§9-2 化学基础理论的主要内容和体系

根据现代化学科学基本上是从描述性向推理性过渡，从定性向定量过渡，从宏观向微观探讨过渡，静态现象和动态过程研究并重，物质相互转变和能量变化研究并重等的发展趋势［5］，选入中学化学教材的化学基础理论， 主要有物质结构、元素周期律、溶液理论、电化学基础理论、化学反应速度和化学平衡等理论的初步知识。

关于中学化学教材中的理论体系，既应体现各化学基础理论的现代观点以及它们之间的内在联系；又需适应教学特点，考虑到学生的接受能力和有利于按教学计划所限定的课时完成教学任务。

中学化学教材中的物质结构理论部分，主要包括原子结构（原子的组成、核外电子排布规律）、分子结构（化学键、分子间力）、晶体结构（离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体）、配合物结构以及有机高分子化合物结构等微观理论的初步知识。由于化学科学的推理化要联系微观理论，定量化要联系微观结构，同时，当前已有可能直接从微观结构来解释物质的基本性能和推断反应机理，所以，在中学化学教材中，就力图用物质结构理论来阐明其它化学概念、理论和元素及其化合物知识，从而使物质结构成为理论体系的主线，由简单到复杂，循序渐进地贯穿在从初中到高中的整个化学教材中。

在处理元素周期律与物质结构的关系上，历来的教材有两种不同的处理。

一种是过去的教材习惯采用的，按元素周期律——原子结构——分子结构的顺序来安排。通常简称为“周原分”体系。即先从宏观的角度出发，由感性认识元素及其化合物性质变化的周期性导出元素周期律，并排列出元素周期表。然后再以原子结构理论揭示元素周期律和周期表的本质。最后，把分子结构作为前二者的运用和扩展。这种处理的优点在于符合科学的发展过程和由感性到理性的认识过程，学生接受起来比较容易。但在导出周期律的过程中，要逐个分析前 18 种元素的性质，其中有不少元素学生尚未学过，必须安排一些演示实验，加强感性认识，在导出周期律后，还须再用原子结构理论重新阐述周期律的本质。这样一来，讲授就显得冗长费时。

另一种是现行教材大多采用的，按原子结构——元素周期律——分子结构的顺序来安排。通常简称为“原周分”体系。即以原子结构为先导和基础， 从微观的角度出发，以元素的原子核外电子排布的周期性、原子半径的周期性变化等导出元素周期律，并排列出元素周期表。这种处理的优点在于起点较高，在导出元素周期律的过程中同时揭示了周期律的本质，可使教材精简一些，从而节省课时，也更好地体现了物质结构理论为主线的精神。但也存在感性知识基础不够，因而难度较大，学生较难理解的弱点，这是有待于通过教学实践进一步改进和完善的。

现行中学化学教材中的溶液理论，主要包括：溶解过程与溶解平衡、电解质的电离、弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡、电化学基础理论、配合物的电离平衡以及胶体化学初步知识等。

初中化学教材从分子或离子的角度阐明溶液的概念以及溶液的成分，从分子或离子运动的角度解释溶解过程的实质，揭示溶解过程里的能量关系和吸热或放热的原因，在解释溶解过程的基础上讲述溶解平衡，并应用溶解平

衡的初步理论讲述物质结晶的方法和原理。通过溶液的导电性引出电解质的概念，从分子、离子运动的角度解释电解质的电离，以电离原理为指导讲述酸、碱、盐的性质，初步揭示酸、碱、盐在溶液中反应的实质（离子反应） 和规律。

高中化学教材中的溶液理论是初中所讲有关内容的延伸。在对比悬浊液、乳浊液和溶液性质的基础上讲胶体；并应用物质结构、化学平衡、电解质的电离等知识，重点讨论弱电解质的电离平衡，建立起电离度和电离常数的概念及其计算关系，从而可以定量地比较酸、碱的强弱；再进一步运用弱电解质的电离平衡原理，讨论水的电离和盐类的水解，导出水的离子积和盐类的水解平衡，更深入地阐明了溶液的酸碱性、［H+］和 pH 值的定量互算和盐类水解反应的规律；根据电解质溶液中电极上的氧化还原反应，讨论原电池原理（化学能转化为电能）和电解原理（电能转化为化学能），进而将原电池原理用以研究金属的电化腐蚀和防腐，并介绍电解原理在电解、电镀等电化工业上的应用；在讨论配合物的组成和化学键的基础上，运用弱电解质的电离平衡观点，介绍配离子在水溶液里的电离平衡，阐明由于配合物的电离平衡移动而引起溶液中沉淀的消失或生成这一类反应的规律及其应用，特别是在铁、铜、银等副族元素的化学反应中的应用。

以上这些溶液理论知识，在中学化学教材中构成了一个溶液理论体系， 有助于学生分析研究溶液中化学反应的规律。

现行中学化学教材中的化学反应速度与化学平衡理论，比过去教材中的这部分内容有一定的扩大加深。它是化学动力学与化学热力学的基础知识， 是研究化学反应的快慢及其现实性，化学反应为什么能够发生，向哪个方向进行以及能进行到什么程度等化学反应规律的基础理论。中学化学中许多基本概念、基础理论和元素、化合物知识也都与化学反应速度和化学平衡有密切联系。例如，溶解平衡、摩尔概念、反应热、键能等都是学习化学反应速度与化学平衡理论的基础；讨论电离平衡、水解平衡、配合物的电离平衡以及化学反应中强调反应条件和化工生产中选择适当条件以控制反应进行的方向、程度和快慢等，都要用到化学反应速度和化学平衡原理。因此，它是中学化学教材中又一重要的理论，贯串在整个现行中学化学教材中。高一化学教材有专章讲授，专章之前（包括初中化学教材）这些理论分散渗透在有关章节里；专章之后，则着重运用其基本观点。