化 学 世 界 结 论 文--鲍林小传

化学世界论文化 学 世 界 结 课 论 文鲍林小传年 级: 2011级学 号: 2011301601240姓 名: 冯鹏专 业: 测绘工程二零一二年五月五日前言高中阶段，我学习的是理科，对化学也特别的感兴趣。

化学学得也还不错，当时的化学老师对我也很关注，经常跟我讨论与化学有关的问题，还借我很多资料给我学习。

在高二的时候我就自己看完了《大学化学》。

后来更是去参加全国化学竞赛，并且到大学里面进行培训。

现在我对化学的了解和兴趣，也许还赶不上我高中的时候。

我现在没有选择化学作为专业，就是因为当时的竞赛和竞赛培训，使我对化学竞赛，乃至于化学，产生反感。

我因为兴趣，去参加化学竞赛的培训，却发现所谓的竞赛培训就是把大学的知识全部教给你，让你去参加中学生的竞赛，而不是教你一些化学思维。

这完全失去了竞赛的精神。

并且化学竞赛的冠军，很多都出自那个培训班！后来高考复习就开始了，我也没有在花太多的精力在高考以外的化学内容上面。

到了大学，我没有选择化学作为专业，但是没有了高考与专业的压力，我选择上一些化学方面的选修课，来弥补这一缺憾。

高中我学的大学化学，现在也忘得差不多了，什么路易斯酸，什么电子、电位、电负性、什么反应进程、反应机理、自由基，都已成为过去。

但是对于两位著名的化学家，鲍林，我是非常的敬佩，所以选择他们作为化学选修课的结课论文。

自己查了一些他们的资料，但是由于之前的知识确实生疏了，而且他们的理论深究起来也不是简单的事，有些地方不足之处，请老师纠正。

鲍林生平简介诺贝尔化学奖（1954年）；诺贝尔和平奖（1962年）得主莱纳斯·鲍林1901年出生于美国西部俄勒冈州，父亲是一位药剂师。

鲍林从小就对父亲在药房里配制各种粉剂和药膏非常感兴趣，并常常到一个好朋友家中去看一些有趣的化学实验。

后来，他从父亲的朋友那里得到了很多化学药品，自己做起了化学实验。

18岁时鲍林开始对价键的电子理论发生兴趣。

1922年获得化学工程学士学位后，他意识到自己想当化学家而不是工程师，于是进入加州理工学院做研究生并兼任助教，并于1925年获得博士学位。

1926年，他到慕尼黑，以博士后身份跟随德国理论物理大师索末菲工作了一年。

第二年他回到加州理工学院任教。

1963年后他在加州圣巴巴拉民主学院研究中心担任了四年的物理学和生物学教授。

1969年——1973年，鲍林在斯坦福大学任教授。

1973年以后，他担任了以其名字命名的科学和医学研究所的研究教授。

鲍林一生研究范围相当广，许多方面都处于领先地位，如首先提出化学键可能有一种混合特性，即既含有共价性，又含有离子性；第一个提出“电负性”概念，并确定了元素的电负性值；把“共振”这个术语用于化学键理论；第一个提出蛋白质分子具有螺旋状结构等。

1929年，鲍林以离子的电荷和半径为基础，假设电荷的局部中和，提出了一系列简单的配位规则，利用其不仅能够理解，而且还常常能够预测硅酸盐和许多其它矿物的结构。

这使整个化学领域有了一个理性的基础。

在鲍林关于化学键研究的早期论文中，有一篇是具有革命性的，因为它用波动力学原理解释了碳的四面体配位和过渡金属的正方和八面体配位，而这些工作都是过去从未有人涉足过的。

不久，由于发现许多物质的性质不能用基于某种键型的单一电子结构来表示，鲍林就将量子力学的共振概念运用到化学中来了。

他的价键理论使原子间距与键能之间建立了关系，从而成功地解释了众多有机物的化学性质，并在此基础上建立起了一个杰出的结构化学学派。

他撰写的《量子力学导论》一书于19 35年出版，是化学史上的经典著作。

作为一位生物化学家，鲍林最著名的工作是α—螺旋的发现。

30至4 0年代，科学家们开创了X射线测定氨基酸结构的工作，而a-螺旋的发现使X射线分析达到了新的高峰。

这项发现给鲍林提供了立体化学数据，足以解释已经得到的蛋白质纤维(如头发、指甲和肌肉)的X射线衍射谱。

据说这个发现是在病床上完成的。

鲍林因患感冒躺在病床上，闲来无事便用纸折了一个平面肽键来玩，这时他发现按每3．6个残基为一周旋转可以得到一个令人满意的螺旋结构。

这项发现再加上他对化学做出的诸多突出贡献，使他在1954年获得了诺贝尔化学奖。

此外，他关于镰刀状细胞贫血和其它遗传性溶血性贫血的异常蛋白的研究，也具有开创意义。

鲍林对化学的重要贡献涉及面很广，对年轻一代化学家影响巨大。

1930至1940年间，他把化学从一个主要是现象学的学科转变成一个以扎实的结构和量子力学原理为基础的学科。

后来，作为鲍林工作理论支柱的价键理论共振论又被分子轨道理论所补充，使得人们对化学键的认识进一步深化。

鲍林因此被尊为20世纪最伟大的化学家之一。

鲍林的科学贡献价键理论鲍林自1930年代开始致力于化学键的研究，1931年2月发表价键理论，此后陆续发表相关论文，1939年出版了在化学史上有划时代意义的《化学键的本质》一书。

这部书彻底改变了人们对化学键的认识，将其从直观的、臆想的概念升华为定量的和理性的高度，在该书出版后不到30年内，共被引用超过16000次，至今仍有许多高水平学术论文引用该书观点。

由于鲍林在化学键本质以及复杂化合物物质结构阐释方面杰出的贡献，他赢得了1954年诺贝尔化学奖。

鲍林对化学键本质的研究，引申出了广泛使用的杂化轨道概念。

杂化轨道理论认为，在形成化学键的过程中，原子轨道自身回重新组合，形成杂化轨道，以获得最佳的成键效果。

根据杂化轨道理论，饱和碳原子的四个价层电子轨道，即一个2S轨道和三个2P轨道喙线性组合成四个完全对等的sp3杂化轨道，量子力学计算显示这四个杂化轨道在空间上形成正四面体，从而成功的解释了甲烷的正四面体结构。

电负性鲍林在研究化学键键能的过程中发现，对于同核双原子分子，化学键的键能会随着原子序数的变化而发生变化，为了半定量或定性描述各种化学键的键能以及其变化趋势，鲍林于1932年首先提出了用以描述原子核对电子吸引能力的电负性概念，并且提出了定量衡量原子电负性的计算公式。

电负性这一概念简单、直观、物理意义明确并且不失准确性，至今仍获得广泛应用，是描述元素化学性质的重要指标之一。

共振论共振论示意图鲍林提出的共振论是20世纪最受争议的化学理论之一。

也是有机化学结构基本理论之一。

为了求解复杂分子体系化学键的薛定谔方程，鲍林使用了变分法。

在原子核位置不变的前提下，提出体系所有可能的化学键结构，写出每个结构所对应的波函数，将体系真实的波函数表示为所有可能结构波函数的线性组合，经过变分法处理后，得到体系总能量最低的波函数形式。

这样，体系的化学键结构就表示成为若干种不同结构的杂化体，为了形象地解释这种计算结果的物理意义，鲍林提出共振论，即体系的真实电子状态是介于这些可能状态之间的一种状态，分子是在不同化学键结构之间共振的。

鲍林将共振论用于对苯分子结构的解释获得成功，使得共振论成为有机化学结构基本理论之一。

1950年代，苏联和中国等共产主义国家出于意识形态的考虑，对共振论、现代遗传学等科学理论展开政治批判，共振论被作为唯心主义的典型加以批判。

由于这场政治运动的影响，在共产主义国家量子化学的传播和发展几乎陷入停顿。

1980年代以后，这些国家的学术界逐渐破除了政治因素对科学的束缚，重新审视和接受共振论的思想。

在量子化学领域，随着分子轨道理论的出现和发展，鲍林的化学键理论由于在数学处理上的繁琐和复杂而逐渐处于下风，共振论方法作为一种相对粗糙的近似处理也较少使用了，但是在有机化学领域，共振论仍是解释物质结构，尤其是共轭体系电子结构的有力工具。

生物大分子结构和功能1930年代中期，随着加州理工学院加强其再在生物学领域的发展，鲍林得以接触一批生物学大师，期间鲍林对他原本没有兴趣的生物大分子结构研究产生了兴趣。

鲍林在生物大分子领域最初的工作是对血红蛋白结构的确定，并且通过实验首先证实，在得氧和失氧状态下，血红蛋白的结构是不同的，为了进一步精确测定蛋白质结构，鲍林首先想到他早期从事的x-射线衍射晶体结构测试的方法，他将这种方法引入到蛋白质结构测定中来，并且推导了经衍射图谱计算蛋白质中重原子坐标的公式。

至今通过蛋白质结晶，进行x-射线衍射实验仍然是测定蛋白质三级结构的主要方法，人类已知结构的绝大部分蛋白质都是经由这种方法测定获得的。

结合血红蛋白的晶体衍射图谱，鲍林提出蛋白质中的肽链在空间中是呈螺旋形排列的，这就是最早的α螺旋结构模型，有科学史学者认为沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构模型就是受到了鲍林的影响，而鲍林之所以没有提出双螺旋，是因为他在1950年代受到美国麦卡锡主义的影响，错过了一次在英国举行的学术会议，没有能够看到一副重要的DNA晶体衍射图谱。

1951年鲍林结合他在血红蛋白进行的实验研究，以及对肽链和肽平面化学结构的理论研究，提出了α螺旋和β折叠是蛋白质二级结构的基本构建单元的理论。

这一理论成为20世纪生物化学若干基本理论之一，影响深远。

此外，鲍林还提出了酶催化反应的机理、抗原与抗体结构互补性原理以及DNA复制过程中的互补性原理，这些理论在20世纪的生物化学和医学领域都扮演了非常重要的角色。

鲍林的和平事业1955，鲍林和世界知名的大科学家爱因斯坦、罗素，居里夫人等，签署了一个宣言：呼吁科学家应共同反对发展毁灭性武器，反对战争，保卫和平。

1957年5月，鲍林起草了《科学家反对核实验宣言》，该宣言在两周内就有2000多名美国科学家签名，在短短几个月内，就有49个国家的11000余名科学家签名。

1958年，鲍林把反核实验宣言交给了联合国秘书长哈马舍尔德，向联合国请愿。

同年，他写了《不要再有战争》一书，书中以丰富的资料，说明了核武器对人类的重大威胁。

结语鲍林是一位伟大的科学家，他的人生，是一个传奇。

他是一个化学天才，在化学这个大舞台演绎出了一个个经典完美的故事。

化学成就了鲍林，鲍林也让化学世界更加的丰富美丽，让人类对化学世界有了更进一步的认识，让化学更好的服务于人类世界。

鲍林让我们看到化学世界的美，让我们感受到分子原子之间简单规律构成的庞大复杂的世界的神奇。

他也是一个伟大的和平战士。

他让我们认识到自然的美与力量，人类只有团结起来，与自然和谐相处，才能有美好的未来。

虽然我们可能很难有他那样辉煌的人生，但是只要我们找到自己的舞台、尽力做好自己的事业，我们的人生同样可以有所作为。

××大学本科毕业设计（论文）第1页共11页。