即将从2023届开始参加浙江省高考的同学,将面临《物质结构与性质》这一选择性必修课程的挑战。这是一本从微观角度探究原子、分子、晶体结构,阐述其结构对物质性质的影响的教材,其显著特点是偏重微观,抽象,需要较强的空间思维能力,因而给许多学生带来了学习上的困难。为了帮助大家克服难题,我将介绍几种高效的学习方法,希望能够为各位受益。
一、巧妙运用图表
图表能够帮助我们理解大量的抽象事物以及空间结构。例如,在学习构造原理时,许多学生难以厘清能级和能层的前后顺序,此时就可以参考教材中一张笔画图,它一目了然地展示了电子填充能级的顺序。
构造原理图
需要注意的是,图表仅能帮助理解,其背后的含义仍需深刻领会。例如,电子云轨道图并没有真实展现电子的分布,而只是一种概率图像。下图的三种p能级电子云图像,仅表示电子出现在这些轨道上的概率。
二、构建模型
模型可分为两种:具体模型和抽象思维模型。例如,在学习杂化轨道时,可以搭建具体的实物模型,从不同空间方向感受s和p轨道杂化的方式,例如头碰头或肩并肩。
另一种是思维模型,在答题过程中总结出适用的思维模式或解题模型。例如,分子空间构型种类繁多,可以先通过公式计算中心原子孤电子对,确定分子的vsepr模型,再去除未成键孤电子对,以此得到实际空间构型。
常见分子模型
三、熟练掌握数学知识和结论
学习晶体结构时,需要运用立体几何知识,因此熟记数学结论可以大幅提升解题效率。例如,掌握球体的体积公式、立方体中面对角线和体对角线长度公式、正四面体中的体心到顶点距离公式以及空间坐标系等知识。
四、熟悉常见晶体结构
晶体结构的类型有限,熟知常见的晶体模型可简化分析流程。如下所示:
掌握高效的方法对学习抽象知识至关重要。期待有机会与大家深入探讨高中化学中的更多难题。