李大堃 李光和
摘要:对《化学教学》2014年第10期“中学化学中若干似是而非的论断”一文中“只要从形式上符合特征即可,不管其实际的反应历程如何”的论断提出异议。从教学现状出发,分析中学化学教学出现“若十似是而非论断”的一些主客观根源。分析说明“化学反应四个基本类型”分类的标准,指出活泼金属氧化物跟水牛成相应碱的化合反应不属丁“水解反应”;Cl2与H20生成 HC10和HC1的反应属于歧化反应本质更深刻;用加热法区分NaHC03和Na2C03的方法更为可靠。
关键词:化学反应基本类型;分类标准;歧化反应;盐的水解
文章编号:1005 - 6629(2015)5 - 0095 - 03
中图分类号:G633.8
文献标识码:B
当今中学化学教学现状确实存在一些问题,其源头就是如何正确面对“高考”而衍生的。为高考而教、用考代教、以题代教,重备题轻备课、重解题轻化学实验教学,重考试内容轻中学教材的教学内容等,已经不是个别现象了。各种冠名的考试,各式各样的考卷、考题满天飞,也不是个别地区和学校的问题了。那些不负责任的命题配上似是而非的答案,使一些有丰富教学经验的老化学教师感到困惑,对年轻教师的冲击更大。对学生而言不仅加重了学习负担,还增加了学习的困难,在一定程度上影响了学生科学思维能力的良好发展。
有些化学教师由于多种原因,对化学基本原理的理解不深;应用化学原理解说问题的本质不够准确;化学基础知识根基不牢;动手示范化学实验、扎实开展实验教学的兴趣不浓。有的教师缺乏用辩证唯物的基本观点、合理的逻辑思维原则、实事求是的科学态度去探究正确分析解决问题的途径,而是在教学中被一些考试考题、并非正确的“标准答案”牵着走。往往人云亦云地编出一些超越中学化学教学内容或似是而非的试题,得出一些似是而非的结论。
对《化学教学> 2014年第10期刊出的“中学化学中若干似是而非的论断”一文(以下简称“论断—文”)中分析问题的思想方法和若干结论有不同的观点和认识,特就化学反应类型等三个有关问题撰文以引发广大化学教育工作者讨论。
1 关于化学反应类型
(1)“论断一文”观点之一“许多人也一直认为,复分解反应、分解反应、化合反应、置换反应是完全分立的‘四大反应类型。实际上,这‘四大反应类型并非按照同一标准进行划分的、完全可能出现交集,尤其是复分解反应”[1],笔者认为这是错误的。
所谓“四大反应类型”应该正名为“化学反应的四个基本类型”,其中心是“基本类型”。而该类型的划分绝非“无同一标准”,而是有同一标准的。那就是:根据在化学反应中反应物和生成物的类别以及反应前后物质种类多少的变化,而将化学反应分为:分解反应、化合反应、置换反应和复分解反应的。因此该分类的标准是从反应中“物质的类别”(单质或化合物)和“物质种类的多少”(一种、两种或两种以上),对化学反应进行分类的[2]。由于该分类不但易于化学初学者辨别理解及正确书写这些基本反应类型的化学方程式,更是进一步学习化学的重要基础和基本功。跟化学反应的其他分类方法一样,该分类既不是化学反应唯一的分类方法,更不能概括所有的化学反应。虽然该分类原则不涉及化学反应的本质,然而即使在高等化学学习中仍然实用,是化学反应分类的重要基础,故称为“基本类型”。而在同一标准和原则下确立的四个基本类型之间就不存在“出现交集”的情况,对于复分解反应也是如此。
(2)通常把“两种化合物相互交换成分生成另外两种(不同于反应物的)新的化合物”定义为复分解反应[3]。其核心是“相互交换成分”,关键词是“两种化合物”。最常见的复分解反应就是酸、碱、盐在水溶液中发生的反应。
将指定的某化学反应归属于何种反应类型虽然可以主观认定,但其结论正确与否应该接受化学反应不同的分类标准的科学检验和评判,决不能指鹿为马。例如:下列在水溶液中发生的反应:
2FeCl3+SnCl2=2FeCl2+SnC14
从形式上看似乎属于复分解反应。但若从本质上分析反应物和生成物中的两种成分已经改变了,不存在“交换成分”之谈。若定为复分解反应显然是化学工作者不能接受的[4],因为其氧化还原的本质已经跃出“复分解反应”的范畴。
(3)“论断一文”为证明“水解反应不可能是化合反应”是“谬论”,将活泼金属氧化物Na2O和H2O之间典型的化合反应说成也可属于水解反应。为了证明该结论是正确的,竟指出“水解的本质特征是:指定的物质(通常是化合物)与水分子分别发生解离,解离后的残片(基)再两两配对结合成新物质。简言之,就是指定物质与水相互交换成分的反应。只要从形式上符合以上特征即可,不管其实际的反应历程如何”[5]。
这种思维定势和分析问题的方法从根本上违背了“实事求是”的科学精神,是完全错误的。这也是有的中学化学教师在分析化学问题时出现一些错误的思想根源。
在跟水反应时,Na2O真的是“事实上”或“从本质上”或者是在“被确定的反应历程中”解离成了“残片”、“基”或“02-离子”了吗?理论分析也好、设想也好总该有理有据有根有源,不可以凭空想象。
同样,将“Cl2跟水反应生成HC1和HC10 -类的反应,也可以看成是Cl,的水解”也是错误的。笔者认为该化学反应确定为氧化还原反应是其反应类型的本质归宿,而进一步认定是自身氧化还原反应,并定义为“歧化反应”则更为明确和深刻。
一种化学基本概念或化学反应类型的确定,理应有其概念的本质内涵、分类依据的标准。而概念、分类的延伸也应有较为清晰的界限或鉴定。“论断一文”所举的化学反应实例的分析中,在前面写到“指定的物质(通常是化合物)”到后面义变成了“广义上讲符合这一配对形式的物质并不局限于化合物,可以扩展到单质!”我们认为复分解反应也好,水解反应也好,定义其参与反应的反应物和生成物到底是化合物,还是单质不可以随意变来变去,应该遵守将化学反应分类的指导性原则。
笔者以为“水解反应应该是化合物跟水发生的分解反应,对于无机物,水解反应是以复分解方式进行的[6]。在中学无机化学教学内容中,重要的“水解反应”是“盐的水解反应”,其属于复分解反应类型,它不可能是化合反应。同时盐的水解反应义是酸和碱之间中和反应的逆反应,因此盐的水解反应不可能是氧化还原反应的论断也是正确的。应该指出不能将“盐的水解反应”和“水解反应”混为一谈。更不可将任何跟水发生的反应都定义为“水解反应”。
2 有关物质的鉴别
(1)将“区分NaHCO3和Na2C03最好的办法是热分解法”定为“谬误”[7],笔者认为这是错判。
其一,鉴定、鉴别化学物质首先要考虑:被鉴物质之间化学反应的本质特性及其各不相同的“特性反应”,因为这才是可靠的被鉴别物质间最本质的差别,是鉴别物质可靠的基础。如NaHCO3和Na2CO3两者都可跟盐酸反应放出CO2,差别仅是反应的快慢;二者水溶液都呈碱性,差别仅是碱性强弱。依据“反应快慢”及“碱性强弱”的“量”的差别来鉴别NaHCO3和Na2CO3正是目前一些中学化学教师认为方法简便就最为可靠。这完全是误解。
NaHCO3受热易分解,而Na2C03受热却相对稳定。殊不知侯德榜制碱法中的重要反应:
2NaHCO3≡△Na2C03+H20+C02↑,
不但揭示了NaHCO3和Na2CO3两者间的关联,还更好说明了二者在受热分解这一化学性质上的“质”的不同。因此笔者认为用“质的差别”区分二者比仅从“量的差异”区分,不但更有代表性和适用性,而且还更加可靠。不能以便捷为由而将首选“加热法”定为“谬误”。