摘要:教材中的某些知识点随着版本的更新和认识的深化会发生些许变化。教师要及时发现这种变化,主动探求这些变化后面隐藏着的深层次的化学原理。教学中更要积极适应和发挥能动性,不应让“教学惰性”再延续下去。
关键词:初中化学教学;认知;误区
文章编号:1008-0546(2015)10-0017-02 中***分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.10.007
一、 碳酸铁究竟是否存在
在练习书写化学式时,有的教师不加注意,把碳酸铁、碳酸铜、碳酸铝等也作为书写的对象。对照2013版沪教版教材P127附录四可知,这些化合物溶解性表征为“―” ,即“这种物质不存在或遇到水就分解了”(2012年以前的版本中认为是“不”,即难溶物,这应该是编者的错误)。为此我们仅以碳酸铁为调查对象,查阅了尽可能多的手册,包括Wagman的《化学热力学性质的数据编选》(1981年版),Kerters的 《溶解度数据丛书》(1990年版),Barin的《纯物质热力学数据手册》(2003版)等都没有查到有关碳酸铁(Ⅲ)的数据,如果其确实存在或者能制备得到的话,那么作为常见的无机物,上述重要手册没有理由不收录其中?值得注意的是,化工产品名录中的“碳酸铁”并非含有三价铁离子,而是碳酸铁(Ⅱ)(即“碳酸亚铁”)的商品名,两者完全不是一码事。外文资料中的“Carbonate- iron”对应的化学式就是FeCO3,尚未有对应“Fe2(CO3)3”的物质见诸报端。退一步讲,即使碳酸铁(Ⅲ)能够通过固相合成得到,只要露置在空气中就会发生强烈的“双水解反应”:3CO32-(aq)+2Fe3+(aq)+3H2O[=]
2Fe(OH)3(s) + 3CO2(g)。有学者通过计算认为[1],此反应的标准平衡常数为4.02×1045,彻底不可逆,即完全水解到底,如果将碳酸铁(Ⅲ)投入水中,得到的应该是氢氧化铁沉淀而非不溶于水的碳酸铁。类似地,碳酸铜、碳酸铝即使有也会发生“双水解”而不复存在。所以我们认为这些练习书写化学式时,一定要将这些并不存在的物质剔除,不要误导学生,应该让他们意识到“书写真实的化学式”才有意义!
二、蔗糖溶液不能导电吗
在2014年苏州中考化学卷中,有这么一问“蔗糖溶于水,溶液很难导电,是因为 的缘故”。这道题绝大多数考生回答非常轻松:蔗糖以分子形式溶于水。不少老师也认为回答正确。但是看了阅卷的参考答案都说没想到,原来还必须回答另一个因素:水的导电性非常微弱!是啊,这些教师的意外其实并不意外。2012年以前版本的教科书中描述的是“蔗糖溶液不导电”。为什么教材都变了而这些教师却没有认真研读呢?说穿了还是“教学惰性”在作祟!在这些教师的潜意识中,还是让学生单纯地“看***识记”:蔗糖分子被水分子包围,分散开来,形成蔗糖溶液,其中没有离子,不会导电的。这其实就是一种“形而上学”的片面认知。师生都把注意力放在“分子”上了,难怪会忽视溶剂――水的微弱电离了。为了让学生直观地了解这一事实,我们利用电导率传感技术,测定了蒸馏水和食盐水中的电导率(见***1),学生清楚地看到原来蒸馏水并不是所谓的“纯水”啊,它里面也有像食盐能电离出极少量的离子呀。这时他们恍然大悟:怪不得蒸馏水的导电性只能说微弱!所以我们认为在每一轮的教学前,一定要先仔细对照一下新旧版本的教材中有没有变化?特别是描述性的语句,关键词有没有发生改变?为什么要变呢?教学中该怎么应对呢?
三、二氧化碳不能用排水法收集吗
说起来这是老生常谈的争论性话题了。其实国外(日本、英国、新加坡等)的教材中插***画的就是排水法收集二氧化碳。而国内现行的主流教材中只有2013版沪教版提到“通常采用向上排空气法收集”。于是在教师群体中也分成了两个阵营:一种认为两种收集方法都可以;还有一种认为既然书上这么讲了,就应该遵照教材规定。我们认为后一种观点严重地制约了学生的质疑精神,也把教学目的直接导向了应试。“实验是化学的最高法庭”。近些年我们不断的探究,用实验不断地验证前一种说法的合理性 [2]。可喜的是,2015年北京东城一模(使用人教版教材)的试卷中也出现了同样的题材:
结合教材中关于二氧化碳收集方法的描述:二氧化碳能溶于水,一般不用排水法收集。某化学小组分成两组进行实验,研究是否能用排水法收集二氧化碳的问题。
[查阅资料]二氧化碳不溶于饱和碳酸氢钠溶液。
[实验]
室温下,用***1所示装置向试管内长时间通入二氧化碳;用***2所示装置,收集一瓶二氧化碳。用pH计测得室温下三种液体的pH,记入下表。
由a3数据可知,用***2所示装置收集二氧化碳时,二氧化碳在水中溶解的量很小。
根据上述结论,推测a1、a2和a3由小到大的顺序是a2
[反思与交流]饱和碳酸氢钠溶液的作用是除去挥发出的HCl。
[实验结论]用***2所示装置,可以收集二氧化碳。
我们按照上题***示,也用pH传感器做了验证性的数字化实验,结果见***4,与上题非常吻合。所以我们认为“二氧化碳能溶于水”与“能用排水法收集”并不矛盾。前者需要长时间通入或充分接触才能达成,而后者气泡很小且在很短时间(约2~3s)就从管口逸出到水面,溶解量应该很小。两种关系好比“热力学”与“动力学”,前者是一种可能性,而后者是一种现实性。教学中应该让学生正确理解相关知识的前提或限制性,培养他们全面认知能力,积累学习化学的核心素养,这才是教授“二氧化碳能用排水法收集”的意义所在!
参考文献
[1] 吴丽萍,王文林.关于溶解性表的修正和一些应用的说明.化学教育[J],2006,(7):56
[2] 夏梅芳,严西平.基于数字化实验的化学探究教学案例.化学教学[J],2013,(3):41-42
转载请注明出处学文网 » 走出初中化学教学中的几处认知误区