真实情境下的教学:探析化学符号的三重意义

2024-05-26 06:35李马宁闫帅
中学化学 2024年1期
关键词:化学元素元素符号化学式

李马宁 闫帅

一、问题的提出

化学符号是化学学科特有的语言,能够用简单的符号和公式表示化学元素和化合物的组成和性质。目前,对于在实际语境下探究、探析、翻译化学符号的研究还比较缺乏,相应的教学内容也较为有限。进行这类跨学科研究,可以为学生提供更多真实情境下解决符号理解问题的机会,培养学生理解真实语料的能力,同时也有利于培养学生的综合素养、拓宽视野,并引导学生了解专业领域。

二、教学内容分析及教学流程

关于化学符号的意义,在人教版九年级化学教材有2处涉及,分别是第三单元“物质构成的奥秘”课题3“元素”,涉及元素符号的意义,以及第四单元“自然界的水”课题4“化学式与化合价”,涉及化学式的意义。重新整合内容后,教学流程如图1所示。

三、教学过程

1.了解中英文术语差异

[情境导人]某位同学在听说老师介绍了翻译oxygen之后,去网上查了相关单词的意思。网络词典显示释义:“Oxygen is a chemical element.Oxygen is a gas that is present jn air and water and is necessary for people, animals and plants to live.”这句话是什么意思呢?

[AI翻译]Oxygen是一种化学元素。Oxygen是一种存在于空气和水中的气体,是人、动物和植物生存所必需的气体。

[学生质疑]oxygen这个单词,既是氧元素的意思,又是氧气的意思,但是氧元素的符号是O,而氧气的符号是O2,这二者不是一个意思,怎么翻译才能更准确呢?

[师]有些化学术语在中英文中有差异(如图2所示)。这句话中的前后2个“oxygen”意义不同。第1个提到的“oxygen”是对氧的定义,指出它是一种化学元素;而第2个“oxygen”则描述了氧的性质,指出它是一种气体,在空气和水中存在,是人类、动物和植物生存所必需的。可见,在不同的语境中,词语的意思可能有所不同,化学符号也是如此。今天我们将在真实的语境中一起探索如何理解化学符号的意义,并传达文本所要表达的含义。

2.宏观认识

[师]在真实的英文文章的语境中,元素符号或者化学式,都承载着哪些信息呢?请大家讨论并完成表1。

[师]同学们讲得非常全面。这几组化学式表示的含义,有什么共同点呢?

[生]这几个化学式都能表示某种物质,而且能够说明组成元素。

[归纳]物质的化学式,有的可以用元素符号表示,有的需要元素符号与数字共同表示化学符号,有时能够表示物质,还能表示其组成元素。

3.微观探析

[师]化学式除了能表示宏观物质、体现物质中所含元素之外,还具有哪些意义呢?请针对图3中的化学式的意义进行讨论。

[生l]根据模型,2H2应该是2个氢分子,O2是1个氧分子,2H2O是2个水分子。

[生2]2H2下面的4hydrogen atoms是说明2个氢分子含有4个氢原子,O2下面的2 oxygenat-oms说明1个氧分子含有2个氧原子,2H2O下面的2 oxyten atoms和4 hydrogen atoms说明2个水分子里含有2个氧原子和4个氢原子。

[生3]2H2表示2个氢分子,还能说明氢气由氢元素组成。O2表示1个氧分子,也能说明氧气是由氧元素组成的,2H2O表示2个水分子,也能说明水是由氢元素和氧元素组成的。

[总结]一些化学符号还能表示微粒。所以符号承载的意义,我们可以从物质、微粒、元素3个角度来进行研究。

4.发掘符号内涵

[师]现在咱们用这种观点,发掘一下表2中反应中化学符号的意义,充分讨论并写出。

[总结]要理解化学符号的意义,须从物质、微粒、元素三个角度进行理解,充分发掘化学符号所承载的信息,结合实际情境,这样才能准确理解符号在具体情境中的含义。

四、总结与反思

教师应注重化学术语的溯源,了解其产生的历史过程,为学生带来有趣的文化碰撞。如英语的“element”一词最早记录于13世纪,最初是由拉丁语的“elementum”衍生而来,意为基本的组成部分或原理。在19世纪初,英国的科学家、化学家约翰·道布森(John Dalton)对哥白尼提出的“化学元素概念”进行了深入的研究和定义。他提出了现代元素概念的基础,并制定了一套新的化学术语。在他的著作中,他使用了英文词汇“element”来表示化学元素。而德文词语“Ele-mentarstoffe”与英文单词“element”并无直接关系,“Flementarstoffe”可以直译为“基本物质”或“元素物质”,它是由两部分组成的:“Elementar”,这个词表示基本、本质的意思。在化学中,“Elemen-tar”用来指代化学元素,即构成物质的基本单元。每个元素都具有独特的原子结构和化学性质。“Stoffe”,这个词可以翻译为“物质”。在化学中,“Stoffe”表示具有质量和体积的物质实体。德同化学家Friedrich Wohler的一些化学著作,使用了词语“Elernentarstoffe”来表示元素,20世纪20年代著名的中国化学家周培源先生,根据其意义将其翻译成了汉语中的“单质”一词,该译词迄今仍被广泛使用。

化学符号是一种独特的学科语言,在宏观上它被用来描述纯净物的构成和元素组成,在微观上用来描述分子、原子、离子等微观粒子的结果,同时传递这些特定的、能被其他人理解的信息。不同于英文單词,化学符号通常不应被孤立地研究其具体意义,而是应该结合上下文来理解其所承载的物质、微粒及元素等信息。因此在平时教学中,应该将其视为文本(或模型)中表达意思的一部分,通过文本所处的具体语境来加深对其含义的理解,这样学生才能更准确地把握文本所要表达的化学概念和信息。

基金项目:河北省教育科学“十三五”规划一般课题“核心素养下优化初中化学实验教学的研究”的研究成果(1904068)

(收稿日期:2023-10-24)

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