論用物理知識解決高中化學實驗中的問題

【摘 要】隨著社會的不斷進步，教育部門對高三學生的學習問題提出了更高的標準和要求。在高中階段，作為重要學習科目的物理和化學兩門學科，是我們學習的重點和難點。隨著新課程標準的普及和推廣，這兩門學科的學習目標也在發生轉變，以前是兩門獨立的學科，現在轉變為物理和化學知識的結合，以提高我們學習化學的興趣，提升學習能力。作為高三學生，在緊張的學習氛圍下，如何巧妙的將物理知識運用到化學實驗中，必然成了我們學生應該思考的方向。因此，本文將結合高中物理和化學知識，利用物理知識來解決化學實驗中遇到的實際問題作出簡單的闡述和分析。

【關鍵詞】物理知識；高中化學；化學實驗

化學學科從微觀的角度分析，和物理一樣，也是對物質世界進行研究的學科，只是對物質分析深入的層次不同罷了。在操作化學實驗過程中，會遇到一些關鍵性難題無法解決，就需要應用到物理知識，不但可以提高化學實驗課的質量和效率，還能提高我們的學習興趣。因此，利用物理知識來解決高中化學實驗中的難題就具有相當鮮明的現實意義，對攻克化學實驗中的難關提供了有利條件。

一、高中物理和化學知識的聯系

化學所涉及研究的是分子、原子、離子等物質及其運動，而物理學是研究物質運動的形式和結構。當然，兩者都是以科學實驗為基礎來研究的學科。在教材中化學知識和物理知識在許多方面是相互依存、相互滲透和綜合的，如物理教材中分子的熱運動，分子間的相互作用力；空間點陣等內容就如化學知識中晶體結構、分子間的范德華力、膠體性質等緊密聯系。波義耳定律、查理定律和理想氣體的狀態方程對化學知識中的氣體摩爾體積和阿伏伽德羅定律及其推論作出明確的解釋。只要仔細研究物理課本內容，就可以發現其中有很多的規則、定律、定理等內容與化學有密切聯系，可滲透到化學實驗的各個環節中去。例如在熱力學問題的研究上來說，化學知識所涉及的熱力學問題主要有氣體摩爾體積、阿伏伽德羅定律、反應熱、燃燒熱和生成熱等。在物理知識中的熱力學問題主要涉及到分子運動論、理想氣體狀態方程、熱力學第一定律等，還包括有分子運動論中的分子間距問題；氣體化學反應與環境壓強和溫度之問的關系；超導材料等化學實驗活動。由此可以發現物理和化學兩個科目的知識內容存在著很多相似的聯系。在現實生活中，任何一個相同的事物，從物理和化學兩個不同的學科來進行研究解決，從這個角度上來說，不同的方式方法對同一事物的研究，在內容上有很大的的關聯性。因此，將物理知識滲透到化學實驗中是教育的進步，也能讓我們更加快速的掌握所學的知識內容，完成學習目標。

二、在化學課程中橫向滲透物理知識

課本知識是在限定的時間內去完成基本的學習任務，但在實際學習過程中，我們可以根據課本中的內容將相關的物理知識運用到化學實驗中去。在化學實驗操作中，我們應尋找這兩門課程的共通點去挖掘加工，合理運用。如在《離子晶體、分子晶體和原子晶體》一節的學習過程中有以下幾個問題：（1）對離子晶體里陰、陽離子數之比不容易理解；（2）食鹽晶體為什么具有正方體的外形？（3）分子間的作用力（即范德華力）是一種怎樣的力？這些問題用化學課本上的書面知識是無法完全理解的，如果利用物理課本中的《晶體和非晶體》、《分子間的相互作用力》等內容運用其中，那么學習起來就事半功倍了，所有的問題都能夠迎刃而解。當然在化學實驗中的許多活動都是根據物理現象來進行判斷的，并伴隨一些物理現象出現。例如包括有吸熱、放熱、發光等，在化學實驗活動中很多趣味小實驗都是依據這一原理來操作設計的，如彩色煙火實驗，用4gKClO3、4gC12H22O11和2gSr（NO3）2可以制作出紅色的煙火；用6gKClO3、明礬、1.5gK2CO3就可以制作紫色煙火，如果加入不同的金屬，在燃燒過程中就會產生不同的煙火特征。紅色煙火的反應方程式為：2KClO3→2KCl+3O2+熱量；C12H22O11+12Q2→12CO2+11H2O+熱量；4Sr（NO3）2→4SrO+8NO2+2O2+熱量。這些實驗現象基本都是以物理知識的形式呈現出來的，客觀實在的化學實驗現象都與物理知識脫不開關系，在運用時應緊密結合起來，更能理解和掌握其中的奧秘。

三、以物理知識為載體，培養遷移能力

雖然在教科書內容上，對我們將物理知識運用到化學實驗中沒有作出相應的要求，但是在實際化學實驗中，我們可以靈活運用，將物理知識和化學實驗活動結合起來進行綜合性學習。從本質上來說，物理知識為化學實驗活動提供了必要的物質條件和理論基礎。當然，在實際操作過程中，應具備一些條件，就是要對物理和化學理論知識有深刻的了解，具備較強的知識遷移能力，根據化學實驗的特殊性出發，將已知的物理理論知識靈活的運用其中，達到相應的化學實驗效果。因此，在平時的學習中，我們應注重對物理和化學理論知識學習，尋找兩門學科之間相關性，培養自身對知識的遷移能力。

結束語

總而言之，在緊張的高中學習階段，對我們學習化學這門功課已經不是一個單獨的科學知識的學習，而應參與其他學科之間廣泛的聯系，提升我們對化學知識的理解能力。隨著各學科之間的融合、滲透，物理與化學知識的結合已越來越緊密，特別是有些化學實驗中物理知識的滲透已不露痕跡，不分你我的境界。靈活巧妙的運用物理知識解決化學實驗中的難題，不僅能夠強化我們對化學實驗活動的操作水平，也極大的提升了我們運用知識遷移能力解決各學科之間的不足。本文從高中化學和物理兩門學科之間的聯系出發，在化學實驗活動中凸顯物理知識為基礎，闡述了關于物理知識對化學實驗活動的靈活運用進行詳細的分析，進一步提高我們學習化學知識的興趣，探索化學實驗中的奧秘。

作者簡介：周雅瑋，女，山東濟南市人，民族：漢，山東省濟南第一中學，高三二班學生。

參考文獻：

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