汪小春

摘  要：人教版2012教育部审定义务教育九年级化学教材第三章第三节中，“元素”概念引入是不科学不严谨的，论证论题不相符合。笔者从教学大纲之要求以及实际教学的积累，既避免了引入同位素核素的新的难点，也巧妙完成了元素这一概念的形成这一知识难点。

关键词：元素;同位素;原子;核素;教学大纲

人教版2012教育部审定义务教育九年级化学教材第三章第三节中，“元素”概念是这样引入的：

笔者认为：教材这样引入，是不科学不严谨的。蛋壳、贝壳和石灰石主要成分都是碳酸钙，而碳酸钙是由碳、氧、钙这三种元素组成的。这一说法，直接提出了元素这一陌生的概念，这一概念正是我们要解决的重点。这显然是不合乎认知逻辑的。同时，接下来又提出，这些氧原子的原子核内都含有8个质子，即核电荷数为8，化学上将质子数（即核电荷数）为8的所有氧原子统称为氧元素。这又怎么能解释元素这一概念之真谛？

我们首先来看一下元素的真正含义的得来。

化学元素（Chemical element）就是具有相同的核电荷数（核内质子数）的一类原子的总称。从哲学角度解析，元素是原子的电子数目发生量变而导致质变的结果。[1]

化学元素（英语：Chemical element），指自然界中一百多种基本的金属和非金属物质，它们只由一种原子组成，其原子核具有同样数量的质子，用一般的化学方法不能使之分解，并且能构成一切物质。一些常见元素的例子有氢、氮和碳。2012年为止，共有118种元素被发现，其中94种存在于地球上。拥有原子序数≧83（铋元素及其后）的元素的原子核都不稳定，会放射衰变。第43和第61种元素（锝和钷）没有稳定的同位素，会进行衰变。可是，即使是原子序数高达95，没有稳定原子核的元素都一样能在自然中找到，这就是铀和钍的自然衰变。（《无机化学》高等教育出版社十五规划教材 吉林大学、武汉大学、南开大学宋天佑，程鹏，王杏乔主编）元素是具有相同核电荷数的一类原子的统称。可见这一概念是对的，但是在元素概念引入上是不科学的。而应当从同位素、核素的观点加以证明。具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素（Isotope）。同位素是同一元素的不同原子，其原子具有相同数目的质子，但中子数目却不同。例如：氕、氘和氚，它们原子核中都有1个质子，但是它们的原子核中却分别有0个中子、1个中子及2个中子，所以它们互为同位素。其中，氕的相对原子质量为1.007947，氘的相对原子质量为2.274246，氚的相對原子质量为3.023548，氘几乎比氕重一倍，而氚则几乎比氕重二倍。但是，现在新的问题又来了，初中化学教学大纲⑵中没有要求初中学生去掌握理解甚至是认识同位素核素的这一概念。很显然，如果引入这两个概念，又超出了大纲对初中化学的要求。由此，我们可以看出来，教材是有意在回避这一难点，有目的地去淡化元素这一概念的形成之真正内涵。在2012版教材中，同样存在这样一个生动的淡化和回避概念构建的典型例子，那就是教材第二章氧气性质一节中，关于氧化反应概念的指出。物质与氧的反应属于氧化反应。这样，就巧妙处理了这一难点，也为高中进一步深化氧化反应这一概念做了铺垫。

学生现有知识结构的认识：世界是由什么构成的呢？不少学生说到了五行之说。五行是中国古代道教哲学的一种系统观，广泛用于中医、堪舆、命理、相术和占卜等方面。五行的意义包涵借着阴阳演变过程的五种基本动态：水（代表润下）、火（代表炎上）、金（代表收敛）、木（代表伸展）、土（代表中和）。中国古代哲学家用五行理论来说明世界万物的形成及其相互关系。它强调整体，旨在描述事物的运动形式以及转化关系。阴阳是古代的对立统一学说，五行是原始的系统论。

因此，我们得反思元素这一知识的教学问题。教者不仅要充分得出元素这一概念，要科学严谨的同时，又还要避免提高学生的学业负担，增加知识的难度，我们还是可以从容应对的。教学中，应该循循善诱，由浅入深。我们完全可以引入但不过于强化同位素概念。比如，如前面讲相对原子质量时曾提到的12C出发，讲地壳中还有其它种类的碳原子，分别是13C和14C。但是在元素周期表是找不到它们的，为什么呢？因为它们质子数都是6，把它们编入了6号，把它们统称为碳元素。这样，就自然而然地引入元素这一概念。以下是我在实际教学的课堂实录：

教师：同学们，知道碳原子是不是只有一种呢？

学生：不知道。

教师：那碳-12是什么意思呢？

学生：就是碳原子有6个质子和6个中子。

教师：其实啊，老师告诉你，在地壳中碳原子有三种呢，它们分别是12C、13C和14C哟。

学生反应：噢，原来我还以为原子的种类就是元素周期表那里的118种呢。我以为碳原子就一种呢，原来有三种。

教师：那在元素周期表里面能不能找到不同的碳原子呢？

学生：先看看，找不到。

教师：我们把所有的质子数为6的统称为碳元素。

……

到此，就比较完善地在学生的认知结构中构建了元素这一概念，也避免了难度的提高，收到了较好的教学效果。

反思：教学中，我们应当尊重教材，但不能完全拘泥于教材，教材只是我们教学的载体。我们应当从教材出发，从学生的实际出发，理论联系实际，做好教学的应对能力的培养，这才是我们最希望努力和提升的地方。

参考文献：

[1]“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目.

[2]九年义务教育全日制初级中学化学教学大纲（试用修订版）.