古籍是傳承和弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要載體，蘊含著豐富的化學(xué)知識和和豐厚的文化底蘊。本文以蘇教版《化學(xué)(必修1)》中金屬冶煉、物質(zhì)分離和提純等內(nèi)容為例，將古籍中的文字描述引入高中化學(xué)教學(xué)中，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及對化學(xué)知識和原理的理解與記憶，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

　　關(guān)鍵詞：古籍;高中化學(xué)教學(xué);運用;傳統(tǒng)文化

　　《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》在修訂工作的指導(dǎo)思想和基本原則中指出：“繼承和弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、革命文化，發(fā)展社會主義先進(jìn)文化，使學(xué)生堅定中國特色社會主義道路自信、理論自信、制度自信和文化自信”[1]。中國古籍世代相傳，是我們傳承和弘揚中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要載體。從化學(xué)的角度看，眾多流傳千載的古籍文獻(xiàn)中記載了中國古代化學(xué)在本草醫(yī)藥、冶金、陶瓷、四大發(fā)明、釀造等諸多方面取得的輝煌成就，蘊含著豐富的化學(xué)知識和和豐厚的文化底蘊，是發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)素材。在高中化學(xué)教學(xué)中，適當(dāng)?shù)貙⒐偶�中的相關(guān)文字描述有目的、自然地與高中化學(xué)課程內(nèi)容進(jìn)行融合，既能提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生對化學(xué)知識和原理的理解與記憶，又能讓學(xué)生在化學(xué)課堂中感悟中華傳統(tǒng)文化的深邃與博大，將知識的學(xué)習(xí)、思想的養(yǎng)成與文化的自信和傳承融為一體，實現(xiàn)化學(xué)學(xué)科獨特的育人價值。[2]現(xiàn)以蘇教版《化學(xué)(必修1)》中有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)、金屬冶煉、物質(zhì)分離和提純等內(nèi)容為例進(jìn)行探討。

　　1借古籍學(xué)習(xí)物質(zhì)性質(zhì)

　　1.1硝酸、氨水性質(zhì)與《本草綱目拾遺》

　　物質(zhì)的性質(zhì)是化學(xué)的重要研究內(nèi)容，古代醫(yī)學(xué)家在探索中草藥成分和藥效的實踐過程中，發(fā)現(xiàn)了許多化學(xué)物質(zhì)性質(zhì)和用途，清代中草藥著作《本草綱目拾遺》就是一個有力的佐證。書中記載了多種無機藥物，包括一些無機酸、堿、單質(zhì)、鹽等化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)和用途，這些內(nèi)容與今天學(xué)生學(xué)習(xí)的無機化合物知識有著密切的關(guān)聯(lián)。例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)蘇教版化學(xué)1專題四中硝酸的化學(xué)性質(zhì)時，教師可引用該書《拾遺》中“強水”條目下所介紹的硝酸性質(zhì)：“性最烈，能蝕五金„„其水甚強，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛”，并結(jié)合明末徐光啟所著的《造強水法》中“水入五金，皆成水，惟黃金不化水中，加鹽則化”，啟發(fā)學(xué)生結(jié)合已學(xué)知識和古籍資料進(jìn)行合理推測，猜想硝酸可能具有的化學(xué)性質(zhì)，培養(yǎng)證據(jù)推理能力，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步設(shè)計實驗方案進(jìn)行探究。在此基礎(chǔ)上還可以拓展介紹，中國古代的人們在掌握了硝酸、硫酸等物質(zhì)的制造工藝后，還會利用它們特有的化學(xué)性質(zhì)分離金、銀，因此早期硝酸也被稱作“分離水”。通過這樣的教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計，學(xué)生不僅對硝酸的化學(xué)性質(zhì)有了清晰的認(rèn)識，同時也感受到中國傳統(tǒng)文化中所蘊含的豐富的化學(xué)知識。再如，在學(xué)習(xí)蘇教版《化學(xué)(必修1)》專題四中氨水的性質(zhì)時，可引用《本草綱目拾遺》在藥物名為“鼻沖水”條目下所介紹的“貯以玻璃瓶，緊塞其口，勿使泄氣，則藥力不減，氣甚辛烈，觸入腦，非有病不可嗅”。從這段文字中學(xué)生可了解到氨是一種具有強烈刺鼻味的氣體，氨水因極易揮發(fā)出氨氣導(dǎo)致自身濃度減少，因此需要密封保存在玻璃瓶中。營造輕松愉快的化學(xué)課堂氛圍、激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生濃厚化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的同時，教師因勢利導(dǎo)，借助古籍中人體吸入過量氨氣對健康有害的介紹，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注規(guī)范操作化學(xué)實驗的重要性，提高安全和環(huán)保意識。

　　1.2含硫化合物的性質(zhì)與《物理小識²金石類》

　　化學(xué)史是化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的一部分，是培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的重要內(nèi)容。[3]我國古代金屬冶煉歷史十分悠久，在學(xué)習(xí)二氧化硫、三氧化硫性質(zhì)的時候，適時引入化學(xué)史：明末學(xué)者方以智的《物理小識•金石類》中記載“青礬廠氣熏人，衣服當(dāng)之易爛，載木不盛”。青礬其實是一種主要成分為硫酸亞鐵晶體的天然礦物，青礬經(jīng)過高溫煅燒后分解生成的氣體為什么會“熏人”，且腐蝕衣物，致使樹木枯萎呢?通過引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)電子得失守恒和元素守恒寫出青礬高溫分解的產(chǎn)物，自然進(jìn)入蘇教版《化學(xué)(必修1)》專題4中含硫化合物性質(zhì)的學(xué)習(xí)中。以探究“青礬廠氣”腐蝕衣物，致使樹木枯萎背后的原理為問題情境，師生共同探討硫酸型酸雨的形成過程，最后結(jié)合當(dāng)前我國面臨的生態(tài)環(huán)境問題，提出防治硫酸型酸雨的相應(yīng)措施，由此提高學(xué)生的環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展意識，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任。通過引入古籍的學(xué)習(xí)探究的過程中，學(xué)生也能進(jìn)一步體會到在總結(jié)古代人們在長期實踐過程中留下的歷史經(jīng)驗和教訓(xùn)中對當(dāng)今社會的發(fā)展仍然具有重要意義。

　　2借古籍學(xué)習(xí)金屬冶煉

　　2.1古代膽水冶銅法

　　化學(xué)史是自然科學(xué)發(fā)展史和人類文明發(fā)展史的重要組成部分，蘊含了大量科學(xué)探究過程及人文歷史背景。[4]在學(xué)習(xí)蘇教版《化學(xué)(必修1)》專題3中銅的獲取方法時，可向?qū)W生展示唐宋時期各式各樣精美的銅制工藝品圖片，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并自然引入古代“膽水浸銅法”技術(shù)工藝的發(fā)展史。中國古代首創(chuàng)的“膽水浸銅法”是濕法冶金術(shù)的先驅(qū)，是中國化學(xué)史上的一項重大發(fā)明。早在漢代，我國古代勞動人民就發(fā)現(xiàn)了利用金屬鐵從高濃度的可溶性銅鹽溶液中置換出金屬銅的方法，如西漢淮南王劉安在著作《淮南萬畢術(shù)》中記載“曾青得鐵，則化為銅，外化而內(nèi)不化”，東漢《神農(nóng)本草經(jīng)》中記載“石膽能化鐵為銅”。創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生思考膽銅法工藝的化學(xué)反應(yīng)原理，拓展?jié)穹�煉鋅等相關(guān)內(nèi)容。膽銅法不但原材料易取，操作簡便，而且成本低廉，所以很快在冶銅業(yè)中推廣。到了宋代，以膽銅法為原理的生產(chǎn)工藝日臻成熟，人們已經(jīng)可以運用該法開始大規(guī)模生產(chǎn)金屬銅。通過這些介紹，學(xué)生不僅對濕法冶金的“前世今生”有了更清晰地認(rèn)識，而且也能激發(fā)強烈的民族自豪感。

　　2.2碳還原法煉鋅、錫與《天工開物》

　　在學(xué)習(xí)完蘇教版《化學(xué)(必修1)》專題3中高爐煉鐵的方法后，學(xué)生已經(jīng)對高溫還原法冶煉金屬的生產(chǎn)工藝有了一定的知識基礎(chǔ)。那么除了用一氧化碳作還原劑外，還可以用什么呢?以此為切入點，引入《天工開物》中碳還原法煉鋅、錫的技術(shù)工藝。“每爐甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)，然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅，„„冷定毀罐取出，„„即倭鉛也”�；鸱�煉鋅的原材料爐甘石，其主要成分是碳酸鋅，古代人們在高溫條件下利用碳作還原劑從爐甘石中冶煉出“倭鉛”，即金屬鋅，這項技術(shù)工藝世界上現(xiàn)存最早的關(guān)于“火法”冶煉鋅的方法。古籍中出現(xiàn)的一些物質(zhì)名稱，如“爐甘石”、“倭鉛”等，學(xué)生并不了解，教師在引入古籍內(nèi)容時，還需將古文獻(xiàn)中的物質(zhì)名稱與現(xiàn)代化學(xué)教材中的物質(zhì)名稱聯(lián)系在一起，幫助學(xué)生理解古文獻(xiàn)。[5]在《天工開物》“五金錫”中記載了金屬錫的冶煉方法：“火力已到，砂不即熔，用鉛少許勾引，方始沛然流注�；蛴杏萌思页村a�；夜匆�者，其爐底炭末、瓷灰鋪作平池，傍安鐵管小槽道，熔時流出爐外低池”。錫砂高溫難溶，古代人們利用鉛錫合金的熔點比較低且流動性好的特點，向錫砂加入少量的鉛，使錫形成鉛錫合金而流出，爐底鋪有還原性的炭末，從而煉出錫水。通過對碳還原法煉錫原理的介紹，學(xué)生不僅學(xué)習(xí)到古代運用高溫還原法冶煉金屬的技術(shù)工藝，復(fù)習(xí)鞏固合金的有關(guān)知識，而且也深深為古代先賢們的智慧和我國古代所取得的化學(xué)成就到驚嘆。

　　3借古籍學(xué)習(xí)物質(zhì)分離和提純

　　3.1蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶與《開寶本草》

　　在學(xué)習(xí)蘇教版《化學(xué)(必修1)》專題1物質(zhì)的分離與提純時，可結(jié)合宋代《開寶本草》中關(guān)于硝酸鉀晶體的提純方法：“此即地霜也，所在山澤，冬月地上有霜，掃取以水淋汁后，乃煎煉而成”。冬天溫度降低時，固體混合物中的硝酸鉀的溶解度也急劇下降，因此大量潔白的硝酸鉀晶體像霜一樣覆在地面上。收集析出的晶體并溶于水中，蒸發(fā)濃縮硝即可得到純凈的硝酸鉀晶體。教師在課堂中通過介紹我國古代先溶解再結(jié)晶的方法提純硝酸鉀晶體的實例，自然的引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識固體混合物的分離方法，同時為后續(xù)學(xué)生根據(jù)課文交流與討論中KCl和KNO3的溶解度曲線，進(jìn)一步遷移應(yīng)用，自主設(shè)計提純混有少量氯化鉀的硝酸鉀粉末作方法指引。

　　3.2萃取與《肘后備急方》

　　我國古代的醫(yī)學(xué)家很早就使用中草藥預(yù)防和治療疾病，公元400年的東晉就已開始利用青蒿應(yīng)對瘧疾，在東晉葛洪所著的《肘后備急方》介紹道：“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁”，“漬”和“絞”分別表示浸泡、過濾的過程。在學(xué)習(xí)蘇教版《化學(xué)(必修1)》專題1物質(zhì)的分離與提純時，以此引入過濾等實驗操作方法，并進(jìn)一步介紹，中國中醫(yī)藥學(xué)家屠呦呦從該書中得到啟發(fā)，經(jīng)過反復(fù)科學(xué)實驗，創(chuàng)造性地采用低溫提取的方法，用乙醚從青蒿中萃取出青蒿素，挽救了數(shù)以百萬人的生命。以此為切入點，學(xué)生在學(xué)習(xí)到萃取的原理和方法的同時，也能感受到中國古代醫(yī)學(xué)對促進(jìn)當(dāng)代科學(xué)發(fā)展的積極作用，提升文化自信。屠呦呦在臨床試驗時主動提出以身試藥的做法，展現(xiàn)了中國科學(xué)家無私奉獻(xiàn)的敬業(yè)精神，學(xué)生通過認(rèn)識化學(xué)發(fā)展的歷史，通過了解一代代化學(xué)家的奮斗經(jīng)歷，受到科學(xué)品質(zhì)的熏陶，有助于樹立良好的精神風(fēng)貌。[6]

　　4結(jié)論

　　古籍寄托著文化血脈的傳承，是中華民族傳統(tǒng)文化中的瑰寶。結(jié)合高中化學(xué)課程內(nèi)容和化學(xué)學(xué)科特點，充分挖掘古籍中蘊含的化學(xué)知識和人文精神并引入高中化學(xué)課堂教學(xué)中，對提高學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率有一定的促進(jìn)作用，在科學(xué)與人文的融合中感受化學(xué)知識的“前世今生”，從而使中學(xué)化學(xué)學(xué)科在充分融入古籍的同時，有效地提高中學(xué)生化學(xué)學(xué)科的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”和“科學(xué)精神與社會責(zé)任”核心素養(yǎng)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]中華人民共和國教育部制定.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018(2):89.

　　[2]王英.基于學(xué)科核心素養(yǎng)的化學(xué)平衡教學(xué)思考[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2018(7):01-03.

　　[3]李北辰.化學(xué)教學(xué)與傳統(tǒng)文化融合的教學(xué)策略[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2018,482(22):20-21.

　　[4]徐龍勝.近二十年化學(xué)史教育的變遷及啟示[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2018(21):34-37.

　　[5]陳磊磊.全國高考Ⅰ卷中化學(xué)與傳統(tǒng)文化題的分析[J].化學(xué)教育(中英文),2019,40(05):11-13.

　　[6]付勇,房壽高,吳星.簡析化學(xué)文化與化學(xué)教育[J].化學(xué)教育(6):12-14.

　　作者：黃雅靜 黃紫洋