胡天雪

(長沙市明德中學(xué))

筆者是一位熱愛傳統(tǒng)文化,熱衷古典文學(xué)的化學(xué)教師兼班主任。在進(jìn)行教育教學(xué)工作之外,最大的愛好就是研讀儒家經(jīng)典和古典詩詞。這樣的個人習(xí)慣讓筆者長期受益——既能在化學(xué)的海洋里感受邏輯思維與科學(xué)素養(yǎng),又能在古典文學(xué)中陶冶美德情操與人文素養(yǎng)。

筆者在某次班會課上提出了一個問題供同學(xué)們討論——既然一個人可以文理兼修、全面發(fā)展,具備多種能力素養(yǎng),那么我們能否在理科課上融合人文素養(yǎng)或是在文科課上運用理科思維呢?學(xué)生們討論很熱烈,有的說可以在文科課上利用思維導(dǎo)圖來總結(jié)知識點,有的說理科老師們可以在課上講講學(xué)科史,還有的說可以把科學(xué)原理升華成哲學(xué)原理在社會生活中應(yīng)用?；瘜W(xué)課代表提出問題:“我們用口訣、編歌等方式來幫助記憶化學(xué)知識,這算不算理科融合人文素養(yǎng)?”

筆者將這個問題繼續(xù)交由學(xué)生們討論——以口訣來總結(jié)、記憶化學(xué)知識是不是一種很好的理科課上融合人文素養(yǎng)的方法。經(jīng)過討論,學(xué)生們認(rèn)為:以口訣記憶知識確實很方便,但口訣缺少藝術(shù)價值與文化內(nèi)涵,重在知識串聯(lián)而沒有思想、哲理的升華,似乎還達(dá)不到“人文素養(yǎng)”這個級別,而且口訣的數(shù)量非常有限,與化學(xué)學(xué)科的全部內(nèi)容相比覆蓋度非常有限。

筆者引導(dǎo)學(xué)生們:“我們能不能不用口訣,而是系統(tǒng)地把化學(xué)知識體系用一首首詩詞總結(jié)、串聯(lián)、建構(gòu)起來呢?”語文課代表馬上反應(yīng)過來說:“我們可以用詩詞!”話音未落,教室里便炸開了鍋——化學(xué)知識可以用來寫詩嗎?我們能做到嗎?筆者示意大家安靜下來,在一體機(jī)上展示筆者最近寫的一首化學(xué)總結(jié)詩及其對應(yīng)的學(xué)科知識背景闡釋:

《物質(zhì)的分類》

物華雖萬億,
各有干枝依。
莫道平無奇,
俯仰生新意。

釋文:這世界的物質(zhì)種類何其多,然而根據(jù)樹狀分類法,如此多的物質(zhì)卻能一一歸到物質(zhì)分類的譜系中。對于任何一種物質(zhì),如果換多個角度去分類觀察,便能掌握更多關(guān)于此物質(zhì)的性質(zhì)。

在同學(xué)們讀這首詩的時候,筆者便說:“看來以化學(xué)知識為背景作詩是可行的。那么,相信同學(xué)們也可以進(jìn)行嘗試?！庇纱?筆者便在這個學(xué)期開啟了全新的化學(xué)課總結(jié)模式——用詩歌(絕句)的形式來概括一堂課的內(nèi)容。由課代表收集大家的作品,再由筆者審閱評定,選出奪魁、優(yōu)秀、良好三個級別的作品,并將奪魁作品在全班面前展示,由創(chuàng)作該作品的學(xué)生對詩歌(絕句)進(jìn)行講解。截至目前,筆者已完成化學(xué)必修一第一章的教學(xué),學(xué)生們也撰寫了許多總結(jié)詩,下面是部分奪魁詩及其解釋的摘選:

《分散系》

糖落水中如雪融,
煙入蒼穹便無蹤。
待得日上三竿后,
飴湯晶瑩劍穿空。

釋文:蔗糖加入水中可以逐漸溶解形成均一穩(wěn)定的溶液,炊煙升空后也一樣難以觀察。然而當(dāng)太陽升起后,便能利用丁達(dá)爾效應(yīng)找出它們的區(qū)別——溶液在光的照耀下依然澄清透明,而布滿煙塵的天空則出現(xiàn)了一條條“光劍”直插云霄。

《物質(zhì)的轉(zhuǎn)化》

一門眾弟兄,
功夫自同宗。
機(jī)緣各有異,
化作龍虎蟲。

釋文:同種類型的不同物質(zhì),往往具有一些通性,其原因是含有相同的微粒(如酸都含有氫離子),然而因為組成中的其他部分不盡相同,與之反應(yīng)的物質(zhì)也不盡相同,可以發(fā)生許許多多不同的反應(yīng),轉(zhuǎn)化成許許多多不同的產(chǎn)物。

《電解質(zhì)的電離》

離子困晶房,
恨難入電場。
盼火破桎梏,
得水亦脫韁。

釋文:由離子組成的電解質(zhì)固體難以導(dǎo)電,因為這些離子被困在晶胞中不能自由移動。通過加熱熔融或加水溶解便可以突破束縛,產(chǎn)生能夠自由移動的離子。

《離子反應(yīng)》

硫鋇一相見,澄液化濁漿;
問君何能爾,離子結(jié)合忙。
反應(yīng)如煙海,規(guī)律此中藏;
氣體沉淀水,烈馬再上韁。

釋文:硫酸鈉與氯化鋇溶液反應(yīng)的宏觀現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀使得澄清的溶液變渾濁。而其微觀實質(zhì)是硫酸根離子與鋇離子的結(jié)合。復(fù)分解型的離子反應(yīng)數(shù)目很多,判斷依據(jù)是生成氣體、沉淀或水,而背后的微觀實質(zhì)則是原反應(yīng)體系中自由移動的離子在減少的過程。

《氧化還原反應(yīng)》

元素何變價?
電子又遷家。
氧還本一體,
得失皆昵洽。

釋文:在氧化還原反應(yīng)中元素的化合價改變的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是一體的,發(fā)生氧化反應(yīng)的同時也在發(fā)生還原反應(yīng)。而原子經(jīng)過得失電子(或形成共用電子對)后,各自形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),并(在化學(xué)鍵的作用下)相互靠近。

《氧化劑與還原劑》

氧劑恨不足,
還劑子盈戶。
何妨相受授,
稍解彼此苦。

釋文:氧化劑需要更多電子以達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),還原劑想要失去最外層電子以達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。當(dāng)兩者反應(yīng)時,通過電子轉(zhuǎn)移既可以緩解不能達(dá)到穩(wěn)定的痛苦,也因為氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)后生成還原產(chǎn)物便有了還原性,還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)后生成了氧化產(chǎn)物便有了氧化性,因而便稍稍了解了對方反應(yīng)前的“痛苦”。

經(jīng)過半個多月的教學(xué),學(xué)生們對于用詩歌總結(jié)化學(xué)內(nèi)容由初時的參與面窄、不適應(yīng)、質(zhì)量較低,再到后來的熱情高漲、努力思考、提煉、升華,優(yōu)質(zhì)的作品越來越多。而最近,如果某堂課開始時筆者忘記了詩歌總結(jié)環(huán)節(jié),學(xué)生們一定會嚷嚷著提醒筆者,等不及要揭示本輪的奪魁詩,詩歌(絕句)已經(jīng)儼然成了化學(xué)課不可分割的一部分。

被學(xué)生們的積極參與所感動,筆者的文學(xué)熱情也再次被點燃了起來,開始了關(guān)于高考化學(xué)復(fù)習(xí)專題總結(jié)詩的創(chuàng)作。經(jīng)過一段時間的思考沉淀,又得拙作數(shù)首,特藉此機(jī)會忝列于學(xué)生的作品之后。

其一,化學(xué)計量專題:

《物質(zhì)的量》

物質(zhì)可稱量,
粒子暗自傷。
宏微得轉(zhuǎn)站,
兩界起巨梁。

釋文:宏觀物質(zhì)可以稱量質(zhì)量,而微觀粒子則只能計量數(shù)目而難以稱量。有了物質(zhì)的量這一物理量作為中間橋梁,便能通過四個基本公式將宏觀世界與微觀世界之間聯(lián)系起來。

《NA陷阱》

氣體看標(biāo)況,
溶劑有氫氧。
粒鍵思結(jié)構(gòu),
可逆需提防。

釋文:對于阿伏加德羅常數(shù)陷阱題,要注意題中描述的物質(zhì)是不是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是否為氣態(tài)。討論溶液體系中的氫氧原子數(shù)目時,要注意溶劑中也有氫氧原子。判斷構(gòu)成粒子數(shù)目時,要注意物質(zhì)的構(gòu)成微粒是原子、分子還是離子,判斷化學(xué)鍵數(shù)目時要思考物質(zhì)的晶體構(gòu)型。在判斷電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目等情況時,要注意是否為可逆反應(yīng)。

其二,元素及其化合物:

《堿金屬》

莫道熔點低,
還原性難敵。
浮水賽快艇,
臨風(fēng)著薄衣。

釋文:堿金屬熔點較低(鈉鉀合金可作核反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑),但還原性均很強(qiáng),遇水能劇烈反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和強(qiáng)堿(“浮熔游響紅”),在空氣中能迅速與氧氣反應(yīng)在表面生成氧化物而失去金屬光澤。

《氯氣》

舍勒黃綠氣,
奪電不余力。
鮮花黯失色,
毒菌皆披靡。

釋文:由舍勒最先發(fā)現(xiàn)的黃綠色氣體——氯氣(舍勒法制氯氣即其當(dāng)年用二氧化錳與濃鹽酸共熱制氯氣的方法),具有極強(qiáng)的得電子能力(氧化性),在有水的環(huán)境中能使色素被漂白(實際為氯水中的次氯酸在起作用),還能作為自來水的消毒殺菌劑。

《鐵三角》

位列氫氣前,難存土石間,
偶得天外仙,始作犁與劍。
入酸失二電,遇水需熬煎,
高位總思退,山腰常慕巔。

釋文:鐵在金屬活動性順序表中位于氫前,化學(xué)性質(zhì)比較活潑,因此難以在地殼中以游離態(tài)穩(wěn)定存在。先民們最初是在偶然獲得的隕石中發(fā)現(xiàn)和利用了單質(zhì)形態(tài)的鐵,后逐漸掌握其冶煉技術(shù),開始用鐵制作農(nóng)具和兵器。0價鐵遇到非氧化性酸只失去兩個電子變成+2價鐵,在高溫的條件下能與水蒸氣反應(yīng)得到四氧化三鐵。當(dāng)鐵處于高價(+3價)時,具有較強(qiáng)氧化性從而在反應(yīng)中被還原,而當(dāng)鐵處于中間價態(tài)(+2價)時,雖然同時具備氧化性和還原性,但以還原性為主。同時,最后兩句也蘊(yùn)含雙關(guān),具有一定的人生哲理。

《鋁和鋁合金》

白盔配密甲,
耐火抗氧化。
輕盈堅勝鐵,
酸堿乃克它。

釋文:鋁及其合金之所以長年能保持外觀銀白色金屬光澤,是因為表面有一層致密的氧化鋁薄膜,既能耐高溫(酒精燈加熱鋁箔,鋁熔化而不滴落)又能防止內(nèi)部的鋁與氧氣繼續(xù)接觸而反應(yīng)。鋁及其合金具有密度小、機(jī)械強(qiáng)度高的優(yōu)點,但由于鋁和氧化鋁的兩性,使得鋁和鋁合金材料易被酸堿腐蝕。

其三,元素周期表與元素周期律:

《元素周期表》

元素次第被發(fā)現(xiàn),排列且看門半仙;
質(zhì)子數(shù)少靠前面,層數(shù)相等站成線。
縱行外層皆一致,八族三軍位中間;
主族副族依次現(xiàn),零族落在最右邊。

釋文:隨著新發(fā)現(xiàn)的元素種類逐漸增多,便需要將元素們按照一定的順序排列整理,而門捷列夫便是這樣的天才(歸類已有元素,預(yù)測尚未發(fā)現(xiàn)的元素)。現(xiàn)行的元素周期表是按核電荷數(shù)(質(zhì)子數(shù))由小到大排列而成的,電子層數(shù)相同的元素位于同一橫排(周期),最外層電子數(shù)相等的元素位于同一縱行(族)。其中族又分為主族、副族(Ⅷ族屬于副族)和 0族,要記清楚它們在周期表中從左到右分布的位置。

《元素周期律》

得失安可知?
且看價電子。
山高皇帝遠(yuǎn),
才滿必自恃。

釋文:元素的金屬性與非金屬性由什么決定?首要的是看它的最外層電子數(shù)(與非金屬性正相關(guān),金屬性負(fù)相關(guān))。而對于同主族元素(最外層電子數(shù)一致),應(yīng)當(dāng)看其原子半徑(與電子層數(shù)正相關(guān)),原子半徑越大,距核越遠(yuǎn),受到的引力就越小,金屬性越強(qiáng)、非金屬性越弱。而對于最外層電子排滿的0族元素,由于其已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),便體現(xiàn)出“惰性”,很難與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

對于用詩歌給化學(xué)課做總結(jié)這一學(xué)習(xí)方法,學(xué)生們由開始的欣賞和感受轉(zhuǎn)變?yōu)樽孕袊L試,再到師生互相感染、互相學(xué)習(xí)、互相成長,到最后達(dá)成文學(xué)與化學(xué)、傳統(tǒng)文化與理科思維的真正融合。筆者相信,五育并舉、全面發(fā)展的種子便會藉由化學(xué)的土壤在學(xué)生們心中真正開花了。