初探专业英文词汇在高中化学教学中的应用

2018-12-06 05:27蔡小蔓
教学考试(高考化学) 2018年6期
关键词:平衡常数化学物质英文

刘 帅 蔡小蔓

广东

英语是国际通用语言,各国科技工作者通过Nature、Science等英文学术期刊发表自己的学术成果,通过ACS、RSC等英文数据库查找所需文献。国际化学奥林匹克竞赛采用英文化学试题。在全球化的今天,我国多地外国语高中开设双语化学教学,众多普通高中亦开始探索与国外高中进行师生交流。在基础化学教育面向世界、面向未来的过程中,需要化学专业英语的教育教学同步发展。

2003年人教版高中化学教材首次编译了227个化学专业英文词汇,可见基础化学教育对化学专业英语的重视。中学化学教师应不断提高自身水平,积极探索化学专业英文词汇在化学教学中的应用,而不应该让这些珍贵的教学素材成为教材中的摆设。

长期教学实践表明,通过讲授这些化学专业英文词汇,往往会给常规教学带来意想不到的收获。例如高中化学绪论课,当教师将“化学”的英文单词chemistry拆分成chem is try时,不言而喻,学生便恍然大悟:化学即是试验!与其告诉学生化学是一门以实验为基础的学科,不如让学生自己领悟化学(chemistry)与试验(try)本是同根生的道理。现将化学专业英语在教学实践中的部分应用整理如下,望给教育同行抛砖引玉式的启发。

一、化学术语符号缩写

化学符号语言具有国际通用性,其多采用字母表示,中学阶段熟知的元素符号多为其英文名称缩写(如表1),亦有少量元素采用拉丁文名称缩写(如表2)。

表1 元素符号来源于英文名缩写

表2 元素符号来源于拉丁文名称缩写

除此之外,中学化学教学中需掌握的众多基本术语符号缩写亦与其英文名称密不可分,例如学生熟知的“s”代表solid(固体)、“l”代表liquid(液体)、“g”代表gas(气体)和“aq”代表aqueous(水溶液)。高中引入平衡常数K来研究可逆反应,进而介绍了Ka、Kb、Kw、Ksp、Kh和Kp。至于平衡常数和角标符号为何使用这些字母,教师不介绍,学生亦容易混淆。实际上,平衡常数是一个动力学概念,K代表kinetics(动力学)。角标“a”代表acid(酸),故Ka为酸的电离平衡常数。角标“b”代表base(碱),故Kb为碱的电离平衡常数。角标“w”代表water(水),故Kw为水的电离平衡常数。角标“h”代表hydrolysis(水解),故Kh为盐的水解平衡常数。角标“p”代表pressure(压强),故Kp是以压强数据表示平衡常数。角标“sp”代表solubility(溶解)和 product (乘积),故Ksp为溶解的离子浓度乘积,即难溶电解质的沉淀溶解平衡常数。其中,由于学生明白了s和p的真实含义,故对Ksp的表达式记忆更加深刻,对Ksp与溶解度的关系理解更加深入。

二、概念建构

自然科学中的概念是人类对自然长期地观察和研究后,为了解决问题或交流沟通的方便,进而高度凝练的术语。由于每个学生具有各自不同的认知习惯,在化学概念新授课中,有时发现不同学生对同一概念产生较大的认知差异。学生往往需要通过大量的做题训练才能不断趋同深化理解概念。

1.物质的量概念建构

学生对“重量”的认知由来已久,知晓“重量”和“质量(mass)”的相关性。教学实践发现,“物质的量”概念新授课常常会对学生产生巨大的认知困难。我们不妨从“物质的量”的英文翻译amount of substance来寻找教学突破点。Substance指具有一定性质的化学物质,amount意思是总额和数量。amount of substance 实际应译为“化学物质的总量”,但国内化学教材均简译为“物质的量”。如此讲授学生即可明白“物质的量”这个概念:研究对象为各种化学物质,substance既可以代表宏观的化学物质,又可以代表微观的化学物质;不同于质量,与重量无关,而用来表示化学物质总共有多少数量单位,是一个全新的物理量。至于这个数量单位是多少,进而引入规定值阿伏加德罗常数NA。

2.官能团概念建构

初学官能团概念时,学生常迷思于:溴原子、醚键等属于官能团;甲基、苯环等不属于官能团。官能团的英文为functional group,直译即为“功能团”,亦有大学教材如此直译。作者认为最好译为功能团,意思是能发生某种“功能”,即某种特定反应的基团。这样一来学生就会明白,“功能团”与原子个数无关,只要能够发生某种特定反应的原子或原子团都可以认为是“功能团”。

三、化学术语辨析

部分化学术语英文名称和释义并不相近,并不需要辨析,只是因为翻译成中文后导致文字相近,才产生了一定混淆。

1.溶解和水解

溶解的英文为dissolve,其英文释义为if a solid dissolves,or if you dissolve it,it mixes with a liquid and becomes part of it(固体混于液体之中或成为溶液的一部分)。后缀-solve本身有溶解,解开的意思,前缀di-有二分为一的意思。从英文释义可知,溶解并不一定溶解在水中,有可能与水毫无关联。例如固体I2溶解于CCl4溶液中,即为固体I2混于CCl4溶液中或成为CCl4溶液的一部分。

水解(hydrolysis)一定是发生在水溶液(aqueous)中,其英文单词前缀hydro-译为水,后缀-lysis译为解。因此广义地讲,“水解”即与水反应,能使水发生解离的反应都可称之为水解反应。通过书写有机物乙酸乙酯和一些不常见物质TiCl4、SOCl2、SiCl4、CH3MgCl等的水解反应进一步理解hydrolysis的真实含义。

2.沉淀和结晶

这两个概念在中学阶段的使用界限十分模糊,但从化学专业的角度来讲,沉淀和结晶的区别很大。沉淀(precipitate)有从上至下降落下来的意思。这就可以解释为什么镁与水的反应,产物氢氧化镁虽为难溶电解质,但方程式中并没有标注沉淀符号。

结晶(crystallize)是晶体化的意思。由于晶体是由晶核慢慢长大形成的,往往具有特定的晶面造型,并非指自上而下降落的固体。晶体亦有单晶、多晶、杂多晶等,中学阶段由物质之间发生反应立即产生的固体应称之为沉淀,而非晶体。

3.萃取、分液和沉淀洗涤

合成溴苯的有机化学实验后处理时,常将反应后的混合物依次用稀盐酸、2% Na2CO3水溶液和水洗涤。这里的“洗涤”实际上是猝灭反应的意思,英文文献中常以quenching来表示猝息、停止反应,所进行的操作实为萃取和分液。

无机化学对固液混溶体系进行分离常采用过滤法,滤得之固相一般需进行洗涤操作。无机实验中的“洗涤”指washing,意即用水冲洗掉固相表面的可溶性物质。

四、结束语

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