置頂

物理與化學是很有趣的兩門學科,對我來說這兩類的學問幾乎就是許許多多有趣的遊戲。也許有人覺得物理與化學太專門或者太嚴肅,對這一點我想說得是:當你很喜歡這個遊戲的時候,你自然就會慢慢變得很專門,你也會很認真,甚至有時候會很嚴肅。
但是別忘了其中的樂趣,這些樂趣是吸引了許多人投入這個領域的極大誘因。 如果你喜歡這兩門學科那很好,請好好的玩它!如果你沒有那麼喜歡,那也無妨,你還是可以從中獲得一些樂趣。

2011年1月24日

將週期表歷史引進週期表的教學中

去年的行動研究比賽,我把週期表歷史引進週期表的教學中,希望學生更能了解週期表的意義。而不只是把週期表當做工具,把週期表背起來而已。





課程實際進行的紀錄在此


今年把這個方式用在資優生身上,但是更動了一個方式。我讓學生在這學期分好幾週,把這個課程中需要的週期表資料讓學生先查好,填在表中,到上課的時候在拿出來用。不過由於查到的資料比較亂,學生也有些漏查的,所以最後我還是用了卡片。


寄件者 週期表的歷史


比較用功的,有把東西準備齊全的,就可以用自己的卡片來玩

寄件者 週期表的歷史



寄件者 週期表的歷史



寄件者 週期表的歷史


每年在上上學期第六章的化學課程時,常常都覺得課程的內容很亂。元素、化合物、原子內部結構、原子說等等這些觀念好像東一塊,西一塊的。有很多的定義要記憶。這個部分教起來學起來都很痛苦。

但如果從化學發展的歷史去切入思考,想一想這些化學家想做什麼事情,達成什麼事情,整個理路就會清楚了。

十八世紀中後段,化學家忙的事情是把「複雜的東西變單純」。把複雜的東西想辦法「拆開」,然後檢驗性質。於是有了純物質、混合物的概念。然後把純物質再想辦法拆,拆的掉的就是化合物,拆不掉的就是元素了。

這一段時間,除了把東西拆掉之外,另一件大事情,就是「找新元素」了。像是普利士利、舍勒等人。

接下來把這些純物質或元素做深入的研究,就又發現了許多珍貴的化學知識。像是拉瓦節發現的燃燒的本質。普魯斯特發現的定比定律等等。

到了1803年道耳吞提出原子說,嘗試著把他之前所發現的化學原則整合到原子說中。這個學說非常成功,統治當時化學界近一百年。接著到了1884年阿瑞尼士發表了電離說,挑戰了原子說,1897年的湯木生發現電子,正式的宣告原子說需要被修正。進入20世紀之後,就是原子內部結構的研究了。拉塞福、查兌克是初期的代表人物。

在19世紀的另外一條支線就是週期表的訂立。從17~18世紀化學家找到越來越多的元素之後,化學家開始有個想法:這些元素之間有沒有一些關連呢?當時的化學家完全不知道什麼原子、原子核、電子的,只能藉由巨觀的化學實驗來檢驗元素的性質。結果一部分的化學家隱約覺得這些元素的背後,似乎有些規則關連。於是他們就努力的想把這些元素做出分析歸類。

於是從1829年,德培萊納提出的三元素組。到1862年,德尚寇斯特把當時發現的62種元素按照原子量大小排列畫在紙上,捲成圓筒狀,發現某些規律。1864年,邁耶爾提出六組元素。1865年紐藍茲提出來八音律說。

到了1869年,這些努力在門德列夫手上集大成。他從化學元素的性質著手,修正當時認為正確的元素原子量,並在週期表上留下空位,認為有些元素尚未被發現。建立現代元素週期表的模型。

這些努力,讓原本雜亂無章的元素性質彼此開始有了某種關係。而這種關係終於在二十世紀,發現了質子、中子與電子之後,獲得了解。1914年的莫色勒發現了元素的主要性質和質子數的關係。發現了原來元素能這樣乖乖的在週期表上排好,是因為質子數的關係。

兩條線,就這樣兜起來了。我覺得超酷!


寄件者 週期表的歷史



寄件者 週期表的歷史


所以除了將週期表的歷史引進化學課程之外,我覺得其他部分的化學課程也非常適合用化學史的觀點來串聯課本的觀念。這樣可以讓學生更了解這些化學的定義為什麼要這樣定,為什麼這些化學的理論如此重要。
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