淺談諾貝爾獎(jiǎng)在工程化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

【摘要】諾貝爾獎(jiǎng)自從設(shè)立以來，已經(jīng)經(jīng)過了一百多年的歷史，為各學(xué)科的發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。本文從化學(xué)教學(xué)的角度出發(fā)，從德育、環(huán)保、教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法等多個(gè)方面，通過案例解析，把諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)和工程化學(xué)教學(xué)結(jié)合起來，豐富了教學(xué)內(nèi)容，拓展了學(xué)生的視野，對(duì)優(yōu)化工程化學(xué)教學(xué)起到了促進(jìn)的作用。

【關(guān)鍵詞】諾貝爾獎(jiǎng)；工程化學(xué)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法

從1901年至今，每一次諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的獲得，都標(biāo)志著化學(xué)史上的一個(gè)新的里程碑[1]。諾貝爾獎(jiǎng)對(duì)人類的發(fā)展進(jìn)步起到了不可磨滅的作用，它記錄了20世紀(jì)的重大科學(xué)成就，人們?cè)谙硎苤裉斓目茖W(xué)技術(shù)帶給我們的方便的同時(shí)，也不應(yīng)忘記各位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者為我們所做出的巨大貢獻(xiàn)[2]。

1.使學(xué)生深入了解歷史知識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生的德育教育。

人類的歷史就是求生求存求發(fā)展的歷史，就是不斷探索與創(chuàng)新的歷史.從諾貝爾獎(jiǎng)的創(chuàng)始人諾貝爾到第一位兩次獲得諾貝爾獎(jiǎng)的女性科學(xué)家居里夫人[3-4]；通過對(duì)歷史知識(shí)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生深刻的體會(huì)到，要想在某一領(lǐng)域獲得成功，一方面要有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與科學(xué)素養(yǎng)，另一方面要抓住適當(dāng)?shù)臋C(jī)遇。我們的祖國(guó)有著五千年的優(yōu)秀的文化，雖曾有三位科學(xué)家獲得過諾貝爾獎(jiǎng)[5，6]，但離真正的諾貝爾獎(jiǎng)仍有距離，為了向諾貝爾獎(jiǎng)沖擊，中國(guó)須培養(yǎng)頂尖人才，在日常教學(xué)中通過努力學(xué)習(xí)，掌握精深的科學(xué)知識(shí)、人文素養(yǎng)和堅(jiān)定的意志品質(zhì)去迎接未來的挑戰(zhàn)。

2. 拓展教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法

在諾貝爾獎(jiǎng)的得獎(jiǎng)中，很大一部分與工程化學(xué)知識(shí)有關(guān)，在課堂教學(xué)中，把一些經(jīng)典的諾貝爾獎(jiǎng)的案例和工程化學(xué)的日常教學(xué)結(jié)合起來，拓寬課堂容量的同時(shí)又可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，收到了良好的教學(xué)效果。

（教學(xué)案例1）富勒烯

英國(guó)化學(xué)家哈羅德.克羅托、美國(guó)化學(xué)家理查德.斯莫利和羅伯特.科爾因發(fā)現(xiàn)具有特殊結(jié)構(gòu)的C60而獲共享1996年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)[7]。富勒烯的案例可應(yīng)用于芳烴的教學(xué)，通過本案例的教學(xué)，對(duì)本章的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行升華和擴(kuò)充。介紹通過足球稀的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家走向了研究對(duì)稱性籠狀結(jié)構(gòu)的研究時(shí)代。講解進(jìn)年來化學(xué)界研究的熱點(diǎn)問題——碳納米管的相關(guān)知識(shí)及其在超導(dǎo)、磁性、光學(xué)、催化、材料等方面的知識(shí)。

（教學(xué)案例2）石墨烯

2010年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予了英國(guó)科學(xué)家安德烈.海姆和康斯坦丁.諾沃肖洛夫，以表彰他們?cè)谑┎牧戏矫娴淖吭窖芯?。石墨烯是目前世界上最薄的材料，只有一個(gè)原子厚，被認(rèn)為可以引發(fā)電子工業(yè)革命的新發(fā)明[8]。此部分知識(shí)可以運(yùn)用于“物質(zhì)的化學(xué)組成”知識(shí)的講解，在對(duì)比介紹金剛石、石墨、足球稀的知識(shí)的同時(shí)，可以作為增大前沿化學(xué)信息傳授給學(xué)生，進(jìn)而達(dá)到拓展學(xué)生知識(shí)面的目的。

（教學(xué)案例3）藥物手性分子的研究

美國(guó)化學(xué)家威廉.諾爾斯和巴里.夏普萊斯、日本化學(xué)家野依良治共同因研究不對(duì)稱催化劑而獲得了2001年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。實(shí)驗(yàn)室正常條件下合成的物質(zhì)例如氨基酸會(huì)產(chǎn)生R型和S型兩種結(jié)構(gòu)的混合物個(gè)50%，即外消旋體[9]。而構(gòu)成藥物分子的兩種對(duì)映體中通常只有中組分對(duì)病情起作用，另一種很可能有毒副作用。本案例可以應(yīng)用于對(duì)映體的講解，通過鮮活生動(dòng)的事例的學(xué)習(xí)，學(xué)生很容易掌握對(duì)映體的相關(guān)知識(shí)。

3. 增強(qiáng)環(huán)保理念，建立可持續(xù)發(fā)展的理念

化學(xué)是一把雙刃劍，給人類造福的同時(shí)也對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的破壞也不容忽視。而諾貝爾獎(jiǎng)作為科學(xué)領(lǐng)域的最高榮譽(yù)也有一些失誤。

（教學(xué)案例4）DDT的發(fā)明

瑞士化學(xué)家米勒因發(fā)明劇毒有機(jī)氯殺蟲劑DDT而獲得了1948年的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。DDT是一種十分有效的殺蟲劑，可以顯著的減少蟲媒病的發(fā)生[10]。但殺蟲的同時(shí)還殺滅其他生物，進(jìn)入食物鏈，物質(zhì)循環(huán)，對(duì)環(huán)境的破壞是極度可怕的。直到1997年，瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院的評(píng)委會(huì)才公開表示，為1948年的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予DDT的發(fā)明者而感到羞恥。

（教學(xué)案例5）拯救臭氧層

荷蘭大氣學(xué)家鮑爾.克魯岑、美籍化學(xué)家邁羅.莫利納和美國(guó)化學(xué)家歇伍得.羅蘭因研究臭氧層的破壞而共同獲得1995年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)[11]。臭氧層破換的元兇是氟氯烴類化合物，通過對(duì)臭氧層破壞機(jī)理的研究，制定出了一系列相關(guān)保護(hù)措施。

案例4、5可以在“化學(xué)與環(huán)境”章節(jié)中講解，使學(xué)生意識(shí)到發(fā)明創(chuàng)造的同時(shí)要把環(huán)保理念放在首位，為子孫后代留一片綠色的天空。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王存寬，大學(xué)科學(xué)素養(yǎng)讀本（化學(xué)卷），浙江大學(xué)出版社，2006.

[2]李淑紅，2001-2010 諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)分析，科技資訊，2011，23：231-232.

[3]馬玉虎，戴立益，陸駿.百年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)再分析[J].化學(xué)教學(xué)，2000，10. 11-14

[4]夏宗薌，諾貝爾獎(jiǎng)百年鑒——生命的化學(xué)基礎(chǔ)，上?？萍冀逃霭嫔?，2001.

[5]劉旦初，化學(xué)與人類，復(fù)旦大學(xué)出版社，2003.