下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、九年级化学教学中的学科问题例析 (2012-12-19 21:10:58)转载 转载于 端木化学工作室大巧若拙 作者 南京晓庄学院教师教育学院教师 陈凯 九年级化学教学内容虽然简单,但是一些教师在教学实践中仍然存在一些科学性问题值得商榷。希望引起一线教师和化学师范生的关注。 &
2、#160; 1、稀有气体是由原子构成的吗? 有的化学教师在讲物质构成的奥秘时候,提到稀有气体都是由原子构成的原因很简单,因为单原子分子的缘故。是否能把单原子分子等同于原子,把稀有气体看作如同金属单质、金刚石类似的组成呢? 得从晶体和作用力角度进行分析。金刚石是原子晶体,碳原子之间以共价单键(sp3杂化轨道)相连,将两个碳原子核间距离的一半称为原子的共价半径。而金属晶体看成由等径圆球的金属原子堆积而成,相邻两个原子彼此互相接触,则核间距的一半就是该原子的半径。稀有气体在低温下形成的是分子晶体,微
3、粒彼此之间是范德华力,远远小于化学键的强度,每个原子大小以范德华半径考虑,与金属单质和金刚石有本质区别,所以在教学中仍然建议稀有气体由分子构成。 需要说明的是,在国内好几本经典的无机化学教材也将稀有气体表述为原子,中山大学出版社蔡少华主编的元素无机化学将稀有气体标注为“原子间(分子间)作用力”,而国外一些文献仍然将稀有习题表述为分子。在此不一一列举。其实并没有对错之分,而是需要一线教师关注稀有气体从晶体角度的构成关系。 2、C60的外观是足球状? 在金刚石、
4、石墨和C60的教学中,因为各种媒体和生活见闻,师生都能对金刚石和石墨的外观有着清晰的认识,但是对于C60,常常因为对教材插图的片面认识,有师生认为外观就是足球状(王后雄最新版本重难点手册也出现了这个错误)却忽略了那个足球状的是分子结构,用肉眼根本看不到。其实C60在室温下为紫红色固态分子晶体,在一些实验室成品或现成商品中,它呈现为深灰色固体粉末状。碳纳米管也是如此它可不像很多人心目中的管状外形,在化工品商店可以买到的碳纳米管粉末也是深灰色的,毫不起眼。 3、水是由一个个水分子构成的吗? 由于2012年伦
5、敦奥运会的叶诗文事件,所以H2O无疑成为2013年中高考化学热点。在无数学过化学的师生心目中,水的基本构成单元就是一个个自由的水分子,但科学研究早已驳斥这一论点。2004年苏州中考试题就已经有过这一命题:假设水是由单个、自由的水分子构成,按理论计算,常压下水的熔点是-110,沸点85;而实际上并非如此。实验证明,物质随分子质量的增大,其熔点、沸点随之提高。因此通常情况下,水是以分子簇(多分子集合体)的形式存在。 2004年全球十大科技突破之一有研究认为很多水分子只与其周围两个水分子有联系,而不是原先认为的四个。这也就是意味着,水的基本构成单元是2-3个水分子组
6、合而成的分子簇。 虽然限于中学生实际和教材安排,教师可能不能向学生传播这一观点,但化学教师作为“科学家在课堂的代表”,自己的学科视野的确应该与时俱进。与中学生的接触,又了解到一些问题的存在: 4、絮凝只是物理变化吗? 在“水的净化”教学过程中,自来水厂的净水流程常被教师用来详加分析,其中只有投药消毒被界定为化学变化,其它皆为物理变化。但是需要指出的是,加入明矾的絮凝作用是依靠铝离子水解产生的氢氧化铝胶体(带正电),存在多羟基络离子,以OH-为架桥
7、形成多核络离子,从而变成了巨大的无机高分子化合物,相对分子质量高,能够强烈吸附胶体微粒,通过粘附、架桥和交联作用,从而促使胶体凝聚。同时还发生物理化学变化,中和胶体微粒及悬浮物表面的电荷,降低了Zeta电位,使胶体粒子由原来的相斥变成相吸,破坏了胶团的稳定性,促使胶体微粒相互碰撞,从而形成絮状混凝沉淀,而且沉淀的表面积大,极具吸附能力。既然从明矾产生了氢氧化铝,理应包含化学变化,而不是简单的物理变化。 5、测定空气中氧气含量,拉瓦锡的实验就是那么一无是处吗?(参考宋心琦教授论文) 拉瓦锡测定空气组成的实验, 是一个完成于两个多
8、世纪之前的经典实验,至今仍然入选于初中教材之中(为了避免汞对环境和人体带来的危害,现行教材中多改以磷、蜡烛等代替汞用于课堂或学生实验)。假如仅限于介绍人类对空气组成的认识来源于科学实验的史实,以及培养学生在模仿中提高所谓实验动手能力,显然不能充分发挥它所具有的科学教育作用。如果在实验时同时,对科学实验的基本要素和如何评价和欣赏前人的科学活动进行介绍,更能体现以培养科学素质为目标的任务。譬如就技术条件而言,拉瓦锡所用仪器设备显然极其简陋(因而所得实验数据精度不够高),但是作为一个“发现性质” 的实验来看,应当认为这个实验从化学反应体系的选择到实验方案的设计都做到了近乎完美的程度。不仅因为汞的沸点
9、较低(356.58 ),汞蒸汽和曲颈甑内空气中的氧气之间可以气态进行反应, 因而反应速度较快; 而且持续蒸发的汞可以使容器中的氧气耗尽,即反应比较完全;产物氧化汞的密度低于汞,且不溶于汞, 因此易于分离; 还有氧化汞的分解温度不高(约为500 ),在同一装置中就能实现等优点。此外,在拉瓦锡的实验方案中还包括了证明了由氧化汞分解所得气体不但是氧气,而且就是使汞转化为氧化汞时从甑内空气中用去的那部分氧气。因为当它回到没有和汞发生反应的剩余气体(主要是氮气)中去时,得到的混合气体与原来取样时的空气完全一致。这样细致而严密的设计,堪称科学实验的典范! 故而实验结论的可信度极高。
10、 相比较而言,用燃烧消耗空气中的氧气,由于燃烧需要一定氧气的浓度,所以不管红磷怎么过量,都不可能耗尽瓶内氧气。而蜡烛方案更是一个错误的方案,因为燃烧产物中有无法确定的微溶于水的CO2、难溶于水的CO和石蜡裂解时产生的小分子烃等气态物质,容器中气体体积的变化不能完全归因于氧气的消耗。何况当氧气浓度很低时,蜡烛已不再燃烧, 即氧气不能全部耗尽。 6、为什么质量守恒定律不能解释物理变化 ? 其实简单的物理变化,质量是守恒的,只有核物理变化是不守恒的,如正反物质相互碰撞,质量就没了,变成了100%的纯能量.更简单
11、的是核物理变化,质量肯定不守恒,部分质量以能量形式消耗了,其实质量和能量从本质上讲是相同的,只是体现形式不同罢了。依据狭义相对论的质能方程E=MC2,其中c是光速. 所以其实质量守恒的本质质能守恒,是质量与能量之间的互变,但总质能是守恒的。但在初中和高中阶段,这个好象没什么实际意义.初中所接触到的物理变化,大都是物态变化,即固、液、气的变化,质量是守恒的。 7、为什么会形成火焰?(参考魏锐老师文章) 在化学课上,大多数学生都被“火是什么”、“火是不是物质”等问题所困扰。在通常的教学中我们不讨论火的本质,
12、但是当给学生略加解释时,他们会露出释疑的喜悦。 化学反应伴随有能量的转化,物质燃烧时释放的能量以光和热的形式释放出来。释放的能量使待反应的反应物熔化、气化、撕裂成分子片断或孤立的原子,它们才是反应历程中每一步反应的真正反应物。这些微粒弥散在空气中发生化学反应并释放出光子,形成无数个小小的“光点”,这些小光点汇聚在一起就是火焰。若可燃物为气态(例如氢气),可燃物气化或者在反应过程中有可燃的气态中间产物生成(例如蜡烛、木柴),燃烧时就会形成火焰。而那些反应物熔点较高、无法气化的反应,或者反应过程中没有大量气态可燃物生成的反应,只能表现为发光,而不能形成
13、火焰。例如碳的沸点非常高,因此木炭在空气中燃烧的现象为红热,在氧气中燃烧则发出明亮的光,这些现象都是发光,而并非火焰。对于碳化不完全的木炭,其中除了含有元素外还含有、等元素,燃烧过程中可以产生气态的中间产物,因此可形成微弱的火焰。再如铁丝在燃烧过程中,固体小颗粒飞溅出去便形成火星四射的现象,而镁的熔点比铁低很多,在燃烧过程中可以部分气化,所以燃烧现象除了发光之外,还可以看到有隐约飘忽的火焰存在 8、二氧化碳能否用排水集气法? 很多版本的九年级化学教材都指出二氧化碳能溶于水,或“根据二氧化碳的性质,它可溶
14、于水生成碳酸,因此通常不采用排水集气法,而采用排空气集气法。”于是在各种教辅书中,甚至各地的中考中均以二氧化碳的收集方法为向上排空气法作标准答案,而很多九年级老师也千叮咛万嘱咐,二氧化碳不能用排水法收集。二氧化碳真的就不能用排水法收集?其实二氧化碳溶解于水有限,饱和之后不就可以排水了吗?而且文献表明一体积二氧化碳要完全溶解于一体积水,至少需要约7天左右的时间如果只是1天时间,则二氧化碳只大约能溶解三分之一左右,溶解一半也大约需要4天时间,可见,在实验室用排水法收集二氧化碳,由于实验时间较短,是完全可以的。 曾经有实验表明:用排水法收集二
15、氧化碳时,在不同温度下所用时间是不同的。但和同温度下的用向上排空气法收集二氧化碳相比,时间上并差不了多少。,在实验室用排水法收集二氧化碳是完全可行的,因为中学化学实验并不是精密实验。 因此,对任何气体的收集,凡能用排水法收集的气体,最好用排水法收集,这样既可以观察集气的快慢,又可以提高被集气体的纯度。由上,我们可以得到初步结论,在初中化学实验范围内,用排水法收集二氧化碳是完全可行的,即可以用排气法收集,也可以用排水法收集(二氧化碳的损失很少)。 在2012年我校组织的南京市初中化学优秀青年教师培训中,南
16、京中考化学核心组成员孙维陵老师讲座特地强调了可以用排水法收集二氧化碳。所以建议一线教师与时俱进,用科学发展的眼光看待知识和技能。 9、着火点对于某种物质来说一定是个定值吗? 燃烧三要素的学习过程中:可燃物在空气或氧气中燃烧,必须要达到该物质着火燃烧所需要的最低温度,这个最低温度叫做该物质的着火点。不同的物质,着火点不同。教师往往特别提醒着火点和物质本性有关,作为燃烧三要素之一是外界温度变化达到着火点才能燃烧,但着火点不变。 不过教师需要知道。着火点不是固定不变的。对固体燃料来说,着火点的高低跟表面积的大小、组织的粗细、导热系数的大小等都有关系。颗粒越细,表面积越大,着火点越低;导热系数越小,着火点越低。传统教学中,不能在空气中点燃的铁,其实只要加工到一定小的颗粒例如引火铁,一种活性很强的
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 办公机器和设备的安装保养和修理行业营销策略方案
- 粉屑清扫器市场发展前景分析及供需格局研究预测报告
- 减压玩具产品供应链分析
- 人工智能医疗行业营销策略方案
- 保险领域的理赔行业营销策略方案
- 磁带录像机商业机会挖掘与战略布局策略研究报告
- 为建筑物涂覆防护漆行业相关项目经营管理报告
- 制造罐头食品行业营销策略方案
- 旅游业全域透视-领略市场变化引领未来发展
- 数值孔径计产品供应链分析
- 2024秋期国家开放大学《行政组织学》一平台在线形考(形考任务1至5)试题及答案
- 2024年人力资源和社会保障部全国人才流动中心招聘工作人员6人历年高频难、易错点500题模拟试题附带答案详解
- 人教部编版初中历史八年级上册 第13课 五四运动 教案
- 人教版(2019)高中体育 4.6 紧急避险 教案
- 14 人人爱护公物 教学设计-2024-2025学年道德与法治一年级上册统编版
- 办公大楼消防演练方案
- 江苏省徐州市铜山区2023-2024学年八年级上学期期中质量自测英语试题
- 甲状腺术后淋巴漏护理
- 食品安全事故处置规章制度
- 年产500万只塑料包装袋(厚度不低于0.025毫米)生产线建设项目环评报告书
- 《SYB创业培训》实操沙盘Ⅰ
评论
0/150
提交评论