高中化学教学中文化与智慧

摘 要：每一门学科除了它的具体知识外，都还蕴含着独特的文化智慧，化学也不例外。感悟学科的文化内涵与智慧之美不仅能增进学习兴趣，更有利于学生形成独特的学科视角与思维能力，也是培养学生核心素养的有利途径。

关键词：高中化学；化学教学；文化与智慧

化学区别于其他学科的本质特征体现为：化学在原子、分子的微观水平上研究物质及其变化，从微观层次上揭示物质及其变化的基本规律，以化学符号或模型表征物质及其变化。本文基于高中化学课程教学中通过课程设计、知识传授等方式，渗透化学学科的文化与智慧。

一、 “结构决定性质、性质决定用途”的观念，这是化学中最核心的观念之一

例如：木炭，钻石都是碳原子构成，其贵贱为何有天壤之别？这是因为木炭是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的一种灰黑色的多孔性固体。而钻石中的C碳原子按四面体成键方式互相连接，组成无限的三维骨架，是典型的原子晶体。每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，构成正四面体。由于钻石中的C—C键很强，所以所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，所以钻石不仅硬度大，熔点极高，而且不导电。在工业上，钻石主要用于制造钻探用的探头和磨削工具，形状完整的还用于制造首饰等高档装饰品，其价格十分昂贵。

二、 动态平衡原理

为什么有所谓“转化率，溶解度，电离度”等概念？因为其相关过程存在动态平衡。平衡原理不仅用于一般化学平衡，而且对电离平衡，水解平衡，沉淀溶解平衡等同样有效，显示出该理论的包容博大。仔细想想，在我们的生活中，许多状态都处于一种动态平衡中，例如大气平衡、水平衡、物理平衡、化学平衡、生态平衡、人体体液的酸碱平衡、人口发展平衡、贸易平衡、供求平衡等。动态平衡之伟大普遍，是因其既有一定稳定性又不丧失活力。另外，万物都有力图维持原状的惰性，只有适时采取措施打破原有平衡才能建立新平衡，进而呈现新气象，包括一切励志成功学都是教人如何改变和坚持的。

三、 催化剂

氢氧直接混合，不点燃或不加催化剂几年也不会变成水，但用铂等作催化剂后却可顺利反应。氯酸钾单独加热，380度以上才分解成高氯酸钾及氯化钾和氧气，而有二氧化锰催化时不到200度就分解为氯酸钾和氧气了。这启示我们，很多看似很难的事情，只要巧妙地找准了“催化剂”，就可以迎迎刃而解。古时男女成婚，只要找到顶用的媒人，事基本上就成了，这里的媒人就像催化剂，所以催化剂又叫触媒。

四、 化学反应中的“变与不变”

化学反应虽然变幻无穷复杂多样，但其背后隐藏着不变的东西：原子守恒，能量守恒，电荷守恒等，这些知识的学习，让我们充分领略到事物千变万化的表象后隐藏着不变的法则，这种发现有一种惊人的美。这个世界的物质绚丽多彩种类超过千万，其反应更是不计其数，但不变的是周期表中的百十号元素。多样性和复杂性的背后隐藏着统一性、简单性和规律性。

五、 化学中的条件敏感与竞争反应

如铜与硝酸在不同浓度时发生不同反应，乙醇与浓硫酸在不同温度下发生不同反应，碳酸钠与硫酸铜溶液混合存在多个竞争反应，电解时溶液中阴阳离子存在放电竞争反应等。这些化学事实可以让我们对事物所处的环境条件有较敏感的意识，同时认识到事物的发展具有多种可能性，改变条件可以改变结果。为何打开窗户就能减少煤气中毒？为何古代有“孟母三迁”？条件与环境太重要了，境变可促生命之变。

六、 语言即力量

从元素符号到化学方程式，化学语言的形式简洁内涵丰富和国际通用给我们留下了深刻印象。以氢气燃烧的热化学方程式“2H2（g）+O2（g）2H2O（l），ΔH=-571.6kJ/mol”这一化学语言为例，看看它所传递的化学信息有多丰富：物质变化，氢氧化合成新物质水；能量变化，化学能转化为热量；数量关系，氢气与氧按2∶1恰好反应，每2摩尔氢气完全反应放出571.6kJ热量；守恒关系，反应前后氢氧原子的种类数目都保持不变……上面那么繁琐的文字信息却可以用一个简单的热化学方程式来表达，这让我们在惊叹化学语言巧妙的同时，也体会到解决问题时选择恰当语言格式的重要性。

七、 分类法

化学中分类思想随处可见，如对纯净物的层层分类，对混合物中分散系的分类，对物质性质的分类，再到对化学反应分类。分类法的应用在现实生活随处可见，从超市到图书馆，从人类文化知识的发展传承到国家机构的运行，无不分类进行。不同的分类标准得到不同的分类结果。下面举例说说分类法在化学中的广泛应用：

（一） 物质分类

1. 纯净物：其中化合物可分为无机物与有机物，有机物一般可按官能团再分类。化合物还可分为电解质与非电解质。化合物中的酸碱盐氧化物等又可再细分。

如盐，若按其组成特点可分五类：正盐，酸式盐，碱式盐，复盐，络盐；若按其形成又可分为：强酸强碱盐，强酸弱碱盐，强碱弱酸盐，弱酸弱碱盐等四类。再如氧化物，通常的氧化物指氧的氧化态为负二，可按性质分为酸性氧化物，碱性氧化物，两性氧化物和不成盐氧化物；按化学键分共价型氧化物和离子型氧化物；按组成分为金属氧化物和非金属氧化物。

2. 混合物：关注形成分散系的那部分混合物，即溶液浊液和胶体。

（二） 物质的性质分类

1. 物理性质：熔沸点，密度，导电性，硬度，外观等。

2. 化学性质：酸碱性，氧还性，络合性，稳定性，溶解性，毒性等。

（三） 化学反应分类

1. 离子反应与否；

2. 氧化还原反应与否；

3. 可逆反应与否；

4. 自发反应与否；

5. 放热反应与否；

6. 有机反应中还有：取代，加成，消去，聚合，裂化，異构化反应等。

总之，化学教学的核心内容是：掌握化学基础知识，从原子、分子层次认识物质世界，并形成基本的学科视角和学科素养。化学的学习只有具备了上述认知与视野，才算真正的入门和融会贯通。

作者简介：

连莲，福建省泉州市，福建省泉州市泉港区第一中学。