黎茂榮
摘要:“一般”在高中化學教材中也多次出現(xiàn),文章以“氫鍵”相關內容中的“一般”為例,輔之以比較深入地解讀,并在此基礎上內化激活教材中的“一般”,構建出不一般的化學課堂。
關鍵詞:一般;教學;激活;構建
文章編號:1008-0546(2017)01-0034-02 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.01.011
“一般”一詞常指一切事物或者許多個別事物所屬的一類事物,亦指事物的共性?!耙话恪痹诟咧谢瘜W教材中也多次出現(xiàn),如“一般都是計量體積,而不是稱量質量”“一般取用溶液時并不是稱量它的質量,而是量取它的體積”“離子方程式的書寫一般按以下步驟”“離子方程式與一般的化學方程式不同”“為了提高反應速率,一般要加入濃硫酸做催化劑,并加熱”“對于一些非?;顫姷慕饘?,采用一般的還原劑很難將它們還原出來”等,根據(jù)筆者粗略統(tǒng)計,僅在人教版《化學1》中出現(xiàn)就有六次之多,由此可見,精準把握這些“一般”表述實屬必要。
然而,在實際的教學操作層面,“一般”往往沒有引起足夠的重視,有不少老師往往“忽略”了,也有老師由于課前沒有深入挖掘教材資源而“一筆帶過”,甚至有老師遇到一些教材中的“硬骨頭”就一句“以后大學會學”,這樣的處理無論對學生學習化學知識的科學性、完整性以及化學體系的建構都是不利的。這樣簡單處理的后果是顯而易見的,學生對這些內容印象模糊不清、只能死記硬背甚至理解錯位,而這些也直接或間接地成為他們高中化學學習較大的負面因素。基于此,本文選取了人教版《化學2》一個具有代表性的“一般”表述例子,輔之以比較深入地解讀,并在此基礎上內化激活教材中的“一般”,構建出不一般的化學課堂。
一、 氫鍵的相關表述
人教版《化學2》一書對氫鍵是這樣表述的:一般來說,對于組成和結構相似的物質,相對分子質量越大,分子間作用力越大,物質的熔、沸點也越高。如NH3、H2O和HF的沸點就反常......這種相互作用,叫做氫鍵。誠然,這里的“一般”也是指大多數(shù)情況下,有相對分子量、分子間作用力和熔、沸點之間的對應關系。但如果沒有把“一般”后面相關的東西抽絲剝繭,則錯過一次發(fā)現(xiàn)真知的良機,未免太過可惜。
1. 有關氫鍵的“一般”解讀
在查看了多本大學教材后,發(fā)現(xiàn)大學教材對于氫鍵的表述主要如下:
(1)氫鍵的形成條件:“通常,發(fā)生氫鍵作用的氫原子兩邊的原子必須是強電負性原子”[1]。
(2)氫鍵的飽和性:“這又表明,氫鍵有飽和性”[1]。
從氫鍵的飽和性特點可以分析:飽和性就是1個氫對應1對孤電子對,多出來的氫或孤電子對都不能形成氫鍵。NH3、H2O和HF中氫、孤電子對和氫鍵的關系如下表:
還有一個問題需要解決的就是:NH3、H2O和HF形成的氫鍵不但個數(shù)不同,各自形成的氫鍵強度也是不同的,因為N、O、F的電負性不相同(分別為3.0、3.5、4.0)。
經查閱:F-H…F O-H…O N-H…N的氫鍵強度如下表所示:
通過以上分析可以輕易得出NH3、H2O和HF中,受氫鍵影響最大的是H2O,HF次之,受氫鍵影響最小的是NH3?!耙话恪币辉~在有關氫鍵存在的內容中是指對于組成和結構相似的物質,在相對分子量、分子間作用力和熔、沸點之間有著大致的對應關系,不包括存在氫鍵的物質,有氫鍵的物質的熔沸點取決于氫鍵強度以及形成的氫鍵個數(shù),氫鍵強度越大,氫鍵個數(shù)越多,則該物質的熔、沸點越高。只是因高中學生所學化學知識有限,不可能把大學教材中氫鍵所有相關內容一步到位給闡述出來而已。
2. 課堂建構及教學實錄
學生在學習氫鍵之前已經學習了化學鍵的定義,知道了一般物質主要由離子鍵或共價鍵結合而成,也了解了分子之間還存在分子間作用力,如何把這種較強的分子間作用力(氫鍵)科學合理地呈現(xiàn)出來,讓學生對化學鍵、分子間作用力和氫鍵有個清晰的認識,這是課堂成敗與否的關鍵所在,基于此,我對“氫鍵”“氫鍵的影響”“NH3形成的氫鍵”“H2O形成的氫鍵”“HF形成的氫鍵”等新知識進行建構,設計了從“引疑—設疑—置疑—找疑—答疑”的誘思式課堂教學,力求不任意拔高,但又讓大多數(shù)同學可以比較輕松地攻下這個“灘頭堡”。
課堂教學實錄
[教師一般來說,對于組成和結構相似的物質,相對分子質量越大,分子間作用力越大,物質的熔、沸點也越高?!巴瑢W們有沒有發(fā)現(xiàn)高中化學教材編者的科學嚴謹?”
[學生]有。
[教師]哪個詞可以說明?為什么要用這詞?
[學生]一般,有反常的例子,有些物質有氫鍵。
[教師]哪些物質有氫鍵?
[學生]NH3、H2O和HF中有氫鍵(預習過的同學)
[教師]氫鍵是什么?為什么NH3、H2O和HF中有氫鍵?
[教師]我們學過非金屬性,高中階段我們可以認為非金屬性相當于大學的電負性,非金屬性強電負性大且半徑比較小的原子的氫化物,往往可以形成氫鍵。以我們熟悉的第二周期為例,哪些原子符合條件?
[學生]N、O和F。
[教師]氫鍵是一種較強的分子間作用力,會影響哪些物理性質?怎么影響?
[學生]熔沸點,氫鍵既然也是一種分子間作用力,固體熔化或者液體汽化肯定會破壞它,要不熔化汽化不了。而破壞它就必須提供能量才行。最終導致物質的熔沸點升高。
[教師]按道理來說,F(xiàn)的非金屬性最強,電負性最大,應該形成的氫鍵最強。大家看教材,HF的沸點比H2O低,什么原因呢?
學生熱烈討論,思想碰撞。
[學生]H2O中的H比HF多一個。
[學生]那NH3中的H不是比H2O更多嗎?但NH3的沸點比H2O和HF都低。顯然不是H的個數(shù)的原因。
[學生]雖然F的非金屬性最強,電負性最大,但可能HF形成的氫鍵個數(shù)沒有H2O多啊。最好要有數(shù)據(jù)來說明才有說服力。
[教師]有道理!氫鍵的影響確實和不同氫鍵強度以及個數(shù)都相關,下面這個表格把高中常見含氫鍵的三種物質做了個比較。同學們看看能夠說明什么問題?
[學生]1個H2O分子可以形成2個氫鍵,每個O-H….O氫鍵強度為18.8 kJ·mol-1,乘積最大,所受氫鍵的影響最大,所以沸點最高;HF中兩者乘積較大,所受氫鍵的影響較大,所以沸點較高;NH3兩者乘積最小,所受氫鍵的影響最小,所以沸點最低。
三、建議及結束語
除了“一般”之外,化學教材中還有不少用語,比如“有時”“有些”“通?!薄俺S谩钡榷际腔谄淇茖W性和客觀性而提出的,從側面也可以看出化學工作者嚴謹求實的治學態(tài)度,把這些背后“隱藏”的東西挖掘出來,加以整理內化,就成了可利用的良好資源,這正是高中化學核心素養(yǎng)在高中化學課堂建構的具體體現(xiàn),凸顯了化學學科的科學本質,而這也正是高中化學教學以后要走的道路,雖然艱難,但依然前行。
要激活這些用語,在“寶藏”中尋寶成功,筆者有幾點建議。(1)在化學教師備課層面,要認真求證、科學推斷,準確把握這些用語蘊涵的深意,正所謂“此中有深意,欲待君采擷?!保?)在實際操作層面,要結合學生實際情況,挖掘整合形成課程資源,既還原科學原貌,又不增加學生的學習負擔,高起點低落點使高中化學教學“硬骨頭”逐個擊破。(3)在可持續(xù)方面,化學教師和學生都要在日常教學和日常學習中不斷形成嚴謹求實的好習慣,不斷提高自己的化學科學素養(yǎng),這樣高中化學核心素養(yǎng)包含的 “宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認識”“實驗探究與創(chuàng)新意識”“科學精神和社會責任”等五個要素才不是一句空話,也才不違高中化學教改的初衷。
雖然高中化學課改之路漫漫,但“求真解”“求真知”的心永恒,只要不忘初心,積極作為,就一定能在課改中成功實現(xiàn)“軟著陸”,從而使高中化學課堂真正活動起來,活潑起來,活躍起來。
參考文獻
[1] 北京師范大學等三校無機化學教研室編.無機化學(上冊)[M].北京:高等教育出版社,2003:104,106
[2] 宋心琦.普通高中課程標準實驗教科書·化學1(必修)[M].北京:人民教育出版社,2007
[3] 宋心琦,普通高中課程標準實驗教科書·化學2(必修)[M].北京:人民教育出版社,2007