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元素与其单质的名称要有所区分

(2015-01-23 12:11:19)
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命名原则

单质名称

元素名称

化学教学

教育

分类: 化学基本概念

元素与其单质的名称要不要有所区分

“单质与元素的区别”似乎是一个只有刚接触化学的初中学生才会提出的问题。但在看到人教版《高中化学1(必修)》教材中有“写出钠与O2反应的化学方程式”这样的文字后,才感觉到,在单质与元素间确实还有一些关系要加以厘清。

一、元素与其单质的名称不分是一个历史与地区现象

与古代的炼金术化学、医药化学相区别,近代化学诞生于1661年。其标志性的事件是英国科学家波义尔出版了《怀疑派的化学家》一书。其中,最为重要的一个贡献就是使元素脱离出玄学的桎梏,给元素下了一个更为科学的、能与化学实验结合起来的定义。他认为“元素就是用化学方法不能再分解的物质,也称为简单物质”。

但这也导致了元素与单质两个概念间的混淆。直到现在,在英语中不但“单质”和“元素”还是同一个词,并且同一个英语单词,既可以表示是某元素,还同时可以代表其单质。

如,在百度百科中查到“氯”作为一种非金属元素,“外文名”是Chlorine

而百度词典关于“氯”的第一个例句就是“And the more crowded the pool, the faster the chlorine is used up”(. 泳池里人越多,氯就越快被分解完)。其中“Chlorine”显然代表的不是氯元素了,而指的是氯气这种单质。

直到现在,在英语中,作为元素的“Cl”的名称,与作为其单质 Cl2”的名称还是一样的,都是“Chlorine”。 反过来,英文的名词“Chlorine”,对应于汉语,就有两个不同的概念、两个不同的词,“氯”与“氯气”。

既然如此,在我国是否就也应该与西方一样,在名称上对“氯”与“氯气”不加以区别了呢?

这种“不必区分”的观点显然是不合适的。

原因之一是,化学作为一个学科在我国真正建立起来不过一百余年的历史。在我国“元素”与“单质”,原本就是两个词,没有一些“遗留名称”的羁绊,没有习惯与惰性方面的阻力。我们有条件建立一个更科学、更严谨的化学命名体系。

其次,虽然中文命名要考虑与西方命名间的关系,但不是全盘照搬。对一些不科学与严谨的地方可以有改进。将单质与其相关元素的名称区分开来,起码对初学化学的人可以减少一些不必要的“误解”与“障碍”。

第三,分别命名也并不是一项复杂的工作。很容易做到既合乎情理,又简明。

二、对《无机化学命名原则》中“单质和同素异形体”节的解读

中国化学会一直很重视《无机化学命名原则》的制定与修订工作。在每个《无机化学命名原则》的版本中,都有关于“元素”及“单质和同素异形体”这样彼此区分开来的两节。两者分别有各自的命名体系。

之所以要对“单质和同素异形体”这一节的文字进行“解读”,是因为在这部分的关于“单质”的文字中,确实就有容易产生歧义的地方。

有关“单质”的内容总共也就是5句话,109个字,所以全文给出如下:

单质名称一般均与元素相同。通常为气态的单质元素可称为某气,例如氢气。金属单质可在元素名称前冠以金属二字,例如金属钠。非金属固体元素的后面可以加一素字,例如碘素。此外,在行文中也可以适当地采用一些惯用的双音单质俗名如黄金、硫磺、白银或水银等。

在这5句话中的后4句都是很严谨的。4句话将单质分成了气体、金属、非金属固体、俗名,这样的四个类别来分别命名。每一句话都有单质的类别特征,命名方法、实例,这样的三个部分。这4句话都没有产生歧义的可能。

但第一句话就不是这样了,可以对它从两个不同的角度来理解,可以有两种不同的解读方法。

第一种解读方法:认为是“单质名称可以与元素名称相同”的意思。因而,没有将单质与元素名称相互区分开来的必要,对单质的命名可以与英语的“习惯”统一。

这样,这第一句话本身也就是一种对单质命名的方法,与后4句话是并列关系。单质一共有5种命名方法。

“写出钠与O2反应的化学方程式”与“泳池里人越多,氯就越快被分解完”,这两句话都是对的。

第二种解读方法:认为这句话并不是一种对单质的命名方法。理由是,“与元素相同”并不是“与元素名称相同”;其二,体例上与另外4句有关命名的话也不一样,没有给出“例如”,没有给出“可将氯气(Cl2)称为氯”之类的说明。

由于对单质命名也要遵从尽可能反映出其组成的原则,单质的命名无疑要与某一元素有关。

出于这样的需要,这第一句话只是一个概括的说明。只是指出单质的名称要在元素名称的基础上来“修饰”、“加工”。随之给出的三类(除俗名外)的单质名称,就都是在元素名称的基础上演变出来的。分别在元素名称的前面加“金属”二字,或者在后面加“气”、“素”字。

这样,第一句话就只是一个“帽”,并不是一种单独地对单质的命名方法。单质一共只有4种命名方法。

按这种解读方法,“写出金属钠与氧气的化学反应方程式”及“泳池里人越多,氯就越快被分解完”才是对的。

第三种解读方法:《原则》编写者的初衷是既不鼓励第一种解读,但也不绝对排斥第一种解读,要给单质名称与西方“接轨”留有少许余地,所以才把这句话写的含含糊糊。以便当“写出钠与O2反应的化学方程式”这样的句子出现时,人们也不能就说它是错的。

三、对《无机化学命名原则》中“单质和同素异形体”节的改进意见

为把《原则》中这句话的意图表达的更准确一些,实际上只要再加几个字就可以。

如果支持第一种解读,则写为“单质名称可以与元素名称相同,如可将氯气(Cl2)称为氯”。

如果支持第二种解读,则写为“单质名称一般由元素名称修饰而来”。

如果支持第三种解读,则写为“元素与其单质名称相同的现象普遍存在,但不应被鼓励”。

但无论如何,在中学教材中也不应该有诸如“写出钠与氧气的化学反应方程式”这样的文字出现。有关化学教育的职能部门或权威们,还是要给出一个更严格的标准才好。

另外,同在这一节的有关“同素异形体”的文字,也有要加以修改的必要。相关的文字如下:

同素异形体可以在元素名前加上表示其特性的形容词来命名。此外也可以采用αβγλ等希腊字母。

例如:臭氧(O3),无定形硒,胶态硒,活性炭,斜方硫,α硫,黄磷,红磷,紫磷,黑磷等。

改动一,体例应该与单质命名的部分相同(4-5种方法才写了一段),把“例如‘接上去,成一段文字就可以。

不然,在三段文字中有2段是关于“同素异形体”的,也有虎头蛇尾的感觉。

改动二,“例如”部分所列的物种最好能与特性的类别相关,重新调整为:臭氧(O3),黄磷,红磷,紫磷,黑磷,胶态硒,活性炭,无定形硒,斜方硫,α硫等。以体现出所依据“特性”的类别。像从物理性质(气味、颜色、粒度大小、空隙多少)、结构等角度来命名的。

能表现出有一个思考与编排的顺序,比无规律的信手拈来,会给读者留下更为深刻的印象。

参考文献

[1] 人教版. 普通高中课程标准实验教科书. 化学1(必修) 人民教育出版社. 2004

[2] 中国化学会. 无机化学命名原则.1980

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