馬自紅
〔關(guān)鍵詞〕 分子;定義;原子;共同
點(diǎn);本質(zhì)區(qū)別
〔中圖分類號〕 G633.8
〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕 C
〔文章編號〕 1004—0463(2009)
02(B)—0040—01
科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天,人們已經(jīng)能夠通過先進(jìn)的科學(xué)儀器直接觀察到分子和原子,甚至移動原子,對分子和原子的認(rèn)識也已經(jīng)非常清楚了。因此,在某些化學(xué)教材中開始出現(xiàn)分子和原子的定義:“分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。”“原子是化學(xué)變化中的最小粒子?!保ㄈ私贪妫┚蛢啥x的準(zhǔn)確性而言,它們都準(zhǔn)確地反映出了各自的本質(zhì)特征。但是,筆者在這里還是提議將分子的定義做一些修改。
如果我們把兩個定義比較一下,就會發(fā)現(xiàn)它們所觀察的角度是完全不同的。分子的定義是從“物質(zhì)性質(zhì)”的角度下的定義,而原子的定義則是從“物質(zhì)變化”的角度下的定義。那么,是不是分子與物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)而與物質(zhì)的變化無關(guān)呢?
當(dāng)然不是,物質(zhì)發(fā)生什么樣的變化是由物質(zhì)本身具有的性質(zhì)決定的,物質(zhì)的性質(zhì)又是由物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)所決定的,分子和原子就是這種結(jié)構(gòu)粒子。既然是這樣,那我們就應(yīng)該從同一個角度來認(rèn)識和定義這兩個概念。這也可以幫助學(xué)生更容易地發(fā)現(xiàn)和理解兩定義之間的異同點(diǎn)。
一、分子和原子的共同點(diǎn)
“分子和原子都是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子(魯教版)。”它們都可以直接構(gòu)成物質(zhì),也都具有微觀粒子的基本特征:質(zhì)量和體積很小,不斷地運(yùn)動著,相互之間有間隔。
二、分子和原子的本質(zhì)區(qū)別
我們先比較一下水變成水蒸氣和水電解變成氫氣和氧氣這兩個變化。從變化的類型看,前者是物理變化,后者是化學(xué)變化;從宏觀角度看,前者是物質(zhì)外形和狀態(tài)的變化,沒有生成新物質(zhì),而后者則是生成了新物質(zhì)的變化;從微觀角度看,前者是水分子間隔的變化,是分子運(yùn)動的結(jié)果,分子本身沒有變化,而后者則是水分子被分成氫原子和氧原子,之后氫原子和氧原子又重新組合成氫分子和氧分子。所以,兩者的本質(zhì)區(qū)別是:在物理變化這個較淺層次的變化中,分子沒有被分開,分子是最小的粒子;在化學(xué)變化這個較深層次的變化中,分子被分開,原子沒有被分開,原子是最小粒子。
由此可見:分子是物理變化中的最小粒子;原子是化學(xué)變化中的最小粒子。兩者之間的關(guān)系就好像是省長和縣長的關(guān)系:省長是省級人民政府中的最高行政官員;縣長是縣級人民政府中的最高行政官員。
但是,有的物質(zhì)是由分子構(gòu)成的(如水),有的物質(zhì)是由原子構(gòu)成的(如金屬鐵),有的物質(zhì)又是由離子構(gòu)成的(如氯化鈉)。這樣一來,由原子或離子構(gòu)成的物質(zhì)發(fā)生物理變化時的最小粒子就是原子或離子,而不是分子了,因此,分子只是物理變化中的最小粒子的一種。
綜上所述,分子應(yīng)定義為:分子是物理變化中的一種最小粒子。該定義有四個要素:①物理變化;②一種;③最小;④粒子。四個要素缺一不可,若去掉“物理變化”則“最小”的層次不明,因?yàn)椤白钚 笔窍鄬Φ亩皇墙^對的;若去掉“一種”則可能指分子、原子或離子;若去掉“最小”則可能指“分子”或比分子大的粒子(如膠體顆粒)等;若去掉“粒子”就違背了“物質(zhì)由粒子構(gòu)成的”這個近代化學(xué)的基本觀點(diǎn)和事實(shí),也不符合創(chuàng)立分子、原子概念的原意。