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摘 要

2分子、CH₄分子结构时遇到的困难，引导学生正确对待价键理论及其他化学知识。深入贯彻“十九大精神”，启发学生进行探究性学习，应用辩证思维去学习价键理论以及其他科学知识，引导学生敢于思考，培养学生实践、创新的能力。

关键词：价键理论，中学化学教育，B₂分子，CH₄分子，辩证思维

Abstract: To understand the importance of valence bond theory in middle school chemistry teaching, to grasp the difficulty of teaching accurately, and to integrate valence bond theory into middle school chemistry teaching reasonably based on middle school students" understanding ability, so as to promote students" in-depth understanding of chemical bonds. Combine the valence bond theory to explain the difficulty of B₂ molecule, CH₄ structure, guide the student to treat the valence bond theory and other chemistry knowledge correctly. To thoroughly implement the spirit of the 19th university, inspire students to carry out exploratory learning, apply dialectical thinking to learn the valence bond theory and other scientific knowledge, guide students to dare to think, and cultivate students" ability to practice and innovate.

Keywords: Valence Bond Theory，B₂，CH₄，Valence Bonding Theory，High school Chemistry teaching

目 录

摘要： 3

关键词 3

1 前言 5

1.1 价键理论 5

2 价键理论对两个特例的描述与问题及其引发的启示 6

2.1 价键理论对B₂分子结构的描述与问题 6

2.2 价键理论对CH₄结构的描述与问题 6

2.3 探讨两个特例引发的教学启示 7

3 探究性学习和辩证唯物主义在化学教学中的实践 8

3.1 中学化学教学中引导学生进行探究性学习 8

3.2 化学教学与学习中辩证思维的应用 9

4 化学基础理论教学在新课标要求和新时代教学下的实践 10

结语 11

参考文献 12

致谢 13

1 前言

当前中学化学教学在新课标要求和新时代教育背景下取得了显著的效果，学生的科学素养进一步提高。但学生在学习一些偏重视思维的化学知识点，如物质的量、氧化还原反应、价键理论等，明显表现出了思维方式的不当与思考能力的不足，侧面反映出了学生实际解决问题的能力的欠缺。虽然当前化学课堂学生思考与解决问题的主动性有所提高，但学生的思维方式与方法仍然存在死板与单一化的问题。本文通过举例价键理论的教学，通过对价键理论发展史与价键理论基本要点的阐述，举出两个特例——价键理论对B2与CH4的结构的描述，得出价键理论的不适用性，转变学生的知识绝对化思想，用辨证发展的思维思考问题，全面分析问题，解决问题。教师在新课标要求和新时代教学背景下应当起课堂主导作用，引导学生主动思考，学会如何思考，激发学生的创造性。深入学习并贯彻当前教育精神，在巩固学生的基础知识之上，运用多种教学方法，创新教学模式，教会学生能够辨证性地看待问题，提高学生独立思考问题的能力，引导学生敢于创新，付诸实践。

1.1 价键理论

1.1.1 价键理论的提出

回顾化学发展史，化学研究共有三次重大的突破，第一次是英国化学家道尔顿原子学说；第二次是俄国化学家门捷列夫发现了元素周期表；而第三次突破则是化学键理论的建立^[1]。

1811年，瑞典化学家贝采里乌斯提出“电化二元论学说”，该理论成为说明分子中原子结合性质第一个有意义的理论。该理论对于研究离子化合物有极大的价值。但是该理论基本不能应用于共价化合物的研究。1852年，英国化学家富兰克林根据许多无机化学实验事实提出化合价概念。1916年，美国科学家路易斯提出了共价键的电子理论——共用电子对概念，认为共用电子满足“八隅率”可使分子达稳定结构，并用小圆点表示电子画图， 之后，美国科学家朗缪尔建议将这样的化学键称为共价键，从而建立了经典的化学键理论。二十世纪二十年代中期，价键理论随着量子力学的来临而问世，鲍林等人发展了量子力学对氢分子成键的处理结果，建立了现代价键理论。价键理论也是历史上最早发展起来的化学键理论。

1.1.2 价键理论的发展

量子力学一经问世，便很快引起了科学家们的广泛关注，他们将量子力学引用到了化学键领域的研究上。1927年，海尔特和伦敦根据所取得的研究成果推论，共价键由两个自旋相反的电子组成，电子对定域在相连的两个原子间，从理论上解释了路易斯的电子配对模型。1932年，卢麦把电子对的概念拓展到了几个电子体系。价键理论随之统治了配合物结构领域达二十多年。20世纪50年代开始，科学家们将更多的注意力集中在了与价键理论同时发展的另一类型量子力学研究——分子轨道理论的领域上。上世纪80年代后，价键理论又有了新的复兴，但人们发展价键理论的动因都与经典的化学理论有关。

1.1.3 价键理论的基本要点^[3]

(1)共价键形成：两个原子的成单电子若自旋，相反可两两配对形成共价键。

(2)原子轨道最大重叠原理：共价键的形成是原子轨道的重叠，重叠程度越大，核间电子云密度越大，分子的能量越低，共价键越稳定。

(3)方向性和饱和性：原子轨道之间沿着一定的方向进行最大程度的重叠，以形成共价键，每个原子成键的总数或与其以单键相连的原子数目是一定的。

(4)电子配对成键并符合稀有气体原则

形成稳定的共价键，需满足以上原则，以上原则通常被称为共价键(VB法)的成键原则。

价键理论对两个特例的描述与问题及其引发的启示

2.1 价键理论对B₂分子结构的描述与问题

硼在地壳中的含量很小。硼在自然界不以单质存在，主要以含氧化合物的形式存在。而B₂一般以气态形式存在，但平时基本不能见到，本文引此为例是根据硼原子的缺电子性而形成的较为形象缺电子化合物硼分子进行举例描述价键理论的缺陷。

基态硼原子的价层电子结构为2S²2P^1，，根据价键理论，两个B原子之间总共只有六个电子(两个硼原子各提供三个电子)两两形成共价键，无法符合VB法“电子配对并符合稀有气体结构”的原则。此时，价键理论的两原则自相矛盾。因此，B₂分子的结构不能用价键理论来描述。

2.2 价键理论对CH₄结构的描述与问题

对于CH₄分子，基态碳原子价层电子结构是2S²2P²。根据VB法，碳原子外层4个电子与4个H原子的外层1个电子分别两两配对。要特别注意的是，2个氢原子的S轨道上的一个电子与C原子S轨道上的两个电子分别配对形成б键。而另外两个氢原子的S轨道上的两个电子与C原子P轨道上的两个电子分别配对，形成一个б键和一个π键，很容易看出，这四个键能量不同，与CH₄空间正四面体结构相矛盾。

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