谈谈刍议刍议化学史教学作用

论文导读：，在验证铜与稀硝酸反应生成一氧化氮实验时，需要介绍种种隔绝空气的措施，此时可以联系拉瓦锡选用汞来研究空气成分的经典实验。如图1所示装置，汞沸点为356.6℃，用左边火炉给液态汞加热，不断气化的汞原子进入钟罩和钟罩中氧气发生反应。因为提供汞原子的物质的量与氧气分子的物质的量之比远远大于化学反应计量比的要求，反应可以
在化学教学中运用化学史知识，可使教学不只局限于现成知识的静态结论，可以追溯到的来源和动态演变；不只局限于知识本身，还可以揭示出其中的科学思想和科学方法，还可以让化学家们不畏艰辛、坚持真理的精神感动学生。在具体的教学实践中，笔者对化学史教学帮助达成三维教学目标的感悟有如下几点。

一、介绍化学史有利于学生知识的获得以及技能的培养

1. 有助于学生对化学知识的理解和把握

在化学教学中学生难以理解的其实恰恰是化学史中常常难以攻克的问题，是历史上化学家们对此问题进行激烈争论、进行探讨的问题。在教学中如果适当地将历史上化学家们在形成化学概念、认识化学规律的过程中所遇到过的困难、所产生过的错误想法、所做出的一些错误判断等呈现在学生面前，让学生对这些观点进行对比和分析，找出正确的结论和观点。这样，学生便会从这些历史发展中感受到自身的错误观念，知道自己错在何处？原因何在？
比如，“电离概念”教学，我们可以引入“阿累尼乌斯建立电离理论”这一段化学史。1799年英国化学家尼柯尔森等人最先发现溶液具有导电性。他们认为，溶液中电流是靠带电荷的离子运送前进的，但认为离子是通电流后产生的。这一理论统治科学界将近一个世纪，直至瑞典化学家阿累尼乌斯从1882年秋开始对溶液的导电性进行了一系列的测量，查阅了学术刊物中与这个问题有关的论文后，大胆提出“要解释电解质水溶液的导电性，必须假定电解质在溶液中具有两种不同的形态，即非活动性的分子形态和活动性的离子形态”。但却遭到当时最著名的化学家之一克利夫教授嘲笑：“这纯粹是空想，我不能想象，比如，氯化钾怎样会在水中分解为离子。钾在水中单独存在可能吗？任何一个小学生都知道，钾遇水就会产生强烈的反应，同时形成氢氧化钾和氢气。可是氯呢？它的水溶液是淡绿色的，又有剧毒，而氯化钾溶液则是无色的，完全无毒。”但阿累尼乌斯竭力证明，在溶液中，特别是在氯化钾溶液中，存在的不是钾原子和氯分子，而是两种元素的离子。比如，钾离子不同于中性的钾原子，它带阳电荷。他甚至还计算出，在氯化氢的溶液中，有92%的溶质处于活性形态，也就是说大部分溶质分解为离子了。这些结果被德国化学家奥斯特瓦尔德在研究盐酸的催化作用时所证实，它的总量中只有98%对过程起加速作用。这一数值与阿累尼乌斯计算出来的数值是接近的。
此后，教师要求学生设计实验方案，证明电解质在水溶液中会自发电离出离子？
学生1：水与HCl气体均不能使石蕊试纸变色，但盐酸能使石蕊试纸变色变红。
学生2：Cu与硝酸铜不反应，Cu与稀硫酸也不反应，但Cu与硝酸铜、稀硫酸三者混合能反应。

2. 促使学生化学技能的形成

例如，在验证铜与稀硝酸反应生成一氧化氮实验时，需要介绍种种隔绝空气的措施，此时可以联系拉瓦锡选用汞来研究空气成分的经典实验。如图1所示装置，汞沸点为356.6℃，用左边火炉给液态汞加热，不断气化的汞原子进入钟罩和钟罩中氧气发生反应。因为提供汞原子的物质的量与氧气分子的物质的量之比远远大于化学反应计量比的要求，反应可以达到完全。反应生成的红色氧化汞在这个温度下是固体，且不溶于汞，密度小于汞，浮在汞的表面，很容易分离，500℃左右可以分解。拉瓦锡把在汞表面上所生成的红色粉未收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热至500℃左右，得到了汞和氧气，若把分解所得氧气回到原来留有剩余气体空间后，发现体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。通过这段化学史知识的介绍，让学生领悟到实验操作设计对化学实验的重要性，进而对学生实验能力、动手能力以及创造性思维的培养起到重要的作用。通过该段化学史的介绍，再让学生动脑思考铜与稀硝酸反应生成一氧化氮，并收集一氧化氮，学生自然能设计出“氢氧化钠溶液封法”：在一个大的水槽中加入几厘米高的氢氧化钠溶液，再在水槽中放一个小烧杯，小烧杯中加有稀硝酸与铜片，小烧杯上盖上玻璃钟罩。

二、渗透化学史有利于学生领悟正确的化学研究方法以及学习科学的探究过程

1. 有助于学生学习化学研究方法

比如，“归纳与演绎”的经典事例。门捷列夫为了系统地讲好无机化学课程，想编写一张“不是人为的而是合乎自然规律”的元素性质分类表。于是开始仔细地研究当时已发现的63种元素的物理性质和化学性质。他把当时已经发现的元素名称、原子量以及主要性质分别写在63张卡片上。随后，他根据诸如元素对氧和氢的关系所做的分类、按金属与非金属的分类、根据化学活性的顺序分类、根据原子价的分类、根据元素的综合化学性质的分类等等，都作了认真的研究，并以各种方式排列63张卡片等等。在深入研究元素的原子量与原子价时，门捷列夫对各种元素的原子量可以相差很大，而原子价的变化范围则较小这一情况有很深的印象；许多元素具有相同的原子价的同时，它们的化学性质彼此也非常相似。他注意到，一价元素都是最典型的金属，七价元素都是最典型的非金属；四价元素的性质恰好介于金属与非金属之间。这就源于：免费论文www.7ctime.com
使他坚信各种元素之间一定存在着统一的规律性。1869年2月他发表了第一份关于元素周期律的图表。1871年12月，他综合了迈尔等科学家的研究，又发表了与今天元素周期表很像的第二张元素周期表，把尚未发现的元素的空格由原来的四个增至六个，并且预言了它们的性质。如对“类铝”“类硅”等的预言准确得令人惊奇。

2. 促使学生学习科学的探究过程

例如，在选修模块《物质结构与性质》中“元素第一电离能的周期性变化”教学时，可以适时插入人类合成第一个稀有气体化合物XePtF6经典事例。1933年，化学家鲍林通过对离子半径的计算，曾预言可以制得六氟化氙（XeF6）、氙酸及其盐。1960年英国年轻化学家巴特列特一直从事无机氟化学的研究。文献上报道了数种新的铂族金属氟化物，它们都是强氧化剂，其中高价铂的氟化物六氟化铂（PtF6）的氧化性甚至比氟还要强。巴特列特首先用PtF6与等摩尔氧气在室温条件下混合反应，得到了一种深红色固体的O2PtF6。巴特列特头脑机敏，善于联想类比和推理。他考虑到O2的第一电离能是1175.论文导读：6：Xe+PtF6→XePtF6。该化合物在室温下稳定，其蒸气压很低。它不溶于非极性溶剂四氯化碳，这说明它是离子型化合物。这样，具有历史意义的第一个含有化学键的“惰性”气体化合物诞生了，从而很好地证明了巴特列特的正确设想。源于：论文范文www.7ctime.com上一页12
7千焦/摩尔，氙的第一电离能是1175.5千焦/摩尔，比氧分子的第一电离能还略低，既然O2可以被PtF6氧化，那么氙也应能被PtF6氧化。他同时还计算了晶格能，若生成XePtF6，其晶格能只比O2PtF6小41.84千焦/摩尔。这说明XePtF6一旦生成，也应能稳定存在。于是巴特列特根据以上推论，仿照合成O2PtF6的方法，将PtF6的蒸气与等摩尔的氙混合，在室温下竟然轻而易举地得到了一种橙固体XePtF6：Xe+PtF6→XePtF6。该化合物在室温下稳定，其蒸气压很低。它不溶于非极性溶剂四氯化碳，这说明它是离子型化合物。这样，具有历史意义的第一个含有化学键的“惰性”气体化合物诞生了，从而很好地证明了巴特列特的正确设想。源于：论文 范文www.7ctime.com