以中心原子C、O和N在不同化合物中的杂化形式与成键方式为例,分析了三种原子杂化成键规律性的变化,衔接了无机化学与有机化学的杂化轨道理论内容,梳理出学习杂化轨道理论的知识脉络。

苯及其取代物中孪位偶合常数^2JCCH的最大键级杂化轨道研究

在前文工作的基础上，本文结合ＭＮＤＯ 分子轨道方法和最大键级杂化轨道方法研究得到了计算苯及其取代物中孪位偶合常数２ＪＣＣＨ的多元级性关系式．对３１ 个苯及其取代物中孪位偶合常数进行计算的结果表明，计算值与实验值能够较好地吻合．这一研究再次验证了２ＪＣＣＨ值主要是由成键原子的轨道杂化作用，键极性。

最大键级杂化轨道方法计算N—B键的NMR偶合常数^1JNB

最大键级杂化轨道方法计算Ｎ－Ｂ键的ＮＭＲ偶合常数１ＪＮＢ＊李永健湛昌国（华中师范大学化学系，武汉４３００７９）关键词ＮＭＲ偶合常数；最大键级杂化轨道；原子净电荷中图分类号Ｏ６４１．１２１在最大重叠对称分子轨道理论方法［１］和最大键级原理［２］的基础上...

《杂化轨道理论》教学改革探索

针对传统教学中存在的"过分注重知识传授,忽视知识背后蕴含的科学思维、科学方法和科学精神"的问题,从杂化轨道理论的知识价值分析入手,以知识传授与能力培养并重为教学设计的指导思想,设计了杂化轨道理论的教学过程。并从课的导入、教学重点的突出、教学难点的突破、教学兴趣点的设置和作业布置五个方面说明了教学设计的创新点。

浅谈杂化轨道理论的教学

简述了杂化轨道理论的重点和难点,探讨了解决这一难点的方法和措施。灵活运用形象直观教学法、模具教学法和多媒体教学法,将教学方法和应用实例有机地结合起来,进行杂化轨道理论的教学,效果良好。

对高校化学教材中杂化轨道理论的一点认识

针对大学化学教材中杂化轨道理论难以掌握这一实际问题,对杂化轨道理论的使用方法和步骤进行了改进和简化.提出了在一定条件下,分子中的非中心原子会和中心原子一样优先采用杂化轨道方式成键的思想,并依据这一思想对杂化轨道理论进行了改进,同时利用改进后的杂化轨道结合各种实例分子,描述了构造分子骨架和判断离域多中心键的基本步骤.改进后的杂化轨道方法容易理解,易于操作,特别是处理含有离域电子的体系,效果明显,对教学和学习过程都有很好的促进和提高作用.

杂化轨道理论在有机化学教学中的应用

杂化轨道理论是现代价键理论的一部分,在有机化学教学中占有十分重要的地位。从有机反应中间体的稳定性、有机化合物性质两方面,阐述杂化轨道理论在有机化学教学中的应用。

杂化轨道理论的再认识及其应用

目前,国内绝大多数的无机化学教材在介绍杂化轨道理论时,都是从解释一些已知化合物的空间构型来引入杂化轨道理论,对于杂化轨道理论的本质,以及怎样应用杂化轨道理论来预测分子中原子的杂化态及分子的几何构型并没有给予深入介绍.其实,如果正确理解了杂化轨道理论的本质,杂化轨道理论就不但可以解释已知(或已学过)的共价分子中原子的杂化态及分子的几何构型,而且还可以预测课本上未提及的简单共价分子的杂化态及几何构型.

翻转课堂与PBL教学法相结合在杂化轨道理论教学中的应用

无机化学是大学化学专业及其相关专业的第一门化学课程,是化学人生漫漫不归路的开始。学好无机化学,才能为后续化学课程奠定基础。本文结合翻转课堂与PBL教学法的优点与缺陷,将两者结合应用到无机化学的杂化轨道理论的教学中,进行了设计与应用,为教师的教学和学生的自学提供一定的参考。