化学用语是学习化学的基本工具,也是化学学习启蒙阶段的重点和难 点。必须让学生熟悉化学用语的种类,并做到“理解涵义,‘名’‘实’结 合”,“分散难点,合理安排”,“加强练习,达到三会”。
§7-1 化学用语在化学教学中的意义
化学科学随着历史的发展,逐渐形成了一套简明、严密、国际通用的符 号系统,它就是化学用语。化学用语是化学工作者表述工作成果、进行学术 交流的重要工具。语言是思维的直接现实。同样,化学工作者经常要利用化 学用语来进行思维。因此,掌握化学用语是化学工作者的基本功。
化学科学文献和中学化学教材中关于物质的组成、结构和变化,都是利 用化学用语来表述的。例如,原子、分子、离子要用元素符号、化学式、电 子式和离子符号来表达,物质的化学变化要用化学方程式或离子方程式等来 阐述。化学计算也要依靠化学用语,等等。显然化学科学的各个领域都要使 用化学用语,学生要顺利地学习化学科学,必须掌握化学用语,要“达到会 写、会读、会用,了解它们的化学意义”。①因此,化学用语是化学学习的基 本工具。
化学用语既然是表述物质的组成、结构和变化的符号,它就蕴含了相应的化学概念。由于化学概念是化学事物本质属性的抽象和概括,所以学生在 学习和使用化学用语的过程中,必然会发展他们的抽象思维能力。化学用语 是一套形式多样的符号系统,学生要做到会写、会读、会用,首先必须牢固 记忆这些符号。因此,学生在学习和使用化学用语的过程中,必然会发展他 们的记忆能力。
初中化学是启蒙化学,它在比较靠前的章节就开始介绍元素符号、化学式和化学方程式这样一些最重要的化学用语。为了使学生的化学学习“开好 头”,教师必须十分注意化学用语的教学,分阶段、有计划地使学生逐步习 惯于运用化学用语来表达它们所代表的物质和化学变化。以后再经过不断学 习,多次练习,逐步达到“三会”,为进一步的化学学习打下坚实基础。
①
中华人民共和国国家教育委员会制订.全日制中学化学教学大纲,修订本.北京:人民教育出版社.1990.
§7-2 化学用语的分类
化学用语从表达形式上分,有由拉丁文或英文字母组成的符号和图式两 大类;从功能上分,有表示元素(原子或离子)的符号或图式,表示物质组 成和结构的式子以及表示物质变化的式子 3 大类。
一、表示元素(原子或离子)的符号或图式
1.元素符号,如 H,O,C,N 等
35 37
12 13 14
2.核素符号,例如17 Cl,17 Cl;6 C,6 C,6 C
3.离子符号,例如 Na+,Cl-,NO3
4.原子结构和离子结构示意图,例如
6.电子排布式,例如
20Ca 1s22s22p63s23p64s2
8O 1s22s22p4
7.轨道表示式,例如
二、表示物质组成和结构的式子
1.最简式,例如 CH,CH2O,C2H6O
2.化学式①,例如 H ,Cl ,HCl,NaCl,CaCO
2 2 3
3.用电子式表示分子结构的式子,例如
4.结构式,例如
5.示性式,例如
HC≡CH CH3CH2—OH 或 CH3CH2OH
三、表示物质变化的式子
1.化学方程式,例如
2.热化学方程式,例如
1
2H2+O22H2O
CO(气) +
2 O 2 (气) = CO 2 (气) + 282.8kJ
①
中学化学教科书把用元素符号表示物质组成的式子叫做化学式,把既能表示一种物质的组成,又能表示这种物质分子的组成的化学式叫做分子式。为了简便起见,中学通用化学式,一般不使用分子式。
C(固)+H2O(气)=CO(气)+H2(气)-131.3kJ
3.表示电子得失或电子转移方向的氧化还原方程式,例如4.电离方程式,例如 NaNO3=Na++NO3- CH3COOH H++CH3COO
5.离子方程式,例如 Ba2++SO42-=BaSO4↓ CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑6.电极反应方程式
在阳极上 2Cl--2e-=2Cl 2Cl=Cl2↑
在阴极上 2H++2e-=2H 2H=H2↑
7.用电子式表示分子形成的式子,例如
在表示元素(原子或离子)的符号或图式中,许多是元素符号与原子结 构相结合,而又以元素符号为基础演绎而成的。表示物质组成和结构的式子, 也是以元素符号为基础组合而成的。表示物质变化的式子,许多也是以元素 符号、化学式为基础组成的化学方程式的演绎和引申。因此,元素符号、化 学式和化学方程式是众多化学用语的基础,它们之间的关系十分密切。学生 初步掌握了元素符号才能学习化学式,学生学习和使用化学式,又是对元素 符号的巩固。学生在初步会写化学式的基础上,才能学习化学方程式。同样, 学生学习和使用化学方程式,又是对化学式的巩固。当学生比较好地掌握了 元素符号、化学式和化学方程式之后,学习其它化学用语就容易了。
§7-3 化学用语教学的要求
如前所述,化学用语是一系列符号或图式,学生只有对它们会写、会读、 会用时,才算真正达到掌握。由于符号、图式的数量甚多,而且比较枯燥乏 味,因此,学生在学习过程中感到困难较大。如果这个难关过不去,整个化 学学习将难以进行下去,学生就会掉队。
为了突破这个难点,教师要给学生讲清化学用语在化学科学工作和化学 学习中的重要意义,启发他们学习的自觉性。另外要讲求教学艺术,使学生 在学习上能不断获得“成功”,从而激发他们的学习兴趣。
化学用语教学要获得好的效果,一般要求作到以下 3 点。 一、理解涵义,“名”“实”结合 化学用语是代表物质的组成、结构和变化——化学事物——的一系列符号或图式,因此,它与化学事物是“名”“实”关系。化学用语不仅代表化 学事物,而且蕴含着特定的化学概念。化学概念也是对化学事物的反映。因 此,化学用语、化学概念和化学事物 3 者存在着如下关系:化学用语教学必须做到“名”“实”结合,让学生理解化学概念的涵义。例 如,讲一种元素符号或一种化学式,就应该让学生想到它代表什么元素或什 么物质,以及那种元素或物质具有什么特征。讲一个化学方程式时,就应让 学生想到它描述了什么化学反应,在发生这个化学反应时有什么现象产生。 化学用语的内涵,随着学生化学学习的进展而不断充实。例如,水的化学式 H2O,在初中,学生只知道它表示:(1)水这种物质;(2)一个水分子;(3) 水是由氢氧两种元素组成;(4)一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成;(5)水中氢氧元素的质量比是 1∶8;(6)根据水分子的组成可以推算出它 的相对分子质量为 18。到了高中一年级学生学了物质的量之后,他们又知道 H2O 代表 1mol 水,其摩尔质量是 18g。
学生学习化学用语,记忆负担是很重的。教师要让学生理解化学用语的 涵义,把符号、图式与物质的特征、化学反应发生的现象结合起来,丰富联 想的线索,减少机械记忆,增加理解记忆,这样才能减轻学生的记忆负担, 提高记忆效率。
二、分散难点,合理安排
化学用语由于数量多,枯燥乏味,成了教学难点。而过去的初中化学课 本仅根据知识的逻辑顺序,把元素符号、化学式、化学方程式集中放在第一 章的后三节,在这样短的时间内要求学生掌握这样多的化学用语是不可能 的。根据许多化学教师的经验,把元素符号、化学式当作代表某种物质的普 通符号,从讲绪言课开始就陆续出现,注在物质名称的后面,让学生多见、 多写,到讲第一章后三节时,再揭示它们的内涵。这样,学生就比较容易掌 握了。以后,再在讲课和作业中分阶段有计划地加以练习和巩固,教学效果 就会更好。
三、加强练习,达到三会
使用化学用语是一种智力技能,掌握技能,需要练习。教学大纲要求, 学生对于化学用语必须达到写、读、用三会。
首先,要会写,要写得合乎规范。学生在写化学用语时,常犯这样一些 错误:(1)大小写混淆,例如把 Mg 写成 mg,Cl 写成 cl,H2SO4 写成 H2So4,CO 写成 Co。
(2)上下标书写不规范,例如把 H2SO4 写成 H2SO4,PO43-写成 PO4-3。
(3)写化学方程式不配平,不写必要的反应条件,乱写表示气态的箭头, 乱写可逆号,等等。例如把4P+5O2=2P2O5
写成
P+O2=P2O5(不配平)
把
2KClO32KCl+3O2↑ 写成
2KClO3=2KCl+3O2↑(不写反应条件)把
H2+Cl22HCl
写成
H2+Cl22HCl↑(反应物生成物均属气态,不应写↑) 把NaOH=Na++OH
写成
NaOHNa++OH-(强电解质不应写)
教学过程中,教师要布置足够的练习,让学生暴露错误,然后抓住典型 错误进行分析,促其自行订正。
其次,要会读。学生在读化学用语时,常常不够严谨、准确,例如把 FeS、FeS2、Fe2S3 都读成硫化铁或硫化亚铁,而不能根据其化合价的差异分别把它们读成硫化亚铁、二硫化亚铁和硫化铁(或三硫化二铁)。又如把化学方程 式NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓
读成氯化钠“加”硝酸银“等于”硝酸钠“加”氯化银沉淀,而不是读成氯 化钠与硝酸银反应,生成硝酸钠和氯化银沉淀。再如把CO32-+2H+=CO2+H2O
读成碳酸盐与酸反应生成二氧化碳和水,这是不严谨的。应读成可溶性碳酸 盐与强酸反应,生成二氧化碳和水。
前者是由于学生不理解化学方程式的涵义,把化学方程式当成数学方程 式了。后者是由于不理解离子方程式的书写规则(碳酸盐包括可溶性碳酸盐 和难溶性碳酸盐,按照规则,难溶物不能写成离子符号)所致。
再次,要会用。在学生会读会写的基础上反复练习、巩固,就能达到正 确使用的目的。
元素符号、化学式的练习,可采用中文名称与符号互现的方法。练习时教师说出元素化合物的中文名称,让学生写元素符号、化学式。教师提出元 素符号、化学式,让学生读出它们的中文名称,并说出它们的涵义。至于化 学方程式的练习,教师可以描述一个化学反应的事实,让学生写出化学方程 式,或者教师给出化学方程式,让学生说出化学方程式所表示的化学反应的 有关事实。或者用化学方程式表示物质的性质、物质的鉴别和物质的制取等, 都是练习书写、使用化学方程式的方法。
§7-4 化学用语教学示例
一、课题 初中化学①第二章第四节“化学式式量”的化学式部分。 二、教材分析和教法建议 化学式是继元素符号之后学生学习的第二种化学用语。它很重要,学生只有学习和掌握了化学式,才能学习和掌握表示化学反应的化学方程式。因 此,它在初中学生化学用语的学习中起了承上启下的作用。
本节的教学中有 3 点必须交代清楚。
1.纯净物质有固定的组成,它是书写化学式的前提。化学教材中没讲定 组成定律,只是笼统地说“人们通过科学实验,认识到各种纯净物都有一定 的组成。”对于这个问题学生在第三章学了用近代物质结构观点讲的化合物 的形成后,会从理论上得到解释的。
2.化学式是从实验测定的结果中推算出来的,绝不能凭空臆造。
3.一种物质只用一种化学式表示,这是物质有定组成的必然结果。 本节的教学目的应该是使学生了解化学式的意义,初步学会化学式的写法和读法。 各类物质的写法和读法,对学生有一定的难度,必须采取讲练结合的方法,才能收到好的教学效果。
三、教学过程
复习提问:
1.听写下列元素符号:氧、氢、氮、氯、硫、磷、镁、铁、锌。
2.元素符号有什么意义?举例说明。 讲授新课
1.什么是化学式
元素符号表示一种元素,表示这种元素的一个原子,根据原子量表,还 可以查得该种元素的原子量。我们知道,物质是由元素组成的,是否可以用 元素符号来表示物质的组成,并进而表示一个化学反应?可以。
从复习元素符号及其涵义引入新课,既巩固了元素符号的知识,又为化学式的教学做了准备。 用形象的图式描述原子、分子的变化过程,同时用元素符号及其组合与之对照,这样就做到了“名”“实”结合,使得学生能比较容易地形成化学式的概念。 现用氧化汞分解生成氧气的反应来说明。
①
义务教育三年制初级中学化学.试用本.北京:人民教育出版社 1989.
从这两个图式可以看出,用 HgO、O2 这样元素符号的组合,就可以表示 相应的物质、分子和它们的组成情况。用元素符号来表示物质组成的式子叫 做化学式。HgO、O2 都是化学式。它们分别代表物质氧化汞、氧气以及它们的1 个分子。在化学式中,元素符号右下角的小数字,表示组成分子的该元素 原子的个数,如果要表示几个分子,就在化学式前写上几,例如 2 个氧分子, 就写为 2O2。同样如果要表示几个原子,就在元素符号前面写上几,例如 2 个氧原子,就写为 2O。
2O、O2 以及 2O2 等符号的涵义,以往学生难以区分,此处他们在图式的启发下,可以自然地区分清楚。学生阅读教材,然后教师跟学生进行启发性 谈话或讲述。
2.书写化学式的根据 问题:
(1)为什么一种物质只用一种化学式表示?
(2)如果纯净物质没有固定的组成,我们能写出确定的化学式吗?
(3)如果化学式不是根据实验测定结果写出,而是可以随意创造,化学 式对于我们还有用吗?
教师通过总结,对于课文中“各种纯净物质都有一定的组成”,“各种物质的化学式,是通过实验的方法,测定了物质的组成,然后得出来的。一 种物质只用一种化学式表示”几句话加以强调,指出它们是书写化学式的依 据。
3.化学式的写法
(1)单质化学式的写法
①常见气态单质分子大多数是由两个原子组成的。因此,它们的化学式 应写为:氧气 氮气 氢气 氯气
O2
( 表示由学生写出,下同)
②惰性气体分子是由单原子组成的,故其化学式用元素符号表示: 氦气 氖气He Ne
学生通过对这三个问题的思考和讨论,能够比较清楚地了解书写化学式 的依据,这样就可以避免产生胡编乱造化学式的错误。
化学式的写法和读法内容比较烦琐枯燥,课上必须采取讲练结合的方 法。这样既可以调动学生学习的积极性,又能帮助他们当堂掌握一些常见物 质化学式的写法和读法,减轻课下练习的负担。
③金属单质和固态非金属单质的结构比较复杂,习惯上用元素符号表示 它们的化学式。
铁 镁 磷 碳 硫 Fe
(2)化合物化学式的写法
①金属与非金属组成的化合物,金属的元素符号写在前面,非金属的写 在后面氯化钠 硫化锌
NaCl ZnS
②对于氧化物,氧的元素符号写在右边,另一种元素符号写在左边。 水 氧化镁 五氧化二磷H2O
4.化学式的读法 两种元素组成的化合物读作“某化某”,对于某些含原子数目较多的化合物,有时还要读出化合物每个分子里元素的原子个数,读的顺序与写的顺 序相反:
HgO P2O5 CO2 Fe3O4
← ←
氧化汞 五氧化二磷 巩固性练习
1.写出氯化钾、氯化钙、二氧化锰的化学式。
2.用元素符号或化学式表示:2 个氮原子,3 个氮分子,3 个硫原子,5 个硫分子,4 个氦原子,4 个氦分子。
思考和实践
1.掌握化学用语对于学生进一步学习和今后从事化学研究工作具有什么 意义?
2.根据中学化学教材,列出化学用语的编排体系,并证明这样编排的优缺点。
3.在元素符号和化学方程式的教学中,你怎样运用化学用语的教学要 求?
主要参考文献
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