论用物理知识解决高中化学实验中的问题

【摘 要】随着社会的不断进步，教育部门对高三学生的学习问题提出了更高的标准和要求。在高中阶段，作为重要学习科目的物理和化学两门学科，是我们学习的重点和难点。随着新课程标准的普及和推广，这两门学科的学习目标也在发生转变，以前是两门独立的学科，现在转变为物理和化学知识的结合，以提高我们学习化学的兴趣，提升学习能力。作为高三学生，在紧张的学习氛围下，如何巧妙的将物理知识运用到化学实验中，必然成了我们学生应该思考的方向。因此，本文将结合高中物理和化学知识，利用物理知识来解决化学实验中遇到的实际问题作出简单的阐述和分析。

【关键词】物理知识；高中化学；化学实验

化学学科从微观的角度分析，和物理一样，也是对物质世界进行研究的学科，只是对物质分析深入的层次不同罢了。在操作化学实验过程中，会遇到一些关键性难题无法解决，就需要应用到物理知识，不但可以提高化学实验课的质量和效率，还能提高我们的学习兴趣。因此，利用物理知识来解决高中化学实验中的难题就具有相当鲜明的现实意义，对攻克化学实验中的难关提供了有利条件。

一、高中物理和化学知识的联系

化学所涉及研究的是分子、原子、离子等物质及其运动，而物理学是研究物质运动的形式和结构。当然，两者都是以科学实验为基础来研究的学科。在教材中化学知识和物理知识在许多方面是相互依存、相互渗透和综合的，如物理教材中分子的热运动，分子间的相互作用力；空间点阵等内容就如化学知识中晶体结构、分子间的范德华力、胶体性质等紧密联系。波义耳定律、查理定律和理想气体的状态方程对化学知识中的气体摩尔体积和阿伏伽德罗定律及其推论作出明确的解释。只要仔细研究物理课本内容，就可以发现其中有很多的规则、定律、定理等内容与化学有密切联系，可渗透到化学实验的各个环节中去。例如在热力学问题的研究上来说，化学知识所涉及的热力学问题主要有气体摩尔体积、阿伏伽德罗定律、反应热、燃烧热和生成热等。在物理知识中的热力学问题主要涉及到分子运动论、理想气体状态方程、热力学第一定律等，还包括有分子运动论中的分子间距问题；气体化学反应与环境压强和温度之问的关系；超导材料等化学实验活动。由此可以发现物理和化学两个科目的知识内容存在着很多相似的联系。在现实生活中，任何一个相同的事物，从物理和化学两个不同的学科来进行研究解决，从这个角度上来说，不同的方式方法对同一事物的研究，在内容上有很大的的关联性。因此，将物理知识渗透到化学实验中是教育的进步，也能让我们更加快速的掌握所学的知识内容，完成学习目标。

二、在化学课程中横向渗透物理知识

课本知识是在限定的时间内去完成基本的学习任务，但在实际学习过程中，我们可以根据课本中的内容将相关的物理知识运用到化学实验中去。在化学实验操作中，我们应寻找这两门课程的共通点去挖掘加工，合理运用。如在《离子晶体、分子晶体和原子晶体》一节的学习过程中有以下几个问题：（1）对离子晶体里阴、阳离子数之比不容易理解；（2）食盐晶体为什么具有正方体的外形？（3）分子间的作用力（即范德华力）是一种怎样的力？这些问题用化学课本上的书面知识是无法完全理解的，如果利用物理课本中的《晶体和非晶体》、《分子间的相互作用力》等内容运用其中，那么学习起来就事半功倍了，所有的问题都能够迎刃而解。当然在化学实验中的许多活动都是根据物理现象来进行判断的，并伴随一些物理现象出现。例如包括有吸热、放热、发光等，在化学实验活动中很多趣味小实验都是依据这一原理来操作设计的，如彩色烟火实验，用4gKClO3、4gC12H22O11和2gSr（NO3）2可以制作出红色的烟火；用6gKClO3、明矾、1.5gK2CO3就可以制作紫色烟火，如果加入不同的金属，在燃烧过程中就会产生不同的烟火特征。红色烟火的反应方程式为：2KClO3→2KCl+3O2+热量；C12H22O11+12Q2→12CO2+11H2O+热量；4Sr（NO3）2→4SrO+8NO2+2O2+热量。这些实验现象基本都是以物理知识的形式呈现出来的，客观实在的化学实验现象都与物理知识脱不开关系，在运用时应紧密结合起来，更能理解和掌握其中的奥秘。

三、以物理知识为载体，培养迁移能力

虽然在教科书内容上，对我们将物理知识运用到化学实验中没有作出相应的要求，但是在实际化学实验中，我们可以灵活运用，将物理知识和化学实验活动结合起来进行综合性学习。从本质上来说，物理知识为化学实验活动提供了必要的物质条件和理论基础。当然，在实际操作过程中，应具备一些条件，就是要对物理和化学理论知识有深刻的了解，具备较强的知识迁移能力，根据化学实验的特殊性出发，将已知的物理理论知识灵活的运用其中，达到相应的化学实验效果。因此，在平时的学习中，我们应注重对物理和化学理论知识学习，寻找两门学科之间相关性，培养自身对知识的迁移能力。

结束语

总而言之，在紧张的高中学习阶段，对我们学习化学这门功课已经不是一个单独的科学知识的学习，而应参与其他学科之间广泛的联系，提升我们对化学知识的理解能力。随着各学科之间的融合、渗透，物理与化学知识的结合已越来越紧密，特别是有些化学实验中物理知识的渗透已不露痕迹，不分你我的境界。灵活巧妙的运用物理知识解决化学实验中的难题，不仅能够强化我们对化学实验活动的操作水平，也极大的提升了我们运用知识迁移能力解决各学科之间的不足。本文从高中化学和物理两门学科之间的联系出发，在化学实验活动中凸显物理知识为基础，阐述了关于物理知识对化学实验活动的灵活运用进行详细的分析，进一步提高我们学习化学知识的兴趣，探索化学实验中的奥秘。

作者简介：周雅玮，女，山东济南市人，民族：汉，山东省济南第一中学，高三二班学生。

参考文献：

[1]明子皓.关于高中化学学习的思考[J].科学咨询（教育科研）.2016（09）

[2]陈婷.浅析高中化学实验教学中学生能力的培养[J].读与写（教育教学刊）.2016（10）