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物理概念是物理学学习的基础,中学物理涉及数目众多的物理概念,在新课程实施过程中,教科书对一些次要的物理概念进行了淡化,出现了很多“像这样的……,叫做……”的描述性定义,其目的自然是不再要求学生对概念作机械性的死记硬背,只要求学生弄懂其含义即可,但是,对次要物理概念定义的淡化,并非说物理概念不重要,更不等于说对物理概念的说法可以犯逻辑性错误,然而,笔者发现,现行多种版本的初中物理教科书,在热学的“熔化和凝固”一节中,对相关概念的说法均犯了一些逻辑性错误,由于教科书的导向作用,一些相关的教辅资料也“跟着”出现了类似的错误说法,现以人教版(应该说人教版教材最具权威性!)义务教育课程标准实验教科书八年级上册《物理》为例进行说明.
为便于分析,我们先把存在问题的说法分条列举如下(祥见教科书P83-84面,2006年3月第3版):
1.非晶体没有确定的熔点.
2.非晶体在熔化或凝固过程中也要吸热或放热,但是温度在变化.
3.非晶体没有确定的凝固点.
我们知道,在未发生能量转化时,吸热是固态物质熔化的必要条件,而不同的固态物质吸热熔化过程中,在温度方面有着截然不同的两种表现——有的固态物质吸热熔化时,温度保持不变;而另一些固态物质在吸热熔化过程中,温度不断上升,没有固定的熔化温度,人们正是根据固态物质的这种属性,人为地将固体划分为两大类:晶体和非晶体,这一点,从教科书对“晶体”和“非晶体”的定义也可以看得出来(祥见教科书1983面)——“有些固体在熔化过程中尽管不断吸热,温度却保持不变,例如海波、冰、各种金属,这类固体有确定的熔化温度,叫做晶体(crystal);有些固体在熔化过程中,只要不断地吸热,温度就不断地上升,没有固定的熔化温度,例如蜡、松香、玻璃、沥青,这类固体叫非晶体(nonerystal).”
由此可见,晶体和非晶体仅对固态物质而言,对非固态物质是谈不上晶体和非晶体的,若说某种液体是晶体或非晶体,显然是错误的,例如,我们不能说“水是晶体”、“液态沥青是非晶体”
同样,由“熔点”定义——“晶体熔化时的温度叫做熔点”可以看出,“熔点”只能对固态晶体而言,对非晶体或其它状态的物质冠以“熔点”,显然也是错误的.
下面,我们对以上列举的3条逐一分析.
先看第一条,“没有确定的熔点”,说明“熔点”不确定或者说不固定,这就等同于说“非晶体有很多熔点”,我们暂不对这个语句的真伪忘加断言,而先从“熔点”的定义谈起,如果给“熔点”这样下定义(注意,我们说的是“如果”)——固体熔化时的温度叫做该固体的熔点—那么,语句“非晶体有很多熔点”无疑是正确的,不仅如此,我们甚至还可以说“非晶体有无数个熔点”,比如,某种非晶体物质在加热熔化过程中,当温度升到50℃时开始熔化,温度升至70℃时熔化完毕,那么,参照上面的“定义”,可以说50℃-70℃间的所有温度值(有无数个!)都应该是该非晶体的熔点,语句“非晶体没有确定的熔点”当然是正确的,然而,教科书给熔点下的定义却是“晶体熔化时的温度叫做熔点”,由定义可知,熔点不是对所有的固态物质来说的,只能对固态中的晶体而言,对“非晶体”而谈“熔点”,显然犯了逻辑性错误,怎么能说“非晶体有很多熔点”呢?笔者以为,这句话应改为“非晶体没有固定的熔化温度”才正确.
再看第2条,“非晶体熔化”还讲得过去,但“非晶体凝固”之说欠妥,因为凝固是物质由液态变为固态的过程,所以,只有对液体,才谈得上“凝固”,而非晶体是固体,怎么能说“非晶体凝固”呢?这句话可改为“固态时为非晶体的物质,在熔化或凝固过程中,也要吸热或放热,但是温度在变化”.
容易看出,上面所列举的第3条也只有改为“固态时为非晶体的液体,没有确定的凝固温度”才算妥当.
这样的修改结果,语句的确长了一些,读时会显得有些拗口,理解时难度也稍微增大,但是,笔者以为,这总比错误的说法好得多!
为便于分析,我们先把存在问题的说法分条列举如下(祥见教科书P83-84面,2006年3月第3版):
1.非晶体没有确定的熔点.
2.非晶体在熔化或凝固过程中也要吸热或放热,但是温度在变化.
3.非晶体没有确定的凝固点.
我们知道,在未发生能量转化时,吸热是固态物质熔化的必要条件,而不同的固态物质吸热熔化过程中,在温度方面有着截然不同的两种表现——有的固态物质吸热熔化时,温度保持不变;而另一些固态物质在吸热熔化过程中,温度不断上升,没有固定的熔化温度,人们正是根据固态物质的这种属性,人为地将固体划分为两大类:晶体和非晶体,这一点,从教科书对“晶体”和“非晶体”的定义也可以看得出来(祥见教科书1983面)——“有些固体在熔化过程中尽管不断吸热,温度却保持不变,例如海波、冰、各种金属,这类固体有确定的熔化温度,叫做晶体(crystal);有些固体在熔化过程中,只要不断地吸热,温度就不断地上升,没有固定的熔化温度,例如蜡、松香、玻璃、沥青,这类固体叫非晶体(nonerystal).”
由此可见,晶体和非晶体仅对固态物质而言,对非固态物质是谈不上晶体和非晶体的,若说某种液体是晶体或非晶体,显然是错误的,例如,我们不能说“水是晶体”、“液态沥青是非晶体”
同样,由“熔点”定义——“晶体熔化时的温度叫做熔点”可以看出,“熔点”只能对固态晶体而言,对非晶体或其它状态的物质冠以“熔点”,显然也是错误的.
下面,我们对以上列举的3条逐一分析.
先看第一条,“没有确定的熔点”,说明“熔点”不确定或者说不固定,这就等同于说“非晶体有很多熔点”,我们暂不对这个语句的真伪忘加断言,而先从“熔点”的定义谈起,如果给“熔点”这样下定义(注意,我们说的是“如果”)——固体熔化时的温度叫做该固体的熔点—那么,语句“非晶体有很多熔点”无疑是正确的,不仅如此,我们甚至还可以说“非晶体有无数个熔点”,比如,某种非晶体物质在加热熔化过程中,当温度升到50℃时开始熔化,温度升至70℃时熔化完毕,那么,参照上面的“定义”,可以说50℃-70℃间的所有温度值(有无数个!)都应该是该非晶体的熔点,语句“非晶体没有确定的熔点”当然是正确的,然而,教科书给熔点下的定义却是“晶体熔化时的温度叫做熔点”,由定义可知,熔点不是对所有的固态物质来说的,只能对固态中的晶体而言,对“非晶体”而谈“熔点”,显然犯了逻辑性错误,怎么能说“非晶体有很多熔点”呢?笔者以为,这句话应改为“非晶体没有固定的熔化温度”才正确.
再看第2条,“非晶体熔化”还讲得过去,但“非晶体凝固”之说欠妥,因为凝固是物质由液态变为固态的过程,所以,只有对液体,才谈得上“凝固”,而非晶体是固体,怎么能说“非晶体凝固”呢?这句话可改为“固态时为非晶体的物质,在熔化或凝固过程中,也要吸热或放热,但是温度在变化”.
容易看出,上面所列举的第3条也只有改为“固态时为非晶体的液体,没有确定的凝固温度”才算妥当.
这样的修改结果,语句的确长了一些,读时会显得有些拗口,理解时难度也稍微增大,但是,笔者以为,这总比错误的说法好得多!