淺談初中化學(xué)教學(xué)中如何進(jìn)行與物理學(xué)的相互滲透

于華麗

摘 要 在初中化學(xué)教學(xué)中常會(huì)用到物理學(xué)知識(shí)來(lái)解釋化學(xué)現(xiàn)象，這就需要化學(xué)老師站在跨學(xué)科知識(shí)的角度，將跨學(xué)科知識(shí)的理論作對(duì)接，從學(xué)生的角度利用現(xiàn)有物理知識(shí)來(lái)思考化學(xué)問(wèn)題，不但掃清思維障礙還可助化學(xué)一臂之力。跨學(xué)科綜合能力培養(yǎng)應(yīng)是多途徑和多渠道的，在教學(xué)中，精心設(shè)計(jì)問(wèn)題是目前跨學(xué)科綜合能力培養(yǎng)的重要途徑之一。

關(guān)鍵詞 淺談 初中化學(xué)教學(xué) 物理學(xué) 相互滲透

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2017）10-0055-02

初中教學(xué)中物理學(xué)與化學(xué)都屬于是理科基礎(chǔ)學(xué)科，它們的聯(lián)系是十分緊密的。簡(jiǎn)單的說(shuō)每一個(gè)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程總是同時(shí)伴隨物理變化。如化學(xué)反應(yīng)常伴有物理變化，像體積、壓力的變化，以及熱效應(yīng)、光效應(yīng)的產(chǎn)生等。同時(shí)，而溫度、壓力、濃度的變化、光照等物理因素的作用也都可能引起化學(xué)變化或化學(xué)變化的進(jìn)行。物理學(xué)與化學(xué)本來(lái)就是不可分割的基礎(chǔ)學(xué)科，在義務(wù)教育階段更加體現(xiàn)基礎(chǔ)性，他們緊密的聯(lián)系就表現(xiàn)得更加突出。俗話說(shuō)“理化不分家”，由此可見(jiàn)，物理與化學(xué)的關(guān)系之密切，在初中化學(xué)教學(xué)中常會(huì)用到物理學(xué)知識(shí)來(lái)解釋化學(xué)現(xiàn)象，因而有很多題目需要理化知識(shí)的同時(shí)運(yùn)用。初中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)在教學(xué)建議中提出：重視學(xué)科間的聯(lián)系，增加跨學(xué)科內(nèi)容。

在教學(xué)過(guò)程中，教師如何做到既避“題?！敝?，又能真正培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力呢？跨學(xué)科綜合能力培養(yǎng)應(yīng)是多途徑和多渠道的，在教學(xué)中，精心設(shè)計(jì)問(wèn)題是目前跨學(xué)科綜合能力培養(yǎng)的重要途徑之一。

初三化學(xué)第一單元學(xué)習(xí)了空氣的主要成分為氮?dú)夂脱鯕?，而學(xué)生在資料中閱讀了工業(yè)上分離液態(tài)空氣制取氧氣的原理后，為學(xué)生設(shè)計(jì)了這樣一道習(xí)題：將液態(tài)空氣倒入燒杯中，用一燃著的木條放在燒杯口，木條熄滅了；過(guò)一會(huì)再把燃著的木條置于燒杯口，此時(shí)木條反而燃燒更旺。問(wèn)：液氮的沸點(diǎn)比液氧（填“高”或“低”）。學(xué)生答案有一半答低，剩余有學(xué)生說(shuō)高，還有拿不準(zhǔn)，不填。

我也很疑惑，這個(gè)在老師們看來(lái)如此簡(jiǎn)單的問(wèn)題，為什么成了學(xué)生的難題。基于沸點(diǎn)以及汽化是物理問(wèn)題，我請(qǐng)教了物理老師，這是我們探討的過(guò)程：

化學(xué)老師（下稱“化”）：物理上學(xué)習(xí)了汽化和沸點(diǎn)有什么關(guān)系？

物理老師（下稱“物”）：液體達(dá)到沸點(diǎn)就沸騰就汽化

化：那汽化需要提供什么條件，一般怎么操作？

物：我們一般用酒精燈給物體加熱。

化：低溫的液體放在空氣中是如何汽化的這個(gè)問(wèn)題研究過(guò)嗎？

物：我們沒(méi)有涉及這個(gè)問(wèn)題。但既然是低于室溫的液體，就與外界環(huán)境有溫差，有溫差就要進(jìn)行熱傳遞，低溫的液體會(huì)吸收熱量，溫度漸漸升高。

化：液體中有液氮、液氧兩種液體，那誰(shuí)吸收的熱量更多呢？

物理：那得看比熱容。但兩種液體混合在一起，又會(huì)熱傳遞，溫度應(yīng)該相同。

我在此時(shí)恍然：原來(lái)液氧和液氮一直處于相同溫度下，那就只需要考慮誰(shuí)的沸點(diǎn)低或高的問(wèn)題。當(dāng)兩種液體溫度從低到高上升，誰(shuí)的沸點(diǎn)低誰(shuí)就先汽化成氣體。

通過(guò)這次談話，發(fā)現(xiàn)學(xué)生分別在物理化學(xué)的交叉部分出現(xiàn)盲點(diǎn)：（1）空氣液化是將空氣降溫至沸點(diǎn)以下，所以液態(tài)空氣的溫度遠(yuǎn)低于室溫（零下一百多攝氏度）（2）液體沸騰汽化不一定對(duì)液體加熱，有溫差就要進(jìn)行熱傳遞，所以室溫下空氣要向低溫下的液態(tài)空氣傳遞熱量。（3）兩種物質(zhì)混合雖然吸收熱量不等，但溫度相同。最終得出沸點(diǎn)低的液氮先沸騰汽化。

在課堂上，我把這幾點(diǎn)設(shè)置成問(wèn)題，從物理原理出發(fā)，與化學(xué)現(xiàn)有知識(shí)連接起來(lái)，學(xué)生也有恍然大悟的表情。有了這些思考過(guò)程，學(xué)生能輕易解決這一類型知識(shí)，如液氮冷凍麻醉、干冰用于人工降雨、液氧罐需要低溫輕放防止爆炸等原理。

實(shí)際上，物理中有好多知識(shí)點(diǎn)是分析物體在某個(gè)物理量變化后產(chǎn)生的變化，這正好與化學(xué)變化這個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程相吻合。因此，物理中的浮力、氣壓、導(dǎo)電性、杠桿等知識(shí)以及“等效電路”等思維方式常會(huì)出現(xiàn)在化學(xué)試題中，如：

1.浮力類

為測(cè)定氣球內(nèi)的氣體成分，有學(xué)生用超薄材料制成的氣球按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。開始時(shí)氣球沉于燒杯底部，打開止水夾后，過(guò)一會(huì)兒氣球從燒杯底部慢慢浮起，最后懸于燒杯口，氣球內(nèi)可能的氣體是（B）。

A.氫氣 B.氧氣 C.甲烷 D.氯氣

開始時(shí)氣球沉于燒杯底部，說(shuō)明氣球內(nèi)氣體的密度比空氣大，打開止水夾后，過(guò)一會(huì)兒氣球從燒杯底部慢慢浮起，說(shuō)明氣球內(nèi)氣體的密度比通入的二氧化碳?xì)怏w密度比空氣小，而最終懸于燒杯口，說(shuō)明氣球內(nèi)氣體的密度與空氣較接近，故選B，氧氣密度比空氣略大且比二氧化碳小。

做此類習(xí)題注意：

利用F浮=€%jgv排與氣球內(nèi)氣體的G大小進(jìn)行比較，G不變，v排不變，€%j的變化引起氣球的上升或下沉。

2.壓強(qiáng)類

例：用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可以使氣球膨脹或縮小。

1）讓瓶?jī)?nèi)充滿二氧化碳?xì)怏w，先向廣口瓶中滴加A中的溶液，振蕩廣口瓶，氣球脹大；再向廣口瓶中滴加B中的溶液，振蕩廣口瓶，氣球又縮小，如此反復(fù)，則A和B可能是____NaOH溶液 稀鹽酸_______

做此類習(xí)題注意：

（1）能正確區(qū)分“發(fā)生變化對(duì)象（容器）”的內(nèi)與外。

（2）容器內(nèi)與外產(chǎn)生壓強(qiáng)差，而改變?nèi)萜鞯男螤睢?/p>

（3）與大氣相通的，壓強(qiáng)始終不變。壓強(qiáng)變化的原因一般由于該氣體能溶于這種液體或能與這種液體發(fā)生反應(yīng)。

所以在化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行相關(guān)知識(shí)點(diǎn)教學(xué)時(shí)應(yīng)注意對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)科知識(shí)的遷移，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力。

不過(guò)，在化學(xué)里不乏這樣的“盲區(qū)”，比如量筒俯視仰視的問(wèn)題：物理上重錯(cuò)誤讀法的刻度，而化學(xué)重實(shí)際測(cè)得的體積，其實(shí)問(wèn)題實(shí)質(zhì)相同，只是側(cè)重點(diǎn)相反；再如天平使用：物理上要求稱出某物品的質(zhì)量，增減的是砝碼游碼，化學(xué)通常需要稱出一定量的物質(zhì)，增減的是物質(zhì)。每當(dāng)這時(shí)，就需要化學(xué)老師站在跨學(xué)科知識(shí)的角度，將跨學(xué)科知識(shí)的理論作對(duì)接，從學(xué)生的角度利用現(xiàn)有物理知識(shí)來(lái)思考化學(xué)問(wèn)題，不但掃清思維障礙還可助化學(xué)一臂之力。

[本文系2016年度河南省基礎(chǔ)教育教學(xué)研究室課題“初中跨學(xué)科滲透教學(xué)與提高學(xué)生能力的研究”的階段性成果，課題編號(hào)：JCJYC16251045。]