第九章化学建筑师.doc

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一、教学目的: 1.掌握苯环结构学说的意义; 2.了解范特霍夫、勒贝尔、鲍林的主要贡献; 3.了解立体化学(碳四面体学说)的诞生过程。 二、教学方法: 以课堂讲授为主结合课堂讨论 三、教学手段: 采用多媒体授课 四、学时分配:2学时 五、重点、难点: 重点:苯环结构学说的意义 六、思考(作业): 1.苯环结构学说有何意义?简述其提出年代前后煤焦油工业(染料、医药、炸药)的发展概况。 2.凯库勒、范特霍夫的思维方式各有何特点?给我们什么启示? 从范特霍夫的时代背景和其求职历程,谈谈你对知识贬值和就业前景的看法。 3.简述立体化学(碳四面体学说)的诞生过程,并谈谈你对权威的看法。 4.鲍林的贡献有哪些? 七、辅导安排 随堂辅导 八、教学内容: 第九章 化学建筑师 整个近代化学,以拉瓦锡的科学燃烧理论为标志,以原子——分子论为支柱;以化学元素周期律的建立和发展为主线,得到了迅速的发展。这一发展过程,上推可以追溯到十七世纪中叶的波义耳,一直延续到十九世纪末二十世纪初。 在这两个半世纪内,化学迅速地发展出有机化学、无机化学、分析化学、物理化学、结晶化学,胶体化学等各个分枝。这好象一棵大树,在树杆上又分出许多大大小小的枝杈,从而形成了一个根深叶茂的化学学科。 在化学理论的指导下,化学工业也得到了迅速的发展,如制取硫酸、硝酸、盐酸、苏打、火碱等,“三酸两碱”的基础化学工业规模越来越大,产量也越来越多。在基础化学工业发展的前提下,火药、染料、医药、农药和日用化工也得到了较快的发展,而化学工业的发展又反过来促进了化学科学的发展。 化学上,传统的说法把无机化学,有机化学,分析化学和物理化学叫做“四大基础学科”。这四个大的分枝,主要是在近代化学时期发展起来的,在这些学科的建立和发展中,也有许多动人的故事. 一、苯环结构:凯库勒、洛斯密德 1、凯库勒生平 1829年生于德国,贵族血统——中学擅长数学和制图,1847年吉森大学学建筑,一年后拜师李比希,深入学习化学,从此走上了化学之路——巴黎留学于杜马、日拉尔——1852年博士、大学助教,后伦敦医院工作——1856年在李比希、本生帮助下,回大学任讲师.1867年,凯库勒担任了波恩大学化学研究所所长. 1896年春天,柏林发生了流行性感冒,许多人都患了这种病,67岁的凯库勒由于过度劳累,早就患有慢性气管炎,同时又患了重感冒,紧接着他的肺部也感染了,终于在1896年6月13日与世长辞了。 凯库勒是有机化学的奠基人,他和俄国化学家布特列洛夫齐名,分别创立了有机结构理论。 2、苯环结构学说 一梦成名:1858年任比利时根特大学教授,此期间提出碳四价理论和碳链学说而开始出名——1860年组织第一次世界化学大会——1865年“梦”见苯环结构而威震江湖. 1865年圣诞节后的一天,凯库勒长期研究苯分子结构,已经疲惫不堪。他早已经测定清楚,苯分子是由六个碳原子和六个氢原子组成的。那么,这六个氢和六个碳原子又是以什么方式组合起来的呢?凯库勒一面苦心思考着,一面在纸上画.他试着写出几十种苯的分子式,“不行”,“还是不行”“咳.都不对!”他自言自语地说。 他又把六个氢和六个碳试着连成弯弯曲曲的蛇型, “还是不行,”凯库勒嘟嚷着“啊,到底苯的分子结构应当是什么样的呢?”他百思不解,累极了,而且有些头痛。他把安乐椅拉近壁炉,半躺在安乐椅上,感到惬意而温暖,慢慢地这位大化学家就朦朦胧胧地入睡了……“那是什么?快看呀!”他好象看到六个碳原子连在一起形成了一条弯弯曲曲的蛇, “啊!对,是一条蛇!”他看到,每个碳原子上还带着一个氢原子,互相长在一起,连成了一条怪蛇。 是的,是一条蛇,那条怪蛇已经蠕动起来了,它在爬,它在摇头晃脑地跳舞,而且越跳越快.突然,不知道为什么,这条怪蛇被激怒了。它竟然狠狠地一口咬住了自己的尾巴,然后就不动了,形成了一个环。凯库勒在梦中仔细一看, “啊!不对,又变了,这不是一条蛇形成的环,这是一只宝石戒指。”凯库勒哆嗦了一下,睁开了昏花的双眼。原来是南柯一梦,梦中看到的那咬住尾巴的环形蛇,还在眼前晃动着……。这是一个多么奇怪的梦啊! 梦醒之后,他匆匆在一张纸上写下了梦中看到的环状结构,苯分子的结构式就这样被发现了,这一结构现在写成: 凯库勒为什么能最后“一梦成功”呢?凯库勒对建筑学造诣极深,在读中学时,他父亲就希望他长大以后成为一个建筑师。凯库勒也确实很早就表现出了建筑学的才华。他还是一个中学生时,就曾为他的故乡设计过三幢漂亮的楼房。因此,他在青少年时代就有很强的立体概念。他对空间结构有惊人的想象力,有很强的立体形象思维能力。据说,他在研究有机化学结构时,闭着眼睛,就能想象出各种分子的立体模型,这在当时是很不容易做到的。 俗话说, “隔行不隔理”.不同的学科是互相联系

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