化學學科思想的和諧構建

柴國輝

摘 要：“思想”是認識的高級階段，是事物本質的、高級抽象的概括。而化學學科思想是人們從某些具體的化學事實性知識以及對化學的認識過程中提煉升華的化學觀點，是對化學學科的本質、特征、規律及價值的理性認識，它形成于化學認識活動（化學理性思維和化學實踐）中，反過來又對化學認識活動具有普遍的指導意義。現筆者就“結構決定性質”思想、“平衡”思想、“能量”思想、“守恒”思想幾種學科觀念進行具體表述。

關鍵詞：結構決定性質；平衡；守恒

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2016）24-0220-109

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.24.066

“化學學科思想”是對化學學科的本質、規律及價值的理性認識。從這一觀點來看，化學學科思想可以說是多角度、多層次地與化學知識、化學發展以及化學與技術、社會的關系密切相關。化學學科思想的來源有以下幾方面：1.直接來自化學科學概念、科學理論等知識，如質量守恒定律、物質結構理論、化學平衡規律、氧化還原反應理論等。2.作為一定歷史階段各學科科學知識的總和，且常以哲學世界觀的形式出現，如化學中的燃素說、氧化學說、原子結構觀點、元素周期表和元素周期律等。3.化學技術帶來的新觀念和新思想，如綠色化學的思想，人與自然的和諧發展、生態平衡、環境保護的意識等。

化學學科自起源到產生到發展至今，形成了博大精深的學科思想，并非在中學階段就能夠明確與掌握。立足于中學化學學科知識內容的特點以及學生科學素養培養的需要，考慮實際教學中的可操作性，我們就化學學科中的一些大觀念，如“結構決定性質”思想、“平衡”思想、“守恒”思想、“能量”思想等進行具體表述。它們是最基本的核心觀點，又是學科中深層次的寓意，可以隨時間、跨文化進行遷移。某一種學科思想的形成不可能一蹴而就，而是通過在化學知識學習過程中逐步形成的基本理念、核心觀念，最后匯聚成大觀念，形成較為完整的學科思想體系。

一、“結構決定性質”學科思想的構成

世間萬物本質相同，只因微觀的結構不同，使宏觀性質不同。研究物質的微觀結構、理解物質結構與性質的關系，能夠幫助我們預測物質的性質、理解物質變化的本質、研究反應規律。

原子結構決定元素的性質。例如，同周期元素、同主族元素的電離能與價電子排布結構有什么聯系

＼

〖科學探究〗為什么Be的第一電離能大于B，N的第一電離能大于O，Mg的第一電離能大于Al，Zn的第一電離能大于Ga？第一電離能的大小與元素的金屬性和非金屬性有什么關系？堿金屬的電離能與金屬活潑性有什么關系？

〖歸納總結〗Be有價電子排布為2s2，是全充滿結構，比較穩定，而B的價電子排布為2s2 2p1，比Be不穩定，因此失去第一個電子B比Be容易，第一電離能小。鎂的第一電離能比鋁的大，磷的第一電離能比硫的大，為什么呢？

Mg：1s2 2s2 2p6 3s2 P：1s2 2s2 2p6 3s2 3p3

因為鎂原子、磷原子最外層能級中，電子處于半滿或全滿狀態，相對比較穩定，失電子較難。如此相同觀點可以解釋N的第一電離能大于O，Mg的第一電離能大于Al，Zn的第一電離能大于Ga。

二、“平衡”學科思想的構成

平衡是物質變化的普遍現象，化學平衡狀態是在宏觀條件一定的可逆反應中，化學反應正逆反應速率相等，反應物和生成物各組分濃度不再改變的狀態。一般情況下，當條件改變時，化學平衡會發生移動。如果改變影響平衡的一個條件，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動（勒夏特列原理）。

三、“能量”學科思想的構成

化學反應中，物質發生變化的同時，伴隨著能量的變化。在能量轉化和傳遞過程中，能量的數值保持不變。化學反應中釋放的能量是當今世界上最重要的能源。

四、“守恒”學科思想的構成

物質在化學變化的過程中遵循著能量守恒、質量守恒、原子守恒等規律。

除以上幾點還有微粒觀、比較思想、類比思想、數形結合思想、綠色化學思想等等。總之，中學化學中的學科思想的滲透和引入，對學生學習化學幫助很大，同時，學生以后進入社會即使長期不再接觸化學知識，但其所建立的化學學科思想，一定會對他們所從事的工作產生深遠影響，對學生形成科學的人生觀，世界觀，方法論會產生重大影響。