辯證思維在蘇教版《化學(xué)反應(yīng)原理》教材中的體現(xiàn)

黃宜美

（莆田一中 福建 莆田 351100）

學(xué)會學(xué)習(xí)是現(xiàn)代學(xué)習(xí)新觀念，其必要條件之一是學(xué)會思維，尤其是辯證思維方法在現(xiàn)代學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。辯證思維就是從事物的運動、變化、聯(lián)系和發(fā)展中把握事物的科學(xué)思維方法。蘇教版《化學(xué)反應(yīng)原理》在多處地方體現(xiàn)了這種學(xué)習(xí)方法，其中有兩處尤為突出。

一、中和滴定曲線繪制

中和滴定是一種重要的滴定分析方法，是中學(xué)階段唯一的滴定分析方法，也是中學(xué)化學(xué)中重要的定量實驗，是一個培養(yǎng)學(xué)生面對實際問題的好題材。［1］

1.中和滴定曲線的繪制在教材中的呈現(xiàn)

教材是以活動與探究的形式來呈現(xiàn)中和滴定曲線的繪制，該活動是以酚酞作指示劑，用0.100 0mol／L NaOH溶液滴定20.00mL 0.100 0mol／L鹽酸，在滴定過程中，用pH計測定溶液的pH值，并記錄在如下的表格中。

V（NaOH）／mL pH

反應(yīng)開始時，測定和記錄的pH間隔可稍大些，反應(yīng)終點附近測定和記錄的pH間隔要小，每加一滴溶液測定并記錄一次數(shù)據(jù)，根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)，以NaOH溶液的體積為橫坐標(biāo)，pH為縱坐標(biāo)，繪制滴定曲線。所繪的曲線如下：

通過曲線可以看出，當(dāng)NaOH溶液的體積從19.98ml變?yōu)?0.02ml時，pH從4.3突躍至9.7。因此，只要選擇變色范圍在這一范圍內(nèi)的指示劑就不會造成太大的誤差。［2］那么在該活動中選擇酚酞作指示劑誤差有多大呢？當(dāng)?shù)蔚絧H為8時，酚酞變色，此時消耗NaOH溶液的體積是多少呢？我們可計算如下：常溫下，當(dāng)pH＝8 時，c（H+）＝1×10ˉ8mol／L，c（OH-）＝ 1×10ˉ6mol／L，設(shè)消耗的NaOH溶液的體積為VmL，

則 c（OH-）

得：V＝20.0002

可以看出：誤差很小，對測量結(jié)果影響很小，符合中學(xué)實驗測量要求。因此，用“指示劑酚酞確定滴定終點”是有效的。

2.呈現(xiàn)中和滴定曲線的繪制所解決的問題

在以往的教材中，一般是直接介紹中和反應(yīng)的原理和實際操作，缺乏“中和滴定”這一定量測量方法的引入過程，缺少解決問題的方法和過程的思考與訓(xùn)練，沒有給學(xué)生思維的空間、有悖于現(xiàn)代的學(xué)習(xí)方法。

學(xué)習(xí)中和滴定時，學(xué)生總會提出問題：恰好中和時，溶液的pH值為7，而用酚酞作指示劑，酚酞的變色點在8～10，pH小于8為無色，大于8為紅色，滴定中溶液pH＝8時，溶液顏色發(fā)生突變，指示達到終點。顯然并不是在pH＝7時顏色突變，那為什么可用酚酞作終點指示劑呢？在以往的教材中都沒有對這一問題進行交代，教師也只能含糊其辭地說：pH值在4～10之間會發(fā)生突躍，誤差很小，叫學(xué)生硬記。而什么是突躍，學(xué)生很難理解。這一環(huán)節(jié)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了問題，但教材沒有提供平臺給學(xué)生解決問題，而蘇教版《化學(xué)反應(yīng)原理》給學(xué)生提供了一個很好的平臺即中和滴定曲線的繪制。通過該活動與探究，學(xué)生解決了發(fā)現(xiàn)的問題，知道了什么是突躍，知道了為什么用酚酞滴定終點是有效的。同時學(xué)生在解決問題的過程中掌握了知識與技能。教師通過該活動教學(xué)生如何思維，如何把理論（中和原理）與實際（指示劑的選擇）聯(lián)系起來，實現(xiàn)了過程與方法的教學(xué)目標(biāo)。完成該活動的同時，學(xué)生也學(xué)會了辯證思維。

二、BaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為BaCO3沉淀

在學(xué)習(xí)沉淀的轉(zhuǎn)化時，教材通過活動與探究將AgCl沉淀逐步轉(zhuǎn)化為AgI和Ag2S，進而得出結(jié)論：沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動。一般來說，溶解能力相對較強的物質(zhì)易轉(zhuǎn)化為溶解能力相對較弱的物質(zhì)。［2］但一定是這樣嗎？緊跟著教材介紹了BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3的方法。雖然BaCO3的溶解能力比BaSO4的溶解能力相對較強，但我們可以通過控制一定的條件使BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3。從而使學(xué)生認識到一般和特殊之間的關(guān)系。一般與特殊是一對矛盾統(tǒng)一體，在學(xué)習(xí)中正確處理特殊性和一般性的辯證關(guān)系，有利于全面、深刻地認識事物。

那么為什么BaSO4可以轉(zhuǎn)化為BaCO3呢？教師可利用溶度積常數(shù)簡單地解釋，既使學(xué)生能辯證地思維，又使學(xué)生明白：不能簡單地用溶度積的大小來判斷沉淀反應(yīng)是否發(fā)生，還要考慮其他條件的影響，從而更好地為生產(chǎn)和科研服務(wù)。

雖然 Ksp（BaSO4）＜Ksp（BaCO3），從表面上看，似乎反應(yīng)不能進行，但只要改變條件，沉淀溶解平衡就會發(fā)生移動。

當(dāng) c（Ba2+）c（CO32-）＞Ksp（BaCO3）時，BaSO4就能轉(zhuǎn)化為BaCO3，加入的CO32-離子濃度越大，則轉(zhuǎn)化越完全。因而教材采用了：用Na2CO3飽和溶液處理BaSO4沉淀，轉(zhuǎn)化達到平衡后，移走上層溶液，再加入飽和Na2CO3溶液，重復(fù)處理多次，使絕大部分BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3。［2］

那么具體 c（CO32-）達到多大時，可以使 c（Ba2+）c（CO32-）＞Ksp（BaCO3）呢？作為教師可以再進一步了解一下。

已知 25℃時，Ksp（BaCO3）＝5.1×10-9，Ksp（BaSO4）＝1.1×10-10

要使 c（Ba2+）c（CO32-）＞5.1×10-9

BaCO3沉淀就可以析出，而在體系中c（Ba2+）決定于BaSO4溶度積。

從理論上講，只要當(dāng)溶液中的 c（CO32-）比 c（SO42-）大46 倍，Na2CO3就可以使 BaSO4沉淀轉(zhuǎn)化為沉淀 BaCO3。［3］

學(xué)習(xí)高中化學(xué)時，許多內(nèi)容都體現(xiàn)了辯證思維的方法。如：“雷雨發(fā)莊稼”的過程，N2和O2反應(yīng)生成NO，NO又和O2反應(yīng)生成 NO2，NO2溶于雨水形成 HNO3，HNO3與土壤中的礦物質(zhì)作用生成硝酸鹽，其中的硝酸根離子被植物的根系吸收，轉(zhuǎn)化為植物生長所需的養(yǎng)料。在這里少量的HNO3是有利的。但是，卻不能用HNO3來作為化肥，因為作為化肥的量是比較多的，此時對植物就只有危害了。同樣NO在空氣中達到一定濃度時，是有毒的。但近年來發(fā)現(xiàn)一氧化氮廣泛的分布于生物體內(nèi)的各組織中，起著重要的生理作用。尤其是人們驚訝的發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)皮松弛因子（EDRF）的化學(xué)本質(zhì)極有可能就是僅僅由一個氮原子和一個氧原子組成的一氧化氮時，一氧化氮的重要生物學(xué)作用得到了人們的普遍關(guān)注。 這些同樣都涉及到辯證思維方法。對同一種物質(zhì)，在不同的環(huán)境里所起的作用不同、量的不同所引起的結(jié)果也不同，需要我們正確地、辯證地認識事物。辯證思維可以提高學(xué)生的自主探究能力和創(chuàng)新能力。運用辯證思維優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)方法是在新課程理念下提高自主探究能力和學(xué)科素養(yǎng)的有效途徑。

［1］ 吳名勝，李獻軍.“中和滴定”的教學(xué)設(shè)計［J］.化學(xué)教育，2008，29（6）：19

［2］ 王祖浩主編.化學(xué)反應(yīng)原理（選修）［M］.南京：江蘇教育出版社，2010

［3］ 劉亞芬.利用溶度積常數(shù)判斷沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的方向［J］.化學(xué)教育，2006，27（8）：60