殷志忠
摘要:“復分解反應進行條件”是初中化學的重要內(nèi)容,也是難點之一,其掌握情況直接影響后續(xù)化學學科的學習興趣與學習質(zhì)量。本文對“復分解反應進行條件”學習的困難作了成因分析,據(jù)此提出:在實際教學中應依據(jù)學情,合理設計學習進程,體現(xiàn)知識發(fā)展規(guī)律,減少學習障礙,為后續(xù)學習作好初步準備。
關(guān)鍵詞:初中化學教學;復分解反應;進行條件
文章編號:1005–6629(2015)7–0048–03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
1 “復分解反應進行條件”是初中化學的重要內(nèi)容
“復分解反應進行條件”概括了酸、堿、鹽以及氧化物相互反應發(fā)生的規(guī)律,在了解這些物質(zhì)的基本化學性質(zhì)的前提下,掌握它們之間發(fā)生反應的規(guī)律,不但有利于化學反應知識條理化,促進理解,減輕記憶負擔,能使初中階段學習的許多化學反應“有所歸屬”,而且可以大體上預測酸、堿、鹽以及氧化物相互之間能夠發(fā)生哪些反應,增加有關(guān)的探究活動中假設的理性,也是進一步學習高中化學的重要基礎(chǔ),因而歷來是初中化學的重要內(nèi)容。
也許有人會質(zhì)疑:既然它很重要,為什么課程標準沒有作明確規(guī)定,課本上沒有專門章節(jié)?確實,新課程標準沒有相應的專門條目,但是一些條目是有所涉及的。例如,在內(nèi)容標準的“四、物質(zhì)的化學變化”中規(guī)定了“初步認識常見的……復分解反應,能用于解釋日常生活中的一些化學現(xiàn)象”、“知道利用化學變化可以獲得新物質(zhì)”等內(nèi)容。各種版本的教科書雖然有點“遮遮掩掩”,多數(shù)還是或明或暗地寫進了有關(guān)內(nèi)容。例如,科學版九年級化學(下冊)(江琳才主編,錢揚義副主編)就明確寫出“復分解反應發(fā)生的條件是:生成物中有沉淀(難溶物)、氣體、水等;否則不能發(fā)生復分解反應”[1];湘教版化學九年級(下冊)(沈怡文,陳德余主編,呂琳副主編)也明確寫出“復分解反應必須在一定的條件下才可能發(fā)生,如有沉淀析出,或有氣體放出,或有水生成等”[2];人教版九年級化學(下冊)(胡美玲主編,何少華、王晶副主編)要求學生“分析、歸納上述幾個酸、堿、鹽之間的復分解反應,它們的生成物有什么特點?”,隨后明確寫出“酸、堿、鹽之間并不是都能發(fā)生復分解反應的。只有當兩種化合物互相交換成分,生成物中有沉淀或有氣體或有水生成時,復分解反應才可以發(fā)生”[3];上教版九年級化學(下冊)(中學化學國家課程標準研制組編)則在第7章“整理與歸納”中要求學生“從物質(zhì)分類的角度列表說明……氧化物、酸、堿、鹽之間的關(guān)系,并分別列舉幾種利用各類物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的應用實例”[4];上教版化學九年級第二學期(試驗本)(姚子鵬主編,陳基福,洪東府副主編)在單元6的“小結(jié)與思考”中要求學生“舉例分析復分解反應需要一定條件才能發(fā)生”[5]……
一線教師在實際教學中,往往作為專門課題或者重點復習內(nèi)容,并且至少占用1課時,因為他們知道:疏忽了這個內(nèi)容是很難讓學生真正了解復分解反應,很難通過最后的“關(guān)口”的。
總之,“復分解反應進行條件”是初中化學的重要內(nèi)容,要充分重視并且努力搞好它的教學。
2 “復分解反應進行條件”的學習困難探究
“復分解反應進行條件”雖然很重要,卻常常成為學習的難點。早在上世紀80年代,就曾有人總結(jié)它跟化學用語、化學計算一起,是初中化學的“三大分化點”之一。
學習“復分解反應進行條件”的難點在哪里?一些學生說:我不知道哪些(化合物之間)能反應、哪些不能反應;一些學生說:我不知道它們反應生成什么;還有學生說:我不知道它們?yōu)槭裁匆粨Q成分、怎樣交換成分、交換哪些成分……
筆者分別讓一些學困生和學優(yōu)生完成下列內(nèi)容的測試題:
①關(guān)于復分解反應進行條件的測試題;
②寫出由酸、堿生成對應氧化物的化學反應方程式;
③分別確定一些氧化物能不能跟酸或堿反應;
④分別寫出由酸、堿生成對應鹽的化學反應方程式;
⑤分別寫出氧化物、酸、堿、鹽的化學性質(zhì);
⑥用具體的化學反應方程式為例分別說明氧化物、酸、堿、鹽的化學性質(zhì)。
由圖可見,關(guān)于復分解反應進行條件(題①)的測試得分跟另5項內(nèi)容(題②~⑥)的測試得分都有較明顯的相關(guān)性(散點基本上圍繞一條斜線分布)。
為什么“復分解反應進行條件”會成為學習難點?根據(jù)測查結(jié)果,主要有下列可能的原因:
(1)對各類物質(zhì)的化學性質(zhì)和衍變規(guī)律掌握得不好,這是最基本的原因;
(2)對具體的化學反應接觸得較少,而掌握規(guī)律是需要以足夠事實為基礎(chǔ)的;
(3)有一些學生不能熟練和正確地寫出化學反應方程式;
(4)“交換成分”是有很強的二元論色彩的。所謂二元論是大約二百年前由戴維、柏爾采留斯等人提出的,后來被更合理、更先進的電化學說、電離理論等取代[6],初中學生不具備這些認識,這里發(fā)生了認知跳躍,當然是很難理解的。理解和正確地把握“交換成分”很可能是許多初中學生理解和掌握“復分解反應進行條件”的關(guān)鍵所在。
實踐表明,學生不掌握好酸和堿跟對應的氧化物、對應的鹽在組成(元素)和性質(zhì)方面的聯(lián)系,不掌握好各類物質(zhì)的化學性質(zhì),沒有掌握“交換成分”,以及掌握、熟悉的有關(guān)反應太少,不能順利地寫出化學方程式等等,都難以掌握好復分解反應的進行條件。
3 合理設計學習進程,體現(xiàn)知識發(fā)展規(guī)律
世界是復雜的,而人們總是力圖對復雜的世界作出簡單的概括,人們對世界的認識也總是在復雜-簡單-復雜……的矛盾運動中逐步深化,在化學認知中這種現(xiàn)象是很典型和多樣的,對“復分解反應進行條件”的認識正是如此。
在我國,曾經(jīng)把復分解反應Double Decomposition譯為“雙分解反應”,意為“兩種化合物各自分解互換其分子中之一部分,另生成兩種化合物”。實際上,這類反應比分解反應更為復雜,所以后來改稱為“復分解反應”,“復雜”之意不言而喻。
對于復分解反應,在總結(jié)了生成沉淀、氣體或者水是其發(fā)生的條件后,會發(fā)現(xiàn)一些例外情況。例如,向(NH4)2SO4溶液中滴入NaOH溶液,會聞到NH3的特殊臭味,表明發(fā)生了化學反應,這是一個復分解反應,可是并沒有沉淀、氣體和水生成;把CO2通入CaCl2溶液時,二氧化碳可以跟水反應生成碳酸,按“理”說,H2CO3會與CaCl2交換成分,生成CaCO3沉淀,可是事實并非如此,而且類似的例子不少,例如H2S跟NaCl溶液也不能交換成分發(fā)生復分解反應生成HCl而使溶液酸性變強;若總結(jié)出“不能由弱酸制備強酸”、“不能由弱堿制備強堿”規(guī)律,H2S通入CuSO4溶液卻可以產(chǎn)生黑色沉淀CuS和硫酸H2SO4,Ca(OH)2卻可以與Na2CO3發(fā)生復分解反應生成NaOH,與上述規(guī)律矛盾!對規(guī)律之外的特殊情況,學生會感到困惑,加大他們學習“復分解反應進行條件”的困難。而且,這些困惑和困難還會影響他們的后續(xù)學習。
筆者認為,要解決這些問題,循序漸進,合理設計學習進程,體現(xiàn)知識發(fā)展規(guī)律十分重要。“復分解反應進行條件”的合理學習進程應該是引導學生:
(1)形成熟練和正確地寫出化學反應方程式的技能;
(2)弄清常見的酸、堿跟對應氧化物的衍變關(guān)系及化學反應方程式;
(3)掌握酸性氧化物與堿性氧化物概念,掌握它們的化學性質(zhì),能夠熟練寫出有關(guān)的化學反應方程式;
(4)掌握酸、堿跟對應鹽的衍變關(guān)系及化學反應方程式;
(5)掌握酸、堿、鹽的化學性質(zhì),能夠熟練寫出有關(guān)的化學反應方程式;
(6)強化大多數(shù)酸根、氫氧根都是“原子團”,能夠“像一個原子一樣”參加反應而不拆開等認識,熟悉常見酸、堿、鹽在“交換成分”時是怎樣拆分的;
(7)在初步掌握好復分解反應進行條件的基礎(chǔ)上達到順利地寫出“正常”的復分解反應化學方程式的水平。
上述諸點應該是初中階段的基本要求,必須努力達到。對于學有余力的學生,可以在初中化學的范圍和后期內(nèi)向他們初步介紹一些例外情況和補充規(guī)律(例如“不能由弱酸制備強酸”、“不能由弱堿制備強堿”等),使他們初步建立“規(guī)律常有例外,深入研究例外常可以推動認識發(fā)展”的觀念。討論例外情況時可以大致就生成沉淀、氣體和水3種情況分別展開,有序地進行,為后續(xù)學習作一些初步準備,注意避免提前進入高中內(nèi)容學習。
參考文獻:
[1]江琳才主編,錢揚義副主編.義務教育課程標準實驗教科書·化學(九年級下冊)[M].北京:科學出版社,2004:232.
[2]北京市仁愛教育研究所編著.義務教育課程標準實驗教科書·化學(九年級下冊)[M].長沙:湖南教育出版社,2004:44~45.
[3]課程教材研究所化學課程教材研究開發(fā)中心編著.義務教育課程標準實驗教科書·化學(九年級下冊)[M].北京:人民教育出版社,2001:74.
[4]中學化學國家課程標準研制組編.義務教育課程標準實驗教科書·化學(九年級下冊)[M].上海:上海教育出版社,2002:205.
[5]姚子鵬主編,陳基福,洪東府副主編.九年義務教育課本化學九年級第二學期(試驗本)[M].上海:上海教育出版社,2003:67.
[6][英] J. R.帕廷頓著.胡作玄譯.化學簡史[M].桂林:廣西師范大學出版社,2003.