葉麗芳
摘 要:教會(huì)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的思想方法是學(xué)好化學(xué)的關(guān)鍵;讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展才能實(shí)現(xiàn)。以高中化學(xué)“電解質(zhì)溶液”疑難問題的辯證認(rèn)識(shí)為例,從學(xué)科本意出發(fā),直面教學(xué)熱點(diǎn),運(yùn)用辯證思想方法引導(dǎo)學(xué)生在解決化學(xué)疑難問題的過程中深化對(duì)電解質(zhì)溶液知識(shí)規(guī)律的認(rèn)識(shí)。
關(guān)鍵詞:電解質(zhì)溶液;辯證思想;矛盾的觀點(diǎn)
電解質(zhì)溶液是高中化學(xué)基本理論的重要內(nèi)容,但因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液不但微粒種類繁多,微粒之間相互作用關(guān)系復(fù)雜,而且電解質(zhì)溶液往往是多個(gè)平衡共存的復(fù)雜體系,且平衡之間相互影響,相互作用。面對(duì)如此復(fù)雜的體系,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往會(huì)產(chǎn)生不同層次的困惑和問題,直接影響了學(xué)習(xí)的效果。如對(duì)于“醋酸加水稀釋”這個(gè)過程,學(xué)生常存在一系列困惑:“加水稀釋,醋酸的濃度減小了,為何平衡卻向電離方向移動(dòng)?”“既然平衡向電離方向移動(dòng),氫離子個(gè)數(shù)增加了,氫離子濃度為何反而減小呢?”“加水稀釋,溶液中各離子濃度理應(yīng)減小,為何氫氧根離子的濃度卻是增大的?”又如,“電解質(zhì)溶液微粒之間是要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的,為何它們可以共存?”“NaHCO3、NaAlO2溶液水解都呈堿性,為何兩溶液混合后卻能發(fā)生反應(yīng)?”“碳酸酸性弱于醋酸,為何實(shí)驗(yàn)結(jié)果是同濃度碳酸氫鈉堿性弱于醋酸鈉?”……諸多困惑反映了學(xué)生認(rèn)識(shí)不清,思維混亂。那么如何引導(dǎo)學(xué)生站在學(xué)科本意的高度,突破對(duì)上述問題的認(rèn)識(shí)呢?筆者在教學(xué)實(shí)踐中體會(huì)到運(yùn)用辯證思想十分有利于幫助學(xué)生對(duì)電解質(zhì)溶液中的種種疑難作出科學(xué)的分析。
辯證思想不僅是一種思維方式,還是一種哲學(xué)高度的世界觀和方法論,這種思想方法可以引導(dǎo)學(xué)生客觀地尋找事物變化的原因,搞清復(fù)雜變化的因果關(guān)系。因此,化學(xué)教學(xué)中,教師不僅要科學(xué)地傳授學(xué)科知識(shí)、有效地培養(yǎng)學(xué)生能力,還要深入挖掘?qū)W科的內(nèi)涵,突破學(xué)生的認(rèn)識(shí)障礙。下面是我在“電解質(zhì)溶液”教學(xué)中運(yùn)用唯物辯證法解決學(xué)生學(xué)習(xí)疑難問題的幾點(diǎn)做法。
一、運(yùn)用對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)電解質(zhì)溶液
2.運(yùn)用對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律,辨析電解質(zhì)溶液概念
電解質(zhì)溶液呈現(xiàn)對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律的概念比比皆是。電解質(zhì)與非電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)、弱電解質(zhì)分子的電離與離子的結(jié)合、鹽類水解與酸堿中和等。在教學(xué)中,要讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到雙方既對(duì)立又統(tǒng)一的關(guān)系,失去一方,另外一方也沒有存在的意義。
二、抓住矛盾的主要方面,破解條件改變對(duì)醋酸鈉溶液平衡體系的影響
【學(xué)生的困惑1】醋酸鈉溶液中加入硫酸氫鉀固體,究竟是氫離子與氫氧根結(jié)合,促進(jìn)水解?還是氫離子與醋酸根離子結(jié)合,抑制水解?
【學(xué)生的困惑2】加入少量醋酸鈉固體,水解平衡右移,醋酸根離子水解程度增大還是減小?
【問題分析】學(xué)生存在上述困惑,是因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液存在多個(gè)平衡的復(fù)雜體系,學(xué)生對(duì)電解質(zhì)溶液中微粒的種類、濃度、相互作用或聯(lián)系方式等方面的內(nèi)容認(rèn)識(shí)不清,面對(duì)環(huán)境或條件發(fā)生改變時(shí),不善于對(duì)變化著的多種因素作辯證考量,找出起決定性作用的主導(dǎo)因素,對(duì)看似復(fù)雜的問題作出正確的判斷。
對(duì)于困惑2,水解程度是指在一定條件下,達(dá)到水解平衡時(shí),已水解的弱離子占弱離子總數(shù)的百分比。確切地說,水解程度是一個(gè)百分比,而不是水解的量有多大。從辯證思想角度再探勒沙特列原理,其核心在于平衡的移動(dòng)使改變的條件“減弱而不抵消”。好比生活中某人獲得加工資的機(jī)會(huì),同時(shí)也一定需要多繳稅,但工資凈增加的部分一定超過多繳的稅額,增加為主,減少為次。因此醋酸鈉固體溶于水時(shí),醋酸根離子濃度增大了;醋酸根離子水解平衡右移,即向醋酸根離子濃度減小的方向移動(dòng),但由于醋酸根離子濃度增加的量遠(yuǎn)比它水解消耗的量大,“減弱而不抵消”,醋酸根離子水解程度反而是減小的。
三、主次兼顧,克服思維片面性
【學(xué)生的困惑】NaHCO3、NaAlO2溶液都呈堿性,為何兩溶液混合后可以發(fā)生反應(yīng)?
【問題分析】雖然主要矛盾處于支配地位,起決定作用,但隨著客觀條件的變化,出現(xiàn)了新的條件,那么主次矛盾也會(huì)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,即主次矛盾的地位和作用不是一成不變的,二者在一定條件下可發(fā)生轉(zhuǎn)化。
【教學(xué)策略】辯證思想要求我們?cè)谡J(rèn)識(shí)客觀事物時(shí),要運(yùn)用全面的和發(fā)展的觀點(diǎn)進(jìn)行分析和考查。抓住研究對(duì)象的基本矛盾,運(yùn)用矛盾分析法分析各個(gè)矛盾的相互聯(lián)系、動(dòng)態(tài)發(fā)展、相互轉(zhuǎn)化與互補(bǔ)統(tǒng)一,形成環(huán)環(huán)相扣的辯證邏輯思維?;旌锨埃琋aHCO3溶液中的矛盾是HCO-3的水解與電離,且以水解為主,電離為次,溶液因此呈堿性。兩種溶液混合后,由于AlO-2只水解且比HCO-3水解強(qiáng)烈,因此HCO-3的水解受到抑制,HCO-3的電離由原來居于矛盾的次要方面轉(zhuǎn)化為主要方面,AlO-2的水解和HCO-3的電離互相促進(jìn),結(jié)果生成Al(OH)3沉淀、Na2CO3。
四、普遍與特殊,具體問題具體分析
【學(xué)生的困惑】碳酸酸性弱于醋酸,為何實(shí)驗(yàn)結(jié)果是同物質(zhì)的量濃度的碳酸氫鈉堿性弱于醋酸鈉?
【問題分析】越弱越水解是鹽類水解的規(guī)律,比如,醋酸的酸性大于次氯酸酸性,醋酸根離子的水解程度就弱于次氯酸根,所以同物質(zhì)的量濃度的醋酸鈉堿性小于次氯酸鈉。由此學(xué)生得出結(jié)論:碳酸酸性弱于醋酸,所以,同物質(zhì)的量濃度的碳酸氫鈉堿性更強(qiáng)。
【教學(xué)策略】普遍與特殊辯證關(guān)系。事物是矛盾普遍性與特殊性結(jié)合的統(tǒng)一體。在分析化學(xué)變化及其規(guī)律時(shí),既要注意同類物質(zhì)的共性,又不可忽視某些物質(zhì)的個(gè)性。越弱越水解的說法,適用于一般情況。但是對(duì)于像碳酸氫鈉這樣的酸式鹽,情況就有些特殊了。因?yàn)樘妓釟溻c在水溶液中,不僅有水解,還有電離。它的水溶液的酸堿性同時(shí)受到這兩個(gè)因素的影響,如果只考慮水解,難免得出錯(cuò)誤結(jié)論。筆者帶領(lǐng)學(xué)生用pH計(jì)分別測(cè)定了0.1 mol·L-1的醋酸鈉和碳酸氫鈉溶液,其pH分別為9.0和8.3,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,同物質(zhì)的量的濃度的醋酸鈉的堿性比碳酸氫鈉強(qiáng)。在2013第3期《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》上,劉毅傳老師從定量計(jì)算的角度論證了醋酸鈉的堿性更強(qiáng)。
人們?cè)诨瘜W(xué)研究中總結(jié)了很多的規(guī)律,如,化學(xué)反應(yīng)中“以強(qiáng)制弱”的轉(zhuǎn)化規(guī)律具有普遍性:強(qiáng)氧化劑制弱氧化劑;強(qiáng)還原劑制弱還原劑;強(qiáng)酸制弱酸;強(qiáng)堿制弱堿,溶解度大的物質(zhì)制溶解度小的物質(zhì)。但這不是絕對(duì)的,特殊反應(yīng)常常存在。例如,氫硫酸的酸性弱于硫酸,為什么反應(yīng)CuSO4+H2S→CuS↓+H2SO4卻能順利發(fā)生呢?這是因?yàn)榱蚧~極難溶于水也難溶于酸的“個(gè)性”造成的。硫化銅沉淀的生成使該反應(yīng)符合復(fù)分解反應(yīng)趨于完成的條件。因此,在學(xué)習(xí)中要注意引導(dǎo)學(xué)生感悟反應(yīng)規(guī)律和特殊情況常常是同時(shí)并存的道理,應(yīng)用辯證思想從本質(zhì)上理解有關(guān)的化學(xué)知識(shí)。
實(shí)踐證明,運(yùn)用辯證思想指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué),學(xué)生普遍興趣盎然,思維的視角寬廣、流暢有序,在加深對(duì)知識(shí)理解的同時(shí),逐步養(yǎng)成用辯證思維指導(dǎo)自己學(xué)習(xí)的好習(xí)慣,學(xué)習(xí)效率大大提高。筆者連續(xù)兩屆所教班級(jí)學(xué)生不但化學(xué)學(xué)業(yè)水平持續(xù)提高,學(xué)生群體的標(biāo)準(zhǔn)差明顯縮小,而且喜歡化學(xué)的特長(zhǎng)生隊(duì)伍逐漸壯大,在上海市同類學(xué)校的學(xué)生中嶄露頭角。
中學(xué)化學(xué)教學(xué)是能夠使學(xué)生終身受益的,不是具體的化學(xué)知識(shí),而是影響他們世界觀、人生觀和價(jià)值觀的化學(xué)思想。多少年后,學(xué)生可能忘記很多具體的化學(xué)知識(shí),但是形成的化學(xué)思想一定會(huì)對(duì)他們今后的工作、生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,這也是彰顯學(xué)科本意之所在。
參考文獻(xiàn):
[1]閻擁軍.中學(xué)化學(xué)教學(xué)中辯證思維培養(yǎng)管見[J].化學(xué)教學(xué),2004(12).
[2]胡嘉謀.滲透學(xué)科思想教育,提高課堂教學(xué)實(shí)效性[J].福建基礎(chǔ)教育研究,2012(05).
[3]劉毅傳.同濃度碳酸氫鈉與醋酸鈉兩溶液堿性誰更強(qiáng)[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2013(03).endprint
摘 要:教會(huì)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的思想方法是學(xué)好化學(xué)的關(guān)鍵;讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展才能實(shí)現(xiàn)。以高中化學(xué)“電解質(zhì)溶液”疑難問題的辯證認(rèn)識(shí)為例,從學(xué)科本意出發(fā),直面教學(xué)熱點(diǎn),運(yùn)用辯證思想方法引導(dǎo)學(xué)生在解決化學(xué)疑難問題的過程中深化對(duì)電解質(zhì)溶液知識(shí)規(guī)律的認(rèn)識(shí)。
關(guān)鍵詞:電解質(zhì)溶液;辯證思想;矛盾的觀點(diǎn)
電解質(zhì)溶液是高中化學(xué)基本理論的重要內(nèi)容,但因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液不但微粒種類繁多,微粒之間相互作用關(guān)系復(fù)雜,而且電解質(zhì)溶液往往是多個(gè)平衡共存的復(fù)雜體系,且平衡之間相互影響,相互作用。面對(duì)如此復(fù)雜的體系,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往會(huì)產(chǎn)生不同層次的困惑和問題,直接影響了學(xué)習(xí)的效果。如對(duì)于“醋酸加水稀釋”這個(gè)過程,學(xué)生常存在一系列困惑:“加水稀釋,醋酸的濃度減小了,為何平衡卻向電離方向移動(dòng)?”“既然平衡向電離方向移動(dòng),氫離子個(gè)數(shù)增加了,氫離子濃度為何反而減小呢?”“加水稀釋,溶液中各離子濃度理應(yīng)減小,為何氫氧根離子的濃度卻是增大的?”又如,“電解質(zhì)溶液微粒之間是要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的,為何它們可以共存?”“NaHCO3、NaAlO2溶液水解都呈堿性,為何兩溶液混合后卻能發(fā)生反應(yīng)?”“碳酸酸性弱于醋酸,為何實(shí)驗(yàn)結(jié)果是同濃度碳酸氫鈉堿性弱于醋酸鈉?”……諸多困惑反映了學(xué)生認(rèn)識(shí)不清,思維混亂。那么如何引導(dǎo)學(xué)生站在學(xué)科本意的高度,突破對(duì)上述問題的認(rèn)識(shí)呢?筆者在教學(xué)實(shí)踐中體會(huì)到運(yùn)用辯證思想十分有利于幫助學(xué)生對(duì)電解質(zhì)溶液中的種種疑難作出科學(xué)的分析。
辯證思想不僅是一種思維方式,還是一種哲學(xué)高度的世界觀和方法論,這種思想方法可以引導(dǎo)學(xué)生客觀地尋找事物變化的原因,搞清復(fù)雜變化的因果關(guān)系。因此,化學(xué)教學(xué)中,教師不僅要科學(xué)地傳授學(xué)科知識(shí)、有效地培養(yǎng)學(xué)生能力,還要深入挖掘?qū)W科的內(nèi)涵,突破學(xué)生的認(rèn)識(shí)障礙。下面是我在“電解質(zhì)溶液”教學(xué)中運(yùn)用唯物辯證法解決學(xué)生學(xué)習(xí)疑難問題的幾點(diǎn)做法。
一、運(yùn)用對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)電解質(zhì)溶液
2.運(yùn)用對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律,辨析電解質(zhì)溶液概念
電解質(zhì)溶液呈現(xiàn)對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律的概念比比皆是。電解質(zhì)與非電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)、弱電解質(zhì)分子的電離與離子的結(jié)合、鹽類水解與酸堿中和等。在教學(xué)中,要讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到雙方既對(duì)立又統(tǒng)一的關(guān)系,失去一方,另外一方也沒有存在的意義。
二、抓住矛盾的主要方面,破解條件改變對(duì)醋酸鈉溶液平衡體系的影響
【學(xué)生的困惑1】醋酸鈉溶液中加入硫酸氫鉀固體,究竟是氫離子與氫氧根結(jié)合,促進(jìn)水解?還是氫離子與醋酸根離子結(jié)合,抑制水解?
【學(xué)生的困惑2】加入少量醋酸鈉固體,水解平衡右移,醋酸根離子水解程度增大還是減?。?/p>
【問題分析】學(xué)生存在上述困惑,是因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液存在多個(gè)平衡的復(fù)雜體系,學(xué)生對(duì)電解質(zhì)溶液中微粒的種類、濃度、相互作用或聯(lián)系方式等方面的內(nèi)容認(rèn)識(shí)不清,面對(duì)環(huán)境或條件發(fā)生改變時(shí),不善于對(duì)變化著的多種因素作辯證考量,找出起決定性作用的主導(dǎo)因素,對(duì)看似復(fù)雜的問題作出正確的判斷。
對(duì)于困惑2,水解程度是指在一定條件下,達(dá)到水解平衡時(shí),已水解的弱離子占弱離子總數(shù)的百分比。確切地說,水解程度是一個(gè)百分比,而不是水解的量有多大。從辯證思想角度再探勒沙特列原理,其核心在于平衡的移動(dòng)使改變的條件“減弱而不抵消”。好比生活中某人獲得加工資的機(jī)會(huì),同時(shí)也一定需要多繳稅,但工資凈增加的部分一定超過多繳的稅額,增加為主,減少為次。因此醋酸鈉固體溶于水時(shí),醋酸根離子濃度增大了;醋酸根離子水解平衡右移,即向醋酸根離子濃度減小的方向移動(dòng),但由于醋酸根離子濃度增加的量遠(yuǎn)比它水解消耗的量大,“減弱而不抵消”,醋酸根離子水解程度反而是減小的。
三、主次兼顧,克服思維片面性
【學(xué)生的困惑】NaHCO3、NaAlO2溶液都呈堿性,為何兩溶液混合后可以發(fā)生反應(yīng)?
【問題分析】雖然主要矛盾處于支配地位,起決定作用,但隨著客觀條件的變化,出現(xiàn)了新的條件,那么主次矛盾也會(huì)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,即主次矛盾的地位和作用不是一成不變的,二者在一定條件下可發(fā)生轉(zhuǎn)化。
【教學(xué)策略】辯證思想要求我們?cè)谡J(rèn)識(shí)客觀事物時(shí),要運(yùn)用全面的和發(fā)展的觀點(diǎn)進(jìn)行分析和考查。抓住研究對(duì)象的基本矛盾,運(yùn)用矛盾分析法分析各個(gè)矛盾的相互聯(lián)系、動(dòng)態(tài)發(fā)展、相互轉(zhuǎn)化與互補(bǔ)統(tǒng)一,形成環(huán)環(huán)相扣的辯證邏輯思維。混合前,NaHCO3溶液中的矛盾是HCO-3的水解與電離,且以水解為主,電離為次,溶液因此呈堿性。兩種溶液混合后,由于AlO-2只水解且比HCO-3水解強(qiáng)烈,因此HCO-3的水解受到抑制,HCO-3的電離由原來居于矛盾的次要方面轉(zhuǎn)化為主要方面,AlO-2的水解和HCO-3的電離互相促進(jìn),結(jié)果生成Al(OH)3沉淀、Na2CO3。
四、普遍與特殊,具體問題具體分析
【學(xué)生的困惑】碳酸酸性弱于醋酸,為何實(shí)驗(yàn)結(jié)果是同物質(zhì)的量濃度的碳酸氫鈉堿性弱于醋酸鈉?
【問題分析】越弱越水解是鹽類水解的規(guī)律,比如,醋酸的酸性大于次氯酸酸性,醋酸根離子的水解程度就弱于次氯酸根,所以同物質(zhì)的量濃度的醋酸鈉堿性小于次氯酸鈉。由此學(xué)生得出結(jié)論:碳酸酸性弱于醋酸,所以,同物質(zhì)的量濃度的碳酸氫鈉堿性更強(qiáng)。
【教學(xué)策略】普遍與特殊辯證關(guān)系。事物是矛盾普遍性與特殊性結(jié)合的統(tǒng)一體。在分析化學(xué)變化及其規(guī)律時(shí),既要注意同類物質(zhì)的共性,又不可忽視某些物質(zhì)的個(gè)性。越弱越水解的說法,適用于一般情況。但是對(duì)于像碳酸氫鈉這樣的酸式鹽,情況就有些特殊了。因?yàn)樘妓釟溻c在水溶液中,不僅有水解,還有電離。它的水溶液的酸堿性同時(shí)受到這兩個(gè)因素的影響,如果只考慮水解,難免得出錯(cuò)誤結(jié)論。筆者帶領(lǐng)學(xué)生用pH計(jì)分別測(cè)定了0.1 mol·L-1的醋酸鈉和碳酸氫鈉溶液,其pH分別為9.0和8.3,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,同物質(zhì)的量的濃度的醋酸鈉的堿性比碳酸氫鈉強(qiáng)。在2013第3期《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》上,劉毅傳老師從定量計(jì)算的角度論證了醋酸鈉的堿性更強(qiáng)。
人們?cè)诨瘜W(xué)研究中總結(jié)了很多的規(guī)律,如,化學(xué)反應(yīng)中“以強(qiáng)制弱”的轉(zhuǎn)化規(guī)律具有普遍性:強(qiáng)氧化劑制弱氧化劑;強(qiáng)還原劑制弱還原劑;強(qiáng)酸制弱酸;強(qiáng)堿制弱堿,溶解度大的物質(zhì)制溶解度小的物質(zhì)。但這不是絕對(duì)的,特殊反應(yīng)常常存在。例如,氫硫酸的酸性弱于硫酸,為什么反應(yīng)CuSO4+H2S→CuS↓+H2SO4卻能順利發(fā)生呢?這是因?yàn)榱蚧~極難溶于水也難溶于酸的“個(gè)性”造成的。硫化銅沉淀的生成使該反應(yīng)符合復(fù)分解反應(yīng)趨于完成的條件。因此,在學(xué)習(xí)中要注意引導(dǎo)學(xué)生感悟反應(yīng)規(guī)律和特殊情況常常是同時(shí)并存的道理,應(yīng)用辯證思想從本質(zhì)上理解有關(guān)的化學(xué)知識(shí)。
實(shí)踐證明,運(yùn)用辯證思想指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué),學(xué)生普遍興趣盎然,思維的視角寬廣、流暢有序,在加深對(duì)知識(shí)理解的同時(shí),逐步養(yǎng)成用辯證思維指導(dǎo)自己學(xué)習(xí)的好習(xí)慣,學(xué)習(xí)效率大大提高。筆者連續(xù)兩屆所教班級(jí)學(xué)生不但化學(xué)學(xué)業(yè)水平持續(xù)提高,學(xué)生群體的標(biāo)準(zhǔn)差明顯縮小,而且喜歡化學(xué)的特長(zhǎng)生隊(duì)伍逐漸壯大,在上海市同類學(xué)校的學(xué)生中嶄露頭角。
中學(xué)化學(xué)教學(xué)是能夠使學(xué)生終身受益的,不是具體的化學(xué)知識(shí),而是影響他們世界觀、人生觀和價(jià)值觀的化學(xué)思想。多少年后,學(xué)生可能忘記很多具體的化學(xué)知識(shí),但是形成的化學(xué)思想一定會(huì)對(duì)他們今后的工作、生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,這也是彰顯學(xué)科本意之所在。
參考文獻(xiàn):
[1]閻擁軍.中學(xué)化學(xué)教學(xué)中辯證思維培養(yǎng)管見[J].化學(xué)教學(xué),2004(12).
[2]胡嘉謀.滲透學(xué)科思想教育,提高課堂教學(xué)實(shí)效性[J].福建基礎(chǔ)教育研究,2012(05).
[3]劉毅傳.同濃度碳酸氫鈉與醋酸鈉兩溶液堿性誰更強(qiáng)[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2013(03).endprint
摘 要:教會(huì)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的思想方法是學(xué)好化學(xué)的關(guān)鍵;讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展才能實(shí)現(xiàn)。以高中化學(xué)“電解質(zhì)溶液”疑難問題的辯證認(rèn)識(shí)為例,從學(xué)科本意出發(fā),直面教學(xué)熱點(diǎn),運(yùn)用辯證思想方法引導(dǎo)學(xué)生在解決化學(xué)疑難問題的過程中深化對(duì)電解質(zhì)溶液知識(shí)規(guī)律的認(rèn)識(shí)。
關(guān)鍵詞:電解質(zhì)溶液;辯證思想;矛盾的觀點(diǎn)
電解質(zhì)溶液是高中化學(xué)基本理論的重要內(nèi)容,但因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液不但微粒種類繁多,微粒之間相互作用關(guān)系復(fù)雜,而且電解質(zhì)溶液往往是多個(gè)平衡共存的復(fù)雜體系,且平衡之間相互影響,相互作用。面對(duì)如此復(fù)雜的體系,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往會(huì)產(chǎn)生不同層次的困惑和問題,直接影響了學(xué)習(xí)的效果。如對(duì)于“醋酸加水稀釋”這個(gè)過程,學(xué)生常存在一系列困惑:“加水稀釋,醋酸的濃度減小了,為何平衡卻向電離方向移動(dòng)?”“既然平衡向電離方向移動(dòng),氫離子個(gè)數(shù)增加了,氫離子濃度為何反而減小呢?”“加水稀釋,溶液中各離子濃度理應(yīng)減小,為何氫氧根離子的濃度卻是增大的?”又如,“電解質(zhì)溶液微粒之間是要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的,為何它們可以共存?”“NaHCO3、NaAlO2溶液水解都呈堿性,為何兩溶液混合后卻能發(fā)生反應(yīng)?”“碳酸酸性弱于醋酸,為何實(shí)驗(yàn)結(jié)果是同濃度碳酸氫鈉堿性弱于醋酸鈉?”……諸多困惑反映了學(xué)生認(rèn)識(shí)不清,思維混亂。那么如何引導(dǎo)學(xué)生站在學(xué)科本意的高度,突破對(duì)上述問題的認(rèn)識(shí)呢?筆者在教學(xué)實(shí)踐中體會(huì)到運(yùn)用辯證思想十分有利于幫助學(xué)生對(duì)電解質(zhì)溶液中的種種疑難作出科學(xué)的分析。
辯證思想不僅是一種思維方式,還是一種哲學(xué)高度的世界觀和方法論,這種思想方法可以引導(dǎo)學(xué)生客觀地尋找事物變化的原因,搞清復(fù)雜變化的因果關(guān)系。因此,化學(xué)教學(xué)中,教師不僅要科學(xué)地傳授學(xué)科知識(shí)、有效地培養(yǎng)學(xué)生能力,還要深入挖掘?qū)W科的內(nèi)涵,突破學(xué)生的認(rèn)識(shí)障礙。下面是我在“電解質(zhì)溶液”教學(xué)中運(yùn)用唯物辯證法解決學(xué)生學(xué)習(xí)疑難問題的幾點(diǎn)做法。
一、運(yùn)用對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)電解質(zhì)溶液
2.運(yùn)用對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律,辨析電解質(zhì)溶液概念
電解質(zhì)溶液呈現(xiàn)對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律的概念比比皆是。電解質(zhì)與非電解質(zhì)、強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)、弱電解質(zhì)分子的電離與離子的結(jié)合、鹽類水解與酸堿中和等。在教學(xué)中,要讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到雙方既對(duì)立又統(tǒng)一的關(guān)系,失去一方,另外一方也沒有存在的意義。
二、抓住矛盾的主要方面,破解條件改變對(duì)醋酸鈉溶液平衡體系的影響
【學(xué)生的困惑1】醋酸鈉溶液中加入硫酸氫鉀固體,究竟是氫離子與氫氧根結(jié)合,促進(jìn)水解?還是氫離子與醋酸根離子結(jié)合,抑制水解?
【學(xué)生的困惑2】加入少量醋酸鈉固體,水解平衡右移,醋酸根離子水解程度增大還是減?。?/p>
【問題分析】學(xué)生存在上述困惑,是因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液存在多個(gè)平衡的復(fù)雜體系,學(xué)生對(duì)電解質(zhì)溶液中微粒的種類、濃度、相互作用或聯(lián)系方式等方面的內(nèi)容認(rèn)識(shí)不清,面對(duì)環(huán)境或條件發(fā)生改變時(shí),不善于對(duì)變化著的多種因素作辯證考量,找出起決定性作用的主導(dǎo)因素,對(duì)看似復(fù)雜的問題作出正確的判斷。
對(duì)于困惑2,水解程度是指在一定條件下,達(dá)到水解平衡時(shí),已水解的弱離子占弱離子總數(shù)的百分比。確切地說,水解程度是一個(gè)百分比,而不是水解的量有多大。從辯證思想角度再探勒沙特列原理,其核心在于平衡的移動(dòng)使改變的條件“減弱而不抵消”。好比生活中某人獲得加工資的機(jī)會(huì),同時(shí)也一定需要多繳稅,但工資凈增加的部分一定超過多繳的稅額,增加為主,減少為次。因此醋酸鈉固體溶于水時(shí),醋酸根離子濃度增大了;醋酸根離子水解平衡右移,即向醋酸根離子濃度減小的方向移動(dòng),但由于醋酸根離子濃度增加的量遠(yuǎn)比它水解消耗的量大,“減弱而不抵消”,醋酸根離子水解程度反而是減小的。
三、主次兼顧,克服思維片面性
【學(xué)生的困惑】NaHCO3、NaAlO2溶液都呈堿性,為何兩溶液混合后可以發(fā)生反應(yīng)?
【問題分析】雖然主要矛盾處于支配地位,起決定作用,但隨著客觀條件的變化,出現(xiàn)了新的條件,那么主次矛盾也會(huì)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,即主次矛盾的地位和作用不是一成不變的,二者在一定條件下可發(fā)生轉(zhuǎn)化。
【教學(xué)策略】辯證思想要求我們?cè)谡J(rèn)識(shí)客觀事物時(shí),要運(yùn)用全面的和發(fā)展的觀點(diǎn)進(jìn)行分析和考查。抓住研究對(duì)象的基本矛盾,運(yùn)用矛盾分析法分析各個(gè)矛盾的相互聯(lián)系、動(dòng)態(tài)發(fā)展、相互轉(zhuǎn)化與互補(bǔ)統(tǒng)一,形成環(huán)環(huán)相扣的辯證邏輯思維?;旌锨?,NaHCO3溶液中的矛盾是HCO-3的水解與電離,且以水解為主,電離為次,溶液因此呈堿性。兩種溶液混合后,由于AlO-2只水解且比HCO-3水解強(qiáng)烈,因此HCO-3的水解受到抑制,HCO-3的電離由原來居于矛盾的次要方面轉(zhuǎn)化為主要方面,AlO-2的水解和HCO-3的電離互相促進(jìn),結(jié)果生成Al(OH)3沉淀、Na2CO3。
四、普遍與特殊,具體問題具體分析
【學(xué)生的困惑】碳酸酸性弱于醋酸,為何實(shí)驗(yàn)結(jié)果是同物質(zhì)的量濃度的碳酸氫鈉堿性弱于醋酸鈉?
【問題分析】越弱越水解是鹽類水解的規(guī)律,比如,醋酸的酸性大于次氯酸酸性,醋酸根離子的水解程度就弱于次氯酸根,所以同物質(zhì)的量濃度的醋酸鈉堿性小于次氯酸鈉。由此學(xué)生得出結(jié)論:碳酸酸性弱于醋酸,所以,同物質(zhì)的量濃度的碳酸氫鈉堿性更強(qiáng)。
【教學(xué)策略】普遍與特殊辯證關(guān)系。事物是矛盾普遍性與特殊性結(jié)合的統(tǒng)一體。在分析化學(xué)變化及其規(guī)律時(shí),既要注意同類物質(zhì)的共性,又不可忽視某些物質(zhì)的個(gè)性。越弱越水解的說法,適用于一般情況。但是對(duì)于像碳酸氫鈉這樣的酸式鹽,情況就有些特殊了。因?yàn)樘妓釟溻c在水溶液中,不僅有水解,還有電離。它的水溶液的酸堿性同時(shí)受到這兩個(gè)因素的影響,如果只考慮水解,難免得出錯(cuò)誤結(jié)論。筆者帶領(lǐng)學(xué)生用pH計(jì)分別測(cè)定了0.1 mol·L-1的醋酸鈉和碳酸氫鈉溶液,其pH分別為9.0和8.3,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,同物質(zhì)的量的濃度的醋酸鈉的堿性比碳酸氫鈉強(qiáng)。在2013第3期《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》上,劉毅傳老師從定量計(jì)算的角度論證了醋酸鈉的堿性更強(qiáng)。
人們?cè)诨瘜W(xué)研究中總結(jié)了很多的規(guī)律,如,化學(xué)反應(yīng)中“以強(qiáng)制弱”的轉(zhuǎn)化規(guī)律具有普遍性:強(qiáng)氧化劑制弱氧化劑;強(qiáng)還原劑制弱還原劑;強(qiáng)酸制弱酸;強(qiáng)堿制弱堿,溶解度大的物質(zhì)制溶解度小的物質(zhì)。但這不是絕對(duì)的,特殊反應(yīng)常常存在。例如,氫硫酸的酸性弱于硫酸,為什么反應(yīng)CuSO4+H2S→CuS↓+H2SO4卻能順利發(fā)生呢?這是因?yàn)榱蚧~極難溶于水也難溶于酸的“個(gè)性”造成的。硫化銅沉淀的生成使該反應(yīng)符合復(fù)分解反應(yīng)趨于完成的條件。因此,在學(xué)習(xí)中要注意引導(dǎo)學(xué)生感悟反應(yīng)規(guī)律和特殊情況常常是同時(shí)并存的道理,應(yīng)用辯證思想從本質(zhì)上理解有關(guān)的化學(xué)知識(shí)。
實(shí)踐證明,運(yùn)用辯證思想指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué),學(xué)生普遍興趣盎然,思維的視角寬廣、流暢有序,在加深對(duì)知識(shí)理解的同時(shí),逐步養(yǎng)成用辯證思維指導(dǎo)自己學(xué)習(xí)的好習(xí)慣,學(xué)習(xí)效率大大提高。筆者連續(xù)兩屆所教班級(jí)學(xué)生不但化學(xué)學(xué)業(yè)水平持續(xù)提高,學(xué)生群體的標(biāo)準(zhǔn)差明顯縮小,而且喜歡化學(xué)的特長(zhǎng)生隊(duì)伍逐漸壯大,在上海市同類學(xué)校的學(xué)生中嶄露頭角。
中學(xué)化學(xué)教學(xué)是能夠使學(xué)生終身受益的,不是具體的化學(xué)知識(shí),而是影響他們世界觀、人生觀和價(jià)值觀的化學(xué)思想。多少年后,學(xué)生可能忘記很多具體的化學(xué)知識(shí),但是形成的化學(xué)思想一定會(huì)對(duì)他們今后的工作、生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響,這也是彰顯學(xué)科本意之所在。
參考文獻(xiàn):
[1]閻擁軍.中學(xué)化學(xué)教學(xué)中辯證思維培養(yǎng)管見[J].化學(xué)教學(xué),2004(12).
[2]胡嘉謀.滲透學(xué)科思想教育,提高課堂教學(xué)實(shí)效性[J].福建基礎(chǔ)教育研究,2012(05).
[3]劉毅傳.同濃度碳酸氫鈉與醋酸鈉兩溶液堿性誰更強(qiáng)[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2013(03).endprint