蘇 珉

(重慶市涪陵巴蜀中學(xué) 重慶 408000)

義務(wù)教育階段的化學(xué)教育，要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的變化規(guī)律，形成化學(xué)的基本概念；引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力；引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的相互關(guān)系，理解科學(xué)的本質(zhì)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[1]。在此課程標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下所編訂的人教版初中化學(xué)教材具有很強(qiáng)的邏輯性與科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性。但有些教師，尤其是像筆者這樣的新教師在對(duì)教材研讀不夠精細(xì)的情況下，容易在日常教學(xué)過程中或多或少地給學(xué)生造成一定的學(xué)習(xí)上的困擾。筆者結(jié)合自己在魯能巴蜀中學(xué)和涪陵巴蜀中學(xué)共4年的教學(xué)經(jīng)歷中犯過的錯(cuò)誤，以及其他同仁教學(xué)過程中的所見所聞，與各位同仁進(jìn)行分享探討。

一、氧化反應(yīng)的定義

2012年6月重慶第1次印刷的人教版教材第35頁內(nèi)容如下“它們都是物質(zhì)與氧發(fā)生的反應(yīng)。這類反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)[2]?！?015年初上講臺(tái)的我對(duì)于這個(gè)概念沒有仔細(xì)研讀，給學(xué)生講的是“物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)，就是氧化反應(yīng)”。當(dāng)時(shí)在魯能巴蜀的一次集體教研活動(dòng)中，聽到了前輩們說到概念中的“氧”與“氧氣”僅一字之差，但有區(qū)別?！把酢痹谶@里應(yīng)指“氧元素”，比“氧氣”的范圍更廣并且和高中的“氧化還原反應(yīng)”接軌。此外，“是”與“屬于”也是完全不能劃對(duì)等的概念，“是”相當(dāng)于等同，而“屬于”則是包含關(guān)系。然而在2019年7月重慶第8次印刷版本中，該內(nèi)容改為“它們都是物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)。這類反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)[2]?！惫P者認(rèn)為教材小小的這么一點(diǎn)改動(dòng)，對(duì)于學(xué)生而言更好理解了。新版本教材中說物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)，其實(shí)是說物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng)不等于氧化反應(yīng)，而是包含在氧化反應(yīng)的范疇內(nèi)。舊版教材中關(guān)于氧化反應(yīng)的定義，給教師的課堂處理上會(huì)帶來不小的麻煩。例如CO2與H2O反應(yīng)能生成H2CO3，可能就有學(xué)生認(rèn)為CO2和H2O中均有氧元素，因此符合教材中氧化還原反應(yīng)的定義。然而事實(shí)是，無論是初中化學(xué)階段還是上升到高中化學(xué)階段，這個(gè)反應(yīng)既不屬于氧化反應(yīng)，也不屬于氧化還原反應(yīng)（凡涉及有電子轉(zhuǎn)移或偏移的反應(yīng)就是氧化還原反應(yīng)）[3]。教材版本更新后學(xué)生和教師在處理此類問題時(shí)就容易許多，只需要在反應(yīng)物中去找是否有氧氣的存在即可。

二、不同原子間的區(qū)別

在2018年涪陵區(qū)進(jìn)行了一次跨校聯(lián)合教研活動(dòng)。會(huì)上觀摩了一位經(jīng)驗(yàn)豐富的教師上了一堂原子的結(jié)構(gòu)的復(fù)習(xí)展示課，課程設(shè)計(jì)巧妙、知識(shí)點(diǎn)銜接自然、課堂氛圍良好。但在回家翻閱聽課筆記時(shí)，課件上的一句總結(jié)引起了我的注意。“不同原子間的本質(zhì)區(qū)別是質(zhì)子數(shù)不同?！边@句話乍一眼看上去是正確的，因?yàn)榻滩闹械?9頁原文中寫到“元素是質(zhì)子數(shù)（即核電荷數(shù)）相同的一類原子的總稱?！币虼藭?huì)認(rèn)為質(zhì)子數(shù)不同，就是不同類的原子。但是這句話反過來看就非常值得商榷，不同的原子就一定是因?yàn)橘|(zhì)子數(shù)不同嗎？舉個(gè)很簡(jiǎn)單的例子，氫元素有3種同位素——氕、氘、氚。這三種原子具有相同的質(zhì)子數(shù)，但它們的中子數(shù)不同，因此它們屬于相同的元素，但屬于不同的原子。試想如果它們都是同一種原子，那么在選取相對(duì)原子質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)為何又非要明確規(guī)定是含6個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子的碳12原子？因此，同仁們?cè)谔幚泶祟悊栴}時(shí)，可以講解為“兩個(gè)原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)不同，則一定是不同元素的原子”[4]。

三、最外層電子數(shù)與元素化學(xué)性質(zhì)有何聯(lián)系

教材第60頁原文如下“元素的化學(xué)性質(zhì)與其原子的核外電子排布，特別是最外層電子的數(shù)目有關(guān)?！比欢?，有教師在講這個(gè)地方時(shí)總結(jié)為“原子的最外層電子數(shù)相同，則元素化學(xué)性質(zhì)相同”，當(dāng)然“相同”不能等同于“相似”，這里必定不能用“相同”一詞。還有教師總結(jié)道“原子的最外層電子數(shù)相同，則元素化學(xué)性質(zhì)相似”或“元素的化學(xué)性質(zhì)由原子的最外層電子數(shù)決定”。筆者認(rèn)為，這里用“決定”一詞有些不妥，并且前后并沒有絕對(duì)的邏輯關(guān)系?！皼Q定”應(yīng)該是指只要最外層電子數(shù)相同，那么元素的化學(xué)性質(zhì)一定相似，然而事實(shí)上卻并不是。例如氦原子和鎂原子具有相同的最外層電子數(shù)——2，然而它們的化學(xué)性質(zhì)相差卻較大。氦化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，通常不容易參與化學(xué)反應(yīng)；而鎂化學(xué)性質(zhì)較為活潑，在化學(xué)反應(yīng)中容易失去2個(gè)電子。因此，在講到如何判斷元素化學(xué)性質(zhì)是否相似時(shí)，有教師可能會(huì)這樣講“先看是否同為金屬元素或非金屬元素，然后再看最外層電子數(shù)。因此，同時(shí)為金屬元素或非金屬元素時(shí)，最外層電子數(shù)相同則兩種元素的化學(xué)性質(zhì)相似”。這樣的判斷方法確實(shí)不錯(cuò)，但這樣的總結(jié)顯得有些冗長(zhǎng)復(fù)雜，初中學(xué)生在理解和應(yīng)用這條結(jié)論時(shí)存在一定的困難。本人結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)，在學(xué)生已建立起最外層8電子為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)（只有一個(gè)電子層時(shí)2個(gè)為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)）的基礎(chǔ)上，將判斷元素化學(xué)性質(zhì)是否相似歸納為“為了達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所需得失電子情況完全相同則元素的化學(xué)性質(zhì)相似”。例如氧元素和硫元素，它們的原子為了達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)都需要得到2個(gè)電子，因此得失電子情況完全相同則化學(xué)性質(zhì)相似。再如氦和鎂元素的原子，它們?yōu)榱诉_(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，氦既不需要得電子也不需要失去電子而鎂則需要失去2個(gè)電子，故它們的元素化學(xué)性質(zhì)不相似。當(dāng)然這樣的總結(jié)也有一定的局限性，氫原子就是一個(gè)比較反常的特例。按照最外層2個(gè)電子為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的理論，氫原子易得到1個(gè)電子變成H-，然而事實(shí)上盡管H-雖也存在但H+顯然更常見。

四、一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象該如何描述

這個(gè)問題對(duì)教師而言，看起來顯得有些低級(jí)，但本人在參與全區(qū)統(tǒng)考的閱卷過程中，與同仁們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)一種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述存在疑問。學(xué)生描述一氧化碳還原氧化銅實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象：“氧化銅由黑色變?yōu)榱思t色，且有能使澄清石灰水變渾濁的氣體生成”。這個(gè)描述看上去回答得很完整，然而第一句話就存在疑問。“氧化銅由黑色變?yōu)榱思t色”難道說氧化銅還能有黑色和紅色兩種顏色嗎？紅色的不應(yīng)該是銅嗎？因此這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述應(yīng)該更改為“固體由黑色變?yōu)榧t色，且有能使澄清石灰水變渾濁的氣體生成”，這樣的用語就會(huì)顯得更為科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)。

五、分液漏斗能否控制化學(xué)反應(yīng)速率

這個(gè)問題還是筆者大學(xué)室友給我的靈感。記得一次在與他通話交流教學(xué)的過程中，他談到他所在的地區(qū)大連的化學(xué)教研員在給他們培訓(xùn)交流時(shí)問了一個(gè)問題——分液漏斗真能控制化學(xué)反應(yīng)速率嗎？我們?cè)诓簧兕}目中會(huì)遇到類似這樣的問題，給你一套有分液漏斗的裝置，問你該氣體發(fā)生裝置具有的優(yōu)點(diǎn)？我們毫無疑問地會(huì)填上“控制反應(yīng)速率”。然而在高中化學(xué)人教版教材必修2中影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素在反應(yīng)原理不變的情況下僅僅與是否有催化劑、反應(yīng)溫度以及反應(yīng)物的濃度有關(guān)。分液漏斗并沒有能力改變是否有催化劑、反應(yīng)溫度計(jì)、反應(yīng)物濃度這三個(gè)條件，它能改變的只是滴加液體試劑的速率。而液體滴加的速率變慢，盡管滴加進(jìn)反應(yīng)容器中的液體試劑反應(yīng)的速率不變，但類似于龜兔賽跑中的兔子跑一陣休息一陣即反應(yīng)一陣，停止反應(yīng)一陣，因此最后收集到的氣體的速率就因此受到了影響。因此，準(zhǔn)確地說分液漏斗改變的是滴加液體的速率，進(jìn)而影響收集到氣體的速率。

以上5個(gè)實(shí)例是筆者在不算長(zhǎng)的教學(xué)生活中遇到的問題，在這里分享出來提醒自己及同仁在教學(xué)過程中一定要慎重給學(xué)生總結(jié)規(guī)律，尤其是總結(jié)課本上沒有的規(guī)律時(shí)，一定要反復(fù)錘煉自己的用語，做到盡可能科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)無漏洞。遇到教學(xué)上的疑問，可多向身邊的同仁們尤其是前輩們請(qǐng)教。只有多反思、多討論，我們的教學(xué)才會(huì)更好。