例談初中化學離子教學的補遺

錢勝

摘要：由于教材中對離子的相關知識語焉不詳，因而部分初三教師對離子及離子（共價）化合物的認識還存有誤區(qū)。從離子（共價）化合物的概念及判斷方法入手，針對一線教師提出的兩個問題進行了分析與詮釋；并對離子教學提出了一些建議。

關鍵詞：初中化學；離子教學；教學研討

文章編號：1005–6629（2015）7–0092–03 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

何謂離子化合物？如何進行判斷？現(xiàn)行各種版本的初中教材對離子化合物的介紹可謂只言片語，比如人教版中僅有“帶相反電荷的鈉離子與氯離子相互作用就形成了氯化鈉[1]”這樣的描述，而對共價化合物的知識幾乎不曾涉及。這似乎暗示著科學地認識和理解離子化合物是既簡單又深刻的問題。為了便于研究，本文把離子（共價）化合物一并作為討論對象。文獻[2]中講到：離子晶體中，正、負離子間以離子鍵結合，每個離子周圍被異號離子包圍，它們有一定的比例關系和一定的排列順序。也有文獻[3]中介紹：由正、負離子或正、負離子集團按一定比例組成的晶體稱為離子晶體。離子晶體中正、負離子或離子集團在空間排列上具有交替相同的結構特征。還有文獻[4]中對共價化合物有如下解釋：以共價鍵結合形成的化合物，叫做共價化合物。不同種非金屬元素的原子結合形成的化合物和大多數(shù)有機化合物，都屬于共價化合物。以上文獻從離子（共價）化合物形成的實質做出了科學的定義，但仍然沒能解決如何判斷離子（共價）化合物的難題。

我們在與一線教師交流時發(fā)現(xiàn)，某些教師對離子（共價）化合物的認識還存有誤區(qū)，為此，本文將以一線教師提出的兩個問題作為研究對象，撰文從多角度來認識中學階段的離子（共價）化合物。

1 例談對離子認識的誤區(qū)

1.1 氧化汞是離子化合物嗎

曾有老師指出，人教版教材（2012年版）第50頁有如下描述“……加熱紅色的氧化汞粉末時，氧化汞分子會分解成氧原子和汞原子……”，這種說法值得商榷。因為氧化汞由金屬元素汞和非金屬元素氧組成，有可能是離子化合物，即不存在氧化汞分子，教材中的說法改為氧化汞的微粒更為科學。的確，由金屬元素與非金屬元素組成的AlCl3為共價化合物的事實，已被廣泛認同，而對于HgO是離子還是共價化合物在初中階段幾乎不涉及，在中學的各種文獻中也語焉不詳。

這里，先介紹兩種區(qū)分離子化合物和共價化合物的簡易方法。

熔點判斷法：通常情況下，熔點高于450℃的化合物，被視為離子化合物；熔點低于450℃的化合物被看作共價化合物。如NaCl的熔點為801℃，顯著高于450℃，所以NaCl是典型的離子化合物。而AlCl3的熔點為190℃（2.5個標準大氣壓），沸點為178℃（升華），遠遠低于450℃，即通常認為AlCl3為典型的共價化合物。但這種經驗方法的粗糙性和局限性是顯而易見的，比如HgO的熔點是500℃（在此溫度時分解）>450℃，據(jù)此就確定氧化汞為離子化合物？下面，再介紹一種更為精準、科學的判斷方法。

電負性差值法：對于兩種元素組成的化合物，用它們的電負性差值來進行判斷。如表1所示：

由上表可以看出，電負性的差值≤1.6時，化合物呈現(xiàn)出明顯的共價性；當電負性的差值≥1.8時，化合物的離子性則更加顯著。所以，通常認為當電負性的差值大于1.7時，該化合物為離子化合物；反之則為共價化合物。在HgO中氧和汞的電負性分別為：3.44和2.00，兩者差值為1.44，由此確定氧化汞為共價化合物，即它由分子構成。

含汞的大部分化合物由分子構成的事實并不鮮見。如常見的HgCl2在水溶液中幾乎不會發(fā)生電離，而是以分子形式存在，它并非通常意義上的鹽類物質。在化學上，把像HgCl2這類化合物稱為“假鹽”或“擬鹽”。而HgCl2較低的熔點276℃[6]<450℃，及汞（2.00）和氯（3.16）的電負性差值僅為1.16，都足以證明HgCl2的共價性。以此類比，HgO也是共價化合物，故而教材中講“氧化汞分子”并無不妥之處。

仍需指出，電負性最早由化學家鮑林提出，現(xiàn)在也多以鮑林計算出的電負性數(shù)據(jù)為參考。而電負性的確定除鮑林計算法外，還包括R.S.密立根、A.L.阿萊和E.羅周所制定的另外兩套標準[7]。每套標準從不同的角度出發(fā)，采用不同的方法進行計算，所得出的數(shù)據(jù)也略有差異，而且除電負性外電離能、電子親合能等也是判斷元素（非）金屬性強弱的常用指標，因此用電負性的差值來判斷化合物的離子（共價）性，也存在難以回避的局限性。

1.2 氣態(tài)氯化鈉是由離子構成的嗎

還有老師提出：純凈的氯化鈉在氣態(tài)時也是由離子構成的嗎？一些老師持肯定態(tài)度：因氯化鈉是離子化合物，不管它處于何種狀態(tài)都是以離子形式存在。反駁者的理由是：氯化鈉雖然是離子化合物，但如果氯化鈉呈氣態(tài)時，就像氣態(tài)氯化氫一樣是以分子形式存在。

筆者認為，氣態(tài)氯化鈉也是以離子形式存在的，不僅如此，而且解離得比液態(tài)氯化鈉更為充分。先從概念入手，在離子化合物形成的過程中已經存在鈉離子和氯離子；其二，在高溫的氣態(tài)，若存在氯化鈉分子（即鈉原子和氯原子），這兩種原子將變得極為活潑，更易得失電子而形成離子。只有在電解時，在電流的作用下，迫使鈉離子和氯離子得失電子而變成原子。所以，認為氣態(tài)的氯化鈉是以分子形式存在的想法是沒有科學依據(jù)的荒謬結論。

2 感悟與反思

行文至此，筆者有如下的感悟：

首先，離子化合物和共價化合物并沒有嚴格界線，就像恩格斯曾指出：有機化合物和無機化合之間并不存在無法逾越的鴻溝。中學階段討論的離子或共價化合物都是典型的離子或共價化合物，如NaCl、HCl等。但有的化合物卻同時呈現(xiàn)出離子和共價化合物的特性，如FeCl3的熔點為260℃<450℃，鐵和氯的電負性分別為1.83和3.16，差值為1.33，具有典型的共價性，而熔融的FeCl3又能顯著導電，又體現(xiàn)出明顯的離子性。所以，F(xiàn)eCl3被稱為混合型的化合物。因而，我們不能以非此及彼的觀點來看待物質和進行教學，有時是亦此亦彼，甚至非此非彼。

其二，教學應具有“階段性”和“發(fā)展性”。

教學的階段性是指教學應根據(jù)學生已有的知識水平，采用相應的教學方法，并達到階段性的教學目標，教學目標過高或過低都是不合適的。比如，在初中階段講明NaCl是由離子構成的物質即可，不宜進行復雜的離子化合物的識別和判斷。

教學的發(fā)展性是指教學不僅僅局限于認識能力的發(fā)展，而且應當使學生理解學習過程，教給他們學習的方法。注重研究學生的興趣、動機等內部誘因，以促進學生潛能、個性、創(chuàng)造性的發(fā)揮，使每一個學生具有自信心和持續(xù)發(fā)展的能力。階段性的教學應當為教學的后繼發(fā)展打下基礎。我們在教學中應留下余地，為學生深入思考和繼續(xù)學習留下空間。這樣能激發(fā)學生的思維，培養(yǎng)和提升學生的能力，對于培養(yǎng)創(chuàng)新人材是大有裨益的。比如，由此可以鼓勵學生，離子化合物的判斷是很復雜的問題，只要你在今后的學習中刻苦鉆研，就能不斷提升，加深認識，最終實現(xiàn)認知的飛躍。

種種事實表明物質是處于變化中的，化學問題尤為復雜，這正應了北京師范大學知名教授吳國慶所講：“化學本身有規(guī)律，但化學的不規(guī)律比化學的規(guī)律更加普遍，這正是化學的魅力所在。”所以，化學教學也應當靈動而機智。

參考文獻：

[1]王晶，鄭長龍主編.義務教育課程標準實驗教科書·化學（九年級）（上冊，下冊）[M].北京：人民教育出版社，2012：57.

[2]沈鑫甫主編.中學化學教師實驗化學辭典[M].北京科學技術出版社，1997：68.

[3][6]馮新德主編.化學化工大辭典[M].北京：化學工業(yè)出版社，2003：1532，2604.

[4] http：//baike.baidu.com/link？url=jvJx5RIEh- 9TtcpiqBh-2EngdSUUrQ9L0iVHM2eEEY_eBmZMB2MrQJRz0Zh8C-rtfStBpofa2SPZEkJ-ZQ0JKq

[5][7]古國榜，李樸主編.無機化學[M].北京：化工業(yè)出版社，2007：36，71.