值得反思的“电解质”

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摘要：“电解质”与“非电解质”概念看似浅显易懂，但运用起来却让很多学生犯愁。结合教学内容设置及课堂教学操作中的问题，提出改进教学的见解。

关键词：电解质；非电解质；导电性实验；定义；电离

“电解质”与“非电解质”概念看似浅显易懂，但运用起来却让很多学生犯愁，值得我们推敲与反思。

一、概念建构的问题分析

“电解质”与“非电解质”概念的建构过程在教材教学内容设置及课堂教学操作中的确存在很多不尽如人意的地方。

1 导电性实验强化错误联结

现行中学化学教材中，通常用导电性实验引出电解质与非电解质的概念，并用导电性实验的结果来判定电解质与非电解质，这使得“电解质和非电解质”与“能否导电”强化了联结并得到巩固，在强弱电解质的研究中又一次用导电性实验进行了强化，使得对电解质与非电解质的判断“雪上加霜”。

判断物质能否导电主要有两种方法：小灯泡是否发光（普遍采用）或检流计指针是否偏转。但这两种方法都涉及到所加电压的大小和仪器的灵敏度高低的问题。当电压较低或仪器不够灵敏时，导电性实验也就无法准确地反映事实的本真状态，于是也无法检测蒸馏水、某些难溶电解质（如BaSO4、CaCO3，）的导电性了。于是就形成了“蒸馏水不能导电”（初中教材及高中必修教材也没有明确指出水是电解质）、“难溶电解质的水溶液不能导电”等错误观念。如果电压足够高，检测仪器也足够灵敏，则H2O也能导电，此时非电解质的水溶液的导电性实验岂不成了完全不可信赖的“无稽之谈”？

2 操作性定义致使本末倒置

中学化学教材用“在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物”定义“电解质”，用“在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物”定义“非电解质”，这实际上都是用一个导电性实验来定义电解质和非电解质。而导电性实验只是电解质和非电解质在水溶液和熔化状态下的外在表现，并不是电解质和非电解质的本质特征。更何况导电性实验本身的缺陷也使得有些实验根本无法完成：对于既难溶又不稳定的化合物如CaCO3，难溶导致水溶液导电性实验的失败，不稳定性则导致熔融状态下的导电性实验失败，如何是好呢？因此，必须寻求电解质与非电解质的本质定义和实质理解。此外，操作性定义导致的另一个结果就是犯形而上学的错误，将溶于水时能与水反应生成酸的酸性氧化物、溶于水时能与水反应生成碱的碱性氧化物及NH3认定为“电解质”。由此可见，操作性定义是从表面现象对物质的定义，未能从根本上认识物质的本质属性，导致认识上的肤浅，从而引起判断上的错误。

3 相关概念混乱导致望文生义

中国人素有望文生义的天然品质，这种固有的特质有时甚至会导致顽固的思维定势，阅读信息时断章取义、理解概念时望文生义的现象也频频出现。就像“物质的量”很容易理解为一个偏正词组：“物质”的“量”。

与电解质、非电解质相关的概念中，还有“导电”“电离”“通电”“电解”等，总之少不了一个“电”字，这些概念既有联系又有区别，因此学生在没有理清相互关系时很容易将这些概念混为一谈甚至等同起来，写出“导电”“电离”“通电”“电解”等条件的电离方程式，令人啼笑皆非。

二、教学实施的操作建议

如何帮助学生真正建立起电解质、非电解质的概念？我们认为应从知识建构的源头出发，用好导电性实验，把握概念的本质特征，理清相关概念的区别与联系。

1 重新确立电解质概念的本质定义

电解质与非电解质的本质区别是能否电离，何不直接用电离来定义电解质与非电解质：能电离的化合物叫做电解质，不能电离的化合物叫做非电解质；以此类推，能完全电离的化合物叫做强电解质，能部分电离的化合物叫做弱电解质。这样一来，强电解质、弱电解质、非电解质的定义既简洁又明了，同时突出了各类物质的本质特征。在此基础上认识电离的条件：溶于水（酸、碱、盐）或熔化状态（碱和盐），电离的过程：产生能自由移动的离子，当外加电场（通电）的条件下自由离子发生定向移动而形成电流：导电，这样就理顺了相关概念之间的关系，避免了相互之间的纠缠。

实际上，像这种比较纠结的概念可以按以下的过程进行学习：酸碱盐是电解质一酸碱盐在水溶液或熔化状态下能电离一酸碱盐的水溶液、熔化状态的碱或盐能导电，让本质特征得以凸显，即电解质电离的本质属性可以用来解释电解质也非电解质溶液的导电性这一具体表现。

2 重新定位导电性实验的教学功能

中学化学教材将导电性实验提高到了至高无上的地位，字里行间透露的是“能否导电”成了“电解质与非电解质”的唯一判据。而事实上，导电与否只是一个引发思考溶液中是否存在自由移动的带电微粒的作用，是一个激起认知冲突的情境诱因。基于此，重点在于剖析为什么产生自由移动的带电微粒：即有能产生自由移动的离子的物质——电解质，还要有产生自由移动的离子的条件——溶于水或熔化，当两者都具备时就有了一个过程——电离，借助多媒体手段使电离具体化、形象化。在认识了电解质及其电离后，很有必要用电解质的电离来解释溶液的导电性，做好正面引导，而应尽量避免用溶液的导电性去判断电解质，防止逆向抑制。正如新加坡名作家尤今的“买笔的故事”：“不要黑色的，千万不要忘记呀，12支，都不要黑色。”第二天，同事买来的却正是12支全是黑色的笔。可见，正面引导比反例强化有更好的教学效果。而反例教学应该在概念巩固之后持续一个阶段后进行，才能收到更好的效果。

3 妥善减小一系列概念的相互干扰

电离的概念在字面上会与导电产生无形的联系，事实上，电离概念与第一电离能（气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量）中的“电离”在字面上相近但意义相去甚远。目前，有些大学无机化学或分析化学教材也将“电离”取而代之以“解离”或“离解”。但是，《现代汉语词典》中对“解离”没有任何的说明或解释，对“离解”则解释为：在可逆反应中，分子分解为离子、原子、原子团或较简单的分子，如醋酸分解成氢离子和醋酸根离子。碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳。一般认为：解离是指化合物或分子在溶剂中释放出离子的过程。由此可见，“离解”比起我们现有的“电离”有更宽泛的范畴，而“解离”与“电离”在意义上基本相当，“电离”或“解离”可以看成是一种特殊的“离解”（离子化的离解，或分解成离子）。若用“解离”来定义电解质与非电解质就有：能解离的化合物叫做电解质，不能解离的化合物叫做非电解质。这样至少在一定程度上减少学生对“电离”概念的理解时被“电”到的可能。

参考文献：

[1]钱华，李广洲，电解质溶液学习中学生“现已构想”的调研[J].课改教育，2011（11）：9—11.

[2]王惠花，高中化学“电解质”和“非电解质”概念的教学研究[J].考试周刊，2011（62）：180—181.

（作者单位浙江省温岭市新河中学）