辯證思維在蘇教版《化學反應原理》教材中的體現

黃宜美

（莆田一中 福建 莆田 351100）

學會學習是現代學習新觀念，其必要條件之一是學會思維，尤其是辯證思維方法在現代學習中的應用。辯證思維就是從事物的運動、變化、聯系和發展中把握事物的科學思維方法。蘇教版《化學反應原理》在多處地方體現了這種學習方法，其中有兩處尤為突出。

一、中和滴定曲線繪制

中和滴定是一種重要的滴定分析方法，是中學階段唯一的滴定分析方法，也是中學化學中重要的定量實驗，是一個培養學生面對實際問題的好題材。［1］

1.中和滴定曲線的繪制在教材中的呈現

教材是以活動與探究的形式來呈現中和滴定曲線的繪制，該活動是以酚酞作指示劑，用0.100 0mol／L NaOH溶液滴定20.00mL 0.100 0mol／L鹽酸，在滴定過程中，用pH計測定溶液的pH值，并記錄在如下的表格中。

V（NaOH）／mL pH

反應開始時，測定和記錄的pH間隔可稍大些，反應終點附近測定和記錄的pH間隔要小，每加一滴溶液測定并記錄一次數據，根據所記錄的數據，以NaOH溶液的體積為橫坐標，pH為縱坐標，繪制滴定曲線。所繪的曲線如下：

通過曲線可以看出，當NaOH溶液的體積從19.98ml變為20.02ml時，pH從4.3突躍至9.7。因此，只要選擇變色范圍在這一范圍內的指示劑就不會造成太大的誤差。［2］那么在該活動中選擇酚酞作指示劑誤差有多大呢？當滴到pH為8時，酚酞變色，此時消耗NaOH溶液的體積是多少呢？我們可計算如下：常溫下，當pH＝8 時，c（H+）＝1×10ˉ8mol／L，c（OH-）＝ 1×10ˉ6mol／L，設消耗的NaOH溶液的體積為VmL，

則 c（OH-）

得：V＝20.0002

可以看出：誤差很小，對測量結果影響很小，符合中學實驗測量要求。因此，用“指示劑酚酞確定滴定終點”是有效的。

2.呈現中和滴定曲線的繪制所解決的問題

在以往的教材中，一般是直接介紹中和反應的原理和實際操作，缺乏“中和滴定”這一定量測量方法的引入過程，缺少解決問題的方法和過程的思考與訓練，沒有給學生思維的空間、有悖于現代的學習方法。

學習中和滴定時，學生總會提出問題：恰好中和時，溶液的pH值為7，而用酚酞作指示劑，酚酞的變色點在8～10，pH小于8為無色，大于8為紅色，滴定中溶液pH＝8時，溶液顏色發生突變，指示達到終點。顯然并不是在pH＝7時顏色突變，那為什么可用酚酞作終點指示劑呢？在以往的教材中都沒有對這一問題進行交代，教師也只能含糊其辭地說：pH值在4～10之間會發生突躍，誤差很小，叫學生硬記。而什么是突躍，學生很難理解。這一環節，學生發現了問題，但教材沒有提供平臺給學生解決問題，而蘇教版《化學反應原理》給學生提供了一個很好的平臺即中和滴定曲線的繪制。通過該活動與探究，學生解決了發現的問題，知道了什么是突躍，知道了為什么用酚酞滴定終點是有效的。同時學生在解決問題的過程中掌握了知識與技能。教師通過該活動教學生如何思維，如何把理論（中和原理）與實際（指示劑的選擇）聯系起來，實現了過程與方法的教學目標。完成該活動的同時，學生也學會了辯證思維。

二、BaSO4沉淀轉化為BaCO3沉淀

在學習沉淀的轉化時，教材通過活動與探究將AgCl沉淀逐步轉化為AgI和Ag2S，進而得出結論：沉淀轉化的實質就是沉淀溶解平衡的移動。一般來說，溶解能力相對較強的物質易轉化為溶解能力相對較弱的物質。［2］但一定是這樣嗎？緊跟著教材介紹了BaSO4轉化為BaCO3的方法。雖然BaCO3的溶解能力比BaSO4的溶解能力相對較強，但我們可以通過控制一定的條件使BaSO4轉化為BaCO3。從而使學生認識到一般和特殊之間的關系。一般與特殊是一對矛盾統一體，在學習中正確處理特殊性和一般性的辯證關系，有利于全面、深刻地認識事物。

那么為什么BaSO4可以轉化為BaCO3呢？教師可利用溶度積常數簡單地解釋，既使學生能辯證地思維，又使學生明白：不能簡單地用溶度積的大小來判斷沉淀反應是否發生，還要考慮其他條件的影響，從而更好地為生產和科研服務。

雖然 Ksp（BaSO4）＜Ksp（BaCO3），從表面上看，似乎反應不能進行，但只要改變條件，沉淀溶解平衡就會發生移動。

當 c（Ba2+）c（CO32-）＞Ksp（BaCO3）時，BaSO4就能轉化為BaCO3，加入的CO32-離子濃度越大，則轉化越完全。因而教材采用了：用Na2CO3飽和溶液處理BaSO4沉淀，轉化達到平衡后，移走上層溶液，再加入飽和Na2CO3溶液，重復處理多次，使絕大部分BaSO4轉化為BaCO3。［2］

那么具體 c（CO32-）達到多大時，可以使 c（Ba2+）c（CO32-）＞Ksp（BaCO3）呢？作為教師可以再進一步了解一下。

已知 25℃時，Ksp（BaCO3）＝5.1×10-9，Ksp（BaSO4）＝1.1×10-10

要使 c（Ba2+）c（CO32-）＞5.1×10-9

BaCO3沉淀就可以析出，而在體系中c（Ba2+）決定于BaSO4溶度積。

從理論上講，只要當溶液中的 c（CO32-）比 c（SO42-）大46 倍，Na2CO3就可以使 BaSO4沉淀轉化為沉淀 BaCO3。［3］

學習高中化學時，許多內容都體現了辯證思維的方法。如：“雷雨發莊稼”的過程，N2和O2反應生成NO，NO又和O2反應生成 NO2，NO2溶于雨水形成 HNO3，HNO3與土壤中的礦物質作用生成硝酸鹽，其中的硝酸根離子被植物的根系吸收，轉化為植物生長所需的養料。在這里少量的HNO3是有利的。但是，卻不能用HNO3來作為化肥，因為作為化肥的量是比較多的，此時對植物就只有危害了。同樣NO在空氣中達到一定濃度時，是有毒的。但近年來發現一氧化氮廣泛的分布于生物體內的各組織中，起著重要的生理作用。尤其是人們驚訝的發現血管內皮松弛因子（EDRF）的化學本質極有可能就是僅僅由一個氮原子和一個氧原子組成的一氧化氮時，一氧化氮的重要生物學作用得到了人們的普遍關注。 這些同樣都涉及到辯證思維方法。對同一種物質，在不同的環境里所起的作用不同、量的不同所引起的結果也不同，需要我們正確地、辯證地認識事物。辯證思維可以提高學生的自主探究能力和創新能力。運用辯證思維優化學生的學習方法是在新課程理念下提高自主探究能力和學科素養的有效途徑。

［1］ 吳名勝，李獻軍.“中和滴定”的教學設計［J］.化學教育，2008，29（6）：19

［2］ 王祖浩主編.化學反應原理（選修）［M］.南京：江蘇教育出版社，2010

［3］ 劉亞芬.利用溶度積常數判斷沉淀轉化反應的方向［J］.化學教育，2006，27（8）：60