关于原子半径教学的哲学思考

包雅冬

摘要：在传授同周期原子半径从左至右逐渐减小，同主族原子半径从上至下逐渐增大这个规律的同时，培养学生科学的思维方法和能力，教育学生面对复杂的问题，运用哲学思想观察分析事物，抓住主要矛盾，培养学生树立科学的世界观和方法论。

关键词：原子半径；规律；主要矛盾；分析能力

素质教育与应试教育的根本区别是对学生进行创造性的思维和能力的培养。这对教育工作者提出了更高的要求，实施素质教育，需要教师在具体的教学活动中加以体现。在教学过程中，教师不仅要让学生掌握一定的科学文化知识，还要在传授知识的同时，培养学生科学的思维方法和能力，学生一旦掌握了科学的思维方法，将会受益终身。本文仅就高中化学原子半径的教学活动,如何在传授知识的同时，向学生渗透一些哲学思想，谈一点体会，做一些初步探讨。

化学教学多数是以实验为手段，通过实验、观察、分析、归纳、总结、得出正确的结论，容易培养学生的观察能力和分析能力。而有些章节却非常抽象，不易实验，如：离子、原子半径等，这些课程多数学生感到很吃力。这就需要学生运用自己的抽象思维，发挥空间想象力。在原子半径的教学中，按教学大纲的要求，让学生掌握同周期从左至右原子半径逐渐减小，同主族原子半径从上至下逐渐增大的规律，再进一步推断左下角原子半径大于右上角原子半径即可。教材也仅限于对这个规律的描述。如果仅仅是让学生机械掌握原子半径的变化规律，只是简单地传授知识，是远远不够的，而且这种知识的传授是呆板的，苍白无力的，是缺乏“血肉”的，学生的思维能力也得不到启发。

要想对学生进行素质教育，在原子半径的教学过程中，要以原子半径变化规律这一知识点为载体，深入挖掘教材的内涵，让学生从哲学的角度来认识原子半径的变化规律，不仅掌握了化学知识，还从中学会科学思考问题的方法，而这种辩证的思维方法，将有助于对其它未知事物的了解和探究。为达到这一教学目的，在教学过程中，首先从原子的组成入手。原子是由原子核和核外电子组成。在这里要特别提醒学生，原子虽小，但核外电子与原子核之间的距离与原子核和电子本身体积大小相比却是一个非常博大的空间，一个相当遥远的距离，所以，原子半径的大小就忽略了原子核和电子本身体积的大小，主要取决于两者之间的距离。通过这些分析，让学生懂得看问题的相对性，避免形而上学。

在此基础上，启发学生思考核外电子与原子核之间距离的大小又与哪些因素有关呢？通过正负电荷相互吸引，分析出原子半径的大小与核电荷数和电子数均有关系。那么如何考查这两个因素对原子半径产生的具体影响呢？是不是按照对一般事物的通俗理解，核电荷数越多，核外电子数越多，原子半径就越大呢？事实上不完全是这样。在这里引导学生运用科学思维方法，先把复杂问题简单化，多元因素单一化，这样容易把问题说清楚。所以，在两个可变因素中，固定一个可变因素，只让另一个因素发生变化，考查其对原子半径的影响。首先，让核电荷数保持不变，则电子数越多，核电荷对电子吸引能力就越弱，电子距离原子核就越远，半径就越大。反之，电子数越少，核电荷对电子的吸引能力就越强，电子距离原子核就越近，半径就越小。这样就可以总结出同种元素中，阴离子半径大于原子半径，原子半径大于阳离子半径，低价态阳离子半径大于高价态阳离子半径。例如：Fe＞Fe2+＞Fe3+ 。然后，再让核外电子保持不变，则核电荷数越多，核电荷对核外电子的吸引能力越强，两者之间，距离就越近，微粒半径就越小，反之，核电荷数越少，核电荷对核外电子的吸引能力就越弱，两者之间距离就越远，微粒半径就越大。因此又可以总结出电子层结构相同的离子，原子序数越大，其半径就越小。例如：S2—＞Cl—＞K+＞Ca2+。

回过头来研究同周期原子半径的变化规律。同周期从左向右，核电荷数与核外电子数是以相同的幅度递增，而两者对原子半径的影响互相矛盾，原子核对核外电子的吸引，会使原子半径有减小的趋势；核外电子增多，增加了电子之间的排斥，有使原子半径增大的趋势。两种不同的因素，前者的影响是主要的。事实上看其结果是逐渐减小的（稀有气体的原子半径的变化例外），这说明矛盾的双方，核电荷数对原子半径的影响是矛盾的主要方面，起了决定性的作用，而掩盖了核外电子数增加的矛盾的次要方面，这是由于同周期电子层未发生变化，电子的能量差别不大所至。

同主族的原子半径变化规律又是怎样呢？由于同主族由上到下核电荷数与核外电子在同步等幅递增的同时，电子层也在增加，使得电子能量变化较大，电子运动要占据一定的空间,原子半径逐渐增大。这说明在矛盾的双方中核外电子数由矛盾的次要方面转化为矛盾的主要方面，起了决定性作用，而核电荷数的增加却由矛盾的主要方面转化为矛盾的次要方面。

通过上述分析可以得出原子半径的变化规律：原子半径大小由上述一对矛盾因素决定。核电荷增加使原子半径缩小，而电子数增加和电子层数增加使原子半径增加。当这对矛盾因素相互作用达到相对平衡时，原子就具有了确定的半径。我们只要比较上述这对矛盾因素相互作用的大小就不难理解原子半径大小的变化规律。

原子半径的变化规律，从传授知识的角度看，不是一个很难的问题，但要通过教师的努力，从普通的教学素材中挖掘出丰富的思想内涵。引导学生面对复杂的问题时，要善于抓住主要矛盾，且在一定条件下，主、次要矛盾可以相互转化；世界万物都具有一定规律，需要我们探索和研究。潜移默化地对学生进行辩证唯物主义思想教育，培养学生科学的思维方法，有助于提高学生的整体素质。学生不仅学会了具体的化学知识，更重要的是学会了探究知识的方法。比如，学习气体摩尔体积、阿伏加德罗定律、化学平衡的动静、电解质的强与弱、事物的好与坏、是与非等。虽然所面对的对象不同，但分析问题的思维方法基本相同。训练学生从哲学的角度认识和思考遇到的任何问题，树立哲学世界观和方法论。要着重培养学生的辩证思维能力，运用矛盾分析法观察分析事物，而这些都是经典的哲学思想，对学生观察、分析未知事物的能力都具有积极的促进作用，将使其受益终身，这也是我们当前所提倡的素质教育。