新教材疑难问题研究与解决——初中化学

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1、主题3物质构成的奧秘——化学基本概念和化学用语初等化学中的基本概念及基本用语（4学时）龙吟中学——刘坤江熟悉中学化学教学的老师们对于初等化学中的基本概念，可以列举出很多，而且在过去的课程大纲或现在的课程标准中都可以找到根据。但是就化学学科本身的特点和学科主要思路来看，应当认为，大家所列举那些基本概念，它们的层次并不是等同的。而只有形成了符合学科特点、层次分明的概念“结构”，清楚地了解什么是化学，才能有效地帮助学生学习化学和学好化学。这里所说的有效，不仅指中学学习阶段，也不仅着眼于如何通过中考和高考，更着眼于今后的继续学习，因为只有这样

2、，才能够真正实现初等化学的启蒙和打好基础的教育功能。化学元素论是化学学科的核心概念化学学科的基础是化学元素，这是和其他自然学科最大的不同之点，也是化学启蒙和化学前沿研究的核心内容。元素的概念由来已久，曾经是中外哲学家的主要研究课题之一，虽然所设定的元素数目和内涵并不完全相同，但是认为复杂的物质世界可以归结到若干种基本元素的看法却是相通的。道尔顿原子论的提出，特别是根据当时已经为科学界普遍接受的定组成定律（又称定比定律）和倍比定律确定的以原子质量为化学元素基本特征的思想，使得化学元素成为具有确定物理意义的实体，从而奠定了近代化学的坚实基

3、础。这一认识虽然在发现同位素和原子核后，经历了多次修改和逐步完善的过程，但是应该认为，它的核心内容并没有发生质的变化。所以在化学启蒙阶段，化学元素观是应当始终给予关注的核心概念。现代化学虽然涉及领域极广，理论方法和物理技术本身也已经成为化学研究工作的重要对象，但是化学的主流研究和学科发展仍然基于化学家对元素观认识程度的深化和发展。唐有祺院士曾经多次指出：“化学家的主要工作是耕耘元素周期表。”这一精辟的论述，特别是所用“耕耘”二字形象而且深刻地阐明了化学元素观的基础性和重要性。作为核心基础概念的元素观，不仅体现在元素之间的差异和它们在某

4、些结合形式（组成和结合方式）和基本性质方面存在随着核电荷数（原子序数）增长，表现出来的周期性变化规律，更为基本的是，元素在物质组成中所有的存在形态都可以成为物质性质差异的依变因素。从而可以理解，为什么仅仅百余种化学元素就能够构成浩瀚无穷、性质各异的物质世界（据估计，由几十种常见元素构成的化学物质就将达到1014的量级）[1]！所以在化学启蒙阶段，探究式的实验和课堂教学，可以使得学生在学习具体化学知识的同时，逐步增加和深化对元素形态的认识，因而成为提高学习兴趣和教学质量的关键所在。从这个角度来学习课程标准和阅读教材，才能够深入理解所选择

5、元素的代表性，理解为什么它们是化学启蒙的钥匙，和为什么在中外初等化学教材中几无例外地选择了它们。如果只停留于阐述和记忆具体的化学事实，而不能帮助学生从中领悟到这些具体知识只是化学世界的表象，无穷无尽的化学变化，则尽在组成元素所具有的形态[如电性、化合价、所处化学环境（最邻近的其他元素和结合方式、和分子中其他元素的相互作用等）]和它们的变化之中。学生不能由此引发出推测、联想和探究的兴趣，就不可能真正地体验到科学的魅力，这样的课程教学也难以真正体现出科学教育的价值。以元素论为基础的化学物质微粒观化学启蒙阶段的教学，在元素观之外，还应当着力

6、于建立物质的微粒观。虽然课程也涉及原子核、电子、质子、光子等微粒，但是就化学而言，原子和分子才是学科的基础。有关原子分子的微粒性，似乎并不难阐明，教材和多种教学媒介中也为此在文字叙述、图表、动画等方面做了很多努力。但是人们在日常生活中却缺少实际的体验，即使像空气和某些挥发物质的扩散、流动现象，也因为看不到微粒实体，难以成为习惯于眼见为实的实证，以至于不能成为形成科学微粒观的感性依据。加以人们常见的固态或液态物质所表现的宏观连续性，固态物质所具有的稳定性和表现出来的强度、硬度、弹性等，在建立物质的微粒观，特别是包括静态和动态两个方面的科

7、学微粒观时，必然成为认知过程的障碍。Nakhleh[2]等的研究报告证实了这种障碍存在的普遍性。所以建立以微粒观为依托的元素观，是化学启蒙教育的核心任务之一，不可掉以轻心。物质的量作为一种法定的物理量，从另一个角度说明了微粒观的重要性和基础性。所以把建立科学微粒观的过程和对物质的量的理解与应用结合起来，可能有助于初学者克服学习有关知识时的困难。现在普遍采用的通过物质的质量和物质的量之间反复换算的方法，不是一种有效的方法，至少对于建立科学微粒观而言，不能认为是一种值得充分肯定的方法。摩尔概念及其应用之所以成为初等化学教学的难点，应当与此

8、有关，因为在进行简单的数学换算时,可以不涉及运算对象的本质，对学生形成物质的科学微粒观，通常帮助不大。对于化学来说，仅仅建立微粒观是不够的，因为化学所关注的微粒—原子分子，不仅彼此是分立的微粒，更重要的是，所有化学物质的