七彩的初中化學

袁濟雄

初中化學是在我國九年義務教育的最后一年新加入的一門實驗科學，旨在培養初中畢業生的基本化學知識和基本的科學素養.化學是一門實驗科學，實驗的對象既有我們日常見到的水、氧氣、石灰石等，也有我們只能在實驗室中見到的金屬鈉、濃硫酸或者有毒的氯氣等.繽紛的世界投射到了實驗室中形成了七彩的物質世界，使得化學越發展示出自己神奇與美妙的一面.

一、紅色的氧化鐵

鐵元素本身有多個化合價，在與氧元素進行結合時，可以展現出+2價、+83價和+3價.+2價的氧化亞鐵（FeO）粉末呈現出一種淡綠色，通常是從亞鐵鹽的溶液中得來的；+83價的四氧化三鐵（Fe₂O₂）呈現黑色，由鐵在空氣中燃燒形成；而氧化鐵（Fe₂O₂）也稱三氧化二鐵，是鐵在潮濕的環境下與氧氣進行緩慢氧化反應或者電化學反應的產物，也就是通常所說的鐵銹.純凈的鐵銹呈現出鮮艷的紅色，而不是我們日常見到的摻有雜質時的土黃色.

二、橙色的甲基橙

甲基橙對于初中學生而言并不陌生，它作為一種常用的指示劑，對于溶液酸堿性的鑒定或者分析化學中的滴定實驗都有重要的用途.橙黃色的甲基橙呈鱗狀晶體或粉末.稍溶于水而呈黃色，不溶于乙醇.在供水中，利用甲基橙作指示劑，將pH4.5以上的滴定終點定義為總堿度或甲基橙堿度，代表碳酸氫鹽離子（HCO₂-）與強酸反應生成碳酸（H₂CO₂）后的pH.

三、黃色的單質硫

硫（S）又稱硫磺，是一種實驗室常見的物質，名稱與顏色非常相符合.硫元素作為初中化學的核心元素之一，在化學反應中占據相當重要的位置.包含有硫元素的物質有氣體二氧化硫（SO₂）、氣體三氧化硫（SO₂）和液體硫酸（H₂SO₂），至于硫酸鹽、亞硫酸鹽就不計其數了.硫磺在空氣中可以燃燒，與氧氣反應生成SO₂.黃色SO₂濃煙有很濃的刺激性氣味，對人體的呼吸道將產生巨大的破壞.因此工業生產中要將產生的SO₂氣體通過倒吸的裝置溶解到堿性的溶液中以防止環境污染.另外，以煤炭為供熱原料的產業在煤炭進行燃燒之前，對煤炭進行脫硫也是必不可少的流程.

四、綠色的氯氣

氯氣這個名字來源于英文Chlorine，很顯然是根據物質的顏色進行翻譯的.Cl₂就其顏色來說其實是黃綠色的，是初中化學接觸到的重要氣體物質.氯氣的綠色是其分子狀態下的顏色，一旦分子的結構破壞掉，顏色也就隨之消失了，比如氯化氫HCl，次氯酸HClO等都是沒有顏色的.綠色的氯氣對于飲用水的消毒作用是我們日常應用最廣泛的一個用途.

五、藍色的硫酸銅

干燥的硫酸銅實際上是白色的粉末，但是這些粉末極易吸收空氣中的水分為變成了漂亮的藍色晶體，也就是所謂的五水合硫酸銅CuSO4·5H2O.實質上五水合硫酸銅的顏色是2價銅離子的顏色，這表明在有水和無水的狀態下，硫酸銅中的銅離子的狀態不不一樣的，不同的狀態使得它們的能級有所不同，因此在吸收光線方面也有一定的差別，所以呈現出不同的顏色特征.

六、紫色的高錳酸鉀

高錳酸鉀中的錳元素Mn呈現出+7價的高價態，因此具有了很強的氧化性.高錳酸鉀的紫色也就是其中+7價Mn元素的顏色.在初中的化學課程中，最早對高錳酸鉀接觸就是用高錳酸鉀來制備氧氣.高錳酸鉀具有強氧化性，可以將HCl氧化成Cl₂，對亞鐵離子、亞銅離子的氧化更是不在話下.由于高錳酸鉀特殊的顏色，使得它成為研究擴散現象的首選化學藥品，將一小粒高錳酸鉀投入到水中，可以看到高錳酸鉀粒子在水中的溶解，以及溶液中的紫色部分緩慢擴散到整個燒杯中，對于學生理解擴散這個概念起到了很大的幫助.

七、黑色的石墨

碳元素組成的物質不全是黑色的，比如金剛石.然而，對于初中化學中研究分子結構組成的石墨而言，黑色是其最基本的顏色.事實上，石墨在強氧化狀態下可以呈現出青色，帶上大量氧化基團后可以呈現出金黃色，甚至將石墨剝離成單層的石墨烯，透明度可以達到97%以上.石墨在初中化學中的作用主要是與金剛石對比，幫助學生理解原子排列結構對物質組成的影響，石墨的層狀結構和金剛石的分子鍵結構給這兩種物質帶來了截然不同的物理性質.然而，化學反應的基本單元是原子而非分子，所以金剛石與石墨的化學性質是完全相同的.甚至石墨可以在一定的條件下轉化為金剛石，這也是化學反應不制造元素而是原子之間重新排列的本質表現.

總之，五彩繽紛的初中化學最重要的是要培養學生對于化學的興趣和提高全民的科學素養.化學是實驗的科學，是建立在各種不同顏色不同性狀的物質以及它們之間的相互反應之上的一個學科.在教學的過程中，幫助學生發現化學之美，是教學的重要任務，也是引導學生入門的必要手段.

初中化學是在我國九年義務教育的最后一年新加入的一門實驗科學，旨在培養初中畢業生的基本化學知識和基本的科學素養.化學是一門實驗科學，實驗的對象既有我們日常見到的水、氧氣、石灰石等，也有我們只能在實驗室中見到的金屬鈉、濃硫酸或者有毒的氯氣等.繽紛的世界投射到了實驗室中形成了七彩的物質世界，使得化學越發展示出自己神奇與美妙的一面.

一、紅色的氧化鐵

鐵元素本身有多個化合價，在與氧元素進行結合時，可以展現出+2價、+83價和+3價.+2價的氧化亞鐵（FeO）粉末呈現出一種淡綠色，通常是從亞鐵鹽的溶液中得來的；+83價的四氧化三鐵（Fe₂O₂）呈現黑色，由鐵在空氣中燃燒形成；而氧化鐵（Fe₂O₂）也稱三氧化二鐵，是鐵在潮濕的環境下與氧氣進行緩慢氧化反應或者電化學反應的產物，也就是通常所說的鐵銹.純凈的鐵銹呈現出鮮艷的紅色，而不是我們日常見到的摻有雜質時的土黃色.

二、橙色的甲基橙

甲基橙對于初中學生而言并不陌生，它作為一種常用的指示劑，對于溶液酸堿性的鑒定或者分析化學中的滴定實驗都有重要的用途.橙黃色的甲基橙呈鱗狀晶體或粉末.稍溶于水而呈黃色，不溶于乙醇.在供水中，利用甲基橙作指示劑，將pH4.5以上的滴定終點定義為總堿度或甲基橙堿度，代表碳酸氫鹽離子（HCO₂-）與強酸反應生成碳酸（H₂CO₂）后的pH.

三、黃色的單質硫

硫（S）又稱硫磺，是一種實驗室常見的物質，名稱與顏色非常相符合.硫元素作為初中化學的核心元素之一，在化學反應中占據相當重要的位置.包含有硫元素的物質有氣體二氧化硫（SO₂）、氣體三氧化硫（SO₂）和液體硫酸（H₂SO₂），至于硫酸鹽、亞硫酸鹽就不計其數了.硫磺在空氣中可以燃燒，與氧氣反應生成SO₂.黃色SO₂濃煙有很濃的刺激性氣味，對人體的呼吸道將產生巨大的破壞.因此工業生產中要將產生的SO₂氣體通過倒吸的裝置溶解到堿性的溶液中以防止環境污染.另外，以煤炭為供熱原料的產業在煤炭進行燃燒之前，對煤炭進行脫硫也是必不可少的流程.

四、綠色的氯氣

氯氣這個名字來源于英文Chlorine，很顯然是根據物質的顏色進行翻譯的.Cl₂就其顏色來說其實是黃綠色的，是初中化學接觸到的重要氣體物質.氯氣的綠色是其分子狀態下的顏色，一旦分子的結構破壞掉，顏色也就隨之消失了，比如氯化氫HCl，次氯酸HClO等都是沒有顏色的.綠色的氯氣對于飲用水的消毒作用是我們日常應用最廣泛的一個用途.

五、藍色的硫酸銅

干燥的硫酸銅實際上是白色的粉末，但是這些粉末極易吸收空氣中的水分為變成了漂亮的藍色晶體，也就是所謂的五水合硫酸銅CuSO4·5H2O.實質上五水合硫酸銅的顏色是2價銅離子的顏色，這表明在有水和無水的狀態下，硫酸銅中的銅離子的狀態不不一樣的，不同的狀態使得它們的能級有所不同，因此在吸收光線方面也有一定的差別，所以呈現出不同的顏色特征.

六、紫色的高錳酸鉀

高錳酸鉀中的錳元素Mn呈現出+7價的高價態，因此具有了很強的氧化性.高錳酸鉀的紫色也就是其中+7價Mn元素的顏色.在初中的化學課程中，最早對高錳酸鉀接觸就是用高錳酸鉀來制備氧氣.高錳酸鉀具有強氧化性，可以將HCl氧化成Cl₂，對亞鐵離子、亞銅離子的氧化更是不在話下.由于高錳酸鉀特殊的顏色，使得它成為研究擴散現象的首選化學藥品，將一小粒高錳酸鉀投入到水中，可以看到高錳酸鉀粒子在水中的溶解，以及溶液中的紫色部分緩慢擴散到整個燒杯中，對于學生理解擴散這個概念起到了很大的幫助.

七、黑色的石墨

碳元素組成的物質不全是黑色的，比如金剛石.然而，對于初中化學中研究分子結構組成的石墨而言，黑色是其最基本的顏色.事實上，石墨在強氧化狀態下可以呈現出青色，帶上大量氧化基團后可以呈現出金黃色，甚至將石墨剝離成單層的石墨烯，透明度可以達到97%以上.石墨在初中化學中的作用主要是與金剛石對比，幫助學生理解原子排列結構對物質組成的影響，石墨的層狀結構和金剛石的分子鍵結構給這兩種物質帶來了截然不同的物理性質.然而，化學反應的基本單元是原子而非分子，所以金剛石與石墨的化學性質是完全相同的.甚至石墨可以在一定的條件下轉化為金剛石，這也是化學反應不制造元素而是原子之間重新排列的本質表現.

總之，五彩繽紛的初中化學最重要的是要培養學生對于化學的興趣和提高全民的科學素養.化學是實驗的科學，是建立在各種不同顏色不同性狀的物質以及它們之間的相互反應之上的一個學科.在教學的過程中，幫助學生發現化學之美，是教學的重要任務，也是引導學生入門的必要手段.

初中化學是在我國九年義務教育的最后一年新加入的一門實驗科學，旨在培養初中畢業生的基本化學知識和基本的科學素養.化學是一門實驗科學，實驗的對象既有我們日常見到的水、氧氣、石灰石等，也有我們只能在實驗室中見到的金屬鈉、濃硫酸或者有毒的氯氣等.繽紛的世界投射到了實驗室中形成了七彩的物質世界，使得化學越發展示出自己神奇與美妙的一面.

一、紅色的氧化鐵

鐵元素本身有多個化合價，在與氧元素進行結合時，可以展現出+2價、+83價和+3價.+2價的氧化亞鐵（FeO）粉末呈現出一種淡綠色，通常是從亞鐵鹽的溶液中得來的；+83價的四氧化三鐵（Fe₂O₂）呈現黑色，由鐵在空氣中燃燒形成；而氧化鐵（Fe₂O₂）也稱三氧化二鐵，是鐵在潮濕的環境下與氧氣進行緩慢氧化反應或者電化學反應的產物，也就是通常所說的鐵銹.純凈的鐵銹呈現出鮮艷的紅色，而不是我們日常見到的摻有雜質時的土黃色.

二、橙色的甲基橙

甲基橙對于初中學生而言并不陌生，它作為一種常用的指示劑，對于溶液酸堿性的鑒定或者分析化學中的滴定實驗都有重要的用途.橙黃色的甲基橙呈鱗狀晶體或粉末.稍溶于水而呈黃色，不溶于乙醇.在供水中，利用甲基橙作指示劑，將pH4.5以上的滴定終點定義為總堿度或甲基橙堿度，代表碳酸氫鹽離子（HCO₂-）與強酸反應生成碳酸（H₂CO₂）后的pH.

三、黃色的單質硫

硫（S）又稱硫磺，是一種實驗室常見的物質，名稱與顏色非常相符合.硫元素作為初中化學的核心元素之一，在化學反應中占據相當重要的位置.包含有硫元素的物質有氣體二氧化硫（SO₂）、氣體三氧化硫（SO₂）和液體硫酸（H₂SO₂），至于硫酸鹽、亞硫酸鹽就不計其數了.硫磺在空氣中可以燃燒，與氧氣反應生成SO₂.黃色SO₂濃煙有很濃的刺激性氣味，對人體的呼吸道將產生巨大的破壞.因此工業生產中要將產生的SO₂氣體通過倒吸的裝置溶解到堿性的溶液中以防止環境污染.另外，以煤炭為供熱原料的產業在煤炭進行燃燒之前，對煤炭進行脫硫也是必不可少的流程.

四、綠色的氯氣

氯氣這個名字來源于英文Chlorine，很顯然是根據物質的顏色進行翻譯的.Cl₂就其顏色來說其實是黃綠色的，是初中化學接觸到的重要氣體物質.氯氣的綠色是其分子狀態下的顏色，一旦分子的結構破壞掉，顏色也就隨之消失了，比如氯化氫HCl，次氯酸HClO等都是沒有顏色的.綠色的氯氣對于飲用水的消毒作用是我們日常應用最廣泛的一個用途.

五、藍色的硫酸銅

干燥的硫酸銅實際上是白色的粉末，但是這些粉末極易吸收空氣中的水分為變成了漂亮的藍色晶體，也就是所謂的五水合硫酸銅CuSO4·5H2O.實質上五水合硫酸銅的顏色是2價銅離子的顏色，這表明在有水和無水的狀態下，硫酸銅中的銅離子的狀態不不一樣的，不同的狀態使得它們的能級有所不同，因此在吸收光線方面也有一定的差別，所以呈現出不同的顏色特征.

六、紫色的高錳酸鉀

高錳酸鉀中的錳元素Mn呈現出+7價的高價態，因此具有了很強的氧化性.高錳酸鉀的紫色也就是其中+7價Mn元素的顏色.在初中的化學課程中，最早對高錳酸鉀接觸就是用高錳酸鉀來制備氧氣.高錳酸鉀具有強氧化性，可以將HCl氧化成Cl₂，對亞鐵離子、亞銅離子的氧化更是不在話下.由于高錳酸鉀特殊的顏色，使得它成為研究擴散現象的首選化學藥品，將一小粒高錳酸鉀投入到水中，可以看到高錳酸鉀粒子在水中的溶解，以及溶液中的紫色部分緩慢擴散到整個燒杯中，對于學生理解擴散這個概念起到了很大的幫助.

七、黑色的石墨

碳元素組成的物質不全是黑色的，比如金剛石.然而，對于初中化學中研究分子結構組成的石墨而言，黑色是其最基本的顏色.事實上，石墨在強氧化狀態下可以呈現出青色，帶上大量氧化基團后可以呈現出金黃色，甚至將石墨剝離成單層的石墨烯，透明度可以達到97%以上.石墨在初中化學中的作用主要是與金剛石對比，幫助學生理解原子排列結構對物質組成的影響，石墨的層狀結構和金剛石的分子鍵結構給這兩種物質帶來了截然不同的物理性質.然而，化學反應的基本單元是原子而非分子，所以金剛石與石墨的化學性質是完全相同的.甚至石墨可以在一定的條件下轉化為金剛石，這也是化學反應不制造元素而是原子之間重新排列的本質表現.

總之，五彩繽紛的初中化學最重要的是要培養學生對于化學的興趣和提高全民的科學素養.化學是實驗的科學，是建立在各種不同顏色不同性狀的物質以及它們之間的相互反應之上的一個學科.在教學的過程中，幫助學生發現化學之美，是教學的重要任務，也是引導學生入門的必要手段.