通过有机化学史提高有机化学课堂教学效果

李磊姣 孙秀云

讲述了有机化学的发展史，总结了在平时课堂教学时通过讲述化学史对课堂教学的影响。并通过实例证明，将化学史穿插在课堂教学当中有利于学生对知识的掌握，且能够很好地调动学生学习的积极性，从而提高教学效果。

有机化学化学史课堂教学有机化学又称为碳化合物的化学，是研究有机化合物的结构、性质、制备的学科，是化学中极重要的一个分支。含碳化合物被称为有机化合物是因为以往的化学家们认为含碳物质一定要由有机体才能制造；然而在1828年的时候，德国化学家弗里德里希·维勒，在实验室中首次成功合成尿素，自此以后有机化学便脱离传统所定义的范围，扩大为含碳物质的化学。有机化学是一门重要的基础学科，是学生学好物理化学，生物化学，药物化学等课程的重要保障，是学生以后从事有机合成相关工作的理论基础。同样有机化学也是一门与日常生活、工农业生产、生命科学等密切相关的极为重要的一门学科，它与自身周围事物息息相关，并能够为学生以后的学习打下坚实的基础。

有机化学的课堂教育也是十分重要的。在进行课堂教育的同时我们也在思考几个问题，如何能让学生更好的理解所学的知识？如何能让学生对这门课程更感兴趣？如何能真正提升课堂教学效果？由此我想到，在进行有机化学的教育的同时将其化学发展史介绍给学生，这样不仅可以加深学生对基础知识的理解和掌握，还能够更好的激发学生学习的兴趣，并且有助于培养学生的创新能力，使学生对所学的知识能够有进一步地理解和应用。

有机化学的发展史大致可以分为三个阶段。首先是18世纪到19世纪中页的“萌芽”时期的有机化学。在这个时间段，化学家们主要成就是分离并制备了许多有机化合物，并建立了一些分析方法，对有机化合物的组成进行定量分析，以求得化合物的实验式。1805年，德国人塞尔杜纳从鸦片中提取了吗啡，法国科学家舍弗勒尔制得了丁酸、戊酸、己酸以及不纯净的油酸。这些科学家的科学实验成了有机化合物的分离制备的雏形。而在1781年，由法国化学家拉瓦锡首次进行有机化合物的碳氧分析。他将有机化合物燃烧，测定所产生的水和二氧化碳的量，从而推算出其中的碳和氢的量。他的这种分析方法为有机化合物的定量分析奠定了基础。

接下来，就是19世纪中页到20世纪初期的“经典”有机化学时期。德国化学家凯库勒和英国化学家库帕在收集了丰富的资料，研究了多种有机化合物之后，两人在1857年同时独立的得出如下两个重要的结论，也就是有机分子结构的两条基本原则：一是碳原子是四价的。凯库勒认为每一种原子都有一定的“结合力”，他把这种结合力叫做价。由于在所有的已知化合物中，一个氢原子只能与一个别的元素原子结合，所以被选作了价的单位。他们除碳是四价的之外，还注意到碳的四价是等同的。他们认为有机化合物分子中的原子是通过键结合而成的。二是碳原子可以互相结合，且碳原子之间不仅可以单键结合，还可以双键或者三键结合。库帕首先用一条短线表示键，用这种容易理解的形式表达结构式。1865年，凯库勒为苯确定了一个单双键交替的六个碳原子的平面环状结构。根据上述的基本原则，已经可以解决多年来未解决的分子中各原子结合的问题，也阐明了同分异构现象，从而为解释有机化合物种类繁多打下了坚实的基础。这其中还有一个小故事，就是关于凯库勒的分子结构理论和确定苯环平面结构的故事。凯库勒在1890年纪念苯的结构式问世25周年的大会上回忆说：“如果大家听到在我头脑中产生的极为轻率的联想是怎样形成这一有关概念的经过，一定会感到有趣的。在我当年侨居伦敦期间，曾有一度住在议会下院附近的克拉帕姆路。我常常去找住在这个城市另一端的一位朋友——谬拉，一起度过夜晚时间。我们海阔天空的谈论各种问题，其中大部分话题是关于化学的。一个晴朗的夏日夜晚，喧嚣的城市已经沉睡了的时候，我才乘最后的一班公共马车返回。我照例坐在车上，不一会便陷入了沉思。这时，我眼前浮现出原子在旋转。平时原子总是在我脑海中不停地运动着，但未看出是什么模样。而这个夜晚小原子总是时而结合成对，时而大原子拥抱两个小原子，大原子一会儿捉住三个或四个小原子，一会儿又似乎全部形成旋涡状而跳起华尔兹舞来。我还看见大原子排着队，处于链的另一端的小原子被牵着走。那正是我的恩师—化学大师考普在他的著作《分子世界》中，以他那引人入胜的笔调描绘世界。而这些我都是在他之前看到的。当马车乘服务员喊了一声：‘克拉帕姆路到了的时候，才使我从幻想中惊醒。我回到寓所之后，为了把这个幻影记下来，至少耗费了这个晚上的一个时辰，我的结构理论就这样诞生了。”“关于苯式理论的起源也是同样的。当我住在比利时的格恩，我的书房面向狭窄的胡同，一点阳光也透不进来，这对于白天在实验室工作的我来说，没有什么不方便。一天夜晚，我执笔写着《化学教程》，但是，思维总是不时的转向别的问题，写得很不顺利。于是，我把椅子转向壁炉打起盹来。这时候，在我的眼前又出现了一群原子旋转起来，其中小原子群跟在后面。曾经体验过这种幻影的我，对此敏感起来，立即从中分辨出种种不同形状，不同大小的形象以及多次浓密集结的长列。而这些像一群蛇一样，互相缠绕，边旋转边运动。除此以外，我还看见仿佛其中一条蛇衔着自己的尾巴，似乎在嘲弄我，开始旋转起来。我想被电击一样猛醒起来。这一次，我又为这一假说忙了剩余的夜晚。”这个故事对学生会有很大的启示作用。首先，进行科学研究的时候一定要勤于思考，只有多思考，多动脑才会对问题有一些想法和见地，这样才会对解决问题有帮助，才会推动科学不断向前发展。其次，它能够活跃学生们的思维，激发学生们的科研兴趣，学习其中的抽象科研方法，这对学生们来说是受用无穷的。

最后，就是从20世纪至今的“现代”有机化学时期。1916年，德国物理学家柯塞尔和美国化学家路易斯在物理学家发现电子并阐明原子结构的基础上，提出了价键电子理论。他们认为：原子价可以分为电价和共价。电价是靠正负离子的静电引力而成，共价是由两个原子共用电子对而形成的。原子得失电子或共有电子，外层电子达到稀有气体的结构时最稳定。之后，美国化学家兰米尔发展了路易斯的理论，提出共用电子可由1个原子单方面提供的新观点，后来被称为配位键。1923年，路易斯首创用电子式直观简洁的表示一些无机化合物和有机化合物的结构，称为路易斯式，一直沿用至今。

化学史的介绍，在化学教学过程中也起到了很重要的作用，它不仅可以让学生们增长见识和智慧，更让学生们了解到科学研究的艰辛和科学发展的艰难，以此激励学生们进行科学研究的热情，并激发学生们活跃的思维。所以，化学教学时适当地引入化学史对课堂教育是具有重要意义的。

参考文献：

[1]潘華英，叶国华.有机化学（第一版）[M].化学工业出版社，2010.

[2]王翔.有机化学发展史概述[J].黔东南民族师范高等专科学校学报，2003，（6）：28-29.