唐隆健

摘要：結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，并通過(guò)查證相關(guān)書箱、文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，指出了一直以來(lái)在高中化學(xué)教學(xué)中尤其是資料習(xí)題中廣泛流傳的一些科學(xué)性錯(cuò)誤，指出了這些錯(cuò)誤帶來(lái)的危害，并就產(chǎn)生該現(xiàn)象的深層原因作出了思考，還給出了相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：習(xí)題設(shè)計(jì)；常見(jiàn)錯(cuò)誤；科學(xué)性；簡(jiǎn)單化；實(shí)證

文章編號(hào)：1008-0546（2017）04-0063-01 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.04.021

自然科學(xué)的教學(xué)，首先是“求真”，即首先要保證知識(shí)本身的科學(xué)性。但當(dāng)下由于種種原因，一些教輔資料和試題中仍廣泛流傳著某些不嚴(yán)謹(jǐn)、絕對(duì)化甚至有明顯科學(xué)性錯(cuò)誤的結(jié)論，而教師在習(xí)題設(shè)計(jì)或講解時(shí)未必注意到這些題目或結(jié)論的不合理，這種現(xiàn)象嚴(yán)重阻礙了教學(xué)的有效性、違背了科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)精神，尤其阻礙了學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展[1]。下面就此舉例說(shuō)明，以期引起更多同行的關(guān)注與討論。

一、資料習(xí)題中常見(jiàn)過(guò)于絕對(duì)化和有科學(xué)性錯(cuò)誤的問(wèn)題舉例

1.關(guān)于電解時(shí)電極上物質(zhì)的放電順序。

這個(gè)結(jié)論在很多師生心中是固定絕對(duì)的，一般資料對(duì)此都給出了相對(duì)固定的順序，并且僅限于陰陽(yáng)離子（如陰極上Ag+>Fe3+>Cu2+>H+酸>Fe2+>Zn2+>H+水>Al3+>Mg2+等），而不指明這個(gè)順序只是經(jīng)驗(yàn)的、相對(duì)的，實(shí)際放電順序與電極材料和超電勢(shì)、離子濃度、電流大小等因素有關(guān)[2]。如工業(yè)上曾用汞作陰極電解氯化鈉溶液獲得鈉汞齊（因H+在汞電極上放電時(shí)超電勢(shì)很大）進(jìn)而與水反應(yīng)制燒堿，又如電解氯化亞鐵溶液時(shí)，F(xiàn)e2+可能不是在陰極放電還原而是在陽(yáng)極氧化。所以，如果我們平時(shí)把電極放電順序過(guò)于絕對(duì)化，是不利于學(xué)生靈活解決實(shí)際問(wèn)題和后續(xù)發(fā)展的。

2.升高溫度電離常數(shù)一定增大嗎？

很多老師和資料都給出了絕對(duì)答案，認(rèn)為升高溫度一定促進(jìn)電離（還從化學(xué)鍵斷裂要吸收能量的角度進(jìn)行解釋），電離常數(shù)一定增大。其實(shí)不然，溫度對(duì)電離平衡的影響是比較復(fù)雜的，因?yàn)殡娊赓|(zhì)在水中的電離過(guò)程既包含化學(xué)鍵的斷裂還包含離子的水合過(guò)程（后者是釋放能量的）。比如HF，它的電離過(guò)程是放熱的，所以升高溫度反而抑制了電離。再比如CH3COOH，文獻(xiàn)表明它的電離常數(shù)并不是隨溫度升高單調(diào)遞增的[3]。事實(shí)上，由于電離平衡的熱效應(yīng)往往不大（大多數(shù)介于10kJ/mol和-10kJ/mol之間），所以對(duì)于大多數(shù)電解質(zhì)，當(dāng)溫度變化不大時(shí)，可以不考慮其對(duì)電離平衡的影響（H2O除外）。

3.難溶電解質(zhì)的溶度積Ksp與其溶解度之間都可以相互換算嗎？

曾見(jiàn)過(guò)這樣的習(xí)題：已知CaSO4常溫時(shí)溶解度為0.21g，請(qǐng)換算出CaSO4的Ksp值。結(jié)果換算出的Ksp值比實(shí)際文獻(xiàn)值大一個(gè)數(shù)量級(jí)[4]。因?yàn)槭聦?shí)上，溶解的CaSO4并未完全電離，計(jì)算表明飽和CaSO4中真正電離的CaSO4不到其溶解總量的一半（另一大半溶解的部分仍以化合態(tài)CaSO4存在），因而其Ksp與溶解度之間不能簡(jiǎn)單換算。事實(shí)上，只有BaSO4等少數(shù)（溶解部分全部電離且離子不明顯水解的）難溶電解質(zhì)，才可以進(jìn)行溶度積Ksp與溶解度之間的換算。

4. MnO2氧化性比Cl2強(qiáng)嗎？

不少資料以“二氧化錳氧化濃鹽酸制氯氣”的反應(yīng)為例來(lái)說(shuō)明。“同一反應(yīng)中氧化劑的氧化性往往強(qiáng)于氧化產(chǎn)物”這一比較物質(zhì)氧化性強(qiáng)弱的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，即認(rèn)為二氧化錳氧化性強(qiáng)于氯氣。而事實(shí)上，查標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)知：Eθ（Cl2/Cl-）=1.36V，而Eθ（MnO2/Mn2+）=1.23V，即標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)Cl2氧化性其實(shí)略強(qiáng)于MnO2，這也正是該反應(yīng)要用濃鹽酸才能進(jìn)行的原因[5]。上述提及的比較物質(zhì)氧化性強(qiáng)弱的方法只是一種有局限的經(jīng)驗(yàn)方法，并非普遍適用，不能機(jī)械亂套，否則就是僵化了學(xué)生的認(rèn)知，不利于其后續(xù)學(xué)習(xí)。

5.SO3是平面正三角形結(jié)構(gòu)嗎？

事實(shí)上SO3的立體結(jié)構(gòu)與其狀態(tài)有關(guān)[6]，氣態(tài)時(shí)SO3分子為平面正三角形結(jié)構(gòu)，中心硫原子軌道采用sp2雜化，而固態(tài)時(shí)SO3結(jié)構(gòu)有環(huán)狀和長(zhǎng)鏈狀兩種，且都不再是平面型結(jié)構(gòu)。而我們一些習(xí)題在考察SO3分子結(jié)構(gòu)時(shí)并未指明其狀態(tài)，這是很不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?/p>

當(dāng)然，常見(jiàn)教輔習(xí)題中還有其他一些流行性錯(cuò)誤，如誤認(rèn)為“HCO3-與Ca2+一定不會(huì)產(chǎn)生沉淀反應(yīng)、MgCl2比NaCl熔點(diǎn)高、鋁與酸性相同的鹽酸和硫酸反應(yīng)速率相同、足量鋅分別與等量的鹽酸和醋酸反應(yīng)生成的氫氣一樣多、等濃度的碳酸氫鈉溶液堿性比醋酸鈉溶液強(qiáng)”等，這都是不查資料、不做實(shí)驗(yàn)、不深入學(xué)習(xí)思考導(dǎo)致的謬誤。

二、原因分析與對(duì)策建議

造成上述問(wèn)題的客觀原因與化學(xué)學(xué)科本身特點(diǎn)有關(guān)，即化學(xué)是一門關(guān)于原子分子世界的科學(xué)，其研究對(duì)象本身有一定的復(fù)雜性，所以它的不少結(jié)論目前還只停留在經(jīng)驗(yàn)或假設(shè)階段，未來(lái)還有待于進(jìn)一步修正成熟；而主觀原因則是部分教師自身缺乏深入學(xué)習(xí)思考和獨(dú)立批判的意識(shí)，遇到問(wèn)題不愿投入精力研究實(shí)證，所以才有那么多劣質(zhì)教輔資料充斥著課堂坑害著學(xué)生。

針對(duì)這一問(wèn)題，教師其實(shí)可以在很大程度上通過(guò)自身努力來(lái)避免。首先，我們對(duì)已有的任何理論都應(yīng)持一種保留態(tài)度和發(fā)展的眼光，力求在教學(xué)中克服“簡(jiǎn)單化、絕對(duì)化”的傾向；其次，我們一定要本著實(shí)事求是的態(tài)度教學(xué)，如在備課或習(xí)題命制中，相關(guān)問(wèn)題一定要先查證資料或做實(shí)驗(yàn)反復(fù)推敲，切忌想當(dāng)然地主觀臆造，以確保教學(xué)中不出或少出科學(xué)性錯(cuò)誤。

參考文獻(xiàn)

[1] 王云生.王云生的中學(xué)化學(xué)教學(xué)主張[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2014：41-45

[2] 傅獻(xiàn)彩，沈文霞，姚天揚(yáng)，侯文華.物理化學(xué)（下冊(cè)）第5版[M].北京：高等教育出版社，2006：129-134

[3][4][5]嚴(yán)宣申.化學(xué)原理選講[M].北京：北京大學(xué)出版社，2012：81，110，124

[6] 嚴(yán)宣申，王長(zhǎng)富.普通無(wú)機(jī)化學(xué)（第2版）[M].北京：北京大學(xué)出版社，2012：67-68