学习苯分子结构发现史体验科学探究过程龚国祥---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---Summary：查找历史资料，收集各种有关于苯研究的文章。将苯的发现，苯分子结构猜想，苯分子结构理论研究，科技手段“看到”的苯分子，现代苯的研究呈现给学生。用经典真实苯分子研究案例，培养学生证据推理与模型认知能力，使学生体验科学探究过程。Key：苯分子结构;资料整理;猜想;验证;理论解释;科学探究：1008-0546（2022）03-0012-05：G632.41：Bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.03.003中学教材上关于苯分子结构的发现说，一直用凯库勒的“妙”梦趣闻来描述的，有的化学史教材上将“苯的结构学说”称为化学直觉的范例[1]。中学教材限于篇幅，呈现给学生的知识较少，将伟大的科学发现归结于一种偶然，总给人一---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---种难以信服的感觉。众所周知，人对科学规律的揭示是一个缓慢累积过程，是一个量变引起质变的过程。凯库勒对苯的结构的揭示，也应是一个量变引起质变的过程。凯库勒这个“梦”的发现量变过程是什么呢？现代价键理论苯环中的大π键又是什么呢？带着这个疑问，作者引导学生对苯的发现和苯分子结构的研究进行了历史追溯，收集、整理各种教材及杂志上有关苯的介绍，将苯分子结构发现过程综合且真实地呈现给学生，使学生了解科学发现的规律，培养学生科学探究与创新意识，体验科学探究过程，理解凯库勒“梦”。一、苯的发现19世纪初，英国等欧洲国家城市照明已经普遍使用煤气，煤气生产时剩余一种油状、臭味、粘稠液体长期无人问津。英国科学家法拉第是第一位对这种油状物液体产生兴趣的科学家。通过5年时间的研究，1825年他从这种液体中分离出一种新的碳氢化合物。法拉第称之为“氢的重碳化合物”，并分析确定了它的实验式CH，1834年德国化学家米希尔里希将它命名为苯，随后法国化学家日拉尔测定了其分子式为C6H6[2]。二、苯分子結构的发现过程1.对苯结构的猜想苯在1825年就被发现了，此后几十年间，人们一直不知道它的结构，所有有关苯的性质都表明苯分子非常对称，但在当时大家实在难以想象6个碳原子和6个氢原子怎么能够完全对称地排列、形成稳定的分子的。自1825年后很多的化学研究人员根据苯与当时发现的脂肪族化合物有不同的特性，猜测苯应该具有自身的特殊结构，应该为苯提出新的结构或新的价键解释。1825年之后其中比较有代表性的苯结构的表达式有（如图1）：1857年，德国化学家凯库勒提出了碳四价的学说。1858年，他提出了设想：苯分子具有环状的结构。假定苯分子的六碳链，头尾相接连成一个环，每个碳上连有一个氢，这样，六个氢所占的地位相等。在1890年，在纪念苯环结构25周年纪念仪式上他叙述自己的科学发现是做“梦”一时灵感得到的。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---双环结构是杜瓦提出的，历史上称为杜瓦苯，现在已知杜瓦苯是一个活泼的环烯烃——二环[2.2.0]-2，5-己二烯。棱形结构式称为棱晶烷，性质也十分活泼。阿姆斯特朗和拜尔提出了向心结构式并认为：在苯分子中，每个碳原子的第四价都指向环的中心，并不和其它原子相连，这叫做中心键，六个中心键之间互相平衡，使每一个键的化合能变为一种潜在的力量。中心键在脂肪族化合物里是不存在的，因此芳香化合物的特性就可看作是碳原子的第四价在环中的特殊对称的排列引起的。悌勒的余价学说认为：余价结构式中的双键结合不能用去全部的一价，因此剩下了一部分未用去的价，叫做余价，余价彼此结合成为一种新的键。按照这种设想，苯环中C—C之间的键大致是均等的，没有单双键的区别，六个碳原子中每两个相邻的碳原子的余价都彼此结合，成为一个新的体系。余价或中心键学说为苯的结构式提出了新的解决办法，从本质上看，它们与苯结构式的近代描述方法大体是一致的，但在那时，他们不可能阐明“中心键”和“余价”的本质，也没有合适的实验方法去作进一步的证实工作，因此这两个违背经典价键理论的结构未能被化学家们普遍接受。现代研究表明棱晶烷和杜瓦苯也...