關(guān)于原子半徑教學(xué)的哲學(xué)思考

包雅冬

摘要：在傳授同周期原子半徑從左至右逐漸減小，同主族原子半徑從上至下逐漸增大這個規(guī)律的同時，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和能力，教育學(xué)生面對復(fù)雜的問題，運用哲學(xué)思想觀察分析事物，抓住主要矛盾，培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀和方法論。

關(guān)鍵詞：原子半徑；規(guī)律；主要矛盾；分析能力

素質(zhì)教育與應(yīng)試教育的根本區(qū)別是對學(xué)生進行創(chuàng)造性的思維和能力的培養(yǎng)。這對教育工作者提出了更高的要求，實施素質(zhì)教育，需要教師在具體的教學(xué)活動中加以體現(xiàn)。在教學(xué)過程中，教師不僅要讓學(xué)生掌握一定的科學(xué)文化知識，還要在傳授知識的同時，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法和能力，學(xué)生一旦掌握了科學(xué)的思維方法，將會受益終身。本文僅就高中化學(xué)原子半徑的教學(xué)活動,如何在傳授知識的同時，向?qū)W生滲透一些哲學(xué)思想，談一點體會，做一些初步探討。

化學(xué)教學(xué)多數(shù)是以實驗為手段，通過實驗、觀察、分析、歸納、總結(jié)、得出正確的結(jié)論，容易培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析能力。而有些章節(jié)卻非常抽象，不易實驗，如：離子、原子半徑等，這些課程多數(shù)學(xué)生感到很吃力。這就需要學(xué)生運用自己的抽象思維，發(fā)揮空間想象力。在原子半徑的教學(xué)中，按教學(xué)大綱的要求，讓學(xué)生掌握同周期從左至右原子半徑逐漸減小，同主族原子半徑從上至下逐漸增大的規(guī)律，再進一步推斷左下角原子半徑大于右上角原子半徑即可。教材也僅限于對這個規(guī)律的描述。如果僅僅是讓學(xué)生機械掌握原子半徑的變化規(guī)律，只是簡單地傳授知識，是遠遠不夠的，而且這種知識的傳授是呆板的，蒼白無力的，是缺乏“血肉”的，學(xué)生的思維能力也得不到啟發(fā)。

要想對學(xué)生進行素質(zhì)教育，在原子半徑的教學(xué)過程中，要以原子半徑變化規(guī)律這一知識點為載體，深入挖掘教材的內(nèi)涵，讓學(xué)生從哲學(xué)的角度來認識原子半徑的變化規(guī)律，不僅掌握了化學(xué)知識，還從中學(xué)會科學(xué)思考問題的方法，而這種辯證的思維方法，將有助于對其它未知事物的了解和探究。為達到這一教學(xué)目的，在教學(xué)過程中，首先從原子的組成入手。原子是由原子核和核外電子組成。在這里要特別提醒學(xué)生，原子雖小，但核外電子與原子核之間的距離與原子核和電子本身體積大小相比卻是一個非常博大的空間，一個相當(dāng)遙遠的距離，所以，原子半徑的大小就忽略了原子核和電子本身體積的大小，主要取決于兩者之間的距離。通過這些分析，讓學(xué)生懂得看問題的相對性，避免形而上學(xué)。

在此基礎(chǔ)上，啟發(fā)學(xué)生思考核外電子與原子核之間距離的大小又與哪些因素有關(guān)呢？通過正負電荷相互吸引，分析出原子半徑的大小與核電荷數(shù)和電子數(shù)均有關(guān)系。那么如何考查這兩個因素對原子半徑產(chǎn)生的具體影響呢？是不是按照對一般事物的通俗理解，核電荷數(shù)越多，核外電子數(shù)越多，原子半徑就越大呢？事實上不完全是這樣。在這里引導(dǎo)學(xué)生運用科學(xué)思維方法，先把復(fù)雜問題簡單化，多元因素單一化，這樣容易把問題說清楚。所以，在兩個可變因素中，固定一個可變因素，只讓另一個因素發(fā)生變化，考查其對原子半徑的影響。首先，讓核電荷數(shù)保持不變，則電子數(shù)越多，核電荷對電子吸引能力就越弱，電子距離原子核就越遠，半徑就越大。反之，電子數(shù)越少，核電荷對電子的吸引能力就越強，電子距離原子核就越近，半徑就越小。這樣就可以總結(jié)出同種元素中，陰離子半徑大于原子半徑，原子半徑大于陽離子半徑，低價態(tài)陽離子半徑大于高價態(tài)陽離子半徑。例如：Fe＞Fe2+＞Fe3+ 。然后，再讓核外電子保持不變，則核電荷數(shù)越多，核電荷對核外電子的吸引能力越強，兩者之間，距離就越近，微粒半徑就越小，反之，核電荷數(shù)越少，核電荷對核外電子的吸引能力就越弱，兩者之間距離就越遠，微粒半徑就越大。因此又可以總結(jié)出電子層結(jié)構(gòu)相同的離子，原子序數(shù)越大，其半徑就越小。例如：S2—＞Cl—＞K+＞Ca2+。

回過頭來研究同周期原子半徑的變化規(guī)律。同周期從左向右，核電荷數(shù)與核外電子數(shù)是以相同的幅度遞增，而兩者對原子半徑的影響互相矛盾，原子核對核外電子的吸引，會使原子半徑有減小的趨勢；核外電子增多，增加了電子之間的排斥，有使原子半徑增大的趨勢。兩種不同的因素，前者的影響是主要的。事實上看其結(jié)果是逐漸減小的（稀有氣體的原子半徑的變化例外），這說明矛盾的雙方，核電荷數(shù)對原子半徑的影響是矛盾的主要方面，起了決定性的作用，而掩蓋了核外電子數(shù)增加的矛盾的次要方面，這是由于同周期電子層未發(fā)生變化，電子的能量差別不大所至。

同主族的原子半徑變化規(guī)律又是怎樣呢？由于同主族由上到下核電荷數(shù)與核外電子在同步等幅遞增的同時，電子層也在增加，使得電子能量變化較大，電子運動要占據(jù)一定的空間,原子半徑逐漸增大。這說明在矛盾的雙方中核外電子數(shù)由矛盾的次要方面轉(zhuǎn)化為矛盾的主要方面，起了決定性作用，而核電荷數(shù)的增加卻由矛盾的主要方面轉(zhuǎn)化為矛盾的次要方面。

通過上述分析可以得出原子半徑的變化規(guī)律：原子半徑大小由上述一對矛盾因素決定。核電荷增加使原子半徑縮小，而電子數(shù)增加和電子層數(shù)增加使原子半徑增加。當(dāng)這對矛盾因素相互作用達到相對平衡時，原子就具有了確定的半徑。我們只要比較上述這對矛盾因素相互作用的大小就不難理解原子半徑大小的變化規(guī)律。

原子半徑的變化規(guī)律，從傳授知識的角度看，不是一個很難的問題，但要通過教師的努力，從普通的教學(xué)素材中挖掘出豐富的思想內(nèi)涵。引導(dǎo)學(xué)生面對復(fù)雜的問題時，要善于抓住主要矛盾，且在一定條件下，主、次要矛盾可以相互轉(zhuǎn)化；世界萬物都具有一定規(guī)律，需要我們探索和研究。潛移默化地對學(xué)生進行辯證唯物主義思想教育，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法，有助于提高學(xué)生的整體素質(zhì)。學(xué)生不僅學(xué)會了具體的化學(xué)知識，更重要的是學(xué)會了探究知識的方法。比如，學(xué)習(xí)氣體摩爾體積、阿伏加德羅定律、化學(xué)平衡的動靜、電解質(zhì)的強與弱、事物的好與壞、是與非等。雖然所面對的對象不同，但分析問題的思維方法基本相同。訓(xùn)練學(xué)生從哲學(xué)的角度認識和思考遇到的任何問題，樹立哲學(xué)世界觀和方法論。要著重培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維能力，運用矛盾分析法觀察分析事物，而這些都是經(jīng)典的哲學(xué)思想，對學(xué)生觀察、分析未知事物的能力都具有積極的促進作用，將使其受益終身，這也是我們當(dāng)前所提倡的素質(zhì)教育。