劉朝師
[摘 要] 中學教師在指導學生學習化學的過程中,必須有意識地引導學生樹立正確的化學思想,以便于學生形成正確的世界觀,并為學生學好化學和終身發展創造良好條件。
[關 鍵 詞] 教師;學生;化學思想
[中圖分類號] G715 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603(2018)05-0187-01
思想指客觀存在反映在人的意識中經過思維活動而產生的結果。思想也決定行為。中學教師在指導學生學習化學的過程中,必須有意識地樹立學生正確的化學思想,以便于形成正確的世界觀,并為學好化學和終身發展創造良好條件。
一、物質的思想
世界的本源是物質的。在化學學習的過程中,讓學生從一開始就有這樣一種觀念——化學研究的是物質及其變化規律,大到浩瀚宇宙,小到一滴水珠,均屬于物質。宏觀上講,物質都是由元素所組成的,微觀上看,由分子、原子、離子乃至更小的微粒所構成。物質不滅,可以轉化。物質可以發生物理變化、化學變化、生物變化、質能變化,生物變化屬于很復雜的變化,復雜變化中包含簡單變化,如化學變化總是伴隨著物理變化,生物變化中總包含著化學變化與物理變化等。
二、物質的量為中心的思想
物質的量作為一個基本物理量,解決的是化學計量問題,它能夠把宏觀質量與微觀粒子數統一起來。由于人們一般面對的物質都是宏觀的,所以用物質的量計量既有現實意義,又有科學意義。在高中化學各種計算中都應當建立物質的量為中心的思想,遇到其他物理量,首先換算為物質的量,以便于發揮物質的量的橋梁作用,求解其他各量。
三、守恒的思想
1.能量守恒。化學反應的過程就是反應物分子(其他微粒)吸收能量導致化學鍵斷裂,進而生成新的化學鍵放出熱量的過程,整個過程可能吸熱或放熱,但總能量是守恒的,如葉綠體讓太陽能轉化為化學能,把能量儲存在淀粉等物體中。能量守恒是能量應用于生產實踐的基礎。
2.原子守恒。一切化學反應都是原子不變(原子核不變)的過程,因而原子的數目不變,原子的質量守恒。原子守恒為創造新物質提供了依據和條件。
3.元素守恒。在化學反應中原子不變,元素的種類不變,保持守恒。依此規律可以定性鑒定元素的存在,如有機物燃燒能夠生成水,說明該反應物中含有氫元素。
4.電子失得守恒。在一個氧化還原反應中,失電子總數=得電子總數。這也是配平氧化還原反應的依據。
5.電荷守恒。對于一種離子化合物,正電荷總數必定等于負電荷總數。同樣的,對于一種溶液,體系中陽離子所帶正電荷總數一定等于陰離子所帶負電荷總數,小到原子大到宏觀物質都是如此。
四、主要矛盾的思想
事物發展由其主要矛盾所決定。比如學生的學習,存在著老師與學生、學生與學習內容、學生與氛圍條件等諸多矛盾,其中起決定作用的是學生與學習對象的矛盾。教師的作用就在于優化過程,激發學生的學習興趣,指導學生的學習方法,讓學生在學習過程中情感態度價值觀發生變化。
結構決定性質。(1)原子結構決定原子的氧化還原性質。金屬原子半徑相對大,核電荷相對小,原子容易失去電子,其單質表現為還原性;非金屬原子半徑相對小,核電荷相對大,原子容易得到電子,其單質表現為氧化性。(2)有機物的官能團決定有機物的化學性質。官能團常常由一些極性基團組成。鍵的極性決定了斷鍵的方式,也就決定了化學性質。(3)晶體的結構決定晶體的物理性質。原子晶體中原子之間都以共價鍵結合,鍵能大,斷裂比較困難,所以原子晶體硬度大,始點高。如果原子半徑小,鍵能大,則熔點相對更高,如金剛石的熔點高于品體硅的熔點。分子晶體中分子間靠微弱的范德華力相結合,硬度小,熔點低,其中式量小的分子,其分子間作用力更小,熔沸點更低。
一個體系的性質與各組成物質的性質有關,一方面需要全面分析,另一方面還要看矛盾的主要方面,矛盾的主次還可以互相轉化。比如新制氯水主要取決于Cl2分子的性質;久置氯水,矛盾發生了轉化,主要看鹽酸的性質。
不溶解是個相對的概念,比如AgCl在水中不溶解,只是矛盾的主要方面是不溶解,這是顯著特征,溶解是次要的。但AgCl在氨水中溶解,此時溶解上升為矛盾的主要方面。
用結晶與重結晶的方法分離硝酸鉀和食鹽。如果食鹽中含有少量確酸鉀,矛盾的主要方面是食鹽,用蒸發溶劑的方法;如果確酸鉀中含有少量食鹽,矛盾的主要方面是確酸鉀,用冷卻飽和溶液的方法。
五、事物之間的聯系是普遍的思想
化學實驗常常與廚房化學相聯系,如從取液體試劑聯系到從暖瓶中倒水;取塊狀固體,聯系到筷子取水果塊等。學習二氧化碳的制法,可聯系氧氣的制取,設計制取裝置和收集方法。
常見的堿有NaOH、KOH、Ca(OH)2、NH3·H20,初學者對NH3·H20不容易理解,不知道與酸反應的產物,就可以聯系堿的特征——在水溶液中電離出OH-,把NH3·H0視為“NH4OH”,明白對應的鹽為銨鹽。
甲苯應該有怎樣的性質?由甲苯的苯環和甲基,想到應該能夠發生苯環上的取代、甲基上的取代等反應。
海戰中為了掩蔽己方,常向海面噴放液氨和四氯化硅的混合物,怎樣說明原理?由氨聯系氨與HCl反應產生煙NH.Cl,進而分析SiCl4是在海面上水解生成了HCl,問題順利得以解決。
六、分類的思想
解決問題時首先對該問題進行審查,明確問題的類別,則往往容易解決。
化學基礎知識主要包括基本概念、化學原理、單質與化合物、化學實驗、化學計算。每一類又可以進行分類。比如物質性質的討論,先進行分類,之后按照同種類型物質的通性就可以解決主要問題,再根據特性就可以全面掌握物質的性質。
參考文獻:
[1]戴玥.試論化學思想方法在高中化學教學中的滲透[D].內蒙古師范大學,2007.
[2]劉煥芹.加強化學思想教育 提高學生科學素養[J].中學化學教學參考,2010(8):21-23.