校本课程(趣味化学史)

校本课程趣味化学史课程开发负责人参编老师开设年段高一课程目标本着遵循学生认知的客观规律，针对高中生对生活中化学现象认识的特点，培养学生科学探究的精神和用科学的方法解决生活中的一些科学现象。培养学生对高中化学的兴趣，为学生在高二阶段的选科作提供参考依据。课程内容第一章第1课贝采利乌斯的“恶作剧”第2课稀有气体的发现第二章第3课光谱的应用第4课碘的发现第三章第5课碲和硒的发现第6课从草木灰中发现钾第7课元素周期表的故事第四章第8课布朗运动的来历第9课放射现象的发现第10课原子模型是怎样提出来的第11课苯环的结构第12课半导体的基础知识第五章第13课半导体工业的原料——锗第14课材料科学——记忆Ni-Ti合金第15课合成氨的诞生第16课笑气的得名第17课关于氯化钠的电离第六章第18课哑泉的秘密第19课“生命力”论的破灭第20课放在手中便熔化的金属——镓第七章第21课古德意与橡胶第22课电木的来历第23课氦-3的超流体第八章第24课检验石材放射性的高手第25课新型螯合剂第26课微晶玻璃第27课质子膜燃料电池第九章第28课新型磁性蓄冷材料第29课光化学烟雾第30课阿伏加德罗和分子学说第31课侯氏联合制碱法第32课C60第十章第33课玻璃“家族”第34课用焰色反应鉴定黄金的纯度第35课水华课程实施１．将化学史知识以趣味故事的形式与现阶段的学生已有知识联系起来，在多个教师的合作前提下下编写教材。2.注重学以致用，培养学生理论联系实际的能力和积极向上的学习的兴趣。课程评价l．将本课程纳入课程计划，供学生自主选择。每周1课时，一学期共18课时，考核合格可得到2个学分。2．本课程主要由化学教研组负责实施，并配备了一名化学教师。教师认真备课、上课，确保达成预期的课程目标。第1课贝采利乌斯的“恶作剧”一天，被誉为瑞典化学泰斗的贝采利乌斯神采奕奕地站在讲台前，向新人学的大学生们介绍实验观察的重要性。“同学们，化学是一门以实验为基础的学科。没有卓越的实验观察力，就无法研究化学。有些同学想当化学家，却又不愿意在这方面下功夫，……”“老师，观察实验难道比走钢丝还难吗？”一个学生有点不服气，打断了他还不太熟悉的贝采和乌斯教授的讲话，“您可以考一考我们，看看我们将来配不配当一名化学家。”教授沉思了一下。答应了这个要求。他把一只只盛有溶液的试剂瓶发给在座的学生，然后说道。贝采利乌斯“我这里的一瓶溶液和大家面前放的那瓶完全一样．都是几经煮沸的无毒溶液。一会儿，我要求大家模仿我所用的方法来鉴别一下，这是一种什么样的溶液。”说完，教授把手指伸进试剂瓶的溶液里，然后将手指拿出来并用舌头舔了一下。通过教授的神态，大家猜想这溶液或是甜的，或是咸的，至少是没有什么味道的。随着教授一声令下，“考试”开始了。为了能最先报出鉴定结果以证实自己的实验能力，学生们争先恐后地把手指伸进试剂瓶里，并迫不及待地尝了一下。“啊！怎么这么苦”“苦死了！苦死了！”尝了溶液的味道后，学生们个个哭丧着脸大声地埋怨着。一个学生甚至有点恼火了：“老师，尝了这么苦的溶液。您为什么装得若无其事呢？”“我真的尝了吗？”贝采利乌斯边笑边向他的学生们问道。咦！明明看着教授把手指放到了舌头上。怎么能说没尝呢？大家一时摸不着头脑。聪明的读者，你知道贝采利乌斯的“恶作剧”是怎么“演”的吗？第2课稀有气体的发现第三位小数的疑问英国剑桥大学教授雷利对气体的密度特别感兴趣，从1882年开始陆续测定起各种气体的密度来。他做事历来十分严谨、一丝不苟，因此在测定每种气体的密度时，总是通过不同的途径取得这种气体，并对其密度反复测量，以尽量减少误差。气体的密度一个个测了出来。但在测定氮气密度时，他却遇到了一件令人费解的事。他把空气通过烧得通红的装满铜屑的管子除去氧气，然后又通过一只只“化学搜捕器”除去二氧化碳和水蒸气，最后得到了氮气。然后在00C、1大气压的条件下，一次又一次地测量所得氮气的密度，其结果皆为1.2572克／升。像对待其它气体一样，他又用另一种方法——分解氨气获得氮气，并测定所得氮气的密度，但其结果却是1.2505克/升。都是氮气的密度，为什么在小数点后第三位上却出现了差异？雷利双眉紧蹙，思索着产生这0.0067克差异的原因。“这种误差可能是某一步实验操作出现了疏忽造成的。”于是他认真地检查了实验装置，并一遍又一遍地重复着实验，结果还是如此。“也许是用分解氨气的方法制得的氮气里混有氢气，所以密度才小了一点。”为此，他又改用其它含氮物质，分别从笑气（一氧化二氮）、一氧化氮、尿素等物质制取氮气，结果仍然差那么一丁点儿。这0.0067克的差异把雷利折腾了2年，甚至弄得他彻夜难眠，但他一直不能忽略这微乎其微的差异，不愿使自已的判断有丝毫的草率。终于，雷利在其他科学家的协助下揭开了其中的秘密，并完成了一个震惊科学界的重大发现！说说看，通过这第三位小数的疑问，雷利等科学家发现了什么？第3课光谱的应用太阳元素现在问大家，光辉灿烂的太阳是用什么组成的？有的同学也许会脱口而出，圆满地做出回答。但在过去，这可一直是个谜。太阳离地球有1.5亿公里之遥，它的表面温度又有55000C之高，人根本就无法接近它。既然这样，又怎么去探讨太阳的组成呢？不过，照射到地球上的阳光倒是太阳发来的一种“密码”，它给我们带来了太阳的信息。关键是怎样识译这些“密码”，弄清太阳的信息。1859年德国化学家本生和物理学家基尔霍夫创制了分光镜，给太阳光“密码”的识译带来了希望。他们发现。不同的元素在高温下会发出不同颜色的光；光通过分光镜就分解了，并在镜后的屏幕上形成特定的彩色线条。例如，钠蒸气总是产生两条紧靠在一起的黄色线条。反过来说，只要通过分光镜看到了这两条黄色线条，就证明发光的物质中一定含有钠元素。用这种方法，人们终于知道太阳大气中有60多种元素。且最多的是氢元素。1868年8月18日，对天文学家和研究太阳的学者来说是一个好日子，因为这一天将出现一次几载难逢的日全食。这时，太阳光不太耀眼。人们利用肉眼，就可以观察到太阳表面喷射的火舌。不过。这次日全食只能在印度看到。毕生从事太阳研究的法国天文学家儒尔·冉逊不远万里赶到印度东海岸的广都尔城，去进行一次难得的几分钟的观察。日全食开始了。太阳被月亮遮住，从黑色月亮的背面喷射出太阳的红色火舌，那情景美丽极了。冉逊无心顾及这一切，他把分光镜对准了太阳，仔细观察着屏幕上出现的彩色线条。在那彩虹似的线条中，一条橙黄色的线条吸引住冉逊。这可是过去从未见过的线条呀！次日凌晨。他再次把分光镜对向刚刚升起的太阳，橙黄色线条又顽皮地出现了。“它是怎样产生的呢？”冉逊苦苦地思索着。1868年10月26日，巴黎科学院同时收到两封来信。一封是冉逊写的，另一封是英国的天文学家洛克耶写的。信中所谈之事竟完全相同，这使正在举行的巴黎科学院会议的与会代表们大为震惊。就这样，一种新元素诞生了，它被称为“氦”——希腊文里是太阳的意思。这种元素是至今唯一不是在地球上首先发现的元素。第4课碘的发现偶然发现的元素19世纪初，法国的拿破仑发动了一场大战，战火烧遍了整个欧洲。战争需要大量的黑火药。用于制造这种火药的硫磺和炭粉并不稀罕。而硝酸钾就来之不易了。于是，化学家、火药商们便研究起硝酸钾的制取来，以便生产更多的黑火药。研究结果表明，海边漂浮起来的海藻，晒干烧成灰后，用水浸泡便可提取出硝酸钾。法国的火药商兼化学家库尔特瓦也参加了制取硝酸钾的行列，而且用同样的原料得到的硝酸钾总比别人多。但他并没有为此而沾沾自喜。经过一段思索，他渐渐地把注意力转向浸泡海藻灰后倒掉的废水上，心想：“说不定这废水里还有宝贝呢！”一天，库尔特瓦在家中简陋的实验室里做实验。一只淘气的小花猫在一旁跳来蹦去。忽然，有两只瓶子被小花猫碰倒了。瓶子里分别装着的海藻灰溶液和浓硫酸流了一地。库尔特瓦正要“处置”心爱的小花猫，却被眼前的奇异现象吸引住了，流了一地的混合液体冒出一种有难闻气味但却十分美丽的紫色蒸气，蒸气冷凝后并不形成液体，却变成紫黑色的带有金属光泽的晶体。没想到小花猫竟干出这么一番“事业”：库尔特瓦根据这一奇特现象，在自己的小实验室里又做了许多实验，终于弄明白了这种紫色气体是由一种未被发现的元素组成的。后来，科学界朋友的鉴定也证实了这一点。库尔特瓦高兴极了，对那只淘气的小花猫也就更疼爱了。那么，小花猫帮助库尔特瓦发现的究竟是什么元素呢？第5课碲和硒的发现“地球”和“月亮”元素碲的拉丁文原意是“地球”，元素硒的拉丁文原意是“月亮”。这两种元素真有点像孪生姊妹，它们的发现也颇为有趣。18世纪的后半叶，人们在奥地利的七座山发现了一种奇异的浅蓝色矿石。不少人推测这种矿石里含有金子，便把它叫做“奇异金”、“可疑金”。1782年，采矿工程师牟勒从这种矿石里提取出一种貌似“金属”的熔块。左看右看，不像是金子，倒像一块金属锑。可进一步的分析研究，又否定了是金属锑的看法。究竟是一种什么物质呢？他实在拿不准，便求教于著名的瑞典化学家贝格曼教授。可惜他带去的样品太少了，贝格曼也只能证明它不是锑，而无法拿出更明确的结论。一个还有“一步之遥”的发现，就这样被搁下了。一搁就是15年，在这15年中没有任何人提起过牟勒的发现。直到1798年1月25日，德国著名的矿物学家、化学教授克拉普罗兹在柏林科学院宣读的一篇论文中又提到这件事，并确定牟勒发现的是一种新元素。克拉普罗兹把这种元素叫做“碲”。这样，“碲”才重见了天日。硒也是化学家们很早就遇到过的一种元素。由于它“躲藏”在硫和碲里，一直未被发现。1817年，瑞典化学家贝采利乌斯和他的助手甘恩在研究一种生产硫酸的方法。一次，他们在焙烧从一个矿区运来的黄铜矿时，得到了一种红色残泥，这是一种意想不到的产物。红色残泥是什么物质呢？他们饶有兴趣地研究起来。当加热这种残泥时，一股好像烂萝卜发出的臭味扑鼻而来，这使他们想到了发现不久的新元素：碲。因为这气味是碲的一种特征气味。贝采利乌斯十分高兴，以为产生红色残泥的黄铜矿是一种含碲矿物。于是，他和甘恩收集了大量残泥，想从中提炼出碲来。役想到，连碲的痕迹也没找到，得到的却是一种莫名其妙的物质。既然来到了眼前，那就好好研究研究吧。经过反复探讨，贝采利乌斯断定这是一种新元素，便仿照“碲”，把它叫做“硒”。硒（Se）、碲（Te）的化学性质与硫类似，例如，在加热时都能与氢气反应，生成一种类似硫化氢的有臭味的气体。你能写出硫、硒、碲分别跟氢气反应的化学方程式吗？第6课从草木灰中发现钾电解创出的奇迹1807年的一天，戴维和他的堂兄埃德蒙得一大早就来到了皇家学院的实验室，开始实施他们策划已久的实验方案。原来戴维对电池的电解作用产生了极大的兴趣。当时有很多物质被认为是不可分解的，可戴维想：“不管物质中元素的天然电力（结合力）有多么强，总不能没有个限度。我们人造仪器的力量似乎是能够无限增大的，电解一定能把物质中的元素分开。”他从电能将水分解成氢和氧中受到了启发，决心用电来分解各种物质以发现新元素。他首先选择了常见的草木灰。为此，他和埃德蒙得把当时皇家学院所有的电池统统集中起来，这个“电池大军”包括24个大电池、100个中等电池和150个小电池。站在这支“电池大军”旁，戴维信心十足：“我一定要把草木灰分个一清二楚！”戴维和埃德蒙得将草木灰配成饱和溶液，然后将那庞大电池组的两根导线插入溶液。顿时，溶液中气泡大作，他们高兴极了，连忙将两根导线旁跑出的气体分别收集起来检验。结果使他们十分扫兴，跑出来的气体是氢气和氧气。也就是说，被分解的只是溶液中的水，草木灰原封未动！“水攻”不成，改为“火攻”。他们将草木灰放在一只白金勺里，用酒精灯将它熔化，然后把电池的一根导线接在白金勺上，另一根导线插入熔融的草木灰中。“快看，埃德蒙得，它出来了！”戴维大叫起来。“什么出来了？”埃德蒙得赶紧凑了过来。“你看，这火！这淡紫色的火！”戴维兴奋地说。看到白金勺里与草木灰接触的导线旁出现的闪烁着紫光的小火舌，埃德蒙得也高兴万分。可不一会，他又“凉”了下来，说：“怎么收集产生这种火苗的东西呢？”这一问，戴维也犯了愁。看来是有新元素产生了，但它极易燃烧，在这么高的温度下，一分解出来就着