编者按:

自上周收到的一位化学老师的稿件刊登后,我们又收到了一位老听众的投稿(此前也刊登过她的稿件),毕业于复旦大学化学系的吴韵韵(Vivi),她和上海风范中学的高一学生黄嘉诚,一起发现了高中《化学》教材中的一些问题,刊登出来供大家评议。

作者:吴韵韵

复旦大学化学系本科毕业

北卡罗来纳大学教堂山分校化学系硕士

前两天,我去一个朋友家玩,他的孩子正在念高中。他说他发现化学课本上好像有点错误,听说我是学化学出身的,刚好就问问。

看到他的高中化学课本,很有亲切感,毕竟自己本科和硕士都是化学专业。

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黄同学指给我看第一册第 56 页中的图 2.13:

黄同学指出:

  1. 硝酸钾他在学校的实验室见过,是无色透明颗粒或者白色粉末,而图中画的是蓝色,这颜色显然不对。

  2. V 字型试管下面的火焰画得太有误导性了,在实验室中用作加热的一般是酒精灯,是用酒精灯的外焰与试管底部接触。但这张图上的火焰一来很不像是酒精灯的火焰形态,二来火焰也没有与试管接触,这些都显得很随意,很不规范

我认为黄同学指出的问题都很对,硝酸盐中只有硝酸铜是蓝色的,很有可能绘图的设计师误把硝酸铜看成了硝酸钾。火焰的问题确实画得太随意了。这些确实都属于高中化学的常识性问题,作为一本化学教材来说,似乎有点不应该。

我拿起课本,把这一页仔细看了一遍,我发现这一页中竟然还存在一些我认为更严重的错误,这就让我感到有些吃惊了。

这一页主要描述的是物质的导电性。其中,图 2.13 及相关正文描述的是熔融固体的导电性实验。我认为这个实验的设计和相关配图还存在如下 2 个问题

1. 实验设计不严密

依据图 2.13 和相关正文表述,该实验操作为“在V形玻璃管中装入少量,加热玻璃管,待固体熔化时,再插入电极,观察实验现象”,结论是“硝酸钾固体加热至熔融时也能导电”。配图显示实验采用的是明火直接加热,配图和正文中都没有提到温度控制。

事实上,工业硝酸钾一般在 400℃ 左右时分解放出氧,并转变成亚硝酸钾,继续加热则生成氧化钾。纯硝酸钾热稳定性稍好,在 650~750℃ 也会发生分解反应。在没有温度控制的情况下,直接加热,是否能得到熔融硝酸钾值得商榷。如果 V 形玻璃管中的物质不是熔融硝酸钾,何以得出“硝酸钾熔融时能导电”的结论?

考虑到高中化学学习的实际情况,加之正文没有任何关于加热方式的补充说明,学习者最容易想到的便是:酒精灯直接加热。但是酒精灯的外焰温度为 500 度左右,可能会直接引发硝酸钾分解成亚硝酸钾和氧气的反应。

所以说,这个实验的设计其实相当不严密,限定条件没有说明,漏洞不少,配图也很不规范。如果学生简单地照着图片来实验,在我看来,多半会失败。

2. 管内物质状态表达有误

图 2.13 中 V 形玻璃管中的物质分上下两层,上层颜色略浅下层颜色略深,左右两侧电极均处在上层。这种管内物质状态的表达令人费解。

如果不考虑硝酸钾分解,管中物质应为液态物质,考虑到量比较少,由于对流作用的存在,不应有明显的分层。

如果考虑到硝酸钾分解,会生成雾状亚硝酸钾。那么,上层应为雾状亚硝酸钾,下层才是熔融硝酸钾、亚硝酸钾等的混合物。

所以说,图中管内物质状态表达存在错误。

我又翻看了其他几页,还发现一些忍不住想吐槽的地方:

比如第 6 页写道:

尽管物质的外表形色各异,变化无穷,但都是由基本单元——原子构成的。

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现在比较公认的说法是:

物质是由分子或者原子构成。

实际上,我们能接触到的大部分物质都是化合物,由分子构成。少部分物质是单质,由原子直接构成。有人可能会说“那分子也是原子构成的呀,说物质是由原子构成也不算错”,我觉得如果按照这个逻辑就没底了,因为原子还是由质子、中子、电子构成,而质子又是由夸克构成等等。在高中阶段,我觉得教科书还是应当遵循科学界的主流写法为好。

不过,有意思的是,当我翻到第 15 页时,又看到教材上写:

物质是由数目巨大、质量很小、肉眼无法观察到的分子、原子等微粒构成。

同一本教材的不同页上,居然说法不一致。

再比如第 7 页:

物质的聚集状态,应该写成固态、液态、气态,而非固体、气体、液体。日常口语中我们常常混着用,这倒也没什么大问题,但在教科书中,还是应当严谨一点为好。

当然,以上只是我个人观点,提出来供大家讨论。

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