化學(xué)史與方法論緒言全解課件

1、化學(xué)的過去、現(xiàn)在和將來授課人：張四方緒論 化學(xué)可以給人以知識，化學(xué)史可以給人以智慧。 傅鷹（1902-1979）本章結(jié)構(gòu)一、化學(xué)史學(xué)科概念及及特點(diǎn)二、學(xué)習(xí)化學(xué)史的重要意義三、化學(xué)史開設(shè)的歷史四、化學(xué)史的學(xué)習(xí)方法和要求一、化學(xué)史學(xué)科概念及特點(diǎn) 化學(xué)史是科學(xué)史的一個分支。是人類在長期的社會實(shí)踐過程中，對大自然的化學(xué)知識的系統(tǒng)的歷史的描述。 特點(diǎn)：自然科學(xué)與歷史科學(xué)相互交叉的一門特殊的歷史科學(xué)。與 自 然 科 學(xué) 的 關(guān) 系橫向：化學(xué)史是化學(xué)的一個分支，與化學(xué)的其他分支既有區(qū)別，又有聯(lián)系；縱向：闡述從化學(xué)的萌芽開始，經(jīng)過漫長的歲月，怎樣發(fā)展為現(xiàn)代化學(xué)的歷史過程，即化學(xué)怎樣產(chǎn)生、發(fā)展和繁榮起來的全過程

2、的系統(tǒng)闡述。化學(xué)史的劃分古代化學(xué)時期：從化學(xué)的萌芽到17世紀(jì)中期；近代化學(xué)時期：從17世紀(jì)后半期，波義耳把化學(xué)確立為科學(xué)至19世紀(jì)90年代；現(xiàn)代化學(xué)時期：從19世紀(jì)90年代末至20世紀(jì)以來。如何劃分1. 古代化學(xué)時期（萌芽17世紀(jì)中期） 對化學(xué)現(xiàn)象的認(rèn)識是通過實(shí)踐摸索而積累的經(jīng)驗(yàn)知識；特點(diǎn)：以實(shí)用為主，古代化學(xué)工藝以埃及、中國等國最為突出。 古代化學(xué)的最高形式煉丹術(shù)。2. 近代化學(xué)時期（17世紀(jì)后半期19世紀(jì)90年代中期）發(fā)展的中心在歐洲；通過實(shí)驗(yàn)有許多化學(xué)上的新發(fā)現(xiàn)；在以往積累事實(shí)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，化學(xué)逐漸成為科學(xué)，逐步發(fā)展出一系列的概念、定律和理論。到19世紀(jì)，化學(xué)進(jìn)入了繁榮昌盛時期，成為帶

3、頭學(xué)科之一。16世紀(jì)以后，資本主義民主革命先后在歐洲一些主要國家取得勝利，生產(chǎn)力得到發(fā)展，手工操作被機(jī)器生產(chǎn)取代，工業(yè)部門的迅猛發(fā)展，促進(jìn)了化學(xué)學(xué)科的成熟；化學(xué)家的作用比以往突出；化學(xué)專門教育的作用在化學(xué)史上逐漸占有重要地位，促進(jìn)了化學(xué)人才和化學(xué)家的培養(yǎng)。英國化學(xué)家、物理學(xué)家波義爾所做的大量實(shí)驗(yàn)工作和對元素的科學(xué)定義，使化學(xué)走上科學(xué)之路；法國化學(xué)家拉瓦錫提出燃燒氧化說，推翻了燃素說，引起化學(xué)史上著名的化學(xué)革命；道爾頓原子學(xué)說，從理論上位化學(xué)的統(tǒng)一和發(fā)展指出了方向，被恩格斯譽(yù)為“近代化學(xué)之父”；康尼查羅在原子論基礎(chǔ)上通過統(tǒng)一的原子分子學(xué)說，從理論上對化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)一步進(jìn)行了概括和說明，使化學(xué)又一次跨

4、步前進(jìn)；門捷列夫元素周期律，把雜亂眾多的元素及其化合物納入一個規(guī)律系統(tǒng)中宏觀領(lǐng)域微觀領(lǐng)域3. 現(xiàn)代化學(xué)時期（ 19世紀(jì)90年代末現(xiàn)在）特點(diǎn)： 把宏觀的理論研究與微觀的理論研究結(jié)合起來，更深刻地揭示出化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)；學(xué)科之間相互交叉、滲透。二、化學(xué)史的學(xué)習(xí)意義有利于培養(yǎng)人才的良好素質(zhì)正確處理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的辯證關(guān)系提高化學(xué)人才的獨(dú)立工作能力培養(yǎng)自覺的辯證唯物主義觀點(diǎn) “結(jié)合人類探索物質(zhì)及其變化的歷史與化學(xué)科學(xué)發(fā)展的趨勢，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)的基本原理和基本方法，形成科學(xué)的世界觀?！逼胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)史1.研究科學(xué)家的觀點(diǎn)互相影響領(lǐng)域2.研究重心3.學(xué)生觀念研究4.相對分析5.研究促使科學(xué)家觀點(diǎn)

5、改變的實(shí)驗(yàn)6.教材設(shè)計7.研究促使學(xué)生觀點(diǎn)改變所設(shè)計的工作的評價理科教育8.相對分析理論研究模型案例教學(xué)模式環(huán)節(jié)：問題 自學(xué) 歷史研究 設(shè)計實(shí)驗(yàn) 歸納 評價提出問題收集資料啟發(fā)討論觀點(diǎn)1觀點(diǎn)2觀點(diǎn)3設(shè)計實(shí)驗(yàn)科學(xué)觀點(diǎn)回顧評價科學(xué)思維方法主線師生活動科學(xué)知識的價值任何科學(xué)知識的獲得都是科學(xué)家運(yùn)用一定的科學(xué)方法，經(jīng)歷艱難曲折的探索過程而獲得的，這個過程傾注了科學(xué)家的智慧，體現(xiàn)了科學(xué)家的思想和觀點(diǎn)。 認(rèn)知價值 科學(xué)知識的價值 遷移價值 情意價值質(zhì)量守恒定律認(rèn)知價值：定量研究的科學(xué)方法遷移價值：化學(xué)方程式、計算情意價值：科學(xué)家的探索精神化學(xué)史應(yīng)用于中學(xué)化學(xué)教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣 比如 “夢見蛇

6、咬尾巴”的故事; “王水”的故事 “酸堿指示劑”發(fā)現(xiàn)的故事 “錯誤之柜”的故事化學(xué)史應(yīng)用于中學(xué)化學(xué)教學(xué)有利于體現(xiàn)化學(xué)教育的人文價值、進(jìn)行情感態(tài)度價值觀教育 愛國主義：侯德榜 科學(xué)精神：拉瓦錫因?yàn)榉裾J(rèn)“燃素說”而被送上斷頭臺化學(xué)史應(yīng)用于中學(xué)化學(xué)教學(xué)有利于創(chuàng)設(shè)促進(jìn)知識建構(gòu)的學(xué)習(xí)情境 比如講原子概念時介紹道爾頓是怎樣想到物質(zhì)是由原子組成的;講解門捷列夫的元素周期律時，要敘述他發(fā)現(xiàn)元素周期律的思維過程;講到苯分子的結(jié)構(gòu)時要講解凱庫勒如何打破常規(guī)思維，從夢中悟出了苯環(huán)結(jié)構(gòu)， 化學(xué)史應(yīng)用于中學(xué)化學(xué)教學(xué)有利于促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解、掌握科學(xué)的研究方法 科學(xué)本質(zhì)：原子結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn) 科學(xué)方法：講到氧氣以及空氣的

7、組成時，講授拉瓦錫是如何運(yùn)用天平作為研究化學(xué)的工具，在實(shí)驗(yàn)中重視化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)質(zhì)量的變化，并在舍勒和普利斯特里工作的基礎(chǔ)上對空氣的組成有了突破性的認(rèn)識，從而建立了科學(xué)的燃燒理論。 初中化學(xué)教材中的化學(xué)史教學(xué)資源人教版上教版魯教版 章節(jié) 化學(xué)史的主要內(nèi)容第六單元 課題1人造金剛石和金剛石薄膜 緒言火的發(fā)現(xiàn)和利用及一些古代物品；道爾頓、阿伏加德羅及原子和分子的構(gòu)成；門捷列夫及元素周期表 第七單元課題1燃燒的利用第一單元 課題2 煉丹術(shù)和煉金術(shù)、早期的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室 第七單元 課題2能量及我國古代燒制陶器 第二單元 課題1拉瓦錫及氧氣的發(fā)現(xiàn)、空氣的成分第八單元 課題1金屬材料;青銅奔馬;滄州鐵獅;鉛的利

8、用第三單元 課題1拉瓦錫、普利斯特里、卡文迪許及水的組成第八單元 課題3我國古代煉鐵第四單元 課題1院士張青蓮及相對原子質(zhì)量的測定第十一單元課題1我國制堿工業(yè)的先驅(qū)侯德榜第四單元 課題2道爾頓及元素符號 第十一單元課題218 世紀(jì)化學(xué)肥料的使用第五單元 課題1拉瓦錫及質(zhì)量守恒定律 章節(jié)化學(xué)史的主要內(nèi)容第三章第三節(jié)元素周期表第一章第一節(jié)青銅器,鋼的冶煉,瓷器的 燒制第四章第二節(jié)質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)第一章第一節(jié)佛萊明及青霉素,DNA雙螺旋結(jié)構(gòu),克隆多利第四章第三節(jié)夢溪筆談中對石油的記載第一章第二節(jié)物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)；物質(zhì)的性質(zhì)與變化；物質(zhì)的用途與制取第五章第第二節(jié)鋼的使用第二章第一節(jié)空氣成分的發(fā)現(xiàn)第五

9、章第四節(jié)圓明園遺址第二章第三節(jié)二氧化碳與溫室效應(yīng)第五章第四節(jié)明代的 天工開物燒石灰第三章第二節(jié)人類對原子認(rèn)識第七章第一節(jié)酸堿指示劑的發(fā)現(xiàn)第三章第二節(jié)原子的構(gòu)成第七章第二節(jié)科學(xué)家認(rèn)識酸和堿的過程第三章第二節(jié)原子核內(nèi)有什么第七章第四節(jié)侯德榜制堿第三章第二節(jié)張青蓮及相對原子質(zhì)量第八章第三節(jié)蛋白質(zhì)與氨基酸第九章第二節(jié)青銅器,古代陶瓷 章節(jié)化學(xué)史的主要內(nèi)容第四單元第四節(jié)溫室效應(yīng)第一單元第二節(jié)C60的發(fā)現(xiàn)第五單元第一節(jié)酸堿指示劑的發(fā)現(xiàn)第二單元第三節(jié)原子的結(jié)構(gòu)第六單元第三節(jié)候氏制堿法第二單元第三節(jié)電子云第七單元第二節(jié)濕法煉銅第二單元單元練習(xí)道爾頓及原子學(xué)說第七單元第三節(jié)“越王劍”為什么沒有生銹第三單元第一節(jié)

10、空氣成分的發(fā)現(xiàn)史第九單元第二節(jié)從沙子到芯片第三單元第二節(jié)元素的進(jìn)化第九單元第二節(jié)隱性材料第三單元第二節(jié)人工合成元素及元素發(fā)現(xiàn)史第九單元第三節(jié)神奇的比爾多液第四單元第二節(jié)質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展第九單元第四節(jié)赤潮和水華第四單元第二節(jié)波義耳與質(zhì)量守恒第九單元第四節(jié)酸雨的危害高中化學(xué)教材中的化學(xué)史教學(xué)資源人教版魯科版蘇教版模塊人教版魯科版蘇教版必修1四位科學(xué)家、十余件化學(xué)史相關(guān)資料 三十幾位科學(xué)家、化學(xué)的發(fā)展歷史及中國化學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)等 十余名科學(xué)家，原子結(jié)構(gòu)模型的發(fā)展歷史等必修2十余件化學(xué)史相關(guān)資料（三位科學(xué)家） 夸克、元素周期律等的發(fā)現(xiàn)及八位科學(xué)家的簡單介紹三件化學(xué)史事件化學(xué)與生活與生活相關(guān)的四五

11、件常見物質(zhì)的合成發(fā)現(xiàn)、中國古代化學(xué)工藝的應(yīng)用，化學(xué)物品對環(huán)境的危害等食品添加劑的規(guī)定、伏打、毒霧事件、法拉第發(fā)明不銹鋼、拜爾的聚胺酯的研究等等二噁英對環(huán)境的危害維生素C、阿司匹林的發(fā)現(xiàn)合成等化學(xué)與技術(shù)列舉了合成氨、純堿、電池、功能合金等工業(yè)的發(fā)展陶瓷、純堿工業(yè)的發(fā)展等合成氨工業(yè)的發(fā)展、阿司匹林的合成，DDT的合成及其危害等模塊人教版魯科版蘇教版物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)二十余位科學(xué)家簡單介紹，并且重點(diǎn)介紹了分子、原子結(jié)構(gòu)、元素周期律、光譜等的發(fā)展二十余位科學(xué)家，重點(diǎn)介紹原子結(jié)構(gòu)、量子力學(xué)、X射線、納米技術(shù)、液晶技術(shù)的發(fā)展歷史二十余位科學(xué)家，重點(diǎn)介紹原子結(jié)構(gòu)、分子學(xué)說、氫譜、共價鍵等理論的發(fā)展化學(xué)反應(yīng)原理三

12、個化學(xué)史事件四個化學(xué)史事件三個化學(xué)史事件有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)十余位科學(xué)學(xué)家，涉及有機(jī)化學(xué)的發(fā)展進(jìn)程及其尖端技術(shù)，我國有機(jī)化學(xué)方面的巨大成就三十余位化學(xué)家，從古代的釀酒到近現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展， 有機(jī)化學(xué)各個分支的巨大成就十余位科學(xué)學(xué)家，涉及有機(jī)化學(xué)的發(fā)展進(jìn)程及其重要合成方法，DDT等有機(jī)合成物質(zhì)對社會的用途及其危害、我國有機(jī)化學(xué)方面的成就實(shí)驗(yàn)化學(xué)近代化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)、工藝、儀器的發(fā)展以及我國在實(shí)驗(yàn)合成方面的巨大成就從波義耳時期到現(xiàn)代的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，以及我國在實(shí)驗(yàn)工藝方面的巨大成就簡單介紹氣相色譜儀、勒夏特列、阿司匹林的合成技術(shù)三套化學(xué)新教材中的化學(xué)史資料主要涉及以下幾部分內(nèi)容：1我國古代先進(jìn)的化學(xué)工藝技術(shù)：中國古代

13、的陶瓷、青銅器、冶煉金屬的技術(shù)、中藥等。2我國現(xiàn)代化學(xué)上的重大突破：侯氏制堿法、結(jié)晶牛胰島素的合成等。3化學(xué)發(fā)展歷程以及化學(xué)的重大突破；化學(xué)發(fā)展的歷程、原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展、量子力學(xué)、氫譜、分子光譜、有機(jī)化學(xué)的發(fā)展進(jìn)程等。4化學(xué)發(fā)展的前沿：夸克研究、金屬陶瓷、記憶合金、液晶、功能高分子材料等。5著名化學(xué)家的生平介紹：凱庫勒、阿伏加德羅、道爾頓等6對社會生活產(chǎn)生較大影響的化學(xué)物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)及其合成：阿司匹林的合成、合成氨、碳酸鈉的合成、青霉素的發(fā)現(xiàn)等7對人類社會生活產(chǎn)生巨大用途且同時對環(huán)境產(chǎn)生巨大危害的化學(xué)物質(zhì)：DDT、氟里昂、二噁英等物質(zhì)?；诨瘜W(xué)史的教學(xué)設(shè)計化學(xué)原理的教學(xué)設(shè)計 化學(xué)概念的教學(xué)設(shè)計

14、元素化合物知識的教學(xué)設(shè)計 化學(xué)情意類知識的教學(xué)設(shè)計 合成氨哈伯用于探索合成氨工藝合成氨條件的確定引入：糧食危機(jī)經(jīng)過無數(shù)次實(shí)驗(yàn)選擇用鉄觸媒做催化劑根據(jù)勒夏特列原理采用600 的高溫和200 個大氣壓原料氣的制取與凈化電解質(zhì)引入：阿累尼烏斯的電離學(xué)說強(qiáng)電解質(zhì)的概念弱電解質(zhì)的概念電離學(xué)說之前的理論錯在何處？電解質(zhì)的概念演示實(shí)驗(yàn)：不同溶液的導(dǎo)電性硫酸銅導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性，紫紅色金屬從銅的用處引出銅的物理性質(zhì)濕法煉銅和火法煉銅引出銅的化學(xué)性質(zhì)銅與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)的置換反應(yīng)銅與鹽溶液之間銅涉及的反應(yīng)濕法煉銅與火法煉引入：濕法煉銅溴教師提問：為什么李比希會把溴當(dāng)作是氯化碘呢？溴單質(zhì)從何而來，又具有什么樣的性

15、質(zhì)呢？教師以講故事的形式介紹巴拉發(fā)現(xiàn)了溴引導(dǎo)學(xué)生從故事中總結(jié)溴的物理性質(zhì)結(jié)合巴拉發(fā)現(xiàn)溴的過程總結(jié)溴的化學(xué)性質(zhì)色：紅棕色態(tài)：常溫下為液態(tài)味：刺激性氣味溶解性、密度等還原性：與氯氣反應(yīng)氧化性：與碘化鉀反應(yīng)與硝酸銀反應(yīng)生成沉淀結(jié)合性質(zhì)介紹溴的提取引入：錯誤之柜化學(xué)促進(jìn)了人類社會的發(fā)展引入：化學(xué)對當(dāng)今社會的貢獻(xiàn)（化學(xué)是如何發(fā)展起來的）的？古代的煉丹術(shù)金屬與人類文明諾貝爾哈伯化學(xué)工藝化學(xué)家三、化學(xué)史開設(shè)歷史郎之萬（法國）丁緒賢1. 國外開設(shè)歷史1904 法國科學(xué)家郎之萬提倡用歷史方法教學(xué)；其后美國CAS會長史密斯、哈弗大學(xué)校長康奈特及著名化學(xué)家賈菲都論述過開設(shè)化學(xué)史的必要性；日本化學(xué)家山崗?fù)麛?shù)十年堅持化

16、學(xué)史與化學(xué)教育教學(xué)；1960年，美國在26個州100所高校中進(jìn)行科學(xué)史教育試驗(yàn)；1982年，日本決定在高中開始科學(xué)史選修課2. 我國開設(shè)歷史化學(xué)史家丁緒賢，20世紀(jì)20年代在北大化學(xué)系講授化學(xué)史，著有化學(xué)史通考；化學(xué)史家丁子高與20世紀(jì)二三十年代在東南大學(xué)開設(shè)化學(xué)史課；化學(xué)史家翰青于1953-1955年北京師范大學(xué)開設(shè)化學(xué)史課；1983年，中國科技史學(xué)會化學(xué)史組在昆明舉行化學(xué)史討論及講習(xí)會，呼吁在化學(xué)專業(yè)開設(shè)化學(xué)史課。四、學(xué)習(xí)要求了解化學(xué)學(xué)科發(fā)展的基本規(guī)律,了解化學(xué)基本概念和基本理論產(chǎn)生、演化、和發(fā)展的過程；學(xué)會從歷史的觀點(diǎn)理解化學(xué)的現(xiàn)狀和發(fā)展遠(yuǎn)景；熟悉化學(xué)發(fā)展各個時期的重大成就及對世界文明的

17、影響，總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn)和失敗的原因；學(xué)習(xí)前輩化學(xué)家的科學(xué)精神、治學(xué)態(tài)度和思維方式，并在探論化學(xué)家的思維方法和研究方法的交流革新中，樹立正確的世界觀和人生觀；更好地認(rèn)識馬克思主義哲學(xué)和自然科學(xué)的關(guān)系，學(xué)習(xí)運(yùn)用辯證唯物主義觀點(diǎn)認(rèn)識、分析自然科學(xué)問題。應(yīng)注意的問題1. 既要注重“內(nèi)史”，又要了解“外史”2. 要尊重史實(shí)，避免把史實(shí)“故事化”或“神話化”3. 處理好已知與史實(shí)的關(guān)系4. 要有實(shí)事求是、認(rèn)真求證的態(tài)度5. 要多層次、多角度挖掘史實(shí)的價值五、課程資源1. 中國化學(xué)史教學(xué)資源網(wǎng)2. 化學(xué)教學(xué)論國家精品課程資源平臺3. 推薦書目1 袁莉，白蒲嬰等化學(xué)史簡明手冊蘭州：甘肅科學(xué)技術(shù)出版社，20072 趙匡華化學(xué)通史 M北京：高等教育出版社，19903 化學(xué)思想史編寫組化學(xué)思想史M長沙：湖南教育出版社，19864 周益明中國化學(xué)史概論M南京：南京大學(xué)出版社，20045 (美) 國家研究