例談初中化學(xué)離子教學(xué)的補(bǔ)遺

錢勝

摘要：由于教材中對離子的相關(guān)知識語焉不詳，因而部分初三教師對離子及離子（共價）化合物的認(rèn)識還存有誤區(qū)。從離子（共價）化合物的概念及判斷方法入手，針對一線教師提出的兩個問題進(jìn)行了分析與詮釋；并對離子教學(xué)提出了一些建議。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué)；離子教學(xué)；教學(xué)研討

文章編號：1005–6629（2015）7–0092–03 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

何謂離子化合物？如何進(jìn)行判斷？現(xiàn)行各種版本的初中教材對離子化合物的介紹可謂只言片語，比如人教版中僅有“帶相反電荷的鈉離子與氯離子相互作用就形成了氯化鈉[1]”這樣的描述，而對共價化合物的知識幾乎不曾涉及。這似乎暗示著科學(xué)地認(rèn)識和理解離子化合物是既簡單又深刻的問題。為了便于研究，本文把離子（共價）化合物一并作為討論對象。文獻(xiàn)[2]中講到：離子晶體中，正、負(fù)離子間以離子鍵結(jié)合，每個離子周圍被異號離子包圍，它們有一定的比例關(guān)系和一定的排列順序。也有文獻(xiàn)[3]中介紹：由正、負(fù)離子或正、負(fù)離子集團(tuán)按一定比例組成的晶體稱為離子晶體。離子晶體中正、負(fù)離子或離子集團(tuán)在空間排列上具有交替相同的結(jié)構(gòu)特征。還有文獻(xiàn)[4]中對共價化合物有如下解釋：以共價鍵結(jié)合形成的化合物，叫做共價化合物。不同種非金屬元素的原子結(jié)合形成的化合物和大多數(shù)有機(jī)化合物，都屬于共價化合物。以上文獻(xiàn)從離子（共價）化合物形成的實質(zhì)做出了科學(xué)的定義，但仍然沒能解決如何判斷離子（共價）化合物的難題。

我們在與一線教師交流時發(fā)現(xiàn)，某些教師對離子（共價）化合物的認(rèn)識還存有誤區(qū)，為此，本文將以一線教師提出的兩個問題作為研究對象，撰文從多角度來認(rèn)識中學(xué)階段的離子（共價）化合物。

1 例談對離子認(rèn)識的誤區(qū)

1.1 氧化汞是離子化合物嗎

曾有老師指出，人教版教材（2012年版）第50頁有如下描述“……加熱紅色的氧化汞粉末時，氧化汞分子會分解成氧原子和汞原子……”，這種說法值得商榷。因為氧化汞由金屬元素汞和非金屬元素氧組成，有可能是離子化合物，即不存在氧化汞分子，教材中的說法改為氧化汞的微粒更為科學(xué)。的確，由金屬元素與非金屬元素組成的AlCl3為共價化合物的事實，已被廣泛認(rèn)同，而對于HgO是離子還是共價化合物在初中階段幾乎不涉及，在中學(xué)的各種文獻(xiàn)中也語焉不詳。

這里，先介紹兩種區(qū)分離子化合物和共價化合物的簡易方法。

熔點判斷法：通常情況下，熔點高于450℃的化合物，被視為離子化合物；熔點低于450℃的化合物被看作共價化合物。如NaCl的熔點為801℃，顯著高于450℃，所以NaCl是典型的離子化合物。而AlCl3的熔點為190℃（2.5個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓），沸點為178℃（升華），遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于450℃，即通常認(rèn)為AlCl3為典型的共價化合物。但這種經(jīng)驗方法的粗糙性和局限性是顯而易見的，比如HgO的熔點是500℃（在此溫度時分解）>450℃，據(jù)此就確定氧化汞為離子化合物？下面，再介紹一種更為精準(zhǔn)、科學(xué)的判斷方法。

電負(fù)性差值法：對于兩種元素組成的化合物，用它們的電負(fù)性差值來進(jìn)行判斷。如表1所示：

由上表可以看出，電負(fù)性的差值≤1.6時，化合物呈現(xiàn)出明顯的共價性；當(dāng)電負(fù)性的差值≥1.8時，化合物的離子性則更加顯著。所以，通常認(rèn)為當(dāng)電負(fù)性的差值大于1.7時，該化合物為離子化合物；反之則為共價化合物。在HgO中氧和汞的電負(fù)性分別為：3.44和2.00，兩者差值為1.44，由此確定氧化汞為共價化合物，即它由分子構(gòu)成。

含汞的大部分化合物由分子構(gòu)成的事實并不鮮見。如常見的HgCl2在水溶液中幾乎不會發(fā)生電離，而是以分子形式存在，它并非通常意義上的鹽類物質(zhì)。在化學(xué)上，把像HgCl2這類化合物稱為“假鹽”或“擬鹽”。而HgCl2較低的熔點276℃[6]<450℃，及汞（2.00）和氯（3.16）的電負(fù)性差值僅為1.16，都足以證明HgCl2的共價性。以此類比，HgO也是共價化合物，故而教材中講“氧化汞分子”并無不妥之處。

仍需指出，電負(fù)性最早由化學(xué)家鮑林提出，現(xiàn)在也多以鮑林計算出的電負(fù)性數(shù)據(jù)為參考。而電負(fù)性的確定除鮑林計算法外，還包括R.S.密立根、A.L.阿萊和E.羅周所制定的另外兩套標(biāo)準(zhǔn)[7]。每套標(biāo)準(zhǔn)從不同的角度出發(fā)，采用不同的方法進(jìn)行計算，所得出的數(shù)據(jù)也略有差異，而且除電負(fù)性外電離能、電子親合能等也是判斷元素（非）金屬性強(qiáng)弱的常用指標(biāo)，因此用電負(fù)性的差值來判斷化合物的離子（共價）性，也存在難以回避的局限性。

1.2 氣態(tài)氯化鈉是由離子構(gòu)成的嗎

還有老師提出：純凈的氯化鈉在氣態(tài)時也是由離子構(gòu)成的嗎？一些老師持肯定態(tài)度：因氯化鈉是離子化合物，不管它處于何種狀態(tài)都是以離子形式存在。反駁者的理由是：氯化鈉雖然是離子化合物，但如果氯化鈉呈氣態(tài)時，就像氣態(tài)氯化氫一樣是以分子形式存在。

筆者認(rèn)為，氣態(tài)氯化鈉也是以離子形式存在的，不僅如此，而且解離得比液態(tài)氯化鈉更為充分。先從概念入手，在離子化合物形成的過程中已經(jīng)存在鈉離子和氯離子；其二，在高溫的氣態(tài)，若存在氯化鈉分子（即鈉原子和氯原子），這兩種原子將變得極為活潑，更易得失電子而形成離子。只有在電解時，在電流的作用下，迫使鈉離子和氯離子得失電子而變成原子。所以，認(rèn)為氣態(tài)的氯化鈉是以分子形式存在的想法是沒有科學(xué)依據(jù)的荒謬結(jié)論。

2 感悟與反思

行文至此，筆者有如下的感悟：

首先，離子化合物和共價化合物并沒有嚴(yán)格界線，就像恩格斯曾指出：有機(jī)化合物和無機(jī)化合之間并不存在無法逾越的鴻溝。中學(xué)階段討論的離子或共價化合物都是典型的離子或共價化合物，如NaCl、HCl等。但有的化合物卻同時呈現(xiàn)出離子和共價化合物的特性，如FeCl3的熔點為260℃<450℃，鐵和氯的電負(fù)性分別為1.83和3.16，差值為1.33，具有典型的共價性，而熔融的FeCl3又能顯著導(dǎo)電，又體現(xiàn)出明顯的離子性。所以，F(xiàn)eCl3被稱為混合型的化合物。因而，我們不能以非此及彼的觀點來看待物質(zhì)和進(jìn)行教學(xué)，有時是亦此亦彼，甚至非此非彼。

其二，教學(xué)應(yīng)具有“階段性”和“發(fā)展性”。

教學(xué)的階段性是指教學(xué)應(yīng)根據(jù)學(xué)生已有的知識水平，采用相應(yīng)的教學(xué)方法，并達(dá)到階段性的教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)目標(biāo)過高或過低都是不合適的。比如，在初中階段講明NaCl是由離子構(gòu)成的物質(zhì)即可，不宜進(jìn)行復(fù)雜的離子化合物的識別和判斷。

教學(xué)的發(fā)展性是指教學(xué)不僅僅局限于認(rèn)識能力的發(fā)展，而且應(yīng)當(dāng)使學(xué)生理解學(xué)習(xí)過程，教給他們學(xué)習(xí)的方法。注重研究學(xué)生的興趣、動機(jī)等內(nèi)部誘因，以促進(jìn)學(xué)生潛能、個性、創(chuàng)造性的發(fā)揮，使每一個學(xué)生具有自信心和持續(xù)發(fā)展的能力。階段性的教學(xué)應(yīng)當(dāng)為教學(xué)的后繼發(fā)展打下基礎(chǔ)。我們在教學(xué)中應(yīng)留下余地，為學(xué)生深入思考和繼續(xù)學(xué)習(xí)留下空間。這樣能激發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)和提升學(xué)生的能力，對于培養(yǎng)創(chuàng)新人材是大有裨益的。比如，由此可以鼓勵學(xué)生，離子化合物的判斷是很復(fù)雜的問題，只要你在今后的學(xué)習(xí)中刻苦鉆研，就能不斷提升，加深認(rèn)識，最終實現(xiàn)認(rèn)知的飛躍。

種種事實表明物質(zhì)是處于變化中的，化學(xué)問題尤為復(fù)雜，這正應(yīng)了北京師范大學(xué)知名教授吳國慶所講：“化學(xué)本身有規(guī)律，但化學(xué)的不規(guī)律比化學(xué)的規(guī)律更加普遍，這正是化學(xué)的魅力所在?！彼?，化學(xué)教學(xué)也應(yīng)當(dāng)靈動而機(jī)智。

參考文獻(xiàn)：

[1]王晶，鄭長龍主編.義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書·化學(xué)（九年級）（上冊，下冊）[M].北京：人民教育出版社，2012：57.

[2]沈鑫甫主編.中學(xué)化學(xué)教師實驗化學(xué)辭典[M].北京科學(xué)技術(shù)出版社，1997：68.

[3][6]馮新德主編.化學(xué)化工大辭典[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003：1532，2604.

[4] http：//baike.baidu.com/link？url=jvJx5RIEh- 9TtcpiqBh-2EngdSUUrQ9L0iVHM2eEEY_eBmZMB2MrQJRz0Zh8C-rtfStBpofa2SPZEkJ-ZQ0JKq

[5][7]古國榜，李樸主編.無機(jī)化學(xué)[M].北京：化工業(yè)出版社，2007：36，71.