要重视物理性质的教学.doc

要重视物理性质的教学西大垸中学 钟家辛现在，我们有的化学老师一讲到物质的物理性质，往往就是要学生看书上第某页、第某段，让学生划划杠、记一记，一代而过。之所以这样做，主要原因可能是认为物理性质的教学没有化学性质的教学重要。这种认识是危险的，也是十分错误的。我们知道，教学内容的教学地位是由课程标准确定的。事实上，物理性质的教学是化学教学的重要组成部分，有些物质的物理性质的教学还是教学的重点和难点。所以，我们在化学教学中，尤其是在元素及其化合物知识的教学中应该重视物理性质的教学，应该把它放到应有的位置上。物理性质的重要性主要表现在以下几个方面：一、物理性质与化学性质密切相关，且对化学性质的正确掌握和全面理解具有重要意义。化学性质是物质在化学变化中表现出来的性质，物理性质则是物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质，包括物质在物理变化中表现出来的性质。化学变化和物理变化往往是同时发生的，在化学变化的过程中一定同时伴随有物理变化。可见，化学性质与物理性质的关系是十分密切的。事实上，许多物质的物理性质如熔点、溶解性等已隐含了某些化学性质。如：熔点低的物质在保存和使用时应注意其热稳定性。又如：氨气易溶于水，表面上看是一个物理性质的问题，实际上已存在着化学性质的问题。氨气溶于水时发生了如下化学反应：NH3 + H2O NH3 H2O NH4+ + OH-由于产生了大量的氢氧根离子而使溶液显碱性。二、物理性质是进行物质鉴别和分离的一种方法依据。利用物质的物理性质，可以简化鉴别的步骤和方法。如有三瓶气体分别是 O2、Cl2 和 NO2 ，如何将它们区别开呢？O2 是无色的，Cl2 是黄绿色的，而NO2 则是红棕色的，根据颜色就很容易区别。又如，要检验亚铁盐是否已经被氧化成铁盐，将KSCN溶液滴入亚铁盐的溶液中即可。若溶液呈红色，则说明亚铁盐已被氧化成铁盐。这是利用了 Fe3+ 能与 SCN发生显色反应：Fe3+ + 3SCN = Fe（SCN）3 （红色）是根据物质颜色的变化来检验的。再比如，有三瓶无色的溶液分别是 NaCl、NaBr 和 NaI，如何鉴别它们？分别加入少许 AgNO3 溶液和稀HNO3，根据生成的沉淀的颜色就可以鉴别它们：NaCl + AgNO3 = NaNO3 + AgCl（白）NaBr + AgNO 3 .= NaNO3 + AgBr（淡黄）NaI + AgNO3 = NaNO3 + AgI （黄）此外，氯化氢气体极易溶于水，可利用此性质同那些难溶于水的气体如 H2、O2、N2 等区别开来；NH3 和 SO2 都分别有特殊的刺激性气味，可利用此类性质与一些无色无味的气体区别开来。利用物质的物理性质还可以进行物质的分离和提纯。如碘单质具有升华的性质，可利用此性质通过加热的方法将碘从砂土中分离出来；分离苯和硝基苯则可以利用它们沸点的不同通过蒸馏的方法进行。如果物质在互不相溶的溶剂里溶解度相差很大时，则可以利用萃取的方法进行分离或提纯，如利用 CCl4 可以将碘水中的碘萃取出来。三、物理性质与物质结构有着十分密切的联系，性质体现结构。结构决定性质，性质反映结构。物理性质作为物质的性质当然由物质的结构决定，同时物理性质也能反映物质的结构。所以，掌握物理性质能加深对物质结构的理解，而把握物质的结构又能促进对物理性质的学习。物质的结构能从物理性质上反映出来，它们之间有着一定的内在联系。例如，仅从范德瓦耳斯力的角度来看，HF在卤素氢化物中是熔沸点最低的，然而，实际上HF的熔沸点却较同族元素氢化物的都高，这引起了人们的注意。后来人们发现，在HF分子之间除了有范德瓦耳斯力之外，还有一种叫做氢键的作用力。再比如，白磷不溶于水而易溶于CS2 ，红磷则两者都不溶，这反映了白磷和红磷结构上的不同。事实上，白磷的分子是正四面体构型，而红磷的分子则结构复杂，可能是链状结构。物理性质反映了物质的结构，然而，更重要的是物质的结构决定了其物理性质。例如，CO2 和SiO2 虽是同族元素的氧化物，但由于CO2 是分子晶体，SiO2 是原子晶体，它们的熔沸点、硬度、密度等物理性质当然相差甚远。再比如，胶体由于其分散质粒子大小为几纳米或几十纳米，而具有特殊的物理性质。胶体粒子对光具有散射作用，当光束通过胶体时，就能形成光亮的“通路”，即丁达尔效应。四、物理性质可作为制备某些物质，判断某些反应能否发生的依据。许多化学反应的发生都与物质的物理性质有关，在溶液里进行的某些复分解反应和某些物质的制备反应就是如此。复分解反应能够进行完全的条件之一是有溶解度小，能离开反应体系的难溶物（沉淀）生成。如：Ca(OH) 2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaOH另外，盐与盐、盐与碱的复分解反应，反应物必须溶于水才有可能发生。浓硫酸是高沸点、难挥发的强酸，用它和食盐共热可制取低沸点、易挥发的盐酸，用它和硝酸钠共热则可以制取低沸点、易挥发的硝酸。H2SO4（浓）+ 2NaCl = Na2SO4 + 2HClH2SO4（浓）+ 2NaNO3 = Na2SO4 + 2HNO3五、物理性质在化学实验教学中有重要作用。氨气、氯化氢等气体极易溶于水，决定了对它们进行教学时可以采用“喷泉”实验来增强教学的直观性和趣味性，制备这些气体时要用干燥的集气瓶通过排空气法来收集。氧气不易溶于水，密度比空气大，可采用排水法或向上排空气法收集。浓 H2SO4 比水重，而且溶于水时要放出大量的热，所以稀释浓 H2SO4 时要把浓 H2SO4 沿着容器壁慢慢地注入水中，并不断地搅拌。利用物质的溶解度或沸点的不同，可以把混合物分离开来。在化学实验中，许多分离混合物的方法就是利用的这一原理。过滤是把不溶于液体的固体和液体分离的一种方法，如粗盐的提纯。结晶是几种可溶性固体的混合物根据它们在同一种溶剂里溶解度随温度变化的不同，进行分离的方法，如硝酸钾和氯化钠混合物的分离。蒸馏和蒸发是分离或提纯液态混合物的方法，其原理是利用了物质沸点的不同，如石油的分馏，水的蒸馏等等。六、物质在自然界中的存在状态和一些用途与物理性质有关。物质在自然界中的存在状态与物质的物理性质有着直接的联系。如：冰的熔点是0，水沸点是100，所以水在常温下为液态；金属汞熔点低，只有-39，所以常温下汞是液态的，是唯一的液态金属。某些物质的一些重要用途是由物质的物理性质决定的。如：金刚石是自然界里最硬的物质，所以可以用它来做