摘要：做化学实验是从事化学相关领域研究及开发工作的人所采用的最主要研究手段。将“化学实验”与“故事”进行类比：化学工作者做一个化学实验就好比是他导演了一个“故事”，而做此实验的整个过程也如同是他在聆听这一个“故事”。化学工作者进行化学实验的目的，就是要把“故事”听懂。就怎么样才能够更好地把“故事”听懂以保证化学实验成效的问题，以合成制备实验为例从几个方面进行了阐述。
关键词：化学实验 化学反应 故事 合成制备 分离提纯
在过去的100多年的时间里，化学科学为人类提高和加深对物质世界的认识做出了巨大贡献，极大地促进了人类的文明发展和社会进步，成为一门名副其实的中心科学。在当代，从事化学领域研究及开发工作的人，所采用的手段无非有2种，其一为化学实验，其二为理论计算与模拟。这2种手段各有所长，互相补充，相互促进，相得益彰，各有其优势和重要性，互不能代替，均在化学学科领域的科技进步和与化学、化工相关工业的发展中发挥着重要作用。
化学作为一门基础性学科，是一门理论性很强的学科，也是一门实践性很强的学科。虽然，化学学科和技术的进步使一部分化学研究方法自动化、计算机化，由于化学基本上是一门实验学科，因此，绝大多数从事化学领域研究开发工作的人，都是离不开通过做各种化学实验来认识问题、分析问题和解决问题的。
广义的化学实验包含了各种化学单元操作和由这些单元操作有机组合构成的复合操作。由于迄今为止化学研究的主流仍以创造新分子、新材料为目标，为了提供具有各种功能的材料，合成化学研究无可争辩地成为化学研究的核心内容之一，本文便以化学实验中极具代表性的“合成制备实验”作为观照对象来阐述笔者的一些观点。
一般来说，合成制备实验的目的包括验证所设计的化学反应实现的可能性、可以达到的反应程度，研究反应速率、反应机理和产率，以及探讨反应物的组成与反应工艺条件对上述指标的影响规律等。如果我们将完成这样一个化学反应比拟成发生了一个“故事”，那么，按照一定的方法和步骤所进行的这样的一个合成制备实验，就相当于我们让作为反应物的分子经历了一个关于它们自己的“故事”。而我们对所设计的化学反应实现的可能性、可以达到的反应程度、反应速率、反应机理和产率等的验证以及对反应物的组成与反应工艺条件对上述指标的影响规律等的探讨，就相当于我们对分子所讲述的这个“故事”的理解和诠释。在所设的此譬喻的语境下，化学工作者的任务就是要把“故事”听懂!“故事”听懂了，一切问题也就解决了，化学实验的目的自然也就达到了。
如此看起来，听懂“故事”至关重要。如果“故事”没有听懂，那么一个化学实验就白做了，徒然浪费化学药品和宝贵时间，没有任何意义。
那么，如何才能保证将“故事”听懂、或至少能够听懂一部分乃至大部分呢?我们认为，可以从如下几个方面进行认真的准备。
1 了解“故事”发生的背景
生活经验告诉我们，当我们听一个故事时，如果了解了故事发生的大致背景，如国家背景、历史背景、文化背景、时代背景等，就容易很快进入故事，尤其是在听那些用外语讲的故事时更是如此。而一个化学反应的“故事”，也是有“背景”的。对于一个合成制备实验，如果你是要进行重复和验证，那么你就要把书本或文献上对这样的一个反应的所有相关内容详细掌握、全面了解和深入领会，因为这就是它的“背景”；如果你是进行一个全新的设计性、创造性实验(对于化学工作者而言，多为此种情况)，那么你一定要尽可能全面地掌握与此研究相关的前人的工作，吸取相近、相关研究的最新研究成果，因为这就是它的“背景”。有了此背景知识作为基础，才能够创造性地运用所学基础化学知识对新实验进行科学而合理的设计，才能对于“故事”演进的过程以及结果做出最合理的、正确的判断和结论。
在进行实验之前就做周详的考察和缜密的设计，把“故事”背景彻底弄清看透，这正是听懂故事的重要前提。
2 核准“故事”的诸多要素
一般，一个故事有6个基本要素，即人物、时间、地点、起因、经过和结果。将化学实验与故事作比，则一个化学实验也可以确定与上述6要素相对应的6要素，如图1所示。
对于一个故事的理解，包括了对故事6要素的把握。前4个要素是听懂一个故事的基础，而后2个要素则是所谓“听懂了一个故事”的基本内涵：故事发生的经过清楚了、结果清楚了，那么对这个故事自然也就明白了。但是，这里有一个问题需要强调：对前4个要素的把握要精准，对后2个要素的体察才有可能贴切、准确。否则，可能会对故事产生误读、曲解，这当然就不是真正的“听懂”了。比如，开始时人物身份就没弄清，误把张三当作李四，那么在后面听故事中，必然会张冠李戴，于是你对故事的理解就远离了故事的真意。
回到化学实验上来看，也是如此。必须对前4个要素控制精准了，才能对实验现象和实验结果做出合理解释，获取正确认识。这就要求实验者在进行实验操作时，必须要小心谨慎、严谨认真、精益求精，来不得半点马虎和粗疏。比如，试剂不能取错，不能误把丙酮当作丙醇来用，或者把乙酸乙酯当作己酸己酯来用，等等。这样的低级错误是绝对不允许出现的，是完全应该而且可以避免的。然而，在化学研究的历史上，确有因为失误取错了试剂而得出错误结论的案例，当引以为戒。又比如，称量、量取要准确，反应容器要清洗干净(倘若容器内壁上残留了某一种试剂，很可能“故事”中的“人物”“哨悄地多出来一个参加此“故事”的演绎，而听“故事”的人却浑然不知)。再比如，反应温度的控制要精确，等等。实际操作中，诸要素均要控制得使其与所设计的尽可能相一致，如此才能把对“故事”的误读降低到最低的程度。
3 把“故事”听完整
当你听一个故事时，如果偶有走神或中途短暂离开一会儿，那么你就不是听了一个完整的故事，这会影响你对这个故事的理解，甚至导致误读，亦未可知。因为，你所错过的某个情节或某些细节，也许恰恰是这个故事的重要关目。对于一个化学实验来说，情形与之相似。为了能将一个化学实验理解得彻底，要求实验者最好能够跟踪观察反应的全过程，并认真地随时做好记录，如此才能不漏掉所出现现象的任何一个细节。实验现象常常是我们把握、认识和了解一个化学反应的重要基础素材，甚至它就是帮助我们开启对此化学反应的反应机理理解之门的金钥匙。尤其对于一个新设计的反应实验而言，更是如此。实验现象包括：出现颜色、颜色变化、颜色消失、浑浊变澄清、澄清变浑浊、黏度变化、沉淀的生成与消失、分相以及反应体系的温度和压力变化等。在化学发展史上，有许多因对在化学实验过程中出现的奇异现象进行思考从而做深入研究最后导致伟大发明与发现的生动案例和传奇故事。总之，对在实验过程中所出现现象的思考、分析和认识，可
以给我们提供诸多的信息，这对于我们听懂分子们所讲给我们的“故事”，无疑是十分重要的。
4 把产物的分离与提纯做到位
合成制备实验最终是要得到目标分子或目标物质，当然可能伴随生成副产物。这些生成物，它们存在与否、比例如何以及产率高低等，便是此化学实验“故事”的“结局”。这就要用种种方法和手段进行分析、测试和表征。表征之前，对产物进行分离、提纯是非常必要和重要的。这些环节，又会涉及到诸多化学单元操作。精心完成这些操作，是保证产物表征与测试准确有效的基础和前提。
至此，我们不禁体会到，“故事”导演者和“故事”聆听者是二位一体的——皆是实验操作者本人，而听懂“故事”和把“故事”讲好也确确实实是密不可分的。讲得好，才能听得懂；讲得越好，听懂的可能性就会越大。讲得好不好、听懂到什么程度，则全依赖于实验者的水平：能否严谨地去做?能否用心地去听?恐怕一切全在于此。对于合成制备实验而言，其成功与否有赖于斯；对于其他类型的化学实验，又何尝不是如此呢?
著名化学家卢嘉锡先生在1982年6月发表于上海《少年科学》杂志的一篇题为《从科学家的“元素组成”说起》的文章中讲到：“记得我的一位已故化学老师张资珙教授，曾经给我讲过一段话，他强调指出科学家的“元素组成”，应当是C3H3。这里的C和H指的显然不是化学元素碳和氢，C3H3也肯定不是一种碳氢化合物。这个C3H3指的是：ClearHead(清楚的头脑)+Clever Hands(灵巧的双手)+Clean Habit(洁净的习惯)。我觉得，这是对科学工作者总要求的一个很好的总结。我们认为，这尤其应该成为一个化学工作者的“元素组成”!因为，一个化学工作者只有具备了这些良好的素养和品质，才能把“故事”真正讲好、真正听懂!
我们但愿，每一位从事化学领域工作的人员，无论是工程师、学者、教师还是学生，都能够勤奋严谨、精益求精地对待每一次化学实验，尽力把一切都做得规范、做得到位，让每一场“故事”都能讲得精彩，听得明白!这样，我们就能够通过尽可能少的实验，得到尽可能多、尽可能正确的认识和结论，从而大大提高学习效率和工作成效。
美国阿肯色大学化学与生物化学系教授彭笑刚先生曾在讲学时发表“每一个化学实验都是在讲一个故事”的观点，作者受其启发撰成此文。在此，谨对彭笑刚教授致以谢意!
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