前几天,女儿问我:“妈妈,什么是化学啊?”一时语塞,不知如何给五岁的孩子讲解它的定义,于是求教了度娘:“化学”一词,从字 面解释就是“变化的科学”。化学如同物理一样皆为自然科学的基础科学。化学是在原子层次上研究物质的组成、结构、性质及变化规律的自然科学,这也是化学变化的核心基础。在高中,我们如何学习这样一门充满新鲜活力,不断变化更新的基础学科呢?
一、物质中心说
现在世界上已知的物质超过3000多万种,其中有机物有2000多万种。这个数字其实是非常不确切的,因为知识有限,探索无限,现在和将来都还会有许许多多的物质被制造、被发现。
很多同学都是从认识物质开始学习化学的,比如说——被称为人类生命源泉的水。水(化学式:H₂O)是由氢、氧气两种元素组成的无机物,一般无毒。在常温常压下为无色无味的透明液体。这是我们初中化学基础所学,到了高中,化学学科对物质的研究会更加的深入,提出:结构决定性质,性质决定用途。我们可以对水做进一步的解读:由一个氧原子和两个氢原子构成,根据价层电子对互斥理论可以预测1个水分子中含有2个σ键和2对孤对电子,因此其杂化方式为SP3,分子构型为V型,是典型的极性分子。此外,水中的氢原子与电负性大、半径小的氧原子以共价键结合,能与其他水分子间相互作用,形成氢键。因此我们发现在水作为溶剂时,同为极性分子的氯化氢可以以1:500体积溶于水,与水分子间缔合形成氢键的氨气可以1:700体积溶于水,乙醇可以与水以任意比互溶。
所以,找到你想探究的物质,可以是氧化铜、氧化铁、氢氧化钠这类旧识,也可以是碱式碳酸铜、高铁酸钾、明矾、莽草酸这类新宠,从组成结构到性质用途细致研究,在日积月累中储藏高中化学的知识库。
二、规律方法说
和物理学科那无处不在的小球相似,化学学科也有提升学习力的两大法宝。
1869年俄国科学家门捷列夫首先整理出的“元素周期表”是无机化学的核心。根据元素周期表可以推测各种元素的原子结构以及元素及其化合物性质的递变规律。比如,在学习了代表物钠和钠的化合物相关内容之后,可以根据同主族元素从上到下最外层电子数相同、电子层数依次增大、原子半径依次增大、元素金属性增强、单质还原性增强的规律推测碱金属族的其他元素如锂、钾形成单质及化合物的性质。此外,放大周期表中的一个小格,我们除了获取原子序数、元素符号、元素名称、相对原子质量这些数据之外,还可以了解该原子的外围电子排布。必修熟悉前20号元素、选修熟悉前四周期的元素,是学好高中化学的必要条件。
而学习有机化学,重中之重的是熟悉“官能团”。根据分类法将有机物划分为烃和烃的衍生物。烃细分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃,烃的衍生物细分为卤代烃、醇、酚、醛、酮、羧酸、酯等,根据官能团的特性,掌握特定代表有机物的性质,再做以推测,可以达到事半功倍。
无机和有机化学,都可以先找到代表物学习,再依照规律推测其他。物质千万种,我们却无需研究所有。此外,将分类法、守恒法等规律方法渗透于高中化学学习,定可以助我们一臂之力。
三、在做中学说
化学是一门以实验为基础的自然科学。化学的英语单词就很好的为我们揭示了这一点Chem-is- try。通过化学实验现象分析实验原理,揭示方法规律是化学学科从古到今最实用的学习套路。实验,让小班的孩子也可以了解化学:无色透明的液体可不一定都是水,用PH试纸能清晰的鉴别;含有泥沙浑浊的水通过过滤也可以变得清澈;淀粉水溶液画画喷上碘伏竟可以变蓝……在他们的眼里,化学实验现象和变魔术一样神奇。的确,氢气的爆鸣、氨气的喷泉、绚烂的铝热、膨胀的黑面包……哪一个不是让大家印象深刻过目不忘?可是,光有关注的目光是远远不够的,高中的你需要把自己转变为“实验员”的角色,现在请你准备几瓶氯气或是氨气,从仪器到药品,从浓度到温度,从发生到收集,每个环节都要细致安排,考虑周到安全环保,你能做到吗?只有真正做的好实验,才能将实验各步流程以化学语言描述表达到位,才能分析实验方案优劣,提出改进措施,化学的确是真正需要静下心来“做”学问的。
学习化学,大多同学都不会缺乏兴趣,真正缺少的可能是兴趣背后的那一份坚持。有多少同学在高一初识物质的量、氧化还原时觉得难的让人无力,可到了高二却发现这些知识只不过和数学计算公式一般寻常,只要用多了,熟练了就会了。兴趣是起点,带领我们进入一扇门,但如果我们在通往风景的荒芜道路上轻易放弃,那就永远也无法领略到最后的美景了。光有兴趣不还够,毅力才是把兴趣坚持下去的唯一方法。
最后,想把我最喜爱的一句话和大家分享:“果实的事业是尊贵的,花的事业是甜美的,但是让我做叶的事业罢,叶是谦逊地专心地垂着绿荫的。”
化学组 黄颖洁