通過有機化學史提高有機化學課堂教學效果

李磊姣 孫秀云

講述了有機化學的發展史，總結了在平時課堂教學時通過講述化學史對課堂教學的影響。并通過實例證明，將化學史穿插在課堂教學當中有利于學生對知識的掌握，且能夠很好地調動學生學習的積極性，從而提高教學效果。

有機化學化學史課堂教學有機化學又稱為碳化合物的化學，是研究有機化合物的結構、性質、制備的學科，是化學中極重要的一個分支。含碳化合物被稱為有機化合物是因為以往的化學家們認為含碳物質一定要由有機體才能制造；然而在1828年的時候，德國化學家弗里德里希·維勒，在實驗室中首次成功合成尿素，自此以后有機化學便脫離傳統所定義的范圍，擴大為含碳物質的化學。有機化學是一門重要的基礎學科，是學生學好物理化學，生物化學，藥物化學等課程的重要保障，是學生以后從事有機合成相關工作的理論基礎。同樣有機化學也是一門與日常生活、工農業生產、生命科學等密切相關的極為重要的一門學科，它與自身周圍事物息息相關，并能夠為學生以后的學習打下堅實的基礎。

有機化學的課堂教育也是十分重要的。在進行課堂教育的同時我們也在思考幾個問題，如何能讓學生更好的理解所學的知識？如何能讓學生對這門課程更感興趣？如何能真正提升課堂教學效果？由此我想到，在進行有機化學的教育的同時將其化學發展史介紹給學生，這樣不僅可以加深學生對基礎知識的理解和掌握，還能夠更好的激發學生學習的興趣，并且有助于培養學生的創新能力，使學生對所學的知識能夠有進一步地理解和應用。

有機化學的發展史大致可以分為三個階段。首先是18世紀到19世紀中頁的“萌芽”時期的有機化學。在這個時間段，化學家們主要成就是分離并制備了許多有機化合物，并建立了一些分析方法，對有機化合物的組成進行定量分析，以求得化合物的實驗式。1805年，德國人塞爾杜納從鴉片中提取了嗎啡，法國科學家舍弗勒爾制得了丁酸、戊酸、己酸以及不純凈的油酸。這些科學家的科學實驗成了有機化合物的分離制備的雛形。而在1781年，由法國化學家拉瓦錫首次進行有機化合物的碳氧分析。他將有機化合物燃燒，測定所產生的水和二氧化碳的量，從而推算出其中的碳和氫的量。他的這種分析方法為有機化合物的定量分析奠定了基礎。

接下來，就是19世紀中頁到20世紀初期的“經典”有機化學時期。德國化學家凱庫勒和英國化學家庫帕在收集了豐富的資料，研究了多種有機化合物之后，兩人在1857年同時獨立的得出如下兩個重要的結論，也就是有機分子結構的兩條基本原則：一是碳原子是四價的。凱庫勒認為每一種原子都有一定的“結合力”，他把這種結合力叫做價。由于在所有的已知化合物中，一個氫原子只能與一個別的元素原子結合，所以被選作了價的單位。他們除碳是四價的之外，還注意到碳的四價是等同的。他們認為有機化合物分子中的原子是通過鍵結合而成的。二是碳原子可以互相結合，且碳原子之間不僅可以單鍵結合，還可以雙鍵或者三鍵結合。庫帕首先用一條短線表示鍵，用這種容易理解的形式表達結構式。1865年，凱庫勒為苯確定了一個單雙鍵交替的六個碳原子的平面環狀結構。根據上述的基本原則，已經可以解決多年來未解決的分子中各原子結合的問題，也闡明了同分異構現象，從而為解釋有機化合物種類繁多打下了堅實的基礎。這其中還有一個小故事，就是關于凱庫勒的分子結構理論和確定苯環平面結構的故事。凱庫勒在1890年紀念苯的結構式問世25周年的大會上回憶說：“如果大家聽到在我頭腦中產生的極為輕率的聯想是怎樣形成這一有關概念的經過，一定會感到有趣的。在我當年僑居倫敦期間，曾有一度住在議會下院附近的克拉帕姆路。我常常去找住在這個城市另一端的一位朋友——謬拉，一起度過夜晚時間。我們海闊天空的談論各種問題，其中大部分話題是關于化學的。一個晴朗的夏日夜晚，喧囂的城市已經沉睡了的時候，我才乘最后的一班公共馬車返回。我照例坐在車上，不一會便陷入了沉思。這時，我眼前浮現出原子在旋轉。平時原子總是在我腦海中不停地運動著，但未看出是什么模樣。而這個夜晚小原子總是時而結合成對，時而大原子擁抱兩個小原子，大原子一會兒捉住三個或四個小原子，一會兒又似乎全部形成旋渦狀而跳起華爾茲舞來。我還看見大原子排著隊，處于鏈的另一端的小原子被牽著走。那正是我的恩師—化學大師考普在他的著作《分子世界》中，以他那引人入勝的筆調描繪世界。而這些我都是在他之前看到的。當馬車乘服務員喊了一聲：‘克拉帕姆路到了的時候，才使我從幻想中驚醒。我回到寓所之后，為了把這個幻影記下來，至少耗費了這個晚上的一個時辰，我的結構理論就這樣誕生了。”“關于苯式理論的起源也是同樣的。當我住在比利時的格恩，我的書房面向狹窄的胡同，一點陽光也透不進來，這對于白天在實驗室工作的我來說，沒有什么不方便。一天夜晚，我執筆寫著《化學教程》，但是，思維總是不時的轉向別的問題，寫得很不順利。于是，我把椅子轉向壁爐打起盹來。這時候，在我的眼前又出現了一群原子旋轉起來，其中小原子群跟在后面。曾經體驗過這種幻影的我，對此敏感起來，立即從中分辨出種種不同形狀，不同大小的形象以及多次濃密集結的長列。而這些像一群蛇一樣，互相纏繞，邊旋轉邊運動。除此以外，我還看見仿佛其中一條蛇銜著自己的尾巴，似乎在嘲弄我，開始旋轉起來。我想被電擊一樣猛醒起來。這一次，我又為這一假說忙了剩余的夜晚。”這個故事對學生會有很大的啟示作用。首先，進行科學研究的時候一定要勤于思考，只有多思考，多動腦才會對問題有一些想法和見地，這樣才會對解決問題有幫助，才會推動科學不斷向前發展。其次，它能夠活躍學生們的思維，激發學生們的科研興趣，學習其中的抽象科研方法，這對學生們來說是受用無窮的。

最后，就是從20世紀至今的“現代”有機化學時期。1916年，德國物理學家柯塞爾和美國化學家路易斯在物理學家發現電子并闡明原子結構的基礎上，提出了價鍵電子理論。他們認為：原子價可以分為電價和共價。電價是靠正負離子的靜電引力而成，共價是由兩個原子共用電子對而形成的。原子得失電子或共有電子，外層電子達到稀有氣體的結構時最穩定。之后，美國化學家蘭米爾發展了路易斯的理論，提出共用電子可由1個原子單方面提供的新觀點，后來被稱為配位鍵。1923年，路易斯首創用電子式直觀簡潔的表示一些無機化合物和有機化合物的結構，稱為路易斯式，一直沿用至今。

化學史的介紹，在化學教學過程中也起到了很重要的作用，它不僅可以讓學生們增長見識和智慧，更讓學生們了解到科學研究的艱辛和科學發展的艱難，以此激勵學生們進行科學研究的熱情，并激發學生們活躍的思維。所以，化學教學時適當地引入化學史對課堂教育是具有重要意義的。

參考文獻：

[1]潘華英，葉國華.有機化學（第一版）[M].化學工業出版社，2010.

[2]王翔.有機化學發展史概述[J].黔東南民族師范高等專科學校學報，2003，（6）：28-29.