PDF《高 中化 学课 程标 准 指导 下 的理 论教学问题》

原理'

了.在这 种认识 的指 导下 ,化学的学 习过 程似 乎变 成 了化 学语 言教 学(其呈 现 形式 类 似于语 法规 则 )和 以 少数 化学 物质为 载体 的应 用数 学 .虽然 在课 程标 准中已经 明确 提 出要 通 过联 系 实际 、联 系生 活来 提高 学生 对化 学 的认识 ,而 且在 教材 和实 际教 学 中也 力求 有所 体现 ,可是 即便 学 生接 受 了这 种 处处有化学 物质 、 时时 离不 开化 学物 质及 其变化 的说 法 ,同意化 学 有用 ,却 不能 代表 他 们对 于作为自然 科 学之 一 的化 学有 了真正 的认 识 ,既元 助于形 成 正确 的价 值观,对 培育 科学 素养 的贡 献也 不 可能 达 到设立 这 门课 程 时的 初衷 .以至 于相 当数量 的 非化 学相 关人 士 ,会在 类似 于 只要加 人少 量 神秘 的催 化剂 水 就 能变成 油 的信 息面前 莫衷一 是 ;

甚至 于相 信水 的 结构 和性 质可 以通 过千 里之外 的某 些 超人 的 意念 而发 生变化 的所谓 科学 实验

1 2 化 学元素 论仍 然是 化 学的 最基 本 的理论 化学 是通过 组成、结 构 、性 质(反应 和 应用 可 以包 含其 中 )来研究 物质的自然科 学 .不 仅如此 .和其 他 发现 科 学如 物理学、生 物学、天 文学以及地 球科学相 比 ,化学 合成一直被认 为是 化学的最 独 特之

2 化学 教学2010年 , 第 6期 处 ,而 且是 无可代 替的.所 以 ,美 国加卅I 理 工学 院的核 酸化 学家J . B a n o n 一 再强 调: 化学 是惟 一能够 制 备前所未有的物质 的科学 【

1 】 .既然研究物质的组成( 结构 ) 和制备前所未有的新物质是化学学科 的基本任 务 ,所 以 元素论 才应 当是 化学 的核 心理 论 .因此不难 理解 ,为什 么使 得元 素从 一种 哲学概 念转变 为以原子质量 及其 差异为 核心概 念 的道 尔顿 原子 学说 ,会被公 认为是 现代 化学 的基 石 .当人 们进而 认识 到元素 在 物质 中存在 时 的形 态 ,包 括它的价态 、所处的微 环境 、以及 和相邻 原子 或分 子 间的相 互作用 等 .是宇宙 万物之 间存在 着千差 万 别的原 因时,展现在 人们面 前 的才是一个 有着 科学 内涵 的五 光 十色和 日新 月异的物 质 世界 ! 所以,初 等化学 的第 一任 务 ,就是 要求 学生通 过实验 和课 堂教学 ( 包 括学 习用 以描 述元 素所处形 态的化学符号系统)逐步领会和学会运用元素论.只有这样 ,才能够说是初步形成了化学视角.由此出发,对初等化 学课程标 准 、教学 大纲 和教 材 的基 本 思路就 不难理 解了.组成 决定 性质 的认识 ,融汇 于所有 的演示 实验和 学生实 验之 中 ,所 以 ,仅仅 重视 实验 方法和 基本操 作是远 远 不够 的 ,只有在 学 生通过 实验切 实地体 会到:诸如钠 和钠离 子的巨大 差别,仅 仅 由于

1 个 电子 之差 ;

N a O~ l l N a :

0 之不同,只和组成 中增加 了1个0 有关 !H N O , 和H C I O ;

H S 和H :

0 仅仅相差1 个元素 ,但是有的性质差别不很大 ,有 的却差之甚远等化学现 象的出现,都是以元素论为基础的组成决定性质的体现 !因此 ,当某种物质的某些性质不能符合实际需要 时 ,化 学家想 到 的第 一对 策 ,往 往就是 改变 它 的组 成 ,包 括更换 其中的组 成元 素 或者 变更组 成元 素的 比率 等 .例 如 ,在 考虑解 决含 砷杀 虫剂 毒性 太大 的 问题 时 ,用 磷取代 砷 的方案 就理 所 当然 地成 为一种有 效 的选 择 :当锗 的半 导体性 能 不够理 想时,首 先想 到 的替 代物 是硅 ,然后 再发 展为 二元 或多 元半 导体 .除去纯净 物外 ,形成混 合物 也是 一种 比较 常用 的方 法 .它 也是 立足于 改变整 个体 系 的组成 ,例如,合金 钢的特性 是 由添加 的合金 元素 的种类 和 比率所 决定 的 ,着 眼于提高 治疗效 果和 减轻药 物 副作用 的 复方药 剂更 是 比比皆 是 .改变溶液的浓度 ( 即改变体 系中溶质和溶剂的配 比)以调节它们的性质等措施 ,都可以归因于组成 ( 扩展为体系的元素组成 )决定性质这一基本认识.由此可以看出 ,以元素的化学符号为基础的化学式 、 结构式 .以及化学反应式等 ,不仅在形式的简洁明了方面,毫不逊色于数学和物理学中的符号系统,并且 和所论及的物质直接相关 ,一一对应 ,具体而微 ,跃然纸上.在此基础上 ,化学结构式 ( 在初等化学中, 除对 有机 物分 子外 ,只对 为数 不多的无 机 化合 物 ,如H