PDF《高 中化 学课 程标 准 指导 下 的理 论教学问题》

0、C O 、以及 以R 一0一H为 代表 的含氧 酸和 金属 氢 氧化 物有所要 求 )成为 由元 素论 过渡 到化 学结构 理论 的重要 一环 .在介 绍 同分异 构现 象之 后 ,其重要性 和 所包含的化学信息将进一步扩展 ,成为进行化学研究工作和学术交流时的重要依据之一.

3 初等 化学 中化学 结构 理论 的 着眼点 和着重 点 由化 学式 到 化学 结构 式 或结 构简式,是元 素论 扩展为化 学结 构理论的结 果 .物 质结 构 理论 的出发 点是.物质所 以持 有确定 的性 质 ,源 于 微粒 在组成 分子 时具有 确定 的结构 . 从而 发展 成为研 究和 展示 物质的分子 中组成 元素 ( 核 )间 的相 对位 置和相 互作 用 的理论 和 实验方 法 ,并形 成了以化 学结构 式 为表述形 式 的化学 结构式 .它不 仅包 含分 子 的元 素组成 ,同时呈现 出每个 元素 和相邻 元 素及 非邻 近元 素的几何 学关 系.如果附上相邻元素间的距离 ( 键长) 和夹角( 键角 ) ,从中可 以获得更为精确的结构信息.用平面或立体 方 式呈 现的化学 结构 式 ,特别 是那 些具 有较 高对称 性 的分 子 的结构 图形 ,不仅 是化 学家 认识 物质世 界 ,以 及设计与创造新物质时的 理论 依据 ,而且图形本身也是一种美学教育的元素 ( 球形 的C 印 受到偏爱 , 图形被 多个 领域 的教 材或 科普 图书收 入 ,是~ 个很 好 的证 明).所 以 ,在 初 等化学 教学中,充 分重 视元 素论.把 物质结构 理论 当成 是元 素论 的深 化和 发展 ,会对 学生 了解什 么是 化学 、什 么是 化学 视角 、化学符 号和化学语 言 的特 点有所 帮助.实验 和典 型元 素教学 的基本 任务 明确 了 ,为实现 多维 教育 目标 的教 学设计也 就有了充实的化学内涵. 化学像是第二外语,但是没有任何用处 的误解 ,也随之可以得到解除了. 虽 然最早 的化学 结构 理论 是 由化学 家根 据大量 实验 事实 推定 的(包括v a n t H o f f 的以碳 为 中心 的正 四面 体结构理论等等 ) ,以探讨原子在分子中的几何特征为主 .但是 ,就学科性质而言 ,现代物质结构理论更 应 当归 属于物理 学 .随着 电子 和原 子 核的发 现 ,人们对 元素 的认识 和 区分 ,逐步由道 尔顿 的 以质 量差别 为 主改变 为 由核 组成 中的质 子数 差别 为主,这 个基 本认识 一直延 续 至今 .量子 力学 的问 世 ,为从理 论上认 识或解释 元素 的形 态和 物质 具有的基 本 性质 提供 了可能 .经过 半个 多世 纪 的发 展 ,在研 究 化学 物 质结构 时,除去实验方法之外 ,理论方法也逐渐成为化学家常用手段之一.如果承认 目前 的实验方法仍然侧重于 见2010年 . 第6期专论3著而 知微 式 的宏观范 畴 的话 ,那 么研 究 物质 结构 的理论 方法 则侧 重于 见微 而 知著 的微观 范畴 . 由于 后者 不仅要 求有 较高 的数 学准 备 ,而且 涉及 对 大量 的现代 物理 实验 技术 原理的理解 ,至少 目前 片不适 合作 为 中学化学 的基 本要求 . 现代 化学课 程 中的物 质结 构理 论 ,包括 原子、分子 、晶体 和 超分子 等 物种 的结 构 ,除去原 子结构 理论 已经基本成熟 ( 核结构虽然很复杂 ,基本粒子的品种至今尚未穷尽 ,但是对于以元素论为基础的化学 ,目 前仍然 处 于只需要 考 虑质 子和 中子 的水 平 )外 ,晶体 结构 理论 和相 应 的实验 技术 ,也基 本 成熟 .单质 在化 学 中属于 不可缺 少 的基 本物 种 ,由于 组 成单 一 ,原 子间 的相 互作 用 比较 简单 ,所以,国外 的很 多教 材中,至今 并不严 格 区分单 质 和元 素 ,且 共用一个 术语 ,即 eleme n t .化合 物的种类 繁多,几 乎 不可胜 数(据Breslow等人估 计,至少 达到