例谈初中化学离子教学的补遗

　　文章编号：1005?C6629（2015）7?C0092?C03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

　　何谓离子化合物？如何进行判断？现行各种版本的初中教材对离子化合物的介绍可谓只言片语，比如人教版中仅有“带相反电荷的钠离子与氯离子相互作用就形成了氯化钠[1]”这样的描述，而对共价化合物的知识几乎不曾涉及。这似乎暗示着科学地认识和理解离子化合物是既简单又深刻的问题。为了便于研究，本文把离子（共价）化合物一并作为讨论对象。文献[2]中讲到：离子晶体中，正、负离子间以离子键结合，每个离子周围被异号离子包围，它们有一定的比例关系和一定的排列顺序。也有文献[3]中介绍：由正、负离子或正、负离子集团按一定比例组成的晶体称为离子晶体。离子晶体中正、负离子或离子集团在空间排列上具有交替相同的结构特征。还有文献[4]中对共价化合物有如下解释：以共价键结合形成的化合物，叫做共价化合物。不同种非金属元素的原子结合形成的化合物和大多数有机化合物，都属于共价化合物。以上文献从离子（共价）化合物形成的实质做出了科学的定义，但仍然没能解决如何判断离子（共价）化合物的难题。

　　我们在与一线教师交流时发现，某些教师对离子（共价）化合物的认识还存有误区，为此，本文将以一线教师提出的两个问题作为研究对象，撰文从多角度来认识中学阶段的离子（共价）化合物。

　　1 例谈对离子认识的误区

　　1.1 氧化汞是离子化合物吗

　　曾有老师指出，人教版教材（2012年版）第50页有如下描述“……加热红色的氧化汞粉末时，氧化汞分子会分解成氧原子和汞原子……”，这种说法值得商榷。因为氧化汞由金属元素汞和非金属元素氧组成，有可能是离子化合物，即不存在氧化汞分子，教材中的说法改为氧化汞的微粒更为科学。的确，由金属元素与非金属元素组成的AlCl3为共价化合物的事实，已被广泛认同，而对于HgO是离子还是共价化合物在初中阶段几乎不涉及，在中学的各种文献中也语焉不详。

　　这里，先介绍两种区分离子化合物和共价化合物的简易方法。

　　熔点判断法：通常情况下，熔点高于450℃的化合物，被视为离子化合物；熔点低于450℃的化合物被看作共价化合物。如NaCl的熔点为801℃，显著高于450℃，所以NaCl是典型的离子化合物。而AlCl3的熔点为190℃（2.5个标准大气压），沸点为178℃（升华），远远低于450℃，即通常认为AlCl3为典型的共价化合物。但这种经验方法的粗糙性和局限性是显而易见的，比如HgO的熔点是500℃（在此温度时分解）>450℃，据此就确定氧化汞为离子化合物？下面，再介绍一种更为精准、科学的判断方法。

　　电负性差值法：对于两种元素组成的化合物，用它们的电负性差值来进行判断。如表1所示：

　　由上表可以看出，电负性的差值≤1.6时，化合物呈现出明显的共价性；当电负性的差值≥1.8时，化合物的离子性则更加显著。所以，通常认为当电负性的差值大于1.7时，该化合物为离子化合物；反之则为共价化合物。在HgO中氧和汞的电负性分别为：3.44和2.00，两者差值为1.44，由此确定氧化汞为共价化合物，即它由分子构成。

　　含汞的大部分化合物由分子构成的事实并不鲜见。如常见的HgCl2在水溶液中几乎不会发生电离，而是以分子形式存在，它并非通常意义上的盐类物质。在化学上，把像HgCl2这类化合物称为“假盐”或“拟盐”。而HgCl2较低的熔点276℃[6]<450℃，及汞（2.00）和氯（3.16）的电负性差值仅为1.16，都足以证明HgCl2的共价性。以此类比，HgO也是共价化合物，故而教材中讲“氧化汞分子”并无不妥之处。

　　仍需指出，电负性最早由化学家鲍林提出，现在也多以鲍林计算出的电负性数据为参考。而电负性的确定除鲍林计算法外，还包括R.S.密立根、A.L.阿莱和E.罗周所制定的另外两套标准[7]。每套标准从不同的角度出发，采用不同的方法进行计算，所得出的数据也略有差异，而且除电负性外电离能、电子亲合能等也是判断元素（非）金属性强弱的常用指标，因此用电负性的差值来判断化合物的离子（共价）性，也存在难以回避的局限性。

　　1.2 气态氯化钠是由离子构成的吗

　　还有老师提出：纯净的氯化钠在气态时也是由离子构成的吗？一些老师持肯定态度：因氯化钠是离子化合物，不管它处于何种状态都是以离子形式存在。反驳者的理由是：氯化钠虽然是离子化合物，但如果氯化钠呈气态时，就像气态氯化氢一样是以分子形式存在。

　　笔者认为，气态氯化钠也是以离子形式存在的，不仅如此，而且解离得比液态氯化钠更为充分。先从概念入手，在离子化合物形成的过程中已经存在钠离子和氯离子；其二，在高温的气态，若存在氯化钠分子（即钠原子和氯原子），这两种原子将变得极为活泼，更易得失电子而形成离子。只有在电解时，在电流的作用下，迫使钠离子和氯离子得失电子而变成原子。所以，认为气态的氯化钠是以分子形式存在的想法是没有科学依据的荒谬结论。

　　2 感悟与反思

　　行文至此，笔者有如下的感悟：

　　首先，离子化合物和共价化合物并没有严格界线，就像恩格斯曾指出：有机化合物和无机化合之间并不存在无法逾越的鸿沟。中学阶段讨论的离子或共价化合物都是典型的离子或共价化合物，如NaCl、HCl等。但有的化合物却同时呈现出离子和共价化合物的特性，如FeCl3的熔点为260℃<450℃，铁和氯的电负性分别为1.83和3.16，差值为1.33，具有典型的共价性，而熔融的FeCl3又能显著导电，又体现出明显的离子性。所以，FeCl3被称为混合型的化合物。因而，我们不能以非此及彼的观点来看待物质和进行教学，有时是亦此亦彼，甚至非此非彼。

　　其二，教学应具有“阶段性”和“发展性”。

　　教学的阶段性是指教学应根据学生已有的知识水平，采用相应的教学方法，并达到阶段性的教学目标，教学目标过高或过低都是不合适的。比如，在初中阶段讲明NaCl是由离子构成的物质即可，不宜进行复杂的离子化合物的识别和判断。

　　教学的发展性是指教学不仅仅局限于认识能力的发展，而且应当使学生理解学习过程，教给他们学习的方法。注重研究学生的兴趣、动机等内部诱因，以促进学生潜能、个性、创造性的发挥，使每一个学生具有自信心和持续发展的能力。阶段性的教学应当为教学的后继发展打下基础。我们在教学中应留下余地，为学生深入思考和继续学习留下空间。这样能激发学生的思维，培养和提升学生的能力，对于培养创新人材是大有裨益的。比如，由此可以鼓励学生，离子化合物的判断是很复杂的问题，只要你在今后的学习中刻苦钻研，就能不断提升，加深认识，最终实现认知的飞跃。

　　种种事实表明物质是处于变化中的，化学问题尤为复杂，这正应了北京师范大学知名教授吴国庆所讲：“化学本身有规律，但化学的不规律比化学的规律更加普遍，这正是化学的魅力所在。”所以，化学教学也应当灵动而机智。

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