第十三章.第五节

X射线衍射法 X-ray di射法， 20世纪，由于建立了X 许多物质分子结构的秘密被揭开…...
1912年，德国学者劳顿(Lawton)提出，晶体中 1912年，德国学者劳顿(Lawton)提出，晶体中 各原子有规则的排列可以使X 各原子有规则的排列可以使X射线发生衍射，像刻 有许多平行线的平面可以使普通光发生衍射一样。 1913年，英国物理学家威廉亨利布拉格(Sir 1913年，英国物理学家威廉亨利布拉格(Sir William Henry Bragg 1862.7.2.~1942.3.10)和威廉劳伦斯 1862.7.2.~1942.3.10)和威廉劳伦斯布拉格 （William Lawrence Bragg 1890—1971） 开辟了利用X射线衍射法分析晶体结构的道路。
（一） 现代化学的形成和 发展The formation and
development of modern chemistry
1.量子化学的形成和发展 量子化学的形成和发展 The formation and development of quantum chemistry
莫斯莱 Moseley(1887.11.23 ~1915.8.10)英国物理 ~1915.8.10)英国物理 学家，他用实验证明了 元素的主要特性由其原 子序数决定，而不是由 原子量决定。他把元素 按特征X 按特征X射线波长排列， 发现这个排列与周期表 的位序一样，他把这个 顺序叫原子序数 （atomic number)。 number)。
斯维德贝格（svedberg 斯维德贝格（svedberg ）
• 1904年，斯维德贝格发明超离 1904年，斯维德贝格发明超离
心法（ultracentrifugation ），直 接测定了几万至几百万的分子 量，并且测出分子量的分布。 这对高分子化学的建立起了很 大的推动作用。
美国学者卡罗泽斯（Luozesi card)(1896年 美国学者卡罗泽斯（Luozesi card)(1896年4月27 日~1937年4月29日）终于在20世纪30年代初发明 ~1937年 29日）终于在20世纪30年代初发明 了最早的合成纤维尼龙（ 了最早的合成纤维尼龙（Synthetic fiber nylon）， 这标志着高分子化学发展到一个新阶段。 这标志着高分子化学发展到一个新阶段。
• 1907 • 1907 Baker rand( Baker rand( Baker rand(1863Baker rand(1863贝 年 ， 美 国 深 入 的 研 究 甲 醛 的 反 应 醛 树 脂 ， 为 奠 定 了 基 础 。 现 代 ， 并 人 了 苯 克 物 与 酚 兰
获 塑 料 工 业
X射线在现如今的作用？
X射线的最著名的应用还是在医疗（包 括口腔）诊断中。其另一种应用是放射 性治疗，在这种治疗当中X射线被用来 消灭恶性肿瘤或抑制其生长。X射线在 工业上也有很多应用，例如，可以用来 测量某些物质的厚度或勘测潜在的缺陷。 X射线还应用于许多科研领域，从生物 到天文，特别是为科学家提供了大量有 关原子和分子结构的信息。
• 1939年，杜邦公司（E.I.Du Pont Company ）大规 1939年，杜邦公司（E
模生产尼龙。
• 1939年，德国生产出棉纶（Cotton lun）。
•1940年，英国人温费尔特（Wen mark felt）和 （Dickson）合成了涤纶纤维(polyster fibre0。 •1950年，腈纶（acrylic fibers）也正式投产 •1931年，美国人纽兰德（Nieuwland,Julius Arthur） 和科林斯（Collins）研制出氯丁乙烯自然聚合的氯丁橡 胶（Neoprene）。 ，实现了工业化生产
衍 得 了 酚
生
德
1944) 1944)
比利时化学家利奥 比利时化学家利奥贝 利奥 克兰德发明了 克兰德发明了 polyoxybenzylmet hylenglycolanhydr ide——世界上第一种 ide——世界上第一种 人工合成塑料，常被 称作酚醛塑料。这种 塑料可以压制成各种 形状、染成各种颜色， 而且在高温环境下也 不会变形，且很耐磨， 这些优点使它成为制 造商、珠宝商和工业 设计者的新宠。
塑料的作用（积极）
塑料的作用（消极）
（二）现代生物学的发展The （二）现代生物学的发展The development of modern biology
20世纪初，形成了生物化学。 20世纪初，形成了生物化学。 40-50年代，物理学的思想和方法与 40-50年代，物理学的思想和方法与 生物学结合，引起了生物学革 命。。。
1965年，美国科学家伍德沃德 1965年，美国科学家伍德沃德 （Woodward）(1917.4.10~1979.7.8 )和 Woodward） )和 霍夫曼(Hoffman) (1925.8.9~1999.10.7)， 霍夫曼(Hoffman) (1925.8.9~1999.10.7)， 提出的分子轨道对称守恒原理(conservation of symmetry of molecular orbital)是量子 orbital)是量子 化学的一个重大突破。 化学的一个重大突破。
1.遗传定律的发现The
discovery of
genetic laws
• 奥地利传教士孟德尔
（Mendel ） 1822~1884），经过8 ），经过 （1822~1884），经过8年的 艰苦工作， 艰苦工作，得出了两条重要的 遗传定律， 分离定律（ 遗传定律，即分离定律（law of segregation）和自由组合 segregation） 定律（ 定律（law of independent assortment ）。1866年发表 ）。1866年发表 植物杂交试验》 《植物杂交试验》 （Experiment In Plant Hybridization ）。孟德尔的 遗传定律传遍全世界， 遗传定律传遍全世界，引起巨 大反响，加速了遗传学的发展， 大反响，加速了遗传学的发展， 标志着学现代遗传学 标志着学现代遗传学 （Modern Genetics）的建立。 Genetics）的建立。
第十三章 chapter13
现代西方自然科学成就和理 论
Modern western natural scientific achievements and theory
第五节、 第五节、现代化学和生物 学的发展
Ⅴ、The development of modern chemistry and biology
柯塞尔 (W． (W．Kossel ） (1853.9.16~1927.7.5) 德国的化学家，提出结合 的化学键叫电价键 (electrovalent bond)。 bond)。
路易斯 （ G．N．Lewis ） (1875. 10 .25~1946 .3 . 3 )美国的化学家提出了公用 )美国的化学家提出了公用 电子的结合方式叫共价键 (covalent bond)。 bond)。
3.高分子化学的发展The 3.高分子化学的发展 高分子化学的发展The development of the polymer chemistry
继19世纪60年代有机化学的分子结构理 19世纪60年代有机化学的分子结构理 论建立之后，20世纪30年代建立了高分子化 论建立之后，20世纪30年代建立了高分子化 学。在有机化学和高分子化学理论研究的基 础上，导致了现代化学工业的建立，为人类 开辟了一个崭新的人工合成材料时代。这次 科技史上的重大突破，使得人们对材料的取 得，开始从自然界和农业生产的依赖中逐步 摆脱出来，为人类社会提供了新的物质基础。
1927年，英国科学家海特勒 1927年，英国科学家海特勒 (Walter Heinrich Heitler ) (1904～1981)等 (1904～1981)等 人应用了量子力学的理论，进一步阐述了 共价键是怎样形成和发挥作用的问题，开 量子化学( 创了量子化学(quantum chemistry) 的道路。
塑料工业（plastics industry） 塑料工业（plastics industry） 的发展，是高分子化学工业发展的 第三个标志。
• 1928年，聚氯乙烯合成成功 1928年，聚氯乙烯合成成功 • 1930年，聚苯乙烯合成成功 1930年，聚苯乙烯合成成功 • 1927年，生产出有机玻璃 1927年，生产出有机玻璃 • 1928年，发现了四氟乙烯的聚合。 1928年，发现了四氟乙烯的聚合。 • 1935年，合成了高压聚乙烯 1935年，合成了高压聚乙烯
施陶丁格 施陶丁格（Hermann Staudinger ） （1881~1965）德国化学家，在高分子 1881~1965）德国化学家，在高分子 领域做了重大的贡献
1920年他创立了高分子 1920年他创立了高分子 线链学说。施陶丁格证明， 小分子形成长链结构的高聚 物是由于化学反应结合而成， 而不是简单的物理集聚。他 认为，这些线型分子可用不 同的方法合成并各有其特性。 他还证明了构成网状结构聚 合物的条件；他还确定了高 聚物的黏度与其分子量之间 的关系。这些研究成果对于 开发塑料具有重大意义。正 因为施陶丁格对开发塑料作 出贡献，而获得了1953年的 出贡献，而获得了1953年的 诺贝尔化学奖。
② 茨维特(Tswett） 茨维特(Tswett） （1872~1919）俄国科 1872~1919）俄国科 学家，1906年提出了 学家，1906年提出了色
层分析法
（chromatographic analysis)
③ 库恩（Richard kuhn) 库恩（ (1900.12.3~1967.8.1)奥地 1900.12.3~1967.8.1)奥地 利化学家，用氧化铝和碳酸钙 粉末的色谱柱成功地将胡萝卜 素分离成α 素分离成α和β两个同分异构体
2.色层分析法和X射线衍射法的发展 色层分析法和X Color layer analysis and X-ray Xdiffraction method development 色层分析法chromatographic analysis