浅谈化学类谣言素材在基础化学教学中的作用

陈超越，王文彬，庄严，牟志刚，肖启振，杨廷海，刘维桥

江苏理工学院化学与环境工程学院，江苏 常州 213001

在基础化学教学实践中，我们时常遇到学生被网络上的“伪科学”信息误导和困扰的情况。例如在“溶液的pH”教学过程中，有学生提问“人的体质有‘酸性体质’和‘碱性体质’之分”是否属实。讲到“L-抗坏血酸”时，有学生求证“吃完虾、蟹再口服维生素C等于吃砒霜(虾蟹+维生素C =砒霜(As2O3))”是真是假。在介绍“新材料明星”——石墨烯时，有学生举出“石墨烯面膜”“石墨烯内衣”“石墨烯电池”等“网红”产品。这些让人啼笑皆非的例子其实都是与化学相关的“谣言”(或“流言”“谎言”，以下统称为化学类“谣言”)，即在社会生活中流传甚广的违背化学原理、不尊重化学事实的错误性、误导性信息[1,2]。这些化学类谣言形形色色、似是而非，让人防不胜防。

这一现象促使我们反思：如果化学相关专业的大学生尚且不能有效甄别这些化学类谣言，普通民众就更难免深受其害了。为了进一步了解化学类谣言的现状，我们对网络上流传的相关谣言进行了收集、整理和分析，调研的情况令人触目惊心：

(1) 化学成为谣言的重灾区：化学作为一门中心交叉学科，与食品安全、生活健康、环境问题、医药保健、日用化学品等都有着千丝万缕的联系。因而化学常常无辜“躺枪”，成为“食品谣言”“健康谣言”“环境污染谣言”和“化妆品谣言”的“众矢之的”，泛滥而成重灾区。

(2) 我国民众整体化学素养还不够高，许多人更是谈“化学”色变，缺乏辨识能力，这使得化学类谣言传播有了“群众基础”，大行其道。

(3) 化学类谣言的传播更快、更广：如今的网络时代，化学类谣言已不是传统的“口耳相传”，而是借助微博、朋友圈、短视频等“爆炸式”传播，速度更快、波及范围更广。

(4) 化学类谣言造成的后果非常严重：曾轰动一时的“水变油”谣言滑天下之大稽，视化学为无物[3,4]。行骗时间之长、影响之大，建国后罕见。2009年河南杞县的“钴-60泄漏”谣言和2011年江苏响水的“化工厂爆炸”谣言都曾引发万人大逃亡[5]。疫情期间，很多化学类“谣言”以讹传讹，加剧了社会恐慌，严重干扰了防疫、抗疫工作。

我们还从基础化学课程教学的角度，分析、研判了粉碎化学类谣言所蕴含的教学价值。化学类谣言是通过炒作化学物质、混淆化学概念、臆造化学反应、曲解化学原理等惯用伎俩达到目的，而粉碎化学类谣言唯有拿起化学专业知识作为利器。将这类素材提炼、开发成基础化学教学资源，在课堂上创设“认知冲突”，激发大学生在“防谣-辨谣-辟谣”的过程中灵活运用所学化学专业知识，并通过质疑谣言培养学生的怀疑精神和批判思维，通过剖析谣言真伪激发学生的探究能力，通过辟谣增强学生的宪法法治意识、社会责任感和使命感等；同时还能在一定程度上矫正学生的世界观、人生观和价值观，重塑化学在学生心目中的良好形象，激发学生对专业知识的学习热情。总之，“防谣-辨谣-辟谣”的过程可以为基础化学教学创造许多良好的教学契机，发挥独特作用和不可替代的教学价值。

1 有助于增强基础化学教学的趣味性和亲和力

教学素材和资源的趣味性和亲和力直接决定着教学过程是否吸引人、学生是否主动参与其中，影响到教学效果的达成。

环顾生活之中，化学类谣言可谓无处不在、无孔不入，开门七件事——柴、米、油、盐、酱、醋、茶无一幸免(表1)。很多学生都曾是这些化学类谣言的受害者，其中不乏被误导而无意之中成为谣言的传播者，也有学生慧眼识谣成为谣言的终结者。所以，化学类谣言素材可以营造贴近日常生活的“问题情境”，引发“认知冲突”，进而激发学生兴趣一探究竟，寓教于乐，顺利达成教学目标。

表1 生活中常见的化学类谣言及化学事实

(续表1)

以表1中的谣言“国产食盐含有亚铁氰化钾，剧毒堪比砒霜”为例，K4Fe(CN)6实则是食盐中的抗结剂，作用是防止盐粒结块。该物质是否真如谣言所说会释放出剧毒的CN-离子呢？因为K4Fe(CN)6是无机化学中最典型的配位化合物之一，我们引导学生运用配位化合物的化学键理论展开辨析，要求学生从杂化类型、配位键类型、自旋状态、空间构型、解离平衡等多个方面认识配离子[Fe(CN)6]4-的结构及稳定性(图1)，以专业知识为武器粉碎谣言。

学生运用无机化学知识分析、整理出如下证据：

(1) 从价键理论(VB法)分析，CN-对中心离子d电子的作用特别强，它促使Fe2+发生d2sp3杂化(图1a)并共同形成内轨型配位键[6]，呈正八面体几何构型(图1b)。内轨型配位键因采用能量较低的内层轨道参与杂化成键，比外轨型配位键更稳定。

图1 食盐抗结剂亚铁氰化钾分子中[Fe(CN)6]4-配离子的结构及稳定性

(2) 从晶体场理论(CFT)分析，CN-是强场配体，中心Fe2+离子d轨道能级分裂后形成稳定的低自旋态[Fe(CN)6]4-配离子；由分裂能Δo和电子成对能P数据可计算出[Fe(CN)6]4-配离子晶体场稳定化能CFSE = 44000 cm-1，同样表明该配离子非常稳定[7]。

(3) 查阅文献显示，Fe2+与CN-之间除了形成σ配键以外，Fe2+的价层d电子还可以填充到CN-配体空的π*轨道之中，形成有趣的反馈π键[8,9](d-π*π键，图1c)。σ配键和反馈π键的协同效应使得Fe2+与CN-结合更牢固，CN-更难释放出来。

(4) [Fe(CN)6]4-配离子的稳定常数KӨf= 1.0 × 1036，在水溶液中非常稳定，K4Fe(CN)6水溶液中只存在K+和[Fe(CN)6]4-，几乎检测不出自由的Fe2+和CN-离子存在[10]。

(5) 有的学生还从剂量的角度分析了中毒的可能性。根据《食品添加剂使用标准》规定，食盐中添加的K4Fe(CN)6抗结剂含量≤ 10 mg·kg-1。按照K4Fe(CN)6每日允许摄入量(ADI) 0.025 mg·(kg·d)-1计算，一个60 kg重的人每天要吃150 g (约1/3袋)的食盐，才有可能造成慢性毒性，这显然是不可能的。

综合以上证据，合法、合规添加K4Fe(CN)6的食盐是安全的，不会对消费者的健康造成危害。这则谣言非常贴近学生生活实际，学生普遍都有浓厚的深究兴趣。在辟谣任务的驱动下，学生不仅列举出充分的证据直指其化学原理上的破绽，还在此过程中巩固和深化了价键理论、晶体场理论、反馈π键等配位化学知识。

2 有助于知识传授、能力培养和价值塑造的有机融合

优质的教学素材往往内涵丰富、信息多元，且紧密联系生活实际。恰当的将之运用于教学中，能够实现巩固和深化专业知识、提高学科能力、培养专业素质的目的。化学类谣言素材能否转化为基础化学教学资源，需要从知识传授、能力培养、价值塑造三个维度来考查。

从专业知识的维度分析：简单、低级的化学类谣言可以一眼看穿、一语道破。例如谣言“铅笔芯含铅(Pb)、有毒”“服丹砂(HgS)能长生不老”等。而某些复杂的化学类谣言披着科学的外衣，不仅运用很多化学专业词汇进行包装，甚至还引经据典、请“专家”站台，迷惑性极强。谣言止于智者，驳斥这类谣言需要学生运用扎实的大学化学专业知识，甚至需要跨学科的知识储备；有些情况下，还需要借助实验探究来验证。因此，粉碎化学类谣言是一个知行合一、学以致用的过程，必须以“知识传授”作为基础和前提，同时又在辟谣的过程中巩固和深化化学专业知识的学习[1,2]。可见，粉碎化学类谣言与“知识传授”二者是相得益彰的。

从能力培养维度分析：粉碎复杂的化学类谣言往往需要学生检索信息、分析推理、实验验证、撰写论文等，这一过程无疑对学生以批判思维、证伪能力、探究潜能为主的能力培养大有裨益。

从价值塑造维度分析：“不信谣”“不传谣”需要学生能判定谣言可能造成的后果，增强自身道德观念和法律意识，不以讹传讹。主动“辟谣”、参与科普则考验学生的责任担当和专业使命[1,2]。化学类谣言素材还可以当作反面事例给学生以警示，明辨是非善恶，并在某种程度上对学生的世界观、人生观和价值观予以矫正，引导学生正确做人和做事。所以，粉碎化学类谣言与“价值塑造”是同向同行的。

总之，很多化学类“谣言”素材对应着大量的专业学科知识，基于这些素材设计的教学案例可以提高学生利用专业知识、综合判断是非的能力。“识谣-辟谣-止谣”的过程，能够将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体，落实立德树人目标。

3 有助于培养学生的质疑精神和探究能力

“不信谣”需要学生具备质疑精神，独立思考而不是盲从；同时还要树立科学精神，不轻易被谎言“洗脑”。积极“辟谣”、主动“止谣”需要学生运用批判性思维，大胆假设、小心求证，展开深入探究。每一个化学类谣言的辨析、批判过程就是一个“解剖麻雀”、分析典型案例的过程，在这一过程中学生的质疑精神和探究能力可以得到真正磨练和不断提升。很多化学类谣言素材可以在收集、分类、梳理的基础上，设计成课程教学案例、探究性项目等(表2)，师生共同“解剖麻雀”、剖析谣言。

表2 化学类谣言素材设计成案例式教学、项目式教学举例

新冠疫情的发生使得医用酒精、84消毒液、洁厕灵等家用消毒剂的使用量激增，如何科学地挑选、配制、使用化学成分各不相同的消毒剂问题受到关注。“医用酒精和84消毒液混合使用效果更好”“84消毒液+洁厕灵一旦合体，马上死亡！[11]”等谣言让民众十分困扰。家用消毒剂混用到底是“强强联合”？还是会存在“配伍禁忌”？为了一辨真伪，我们将这两个谣言分别设计成探究性项目，要求学生任选其中之一深入剖析。

首先，指导学生查阅、对比三种消毒剂在化学成分、常用含量、主要性质、适用范围、作用机理等方面的差异(表3)，分析并推测“医用酒精+84消毒液”混用和“84消毒液+洁厕灵”混用可能发生的反应情况，提出疑点，拟定科学的探究方案。然后，以市售医用酒精、84消毒液、洁厕灵等为实验材料，开展实验探究。考察消毒剂的相对用量、混合顺序、混合时间、稀释倍数、温度等不同因素对结果的影响，观察配伍后是否产生气体、沉淀、混浊、颜色变化等实验现象，鉴定其主要成分。测定混合反应之后的“有效氯”含量、pH等，综合评价消毒效力、毒性、腐蚀性等变化情况，并撰写项目研究报告。在这两组谣言的实验探究过程中，学生将化学理论知识和实验技能应用于真实的生活化场景之中，探究热情很高。

表3 三种家用消毒剂的成分、含量、性质、适用范围及作用机理

将化学类谣言素材精心设计成案例式教学和项目式教学，引导学生从概念使用的准确性、相关数据的真实性、实验过程的可重复性、推理过程的逻辑性、观点的严谨性等多维度辨析谣言。在正、反两方面知识的辨析和博弈中，激发学生主动质疑的意识，不断磨练思维品质，提升学生探究能力。

4 有助于培养学生法制意识和道德观念

“谣言猛于虎”，它损害了公众利益，加剧了民众的恐慌和焦虑，威胁着社会的和谐与稳定。近几年公安机关对化学类谣言的制造和传播等行为打击力度逐步加大。例如，2011年因编造、散布“食盐中的碘可以防核辐射”谣言引发全国“抢盐风波”的始作俑者，被杭州市公安局西湖分局处以行政拘留10天、罚款500元的处罚。福建晋江公安成功侦破“塑料紫菜”网络谣言案，18名涉案者被抓；海南“塑料大米”造谣者被拘留5天；传播“食盐中亚铁氰化钾有毒”谣言的微信公众号开办人被湖北咸宁警方刑拘3天。

教师可以结合典型化学类谣言案例，适时、适度对学生进行法制教育和道德教育，明确制谣、传谣的法律后果，养成大学生遵章守纪的自律行为习惯，恪守道德底线，增强大学生对依法治国的理性思考。

以2021年4月的一则新冠疫苗谣言为例，深圳一男子多次造谣“新冠疫苗含绝育成分”，被警方处以行政拘留及罚款处罚[12]。他主要通过炒作两个有机化合物(图2)制造恐慌：一是声称聚山梨醇酯-80是绝育成分，耸人听闻地宣称接种疫苗是“全国灭种”；二是混淆概念，谎称“疫苗用水银储存运输”，打疫苗是“谋财害命”。

图2 聚山梨醇酯-80和硫柳汞的化学结构

事实真相如何呢？疫苗类生物制品除了活性成分以外，通常还含有防腐剂、稳定剂和乳化剂等辅料及佐剂。聚山梨醇酯-80 (吐温80)和硫柳汞都是常用的药用辅料。我们首先引导学生运用有机化学和物理化学相关知识分析聚山梨醇酯-80的结构特点：既含有多个羟基(亲水基团)，又含有脂肪长链(亲油基团)。因此它属于两亲性分子，可以作为非离子型表面活性剂、乳化剂、增溶剂和润湿剂，在新冠疫苗制剂中，它主要发挥增溶和乳化作用[13]。文献调研显示，目前并无聚山梨醇酯-80影响生育甚至导致绝育的科学报道。

硫柳汞又名硫汞柳酸钠，是多种灭活疫苗、类毒素和血液制品等生物制品中广泛使用的防腐剂，能杀死可能污染疫苗的细菌和真菌。我们引导学生运用无机化学“软硬酸碱理论(HSAB)”从结构特点上分析硫柳汞的作用机理：汞(软酸)与菌体中酶蛋白的巯基-SH (软碱)结合，使酶失去活性[14]，从而达到疫苗防腐的目的。硫柳汞的化学结构中确实含有Hg元素，但它和水银(液态Hg)是不同的物质，性质、毒性完全不同。通常认为在疫苗中硫柳汞浓度在0.1%范围内没有毒性，世卫组织(WHO)在密切监测十几年后认为：没有证据表明疫苗中硫柳汞的用量会对健康构成风险[14]。造谣者误导公众，加剧了民众对新冠疫苗的安全疑虑及恐惧心理，严重干扰了全国新冠疫苗接种工作，理应受到严惩。

化学类谣言还成为少数商家营销和牟利的手段，他们在商品宣传中大肆炒作“纳米科技”“量子科技”“石墨烯”“光子”“光触媒”“负氧离子”等化学概念，打着“高科技”的旗号，行敛财之事。还有商家蹭化学热点，在屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法而获诺贝尔奖之后，网络上“搭便车”热炒“青蒿素保健品”，更有商家贩卖由艾蒿和糯米做成的“诺贝尔奖青蒿饼”，称其能够“抗癌、抗肿瘤、治疗白血病”。屠呦呦本人接受记者咨询时回复：青蒿素的抗癌效用还没准确结论[15]。上述化学谣言实则违反了《广告法》《食品卫生法》《保健食品管理办法》等法规，同时还侵害了消费者利益，加剧了行业乱象。

无根据、无底限的夸大化学物质的功效也是化学类谣言的常用伎俩之一，曾被捧上神坛的硅藻泥即是典型例子，不少装修商家宣称硅藻泥有“除甲醛、分解甲醛、释放负氧离子……”等功效，将之包装成“甲醛克星”。我们在“固体表面的吸附现象”一节的教学中，将“硅藻泥除甲醛”谣言[16]与“物理吸附的特点”“分子筛的结构与性质”等结合起来讨论。不少学生因为家庭装修使用了硅藻泥，所以对此非常关心，参与意愿很高。物理吸附的特点主要有：(1) 吸附力为范德华力；(2) 吸附层数为单层或多层；(3) 吸附热小；(4) 吸附无选择性或很差；(5) 吸附是可逆的，容易达到吸附-解吸平衡。而硅藻泥表面具有疏松多孔结构，孔隙率达90%以上，比表面积高达65 m2·g-1。学生用“物理吸附的特点”来分辨这一谣言的真伪，得出如下结论：

(1) 硅藻泥比表面积(as)大，存在表面张力(γ)，为了降低表面吉布斯函数(γ)，的确能够吸附空气中的甲醛气体；

(2) 除了甲醛以外，空气中的苯系物、氨、水蒸气等气体都会被硅藻泥无选择性地吸附；

(3) 如果室内总体甲醛含量过高或硅藻泥面积不足，会超过硅藻泥的饱和吸附量(Vam)而出现吸附饱和现象，室内空气中仍会有较多甲醛残留；

(4) 吸附和解吸附是平衡关系，被吸附在硅藻泥表面的甲醛会重新解吸附，使得甲醛等有害物质再“吐”出来，反而成为室内污染源，造成二次污染；

(5) 最关键的是，硅藻泥材料多为无机物成分，它只能吸附，并没有消解甲醛的能力；

(6) 一些所谓“纳米技术”、添加“光触媒”等升级版的硅藻泥，也不具备在室温、日光灯照射条件下彻底分解甲醛的能力。

所以，硅藻泥作为装修材料有自身的特点和优势，但声称硅藻泥是“甲醛克星”属于夸大其词、混淆视听[17]，误导消费者。作为未来的化学从业者，要树立正确的价值取向，坚守职业道德底线，象“爱惜羽毛”一样自觉珍惜行业形象。

5 有助于引导学生服务民众、回馈社会

谣言止于智者，更止于责任。化学类谣言的产生和传播，主要是利用了普通民众对化学知识的欠缺、对科学的误解。化学及相关专业的师生要有防谣、辟谣、止谣的责任和担当，不仅要独善其身，更要运用自己所学专业知识抵制和粉碎化学类谣言，还民众以化学真相，积极回馈社会。

2014年，清华大学化工系和理学院学生捍卫“PX”(对二甲苯)词条“低毒”描述，为当代大学生坚决抵制网络谣言、展现科学精神和责任担当树立了典范[18]。因为广东茂名PX事件的发生，有网友多次恶意篡改百度百科上“PX”词条，将PX毒性由“低毒”篡改成“剧毒”。清华学子进行了多轮拉锯战式修改，同时在人人网、微博等社交媒体上主动发声，阐释PX的低毒属性，消除民众误解。这一被称为“词条保卫战”的事件被《人民日报》、央视《新闻联播》和《焦点访谈》栏目分别报道，受到社会各界的普遍赞誉。

PX是学生非常熟悉的典型单环芳烃之一，其命名、性质、在有机合成中的应用等在有机化学课程中占有重要地位。我们以PX“词条保卫战”为案例，将课内的PX知识扩展、延伸到社会生活中，让学生了解和分析近十年围绕PX产业的质疑和发展困局，并围绕以下三个问题展开讨论：

首先，PX的毒性、安全性究竟如何？关于化学品的毒性分级，联合国发布的《全球化学品统一分类和标签制度》和我国的《化学品毒性鉴定管理规范》等有明确的规定和依据。我们要求学生查阅PX的物理性质、急性毒性、致癌性、危险性、职业性危害程度等数据，让数据说话，依标准进行判断。按照其大鼠经口LD50 (半数致死量)和大鼠吸入LC50 (半数致死浓度)数据，PX毫无疑问属于“低毒”化学品(图3a)。国际癌症研究机构(IARC)将其致癌性定义为第三类，即现有数据不能证明PX对人类具有致癌性[19]。尽管PX有易燃性，但远比液化石油气、天然气等危险程度低。正是基于上述数据，中国工程院院士曹湘洪说，“通俗地讲，PX的毒性与汽油相当[20]。”可见，宣称PX“剧毒”是站不住脚的。

其次，PX工厂安全环境风险如何？我们引导学生查阅车间空气和居住区大气中二甲苯最高容许浓度值、石化工厂与居民区的安全距离、国外PX工厂与居民区实际距离[21]等综合分析、讨论(图3b)，得出PX工厂的安全环境风险是可防可控的，“PX恐惧症”大可不必。

第三，PX产业链对国计民生有何影响？为了认识PX的重要性，首先让学生根据有机化学知识整理出“石油-PX-PTA (精对苯二甲酸)-PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)-涤纶-纺织业”的产业链示意图(图3c)，并写出其中重要的合成反应。再启发学生分析PX在整个产业链中所起的承上启下作用，认识到对PX项目的盲目抵制会产生连锁反应，既波及上游石油行业，又殃及下游纺织行业。

图3 PX的安全性、环境标准及相关产业链

理性分析之后学生认识到，篡改PX毒性、制造PX“剧毒”谣言看似无关紧要，实则会加剧普通民众的“PX恐惧症”，造成PX项目屡屡受阻，最终影响整条产业链。

将化学类谣言素材转化为基础化学教学资源，有利于引导大学生践行科学精神，主动担当科普责任。通过大学生最为熟悉的微博、微信公众号、短视频等网络平台，以科普短文、动画、视频等形式向全校、向社会及时辟谣，用专业知识粉碎化学类谣言，以互联网思维阻断谣言传播路径，展现化学人的责任、担当。

和PX“词条保卫战”相似，在世界范围内还有一场“重新定义中国餐馆综合征(Chinese restaurant syndrome，CRS)”运动[22,23]。“中国餐馆综合征”也称“味精综合征”，在欧美已经流传50年之久。这一事件中，背黑锅的是中餐最常用的味精——谷氨酸钠(monosodium glutamate，MSG)。1993年，权威词典《韦氏词典(Merriam-Webster)》将“中国餐馆综合征”列为词条，释义为“被认为是食用了加有大量味精/谷氨酸钠调味的食物(特别是中餐)的易感人群所感到的一系列症状，例如身体发麻、头疼、眩晕和心悸”。“中国餐馆综合征”将中餐污名化，致使很多中餐馆遭受打击，不得不贴出“绝不使用味精(NO-MSG)”的告示以求自保。

在进行了慢性毒性、致畸性、传代性等系列大量动物实验后，联合国粮农组织(FAO)、世界卫生组织(WHO)、美国食品药品监督管理局(FDI)都得出结论：味精作为食品添加剂是极其安全的。而且研究还发现，西红柿、蘑菇、奶酪、海鲜、玉米等天然食物中，也都天然含有谷氨酸钠成分。这些证据都证明了谷氨酸钠的清白。

2020年初，由日本味之素公司牵头发起了一项“重新定义中国餐馆综合征”(Redefine CRS)运动，要求《韦氏词典》修改这一刻板、负面词条，为味精、中国餐馆和亚洲饮食正名[23]。2020年5月《韦氏词典》修改了这个词条，删掉了具体症状以及“特别是中餐”等表述。此外还包含了一项否认声明，指出该词是“陈旧的”和“冒犯的”，后期研究并未发现味精与这些所谓的症状有联系。词条虽然修改了，但这一流言对中餐造成的损害难以短时间消除，中餐国际化之路注定不可能平坦。

6 结语

化学类谣言常常充斥着似是而非的化学专业知识，又给公众的生活带来程度不同的危害，是一类特殊的、负面的素材。但如果我们能逆向思维、另辟蹊径，则可以把这类素材转变为有益的基础化学教学资源。对化学类谣言素材进行收集、归类、提炼，引导大学生运用化学专业知识“识谣”“辟谣”“止谣”。在“识谣”的过程中培养学生的怀疑精神和批判思维，在“辟谣”的过程中激发学生知识迁移和主动探究，在“止谣”的过程中增强学生的道德观念和宪法法治意识。还可以通过化学类谣言的负面案例，给学生以警醒和反思，自觉矫正自己的世界观、人生观和价值观，增强社会责任感，实现立德树人目标。