摘要:在化学学习过程中经常会遇到有关化学反应的实质问题及各种不同的概念,仅从概念的定义来学习概念往往不能对概念进行应有的理解,如果能从概念的形成来建立概念则更能准确把握住概念,而化学符号的恰当运用则有利于概念的建立和化学反应实质的理解.
关键词:化学符号;化学教学
化学符号是化学的基本语言.笔者在长期的化学教学实践过程中发现,恰当地运用化学符号,不仅有利于揭示物质化学世界的奥秘,化解化学教学中的难点,还能有助于学生对化学概念的形成,加深学生对所学化学知识的理解.下面结合自己的教学实践就化学符号在化学教学中的运用谈点体会.
一、核素符号
元素是组成物质的基本成分,不同物质含有不同种的成分组成,或含有某一种或多种相同的成分组成,从而每一种组成成分就是具有不同质子数即核电荷数的元素.如果不能很好地切入元素概念的实质,就不利于学生对元素概念的形成.若通过某原子如氢原子几种核素符号(11H、21H、31H)的书写与比较,不难看出氢的这三种原子质子数均为1,而中子数分别为0、1、2,但都属于氢这种成分,即氢元素.这样,引出“元素”是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,则显得水到渠成.
二、化学式
物质的变化分为物理变化和化学变化,如何有效地加以区分一直是教学中不可回避的话题.如能在化学教学中指导学生抓住物理变化和化学变化的实质———是否有新物质生成,将变化前和变化后的物质分别用化学式来表示,则物理变化和化学变化就显得一目了然.如水(H2O)加热生成水蒸气(H2O)是物理变化;水(H2O)通电生成氢气(H2)和氧气(O2)是化学变化.对于物质的分类,如空气、氧气(O2)、水(H2O)等,不难看出,纯净物有专门的化学符号,即化学式来表示,如氧气(O2)、水(H2O);混合物没有专门的化学符号,即化学式来表示,如空气.氧气(O2),由一种元素组成的纯净物是单质;水(H2O),由多于一种元素组成的纯净物是化合物.当然,对同素异形体,如金刚石(C)与石墨(C),有机物中同分异构体,如(C4H10),则应从物质的结构入手加以区分.
三、原子、分子、离子符号
化学反应的实质是什么?以氧化汞(HgO)受热分解生成汞(Hg)和氧气(O2)为例,通过分子、原子符号以图示的形式表示化学反应的过程,如2HgO→2Hg+2O→2Hg+O2,使学生直观地认识到化学反应的实质是构成物质的分子(如HgO)分解成不同的原子(如Hg、O),各原子再重新组合成新物质的分子(如O2)构成物质或原子(如Hg)直接构成物质,从而更好地认识到原子是化学变化中最小的粒子.对于化合物的形成的理解,如离子化合物的形成以氯化钠(NaCl)的形成为例,通过原子、离子符号表达,如Na→Na+,Cl→Cl-,Na++Cl-→Na+Cl-.不难看出,在化学反应过程中钠原子(Na)失去电子形成钠阳离子(Na+),氯原子(Cl)得到电子形成氯阴离子(Cl-),钠阳离子(Na+)与氯阴离子(Cl-)通过静电引力相互作用形成氯化钠(Na+Cl-),并且从化学反应中氯化钠(Na+Cl-)的形成过程进一步可以看出,化学反应中各原子的原子核(即质子和中子)没有变化,据此可以帮助学生正确区分化学与物理研究的粒子对象的差异.氯化钠(Na+Cl-),虽然是由钠阳离子(Na+)与氯阴离子(Cl-)等带电的粒子构成的,但是氯化钠(Na+Cl-)固体并不能够导电.因此,教师可以引导学生加深对物质导电实质(带电的粒子要能自由移动,在外加电压的作用下才可形成电流)的理解.
如何理解复分解反应发生的条件(只有当两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或有气体或有水生成时,复分解反应才可以发生)?以酸(如HCl)与碱(如NaOH)的中和反应为例,该反应的实质用离子符号可以表示为如下:H++OH-→H2O,其实粒子数目的减少(H+与OH-结合生成H2O)是该反应之所以发生的本质,其他反应生成沉淀或气体与反应生成水类似.这也为学生对侯氏制碱法原理(即体系中NaHCO3晶体的析出使得某些粒子数目减少)的理解奠定了基础.以上只是笔者在化学教学实践过程中一些浅显的认识,希望能起到抛砖引玉的作用,从而对学生的学习带来一丝启迪,促使学生全面发展.
作者:付斌成 单位:江西省清江中学