化学史教育的意义

苏 敏

（阳泉师范高等专科学校，山西 阳泉 045200）

化学史教育的意义

苏 敏

（阳泉师范高等专科学校，山西 阳泉 045200）

通过对化学史的学习，不仅可以激发学生的学习兴趣，培养学生的科学探究精神，而且可以起到开发学生智慧，使学生掌握科学的研究方法的作用。

化学史；探究精神；研究方法

著名化学家傅鹰先生说过：“化学给人以知识，化学史给人以智慧。”

化学史不仅如实地记录了影响化学发展的重要事件，系统地阐述了化学发展的历程，而且向人们展示了化学家们揭开化学现象背后的规律所进行的思维活动和所采用的科学方法，以及他们所具备的科学精神，所呈现的科学道德。

1 ．激发学生学习兴趣，培养学生探究精神

通过学习化学史，学生们会发现，书本上简单而枯燥的知识不再那么枯燥，不再那么抽象。那一个个元素符号，那一个个化学公式变得鲜活起来，它们每一个性质的描述都是无数化学家们智慧和泪水的结晶，从而激发学生学习化学的兴趣，以及他们献身科学研究的理想。以苯的发现与苯分子的分子结构的探究过程为例：

法拉第花了五年的时间将制备的煤气后剩余的油状液体蒸馏，最后在 80℃左右分离得到了一种新的液体物质。1825年6月1日，他向伦敦皇家学会报告，发现一种新的碳水化合物。法拉第描述这种碳氢化合物：略有香味，在一般的条件下，它是一种无色透明的液体。当把这种液体放在冰水中冷却到时零度时，它就会结晶变成固体，在玻璃容器的器壁上长出树枝状的结晶。如果从冰水中取出容器，让温度慢慢上升，这种固体在5.5℃时熔化。如果把熔化后的液体暴露在空气中，最后会完全挥发。当时，法拉第将这种无色的液体称之为“氢的重碳化合物”，也就是物质——苯。

实验证明：法国化学家日拉尔经过测定：苯仅有碳、氢两种元素组成，其密度是同温同压下乙炔的3倍。其中碳的质量分数为92.3%

苯分子的结构研究一度陷入困境，期间历经了数十年未取得突破。无数科学家为研究苯的结构呕心沥血，。他学过建筑学，有丰富的空间想象能力，正是他提出了著名的“碳四价学说”和“碳链学说”，但也正是受思维定势束缚，他一直认为苯分子为链状结构，苦思冥想而不得其解。1864年他为研究苯分子的结构殚精竭虑，偎炉休息。他面对炉中飘忽不定的火苗陷入了沉思，不知不觉进入了梦乡。朦胧中，凯库勒仿佛觉得有一些碳原子在自己的面前跳起舞来，它们排成蛇的形状，一会儿在火焰中翻滚，一会儿卷曲起来，突然，原来“蛇”的头咬住了自己的尾巴，形成一个环状，不停地旋转起来。凯库勒猛然惊醒，根据梦中受到的启发，他迅速画起苯的封闭式结构式来。经过若干次的修正，最后他决定用六角环结构来描述苯的分子结构。

实验证明：实验事实1:1mol苯在一定条件下最多可以与3mol氢气发生加成反应生成环己烷：C6H6+3H2=C6H12;

实验事实 2：苯与液溴在铁粉存在时发生取代反应：C6H6+Br2=C6H5Br+HBr，并且苯的一溴取代物只有一种结构。

“思辩”：依据这两个实验事实，凯库勒关于苯分子结构的假说是被证实了还是伪了？

证实：首先，实验事实1给凯库勒式的合理性提供了极大的支持，由于加成的最终产物是 C6H6，说明苯分子有且只有一个环，且有不饱和键存在；其次，凯库勒式也能解释苯与液溴在铁粉存在时发生取代反应且苯的一溴取代物只有一种结构。

伪证：苯不能使酸性锰酸钾和溴水褪色的实验事实说明凯库勒式的不合理性。苯分子中不应出现单双键交替的结构。

“思辩”：1872年凯库勒修正了他的理论，提出了互变振动假说：但仍不能让人完全信服。

“思辩”：1935年詹斯用X射线衍射证实苯分子结构是平面六角形，并测得苯分子中的碳碳键长介于单键和碳碳双键之间。

表1 分子中碳碳键的键长

到了2009年，IBM科学家团队用原子力显微镜给单个并五苯分子观测拍照，直观地看到了苯环平面正六边形结构。

2 ．开启学生智慧，掌握科学研究方法

通过学习化学史，向学生展示化学家们揭开化学现象背后的规律所进行的思维活动和所采用的科学方法，以及他们所具备的科学精神，所呈现的科学道德，从而让学生学习和掌握从事科学研究的正确的方法。

1846年，瑞士化学家雄班在厨房里做实验，偶然弄洒了一瓶硫酸和硝酸的混合物，他立即抓起妻子的棉布围裙去擦污染，然后又把它放在炉子上烘干，不料，围裙“砰”的一声着火了，烧得一无所有，而且没有一点浓烟。班雄立即意识到这种化合物威力无比，不久，便发明了一种烈性炸药——火棉。

从上面这个例子和德国化学凯库勒探究苯的分子结构的思维过程可以体会到他们勇于猜想和用实验事实证明猜测的科学研究方法。

总之，在化学教学过程中渗透化学史教育有着深远的意义，教师应尽量找好化学史人物事件与学生的结合点，引起学生思维的共振和感情的共鸣，让学生在耳濡目染中受到熏陶，春风化雨中得到浸润。

[1] 刘其凯.“苯”的教学设计[J]. 化学教学，2008，3.

The Significance of Chemistry History Education

SU Min

The learning of chemistry history can stimulate students’ learning interest and cultivate their scientific inquiry spirit, develop their intelligence and enable them to master scientific research methods.

chemistry history; inquiry spirit; research method

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1008-7427（2011）06-0127-01

2011-03-30