時間：2022-12-22 16:46:26
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化學家終于答應女友給她做頓晚飯。女友下班回來，卻看到化學家還在擺弄他的燒瓶和酒精燈。看到女友失望的表情，化學家安慰說：“別著急，親愛的，再過5分鐘鹽就提煉出來了。”
知識的力量
一個物理學霸和女朋友在公園的小湖上劃船，兩人分坐在船頭和船尾。
突然學霸提議兩人對調座位，調完之后他拿出卷尺量了船的位移和船的長度，然后說：“原來你有一百二十斤啊！”
絕對相信
一群教授被請上了一架飛機，坐好后他們被告知，飛機是由他們的學生設計的。
結果，眾教授紛紛下了飛機，只有一個教授坐在那兒一動不動。
有人問他為什么不趕快下去，他說：“放心吧，這飛機根本就飛不起來。”
防毒面具
一推銷員來到鄉下，對當地人說：你們得買個防毒面具。當地人不明白：空氣這樣清新，要它干什么？
沒多久，附近蓋起了工廠，有毒氣體從大煙囪里冒了出來。
于是大家紛紛找到推銷員購買防毒面具，并稱贊他預言準確。
當問到冒煙工廠生產什么時，推銷員說：就是生產防毒面具的。
猜 測
正在博物館展出的古埃及法老木乃伊突然復活，抓住路過的一位年輕美貌的女游客。人們驚慌失措，不知道該怎么辦才好。
正巧大導演斯皮爾伯格也在，只見他在法老耳邊小聲說了一句話，法老立刻放過了那名貌似古埃及艷后的女子。
事后，人們紛紛猜測斯皮爾伯格究竟說了什么駭人聽聞的咒語。
來自中國的知名女演員猜想，可能是這樣的一句話：“她身上的香水有毒。”
來自韓國的國際巨星猜想，一定是這樣說的：“她不是淑女。”
來自日本的美女明星猜想：“你不要嚇著她了。”
斯皮爾伯格聞言大笑：“其實，我只是這樣說的：‘請注意自己的形象，你現在是個世界名人。’”
誰有威士忌
一位男子跑進車廂，著急地嚷嚷：“隔壁車廂里有一位太太暈過去了，誰帶了威士忌？”乘客中很快有人拿出了威士忌。這位男子接過后喝了幾大口，然后將酒瓶還給乘客道：“太謝謝你了，我一看見女士暈倒就難受，這下好多了。”
魚兒不在家
我喜歡釣魚，平時出門垂釣很少空手而歸。假期，我帶兒子去河邊釣魚。可是一天下來，連一條小魚都沒有釣到。晚上回到家，妻子驚訝地問我：? “這是怎么回事？”
兒子見我不出聲，接口道：“這不放假嗎？魚兒都出去玩了，不在家！”
打 車
某天去商場購物后，我提著大包小包準備回家，可是怎么都攔不到的士，我很奇怪。見前面有一位交警，我過去問：“哪里可以打到車？”
交警淡定地說：“離我遠點兒就可以打到。”
眼前一黑
展昭給馬漢講述自己的英勇故事：“那天我探逍遙樓，獲得重要情報，卻誤中機關，身受重傷。我強提一口真氣，支撐到開封府，突然眼前一黑……”馬漢關切地問：“你昏倒了？”
展昭搖了搖頭，說：“不，是包大人出來了。”
找錯醫生
病人：“醫生，我最近出現一些怪癥狀，希望你能幫我診斷。”
醫生：“首先，你的視力似乎不太好。”
病人：“等一下，你怎么知道？你都還沒幫我檢查。”
【關鍵詞】懷疑的化學家/波義爾/元素/要素
【正文】
1661年，R.Boyle所著《懷疑的化學家》在牛津出版。化學史家曾經不止一次地指出過，正是這部著作使古老的“黑術”（古埃及“化學”概念的直譯）走上了科學的道路。遺憾的是，341年過去了，我國學者對它的研究一直不多。除了少量文獻間接而零星的提及它之外，系統的研究似乎還沒有過。因此，《懷疑的化學家》究竟懷疑什么？實在還是值得我們深入討論的問題。但愿我們的一孔之見，能夠收到拋磚引玉和拾遺補缺的作用。
懷疑之一：在怎樣的基礎上建立元素說或要素說？
早在17世紀以前，化學家們就把我們周圍的多樣化的世界，限定為由幾種最簡單的“元素”(elements)或“要素”(principles)構成的世界。對此，R.boyle首先表示了懷疑。R.boyle指出：“盡管我在逍遙學派人士的書籍中遇到精微的推理，并在化學家們的實驗室里看到美妙的實驗，但因我疑猶而遲鈍的天性而不禁覺得，如果他們都拿不出比通常拿出的更為有力的論據來證明他們的主張的正確性的話，那么，人們便有足夠理由，對于結合物的那些物質組分，亦即一些人要我們稱之為元素，另一些人要我們稱之為要素的東西的確切數目是多少的問題，保留他們的一些懷疑。”[1]（注：R.Boyle著，袁江洋譯，“懷疑的化學家”（中文版），武漢出版社，1993年版，第17頁。）
R.Boyle指出，逍遙學派的四元素說，并不是按照實驗的要求建立起來的，而是按照演繹的邏輯建立起來的。他們歷來不大重視收集實驗證據來證明他們的學說。他們僅僅滿足于現有的理論，而不希望理論變得更加完美。他們也做實驗。但是，他們的實驗是為了解釋真理，而不是為了證明真理，就像數學家用幾何關系，天文學家用天球模型來解釋世界一樣。
16世紀，醫藥化學家巴拉塞爾蘇斯(Paracelsus，1493-1541)——他被R.Boyle戲稱之為“被煤煙熏出來的經驗主義者”——最早對這種學說提出了異議。在巴拉塞爾蘇斯看來，構成世界的不是土、水、氣、火四元素，而應該是鹽、硫、汞三要素(principles)。但是，R.Boyle指出，巴拉塞爾蘇斯對三要素的證明卻帶有許多神秘色彩，和一些不易被人識別的神秘工序。“任何一個嚴肅的人要弄懂他們的意思，就好比去找出他們的萬能酊劑一樣，簡直比登天還難。”[1.p.23]
這就是說，無論是用演繹邏輯，還是用經驗主義加神秘主義的方式來建立元素的概念都是錯誤的。R.Boyle還指出，逍遙學派和醫藥化學家通常用“火”作為結合物組成元素的分析工具，也是值得懷疑的。R.Boyle說：“火并不總是僅只對種種元素成分起分離作用，至少也有時會對物體的組分起改變作用。”[1.pp.26]就是說，必須對古代元素理論的邏輯基礎、神秘主義特點、以及化學實驗方法進行重新的審視，才能建立嚴格科學的化學哲學。由此，R.Boyle很有信心地認為，“我對逍遙學派人士和化學家們為了證明元素的存在和數目所采用的那樣鑒定方法進行質疑是有一定道理的。”[2]（注：R.Boyle著，袁江洋譯，“懷疑的化學家”（中文版），武漢出版社，1993年版，第27頁。此處的“化學家”，實際上也可以翻譯成“藥劑師”，特指16世紀以巴拉塞爾蘇斯和海爾孟為代表的醫藥化學家。）
懷疑之二：化學家能否創造自然界中先前并不存在的物質？
R.Boyle是一位篤信上帝的基督徒。他認為只有上帝才是自然界獨一無二的創造者。化學家的創造是不可能超過上帝的。化學家所創造出來的化合物，總可以被分解成上帝原創的那些物質。化學家并不能創造出上帝所未曾創造過的物質。
為了證明這一點，R.Boyle首先給出四個關于化學微粒概念的表述[1·pp.33～37]。這個表述由四個命題構成。用我們通常可理解的語言來表達就是：
命題1：所有的化合物都是不同的微粒構成的。
命題2：微粒可以結合成微粒團或微粒簇。
命題3：生命物質（動物或植物）可以用火法分解出少數幾種物質。
命題4：構成凝結物的物質就是“要素”或“元素”。
既然構成化合物的微粒就是要素或元素，那么，這些微粒是預存于各種不同物質形態中的基本元素呢？還是化學家們的最新創造？
為了證明基本元素是預先存在的，R.Boyle舉了這么一個例子：
金作為一種貴金屬，可以與銀、銅、錫、鉛、銻礦石共生或者共熔。這些共生或共熔后形成的物質，既不是金，也不是任何可以與之共生共熔的其它物質。此外，金還可以融入王水。[3]（注：即今“鹽硝酸”(nitrohydrochloricacid)，它是一種由三分鹽酸和一分硝酸組成的黃色混合液，氣味濃烈，腐蝕性強。因為它能融化“高貴的金屬”（如，金、鉑），故稱“王水”。）當金被融入王水之后，金的微粒成了王水的一部分，并被王水“掩蓋”起來了。如果將融化金的王水蒸發，還可以得到結晶形態的鹽（，黃色針狀晶體）。用我們現在的反應式來寫就是：
附圖
顯然，還可以將含金的鹽，通過還原重新得到金。類似的實驗還可以在其它物質之間進行。這樣就很容易形成一個結論，當反應物的金以最初凝結物參與一個化學反應過程時，是以凝結物的整體形式進行的。金作為最小微粒的結合物，仍可以參與構成許多完全不同于金的化合物。而當金參與其它物質的構成時，金本身的性質和結構并沒有發生改變。從金到含金鹽，再回到金，整個過程都表明了金的某種不變性。從含金鹽的升華分解可以證明，所有分解出來的“元素”或者“要素”一定是預先存在著的。所以，化學家并不能創造預先不存在的東西。
懷疑之三：火是萬能分析工具嗎？
在R.Boyle發表《懷疑的化學家》之前，火一直被當作分析結合物的萬能工具。R.Boyle根據自己的化學實踐指出，不論平庸的化學家們對此做過怎樣的證明，發過怎樣的訓示，這恰恰是值得懷疑的。
R.Boyle認為，要確定火在化學反應中的作用并不是簡單的事。他舉例說，將愈創木放在火爐中燃燒，可以使愈創木分離成灰燼與油煙；而在曲頸瓶中蒸餾同樣的樹木卻產生了極為不同的“異質”[4]（注：這是海爾孟化學哲學的一個術語，泛指本質上相異的物質。）物質。可見，火對于直接燃燒某些物質與隔離于密閉容器之中來蒸餾或升華某些物質，其作用方式和作用效果是不相同的。
除此以外，用火來完成一個分析過程，它的作用強度也是不可忽視的。R.Boyle以肥皂的生產為例，當火的強度適當的時候，它可以便鹽、水、油或油脂發生共沸使之混合成一體。若對這種混合體再施加更強烈的熱的作用，這一產物又會被分解成一種既含油也含水的成分、一種含鹽成分以及一種土狀成分。
醫藥化學家巴拉塞爾蘇斯說，萬物都是由鹽、硫和汞構成的。可是，R.Boyle說：“這種可能卻從來不曾被實現過，更不用說要將所有這三要素一起分離出來。”[1.p.43]其中最顯著的例子是，無法從金中分離出鹽、硫或汞來。從鉛銀混合熔液、銅鋅礦石、威尼斯云母、莫斯科玻璃、骨質項鏈、或從可熔的純砂中都分離不出三要素中的任何一種。這表明，盡管火法分析被視為一種慣常的分析方法，但是，火法并不一定能夠分析出“元素”來。
另一方面，對于某些化合物，不用火法分析，用另外一些方法反倒能夠有效地進行化學元素分析。R.Boyle舉例說，將金和銀熔煉為一體后，再用火法很難將它們分離開來。而將它們置于鏹水[5]（注：即濃硝酸，這是法國人在16世紀合成的一種強酸，當時的法國化學家稱它為分離劑。）中卻很容易將金和銀分開來。一些含金屬的鹽，用火法幾乎不能將這些金屬分離出來，而將它們置于礬的水溶液就可以沉淀出所要分離的物質來。
由上種種，R.Boyle得出的結論十分明顯：“火并不是一切結合物的萬能分析工具。”[1.p.56]
懷疑之四：將火作用于某一結合物所得到的物質，是先存于該結合物之中的嗎？
17世紀以前的化學家們認為，火只能分離先存于結合物中的物質，卻不能改變這些物質。對于這個流行了兩千年來的觀念，R.Boyle用可以檢驗的實驗得出了一個富有挑戰性的結論：“火的運用，實際上往往非但可能將復合物分解成一些微小的成分，而且可能促使這些成分以一種新的方式復合。也許，一些含鹽物質、含硫物質、以及具有另一些結構的物體可能是通過這種方式產生的。”[1.p.82]R.Boyle提出一個例子說，“勿須使用任何附加劑，也可以從植物中制得玻璃。”[1.p.83]而且，從植物制取玻璃只能在用火的過程中得到。對此，任何人都沒有充分的理由斷言，玻璃是預先存在于植物之中的。
諸如此類的實驗證明：“火既常能分解物體，亦常能改變物體。我們運用火有可能從結合物中得到并非預先存在于其中的物體。”[1.p.84]
懷疑之五：“元素”（或“要素”）究竟以怎樣的方式混合成物質？
亞里士多德曾經舉例說，將一滴酒加入到比它多達數萬倍的水中，這滴酒會因為受制于水而變成水。R.Boyle認為，這是不可理解的。假若亞里士多德的這個論斷可以成立的話，則人們就完全可以將所有的賤金屬都變成貴金屬。比如，他可以將一塊金熔化，然后再象滴酒那樣，一粒一粒地加入極少量的鉛或者銻，這樣累積性的增加下去，所有的鉛或者銻就都有可能轉變成金了。這顯然是荒謬的。
但是，這種被加入的物質與先前已經存在的底物之間，究竟是怎樣一種結合方式呢？
第一種關系：并置關系
當一種物體被加入到另一種物體之后，出現了表面上看起來具有整體性相同的性質。比如，銅的顆粒被加入熔煉的液態金之后，就看不到原先的銅了。但是，金和銅卻在復合過程中保持著自身的性質。二者只是以并置的關系構成一個整體，表現某種聯合而已。并置的混合物所表現出來的性質也是并置的。這好比用白線和黑線相間織成的布那樣。雖然，白線和黑線分別保持了它原來的性質不變，但它的整體感觀印象卻是灰色的。要知道并置混合物的性質，把這些組分拆開就清楚了。這種關系可以解釋如下一些化學實驗事實：
將三分銀與一分金混合，通過熔化使之完全熔融，從而使生成的金屬具有新性質。然后，將這種具有新性質的金屬投入鏹水溶液中。結果，具有新性質的金屬會被迅速溶解。其中，銀被溶化在鏹水溶液中，而金則被沉淀下來。然后，還可以將銀從鏹水溶液中恢復出來。這就證明，當化學家把金和銀熔融成“合金”的時候，金和銀兩種物體是并置的。
第二種關系：“極其牢固的”結合關系
在R.Boyle看來，結合物的結合，有些是非正常類型的。比如，水與水的混合；將兩種不同的酒倒在一起，等等。化學家不必研究這樣的結合。化學家所關心的結合，是指兩種或多種不同種類的物體通過微小組分而互相結合，如，灰與砂子熔化成玻璃，糖溶于酒和水中，所得到的物質[6]（注：其實這種結合仍包含不同的形式。前者是通過化學反應的結合，后者則是物理的結合。在R.Boyle時代，這樣的區別還十分模糊。）。在這樣的結合方式中，結合物中的組分并沒有保持著它們原來的性質。因而，也不可能用火法分析從這些“新物質”中分離出原來的組分來。比如，不可能將玻璃再分開為砂子和灰。但這并不否認，在某些情況下，可能實現各種組分的重新分離。但是，這樣的分離過程，對于大多數結合物來說是不可能實現的。這表明，大部分的結合物是“極其牢固的”（R.Boyle語）。這些物體既不是“元素物體”（即我們今天所講的“單質”），也從未有元素被分離出來的可能。
R.Boyle發現不同元素的粒子或粒子團在化合或混合后形成新的物質的時候，可能存在以下三種不同的情形：
第一種情形：反應性的粒子之間雖然發生了極為緊密的結合，并已形成了前所未有的新的物質和物質特性，但是，這些粒子卻依然保持其作為反應物粒子的基本特性不變。
R.Boyle以金和銀熔解后形成合金為例說明了這個問題。即，當金和銀以某一適當的比例熔在一起后，利用鏹水可使銀溶解，而金則原原本本地留了下來。
這里所涉及的是合金問題。總的說來，按照我們今天的化學觀點，將不同的金屬結合成合金是物理變化，而不是化學變化。這一點不僅R.Boyle時代認識不清，現在也依然容易引起人們的誤解。
當我們將不同的金屬共同熔煉的時候，不同的比例，不同的熔煉方式和不同的溫度條件，會獲得不同物理性能的生成物。一種是以金間化合物的形式存在，如，兩個金原子與一個納原子可以形成一種二金鈉、一個錫原子與一個銅原子可以結成錫化銅(CuSn)。在這種情況下，電負性較強的一種金屬會把電子扔向電負性較弱的另一種金屬。它們之間不具備通常的化合價理論所描述的那種結構方式，而只是一種結合傾向。所以，金間化合物的結合不牢固。另一種是以固溶體形式存在的。當兩種金屬熔化之后，某種金屬原子的位置被另一金屬原子所擠占，而形成原子位置的置換，或某種金屬原子填補了另一金屬元素的裂隙。這是合金工藝中出現最多的一種情形。經過這樣的原子置換或填隙所獲得的產品，比原來各自獨立的金屬具有更多更好的物理性能和化學性能。合金的第三種形式是兩種金屬元素的機械混合。這樣的機械混合所得到的“生成物”，照樣可以獲得新的性能。無論是金間化合、固溶體形式的均勻混合，或是機械的不均勻的混合，它們都只是物理變化，或者更傾向于物理變化，而不是完全意義上的化學變化。這也就是R.Boyle所講的，金屬熔煉之后金屬粒子“仍有可能保持其自身的性質”的現代解釋。當然，這樣的解釋在R.Boyle那個時代是不可能有的。因為那個時候，還沒有對物理變化和化學變化做出區分。
第二種情形：某些粒子團，粒子之間的結合并不緊密，以致于當這些粒子遇到其它種類的微粒時，則傾向與這些微粒發生結合。它使參加結合的兩種粒子都喪失其原有的性質而被賦予新的性質。
與上一種情形實質上是物理變化不同，R，.Boyle所描述的這一種情形顯然是化學變化。他舉的例子是，將銅溶于鏹水或硝石精中，對溶液進行結晶，可以得到一種很好看的礬（即硫酸銅）。還有，將紅銅與濃醋酸一起產生化學反應，結晶后得到的鉛糖。這種醋酸被緊緊地固在了鉛糖一起。繼續對鉛糖加熱蒸餾，得到的不是原先參加反應的醋酸，而是一點也不酸具有強滲透性的東西[7]（注：袁江洋推測這種“一點也不酸”的東西可能是鉛糖受熱失水分解后得到的醋酸酐。對此，我們不表示異議。）
轉貼于 第三種情形是，物質發生化學反應之后，實現了更加緊密的結合。
按照并置論的推測，將藍色的粉末與黃色的粉末相混合，直觀上應該得到綠色的粉末。可是，當把紅鉛與硇砂以適當比例混合后再置于玻璃容器中加熱時，原來的磚紅
R.Boyle的這些發現開啟了人們科學地認識化學物質的結構方式的道路。由之取得的第一個認識成就，是正確區分了物理變化和化學變化。
懷疑之六：造物主究竟用多少種元素創造了世界？
所有的結合物，不多也不少，正好是由三要素（硫、汞、鹽）或四元素（土、水、氣、火）構成的嗎？是否存在這樣一種情形，某些物質是由兩種元素微粒構成的，而另有一些物質則是由三種、四種、五種甚至更多的元素的微粒構成的？
首先，R.Boyle認為，關于物質構成的三要素說肯定是不能成立的。他問：有誰可以證明，從貴金屬中能夠分解出鹽、硫和汞呢？R.Boyle以打賭的口吻說：“如若有誰聲稱能夠做成這個實驗，并甘愿在萬一遭到失敗之后賠償損失的話，我愿意給他提供實驗所需的全部材料和資金。”[1.p.105]對于不純的金子，從中提取出不屬于金的雜質元素來是做得到的。R.Boyle說，你把這些提取物叫做“金的酊劑”或“硫”都是無關緊要的。大概，從金中提煉出汞來也是可能的。但是，R.Boyle絕不相信可以從金中分離出鹽來。R.Boyle還用威尼斯云母做實驗，將其置于強火中灼燒，也沒有分離出醫藥化學家所說的三要素來。這就足以證明，三要素的說法是站不住腳的。
對于某些物質，它不能被分解出三要素；而另一些物質則可以分解出多于三種的組分來。因此，“三”這個數目，并不能代表物體的那些普適要素的數目。R.Boyle以葡萄為例，證明粘液和土也是構成結合物的元素。我們沒有理由把這兩種要素從物質的基本組成要素排斥出去。
因此，自然界的元素究竟有多少？還需要進一步的研究。
懷疑之七：究竟什么樣的存在物可以稱為元素？
R.Boyle指出，其實，不管是逍遙學派的哲學家，還是醫藥化學家，他們的“元素”或“要素”都不能反映物質構成的真實情況。他們隨意加諸于火法分析產物之上的名稱，說明不了任何問題。一個人對自己生養的孩子取什么名字，當然有他的自由。化學家對他們火法分析所得到的產物給以命名，當然也是他們的權利。但是，他們把這些產物理解為一種簡單性的存在物，把它們叫做“元素”或“要素”就大錯特錯了。
R.Boyle指出：“人們正是依據一些微不足道的性質來定義一個個化學要素的。譬如，當人們利用火分解某種復合物時，倘若得到了一種可燃且不溶于水的物質，那么他們便會稱之為‘硫’；倘是有味道、可溶于水的物質，則必定被當作‘鹽’；而一切固定的、不溶于水的物質皆命之曰‘土’。又，我敢說，不問其構成，只要是揮發性的物質，都會被他們叫做‘汞’。”[8]（注：R.Boyle著，袁江洋譯，“懷疑的化學家”（中文版），武漢出版社，1993年版，第134頁。從這一段文字，讀者不難看出，17世紀以前的歐洲化學家們所使用的硫、鹽、汞和土，都不是我們現在化學意義上所指稱的對應概念。）而且，當他們定義了“可燃燒，有氣味”原始而簡單性物質的“硫”[9]（注：此處的“硫”是17世紀以前的化學家曾經作為三要素存在的硫，不是我們今天作為化學元素的硫。）之后，如果有人說，存在一種不可燃的硫。則說這個話的人會被指責為相信“陽光燦爛的黑夜或液態的冰塊”那樣幼稚可笑。然而，經由火法分析所得到的產物是否都具有上述簡單的性質？這是值得懷疑的。
第一，在火法分析中，加入不同的“作用劑”（催化劑或反應劑）同一種物質將會嬗變出性質截然不同的物質。R.Boyle舉例說，蒸餾油橄欖所得到的油本身具有很強的腐蝕性和很難聞的氣味。如果在這種油中加入醫藥化學家所講的那種循環鹽進行煮解，即可變成一種很香的油。這就證明，當使用火法分析來判斷其組成要素時，其火法分析的產物與添加劑有關。
第二，火法分析可能增加底物的重量。R.Boyle把火理解為“眾多的快速運動的微粒”。由于它們十分微小，且可快速運動，因此，它們能夠穿過一些最堅固、最密實的物體，甚至穿過玻璃。如此，當人們使用火進行化學分析時，火微粒就可能進入這些物體，并同這些物體發生結合，并導致增重。比如，火作用于生石灰時，就似乎有大量的火微粒相當牢固地被結合到其中去了。
第三，火法分析既不能得到元素，也不能得到復合這種物質的混合成分，而是得到了新的物質。按照R.Boyle的“元素”概念，元素是那些指可以復合成其它物體，而不能由其它物體來復合的完全均一的物質。元素直接結合而生成的物質，R.Boyle稱為第一結合物或原始結合物。第一結合物的再次結合生成第二結合物。當然，第二結合物中的某些結合物還可以經再次組合，又可形成第三結合物。如此等等，不一而足。R.Boyle認為，只有弄清了這樣一些結合關系，才能理解究竟什么是元素？
懷疑之八：土、水、氣、火是元素嗎？
四元素說“強有力的證明”基于以下經驗事實：
燃燒一節剛砍下來的青橄欖樹，冒出來的樹汁是水，煙霧狀的東西是氣，火焰和炭火當然是火，灰燼無疑就是土。不僅如此，用相同的辦法還可以進一步地證明，這些被火法分離出來的東西，無不和青枝一樣含有四種元素。比如，把樹汁收集起來置于火上，會看到沸騰，產生出霧狀蒸汽，并感覺到熱，從而證明其中含火，水份蒸騰完畢之后，仍可見或多或少的土。其次，橄欖油本身也象水分一樣具有潮濕性和流動性，點燃之后也會產生火焰、霧狀的氣體，以及存在于煙油、霧氣和殘渣中的土。即使那殘余的土，進一步地用劇烈的火進行燃燒，也還可以燒成象水一樣可以流動的物質，變成氣體，等等。同樣的分析，對于奶汁、羊毛、亞麻種子、丁香、硝石、海鹽乃至于銻礦石都會有如此結果。
R.Boyle借用卡尼阿德斯的口氣反駁了上述“證明”：
首先，把蒸汽說成氣是沒有道理的。蒸汽可用玻璃瓶收集并發生凝結。它證明，蒸汽始終都不過是無數十分微小的液滴的聚集物。就是說，蒸汽的實質是水，而不是氣。
其次，把火看作是存在于橄欖枝等物體中的元素也是可笑的。當人們用火法分析離解某種物體時，這種物體是人外加熱源中獲得熱的。沒有外加熱源，被離解的木材、粘液或其它什么東西，是不會發熱的。R.Boyle解釋說，物體所獲得的熱，要么通過火的直接作用獲得，要么就是大量的火原子穿過容器壁上的微孔并迅速擴散到物體的其它部分引起的。所謂物體本身包含了一種“火”元素，并沒有充分可靠的證據。
再其次，四元素說把一切流動性的物體都歸結到“水”元素的存在。任何一種化學油皆含有這種元素，并且，油的可燃燒性還證明里面含有火。這也是錯誤的。R.Boyle舉例反駁說，高純度的酒精比油的流動性更好，可燃燒性比油更充分，并且還不象油的燃燒那樣，會產生那么多包含“土元素”的油煙和油渣。
最后，四元素說的支持者認為，樹木的那種固定鹽，在劇烈火的作用下，也會變成蒸汽，從而證明，鹽也具有四元素的內秉性。R.Boyle則反駁說，將鹽放在烈火上焙燒，所得到的實際上是鹽的發散物。若用容器將這些發散物收集起來，不難發現，這些被稱作“蒸汽”的東西，仍然保持著鹽的本性，而非氣體的本性。
又，四元素說的支持者把鹽可熔化于水的性質歸結為“水”。這也是不正確的。鹽能否熔化而成“水”，完全取決于熱。是熱以各種不同的方式作用于物體的種種微粒成分，并使之運動。這與水元素沒有關系。
凡此種種均證明了一個事實，物質的性質是不能用四元素說來進行解釋的。而且，R.Boyle十分幽默地指出，只要人們不閉眼就可以發現四元素的缺陷。
懷疑之九：化學家找到元素了嗎？
在《懷疑的化學家》第六部分，R.Boyle總結性地給元素下了一個定義：
“而且，為避免誤解，你必須事先聲明，我現在所談的元素，如同那些談吐最為明確的化學家們所談的要素，是指某些原始的、簡單的物體，或者說是完全沒有混雜的物體，它們由于既不能由其他任何物體混成，也不能由它們自身相互混成，所以它們只能是我們所說的完全結合物的組分，是它們直接復合成完全結合物，而完全結合物最終也將分解成它們。然而，在所有的那些被說成是元素的物體當中，是否總可以找出一種這樣的物體，則是我現在所要懷疑的事情。”[10]（注：R.Boyle著，袁江洋譯，《懷疑的化學家》（中文版），武漢出版社，1993年版，第202頁。這段話的英文版可見于美國）賓夕法尼亞大學收藏的《懷疑的化學家》（1661年牛津版）的第350頁。有興趣的讀者可以通過互聯網翻看這本書。網址是：http：//library.upenn.edu/etext/collections/science/boyle/chymist/001.html.）
R.Boyle的這個定義是十分明確的，它包含以下三層意思：
1.元素是原始的、簡單的、完全沒有混雜的物體。
2.元素不能由其他物體組成，也不包括元素之間的相互合成。所有由其他物質組成的，或元素與元素相互合成的，都是結合物，不是元素。
3.元素是結合物的組分；完全的結合物最終也將被分解成元素。
按照R.Boyle的觀點，物質世界是由元素構成的；結合物的分解可以證明元素存在的客觀性。但是，所謂的元素，既不是亞里士多德主義的“四元素”，也不是醫藥化學家的“三要素”。化學家還沒有真正找到組成世界的所謂“元素”。
我們認為，這個結論標志著舊的元素概念的終結和新元素概念的開始，從而使《懷疑的化學家》成為化學史上的里程碑。
懷疑之十：上帝必須先造元素后造萬物嗎？
既然世界是由元素構成的，這是否意味著：上帝在創造世界之前必先創造元素？
這個問題在20世紀的高能物理中已經有了一個十分明確的答案。就宇宙的演化歷史而言，是先有元素，后有由元素組合而成的物體。按照伽莫夫的說法，宇宙中的元素起源于一個大爆炸核綜合過程。
顯然，這樣的認識在R.Boyle時代是不可能有的。就17世紀化學和物理學的認識水平而言，要揭示化學元素的起源，化學元素如何結合生成具有獨立的分子特征的物體，還十分困難。所以，R.Boyle告訴化學界：“我們并無多大必要說，造物主必須先在手頭準備好元素，然后再用元素去造成我們稱為結合物的那些物體。”[1.p.232]
【參考文獻】
[1] R.Boyle著，袁江洋譯，“懷疑的化學家”（中文版），武漢出版社，1993年版，第17頁。
[2] R.Boyle著，袁江洋譯，“懷疑的化學家”（中文版），武漢出版社，1993年版，第27頁。此處的“化學家”，實際上也可以翻譯成“藥劑師”，特指16世紀以巴拉塞爾蘇斯和海爾孟為代表的醫藥化學家。
[3] 即今“鹽硝酸”(nitrohydrochloricacid)，它是一種由三分鹽酸和一分硝酸組成的黃色混合液，氣味濃烈，腐蝕性強。因為它能融化“高貴的金屬”（如，金、鉑），故稱“王水”。
[4] 這是海爾孟化學哲學的一個術語，泛指本質上相異的物質。
[5] 即濃硝酸，這是法國人在16世紀合成的一種強酸，當時的法國化學家稱它為分離劑。
[6] 其實這種結合仍包含不同的形式。前者是通過化學反應的結合，后者則是物理的結合。在R.Boyle時代，這樣的區別還十分模糊。
[7] 袁江洋推測這種“一點也不酸”的東西可能是鉛糖受熱失水分解后得到的醋酸酐。對此，我們不表示異議。
[8] R.Boyle著，袁江洋譯，“懷疑的化學家”（中文版），武漢出版社，1993年版，第134頁。從這一段文字，讀者不難看出，17世紀以前的歐洲化學家們所使用的硫、鹽、汞和土，都不是我們現在化學意義上所指稱的對應概念。
[9] 此處的“硫”是17世紀以前的化學家曾經作為三要素存在的硫，不是我們今天作為化學元素的硫。
我看了《失聰的化學家》之后，康福思那不畏艱辛，努力學習的精神大大鼓舞了我，我嚇決心要向他看齊。
康福思的父母發現康福思弱聽，便帶他去醫院檢查，醫生說康福思患了無法治療的病——耳硬化癥！十年之后，將什么也聽不見了。當康福思知道了這一切，他很難過，這噩耗簡直像晴天霹靂。他知道，如果他不抓緊這十年的時間，十年之后他什么也聽不見了，將會一事無成。所以，從那以后，康福思更刻苦了。最后，他在酶催化反應和有機分子合成方面取得了突出貢獻，榮獲諾貝爾化學獎。
還有很多人和康福思一樣，在艱苦的環境下，不氣餒，堅持刻苦讀書，獲得了舉世聞名的成績。張海迪就是這樣的一個人。她5歲時因患脊骨髓血管瘤，高位截癱，她因此沒有進過學校，童年時就開始以頑強的毅力自學知識，她先后自學了小學、中學、大學的專業課程，被譽為“當代保爾”。
雖然殘疾人身上有些部位殘疾了，但他們不會因此覺得自己沒有用了，而是繼續發奮讀書，創造出了奇跡。我們正常人應該學習殘疾人不畏艱辛，奮發向上的精神，要有自信，不怕困難，也能成為創造出奇跡的人！
這對高學歷高素質的夫妻，履歷上曾寫滿了驕人的成績，但他們在婚姻的瑣碎中瘋狂反目，其間的是非曲直令人扼腕長嘆。
清華才子橫刀奪愛
今年43歲的李天樂出生于北京，外表溫婉清麗，骨子里卻十分好勝。1990年，她以東城區理科狀元的身份被北京大學化學系錄取。在聚集了中國最頂尖人才的學府里，身材高挑、成績優秀的李天樂非常出眾，本科畢業后又以高分考取了本專業的碩士研究生。
在學業精進的同時，李天樂也收獲了甜蜜的愛，與本科同班同學陳華戀愛，他們是彼此的初戀，兩人一起讀書、做實驗，又雙雙考上了研究生，甜蜜恩愛。
然而，在北大和清華共同舉辦的一次學生聯誼活動中，清華才子王曉曄對李天樂一見鐘情，兩人共舞一曲，天衣無縫的配合、曼妙默契的舞姿，博得了陣陣掌聲。王曉曄對李天樂展開了瘋狂的愛情攻勢。
王曉曄比李天樂小一歲，出生在江蘇省江陰市，當年，他考入南京化工學院化工機械系，三年讀完了四年本科，隨后考入清華大學精儀系攻讀碩士，每學期都能拿到全額獎學金。盡管知道李天樂“名花有主”，但在王曉曄看來，沒有他攻不下來的堡壘。
有一天，王曉曄得知李天樂有出國留學的想法，但陳華不同意，兩人鬧了矛盾。王曉曄覺得這是天賜良機，他對李天樂說：“我正好也有出國的想法，我支持你。”李天樂頓時興奮起來。
王曉曄抓住這個機會，乘勝追擊，他甚至到北大上選修課，李天樂的臟衣服他也搶著洗。一次，李天樂扭了腳，王曉曄連著幾天背著李天樂上下樓。李天樂也對這個執著的小伙產生了好感。
但讓李天樂煩惱的是，陳華雖然在出國的問題上與她較勁，其他方面處處遷就她，她找不到分手的理由，也無法割舍掉這段感情。此時，王曉曄不斷以籌辦出國吸引李天樂，兩人一起上托福、GRE考試輔導班，一起查閱國外學校信息，投遞申請自薦表。能言善辯的王曉曄不停地向李天樂描述：美國有世界頂尖的學術環境，思想開放自由，生活節奏閑適愜意。在那樣的環境下，兩人肯定能贏得事業的輝煌與愛情的浪漫。王曉曄的激情描述，勾起了李天樂的無限憧憬。
出國費用對王家來說是一筆不小的負擔，而李天樂的父母本就反對女兒出國，自然難以提供出國支援。于是，王曉曄給美國賓夕法尼亞大學校長寫了一封信，客觀地評價了自己和李天樂的才華，訴說了他們連飛機票都買不起的困境。沒想到，該校不僅寄來了邀請他們訪學的錄取通知書，而且還給他們寄來了2000美元。
1998年2月，兩人坐上了飛往美國的國際航班。
清秀女變身野蠻妻
到美國后，作為留學生，王曉曄與李天樂不能正式就業。經濟壓力很大，他們只能租住在地下室，最困難的時候，一天只能吃一頓飯。
王曉曄利用課余悄悄到中餐館打工，工錢很低，但管飯。王曉曄只吃一點，余下的飯菜全部打包，帶給李天樂。這讓李天樂十分感動，王曉曄樂觀地安慰她：“困境會很快過去的，總有一天，我們會在美國擁有自己的住房，擁有我們溫暖的家。”
2000年秋，王曉曄與李天樂同時戴上了美國常青藤大學的碩士帽。不久，王曉曄就在華爾街一家電腦公司謀到了電腦軟件工程師的職位，李天樂也被美國著名企業百美施貴寶公司錄用為化學研究員。兩人于2001年9月舉辦了簡樸的婚禮。婚后不到三個月，他們就拿到了綠卡。
王曉曄所在的公司人才濟濟，職場競爭壓力非常大，為了保住工作，他不敢分心，每天回家，都累得精疲力竭，原先由他大包大攬的家務活就落到了李天樂身上。時間一久，李天樂不樂意了，一次，她忍不住對王曉曄抱怨：“以前都是你做家務，現在啥都不問了。”正忙著設計電腦軟件的王曉曄頭也不抬地說：“你沒看我忙著嗎？”
李天樂委屈地說：“就你知道工作忙，我的工作不忙嗎？你太自私了！”王曉曄正遇上軟件開發的難題，壓抑得很，他認為李天樂不體諒他，兩人話不投機，大吵起來。一想到自己以前被王曉曄寵著，現在他竟然敢跟自己吵架，李天樂心里有些失衡，大哭起來。王曉曄只得趕緊道歉，才勸住了她。
王曉曄不僅工作忙，出差也多，李天樂對此十分不滿。2006年農歷正月初一，王曉曄要到洛杉磯出差。收拾行李時，李天樂不滿地阻止道：“今天是春節第一天，咱中國人講究合家團圓，你卻出差了，這叫什么事啊？”王曉曄無奈地說：“美國并不過春節啊，工作總得有人做。”
李天樂說服不了王曉曄，開車就要到他公司找老板當面說理。車子剛發動，王曉曄一把關掉引擎，奪過車鑰匙說：“聽說公司正要裁員，你一鬧，只能給老板留下壞印象。”
“那是我重要還是老板重要？”李天樂不依不饒。
王曉曄沒有理會李天樂，自顧自地提著行李出了門，開車絕塵而去。李天樂感覺婚后王曉曄越來越冷落她，傷心地哭了半天。
2007年5月，李天樂的一位同學到美國進行商務考察，告訴她陳華在她出國不久后就娶妻生子。李天樂聽后極為難受，當晚，她無緣無故地對王曉曄大發脾氣。王曉曄頂了幾句，這無疑是火上澆油，李天樂聲嘶力盡地哭喊：“王曉曄，你是個負心漢，我拋棄愛情、頂著父母的壓力跟你來到美國，你給了我什么？我真恨當初瞎了眼。”
她的話讓王曉曄很受傷，他負氣地回擊說：“你要后悔就回去找陳華吧，不可理喻！”他預測到李天樂還要有“瓢潑大雨”，便出門找朋友喝酒了。
李天樂又氣又急，找不到傾訴對象，最后竟怨恨起陳華，如果當初陳華同意跟她一起出國，也許會是另一番景象。她從同學處要來陳華的電話，把陳華劈頭蓋臉罵了一通。還是不解氣，她又發短信把陳華和他的妻子侮辱了一番。
婚姻危機投鉈殺夫
2008年3月，手頭有了存款，王曉曄提出購房計劃。個性要強的李天樂提出購房款采取AA制。
他們花了63萬美元在美國新澤西州門松鎮一處高檔住宅區購置了一套房屋。兩人精心裝修，仿佛又回到了戀愛階段。住進了新房，王曉曄也刻意放慢了工作節奏，專心陪伴李天樂，試圖修補夫妻關系。李天樂的情緒也好了不少，主動提出了生孩子的計劃。
2009年1月，李天樂生下兒子，剛滿月她就提出回公司上班，請個保姆帶孩子。王曉曄認為李天樂應該做全職媽媽，他的薪水已足以養家，兩人因此爭吵不休。而此時，李天樂在主管競選中落敗，她把落敗的原因歸咎于王曉曄，認為是他拖了自己的后腿。在一次爭吵中，她甚至說家庭就是一個樊籠，而她就是那只被囚禁的鳥，抱怨、失望交織，李天樂變得歇斯底里，每次爭吵，都把王曉曄罵得狗血噴頭。
起初，王曉曄還能忍，但李天樂的不依不饒讓他忍無可忍，不甘示弱地與之針鋒相對。他們的爭吵頻率迅速上升到每周一次甚至幾次，因聲音過大，引起鄰居報警，警察幾乎每周都要登門平息他們的爭吵。
當年年底，夫妻倆回國探親。在飛機上又為先到誰家爭吵起來，以至于下了飛機后，他們各回各家。
2010年5月，兩人又因家庭瑣事吵起來，王曉曄見李天樂又一把鼻涕一把淚地數落自己浪費了她的青春與愛情，他煩心透了，說：“離婚吧！”
李天樂瞬間跳了起來：“你現在事業有成了，想到要離婚了，當初是誰說愛我要對我好的，現在你的翅膀硬了，想把我甩了，那好，我成全你！”
按照美國的法律規定，夫妻離婚需分居一段時間。他們本打算把房子賣掉，分錢后勞燕分飛，但因金融危機，房價下跌，此時賣房，要虧很多。兩人遂達成協議，實行屋內分居。
李天樂認為是王曉曄辜負了自己，因此在財產分割及孩子的撫養費上寸步不讓。而王曉曄指責她的驕橫導致了婚姻的破裂，認為自己沒有錯，也斤斤計較。這更加深了李天樂對王曉曄的恨意。
兩人簽訂了離婚協議后不久，王曉曄就帶一個美國女孩回來過夜。兩人的親密狀讓李天樂心中橫生醋意，她沒好氣地對那個女孩說：“這是我的家，你給我出去。”王曉曄擋在中間說：“這房子有我的一半，你無權干涉。”李天樂氣得哭了一個晚上。王曉曄接連談了幾個女朋友，全部帶回了家，還把家折騰得一片狼藉，李天樂氣憤至極，指著王曉曄的鼻子罵：“你別得意得太早，我早晚要讓你付出代價。”
2011年元旦后，王曉曄經常感到疲勞乏力，有時早晨起床后還會暈眩。1月14日，他前往普林斯頓大學醫療中心就醫。可治了一段時間后，病情反而不斷加重，還出現了惡心、掉發的現象。
1月25日，醫院對王曉曄進行了醫學檢驗，報告顯示王曉曄系鉈中毒，而此時王曉曄已處于昏迷狀態，情況緊急，院方立即向當地警方報案。就在報案后的第二天，王曉曄因病情加重去世。尸檢報告顯示為鉈中毒。
四天后，李天樂被警方拘捕。警方在其家中發現了金屬鉈，而且通過調查李天樂的上班紀錄，發現她自2010年11月起，就以研究工作為由，先后向公司申請了幾次金屬鉈。
關鍵字：化學家 教學 作用 初中化學
【分類號】G633.8
正常的初中化學教學中化學家是在放在化學史這一節中的，一般的化學老師并不把這節作為重點的內容，多數是讓學生自己學習。這實際上是一種誤導。在日常的教學中我們可以利用化學家的故事調節課堂氣氛，可以利用化學家的真、善 、美進行德育教育，這樣既可以擺脫學生對化學枯燥、乏味的認識，還可以教育學生在學習過程中求真、務實、創美。激發學生學習化學的熱情，對化學的熱愛。其實最為重要的是化學家艱苦卓絕的探索精神，一大批優秀的化學家，他們留下的除了物質財富，還留下了對科學的獻身精神，對國家、民族的忠貞不屈，追求美好事物的崇高理想，這些都會給學生們留下深刻的印象。
因此化學家在初中化學教學中占有極為重要的作用，本文由于篇幅的限制，主要分為兩點做具體的闡述。
一、化學家的求真精神對學生學習化學的促進作用
什么求真精神？這里的“真”實際上就是客觀真理，也就是人們對自然規律正確的認識。化學這門學科就是一門研究自然物質的內在結構 、化學性質、變化合成的自然科學 。化學這門學科誕生比較晚，“化學”一詞，若單是從字面解釋就是“變化的科學”。化學如同物理一樣皆為自然科學的基礎科學。化學是一門以實驗為基礎的自然科學。門捷列夫提出的化學元素周期表大大促進了化學的發展。現在很多人稱化學為“中心科學”，因為化學為部分科學學門的核心，如材料科學、納米科技、生物化學等。化學是在原子層次上研究物質的組成、結構、性質、及變化規律的自然科學 ，這也是化學變化的核心基礎。現代化學下有五門二級學科：無機化學、有機化學、物理化學、分析化學與高分子化學。在此期間誕生了大量的化學家，他們追求真理、發現真理，在科學的道路上勤勤懇懇、任勞任怨。用自己的青春和熱血告訴我們什么叫做科學探索。
科學求真務實的精神可不是嘴上說說，歷史這樣的化學家太多太多。例如元素周期表中鹵族元素的氟 、氯 、溴 、碘。這四種元素的發現史就是一部化學家求真求實的歷史。在這四種元素中氯是最早被發現的，舍勒是個“燃素說”理論的信奉者，在1774 年他用軟錳礦（MnO2）與濃鹽酸在一起做實驗，加熱后得到新的氣體， 這種新的氣體就是氯氣，但是他不知道這就是氯氣。著名的化學家拉瓦錫經過多年的研究終于確定了“燃燒理論” 就是有氧燃燒，當時人們確定有氧氣的存在。但是到了1810 年，另一位化學家戴維做了一個實驗，把磷放到其中燃燒，結果只得到一種氯化物，沒有氧化物 ，同樣的實驗，把他放在氫氣中沒有得到理想中的水，只有鹽酸氣。這次化學家可以肯定這是一種單質，這種氣體是綠色所以把他命名為氯。一開始之所以沒有發現氯氣，就是因為一些化學家堅持傳統的觀念，主觀意念，沒有實事求是。但是后來的化學家一直孜孜不倦的追求，精心的做各種實驗，最后終于發現了氯氣。科學的發現不是一帆風順的，化學的道路往往都不是很平坦。
還有兩種元素就是溴和碘，這兩種的元素的的發現可以稱得上是一種傳奇，一位 17歲的法國在校專科生巴拉德于 1824 年發現了溴這種氣體 ，巴拉德在做他的課后作業，也就是研究他老家蒙培埃鹽的湖水，他在分析結晶鹽后，并沒有什么新奇的發現，但是在實驗剩余液體中他偶爾發現了溴。碘的發現同樣充滿傳奇色彩，一位法國的藥劑師庫爾特瓦斯做了一個實驗，就是用海藻灰來制作硝酸鉀 ，突然一只貓把海藻灰和桌子上的濃硫酸瓶撞倒。但是奇跡發生了，一股藍紫煙慢慢升起，這是庫爾特瓦斯從未見過的氣體，引起了他的高度重視。也許有人會說這種發現就是偶然結果，但是大家都忽略了一些必然的因素，如果是你發現了紫煙，你會引起注意嗎？你的大腦有必要的化學知識的儲備嗎？ 科學的發現需要嚴謹的科學精神，堅持不懈的科學追求！
二、化學家創新探索的示范作用
在初中化學教學中我發現現在的化學教學傾向于灌輸式教學，不注重化學的創新探索。這是很大的誤區，長期知識的灌輸，往往會枯燥乏味，而且很重要的一點就是消滅學生的科學的創新探索的精神。
就拿化學中最重要的知識點元素周期表來說，青年醫生普勞特在1815年就提出一種重要的觀點就是“氫原子構成論”。他的觀點相對偏激，就是認為這個世界是由氫原子構成的。
到了1829年一共發現了54種化學元素。著名的化學家段柏萊納把54種的15個分成5組：
鋰 鈣 磷 硫 氯
鈉 鍶 砷 硒 溴
鉀 鋇 銻 碲 碘
經過堅持不懈的研究后他發現，每3種元素的化學性質都很相似，他命名為“3素組”。
1826年，法國地質學家尚古都畫了一種圖形紙，他把各種化學元素重新排列，做了一個圓柱體，這個圓柱體像一根螺紋似地螺旋線， 這樣的形狀非常的形象直觀。
在1868年，俄羅斯著名的化學家門捷列夫畫了一張表格――《根據元素的原子量及其相似的化學性質所制定的元素系統表》，現在咱們叫化學元素周期表。1869年2月17日，門捷列夫經過日夜的研究正式寫出第一張化學元素周期表，發表在1869年的《俄羅斯化學學會志》門捷列夫的這篇論文，這篇論文門捷列夫提出來兩條著名的觀點：“1.按照原子量大小排列起來的元素，在性質上呈現出明顯的周期性。2.原子量的大小決定元素的特征。”
就是這篇論文被后人贊為“化學史上劃時代的文獻”。然而這并沒有引起化學學會的注意和重視。相反，門捷列夫創新探索受到大家的一致的嘲笑，甚至有人說門捷列夫是“不務正業”。面對這樣的冷嘲熱諷，門捷列夫堅持自己的觀點，慢慢他的觀點被世人接受。
創新探索是一種可貴精神，可能在當時很難被接受，但是這就是創新。在實際的教學中這些化學家的故事都可以激勵學生積極探索，在解化學題時對化學產生興趣，甚至將來有志于投身到化學事業中去。
參考文獻：
1 江得興 . 哲學原理 .蘇州 ： 蘇州大學出版社，1999.
2 黃 濟 . 教育哲學原理 .太原 ： 山西教育出版社 ，2000.
2013年4月22日，美國化學會開辟“化學家慶祝世界地球日”活動已經第10個年頭。美國化學會(American Chemistry Society,ACS)自開辟該活動以來，每年都會在Journal of Chemical Education 雜志開設“Chemists Celebrate Earth Day”(化學家慶祝地球日) 專欄，并通過化學會網站提供多樣化素材，號召舉辦各種形式多樣、豐富多彩的活動，以提高公眾的環保意識，深化公眾對人類生存環境的認識和了解。
1歷年“化學家慶祝地球日”活動主題
世界地球日沒有國際統一的特定主題，它的總主題始終是“只有一個地球”。面對日益惡化的地球生態環境，每個人都有義務行動起來，用自己的行動來保護我們生存的家園。每年“化學家慶祝地球日”活動都有一個特定的主題，例如2013年的主題是“我們的地球：小心對待！（Our Earth : Handle with Care!）”。每年的主題雖然各有特點，但都圍繞地球環境、環保意識等話題展開，主要集中在水、空氣、植物、土壤和資源循環利用等方面。筆者列出了10年來美國化學會世界地球日的活動主題，如表1所示。
2“化學家慶祝地球日”活動實驗評析
與傳統環保活動形式局限于公益宣傳有很大不同，“化學家慶祝地球日”活動著眼于化學學科特色的體現，鼓勵、建議大眾參與到化學實驗活動中，通過實驗操作、過程體驗來領會環保精神和保護地球的責任。
2.1三個活動案例
2.1.1垃圾分類回收
本實驗選自2013年“化學家慶祝地球日”中的一個化學實驗活動。該年度的主題為“我們的地球：小心對待！（Our Earth: Handle with Care!）”。實驗活動不局限于一個特定的領域，但是都試圖體現學習者對地球環境的關注。
2.1.1.1實驗情境
對于生活中的各種物質，可以根據它們的外觀或制作材料來分類，也可利用這些性質將它們區分開來。對于環保者來說，根據一定的標準將可回收利用物分類。通過此方法可以實現資源的重新利用，減少環境污染和資源浪費。
2.1.1.2實驗目的
在這個活動中，學生逐步學會利用物質的性質找到區分不同物質的方法。
2.1.1.3實驗原理
根據物質的物理性質和化學性質差異，將生活中廢棄物分離，達到回收利用的目的。
2.1.1.4實驗用品
塑料吸管、剪刀、度量尺、1個乳膠氣球、1塊磁鐵、1個方塊紙巾（5 cm×5 cm）、5個小的金屬回形針（長約3 cm）、1個篩子或過濾器、1個矩形蛋糕烤盤（約32 cm×23 cm×5 cm）或深碗等。
2.1.1.5實驗步驟
(1) 用剪刀將塑料吸管剪成5份（可以任意大小）。
(2) 將鋁箔和方塊紙毛巾撕成5份（可以任意大小）。
(3) 用拇指和食指將每塊紙毛巾卷成1個球。
(4) 將塑料吸管、鋁箔、毛紙巾和金屬回形針放在一起堆成一堆。
(5) 開始分離：回想在你的混合物中有哪些物質，你要找到一個將每種物質從這一堆中分離出來的方法。利用這些物質的性質可以幫助你決定該如何做。你可以使用已經給你的材料或其他任何你身邊可以找到的材料。唯一的規則是不能用手指直接接觸它們。當你把它們都區分開以后，將每種物質放成一堆。
(6)清理實驗區域并洗手，盡可能多地回收材料。
2.1.2水中氣體的溶解度探究
本實驗選自2008年化學家慶祝地球日中的一個化學實驗活動，該年度的主題為“液體中的化學( Streaming Chemistry)”。
2.1.2.1實驗情鏡
全球變暖是近年來的一個熱門話題，科學家們為此爭執不休。全球變暖對水溫的影響如何？給海洋中的生物帶來怎樣的影響？在我們生存的環境中，液體中溶解的氣體對水生動物來說是很重要的。隨著水溫升高，例如在炎熱的天氣或是有熱水倒入河中，水中的氧氣就會減少，隨著溫度的升高而釋放出來。研究氣候變暖的人員也同樣關心這個因素的影響。在生活中，我們經常看到家里的魚缸中放有溫度計和通入氣泡的通風裝置，是為了檢測水的溫度和確保水中有足夠的氧氣讓魚保持健康。將熱的水龍頭水倒入透明的玻璃杯中，你會觀察到有些溶解的氣體以小氣泡的形式離開水中。
2.1.2.2實驗目的
通過對溫度不同時水中氣體的溶解度情況來探討水溫變化對水中氣體溶解度的影響。
2.1.2.3實驗原理
飲料在一定壓強下溶解有大量CO2。當打開瓶蓋時，用氣球收集CO2，飲料中剩余氣體的量取決于飲料的溫度——氣球中的氣體體積可以間接表明飲料中還剩多少氣體。這就意味著氣球中的氣體越多，在那個溫度下液體中所剩余的體積就越少。本實驗涉及到用火，在做家庭實驗時要注意安全。
2.1.2.4實驗用品
3個小的未打開的碳酸飲料塑料瓶、3個中等大小的氣球、3個裝水的容器（要足夠大，可以讓塑料瓶大部分浸入水中）、卷尺、筆、溫度計、冰塊、水、熱水龍頭、時鐘或計時器、測量尺、圖紙（可選）等。
2.1.2.5實驗步驟
(1) 拉伸氣球，每個至少拉伸10次。
(2) 在每個瓶子上面套上一個氣球，用手指抓緊氣球的吹氣口，保證氣球不漏氣。
(3) 把氣球套在瓶子上，形成一個封閉體系，擰松瓶蓋。
(4) 在3個容器上貼上標簽，并分別寫上“冰水”、“室溫下的水”、“熱水”。
(5) 在每個容器中放入1個套著氣球的瓶子。
(6) 將3個容器中的水調節到標簽上的溫度，熱水應該不小于40 ℃，不要使用沸騰的水，并且在使用熱水時要小心。
(7) 讓瓶子在水中放置5 min，期間緩慢的攪拌水浴幾次，這樣可以保證讓瓶子中的液體受熱均勻。
(8) 5 min后，測量每個容器中水的溫度，并在“實驗現象”中記錄下你的測量數據。
(9) 透過氣球，抓住瓶子的瓶蓋，并將其旋開，這個過程可能會有氣體泄漏，雖然有氣球套在瓶口上。
(10) 抓住瓶子的瓶頸，來回翻轉4次，然后把它重新放回原來的水浴中。另兩個瓶子重復也同樣如此。
(11) 在“實驗現象”中記錄每個氣球的變化情況。
(12) 用卷尺測量氣球的最大直徑。
(13) 將裝置放入水槽，并小心地將氣球從瓶子上拿開。將氣球和瓶子中的物質倒入水池中，同時倒掉容器中的水。清理實驗臺，并洗手。
(14)另取一張紙，畫上你擰開瓶蓋后并翻轉4次后的氣球形狀。
2.1.3制造回收紙
本實驗選自2007年化學家慶祝地球日中的一個化學實驗活動，該年度的主題為“循環利用——化學可以做到！（Recycling- Chemistry Can!）”。
2.1.3.1實驗目的
掌握簡易制備回收紙的方法。
2.1.3.2實驗用品
報紙、圓頭剪刀、米尺、容器、量杯、水、攪拌機、可隨意彎曲的塑料、大頭針、30 cm×30 cm的尼龍薄膜2張、吹風機、搟面杖等。
2.1.3.3實驗步驟
（1）將報紙裁成30 cm寬、40 cm長的紙條。
（2）將紙撕成1 m2左右的小片，然后放入容器中。
（3）在容器中加半杯水后放置2天（或者，將紙片和水一起放入攪拌機，攪拌5 min，這樣可直接跳至步驟5）。
（4）用塑料叉將水和紙混合搗爛至漿狀。
（5）展開一張尼龍薄膜并用大頭針固定住。
（6）將紙漿平鋪在尼龍薄膜上。
（7）小心地將固定在尼龍薄膜上的塑料片除去。
（8）在紙漿上蓋上另一片尼龍薄膜，這樣就將紙漿夾在了中間。
（9）用搟面杖用力的擠壓上層的尼龍薄膜，使得紙漿中的水盡可能的被壓干。
（10）不要移走尼龍薄膜，將上面制作出來的產品放到一個干燥的地方干燥整晚（或者用吹風機干燥）。
（11）將新制作出來的紙漿從兩層尼龍薄膜中取出，即可得到循環紙張。
（12）還可以在制作的過程中加入一些有顏色的紙張，或者紗線，或者幾片樹葉，等等，從而改變所制作出來的再生紙張的品質。
2.2活動案例評析
一個科普活動能以不同主題呈現，持續開展10年，實屬不易，可見其生命力，也可見其有值得借鑒之處。
2.2.1實驗內容貼近生活材料易得
推廣環保的化學實驗活動，既要能為學生廣泛采納并付諸實施，又要易于在課外科普活動中傳播，適合向大眾推廣，這就必須做到內容貼近生活，素材方便易得，步驟簡單易行。表2是對“化學家慶祝地球日”活動中3個實驗（見以上案例）的實驗用品分析。從表2中可以看出，這些實驗活動雖然化學味道并不濃厚，但糅合了其他學科特色，素材都在家中可以找到或者從超市購得。對于中小學生來說，此類實驗活動作為他們的家庭作業，別有一番意義。
2.2.2實驗活動扣準環保主題體現時代特色
筆者利用表1列出了10年來實驗活動的年度主題所體現的時代主題。每年的實驗活動主題雖然各有特點，但都圍繞地球環境、環保意識等話題展開，特別集中在水（2004年和2008年）、空氣（2005年和2009年）、植物、土壤（2006年和2010年）和循環利用（2007年和2012年）等方面。實驗活動案例既有體現學科本體知識探究的“探究水的表面”、“利用理想氣體常數測量氣體質量”等，又有與環保主題相關的“垃圾處理”、“水循環模擬”、“超級壓縮機”等。2011年的活動主題是能量，與之前幾年的主題相比略有差別，但宗旨都是“只有一個地球”，注重能源的節約與合理利用。2013年的主題（我們的地球：小心對待！）與前幾年的相比，并不那么只是局限于某一方面，而兼顧了四大環境問題。例如：實驗活動“排序的挑戰”體現的主題是循環利用；“制取二氧化碳”體現的主題是空氣和低碳；“探索酸雨的酸性”體現的主題是水污染的探索。
每年的“化學家慶祝地球日”化學實驗活動，一方面要體現用化學知識減少污染，強化環保節約理念的特點，實驗本身必須體現綠色化學理念，所用藥品大多無毒無害，另一方面還要體現科技改變生活的時代特色。
2.2.3關注實驗安全注重實驗細節
雖然“化學家慶祝地球日”實驗活動大多簡單
易行，但由于要面向未成年人及沒有接受過系統化學實驗訓練的廣大民眾，所以在實驗步驟中十分強調實驗安全，特別提供“安全提示”，要求學生與成年人一起做。實驗過程詳細，如果出現有不太安全的實驗步驟，會重點強調和說明。例如，在以上3個實驗活動的最后，都有強調“清理實驗區域并洗手”這一細節，意在突出實驗的安全，以免對人造成傷害。另外，在美國化學會提供的材料里，很多實驗步驟中會出現“小心”、“緩慢”、“注意”等強調安全的字眼，并都會用不同顏色標注加以提示。
3美國化學會地球日化學實驗活動的啟示
3.1給予化學實驗教學的啟示
與美國這些科普活動實驗相比，我國的化學課堂教學實驗明顯表現在實驗選題過于理論化和學術化，過分關注知識與技能、過程與方法，和學科背景聯系緊密卻淡化了實驗在情感態度與價值觀方面的教育意義。關注環保的主題實驗有必要在教學中得以體現，尤其適合應用在9年級“燃燒和燃料”、“化學與生活”等單元教學中。此外，“化學家慶祝地球日”特別注重應用生活中的素材設計、簡化實驗，既可以“以身作則”做到環保、綠色，也提供了眾多實驗活動的新思路。
3.2給予科普教育的啟示
乙炔是由英國化學家戴維（EdmundDavy,1785~1857）在1936年發現的，1862年，德國化學家維勒（FriedrichWohler,1800~1882）發現電石與水反應生成乙炔，但乙炔被用于化工業，是經莫瓦桑（FerdinandFredericHenriMoissan,1852~1904法國化學家）和維爾遜（T·L·Willson,1860~1915美國人）等人的積極努力在1892年完成的。即向電熱爐內加入石灰石和焦碳制得電石（CaC2），向其注入水來大量制造乙炔。進入20實際之后，乙炔作為化學工業原料，開始被用于合成乙醛、醋醛、丙酮、氯乙烯、醋酸乙烯、丙烯腈等，使所謂乙炔系合成化學工業得到發展。
但由于乙炔是極不穩定的氣態烴，與空氣混合容易爆炸即使對其加壓，也容易發生爆炸分解，所以與氫相比要更為危險，因此，以前設計到的乙炔反映都限于常壓。
1928年左右，列培開始大膽嘗試將乙炔從幾個氣壓壓縮到數十大氣壓、并使之與各種有機化合物進行反的方法。這雖然在過去被認為辦不到的事情，但他經過仔細研究，設計出一些十分安全可靠的裝置，并將其造出來。而且通過認真研究的結果，明確了過去被認為是乙炔爆炸原因之一的乙炔銅之類的化合物，還是乙炔反映的有效催化劑。他根據這些研究成果很容易得地從乙炔制得與過去完全不同的一些有機物，這給合成橡膠、合成樹脂（塑料）、合成纖維等領域帶來了顯著的進步。
所謂列培反映就是將各種能夠有機物和催化加如高壓釜（耐壓容器），在高溫高壓條件下使之與乙炔發生反應，但從反應看來，大體可分為以下4種類型：乙烯化反應（Vinylation）、乙炔（Cyclization）。以下實用簡單加以說明：
（1）乙炔化反應：即乙炔能與含活性氫的醇、流醇、胺羧酸等在加壓、加熱（150℃~200℃）及堿性催化劑（如氫氧化鉀、醇鈉、醇鉀等）存在下起加成反應，生成乙炔醚，乙烯胺及乙烯酯類，此類產物可用做有機合成的原料。
從1928年左右，列培著手于乙炔醚（Vinylether）的研究，這是使氯乙烯和醇堿（金屬鈉的究竟溶液）在加壓釜內進行反應，由此首次開發了乙烯醚的合成法①通過進一步研究發現，若該反映的副產品一生產的少量乙炔在反應中長時間保持高溫且在堿存在下就顯著減少，由此正式了乙炔也可于醇堿發生反應的設想，并完成了由乙炔與醇在20~22大氣壓、160℃~165℃、苛性鉀為催化劑合成乙烯醚的工業制造方法。
HCCH+ROHCH2=CHOP
并且將得到的乙烯醚在BF3催化劑存在下聚合，合成了各種聚乙烯醚，特別是由此開發了具有粘著性的熱可塑性物質一聚丁烯異丁醚（Polyvinylisobutylether）其商品名稱為聚異丁烯橡膠（OppanilC）。并且在后來還開發了將乙烯醚（主要是甲基或乙基醚）用烯酸水來制造乙醛。
H2C=CH-OP+H2OCH3CHO+ROH
該方法作為不用汞鹽催化的乙醛合成法，在1937年以來加以研究，并在路德維希港（Ludwigshafen）進行了半工業試驗。并且還研究了使乙炔在有機酸鹽（環烷酸鋅）存在下、在20大氣壓、230℃與p-叔丁基苯酚（p-Tertiarybuylphenol）反映，合成了被稱為Koresin的聚合體②，由此開發了布納橡膠在粘合劑、涂料、可塑劑等方面的應用。
（2）乙炔化反映：即乙炔在乙炔金屬（如銅、銀、鎳、鈷）催化劑存在下，次甲基（CH）上的氫與羰基化合物起加成反應，生成物中仍保留三鍵結構。
1937年，列培發現有醇胺與乙炔合成丙炔胺的反應，這是由三甲胺和甲醛縮合的(Dimethymethylolamine)與乙炔用乙炔銅催化合成的。
在工業上，制造出了快速硬化劑（酚醛樹脂用）的炔化物。并且Diethylaminopentyol③被用于合成抗瘧劑撲瘧喹啉（Plasmochin）、瘧滌平（Atebrine）的中間體。
1937年，列培又發現了使乙炔與甲醛在5~10大氣壓、90℃~100℃條件下，用乙炔銅催化加成后合成了丙炔醇（Propargylalcohol）④，進行得到了丁乙炔二醇⑤（Butynediol）的方法。
HCCH+HCHOHCCCH2OH
HCHOHOCH2CCCH2OH（收率92%）
對該反應進行深入研究發現：比甲醛高級的醛也發生同樣的反應，但隨著碳原子數的增多，二醇的收率下降，并且在相同條件下，可以將氨甲基醇的羥基取代為乙炔基。
R2NHHCCHR2HCHR2NCH2CCH
而且使乙炔與胺作用后，生成氨基丁炔類化合物。
R2NHHCCHR2NCH=CH2
HCCHR2NCH（CH3）CCH
在二站中，列培還開發了四氫呋喃用Ni（CO）4（含少量碘）催化合成已二酸（尼龍6，6的原料）的方法。
之后不久，列培又開發了由四氫呋喃⑥。并且還進行了使氨與丁二醇脫氫后得到的γ-丁內脂作用制得a-吡咯烷酮，在鉀化合物存在、15大氣壓、100℃~140℃的條件下與乙炔反應N-乙烯基-a-吡咯烷酮（Nvinyl-a-Pyrrolidone），再用過氧化氫催化聚合后，合成了聚乙烯吡咯烷酮：
它的用途十分廣泛。涉及到化妝品乳化劑、染料的分散劑、酒類的澄清劑等。
（3）羰基化反應：即乙炔在鎳催化劑存在及加壓條件下與一氧化碳作用，生成不穩定的環丙烯酮（Cycolpropenone）中間產物、后者與含活性氫化物（如醇、水、酸、胺、硫醇等）作用，產生多種有用的產物。如應用Ni（CO）4為催化劑（缺點：有劇毒，強酸存在下有腐蝕作用）則反應可在較低溫條件下（45℃～50℃）下進行。
1938年，列培將劃時代的方法引入一氧化碳化學工業中。如羰基金屬[Ni（CO）4]那樣作為非常有效的催化劑，在一氧化碳與乙炔（鏈）烯（烴）、醇等具有活性氫化合物反應中，被用于合成羧酸幾其衍生物。
HCCH+CO+HYCH2=CH-COY（HY=H20、ROH）
列培所用的方法是將乙炔溶于四氫呋喃中，用溴化鎳代替Ni（CO）4，即用0.1%%NiBr2為摧毀劑，在100大氣壓，200℃~240℃，使水、一氧化碳反應合成丙烯酸，然后進行酸催化酯催化一高壓列培法。為了避免該法中的高壓，列培又發明了在低溫下將CO一Ni（CO）4的形式使用的方法-列培改良法（也稱化學計量合成法）。
4HCCH+4ROH+Ni（CO）4+2HCI4CH2=CHCOOR+NiCI2+H2
并且，一取代乙炔，二取代乙炔也發生同樣的反應。
經深入研究上面反應后得出結論：在一取代乙炔反應中，羰基是連接在第二號碳上，在二取代乙炔反應中，氫原子和碳基是順式加成。另外，在由乙炔、CO、水生成對苯二酚的反應中，是以碳基鐵[Fe（CO）5]作為CO供給源或催化劑
Fe（CO）5+4CHCH+2H200H
1939年，，列培雖常識了由乙炔與CO合成乙炔醛（AcetylenealdehydeHCC-CHO、OHC-CC-CHO），但發現在水存在時得到丙烯酸。
該反應中的CO的供給源是Ni（CO）4，在鹽酸存在下40℃時反應順利進行。
1940年左右，列培根據由乙炔、CO、水合成丙烯酸的經驗，開發了由甲醇和CO合成醋酸的方法。
CH3OH+COCH3COOH
該反應是在250℃、650大氣壓，用磷酸、磷酸鹽、過度金屬碘化物（CoI2）、BF3等催化劑的條件下合成的。
（4）環化反映：即乙炔在Ni（CO）4若其他催化劑存在及加壓條件下聚合生成環鋅四烯-1，3，5，7（Cyclo-Octaterene,簡稱COT）等環多烯烴類化合物（Cyclo-polyyolefins）
將乙炔加熱到高溫后生成少量的苯及其他芳香烴，這是由法國化學家貝特羅（PierreEugeneMarcelinBerthelot1827~1907）發現的。如果將該熱聚合反應在碳話鋁上進行，收率將有所提高。即使這樣，也是多種同系物的混合物。1940年列培與O.Schlichting、K.Klager共同發現，使壓縮乙炔（12~20大氣壓）在環氧乙烷溶于氫呋喃的混合溶劑中，用？？的鹵化物，（或氨基氰、Ni、（CN）2）為催化劑，在60℃~70℃條件下聚合成環狀多烯經（Cyclopolyolefin），例如環鋅四烯⑦（Cyclooctaterene）。
如果將其用鎳或泊進行催化加氫即可得到環辛烷，若將其氧化就得到辛二酸（聚酰胺樹脂原料）。并且還可由環辛烯經環鋅（烷）醇（Cycloocatanol）、環鋅（烷）酮（Cycloocantone）、環鋅酮肟（Cycloocatanone-oxime）合成Caprylo-lactum（聚酰胺纖維原料）。
另外列培發現，以羰基鎳和三苯膦得到的配合物為催化劑，使高壓乙炔（大約20大氣壓）進行反應，環化聚合為約85%的苯、約15%的苯乙烯。
關鍵詞：化學史 自我意識 高中生 心理健康
【中圖分類號】G421 【文獻標識碼】A 【文章編號】
新課改的核心理念就是以學生為主體，關注學生的全面發展。高中生是一個特殊的社會群體，正處于身心迅猛發展時期，國內外學者經過長期、大量的研究，提出重視中學生常見心理健康問題刻不容緩。模糊、消極的自我意識會引發高中生缺乏自知、自信，自我膨脹，理想自我與現實自我差距過大，形成自貶的思維方式等常見的心理問題。自我意識就是一個人對自己以及自己和他人關系的意識。如何讓學生正確認識自己，客觀評價自己，滿意自己或悅納自己，能自立、自信、自強，方法和途徑很多。自我意識不是一個人生來就具有的，它是個體在社會交往過程中通過認識他人而逐漸認識自己的。在化學教學過程可滲透化學史的教育，通過認識化學家的所作所為來認識自我，分析自己的學習生活活動進一步認識自我。下面我就在化學教學中聚焦化學家漢弗萊戴維的事跡，以史為鏡，幫助學生逐步形成客觀積極的自我意識，從而有利于學生的心理健康發展。
化學家漢弗萊戴維是偉大而平凡的，但在化學史教學中，對于科學家的總體評價往往采取仰視的態度，只看到他們頭頂的光環，把他們“神”話，“完美無缺”，不僅讓學生敬而遠之，而且會讓學生形成極端看問題的模式——非此即彼，更重要的是當學生只看到科學家的偉大，審視自己，自慚形穢，不利于心理健康發展。還原一個真實的有血有肉、有喜怒哀樂、甚至有瑕疵的戴維，平視他，走近他，近距離與他交流對話，選取這樣的化學史教學角度，當然有助于激發學生對許多人文問題的獨立思考，有助于學生建立客觀積極的自我意識。
走近漢弗萊戴維的童年，他只是一個是很普通的活潑可愛的孩子，喜歡釣魚、遠足，愛好講故事、背誦詩歌，時常作弄小伙伴和老師，他的童年是自由愉快的，有足夠的時間思考、想象，個性熱情、積極不盲從，富有創造性。但同時戴維讀書又是勤奮的，他閱讀了很多哲學、神學、幾何學、外語書籍。青少年時期，戴維就遭遇了父親病逝、家境貧困、輟學等一系列變故，戴維毅然扛起了作為兄長的責任，在一位知名外科醫生兼病理學家處當學徒。在那里他很受激勵，制定龐大的自學計劃，在知識的海洋進行廣泛的涉獵。反觀戴維并不是一個科學天才。這段素材讓學生感覺到戴維擁有常人的童年，一樣的頑皮、一樣的童真，也接受相似的學校教育，遭受人生的變故，還在繼續學習！對比之下，審視自己，我該怎樣做？我是誰？顯然一味貪玩面對自己的學生生涯顯然不行，靜下心來思考自己的青春歲月該怎樣過。學生群體中也不乏來自單親家庭，以戴維為鏡，也應自立自強，從而自信，只要能保持精神上的獨立頑強，樹立堅定的目標，再大的困難也不算什么了。學生與青少年的戴維作比較，實際上是確定衡量自己的標準，建立起對自己的評價。
化學科學界的戴維是一個實驗能力很強、不喜歡重復和證明別人的發現，喜歡創新、敢于突破權威、尊重事實、有堅強毅力的人。在“笑氣”的研究過程中，戴維決心親自實驗，并將實驗的過程和感受與大家分享，少量“笑氣” 用做外科手麻醉劑，解除了病人的疼痛。正是戴維長期堅持，他通過電解發現了多種元素，提出了很多權威的化學理論，發明了安全礦燈，這種安全礦燈使用了100年，拯救了全世界千千萬萬礦工……學生面對戴維的科學業績，感慨不已。回想自己的理想也曾和戴維相媲美，“將來我要當工程師，我要當化學家……”理想和現實的差距過大！深究戴維成功的背后，他多了一份熱愛，少了一份漠視；多了一份堅定，少了一份動搖；多了一份勇敢，少了一份退縮；多了一份細心，少了一份粗心。一步之遙啊！學生豁然開朗，好好審視自己，在科學素養方面，還欠缺哪些，不足在哪，擁有自知，才能嚴格要求自己，通過自己的努力，進一步做到獨立自主、大膽勇敢、自信自強、堅強不屈。學生與戴維作比較，實際上是提高自我價值目標，更進一步堅定信心建立客觀積極的自我意識。
戴維同時又是一個活躍的社會活動家。戴維入選皇家學院，擔任學院的講師后，這位出色的演說家，成功地吸引了廣大的大學生、科學家和科學愛好者，戴維成了倫敦的名人，而且讓科學這個名詞也變得更加時髦起來。盡管實驗非常緊張，但他從不耽誤宴會，憑他的才華享受著別人的贊美，享受著生活的禮遇。是的，人生是多樣的，生活是多元化的，勞逸結合，才能讓自己學習生活豐富起來，努力奮斗之后，才可以品嘗成功的甘露。戴維工作很繁重，但他仍然享受著生活，快樂面對一切。高中生學習生活忙碌而辛苦，別忘了做情緒的主人，在情緒上獨立，悠悠品味人生，才可清醒認識自己，落后了迎頭趕上，相信自己會是一個有價值的人，進步了戒驕戒躁，以一個健康的心態面對生活。
戴維又是一個極其平凡的人。戴維“最偉大的發現”是啟迪和教導了法拉第這個“千里馬”，當法拉第在化學物理方面取得輝煌的成功，接替戴維當了實驗室主任，法拉第聲譽日高，戴維對法拉第產生了嫉妒。在法拉第當選英國皇家學會會員的過程中，戴維投了唯一的反對票。人們感到非常遺憾與可悲。科學在追求進步是充滿了競爭，競爭使新的人才脫穎而出，但是戴維讓嫉妒蒙蔽了雙眼和心智。高中生這個特殊的群體也渴望人與人的交往，有些學生自命清高，有的學生孤獨自卑，有的極度自私，而通過反觀戴維晚年嫉妒法拉第事件，好像一面鏡子，使學生自我對自己是什么人，要做什么人，能從鏡子里面加以認識。積極的自我概念使高中生對事物的看法比較樂觀，也比較自信，更能激發上進心，化壓力為動力，更好調整和控制各種不良情緒，保持健康的心態。
參考文獻：
中圖分類號：G633.8
文獻標識碼：B
“化合價”這一概念，在我國中學化學教學中已經使用多年，被廣大教師和學生廣為接受，但“化合價”在中學階段過早出現，會帶來一些問題。
1、課程標準對“化合價”的規定
義務教育化學課程標準規定，“化合價”的內容標準是：①說出幾種常見元素的化合價。②能用化學式表示某些常見物質的組成。可見，中學階段學習“化合價”，是為了用化合價來書寫化學式。
基于課程標準編寫的實驗教材，體現了課標的這個意圖，淡化了化合價的定義，比如人教版教材，僅用“化學上用‘化合價’表示原子之間相互化合的數目”這句話，來描述“化合價”的定義，除了舉例以外，沒有進一步解釋“化合價”到底是什么。但緊接著，較為詳細地給出了確定化合價的3條規則，其實，這是氧化數的運算規則。可見，“判斷和運用元素的化合價”比“理解化合價概念”更為重要。從教材的編排順序來看，“化合價”緊跟在“化學式”內容的后面，說明教材引入“化合價”是出于書寫化學式的需要，而對“理解化合價概念”并不作要求。
化學中考對“化合價”的考核遵循了課標和教材的設計意圖，比如，南京市近幾年的化學中考指導書中闡明的“化合價”的考點有兩個：①說出幾種常見元素的化合價，其目標水平是了解水平，即“知道、記住、說出、例舉、找到”，“初步學會”，“體驗、感受”。②能用化學式表示某些常見物質的組成，其目標水平是理解水平，即“認識、了解、看懂、識別、能表示”，“初步學會”，“意識、體會、認識、關注、遵守”。
2、“化合價”概念引起的教學困境
課標、教材、考綱引領著教學實踐，中學關于化合價的教學也是重在讓學生通過口訣記憶常見元素的化合價，對于化合價的概念一般都是淡化處理。教師反映，學生能夠很熟練地背誦化合價的定義和常見元素的化合價，但基本不能理解化合價的真實概念，甚至老師自己也沒弄清楚“化合價”到底是什么。把“化合價”說成“化學價”的學生不在少數。
從教學文件中可以看出，“理解化合價概念”在中學階段并不是很重要。那么，教材中是否可以避而不談，甚至把它刪除呢?研究發現，如果沒有化合價的概念，化合價的運算規則就缺乏鋪墊，化學式的書寫就無法進行，高中階段氧化還原反應的配平也沒有了基礎。
現行中學化學教材中還是出現了“化合價”的概念，同時也不可避免地產生了以下自相矛盾的現實問題：
①根據教材給出的定義，既然化合價表示原子數目，那就應該是正整數，而不能是負數、分數或零。但是化合價不為正整數的例子在中學有很多，比如Fe3O4、C6H6O、Pb3O4、KO2、CH2CI2等等，特別是CH2C12中，碳的零價與定義十分矛盾。所以，教材中化合價的定義與化合價計算規則自相矛盾。如果用“平均化合價”來解釋，是在用“氧化數”的概念進行解釋。
②根據教材給出的定義，在Na2O2和H2O2中，其本質Na和H的化合價應該是2，為什么卻都是+1？如果根據化合價定義寫化學式，結果應該是NaO，HO才對。所以，教材中化合價的定義與化學事實有時候也是矛盾的。
③嚴格來講，CH3C1、CH2CI2和CH3C]中，碳的-2，0，+2等價態不是碳的化合價，而是碳的氧化數。這些化合物中碳的化合價應該是+4價。氧化還原配平所用的化合價其實就是氧化數。
這就產生了兩難困境：“化合價”概念的定義與一些化學事實相互矛盾，并且這個概念對于學生來講太難理解，似乎可以從教材中刪掉。但是如果沒有它，化學式的書寫就無法進行。
以上兩難困境的產生原因在于，多年來中學教材其實―直是在誤用“化合價”的概念，借“化合價”之名，行“氧化數”之實。如果改用“氧化數”替代“化合價”，則定義與化學事實就不相矛盾了，并且“氧化數”的概念比“化合價”更簡單明了，用處也更多。
3、“化合價”與“氧化數”概念的區別與聯系
3.1兩個概念的發展歷史
“化合價”確實是一個很難理解的概念，對學生如此，對古代的化學家也是一樣。人類對“化合價”的認識經歷了曲折而漫長的過程。最早是1799年，法國藥劑師普羅斯特提出了定比定律：兩種或兩種以上的元素相化合成某一化合物時，其重量之比例是天然一定的，人力不能增減。他的實驗依據是，天然碳酸銅的組成與人造的完全相同。這一認識是“化合價”概念的早期萌芽。但在當時，定比定律遭到了法國化學界權威貝托雷的激烈反對，兩人展開了長期激烈的學術論戰，貝托雷的實驗依據是鉛、銅、錫等金屬在空氣中灼燒，可以連續地吸收氧氣，得到連續的一系列不同顏色的氧化物，比如Pb2O3、PbO、Pb4O4，用稀硝酸處理Pb3O4。可以得到PbO2等，金屬與氧氣之比根本不是固定的，這個比例―直可以增加，直至達到一個固定限度。普羅斯特承認氧和鉛可以形成不同氧化物，但指出，每一種化物的組成是固定不變的，貝托雷的錯誤在于，將混合物與化合物混為―談。后來，道爾頓的倍比定律和原子學說證明了定比定律的正確性。1804年，道爾頓分析了沼氣(甲烷)和油氣(乙烯)中的碳氫比，發現與同量碳相化合的氫重量之比是2：1，于是提出倍比定律：當相同的兩元素可生成兩種或兩種以上的化合物時，若其中一種元素的質量恒定，則另一種元素在化合物中的相對質量有簡單的倍數之比。1808年，道爾頓提出原子學說，指出不同元素的原子是以簡單數目的比例相結合，形成化合物。
不同元素的原子以簡單數目的比例相結合是“化合價”概念成立的前提條件。接下來的問題‘比例是多少?”就是“化合價”的概念了“比例多少”的問題顯然比“知道比例存在”的問題要難得多。因為這牽涉到物質結構問題，而當時科學家們不僅不知道化合物的結構，甚至連物質的化學式、元素的原子量、分子概念、化學鍵概念等還都不明白，所以科學家們探索這個原子比例問題走了很多彎路。比如道爾頓認為水的組成是HO，氨氣 的組成是NH。
后來，蓋呂薩克、阿伏伽德羅、康尼查羅等人提出并確認了分子假說，貝采里烏斯、杜隆、米希爾里希、杜馬等對一些原子量做了測定，大量無機化合物的組成被弄清楚了，人們開始關注原子相互化合時的比例問題。最早發現化合價規律的是英國化學家弗蘭克蘭，他在廣泛研究金屬與烷烴基化合反應和無機化合物化學式后發現，N、P、As等原子總是傾向于與3個或5個其他原子相結合，當處于這種比例時，原子的化合能力得到最好滿足。弗蘭克蘭用quantiva-lenee或valency來表示這種化合能力。可以說，那時起，人們知道了N、P、As的化合價。
1857年，德國化學家凱庫勒和美國化學家庫帕發展了弗蘭克蘭的見解，指出“不同元素的原子相化合時總是傾向于遵循親和力單位數相等價的原則”。這是化合價概念的重要突破。他們根據這一原則，把當時已知的元素分為3組：①親和力單位數等于1的元素，例如H、Cl、Br、K等。②親和力單位數等于2的元素，例如O、S等。③親和力單位數等于3的元素，例如N、P、As等。他們兩人還分別獨立地提出了碳原子的四價學說。1864年，德國化學家邁爾又建議，以“原子價”這一術語代替“原子數”或“原子親和力單位”。至此，原子價學說(化合價理論)基本形成了，這一學說大大推動了有機化合物結構理論和整個有機化學的發展。
但是，凱庫勒當時犯了一個錯誤，他認為一種元素的親和力單位數(又稱原子價數)是固定的，只有一種。例如，磷的原子價數是3，五氯化磷的化學式是PCI2C12。
隨著物質結構理論的發展，原子價(化合價)的經典概念已經不能正確地反映化合物中原子相互結合的真實情況，比如，按照化合價的經典定義，“表示元素原子能夠化合或置換一價原子(H)或一價基團(0H-)的數目”，NH4+離子中N與4個H結合，N的化合價應該為4，可我們知道，N的化合價其實是-3，同樣的例子還有，K2SiF4中si是+4價，卻有6根共價鍵。PCIS中P的化合價是+5，但結構上卻是[PCI4]+[PCI6]-，含有+4價和+6價。
于是，1938年，w．M．Latimer首先引入了氧化態的概念。1948年，在價鍵理論和電負性的基礎上，美國化學教授格拉斯頓首先提出用“氧化數”這一術語來表明物質中各元素的氧化態。1952年日本化學教授桐山良一，1975年美國著名化學家鮑林等人分別對確定元素氧化數的方法制定了一些規則。
20世紀60年代以前，正負化合價和氧化數的概念在許多情況下是混用的。70年代初，國際純粹和應用化學聯合會(IUPAC)在《無機化學命名法》中，進一步定義了氧化數概念，并對氧化數的求法作出一些規定。這些規定比較嚴格，但在求算化合物中元素的氧化數時不夠方便。現在化學界普遍接受的氧化數計算規則是：①在單質中，元素的氧化數為零。②在單原子離子中，元素的氧化數等于離子所帶的電荷數。③在大多數化合物中，氫的氧化數為+1；只有在金屬氫化物(如NaH、Call2)中氫的氧化數為-1。④通常氧的氧化數一般為-2，但是，在H2O2、Na2O：、BaO：等過氧化物中，-氧的氧化數是1；在OF2中是+2，O2F2：中是+1。⑤氟在其所有化合物中氧化數都為-1。⑥堿金屬和堿土金屬在化合物中的氧化數分別為+1和+2。在中性分子中，各元素氧化數的代數和為零。在多原子離子中，各元素氧化數的代數和等于離子所帶電荷數。
3.2兩個概念的區別
由“化合價”和“氧化數”概念的形成歷史可以看出，“化合價”是一個與物質結構和化學鍵有關的概念，它反映原子結合成化合物時形成離子的電荷數(電價)或者形成共價鍵的個數(共價)，因此，只能是整數。而“氧化數”則是根據人為制定的規則計算出來的，它反映的是化合物中各元素的表觀電荷數(或者形式電荷數)，而不必考慮分子結構和化學鍵的類型。因此，氧化數可以為整數、分數和零。比如Fe3O4，確定鐵元素的化合價要考慮到電子得失情況：鐵原子與氧原子結合時，鐵原子分別失去兩個電子形成Fe2+以及失去3個電子形成Fe3+，氧化鐵中鐵元素的化合價就分別為+2和+3價。而考慮氧化數時，只需要根據氧化數的計算規則：“各元素氧化數的代數和為零”，“通常氧的氧化數一般為-2”，從而算出鐵元素的氧化數為+8／3。
從用途來看，“化合價”一般在解決物質結構問題時會用到，“氧化數”一般在解決氧化還原問題時會用到。
3.3兩個概念的聯系
由發展史可以看出，“氧化數”概念由“化合價”概念發展而來，人為制定的氧化數計算規則繼承了前人對化合價的研究成果并加以補充，所以“氧化數”概念也含有“化合價”概念的基本含義：表示元素原子化合時的個數比。但它繞開了具體的物質結構，只關注整體的形式電荷，使很多與物質結構有關的化合價問題變得更加簡單。
4、研究結論
4.1概念的必要性
前文述及，“化合價”概念的學習水平僅為了解水平，引入目的主要是為了書寫化學式的需要。而“氧化數”概念保持了“化合價”概念所表示的原子個數比的含義，而且比“化合價”概念更加簡單。現行教材中給出的化合價計算規則其實就是氧化數的計算規則。可見，“氧化數”概念及其運算規則完全能夠達到中學化學的教學要求和考試要求。所以，從概念在中學化學教學中的作用來看，“化合價”可以被“氧化數”替代。
4.2概念的重要性
從概念的起源來看，“化合價”概念的提出與發展是為了解決原子化合時的個數問題，這決定了“化合價”概念在解釋物質結構問題時的重要性。然而在中學階段，尤其是“化合價”概念剛剛出現的初三階段，物質結構方面的化學知識很少，有關“化合價”問題的解釋用“氧化數”足以代替。初三階段出現“化合價”概念，反而會引發學生產生一些物質結構方面的疑問，這類疑問用中學階段有限的知識又難以解釋清楚。
“氧化數”概念的提出與“氧化’’概念有關，因此特別適用于分析解釋氧化還原的有關概念以及氧化還原反應的配平問題。氧化還原的問題是貫穿初三至高三的重要概念，其重要性遠勝于化合價所能解釋的物質結構問題。
從概念在中學化學知識體系中的地位與作用來看，“氧化數”比“化合價”更加重要。
4.3概念的學習難度
歷史上人們對“化合價”概念的認識過程是漫長而曲折的，充滿了激烈的學術爭論。像道爾頓、凱庫勒這樣偉大的化學家，對“化合價”概念的認識中都犯過致命的根本性錯誤。這反映出“化合價”確實是一個比較難的概念。教材中過早地出現“化合價”概念，會給學生帶來理解困難，產生無法解釋的學習困惑。與“化合價”概念相比，“氧化數”概念更加簡單明了，應用面更廣使用更方便。
