初中化学中的基本概念

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1、二、参考资料1初等化学中的基本概念清华大学化学系宋心琦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，才能够真正实现初等化学的启蒙和打好基础的教育功能。学科任务决

2、定了学科的基础从化学学科的任务来看，除去合成新的化学物质外（有的是事先确定的，也有的是偶然发现的），它的主要特点在于研究或发现物质的“个性”，亦即尽可能地发现或找出任意两种物质（此处应指纯物质）之间的相似性和差异，并更加着重于后者。为此不仅要关注物质的组成和结构，还要尽可能地确定它们所具有的“全部”性质，包括物理性质和化学性质。物质的性质是人们了解它们的用途和潜在危害性的依据，也是用以识别、检出、分离、提纯的依据。和组成结构相关联之后，物质的性质曾经是，而且现在依然是化学家由宏观现象推及微观组成和结构的重要依据，即所谓“见著而知微”的研究方法。当

3、物质的组成结构和性质之间某种对应关系逐渐形成（即所谓的理论）后，便可以起到一定程度的预见或推测作用，亦即“见微而知著”的认知途径。20世纪80年代扫描隧道显微技术问世，继而出现了原子力显微镜等等可以用于“直接”触及、感知、观测和操纵原子、分子、纳米团簇一类微观物体的技术，所得到的信息，不仅证实了人们几百年来由物质的宏观现象推断出来的某些重要结论的准确性，而且成为一种名副其实的“见微而知著”的现代实验研究手段。由于实验研究对象属于原子分子水平，因而同时支持了以量子力学为主的理论化学的发展。根据科学界广泛接受的化学学科定义，化学是研究物质的组成、结构

4、和性质的科学的说法，应当是一种比较简明扼要，而且能够反映化学学科特点的说法。虽然应当允许人们采用或倡导其他一些更为详尽或全面的说法，作为初等化学，我认为上面那个比较简明扼要的定义，已经足够了。因为它涵盖了化学的主要特点以及学科的基本任务与发展方向，更重要的是，有利于初学者把握课程的特点和化学学科的思维方式。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

5、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

6、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）

7、[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

8、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