《无机化学》课程教学中的思政教育实践

廖强强

（上海电力大学环境与化学工程学院，上海 200090）

《无机化学》课程是化学类学科的专业基础课程。天津大学编写的《无机化学（第5 版）》是教育部面向2I 世纪课程教材。该书教学内容完备，由浅入深，习题案例丰富，编写风格平实，深得广大师生的喜爱。我校十多年来一直选用该本教材，取得了良好的教学效果。然而，该本教材在反映无机化学的学科发展和科技成就方面稍显不足，特别是反映我国在无机化学学科方面的科研成果案例不是很丰富。同学们在学习无机化学基本理论的同时，却并不了解我国在无机化学学科方面的卓越贡献。这不仅不利于同学们对无机化学学科知识的全面了解，也可能会造成同学们片面认为我国在无机化学学科方面没有建树的误解，从而可能形成中国处处不如西方国家的潜意识。这不符合我国新时代高等教育立德树人的人才培养要求。

为进一步贯彻落实教育部《高等学校课程思政建设指导纲要》，挖掘提炼无机化学课程所蕴含的思政要素，弥补《无机化学》教材编写的不足，在课程教学中水到渠成地穿插我国在无机化学学科方面的科研成就案例。所举案例与教学内容无缝衔接，以润物细无声的方式进行融合教学，通过课程思政引领爱党爱国教育，培养同学们的“爱国之情、强国之心”。以下是《无机化学》课程与我国无机化学科技成就的融合教学过程中的几个具体案例。点滴心得，管窥蠡测，祷望同仁斧正。

一、我国古代无机化学的萌芽

我国古代无机化学的萌芽与炼金术的发展有较大关系。中国古代炼丹术起源于秦汉之际，其目的是试图找到使人长生不老的仙药以及将铜铁等普通金属转变为黄金白银的点金神丹。虽然炼金术的主观意愿并不能实现，客观上却对我国的化学发展起到了一定的积极作用。通过炼金术，人们积累了化学操作的经验，发明了多种实验器具，认识了许多天然矿物。炼金术成为化学特别是无机化学产生和发展的基础。

硫化物大量存在于自然界中，有些颜色鲜艳，且经炼制变化无穷，历来是方士们钟爱的药物，尤其是方士们对硫化汞、硫化砷的应用最为广泛，并由此合成一些新的化合物。硫化汞的天然产物为鲜红色，名丹砂，又名朱砂、辰砂。我国开采并利用丹砂在世界上最早，距今有4000 年左右的历史，殷墟的甲骨文，西周的织物，春秋战国的盟书等，都广泛地用丹砂做红色颜料。

对丹砂最初的研究是从丹砂中炼制水银汞，即“抽砂炼汞”。自然界中有天然水银存在，但产量极少，春秋战国时期和秦代的帝王墓中都放有大量水银，这可能是当时需要炼制大量水银的最大动力。

低温焙烧法是最早的一种炼制方法，即将丹砂在空气中低温焙烧，其反应为

这一方法可能起源于汉代以前，但由于硫化汞分解较慢，水银又容易挥发，损失较大，所以产量很低。到汉晋以后便逐步采用密闭高温分解法。南宋方士白玉蟾采用下火上凝法[1]，其反应器分上、下两部分，上部为倒置的石榴状瓷罐，内装丹砂及赤金红铜，下部为一高筒状坩埚，内贮华池水（含矿物质的醋）。该体系中加入了铜，其反应为

所生成的汞流入下坩埚的醋里，操作极其简便。

除此以外，方士们对促使硫化汞分解进行了充分地研究，并总结出一套完整的办法，如“七返九还”。“七返九还”包括了无机化学中分解与化合的一对基本矛盾。我国的炼丹术士在唐代已能定量地进行硫化汞的分解与化合实验，且已经以物质守恒原理指导这一研究，它与世纪欧洲进行的氧化汞的化合、分解实验相比，毫不逊色。

二、毛主席与江西“九二盐矿”

盐是人类生活的必需品，是重要的战略物资，又是化学工业的基本原料，有广泛的用途，被誉为“化学工业之母”。60、70 年代，盐曾是我们国家极其重要的战备物资。1969 年5 月，江西省、专革委会为了落实毛主席“备战、备慌、为人民”的伟大战略方针和“提高警惕，保卫祖国”、“要准备打仗”的伟大号召，特建立了“省自为战，区自为战”的工业体系。为了“保障战时人民的物质生活，永远立于不败之地，决定要在江西找岩盐”。历经千辛万苦，科研人员终于找到了江西这个距会昌县城46 公里的周田盐矿，岩盐面积7.13 平方公里，氯化钠品位61%，盐矿所探明的储量高达19 亿吨，结束了"江西只销盐却不产盐"的历史。毛主席听到此消息后非常高兴，在当年庐山召开的九届二中全会上亲笔批字“江西找到大盐矿，储量19 亿吨，可能不止此数，印发全会各同志。”经过50 多年的发展，原来的九二盐矿基本形成了从烧碱、氢氟酸到精细氟盐化工的全产业链产业，变成了如今的会昌氟盐化工产业基地。

三、戴安邦与硅酸聚合作用理论

戴安邦先生(1901—1999)是我国著名的无机化学家、化学教育家,配位化学的开拓者和奠基人。他开创的配位化学研究使我国的配位化学和无机化学在国际上占有重要地位。戴安邦对硅、铬、钨、钼、铀、钍、铝、铁等元素的多核配合物化学进行了系统的研究，其中“硅酸聚合作用理论”的研究成果，澄清了百年来多种片面和自相矛盾的有关报道，是该领域第一个定量理论。另外，他还论证了合成氨催化剂活化氮的活性中心是铁原子簇，提出了七铁原子簇活性中心结构模型，为我国合成氨工业的发展奠定了理论基础。

硅在地壳中的含量仅次于氧而占第二位,是普遍存在的一种化学元素。硅酸及其盐是硅的主要存在形式,它广泛地涉及国民经济许多领域。现今全世界年产可溶性硅酸盐数百万吨,其中不少用作胶结剂、硬化剂、加固剂以及用于制造吸附剂、干燥剂、净化剂、催化剂、绝缘材料、人造橡胶、防火材料以及催化剂载体等等。这些用途都直接或间接有赖于硅酸的聚合作用。戴先生提出了硅酸聚合作用理论，认为硅酸在低浓度时为溶胶,在浓度较高时为凝胶；影响硅酸聚合速度的因素很多,其中最重要而具有特性的因素是溶液的酸度。硅酸聚合而形成胶凝的作用是以两种不同的机制进行的，在碱性和微酸性溶液 中是硅酸分子与其一价阴离子的缩合作用，而在酸性溶液中，则是中性硅酸分子与其一价阳离子的羟联作用。根据此机制推得胶凝时间与硅酸溶液开始pH 及浓度等关系的公式。这公式不仅可以统一地说明硅酸的聚合作用和浓度等因素的关系以及其溶液和胶凝的许多性质，而且可以定量的解释硅酸溶液pH 和胶凝时间的复杂关系。

硅酸聚合作用理论曾为胶凝材料、冶金铸造、金属防腐、电能贮存、萃取分离、无机粘结剂以及硅肺发病机制等有关硅的实用领域提供理论依据，对生产科研都有重要的指导意义。例如，根据理论找出防止胶冻的酸度，解决了“褐煤提铀”国防工程中的一个关键问题。

四、屠呦呦与青蒿素

2015 年10 月，屠呦呦因创制新型抗疟药—青蒿素和双氢青蒿素的贡献，与另外两位科学家获2015 年度诺贝尔生理学或医学奖。屠呦呦是第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家，实现了本土科学家在本土研究获得诺奖的零的突破。

在无机化学硫化物这一章节指出：过硫酸及其盐的一个重要特性是强氧化性，这与该类化合物中的过氧基团密切相关。青蒿素和双氢青蒿素杀死疟原虫的作用机理是通过其内过氧基（双氧），经血红蛋白分解后产生的游离铁所介导，产生不稳定的有机自由基及/或其他亲电子的中介物，然后与疟原虫的蛋白质形成共价加合物，而使疟原虫死亡。由此可见，青蒿素和双氢青蒿素化学结构中的过氧基是杀死疟原虫的关键因素之一。正是由于过氧基这一媒介，将经典的过硫酸及其盐的化学特性的讲解与我国科学界的热点新闻相融合，同学们在了解青蒿素的抗疟机理的同时，也点燃他们崇尚科学、科技报国的梦想。

五、结语

以上只是略举了将《无机化学》课程教学与我国无机化学科研成就进行融合教学的一些案例，后续课程教学中我们将继续丰富和发展课程思政内容。课程思政教学不但丰富了无机化学课程内容，而且也是展示我国无机化学科研成就的很好的舞台。通过专业教育与课程思政引领相结合，开展爱党爱国教育，增强同学们的“爱国之情、强国之心”，培养符合我国新时代高等教育要求的德才兼备的人才。