大學(xué)化學(xué)、防教材對金屬相關(guān)論有錯誤類型新疆哈密市第五中學(xué)化學(xué)教師王朝遠(yuǎn)從事堿金屬與水、硫等反應(yīng)的研究已有20年。做化學(xué)實驗786次，寫實驗記錄萬余字，發(fā)表論文18篇(含國際化學(xué)大會7篇)，對人民教育出版社出版的高一化學(xué)教科書、高一化學(xué)教師用書(以下統(tǒng)稱人教版教材)，大學(xué)《無機(jī)化學(xué)》、日本化學(xué)教材相關(guān)堿金屬論述提出質(zhì)疑。受科技廳社基處委托、哈密地區(qū)科技局組織有關(guān)專家于年9月29日對"堿金屬與水、硫等反應(yīng)研究"項目進(jìn)行了驗收，驗收意見如下：一、按自治區(qū)課題要求及下達(dá)的內(nèi)容，項目組進(jìn)行了大量的實驗研究，完成了課題計劃內(nèi)容和要求。二、實驗重復(fù)多次現(xiàn)象明顯，數(shù)據(jù)可靠，效果良好，有科學(xué)依據(jù)。三、專家組認(rèn)為"堿金屬與水、硫等反應(yīng)的研究"項目實驗有一定的創(chuàng)意，在實踐中有推廣應(yīng)用價值。四、經(jīng)過專家組的認(rèn)真討論和評議，同意該項目通過驗收。2005年11月4日，中國科學(xué)院新疆科技查新咨詢中心對"堿金屬與水、硫等反應(yīng)的研究"12項新穎點出示查新結(jié)論：在上述檢索范圍內(nèi)，未見有與本項目新穎點相一致的研究成果公開報道，由查新結(jié)論可知，在我們國家，只有王朝遠(yuǎn)一人從事堿金屬化學(xué)研究。王朝遠(yuǎn)認(rèn)為，高中化學(xué)教材、大學(xué)《無機(jī)化學(xué)》教材、消防教材對堿金屬相關(guān)論述有9種錯誤類型、涉及20多處論述：1、憑空設(shè)想，隨意臆造事實上不存在的化學(xué)反應(yīng)例如：人教版高一化學(xué)教師用書中當(dāng)氧化鈉暴露在空氣中時，就繼續(xù)氧化為過氧化鈉，這個反應(yīng)有實際意義，已成為過氧化鈉的一種工業(yè)制法"的\，

純屬憑空設(shè)想，隨意臆造事實上不存在的化學(xué)反應(yīng)。實驗證明，室溫時，氧化鈉不跟空氣中氧氣起反應(yīng)，而只能跟空氣中二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉。2、沒有抓住問題的本質(zhì).用氬氣做保護(hù)氣時，鉀與水、酸反應(yīng)放出氫氣，并不燃燒。這才是堿金屬與水、酸反應(yīng)的真實本質(zhì)。人教版高一化學(xué)教材中鈉與硫化合甚至發(fā)生爆炸,生成硫化鈉；較大鈉塊與水反應(yīng)會使產(chǎn)生的氫氣燃燒；鉀與水的反應(yīng)比鈉與水反應(yīng)更劇烈，反應(yīng)放出的熱可以使生成的氫氣燃燒；銣、銫與水的反應(yīng)比鉀與水的反應(yīng)還要劇烈，它們遇水立即燃燒。",師大等校合編《無機(jī)化學(xué)》教材(以下簡稱北師大版)中"鉀與水反應(yīng)更劇烈，產(chǎn)生氫氣能燃燒"；武漢大學(xué)、吉林大學(xué)等校合編《無機(jī)化學(xué)》教材中(以下簡稱武大版"鉀、銣、銫遇水能燃燒"等論述沒有抓住問題的本質(zhì)，主要是忽略了空氣中氧氣、二氧化碳同時參與作用。3、重大遺漏.(1)堿金屬與水或酸反應(yīng)，從著火角度看，有兩種機(jī)理：、堿金屬與空氣中氧氣、水或酸反應(yīng)放熱，使堿金屬自燃。、堿金屬火焰點燃?xì)錃馊紵１睅煷蟀?鉀與水反應(yīng)更劇烈，產(chǎn)生氫氣能燃燒"武大版"鉀、銣、銫遇水能燃燒"等論述有二處遺漏：A、前者遺漏了鉀同時燃燒。、后者遺漏氫氣能燃燒。(2)北師大版"堿金屬具有密度小，硬度小，熔點低的特點，王朝遠(yuǎn)認(rèn)為，堿金屬的特點實際有五項，應(yīng)增加燃點低，燃燒時產(chǎn)生白色濃煙。(3)針對北師大版"堿金屬易與活潑的非金屬單質(zhì)反應(yīng)生成離子化合物"武大版"堿金屬和堿土金屬都有很強(qiáng)的還原性，與許多非金屬單質(zhì)直接反應(yīng)生成離子化合物，"的論述做以實驗驗證。實驗步驟：將盛有少量鈉和硫粉的混合物放到安瓿瓶里加熱，鈉與硫反應(yīng)劇烈燃燒，甚至爆炸，冷卻，將生成物加水溶解，離心分離，將濃硝酸鋅注入濾液，直到?jīng)]有硫化鋅沉淀為止，將硝酸銀注入除去硫離子的濾液中，沉淀顏色變化：白色→黃色→棕色→黑色，這說明鈉與硫反應(yīng)生成硫化鈉時，還有硫代硫酸鈉生

成。將氯化鋇溶液注入除去硫代硫酸根離子的濾液中，有大量白色沉淀，滴加稀硝酸，白色沉淀不消失，以上實驗結(jié)果說明，鈉與硫反應(yīng)劇烈燃燒時，除生成硫化鈉外，還生成硫代硫酸鈉，硫酸鈉等含氧酸鹽，這就揭開堿金屬與硫反應(yīng)劇烈燃燒的奧秘，是由于空氣中氧氣同時參與復(fù)雜反應(yīng)的結(jié)果：由實驗結(jié)果可知，北師大版介紹堿金屬易與活潑的非金屬單質(zhì)生成離子化合物"的論述，卻遺漏了空氣中氧氣能同時分別與堿金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)正確論述應(yīng)為：堿金屬很活潑，易與活潑非金屬單質(zhì)反應(yīng)生成離子化合物時，空氣中氧氣能同時分別與堿金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì)發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，例如：鈉與硫反應(yīng)劇烈燃燒，甚至發(fā)生燃燒爆炸，除生成硫化鈉外，還生成硫代硫酸鈉、硫酸鈉等含氧酸鹽。(4)北師大版"堿土金屬加熱時，才顯著發(fā)生反應(yīng)，除有氧化物外，還有氮化物生成，卻遺漏了還有碳酸鹽生成。(5)北師大版"鈉與水反應(yīng)放出的熱使鈉熔化成小球的論述，有兩處遺漏：A、遺漏了較大鈉塊與水反應(yīng)(鈉與少量水反應(yīng)，能使鈉和產(chǎn)生的氫氣都在空氣中燃燒；B、用煤油做保護(hù)層時，遺漏了較小鈉塊與水反應(yīng)時，放出的熱不能使鈉熔化成小球。(6)武"鋰鈣、鋇同水反應(yīng)比較平緩，其它堿金屬與水反應(yīng)非常劇烈，量大時會發(fā)生爆炸"的論述，有三大遺漏：A遺漏了用氬氣做保護(hù)氣時，較小銣塊(銫)與水反應(yīng)，瞬間發(fā)生爆炸。B、遺漏了用煤油做保護(hù)層時，較大塊鉀(鈉)與水反應(yīng)時，并不發(fā)生爆炸。如室溫18時，10克鉀與32亳升水、50毫升煤油反應(yīng)緩慢，反應(yīng)放出的熱不能使鉀熔化，而完全消失需小時；同溫下，9克鈉與32毫升水、40毫升煤油反應(yīng)時，在短時間內(nèi)鈉與水反應(yīng)比鉀更劇烈，當(dāng)生成的氫氧化鈉溶液達(dá)到一定濃度時，鈉與水反應(yīng)非常緩慢，而完全消失需704小時。4、普通氧化物制法有錯誤.

北師大版"堿金屬在空氣中燃燒時，只有鋰生成普通氧化物氧化鋰，鈉生成過氧化鈉，鉀、銣、銫則生成超氧化物。要制備除鋰以外其它堿金屬的普通氧化物，必須用其它方法，例如：用鈉還原過氧化鈉，用鉀還原硝酸鉀，分別制得氧化鈉和氧化鉀"。實驗證明，鋰在空氣燃燒后的生成物，含有氧化鋰、氮化鋰、碳酸鋰等物質(zhì)。北師大版"堿金屬在空氣中燃燒時，只有鋰生成普通氧化物氧化鋰，"的論述與氧化鋰的實際制法脫節(jié)。實際的氧化鋰制法，不是鋰在空氣中燃燒，而是將碳酸鋰高溫分解或?qū)溲趸嚫邷孛撍?、過氧化鈉的制法脫離實際針對人教版高一化學(xué)教師用書中如果沒有過氧化鈉，可將鈉放在一塊干凈的鐵片上加熱，使它在空氣中燃燒，以制取過氧化鈉。的論述，做以下實驗驗證。實驗步驟：(1)室溫20℃時，把約0.2克鈉放到鐵片加熱，然后罩一冷而干燥的燒杯，鈉燃燒時產(chǎn)生大量白色濃煙(白色濃煙溫度℃左右)，把燒杯倒過來，注入少量澄清石灰水，石灰水變渾濁，加少量稀鹽酸，有大量氣體放出，白色渾濁消失，這說明鈉在空氣中燃燒時產(chǎn)生的白色濃煙含有大量碳酸鈉。(2)室溫20℃時，把約克鈉放到鐵片上加熱，當(dāng)鈉開始燃燒時，就停止加熱，當(dāng)鈉完全燃燒時，生成的淡黃色小顆粒迅速變成乳白色小顆粒，再加熱，乳白色小顆粒又變成淡黃色小顆粒，停止加熱，淡黃色小顆粒又變成乳白色小顆粒，這兩種生成物能相互轉(zhuǎn)化，說明鈉在空氣中燃燒的生成物中含大量氧化鈉(3)將鈉在空氣中燃燒后的殘留生成物放在疏松脫脂棉上，向生成加水一滴，脫脂棉著火，這說明鈉在空氣中燃燒后的生成物有過氧化鈉。(4)將鈉在空氣中燃燒后的生成物加少量水溶解，離心分離，將濾液滴注入澄清石灰水，石灰水變白色渾濁，這說明鈉在空氣中燃燒后的殘留生成物中也含有碳酸鈉：反應(yīng)方程式請上瀏覽

由以上實驗結(jié)果可知，鈉在空氣中燃燒后的生成物有兩部分組成：A、產(chǎn)生白色濃煙中含有大量碳酸鈉。、殘留生成物含有氧化鈉，過氧化鈉、碳酸鈉等物質(zhì)。由實驗結(jié)果可知，人教版高一化學(xué)教師中"如果沒有過氧化鈉，可將鈉放到鐵片上加熱，使它在空氣中燃燒，以制取過氧化以及人教版高中化學(xué)教科書、北師大版、日本化學(xué)教材均介紹"鈉在空氣中燃燒，生成的是過氧化鈉"的論述缺乏科學(xué)依據(jù)。6、超氧化物制法理論脫離實際，基礎(chǔ)與應(yīng)用脫節(jié)針對北師大版"堿金屬在空氣中燃燒時，鉀、銣、銫則生成超氧化物"的論述，做以下討論：鉀、銣、銫屬揮發(fā)金屬，具有燃點低、沸點低的特征。℃(有些資料是490℃)，過氧化鉀分解為氧化鉀、氧氣。鉀在空氣中燃燒溫度大于過氧化鉀的分解溫度。鉀在空氣中燃燒，有一部分過氧化鉀瞬間分解為氧化鉀和氧氣。當(dāng)鉀在空氣中燃燒溫度超過氧化鉀的沸點℃時，鉀仍繼續(xù)劇烈燃燒時，氧化鉀也變成蒸氣，擴(kuò)散到燃燒層里，并凝聚成微粒，形成白色濃煙。經(jīng)檢驗白色濃煙的主要成份是碳酸鉀。鉀在空氣中燃燒生成過氧化鉀、超氧化鉀。過氧化鉀、超氧化鉀，均是堿性氧化物。過氧化鉀、超氧化鉀與空氣中二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鉀。超氧化銫分解為氧化銫和氧氣的溫度為。銫在空氣中燃燒溫度大于過氧化銫的分解溫度。銫在空氣中燃燒，生成氧化銫、過氧化銫、超氧化銫與空氣中二氧化碳反應(yīng)生成碳酸銫，形成白色濃煙。鉀、銣、銫在空氣燃燒后的實際生成物有兩部分組成：、產(chǎn)生白色濃煙含有大量碳酸鹽。B、殘留生成物是由氧化物、過氧化物、超氧化物、碳酸鹽等多種物質(zhì)組成。結(jié)論：北師大版"堿金屬在空氣中燃燒時，鉀、銣、銫在空氣中燃燒時，則生成超氧化物"的論述，理論脫離實際，基礎(chǔ)和應(yīng)用脫節(jié)。受高教育部高教司理工處委托，年12月，天津大學(xué)張鳳寶寄來南京師范大學(xué)周志華教授、南京大學(xué)姚天揚(yáng)教授給王朝遠(yuǎn)寫的審閱意見：在堿金屬和水、氧氣和硫的反應(yīng)中，若在敞開體系中確實問題比較復(fù)雜，但在教材中，

特別是中學(xué)化學(xué)教材中不可能全面的闡明這些復(fù)雜的問題，而只能抓住問題的本質(zhì)和主要矛盾，這種闡述在教材中經(jīng)常使用，不僅在北師大教材中，而且在北大《普通無機(jī)化學(xué)》、武大《無機(jī)化學(xué)》下)等高校無機(jī)教材中，也把反應(yīng)簡單化。為什么要簡單化?如上所述原因是多方面的。針對以上兩位教授解釋，王朝遠(yuǎn)在《化學(xué)教育》雜志年第八期發(fā)表文章指出，化學(xué)教材中"鉀反應(yīng)更劇烈，產(chǎn)生氫氣能燃燒"鈉與硫化合甚至爆炸，生成硫化鈉"的論述，沒有抓住問題的本質(zhì)或主要矛盾，就是教材編寫者不知道堿金屬與水、硫反應(yīng)時，空氣中氧氣、二氧化碳能同時參與復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。王朝遠(yuǎn)將發(fā)表的文章分別寄給高教司理工處、張鳳寶、周志華、姚天揚(yáng)和天津大學(xué)校長、南京師范大學(xué)校長、南京大學(xué)校長，至今無一人來反駁。同理，堿金屬在空氣燃燒，也是一個極其復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，生成的物質(zhì)是復(fù)雜的混合物，而且生成物有大量白煙擴(kuò)散到空氣中去，造成環(huán)境污染。從合理利用資源，保護(hù)環(huán)境的角度考慮，王朝遠(yuǎn)對北師大版"堿金屬在空氣中燃燒時，鉀、銣、銫在空氣中燃燒時，則生成超氧化物"的論述內(nèi)容，用理論脫離實際，基礎(chǔ)和應(yīng)用脫節(jié)概括并不過分。7、張冠李戴.公安部消防局編寫的《防火手冊》中鉀與潮濕空氣、水或酸類發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣，放出大量熱使氫氣自燃"屬于張冠李戴，王朝遠(yuǎn)認(rèn)為：實際的反應(yīng)是：鉀先自燃(鉀的著火點是69℃)，是鉀的火焰點燃?xì)錃庠诳諝庵腥紵?氫氣的著火點是570℃)。8、美國、英國、日本等國家化學(xué)教材也忽略了反應(yīng)條件的重要性當(dāng)乙醇與濃硫酸共熱到℃時，生成的是乙醚；當(dāng)乙醇與濃硫酸共熱到170℃時，生成的是乙烯。當(dāng)碳在空氣中充分燃燒時，生成的是二氧化碳；不充分燃燒時，生成的是一氧化碳。同一反應(yīng)物，因反應(yīng)條件有所改變，生成物也不相同，說明控制反應(yīng)條件是非常重要的。實驗證明，堿金屬與水、酸、硫、二氧化碳反應(yīng)條件的不同、反應(yīng)實驗現(xiàn)象和生成物成分有本質(zhì)不同。如武大版堿金屬與水反應(yīng)非常劇烈，量大時會發(fā)生爆炸(邵學(xué)俊、魏益海等編《無機(jī)化學(xué)》，該書是武漢大學(xué)出版社出版。)的論述，有以下不妥：如室溫18℃時，10克鉀與40亳升水、50毫升煤油反應(yīng)時，鉀與水反應(yīng)緩慢，反應(yīng)放出的熱不

能使鉀熔化，也不發(fā)生爆炸，也不發(fā)生燃燒，而完全消失需小時；同溫下，在敞開容器里，10克鉀與40毫升水反應(yīng)時，瞬間使鉀和產(chǎn)生的氫氣都發(fā)生燃燒爆炸。在敞開體系時，小塊銣或銫與水反應(yīng)時，并使銣、銫和產(chǎn)生的氫氣都發(fā)生爆炸。在封閉體系時，小塊銣或銫與水反應(yīng)時，都發(fā)生爆炸。中國、美國、英國、日本等國家化學(xué)教材對以上論述出現(xiàn)諸多錯誤或不嚴(yán)謹(jǐn)之處，主要是沒有注明是在敞開體系時，還是在封閉體系時，這些極為重要的反應(yīng)條件，已是不爭的事實。9、消防書籍也是你抄他，它抄你公安部消防局編《防火手冊》頁，"鈉遇酸、水劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量熱量和氫氣，而燃燒爆炸；鉀與潮濕空氣或酸能發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量熱量并放出氫氣，而引起燃燒。"萬肇初主編《新時期消防工作實務(wù)全書》(以下簡稱《全書》、該書2004年，中國社會科學(xué)出版社出版)，"金屬鉀、鈉與水發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生可燃?xì)錃猓懦龃罅繜?，使可燃?xì)錃饷蜕阶匀键c而發(fā)生燃燒。正確論述應(yīng)為：鈉、鉀與水、酸反應(yīng)放出氫氣，反應(yīng)放出的熱使鈉、鉀和產(chǎn)生的氫氣都發(fā)生燃燒，甚至發(fā)生燃燒爆炸。10、化學(xué)教材重要內(nèi)容的彌補(bǔ)：要增加堿金屬單質(zhì)燃點王朝遠(yuǎn)指出，高一化學(xué)教材，大學(xué)化學(xué)教材，甚至連消防教材均不介紹與安全有關(guān)的堿金屬燃點，如人教版高一化學(xué)教材堿金屬物理性質(zhì)列表內(nèi)容，有硬度、密度、熔點、沸點四項；北京師大等校合編《無機(jī)化學(xué)》堿金屬物理性質(zhì)列表內(nèi)容和武漢大學(xué)、吉林大學(xué)等校合編《無機(jī)化學(xué)》堿金屬物理性質(zhì)列表內(nèi)容，也都只介紹硬度、密度、熔點、沸點四項內(nèi)容。甚至連公安部消防局編《公安消防監(jiān)督員業(yè)務(wù)培訓(xùn)教材》；《全書》也不介紹堿金屬單質(zhì)燃點，就連公安部消防局編《防火手冊》也只介紹一種鈉的燃點。化學(xué)教材、消防教材對堿金屬與水反應(yīng)的論述，只介紹產(chǎn)生氫氣燃燒，卻遺漏了堿金屬能發(fā)生燃燒。如人教版高一化學(xué)教材