探秘可燃冰结构的项目教学——分析、解释、预测分子的空间结构  

Exploring the Structure of Combustible Ice: Analyze, Explain and Predict the Spatial Structure of Molecules

作　　者：李燃 郑越 林红焰[1] LI Ran;ZHENG Yue;LIN Hong-Yan(Beijing Jingshan School,Beijing 100006,China)

机构地区：[1]北京景山学校,北京100006

出　　处：《化学教育（中英文）》2023年第19期46-56,共11页Chinese Journal of Chemical Education

基　　金：北京市教育学会“十四五”教育科研课题2021年度一般课题“基于学科融合的中学化学项目式学习教学策略研究”(DCYB2021-019);中国化学会化学教育委员会“十三五”规划2020年主导课题“基于化学学科能力的高中化学教、学、评一体化教学实践研究”(HJ2020-0008);北京市东城区优秀人才培养资助项目“基于发展学生核心素养的化学教学与社会实践相结合的教学实践研究”(2021-dchrcpyzz-3)。

摘　　要：本课程以“探秘可燃冰的结构”为项目主题,以“可燃冰”作为研究对象,在“结构决定性质”的学科观念下,开展“利用多种理论模型分析、解释、预测分子的空间结构”的项目式教学。通过“寻找甲烷分子呈现正四面体结构的证据、解释水分子的V形结构、探秘水分子如何构成冰笼子”等3个核心活动,建构利用杂化轨道理论模型、氢键模型解释分子结构和利用价层电子对互斥理论模型预测分子结构的思维路径,在解决实际问题过程中体会物质结构的复杂性。Under the concept of“structure determines nature”,this course is based on the“exploring the structure of flammable ice”to teach“using multiple theoretical models to analyze,explain and predict the spatial structure of molecules”,taking“combustible ice”as the object of study.Through three core activities including“recognition of methane molecule,using‘balloon’to recognize water molecule and recognition of‘ice cage’consisted of water molecule”,this course constructs a thinking path,which utilizes hybrid orbital theory model and hydrogen bond model jointly to interpret molecule structure and utilizes valence shell electron pair theory model to predict molecule structure.The final goal is to reveal the diversity and complexity of the covalent molecule through the process of solving actual problems.

关 键 词：可燃冰 杂化轨道理论 价层电子对互斥理论 氢键 

分 类 号：G633.8[文化科学—教育学]