淺談初中化學教學中如何進行與物理學的相互滲透

于華麗

摘 要 在初中化學教學中常會用到物理學知識來解釋化學現象，這就需要化學老師站在跨學科知識的角度，將跨學科知識的理論作對接，從學生的角度利用現有物理知識來思考化學問題，不但掃清思維障礙還可助化學一臂之力。跨學科綜合能力培養應是多途徑和多渠道的，在教學中，精心設計問題是目前跨學科綜合能力培養的重要途徑之一。

關鍵詞 淺談 初中化學教學 物理學 相互滲透

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2017）10-0055-02

初中教學中物理學與化學都屬于是理科基礎學科，它們的聯系是十分緊密的。簡單的說每一個化學反應過程總是同時伴隨物理變化。如化學反應常伴有物理變化，像體積、壓力的變化，以及熱效應、光效應的產生等。同時，而溫度、壓力、濃度的變化、光照等物理因素的作用也都可能引起化學變化或化學變化的進行。物理學與化學本來就是不可分割的基礎學科，在義務教育階段更加體現基礎性，他們緊密的聯系就表現得更加突出。俗話說“理化不分家”，由此可見，物理與化學的關系之密切，在初中化學教學中常會用到物理學知識來解釋化學現象，因而有很多題目需要理化知識的同時運用。初中化學新課程標準在教學建議中提出：重視學科間的聯系，增加跨學科內容。

在教學過程中，教師如何做到既避“題海”之嫌，又能真正培養學生分析問題、解決問題的能力呢？跨學科綜合能力培養應是多途徑和多渠道的，在教學中，精心設計問題是目前跨學科綜合能力培養的重要途徑之一。

初三化學第一單元學習了空氣的主要成分為氮氣和氧氣，而學生在資料中閱讀了工業上分離液態空氣制取氧氣的原理后，為學生設計了這樣一道習題：將液態空氣倒入燒杯中，用一燃著的木條放在燒杯口，木條熄滅了；過一會再把燃著的木條置于燒杯口，此時木條反而燃燒更旺。問：液氮的沸點比液氧（填“高”或“低”）。學生答案有一半答低，剩余有學生說高，還有拿不準，不填。

我也很疑惑，這個在老師們看來如此簡單的問題，為什么成了學生的難題。基于沸點以及汽化是物理問題，我請教了物理老師，這是我們探討的過程：

化學老師（下稱“化”）：物理上學習了汽化和沸點有什么關系？

物理老師（下稱“物”）：液體達到沸點就沸騰就汽化

化：那汽化需要提供什么條件，一般怎么操作？

物：我們一般用酒精燈給物體加熱。

化：低溫的液體放在空氣中是如何汽化的這個問題研究過嗎？

物：我們沒有涉及這個問題。但既然是低于室溫的液體，就與外界環境有溫差，有溫差就要進行熱傳遞，低溫的液體會吸收熱量，溫度漸漸升高。

化：液體中有液氮、液氧兩種液體，那誰吸收的熱量更多呢？

物理：那得看比熱容。但兩種液體混合在一起，又會熱傳遞，溫度應該相同。

我在此時恍然：原來液氧和液氮一直處于相同溫度下，那就只需要考慮誰的沸點低或高的問題。當兩種液體溫度從低到高上升，誰的沸點低誰就先汽化成氣體。

通過這次談話，發現學生分別在物理化學的交叉部分出現盲點：（1）空氣液化是將空氣降溫至沸點以下，所以液態空氣的溫度遠低于室溫（零下一百多攝氏度）（2）液體沸騰汽化不一定對液體加熱，有溫差就要進行熱傳遞，所以室溫下空氣要向低溫下的液態空氣傳遞熱量。（3）兩種物質混合雖然吸收熱量不等，但溫度相同。最終得出沸點低的液氮先沸騰汽化。

在課堂上，我把這幾點設置成問題，從物理原理出發，與化學現有知識連接起來，學生也有恍然大悟的表情。有了這些思考過程，學生能輕易解決這一類型知識，如液氮冷凍麻醉、干冰用于人工降雨、液氧罐需要低溫輕放防止爆炸等原理。

實際上，物理中有好多知識點是分析物體在某個物理量變化后產生的變化，這正好與化學變化這個動態過程相吻合。因此，物理中的浮力、氣壓、導電性、杠桿等知識以及“等效電路”等思維方式常會出現在化學試題中，如：

1.浮力類

為測定氣球內的氣體成分，有學生用超薄材料制成的氣球按下圖裝置進行實驗。開始時氣球沉于燒杯底部，打開止水夾后，過一會兒氣球從燒杯底部慢慢浮起，最后懸于燒杯口，氣球內可能的氣體是（B）。

A.氫氣 B.氧氣 C.甲烷 D.氯氣

開始時氣球沉于燒杯底部，說明氣球內氣體的密度比空氣大，打開止水夾后，過一會兒氣球從燒杯底部慢慢浮起，說明氣球內氣體的密度比通入的二氧化碳氣體密度比空氣小，而最終懸于燒杯口，說明氣球內氣體的密度與空氣較接近，故選B，氧氣密度比空氣略大且比二氧化碳小。

做此類習題注意：

利用F浮=€%jgv排與氣球內氣體的G大小進行比較，G不變，v排不變，€%j的變化引起氣球的上升或下沉。

2.壓強類

例：用下圖所示裝置進行實驗可以使氣球膨脹或縮小。

1）讓瓶內充滿二氧化碳氣體，先向廣口瓶中滴加A中的溶液，振蕩廣口瓶，氣球脹大；再向廣口瓶中滴加B中的溶液，振蕩廣口瓶，氣球又縮小，如此反復，則A和B可能是____NaOH溶液 稀鹽酸_______

做此類習題注意：

（1）能正確區分“發生變化對象（容器）”的內與外。

（2）容器內與外產生壓強差，而改變容器的形狀。

（3）與大氣相通的，壓強始終不變。壓強變化的原因一般由于該氣體能溶于這種液體或能與這種液體發生反應。

所以在化學教學中進行相關知識點教學時應注意對學生進行物理學科知識的遷移，培養學生綜合運用知識分析和解決問題的能力。

不過，在化學里不乏這樣的“盲區”，比如量筒俯視仰視的問題：物理上重錯誤讀法的刻度，而化學重實際測得的體積，其實問題實質相同，只是側重點相反；再如天平使用：物理上要求稱出某物品的質量，增減的是砝碼游碼，化學通常需要稱出一定量的物質，增減的是物質。每當這時，就需要化學老師站在跨學科知識的角度，將跨學科知識的理論作對接，從學生的角度利用現有物理知識來思考化學問題，不但掃清思維障礙還可助化學一臂之力。

[本文系2016年度河南省基礎教育教學研究室課題“初中跨學科滲透教學與提高學生能力的研究”的階段性成果，課題編號：JCJYC16251045。]