通过必做实验学好化学的建议(2)
——实验活动2氧气的实验室制取和性质
古代哲学家认为世间万物都是由为数不多的元素组成的。虽然中外哲学家提出的元素并不相同但他们把复杂物质归结为有限数目的元素的哲学思想却是一致的,而且实践证明是正确的,但是并不能成为化学科学的基础。化学元素则专指组成化学物质的基本单元,本身有着确定的物理意义。同学们学习化学时,仅仅认识到化学元素是组成物质世界的基本单元是不够的,只有对化学元素的多种存在形式[如游离态—原子、离子态(包括不同价态)结合态——单质、化合物中的组分之一(包括不同的结合方式和价态)]以及化学元素在化学变化中的可迁移性、组合方式的可变性和化学元素本身的不变性有所认识,才算是对化学元素有了比较全面的认识。虽然初中化学涉及的化学元素不多,涉及的物质形态也不多,但是对于形成比较全面的化学元素概念却是可以而且应该能够做到的。可是在实际教学中,化学实验的作用往往只体现在培养动手能力,学习几种简单仪器的基本操作,了解把仪器组合成能够完成某个化学过程的装置要点等有限的几个方面。
同学们对于初中化学的学习任务,主要在于学会一些基本的化学知识,如以元素符号为基础的化学用语,以相对原子质量和相对分子质量为基础的化学计量关系以及常用化学仪器的使用方法和操作技术。作为化学学科的启蒙和以培育科学素养为首要任务的学段,同学们更为重要的是通过学习,把握住核心的化学基本观念,从而能够由化学视角来认识我们周围的物质世界,并能恰如其分地评价化学对人类社会的发展与进步所起的作用。
化学元素观是化学学科的核心基本观念。一般情况下的化学变化中,反应体系内化学元素的存在形态和相互作用的方式可以变化,但化学元素的种类不变(即原子核不变),以各种形态存在于物质体系中的(元素)粒子数量不变,且是经过大量实验证明了的事实,并已成为化学学科的基础。因为原子核不变,所以化学体系中物质总质量不变,化学反应体系必定遵守质量守恒定律就是不言而喻的了。在这个前提下,化学方程式的完成和化学计量关系的建立,以及依据化学方程式进行的化学计算规则和方法,对于同学们来说难道会比一般的四则应用题更难吗?
实验体系的特点和应当可以学到的化学“氧气的实验室制取和性质”是一个利用化学方法从含氧化合物中分离出氧元素并制备氧单质的实验。对大多数同学来说,利用化学变化以制取某种物质为目标的这类科学实验可能是第一次。实验所选择的化学体系、所用到的仪器和基本操作虽然比较简单,但却是最能体现化学特色的一个实验(可惜过去在这方面没有给以足够的