化學是什么

韓穎婷，李丹菁

（1.江西省撫州市第一中學，江西 撫州；2.江西省萍鄉市萍鄉中學，江西 萍鄉）

化學是什么？作為化學教育工作者，查閱相關資料后，筆者從以下幾點加以闡述。

一、“化學”一詞的由來

中國五代時道家譚峭更著有《化書》，但無“化學”一詞。國外學者認為拉丁文chemia是從阿拉伯文“煉金術”演變而來，也可能來源于希臘語“澆鑄”（“浸液”）、埃及語“黑色”或漢語“金液”。

漢語“化學”如何產生？1970年，日本學者坂出祥伸指出“化學”首見于上海墨海書館出版的雜志《六合叢談》（1857年-1858年）。1981年，國內第一篇探討“化學”譯名來歷的論文發表。潘吉星和袁翰青先后指出：“化學”一詞首出于韋廉臣（威廉森，Alexander Williamson）所著的《格物探源》。1992年，劉廣定從王韜（上海墨海書館學者）的日記（1855年）中找到了“化學”出處，認為“化學”是由華洋學者提出。隨后沈國威據王韜日記推斷出：“化學”最早出處源自來華傳教士戴德生。日記記載:“十有四日，丁未，是晨郁泰峰來,同詣各園游玩,戴君特出奇器，盛水于桮，交相注,曷頓復變色,名曰化學，想系磺強水所制。”［1］這是“化學”的最早首創。

二、化學的定義

化學的概念，中學和大學教材的提法是“化學是研究物質的組成、結構、性質及其變化規律的科學。”我國最近出版的《辭海》及《化工辭典》中也具有相似的提法。相關文獻中出現數十種新的提法。如美國著名高分子化學家弗洛里建議把化學定義為“分子的科學”。我國科學出版社出版的《化學發展簡史》中提出“化學是研究物質在原子和分子水平的變化規律及變化過程中的能量關系的科學。”

我國化學哲學家廖正衡［2］先生提出：“化學主要是研究物質的分子轉變規律的科學。”筆者認為這是較恰當的定義。理由是：（1）對化學研究對象表述準確。指明研究對象是物質中的分子，而非其他粒子。（2）指明研究運動是分子轉變。是分子與分子間一種或多種的轉變運動，而非物理的機械運動。這點很好地區分了物理與化學學科對象的不同。（3）“主要”，說明在化學研究的一般規律下存在一定的特殊性，存在著相互統一而又對立的學科滲透及聯系。

廖先生這個定義也有不足之處。化學研究還有一個重要方面是研究分子的組成、結構和性質。但在該定義中未能體現。所以筆者提出如下嘗試性的定義:“化學主要是在微觀粒子層次上研究物質的組成、結構、性質和轉變規律的科學。”

筆者認為上述關于化學的定義有一定的缺陷。它未能把化學研究的特殊對象同其他科學，特別是物理學的研究對象相區別。為了把化學定義確切，必須要弄清化學運動和物理運動的區別和聯系。

三、化學的變化

化學中心在“化”。“化”新華字典中解釋為性質狀態或情形和以前不同。自然科學研究的是天體、四季、動植物變化規律。物理變化指物質的狀態發生改變，但物質本身的性質并未改變。化學研究各種物質的化學本身的性質及變化，什么是化學變化？

生活中大多化工產品的使用都涉及物理和化學變化，如天然氣的燃燒、人類使用的六大綸（滌綸、錦綸、腈綸、丙綸、維綸和氯綸）都來源于簡單的有機物的化學合成。

化學研究各種物質的化學本身的性質及變化，筆者結合中學授課實例具體闡述：如：碘單質受熱變碘蒸汽，物理變化；高錳酸鉀受熱分解產生氯化鉀和氧氣，有新物質生成，為化學變化。再比如：把硝酸鉀、二氧化碳、硫化氫、硝酸、酒精等放入水中，變成對應溶液。其中硝酸鉀溶于水，在水分子的作用下變成水合鉀離子和硝酸根離子，為物理變化。宏觀解釋，沒有新物質生成，微觀分析只有舊鍵（K+、NO3-）斷鍵，無新鍵生成。二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸（H2CO3）電離出H+和HCO3-等，二氧化碳變成碳酸，新物質生成，屬化學變化。硫化氫和硝酸溶于水，變成對應的酸溶液，電離出氫離子和對應酸根離子，為物理變化，原因與硝酸鉀相同。而酒精溶于水因為化學鍵并未斷裂，屬物理變化，但有些學者認為這改變了氫鍵的連接方式，為化學變化。物質的溶解度、溶解熱、擴散力等這些因素都需進一步研究。由實例知化學是從分子、原子等微觀粒子層次揭示物質變化規律的學科。

四、化學的內容

化學所涵蓋的內容廣泛而豐富。主要是從以下方面研究物質的科學：（1）采用多種方式測定物質的組成，粒子間的成鍵方式。如簡單立方堆積還是體心立方堆積，是線狀還是空間網狀結構。（2）利用原料對物質進行提取、分離、合成及應用。如六大綸的合成。（3）形成多分支學科共同研究化學反應，解釋客觀規律。

根據中學生認知水平，“化學是什么”的探析可以是一個遞變的過程，符合學生認知規律，不能對概念或內涵限定過死，可以從不同層面對這一概念給予不同的理解，這需教師結合情境，采用不同教法和學法。