化学史与方法论绪言全解课件

1、化学的过去、现在和将来授课人：张四方绪论 化学可以给人以知识，化学史可以给人以智慧。 傅鹰（1902-1979）本章结构一、化学史学科概念及及特点二、学习化学史的重要意义三、化学史开设的历史四、化学史的学习方法和要求一、化学史学科概念及特点 化学史是科学史的一个分支。是人类在长期的社会实践过程中，对大自然的化学知识的系统的历史的描述。 特点：自然科学与历史科学相互交叉的一门特殊的历史科学。与 自 然 科 学 的 关 系横向：化学史是化学的一个分支，与化学的其他分支既有区别，又有联系；纵向：阐述从化学的萌芽开始，经过漫长的岁月，怎样发展为现代化学的历史过程，即化学怎样产生、发展和繁荣起来的全过程

2、的系统阐述。化学史的划分古代化学时期：从化学的萌芽到17世纪中期；近代化学时期：从17世纪后半期，波义耳把化学确立为科学至19世纪90年代；现代化学时期：从19世纪90年代末至20世纪以来。如何划分1. 古代化学时期（萌芽17世纪中期） 对化学现象的认识是通过实践摸索而积累的经验知识；特点：以实用为主，古代化学工艺以埃及、中国等国最为突出。 古代化学的最高形式炼丹术。2. 近代化学时期（17世纪后半期19世纪90年代中期）发展的中心在欧洲；通过实验有许多化学上的新发现；在以往积累事实和经验的基础上，化学逐渐成为科学，逐步发展出一系列的概念、定律和理论。到19世纪，化学进入了繁荣昌盛时期，成为带

3、头学科之一。16世纪以后，资本主义民主革命先后在欧洲一些主要国家取得胜利，生产力得到发展，手工操作被机器生产取代，工业部门的迅猛发展，促进了化学学科的成熟；化学家的作用比以往突出；化学专门教育的作用在化学史上逐渐占有重要地位，促进了化学人才和化学家的培养。英国化学家、物理学家波义尔所做的大量实验工作和对元素的科学定义，使化学走上科学之路；法国化学家拉瓦锡提出燃烧氧化说，推翻了燃素说，引起化学史上著名的化学革命；道尔顿原子学说，从理论上位化学的统一和发展指出了方向，被恩格斯誉为“近代化学之父”；康尼查罗在原子论基础上通过统一的原子分子学说，从理论上对化学现象进一步进行了概括和说明，使化学又一次跨

4、步前进；门捷列夫元素周期律，把杂乱众多的元素及其化合物纳入一个规律系统中宏观领域微观领域3. 现代化学时期（ 19世纪90年代末现在）特点： 把宏观的理论研究与微观的理论研究结合起来，更深刻地揭示出化学现象的本质；学科之间相互交叉、渗透。二、化学史的学习意义有利于培养人才的良好素质正确处理化学实验的辩证关系提高化学人才的独立工作能力培养自觉的辩证唯物主义观点 “结合人类探索物质及其变化的历史与化学科学发展的趋势，引导学生进一步学习化学的基本原理和基本方法，形成科学的世界观。”普通高中化学课程标准科学史1.研究科学家的观点互相影响领域2.研究重心3.学生观念研究4.相对分析5.研究促使科学家观点

5、改变的实验6.教材设计7.研究促使学生观点改变所设计的工作的评价理科教育8.相对分析理论研究模型案例教学模式环节：问题 自学 历史研究 设计实验 归纳 评价提出问题收集资料启发讨论观点1观点2观点3设计实验科学观点回顾评价科学思维方法主线师生活动科学知识的价值任何科学知识的获得都是科学家运用一定的科学方法，经历艰难曲折的探索过程而获得的，这个过程倾注了科学家的智慧，体现了科学家的思想和观点。 认知价值 科学知识的价值 迁移价值 情意价值质量守恒定律认知价值：定量研究的科学方法迁移价值：化学方程式、计算情意价值：科学家的探索精神化学史应用于中学化学教学有利于激发学生学习化学的兴趣 比如 “梦见蛇

6、咬尾巴”的故事; “王水”的故事 “酸碱指示剂”发现的故事 “错误之柜”的故事化学史应用于中学化学教学有利于体现化学教育的人文价值、进行情感态度价值观教育 爱国主义：侯德榜 科学精神：拉瓦锡因为否认“燃素说”而被送上断头台化学史应用于中学化学教学有利于创设促进知识建构的学习情境 比如讲原子概念时介绍道尔顿是怎样想到物质是由原子组成的;讲解门捷列夫的元素周期律时，要叙述他发现元素周期律的思维过程;讲到苯分子的结构时要讲解凯库勒如何打破常规思维，从梦中悟出了苯环结构， 化学史应用于中学化学教学有利于促进学生对科学本质的理解、掌握科学的研究方法 科学本质：原子结构的发现 科学方法：讲到氧气以及空气的

7、组成时，讲授拉瓦锡是如何运用天平作为研究化学的工具，在实验中重视化学反应中物质质量的变化，并在舍勒和普利斯特里工作的基础上对空气的组成有了突破性的认识，从而建立了科学的燃烧理论。 初中化学教材中的化学史教学资源人教版上教版鲁教版 章节 化学史的主要内容第六单元 课题1人造金刚石和金刚石薄膜 绪言火的发现和利用及一些古代物品；道尔顿、阿伏加德罗及原子和分子的构成；门捷列夫及元素周期表 第七单元课题1燃烧的利用第一单元 课题2 炼丹术和炼金术、早期的化学实验室 第七单元 课题2能量及我国古代烧制陶器 第二单元 课题1拉瓦锡及氧气的发现、空气的成分第八单元 课题1金属材料;青铜奔马;沧州铁狮;铅的利

8、用第三单元 课题1拉瓦锡、普利斯特里、卡文迪许及水的组成第八单元 课题3我国古代炼铁第四单元 课题1院士张青莲及相对原子质量的测定第十一单元课题1我国制碱工业的先驱侯德榜第四单元 课题2道尔顿及元素符号 第十一单元课题218 世纪化学肥料的使用第五单元 课题1拉瓦锡及质量守恒定律 章节化学史的主要内容第三章第三节元素周期表第一章第一节青铜器,钢的冶炼,瓷器的 烧制第四章第二节质量守恒定律的发现第一章第一节佛莱明及青霉素,DNA双螺旋结构,克隆多利第四章第三节梦溪笔谈中对石油的记载第一章第二节物质的组成与结构；物质的性质与变化；物质的用途与制取第五章第第二节钢的使用第二章第一节空气成分的发现第五

9、章第四节圆明园遗址第二章第三节二氧化碳与温室效应第五章第四节明代的 天工开物烧石灰第三章第二节人类对原子认识第七章第一节酸碱指示剂的发现第三章第二节原子的构成第七章第二节科学家认识酸和碱的过程第三章第二节原子核内有什么第七章第四节侯德榜制碱第三章第二节张青莲及相对原子质量第八章第三节蛋白质与氨基酸第九章第二节青铜器,古代陶瓷 章节化学史的主要内容第四单元第四节温室效应第一单元第二节C60的发现第五单元第一节酸碱指示剂的发现第二单元第三节原子的结构第六单元第三节候氏制碱法第二单元第三节电子云第七单元第二节湿法炼铜第二单元单元练习道尔顿及原子学说第七单元第三节“越王剑”为什么没有生锈第三单元第一节

10、空气成分的发现史第九单元第二节从沙子到芯片第三单元第二节元素的进化第九单元第二节隐性材料第三单元第二节人工合成元素及元素发现史第九单元第三节神奇的比尔多液第四单元第二节质量守恒定律的发现与发展第九单元第四节赤潮和水华第四单元第二节波义耳与质量守恒第九单元第四节酸雨的危害高中化学教材中的化学史教学资源人教版鲁科版苏教版模块人教版鲁科版苏教版必修1四位科学家、十余件化学史相关资料 三十几位科学家、化学的发展历史及中国化学的重大发现等 十余名科学家，原子结构模型的发展历史等必修2十余件化学史相关资料（三位科学家） 夸克、元素周期律等的发现及八位科学家的简单介绍三件化学史事件化学与生活与生活相关的四五

11、件常见物质的合成发现、中国古代化学工艺的应用，化学物品对环境的危害等食品添加剂的规定、伏打、毒雾事件、法拉第发明不锈钢、拜尔的聚胺酯的研究等等二噁英对环境的危害维生素C、阿司匹林的发现合成等化学与技术列举了合成氨、纯碱、电池、功能合金等工业的发展陶瓷、纯碱工业的发展等合成氨工业的发展、阿司匹林的合成，DDT的合成及其危害等模块人教版鲁科版苏教版物质结构与性质二十余位科学家简单介绍，并且重点介绍了分子、原子结构、元素周期律、光谱等的发展二十余位科学家，重点介绍原子结构、量子力学、X射线、纳米技术、液晶技术的发展历史二十余位科学家，重点介绍原子结构、分子学说、氢谱、共价键等理论的发展化学反应原理三

12、个化学史事件四个化学史事件三个化学史事件有机化学基础十余位科学学家，涉及有机化学的发展进程及其尖端技术，我国有机化学方面的巨大成就三十余位化学家，从古代的酿酒到近现代化学的发展， 有机化学各个分支的巨大成就十余位科学学家，涉及有机化学的发展进程及其重要合成方法，DDT等有机合成物质对社会的用途及其危害、我国有机化学方面的成就实验化学近代化学实验技术、工艺、仪器的发展以及我国在实验合成方面的巨大成就从波义耳时期到现代的实验技术，以及我国在实验工艺方面的巨大成就简单介绍气相色谱仪、勒夏特列、阿司匹林的合成技术三套化学新教材中的化学史资料主要涉及以下几部分内容：1我国古代先进的化学工艺技术：中国古代

13、的陶瓷、青铜器、冶炼金属的技术、中药等。2我国现代化学上的重大突破：侯氏制碱法、结晶牛胰岛素的合成等。3化学发展历程以及化学的重大突破；化学发展的历程、原子结构理论的发展、量子力学、氢谱、分子光谱、有机化学的发展进程等。4化学发展的前沿：夸克研究、金属陶瓷、记忆合金、液晶、功能高分子材料等。5著名化学家的生平介绍：凯库勒、阿伏加德罗、道尔顿等6对社会生活产生较大影响的化学物质的发现及其合成：阿司匹林的合成、合成氨、碳酸钠的合成、青霉素的发现等7对人类社会生活产生巨大用途且同时对环境产生巨大危害的化学物质：DDT、氟里昂、二噁英等物质。基于化学史的教学设计化学原理的教学设计 化学概念的教学设计

14、元素化合物知识的教学设计 化学情意类知识的教学设计 合成氨哈伯用于探索合成氨工艺合成氨条件的确定引入：粮食危机经过无数次实验选择用鉄触媒做催化剂根据勒夏特列原理采用600 的高温和200 个大气压原料气的制取与净化电解质引入：阿累尼乌斯的电离学说强电解质的概念弱电解质的概念电离学说之前的理论错在何处？电解质的概念演示实验：不同溶液的导电性硫酸铜导电、导热、延展性，紫红色金属从铜的用处引出铜的物理性质湿法炼铜和火法炼铜引出铜的化学性质铜与非金属单质的反应的置换反应铜与盐溶液之间铜涉及的反应湿法炼铜与火法炼引入：湿法炼铜溴教师提问：为什么李比希会把溴当作是氯化碘呢？溴单质从何而来，又具有什么样的性

15、质呢？教师以讲故事的形式介绍巴拉发现了溴引导学生从故事中总结溴的物理性质结合巴拉发现溴的过程总结溴的化学性质色：红棕色态：常温下为液态味：刺激性气味溶解性、密度等还原性：与氯气反应氧化性：与碘化钾反应与硝酸银反应生成沉淀结合性质介绍溴的提取引入：错误之柜化学促进了人类社会的发展引入：化学对当今社会的贡献（化学是如何发展起来的）的？古代的炼丹术金属与人类文明诺贝尔哈伯化学工艺化学家三、化学史开设历史郎之万（法国）丁绪贤1. 国外开设历史1904 法国科学家郎之万提倡用历史方法教学；其后美国CAS会长史密斯、哈弗大学校长康奈特及著名化学家贾菲都论述过开设化学史的必要性；日本化学家山岗望数十年坚持化

16、学史与化学教育教学；1960年，美国在26个州100所高校中进行科学史教育试验；1982年，日本决定在高中开始科学史选修课2. 我国开设历史化学史家丁绪贤，20世纪20年代在北大化学系讲授化学史，著有化学史通考；化学史家丁子高与20世纪二三十年代在东南大学开设化学史课；化学史家翰青于1953-1955年北京师范大学开设化学史课；1983年，中国科技史学会化学史组在昆明举行化学史讨论及讲习会，呼吁在化学专业开设化学史课。四、学习要求了解化学学科发展的基本规律,了解化学基本概念和基本理论产生、演化、和发展的过程；学会从历史的观点理解化学的现状和发展远景；熟悉化学发展各个时期的重大成就及对世界文明的

17、影响，总结成功的经验和失败的原因；学习前辈化学家的科学精神、治学态度和思维方式，并在探论化学家的思维方法和研究方法的交流革新中，树立正确的世界观和人生观；更好地认识马克思主义哲学和自然科学的关系，学习运用辩证唯物主义观点认识、分析自然科学问题。应注意的问题1. 既要注重“内史”，又要了解“外史”2. 要尊重史实，避免把史实“故事化”或“神话化”3. 处理好已知与史实的关系4. 要有实事求是、认真求证的态度5. 要多层次、多角度挖掘史实的价值五、课程资源1. 中国化学史教学资源网2. 化学教学论国家精品课程资源平台3. 推荐书目1 袁莉，白蒲婴等化学史简明手册兰州：甘肃科学技术出版社，20072 赵匡华化学通史 M北京：高等教育出版社，19903 化学思想史编写组化学思想史M长沙：湖南教育出版社，19864 周益明中国化学史概论M南京：南京大学出版社，20045 (美) 国家研究