化學史在中學化學教學中的應用研究

翟修華

摘 要： 本文在中學化學課程內容基礎上，將化學史分為化學學科的形成與奠基者、原子分子論與元素周期律、化學重要原理的提出、化學微觀世界的探究四個部分，化學史應用在中學化學教學中具有極大價值，在教學中要合理應用化學史。

關鍵詞： 化學史 中學化學 教學應用

一、問題的提出

近年來，中學化學教學中化學史的應用逐漸被重視，許多高等師范院校開設了化學史課程。對于中學化學教學中需要應用的化學史實，已有研究都以舉例形式呈現(xiàn)，未能系統(tǒng)指出中學化學階段涉及的化學史實。筆者在中學化學課程內容的基礎上，將化學史實分四個部分，下面對化學課程內容涉及的化學史實進行論述。

二、化學學科的形成與奠基者

1.化學學科的形成

人類從用火開始，由野蠻進入文明，開始用化學方法認識和改造物質，人類用火燒制熟食、制作陶瓷、冶煉金屬，逐漸學會釀造、染色等。早在公元前四世紀，我國有陰陽五行學說，認為萬物的構成以金、木、水、火、土為基礎，古希臘人提出的火、風、土、水四元素說，二者是古代樸素的元素觀。公元前兩世紀，煉丹術在古代中國盛行，后來傳入歐洲，演化為煉金術，成為近代化學的雛形。

2.波義耳——把化學確立為科學

化學史學家把1661年作為近代化學的開端，因為這年有本對化學發(fā)展產生重大影響的著作問世，這本書是《懷疑派化學家》，它的作者是英國化學家波義耳（1627-1691），波義耳最大的貢獻是給化學元素下了科學定義，他的科學成就還有對空氣性質的研究、燃燒現(xiàn)象本質的研究、酸堿和指示劑的研究，波義耳被譽稱“把化學確立為科學”。

3.拉瓦錫——近代化學之父

拉瓦錫（1743-1794），法國化學家，被稱為“近代化學之父”，拉瓦錫的科學研究方法開創(chuàng)化學發(fā)展的新紀元，他推翻了統(tǒng)治化學理論達百年之久的燃素說，建立了以氧為中心的燃燒理論，他提出規(guī)范的化學命名法，倡導并改進定量分析方法，驗證了質量守恒定律，撰寫了第一部真正意義的化學教科書《化學基本論述》。

三、原子分子論與元素周期律

1.道爾頓——原子學說

道爾頓（1766-1844），英國化學家，1808年道爾頓提出了原子學說，為近代化學的發(fā)展奠定了重要基礎，在提出原子論的同時，確定原子量的測定工作，從而成為化學史上測定原子量的第一人，成為這一領域的拓荒者，引起當時歐洲科學界的廣泛關注，測定各元素的原子量成為當時熱門的課題。

2.阿伏伽德羅——分子學說

阿伏伽德羅（1776-1856），意大利物理學家、化學家，1811年阿伏伽德羅提出分子學說，在之后的50年里分子學說沒有受到科學界的重視，盡管阿伏伽德羅做了再三努力，直到他1856年逝世，分子學說仍然沒有為大多數化學家所承認，為了紀念阿伏伽德羅，把一摩爾某種微粒集體所含微粒數為阿伏伽德羅常數。

3.康尼查羅——原子分子論

康尼查羅（1826-1910），意大利化學家，1860年在德國卡爾斯魯厄的國際化學家會議上，他用充分的論據證實了分子學說的正確性，康尼查羅的工作使原子分子論得以確立，當時因為不承認分子的存在，化合物的原子組成難以確定，原子量的測定和數據呈現(xiàn)一片混亂，原子分子論的確立使原子量測定工作走出困境。

4.貝采尼烏斯——元素符號

貝采尼烏斯（1779-1848），瑞典化學家，對化學的突出貢獻是測定原子量和制定元素符號，他在近二十年的時間里孜孜不倦地從事原子量的測定工作，在化學發(fā)展史上寫下光輝的一頁，他首先倡導以元素符號代表各種化學元素，用化學元素的拉丁文名表示元素，這就是一直沿用至今的化學元素符號系統(tǒng)，他的元素符號系統(tǒng)公開發(fā)表在1813年由湯姆遜主編的《哲學年鑒》上。

5.戴維——發(fā)現(xiàn)元素最多者

戴維（1778-1829），英國化學家，19世紀初，戴維用電解法和熱還原法制得鉀、鈉、鎂、鈣、鍶、鋇、硼和硅，證明了舍勒發(fā)現(xiàn)的黃綠色氣體不是所謂的“氧化鹽酸”，而是一種化學元素的單質。他將這種元素命名為Chlorine，中文譯名為氯，使元素的種類增加了九種，是發(fā)現(xiàn)元素種類最多的科學家。

6.門捷列夫——元素周期律

門捷列夫（1834-1907），俄國化學家，于1869年發(fā)現(xiàn)元素性質隨原子量的遞增呈周期變化的規(guī)律——元素周期律，他根據元素周期律編制了第一個元素周期表，把當時已經發(fā)現(xiàn)的63種元素全部列入表里，從而初步完成使元素系統(tǒng)化的任務，此時還有許多元素沒有被發(fā)現(xiàn)，他在元素周期表里留下空位，對某些未發(fā)現(xiàn)元素的性質作了預言，后來他的預言都得到證實。

四、化學重要原理的提出

1.化學熱力學與動力學理論

蓋斯（1802-1850），俄國化學家，熱化學的奠基人，化學反應的反應熱只與反應體系的始態(tài)和終態(tài)有關，而與反應的途徑無關，即著名的蓋斯定律。吉布斯（1839-1903），美國科學家，他奠定了化學熱力學的基礎，提出了吉布斯自由能。范特霍夫（1852-1911），荷蘭化學家，在化學反應速度、化學平衡和滲透壓方面取得了驕人的研究成果，1901年第一個諾貝爾化學獎授予范特霍夫。勒夏特列（1850-1936），法國化學家，1888年他提出了化學平衡移動原理（勒夏特列原理）。哈伯（1868-1934），德國化學家，發(fā)明了合成氨的方法，1918年獲諾貝爾化學獎。

2.化學酸堿理論

波義耳提出了最初的酸堿理論：能使石蕊試液變紅的物質是酸，能使石蕊試液變藍的物質是堿。阿倫尼烏斯（1859-1927），瑞典科學家，電離理論的創(chuàng)立者，1887年提出了酸堿電離理論（阿倫尼烏斯酸堿理論）：凡在水溶液中電離出的陽離子全部都是H+的物質是酸，電離出的陰離子全部都是OH-的物質是堿，他還研究溫度對化學反應速度的影響，得出著名的阿倫尼烏斯公式，提出活化分子理論和鹽的水解理論等，獲得1903年諾貝爾化學獎。

3.有機化學理論

維勒（1800-1882），德國化學家，1828年他因人工合成了尿素，打破了有機化合物的生命力學說而聞名，使有機化學得到了迅猛發(fā)展。李比希（1803-1873），德國化學家，被稱為“有機化學之父”，他發(fā)明和改進了有機分析的方法，準確地分析了大量有機化合物，提出了化合物基團的概念及多元酸的理論。凱庫勒（1829-1896），德國化學家，有機結構理論的奠基人，1857年提出碳原子四價和碳原子間相互成鏈理論，1890年提出苯分子的結構式，推動了有機化學的發(fā)展。

五、化學微觀世界的探究

1.原子結構理論

在道爾頓的原子學說基礎上，展開了原子結構的研究。湯姆遜（1856-1940），英國物理學家，1903年他在發(fā)現(xiàn)電子的基礎上提出了原子結構的葡萄干布丁模型。盧瑟福（1871-1937），英國物理學家，他根據α粒子散射實驗提出了原子結構的核式模型。波爾（1885-1962），丹麥物理學家，于1913年建立起核外電子分層排布的原子結構模型。20世紀20年代建立的量子力學理論，使人們對于原子結構的認識更深刻，從而有了原子結構的量子力學模型。

2.分子間作用力與化學鍵理論

范德華（1837-1923），荷蘭物理學家，范德華首先研究了分子間作用力，分子間作用力又稱范德華力。科塞爾（1888-1956），美國化學家，1916年提出離子鍵理論。路易斯（1875-1946），美國化學家，提出共價鍵理論。鮑林（1901-1994），美國化學家，他提出共價半徑、離子半徑、電負性、雜化軌道等概念和理論，他撰寫的《化學鍵的本質》被認為是化學史上最重要的著作之一，1954年因在化學鍵方面的工作取得諾貝爾化學獎。

六、結語

上述是中學化學課程內容涉及化學史實的系統(tǒng)總結，由于理論水平和篇幅限制，難免有所遺漏并且未能展開論述。化學史實應用在化學教學中具有極大價值，有利于中學化學和大學化學教學的銜接，對化學課程標準和教科書的編寫有啟示意義，從學生角度而言，可以激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望，使其了解化學學科發(fā)展的大致歷程，加深學生對科學本質的理解。在實際化學教學中，要依據課程內容要求和學生的認知水平，把握好化學史實涉及知識理論的深度和難度，合理應用化學史進行化學教學。

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