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1、浅谈现代生活与化学的联系的论文目前在全国广泛使用的初中人教版《义务教育教科书化学》[1](以下简称“新教材”)是在原《义务教育课程标准实验教科书化学》的基础上,根据《义务教育化学课程标准(2011年版)》(以下简称“新课标”)进行修订,于2012年出版的。新教材中的插图以直观的形式向读者呈现了教材所叙述事物的形态及变化规律,与说明文字互相补充,使教材内容更加完善,有助于学生理解,在教学中发挥了独特的教育功能。在近年来的教学实践和教材培训工作中,广大师生对新教材中插图及相关文字的科学性和教学处理提出了不少宝贵的意见和建议,涉及的某些问题具有一定普遍性。本文拟对人教版九年级上
2、、下册化学教材中师生普遍关心的图文科学性及教学中的常见相关问题进行初步探讨,仅做抛砖引玉,供教学和教材培训参考。一、对人体吸入的空气和呼出的气体的探究在进行这个探究活动时,常有师生认为教材图1-19所示用哈气的方法来验证呼出的气体中含有较多水蒸气有科学性问题。有的来信认为“哈气后玻璃片上有小水珠,更大程度上只因为温差大,而不是呼出的气体中含水多”,“从嘴里出来的气体由于温度比外界高,所以遇到较冷的玻璃后水蒸气发生液化,产生水雾,而空气与玻璃温度相同,其中的水蒸气不会液化,因此没有水雾”,等等。对产生这种现象的原因在理解上存在一些偏差。该现象可以用“露点”,即“饱和温度”的
3、概念进行解释。在恒压下多组分气体混合物冷却到开始冷凝时,出现第一个微小液滴时的温度,称为该气体混合物在该压力下的露点,即饱和温度。[2]由于空气中水的饱和蒸气压随温度升高而增加,因此对于空气,在气压一定时,露点温度的高低只与空气中的水蒸气含量有关,水蒸气含量越多,露点越高。[3]反之亦然,因此可以用冷却具有明亮抛光表面的容器,并测量此抛光表面因凝结水蒸气而呈雾状时的温度(即露点)来测定空气的湿度。[4]教材图1-19中的学生对着干燥的玻璃片哈气,玻璃片上出现水雾,表明人呼出气体的露点高于室温,而另一片放置在空气中的玻璃片上未出现水雾,表明空气的露点低于室温,更低于人呼出的
4、气体的露点。因此人呼出的气体中水的含量高于人吸入的空气中水的含量。上述解释涉及了过多的概念,初中学生显然难以理解。而以上来信中的一些观点可归结为“人呼出的气体温度比体外空气的高,所以即使二者的水蒸气含量相同,人呼出的气体遇冷也更容易产生冷凝水”。对此我们可以设计以下过程来说明问题:将一定量的常温气体加热至人体体温,这个过程没有水的参与,则气体中水的含量不会发生改变;再将该气体冷却至室温,这是上述加热过程的逆过程,显然也不会有冷凝水产生。因此,如果气体在冷却后产生了冷凝水,那么该高温气体中水的含量,一定要大于常温时相同质量的气体中水的含量。二、测定空气中氧气含量的实验实验2
5、-1“测定空气里氧气的含量”是仿照拉瓦锡研究空气成分实验的原理进行的一个半定量原理性实验。图2-3展示了该实验所使用的仪器装置。由于实际操作中可能难以得到进入瓶中水的体积占总体积1/5的精确结果,因此在一些课堂上常会看到围绕这个1/5展开的误差分析。例如,水的体积小于1/5,可能是:(1)红磷的量不足或没有充分燃烧;(2)没有冷却到室温就打开止水夹;(3)装置气密性不好。大于1/5,则可能是:(1)止水夹没有夹紧或者没有用夹子;(2)塞瓶塞的动作过慢。这些分析具有相当的思维深度,对于竞赛备考也许是适用的。但在新课的教学中,学生初学化学,知识储备有限,类似的误差分析容易冲淡
6、教学主题,影响大多数学生的学习兴致。因此除非学生接受程度合适,否则初次讲授时建议不涉及误差分析,可留待复习总结时适当提高。同时,目前对该实验的很多改进,主要着眼于提高测量精度,保证进入瓶内水的体积是1/5。作为初中阶段的演示实验,应在明确教学目的的基础上突出原理,淡化细节,最好使用标准化通用仪器,使装置简单明了,避免仪器过于复杂,分散学生注意力,偏离教学主题。三、硫在氧气中的燃烧教材中的图2-11显示了硫在氧气中燃烧使用的仪器和部分实验现象。一些实验改进为消除产物SO2的污染,将装置设计得较为复杂。我们在操作中,在集气瓶中预先盛入少量氢氧化钠溶液,适当减少硫粉用量,并及时
7、熄灭火焰,就能够避免产生明显的空气污染。过于复杂的装置改进违背了演示实验的简明性原则,会增加学生的理解负担,影响教学效率。同时,强调实验安全和环保也不应绝对化,宜转变思路,通过多种方式灵活进行。[5]例如,结合教师的上述操作设计简单习题,让学生讨论这样做的目的,既拓展了化学知识,又向其渗透了绿色化学思想;同时,让学生通过该实验闻到极少量SO2的味道,对健康并不会产生影响,反而有利于提高其环保和自我保护意识。四、原子结构模型与核外电子运动状态有读者来信反映,图3-9“原子的体积很小”中地球、乒乓球和原子的大小比例严重失真,需要按
