物理化学发展史
物理化学历史
物理化学历史物理化学是研究物质的基本性质以及其变化的学科,是一门多学科交叉学科。
它是由古老的物理和化学结合而成,因此拥有两种学科经验的物理化学历史也特别悠久。
早在古希腊哲学家亚里士多德(Aristotle)的时代,物理学和化学就可以追溯。
在其学习的时候,亚里士多德提出了“四元素”的宇宙观,即土地、空气、火和水,用来解释物质的组成和存在,以及宇宙中所有其他物质的形成。
此外,他还提出了物质之间的差异和相互作用,以此解释各种物质的变化。
随着科学进步,物理化学发展起来,直到十九世纪中叶才有了真正意义上的发展。
在这个时期,研究物质和物理学和化学之间关系的关键人物是拉瓦锡(Lavoisier)。
他是一位杰出的物理学家和化学家,提出了氧化的概念,以及定义物质的重量不会变化,即定律的快要定律。
由于他的贡献,物理化学的发展迈出了翻天覆地的一步。
此后,物理学和化学的发展都在以前迈出的坚实的基础上前进,并在气体组成、化学稳定性和物质互相作用等方面加以完善。
例如,爱迪生(Edison)发明了电灯,波尔(Boyle)创立了热力学,拉杜查夫(Ladochen)研究了热物理及其性质,威廉(William)和克莱门特(Clement)研究了电学,等等。
在20世纪,激光和电子显微镜的发明对物理化学的发展起到了重要作用,物理化学的研究以及它技术,受到了极大的发展和进步。
例如,利用激光和电子显微镜,科学家可以更深入地研究物质的结构和属性,通过它们可以更好地理解物质的化学和物理性质,从而推动物理化学的发展。
物理化学自古以来就是一门传统学科,其发展及其在科学中的重要作用,值得我们去赞赏及研究。
物理化学的发展经历了几百年的历史,从古希腊的哲学家,到现代物理化学家,都发挥了他们的主要作用,或许未来,物理化学将发展到更高的水平,从而为人类带来更多的好处和进步。
物理化学和原子分子发展史
物理化学和原子分子发展史物理化学,顾名思义,是物理学和化学的交叉学科。
作为一门基础科学,物理化学对于现代科技的发展起到了巨大的推动作用。
而物理化学的发展和演变也同样成为了科学史上的一个重要篇章。
早在古代,化学家就开始对化学反应进行了系统的研究。
但是直到18世纪后期,才真正有了物理化学这个概念。
当时,吉布斯提出了热力学原理,随着热力学的发展,物理化学的领域逐渐扩大,包括热化学、电化学、介质物理化学等。
相信在今天,大多数人都已经听说过热力学和电化学了,这都是物理化学研究范畴中的重要内容。
而在原子分子领域的研究,则需要回到19世纪后期。
当时,科学家们已经知道,所有的物质均是通过原子和分子组成的。
而原子和分子所具有的性质,则是原子分子科学研究的重点。
根据量子力学,在原子结构的研究中,最主要的意义在于了解原子以及分子内部的电子结构。
而在分子的研究中,相对于原子而言,化学家更加感兴趣的点在于分子内原子间的力学作用以及分子内部的结构和运动。
从物理化学和原子分子学的发展历程来看,研究前沿的多年间涌现出了许多学科基础和技术成果,其中主要有:1.化学周期表:这是化学史上最重要的发明之一,周期表的发现可以使我们更加深入地了解元素间的联系和周期性变化规律。
2.相对论:这个概念是爱因斯坦的创造,通过相对论研究,我们了解到质量与能量的关系,以及光的行为特征。
相对论的发现对于理论物理学的发展起到了许多重要的推动作用。
3.量子化学:这是原子分子科学中最为关键的一个部分。
通过量子力学的特殊理论和计算方法,化学家可以对原子与分子结构进行详细的解析,可以预测分子间的相互作用发生变化的概率,并可以制备更多新型材料。
4.光谱学:分子的研究离不开光谱学,通过对光谱的研究,化学家们可以来推断一个分子的积分,进而将这个分子分离出来,以及其化学反应的过程。
总而言之,在物理化学发展和原子分子学的研究中,科学家们获得了许多重要的成果,这些成果不仅深刻地揭示了基础的物理化学和原子分子理论,而且为纳米材料、生物材料、多级材料和新型能源材料的开发奠定了坚实的基础。
物理化学发展史
物理化学发展史物理化学的正式诞生通常追溯到1877年,由德国化学家奥斯特瓦尔德和荷兰化学家范托夫创办的《物理化学杂志》标志着这一学科的起点。
这段时期至20世纪初,物理化学的主要特征是化学热力学的繁荣发展,特别是热力学第一和第二定律在溶液体系研究中的广泛应用。
吉布斯的多相平衡体系研究,范托夫的化学平衡研究,阿伦尼乌斯的电离学说,能斯特的热定理,都对化学热力学产生了深远影响。
1906年,路易斯提出非理想体系的逸度和活度概念,以及测定方法,奠定了化学热力学的坚实基础。
同时,劳厄和布喇格的X射线晶体结构分析研究,为现代结晶化学奠定了基础,阿伦尼乌斯和博登施坦、能斯脱的理论对化学动力学发展也起到了关键作用。
20世纪20至40年代,物理化学深入到原子和分子层面,结构化学成为主导。
量子力学的兴起,特别是海特勒和伦敦对氢分子的量子力学处理,为共价键理论提供了理论基础,鲍林和斯莱特的价键方法和分子轨道方法成为现代化学键理论基石。
同时,自由基链式反应动力学、强电解质理论和电化学领域也取得了显著进展。
二战后至60年代,物理化学的发展重心转向实验手段和技术的进步,如谱学技术的飞跃,这些极大地推动了光化学和分子结构测定的发展。
电子学、真空技术和计算机的革新,使得物理化学研究范围扩大至激发态分子,电子能谱的出现更是对表面科学产生了深远影响。
60年代,激光技术、计算机和微弱信号检测技术的革新预示着物理化学新领域的诞生。
进入70年代,分子反应动力学、激光化学和表面结构化学成为前沿,研究对象扩展至非化学计量物质。
同时,理论研究借助量子化学计算和耗散结构理论,深化了对非平衡态体系的理解。
中国物理化学的发展历程,以1949年新中国成立为分界,早期在条件艰苦的情况下,老一辈学者在多个领域取得了显著成就并培养了人才。
1949年后,经过数十年努力,高等教育机构和研究机构在物理化学及相关领域取得了显著进步,如结构化学、量子化学、催化等。
物理化学是在物理和化学两大学科基础上发展起来的。
物理学发展历史
物理学发展历史物理化学发展世界的物理化学发展历史在1752年,“物理化学”这个概念被俄国科学家罗蒙索诺夫在圣彼得堡大学的一堂课程(A Course in True Physical Chemistry)上首次提出。
任何学科的建立与发展都与人类认识自然和生产生活的需要有着密切联系。
从18世纪开始,对燃烧现象的认识和利用燃烧反应产生的热作为动力的蒸气机的产生促进了热力学和热化学的研究。
到了19世纪,伏特(A Volta,1745-1827)发明电池和法拉第(M Faraday, 1791-1867)发现电解定律促进了电化学的发展;古德贝格(C M Guldberg, 1836-1902)和瓦格(P Waage, 1833-1900)确立的质量作用定律促进了化学动力学的发展;格雷厄姆(T Graham, 1805-1869)提出胶体的概念促进了胶体化学的发展。
到了19世纪70年代,物理化学作为一门学科已正式形成。
因此,奥斯特瓦尔德(F W Ostwald, 1853-1932)和范特霍夫(J H Vant Hoff, 1852-1911)在1877年创立了《物理化学杂志》。
19世纪到20世纪初是化学热力学的发展和成熟时期,热力学第一定律和热力学第二定律被广泛应用于各种化学系统,特别是溶液系统的研究。
在此期间,阿累尼乌斯(S A Arrehnius, 1859-1927)提出了电解质的电离学说,路易斯(G N Lewis, 1875-1946)提出了处理非理想系统的逸度和活度概念以及测定方法,吉布斯(J W Gibbs, 1839-1903)提出了多相平衡系统的研究方法和相律,范特霍夫研究了化学平衡,能斯特(W H Nernst, 1864-1941)发现了热定理,德拜(P J W Debye, 1884-1966)和休克尔(E. Hckel,1896-)提出了强电解质溶液的离子互吸理论,塔费尔(J Tafel)提出了氢的超电势理论。
化学与物理发展
化学与物理发展近几个世纪以来,化学与物理学作为自然科学的重要分支,在人类社会的发展中起到了举足轻重的作用。
它们不仅推动了科学技术的进步,而且深刻影响了人类的生活方式。
本文将从历史角度出发,探讨化学与物理学的发展对人类社会的影响以及未来的前景。
一、化学的发展化学作为一门研究物质组成、性质、变化和结构的学科,早在古代就有雏形。
古希腊的阿拉伯哈里发,以及中国古代的伏羲、神农等人,都在各自的时代对于化学现象进行了初步的研究。
然而,真正系统的化学理论在17世纪后期开始形成。
1. 定量化学的出现17世纪末,法国科学家拉瓦锡提出了定量化学的概念,奠定了化学分析的基础。
他通过在实验中精确地测量物质的质量和反应物的比例关系,发现了“质量守恒定律”以及“元素比例定律”。
这些定律为化学实验的准确性提供了保证,也为后来的化学理论建立和实践应用奠定了基础。
2. 元素周期表的创立19世纪末,俄罗斯化学家门捷列夫通过对各个元素的排列和性质的研究,提出了元素周期表的概念。
这一周期表成功地将元素按照其化学性质和物理性质进行分类和组织,帮助人们更好地理解元素之间的相互关系。
元素周期表的创立极大地促进了化学的发展,也为后来的元素研究和化学反应机理的解析提供了基础。
二、物理的发展物理学是研究物质的运动、能量以及与之相关的现象的学科。
自古以来,人们对于自然现象的观察和实验都推动了物理学的发展。
以下是物理学发展的两个重要里程碑。
1.经典力学的建立17世纪的牛顿是物理学史上的传奇人物,他在《自然哲学的数学原理》中提出了经典力学的基本理论。
牛顿的三大定律以及万有引力定律被视为经典力学的基石。
通过这些定律,人们能够准确地预测物体的运动轨迹和相互作用。
2.相对论与量子力学的诞生20世纪初,爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论,这两个理论彻底颠覆了牛顿力学的观念。
随后,量子力学的诞生更加深化了对于微观世界的认识。
量子力学宣称微观世界的粒子不具备确定性的轨迹,而是存在着概率性。
物理化学研究内容及其发展史
物理化学研究内容及其发展史摘要:物理化学是化学学科的理论理论基础。
物理化学是以物理的原理和实验技术为基础,研究化学体系的性质和行为,发现并建立化学体系中特殊规律的学科。
随着科学的迅速发展和各门学科之间的相互渗透,物理化学与物理学、无机化学、有机化学在内容上存在着难以准确划分的界限,从而不断地产生新的分支学科。
物理化学的研究在各个方面的应用越来越广泛。
[1]物理化学是一门发展潜力很大的学科!关键词:物理化学,发展,学科形成,前景物理化学是以物理的原理和实验技术为基础,研究化学体系的性质和行为,发现并建立化学体系中特殊规物理化学律的学科。
随着科学的迅速发展和各门学科之间的相互渗透,物理化学与物理学、无机化学、有机化学在内容上存在着难以准确划分的界限,从而不断地产生新的分支学科,例如物理有机化学、生物物理化学、化学物理等。
物理化学还与许多非化学的学科有着密切的联系,例如冶金学中的物理冶金实际上就是金属物理化学。
1 物理化学简介1.1建立化学体系中特殊规律的学科化学学科的发展经历了若干个世纪。
而物理化学则是以物理的原理和实验技术为基础,研究化学体系的性质和行为,发现并建立化学体系中特殊规律的学科。
[1]物理化学是化学学科的理论基础,它从物质的物理现象与化学现象的联系入手,去探求化学变化的基本规律。
[2]一般公认的物理化学的研究内容大致可以概括为三个方面:化学体系的宏观平衡性质以热力学的三个基本定律为理论基础,研究宏观化学体系在气态、液态、固态、溶解态以及高分散状态的平衡物理化学性质及其规律性。
在这一情况下,时间不是一个变量。
属于这方面的物理化学分支学科有化学热力学。
溶液、胶体和表面化学。
1.2物理化学发展的新阶段化学体系的微观结构和性质以量子理论为理论基础,研究原子和分子的结构,物体的体相中原子和分子的空间结构、表面相的结构,以及结构与物性的规律性。
属于这方面的物理化学分支学科有结构化学和量子化学。
化学体系的动态性质研究由于化学或物理因素的扰动而引起体系中发生的化学变化过程的速率和变化机理。
物理化学小常识
物理化学小常识中国物理化学中国物理化学的发展历史,以1949年为界大致可以分为两个阶段。
早在三四十年代,一批学者留学欧美,他们有的在国外工作,有的回到国内,以中央研究院和北平研究院及北京大学等著名学府为中心,在很薄弱的物质基础上,组织和从事物理化学的研究工作。
他们不仅在那些传统领域,如化学热力学、电化学和胶体化学,也在一些新领域,如分子光谱、X射线晶体学、量子化学等方面,做出了成绩,发表了大约300篇论文。
1944年出版的《中国化学会10周年纪念刊》,以“中国物理化学研究”等为题的一组文章,对这一阶段的基本情况,做了全面的总结。
1949年10月以后,中国采取了一系列重大措施加强物理化学的研究。
在大量培养专业人才的同时,增设各种专门性的研究机构。
除中国科学院各综合性化学研究所设立物理化学方面的研究室外,还成立了以催化动力学为主的大连和兰州化学物理研究所,以结构化学研究为主的福州物质结构研究所。
与此同时,在北京大学、吉林大学和夏门大学,也增设了结构化学和催化动力学方面的研究室。
经过10多年的努力,到60年代初,中国已形成了一支以优秀老科学家为学术带头人,大批中、青年科技人员为主体的初具规模的专业队伍,并在物理化学的各个领域做出了许多贡献。
在这些研究成果中,既有直接为祖国建设服务的项目,又有本学科的前沿基础研究项目。
某些项目,如胰岛素的晶体结构测定,在当时达到了国际先进水平。
然而,中国基础学科的发展道路是曲折的,物理化学也不例外。
十年动乱期间,高等学校的物理化学教学被取消,研究单位的队伍被拆散,实验设备遭到严重破坏,几乎全部研究项目被迫中断。
尽管如此,仍有一部分科研工作者克服重重困难,坚持工作,取得了成绩。
其中较为突出的是由中国科学院领导的、全国多个单位参加的“化学模拟生物固氮研究”项目,在短时间内进入世界先进行列。
1976年后,物理化学的研究重新受到重视,研究工作得以迅速恢复和扩大。
至今已召开全国性物理化学方面学术会议10余次,加强了学术交流,有计划地促进了物理化学研究。
我看物理和化学的渊源
我看物理和化学的渊源摘要:简单的说就是化学起源于物理,很早以前是物理学的一个重大分支原始人类从用火之时开始,由野蛮进入文明,同时也就开始了用化学方法认识和改造天然物质。
火——燃烧——就是一种化学现象。
掌握了火以后,人类开始熟食;逐步学会了制陶、冶铜、炼铁;以后,又懂得了酿造、染色等等。
这些由天然物质加工改造而成的制品,成为古代文明的标志。
在这些生产实践的基础上,萌发了古代化学知识。
古人曾根据物质的某些性质对物质进行分类,并企图追溯其本源及其变化规律。
公元前4世纪或更早,中国提出了阴阳五行学说,认为万物是由金、木、水、火、土五种基本物质组合而成,而五行则是由阴阳二气相互作用而成的。
此说为朴素的唯物主义自然观,用“阴阳“这个概念来解释自然界两种对立和互相消长的物质势力,认为二者的相互作用是一切自然现象变化的根源。
此说为中国炼丹术的理论基础之一。
公元前4世纪,希腊也提出与五行学说类似的火、风、土、水四元素说和古代原子论。
这些朴素的元素思想,即为物质结构及变化理论的萌芽。
后来在中国出现了炼丹术,到了公元前2世纪的秦汉时代,炼丹术已颇为盛行,大致在公元7世纪传到阿拉伯国家,与古希腊哲学相融合而形成阿拉伯炼金术,阿拉伯炼金术于中世纪传入欧洲,形成欧洲炼金术,后逐步演进为近代的化学。
英文中化学一字(chemistry)的字根chem,即来源于中世纪的拉丁文炼金术(alchemia)。
炼丹术的指导思想是深信物质能转化,试图在炼丹炉中夺造化之功,人工合成金银或修炼长生不老之药,有目的地将各类物质搭配烧炼,进行实验。
为此设计了研究物质变化用的各种器皿,如升华器、蒸馏器、研钵等,也创造了各种实验方法,如研磨、混合、溶解、结晶、灼烧、熔融、升华、密封等。
与此同时,进一步分类研究了各种物质的性质,特别是相互反应的性能。
这些都为近代化学的产生奠定了基础,许多器具和方法经过改造后仍然在今天的化学实验室中沿用。
炼丹家在实验过程中发明了火药,发现了若干元素(如汞、锌、砷、锑、磷等),制成了某些合金(如黄铜、白铜),还制出和提纯了许多化合物,如明矾等。
物理化学发展史
一般认为,物理化学作为一门学科的正式形成,是从1877年德国化学家 Ostwald和荷兰化学家 Van't Hoff 创刊的《物理化学杂志》开始的。
从这一时期到20世纪初,物理化学以化学热力学的蓬勃发展为其特征。
热力学第一定律和热力学第二定律被广泛应用于各种化学体系,特别是溶液体系的研究。
Gibbs对多相平衡体系的研究和Van't Hoff对化学平衡的研究,Arrehnius提出电离学说,Nernst发现热定理都是对化学热力学的重要贡献。
1906年,Lewis提出处理非理想体系的逸度和活度概念以及测定方法,化学热力学的全部基础已经具备。
劳厄和Brag对X射线晶体结构分析的创造性研究,为经典的晶体学向近代结晶化学的发展奠定了基础。
Arrehnius关于化学反应活化能的概念,以及bodenstein 和Nernst关于链反应的概念,对后来化学动力学的发展也都作出了重要贡献。
20世纪20~40年代是结构化学领先发展的时期,这时的物理化学研究已深入到微观的原子和分子世界,改变了对分子内部结构的复杂性茫然无知的状况。
1926年,量子力学研究的兴起,不但在物理学中掀起了高潮,对物理化学研究也给以很大的冲击。
尤其是在1927年,海特勒和伦敦对氢分子问题的量子力学处理,为1916年Lewis提出的共享电子对的共价键概念提供了理论基础。
1931年Pauling和Slater把这种处理方法推广到其他双原子分子和多原子分子,形成了化学键的价键方法。
1932年,Muliken和Hond在处理氢分子的问题时根据不同的物理模型,采用不同的试探波函数,从而发展了分子轨道方法。
价键法和分子轨道法已成为近代化学键理论的基础。
Pauling等提出的轨道杂化法以及氢键和电负性等概念对结构化学的发展也起了重要作用。
在这个时期,物理化学的其他分支也都或多或少地带有微观的色彩,例如由Hinshelwood和谢苗诺夫两个学派所发展的自由基链式反应动力学,Debye和Huckel的强电解质离子的互吸理论,以及电化学中电极过程研究的进展——氢超电压理论。
高考物理化学生物科学史
化学1分析空气成分的第一位科学家——拉瓦锡;2近代原子学说的创立者——道尔顿英国;3提出分子概念——何伏加德罗意大利;4候氏制碱法——候德榜1926年所制的“红三角”牌纯碱获美国费城万国博览会金奖5金属钾的发现者——戴维英国;6氯气的发现者——舍勒瑞典;7在元素相对原子量的测定上作出了卓越贡献的我国化学家——张青莲;81869年俄国化学家门捷列夫经过研究提出了元素周期律,并创立了元素周期表91828年首次用无机物氰酸铵合成了有机物尿素的化学家——维勒德国;10苯是在1825年由英国科学家——法拉弟首先发现;11德国化学家——凯库勒定为单双健相间的六边形结构;12镭的发现人——居里夫人;13人类使用和制造第一种材料是——陶141883年瑞典化学家阿伦尼乌斯创立电离学说151929年弗莱明发现了一种蓝绿色霉菌——青霉菌,它能产生一种抑制和杀死黄色葡16萄球菌的物质——青霉素17德国化学家维勒在1828年首次用无机物氰酸铵合成了有机无尿素,打破了无机物和有机物的界限1819世纪初瑞典化学家贝采里乌斯提出了有机化学概念191838年,德国化学家李比希提出了基团理论20美国化学家科里多年来致力于有机合成方法的研究,创立了有机化合物的:“逆合成分析理论”,并于1990年获得诺贝尔化学奖211939年,瑞士科学家米勒发现DDT俗称滴滴涕22 法国化学家格利雅在1901年发现了有机镁化合物231888年法国科学家勒夏特列就发现了体系条件改变对化学平衡的影响的规律,并总结出化学平衡移动原理被人们称为勒夏特列原理241840俄国化学家盖斯在分析了许多化学反应热效应基础上,总结出盖斯定律251964年美国科学家盖尔曼设计了夸克模型,提出了质子中子有更小的夸克组成26原子结构的演变119世纪初英国科学家道尔顿近代分子学说创立人总结了一些元素化合时的质量比例关系,提出了原子学说;21897年汤姆生发现原子中存在电子,并用实验方法测出电子的质量不及氢原子质量的千分之一,且于1904年汤姆生提出了一个被称为“葡萄干面干式”的原子结构模型31911年,英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射现象,提出了带核的原子机构模型;41913年丹麦物理学家波尔在研究氢原子光谱时引入了量子论观点,大胆的提出了新的原子结构模型,原子核外电子在每个轨道都有一个确定的能量值,核外电子在这些稳定的轨道上运动时,既不放能,也不吸能;高中物理学史一、力学1、1638年,意大利物理学家伽利略在两种新科学的对话中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快;并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验,证明了他的观点是正确的,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点即:质量大的小球下落快是错误的;2、17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;得出结论:力是改变物体运动的原因,推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因;同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向;3、1687年,英国科学家牛顿在自然哲学的数学原理着作中提出了三条运动定律即牛顿三大运动定律;4、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体;5、1638年,伽利略在两种新科学的对话一书中,运用观察-假设-数学推理的方法,详细研究了抛体运动;6、人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说;7、17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律;8、牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量;9、1846年,英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈应用万有引力定律,计算并观测到海王星,1930年,美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星;10、我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖,与现代火箭原理相同;俄国科学家齐奥尔科夫斯基被称为近代火箭之父,他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念;11、1957年10月,苏联发射第一颗人造地球卫星;1961年4月,世界第一艘载人宇宙飞船“东方1号”带着尤里加加林第一次踏入太空;二、电磁学12、1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,并测出了静电力常量k的值;13、16世纪末,英国人吉伯第一个研究了摩擦是物体带电的现象;18世纪中叶,美国人富兰克林提出了正、负电荷的概念;1752年,富兰克林在费城通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针;14、1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖;15、1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场;16、1826年德国物理学家欧姆1787-1854通过实验得出欧姆定律;17、1911年,荷兰科学家昂纳斯发现大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象;18、19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳定律;19、1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电流磁效应;20、法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸,反向电流的平行导线则相斥,并总结出安培定则右手螺旋定则判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向;21、荷兰物理学家洛伦兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力洛伦兹力的观点;22、汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素;23、1932年,美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子;最大动能仅取决于磁场和D形盒直径,带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同24、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律;25、1834年,俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律;26、1835年,美国科学家亨利发现自感现象因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象,日光灯的工作原理即为其应用之一;三、热学27、1827年,英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动;28、1850年,克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,称为克劳修斯表述;次年开尔文提出另一种表述:不可能从单一热源取热,使之完全变为有用的功而不产生其他影响,称为开尔文表述;29、1848年开尔文提出热力学温标,指出绝对零度是温度的下限;30、19世纪中叶,由德国医生迈尔、英国物理学家焦尔、德国学者亥姆霍兹最后确定能量守恒定律;21、1642年,科学家托里拆利提出大气会产生压强,并测定了大气压强的值;四年后,帕斯卡的研究表明,大气压随高度增加而减小;1654年,为了证实大气压的存在,德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验;四、波动学22、17世纪,荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式;周期是2s的单摆叫秒摆;23、1690年,荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律——惠更斯原理;24、奥地利物理学家多普勒1803-1853首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应;五、光学25、1621年,荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律——折射定律;26、1801年,英国物理学家托马斯杨成功地观察到了光的干涉现象;27、1818年,法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射——泊松亮斑;28、1864年,英国物理学家麦克斯韦发表电磁场的动力学理论的论文,提出了电磁场理论,预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础;29、1887年,德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测定了电磁波的传播速度等于光速;30、1894年,意大利马可尼和俄国波波夫分别发明了无线电报,揭开无线电通信的新篇章;31、1800年,英国物理学家赫歇耳发现红外线;1801年,德国物理学家里特发现紫外线;1895年,德国物理学家伦琴发现X射线伦琴射线,并为他夫人的手拍下世界上第一张X射线的人体照片;32、激光——被誉为20世纪的“世纪之光”;六、波粒二象性33、1900年,德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出能量子假说:物质发射或吸收能量时,能量不是连续的电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份的,每一份就是一个最小的能量单位,即能量子E=hν,把物理学带进了量子世界;受其启发1905年爱因斯坦提出光子说,成功地解释了光电效应规律,因此获得诺贝尔物理奖;34、1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时——康普顿效应,证实了光的粒子性;35、1913年,丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说,最先得出氢原子能级表达式,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱,为量子力学的发展奠定了基础;36、1885年,瑞士的中学数学教师巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系;37、1924年,法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性;1927年美、英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案;电子显微镜与光学显微镜相比,衍射现象影响小很多,大大地提高了分辨能力,质子显微镜的分辨本能更高;七、相对论38、物理学晴朗天空上的两朵乌云:①迈克逊-莫雷实验——相对论高速运动世界,②热辐射实验——量子论微观世界;39、19世纪和20世纪之交,物理学的三大发现:X射线的发现,电子的发现,放射性的发现;40、1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理:①相对性原理——不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;②光速不变原理——不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变;狭义相对论的其他结论:①时间和空间的相对性——长度收缩和动钟变慢或时间膨胀②相对论速度叠加:光速不变,与光源速度无关;一切运动物体的速度不能超过光速,即光速是物质运动速度的极限;③相对论质量:物体运动时的质量大于静止时的质量;41、爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式:E=mc2;八、原子物理学42、1858年,德国科学家普吕克尔发现了一种奇妙的射线——阴极射线高速运动的电子流;43、1897年,汤姆生利用阴极射线管发现了电子,指出阴极射线是高速运动的电子流;说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型;1906年,获得诺贝尔物理学奖;44、1909-1911年,英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型;由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15 m ;45、1896年,法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核有复杂的内部结构;天然放射现象:有两种衰变α、β,三种射线α、β、γ,其中γ射线是衰变后新核处于激发态,向低能级跃迁时辐射出的;衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关;46、1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,发现了质子,并预言原子核内还有另一种粒子——中子;47、1932年,卢瑟福学生查德威克于在α粒子轰击铍核时发现中子,获得诺贝尔物理奖;48、1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,发现了正电子和人工放射性同位素;49、1896年,在贝克勒尔的建议下,玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素——钋Po镭Ra;50、1939年12月,德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轰击铀核时,铀核发生裂变;51、1942年,在费米、西拉德等人领导下,美国建成第一个裂变反应堆由浓缩铀棒、控制棒、减速剂、水泥防护层等组成;52、1952年美国爆炸了世界上第一颗氢弹聚变反应、热核反应;人工控制核聚变的一个可能途径是:利用强激光产生的高压照射小颗粒核燃料;53、粒子分三大类:媒介子-传递各种相互作用的粒子,如:光子;轻子-不参与强相互作用的粒子,如:电子、中微子;强子-参与强相互作用的粒子,如:重子质子、中子、超子和介子;54、1964年盖尔曼提出了夸克模型,认为介子是由夸克和反夸克所组成,重子是由三个夸克组成高中生物涉及的科学史必修一:细胞学说建立过程涉及几个重要科学家1、虎克:英国人,,细胞的发现者和命名者;1665年,他用显微镜观察植物的木栓组织,发现由许多规则的小室组成,并把“小室”称为cell——细胞;2、列文虎克:荷兰人,他用自制的显微镜进行观察,对红细胞和动物精子进行了精确的描述;3、19世纪30年代,德国植物学家施莱登M.J.Sehleiden,18o4— 1881和动物学家施旺T.Schwann,1810— 1882提出了细胞学说,指出细胞是一切动植物结构的基本单位;“细胞通过分裂产生新细胞”;生物膜流动镶嵌模型涉及的科学家5、欧文顿E.Overton:1895年他曾用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行地上万次的试验,发现细胞膜对不同物质的通透性不一样:凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞;于是他提出了膜由脂质组成的假说;6、罗伯特森J. D. Robertson:1959年他在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构,结合其他科学家的工作,提出了生物膜结构的“单位膜”模型;7、桑格S. J. Singer 和尼克森:在“单位膜”模型的基础上提出“流动镶嵌模型”;强调膜的流动性和膜蛋白分布的不对称性;为多数人所接受与酶的发现有关的科学家8、斯帕兰札尼:意大利人,生理学家;1783年他通过实验证实胃液具有化学性消化作用;巴斯德:法国人,微生物学家,化学家,提出酿酒中的发酵是由于酵母菌的存在,没有活细胞的参与,糖类是不可能变成酒精;9、李比希:德国人,化学家;认为引起发酵时酵母细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用;10、毕希纳:德国人,化学家;他从酵母细胞中获得了含有酶的提取液,并用这种提取液成功地进行了酒精发酵;11、萨姆纳:美国人,化学家;1926年,他从刀豆种子中提取到脲酶的结晶,并用多种方法证明脲酶是蛋白质;荣获1946年诺贝尔化学奖;12、20世纪80年代, 美国科学家切赫和奥特曼发现少数RNA也有生物催化作用;光合作用的发现涉及的科学家13、1771年, 英国科学家普里斯特利,通过实验发现植物可以更新空气;14、1864年,德国科学家萨克斯,通过实验证明光合作用产生了淀粉;15、 1880年,美国科学家恩格尔曼,通过实验证明叶绿体是植物进行光合作用的场所;16、20世纪,30年代,美国科学家鲁宾S.Ruben和卡门M.Kamen用同位素标记法证明光合作用中释放的氧全部来自水;17、卡尔文M.Calvin,1911~:美国人,生物化学家,植物生理学家;在20世纪40年代,他及其合作者开始利用放射性同位素标记法研究光合作用,经9年左右的研究,最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中的碳的途径,这一途径称为卡尔文循环;必修二:遗传方面的科学家18、孟德尔:奥地利人,遗传学的奠基人;他进行了长达8年的豌豆杂交实验,通过分析实验结果,发现了生物遗传的规律;1866年他发表论文植物杂交试验,提出了遗传学的分离定律、自由组合定律和遗传因子学说;19、约翰逊:丹麦人,植物学家;1909年,他给孟德尔的“遗传因子”重新起名为“基因”,并提出了表现型和基因型的概念;20、魏斯曼:德国人,动物学家;他预言在精子和卵细胞成熟的过程中存在减数分裂过程,后来被其他科学家的显微镜观察所证实;;21、萨顿:美国人,细胞学家;1903年,他在研究中发现孟德尔假设的遗传因子的分离与减数分裂过程中同源染色体的分离非常相似,并由此提出了遗传因子基因位于染色体上的学说;22、摩尔根:美国人,遗传学家,胚胎学家;他用果蝇做了大量实验,发现了基因的连锁互换定律,人们称之为遗传学的第三定律;他还证明基因在染色体上呈线性排列,为现代遗传学奠定了细胞学基础;23、18世纪英国着名的化学家和物理学家道尔顿,第1个发现了色盲症,也是第1个被发现的色盲症患者;1DNA是主要的遗传物质24、1928年,英国科学家格里菲思F.Grifith,1877—1941,通过实验推想,已杀死的S型细菌中,含有某种“转化因子”,使R型细菌转化为S型细菌;25、1944年,美国科学家艾弗里O.Avery,1877—1955和他的同事,通过实验证明上述“转化因子”为DNA,也就是说DNA才是遗传物质;26、1952年,赫尔希A.Hershey和蔡斯M.Chase,通过噬菌体侵染细菌的实验证明,在噬菌体中,亲代和子代之间具有连续性的物质是DNA,而不是蛋白质;2DNA分子的结构和复制27、1953年,美国科学家沃森和英国科学家克里克共同提出了DNA分子双螺旋结构模型;1957年克里克提出中心法则28、尼伦伯格和马太成功破译了第一个遗传密码;育种:29、袁隆平他是中国研究杂交水稻的创始人,世界上成功利用水稻杂种优势的第一人,被誉为“杂交水稻之父”;进化:必修三:内环境与稳态32、贝尔纳C.Bernard,1813~1878:法国人, 1857年,他提出“内环境”的概念,并推测内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节;“稳态”的的概念,并提出了稳态维持机制的经典解释:内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下,通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的;34、目前普遍认为:神经——体液——免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制动物激素的调节35、沃泰默:法国人,生理学家;他通过实验发现,把通向狗的上段小肠的神经切除,只留下血管,向小肠内注入稀盐酸时,仍能促进胰液分泌;但是他却囿于定论,认为这是由于小肠上微小的神经难以剔去干净的缘故;36、斯他林:英国人,生理学家;1902年,他和贝利斯从小肠黏膜提出液中发现了促使胰液分泌的物质——促胰液素;1905年,他们提出了“激素”这一名称,并提出激素在血液中起化学信使作用的概念;37、贝利斯:英国人,生理学家;1902年,他和斯他林从小肠黏膜提出液中发现了促使胰液分泌的物质——促胰液素;1905年,他们提出了“激素”这一名称,并提出激素在血液中起化学信使作用的概念;38、巴甫洛夫:俄国人,生理学家,现代消化生理学的奠基人;1891年开始研究消化生理,在“海登海因小胃”基础上,他制成了保留神经支配的“巴甫洛夫小胃”,并创造了一系列研究消化生理的慢性实验方法,揭示了消化系统活动的一些基本规律;为此,他荣获1904年诺贝尔生理学或医学奖;20世纪初,他的研究重点转到高级神经活动方面,建立了条件反射学说;生长素的发现过程39、1880年,达尔文通过实验推想,胚芽鞘的尖端可能会产生某种物质,这种物质在单侧光的照射下,对胚芽鞘下面的部分会产生某种影响;40、詹森B.Jensen:丹麦人,植物生理学家;1910年,他通过实验证明,胚芽鞘顶尖产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部;41、拜尔Paal:匈牙利人,植物生理学家;1914年,他通过实验证明,胚芽鞘的弯曲生长,是因为顶尖产生的刺激在其下部分布不均匀造成的;43、1934年,荷兰科学家郭葛F.Ko 等人从植物中提取出吲哚乙酸——生长素;种群与生态系统——赛达伯格湖的能量流动进行的定量分析,发现生态系统的能量流动具有单向流动、逐级递减两个特点,能量在相邻两个营养级间的传递效率大约是10%~20%;选修:46、张明觉1908~1991:美籍华人,生于山西岚县,生理学家;他一生倾心于生殖生理学科研究,是世界上最早从事试管婴儿和避孕药品研究的科学家之一,被科学界誉为“试管婴儿之父”和“避孕药之父”;47、动物细胞工程 1976年,阿根廷科学家米尔斯坦Cesar Milstein,l926一和德国科学家柯勒GeorgesKohler,l946一,通过细胞融合制备出单克隆抗体;由于他们的杰出工作,在1984年,获得了诺贝尔生理学或医学奖;49、韦尔穆特I.Wilmut等在体外条件下将羊体细胞培养成了成熟个体,证明了哺乳动物体细胞核具有全能性;。
物理化学发展史
物理化学发展史物理化学作为化学的一个重要分支,在科学研究和实际应用中都具有重要的地位。
自其诞生以来,物理化学的发展历程充满了挑战和突破,揭示了科学知识的不断深化和拓展。
物理化学的起源可以追溯到古代,当时的人们就开始对火、水、空气等自然现象进行观察和解释。
然而,真正的物理化学发展是在19世纪初,随着热力学、化学动力学、电化学等学科的兴起而兴起的。
19世纪是物理化学发展的关键时期,其中最具代表性的是热力学的发展。
这个时期,科学家们开始用热力学原理解释化学反应,这为后来的化学研究提供了重要的理论基础。
同时,化学动力学也开始兴起,对化学反应的速度和机理进行了深入的研究。
20世纪初,量子力学的兴起对物理化学产生了深远的影响。
量子力学的发展使得人们对化学反应的本质有了更深入的理解,为后来的分子设计和材料科学提供了重要的理论基础。
进入21世纪,物理化学已经渗透到了科学研究和实际应用的各个领域。
在能源、环境、材料、生物医学等领域,物理化学的研究成果都得到了广泛的应用。
例如,在能源领域,燃料电池的设计和优化就离不开物理化学的理论支持。
在环境领域,大气污染物的形成和迁移规律也需要用到物理化学的知识。
回顾物理化学的发展史,我们可以看到科学知识的不断深化和拓展。
从古代对自然现象的直观描述,到19世纪对化学反应的热力学和动力学解释,再到21世纪对分子设计和材料科学的广泛应用,物理化学的发展历程充分展示了科学知识的不断进步和创新。
今天,物理化学已经成为了许多领域的重要工具,从能源和环境管理到生物医学和材料科学,物理化学的知识和原理都发挥着关键的作用。
因此,我们必须继续研究和探索,以进一步推动物理化学和其他科学领域的发展。
物理化学是化学的一个重要分支,它涉及到分子间的相互作用、物质的结构和性质以及它们之间的转化。
在物理化学的学习中,第十三章的内容是表面物理化学,它主要研究的是液体和气体界面上的分子相互作用和物理现象。
表面物理化学的研究范围非常广泛,包括液体的表面张力、界面的吸附和表面膜的形成、润湿和毛细现象以及气体的吸附和脱附等。
物理化学发展史
物理化学发展史化学四班1110752 唐荣1 物理化学简介化学学科的发展经历了若干个世纪。
而物理化学则是以物理的原理和实验技术为基础,研究化学体系的性质和行为,发现并建立化学体系中特殊规律的学科。
物理化学是化学学科的理论基础,它从物质的物理现象与化学现象的联系入手,去探求化学变化的基本规律。
一般公认的物理化学的研究内容大致可以概括为:化学体系的宏观平衡性质。
以热力学的三个基本定律为理论基础,研究宏观化学体系在气态、液态、固态、溶解态以及高分散状态的平衡物理化学性质及其规律性。
属于这方面的物理化学分支学科有化学热力学、溶液、胶体和表面化学。
2 物理化学的发展史2.1物理化学作为一门学科的正式形成物理化学的发展史一般认为,物理化学作为一门学科的正式形成是从1877年德国化学家奥斯特瓦尔德和荷兰化学家范托夫创刊的《物理化学杂志》开始的。
从这一时期到20世纪初,物理化学以化学热力学的蓬勃发展为其特征。
热力学第一定律和热力学第二定律被广泛应用于各种化学体系,特别是溶液体系的研究。
吉布斯对多相平衡体系的研究和范托夫对化学平衡的研究,阿伦尼乌斯提出电离学说,能斯脱发现热定理都是对化学热力学的重要贡献。
当1906年路易斯提出处理非理想体系的逸度和活度概念,以及它们的测定方法之后,化学热力学的全部基础已经具备。
劳厄和布喇格对X射线晶体结构分析的创造性研究,为经典的晶体学向近代结晶化学的发展奠定了基础。
阿伦尼乌斯关于化学反应活化能的概念,以及博登施坦和能斯脱关于链反应的概念,对后来化学动力学的发展也都作出了重要贡献。
2.2 结构化学领先发展的时期20世纪20~40年代是结构化学领先发展的时期,这时的物理化学研究已深入到微观的原子和分子世界,改变了对分子内部结构的复杂性茫然无知的状况。
1926年,量子力学研究的兴起,不但在物理学中掀起了高潮,对物理化学研究也给以很大的冲击。
尤其是在1927年,海特勒和伦敦对氢分子问题的量子力学处理,为1916年路易斯提出的共享电子对的共价键概念提供了理论基础。
物理化学的历史
物理化学的历史物理化学的历史可以追溯到19世纪末,那时科学家们开始研究物质的性质和变化。
这一领域的先驱们通过实验和理论研究,发现了化学反应的规律和机制,为现代物理化学的发展奠定了基础。
19世纪末,化学反应的速率和方向成为科学家们关注的焦点。
为了深入研究这些现象,物理化学得以发展。
德国化学家奥斯特瓦尔德是物理化学领域的奠基人之一,他通过实验研究了化学反应的速率和机理,并创立了化学动力学。
另一位重要的人物是瑞典化学家阿累尼乌斯,他提出了化学反应的电离理论,为现代化学动力学的发展奠定了基础。
进入20世纪后,物理化学的发展加速。
1905年,爱因斯坦提出了布朗运动理论,这一理论为研究分子运动提供了基础。
1906年,洛施米特发现了溶液中离子扩散的规律,为现代离子扩散理论的发展奠定了基础。
1920年,吉布斯提出了化学势的概念,为研究多组分体系的平衡和反应提供了基础。
20世纪中期以后,物理化学在理论和实验方面都取得了重大进展。
1947年,美国科学家穆斯堡尔发现了穆斯堡尔效应,这一发现为研究固体物理和核物理提供了新的手段。
1957年,苏联科学家卡皮察发现了超流现象,这一发现为研究低温物理和量子力学提供了新的思路。
物理化学在近现代的重大成果包括量子化学和计算机辅助化学。
量子化学的发展为研究分子结构和化学反应提供了新的方法,计算机辅助化学的发展则为大规模计算和在化学领域的应用提供了可能。
总的来说,物理化学作为一门独立的学科,经历了从19世纪末到现在的漫长发展过程。
这一领域的研究不仅深化了我们对物质性质和变化的理解,也为各种实用技术的发展提供了支持。
物理化学的未来发展将继续涉及理论和实验两个方面,涉及的领域也将更加广泛。
随着科技的进步,物理化学将会有更多的机会与其它学科进行交叉融合,产生新的研究领域和成果。
无论是从微观角度研究单个分子,还是从宏观角度研究材料和生命体系,物理化学都将发挥重要的作用。
物理化学表面物理化学物理化学和表面物理化学是化学学科中的两个重要分支。
(完整版)物理化学及其主要分支的发展史
1物理化学物理化学是以物理的原理和实验技术为基础,研究化学体系的性质和行为,发现并建立化学体系中特殊规律的学科.随着科学的迅速发展和各门学科之间的相互渗透,物理化学与物理学、无机化学、有机化学在内容上存在着难以准确划分的界限,从而不断地产生新的分支学科,例如物理有机化学、生物物理化学、化学物理等.物理化学还与许多非化学的学科有着密切的联系,例如冶金学中的物理冶金实际上就是金属物理化学。
物理化学的发展历史一般认为,物理化学作为一门学科的正式形成,是从1877年德国化学家奥斯特瓦尔德和荷兰化学家范托夫创刊的《物理化学杂志》开始的。
从这一时期到20世纪初,物理化学以化学热力学的蓬勃发展为其特征。
热力学第一定律和热力学第二定律被广泛应用于各种化学体系,特别是溶液体系的研究。
吉布斯对多相平衡体系的研究和范托夫对化学平衡的研究,阿伦尼乌斯提出电离学说,能斯脱发现热定理都是对化学热力学的重要贡献.当1906年路易斯提出处理非理想体系的逸度和活度概念,以及它们的测定方法之后,化学热力学的全部基础已经具备.劳厄和布喇格对 X射线晶体结构分析的创造性研究,为经典的晶体学向近代结晶化学的发展奠定了基础。
阿伦尼乌斯关于化学反应活化能的概念,以及博登施坦和能斯脱关于链反应的概念,对后来化学动力学的发展也都作出了重要贡献.20世纪20~40年代是结构化学领先发展的时期,这时的物理化学研究已深入到微观的原子和分子世界,改变了对分子内部结构的复杂性茫然无知的状况。
1926年,量子力学研究的兴起,不但在物理学中掀起了高潮,对物理化学研究也给以很大的冲击。
尤其是在1927年,海特勒和伦敦对氢分子问题的量子力学处理,为1916年路易斯提出的共享电子对的共价键概念提供了理论基础。
1931年鲍林和斯莱特把这种处理方法推广到其他双原子分子和多原子分子,形成了化学键的价键方法。
1932年,马利肯和洪德在处理氢分子的问题时根据不同的物理模型,采用不同的试探波函数,从而发展了分子轨道方法。
物理与化学的发展历史论文
物理与化学的发展历史论文从古至今,物理与化学一直在不断发展。
两者的历史可以追溯到古代文明时期,当时的人们已经开始探索并理解物质的性质。
在古希腊时期,哲学家们开始对自然现象进行观察并提出了一些理论来解释它们。
这些理论奠定了物理学和化学的基础,如亚里士多德的四元素理论和原子理论。
随着时间的推移,物理学和化学逐渐从哲学中分离出来,成为独立的科学领域。
在17世纪,伽利略、牛顿和赫胥黎等科学家对物理学领域做出了重大贡献,建立了经典力学、引力理论和光学等基础理论。
与此同时,化学家们也在不断探索物质的性质和化学反应的机理,推动了化学学科的发展。
18世纪末至19世纪初,化学发生了重大的变革。
拉瓦锡的化学元素理论和道尔顿的原子理论为化学奠定了坚实的基础。
而在物理学领域,马克斯韦尔的电磁理论和爱因斯坦的相对论等理论的提出,彻底改变了人们对自然规律的认识。
20世纪,物理学和化学迎来了史无前例的发展。
诸如量子力学和相对论等革命性的理论不断涌现,对人类对自然界的认识造成了深刻的影响。
与此同时,化学也在不断发展,各种新的化合物和材料相继被发现和应用。
如今,物理学和化学已经成为了自然科学中不可或缺的两大支柱,它们的发展与进步为人类社会的发展做出了巨大的贡献。
而随着科技的不断进步,相信物理学和化学的未来会更加辉煌。
在当今世界,物理学和化学的研究已经深入到了各个领域,包括材料科学、能源、环境保护以及医学和生物学等。
比如,物理学中的量子计算和纳米技术、化学中的新材料研发和环境治理等研究领域都取得了显著的进展。
这些进步不仅在科学研究上有重要意义,也对人类社会产生了深远的影响。
物理学的发展推动了技术的创新和工业生产的进步。
现代通信技术、半导体材料、核能技术等都得益于物理学理论的应用。
在化学领域,新材料的研究已经广泛应用于电子设备、医疗器械、环境净化等领域,为人们的生活带来了诸多便利。
在环境保护和能源开发方面,物理学和化学也在发挥着重要作用。
化学发展史简介
化学发展史简介概述化学发展史的五个时期自从有了人类,化学便与人类结下了不解之缘。
钻木取火,用火烧煮食物,烧制陶器,冶炼青铜器和铁器,都是化学技术的应用。
正是这些应用,极大地促进了当时社会生产力的发展,成为人类进步的标志。
今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起看越来越大的作用。
化学史大致分为:远古的工艺化学时期。
这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没有形成。
这是化学的萌芽时期。
炼丹术和医药化学时期。
从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金木士们,在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,为求得荣华富责的黄金,开始了最早的化学实验。
记载、总结炼丹术的书藉,在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。
这一时期积累了许多物质间的化学变化,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。
这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。
后来,炼丹术、炼金术几经盛衰,使人们更多地看到了它荒唐的一面。
化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。
在欧洲文艺复兴时期,出版了一些有关化学的书耕,第一次有了“化学”这个名词。
英语的chemistry 起源于alchemy,即炼金术。
chemist至今还保留昔两个相关的含义:化学家和药剂师。
这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。
燃素化学时期。
从1650年到1775年,随着冶金工业和实验室经验的积累,人们总结感性知识,认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素,燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程,可燃物放出燃素后成为灰烬。
定量化学时期,即近代化学时期。
1775年前后,拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说,开创了定量化学时期。
这一时期建立了不少化学基本定律,提出了原子学说,发现了元素周期律,发展了有机结构理论。
所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。
科学相互渗透时期,即现代化学时期。
物理化学发展史
物理化学发展史——早期溶液理论和今日中学化学很荣幸今天能为大家介绍物理化学发展史,物理化学博大精深,很有内涵,所以我耍个机灵,取了早期溶液理论的发展这一节,同时谈一谈今日中学化学对溶液理论的研究和教学实践。
首先我想谈一谈物理化学,既然叫物理化学,那他一定和物理有点关联,例如空气湿度多大时我们能够观察到雾的现象?早晨的露珠为什么呈现球形?天上云层很厚实,为什么不下雨?人工降雨的原理到底是什么?等等这些物理现象,其实都属于物质的性质,而物理化学其实是研究物质性质和化学反应原理的学科。
自1887年奥斯特沃尔德和范霍夫合办了德文《物理化学杂志》,这门学科获得了快速的发展,今天物理化学的发展程度当然已经超乎人们的想象,具体包括化学热力学、化学动力学,电化学,光化学,表面化学,胶体化学,结构化学,量子化学,催化理论等等分支。
应该说,物理化学以热力学、动力学和量子力学为基础。
日本化学史家山岗望提出,物理化学学发端于拉瓦锡时代,本生进一步将物理学的实验方法应用到化学研究上,把物理学原理用来解释化学现象则是从范霍夫开始的。
这段时间大致与两次工业革命的兴起重叠,也就是说,物理化学建立在产业革命兴起的大背景下,期间涌现了无数大牛,更有麦克斯韦,玻尔兹曼,普朗克这三尊神。
例如麦克斯韦,以电磁理论闻名于世的物理大神,为化学做出的贡献在我看来要更加惊人。
请看这两个数,一个热力学K,一个是动力学K,这两个K为什么长这么像?类似的还有克劳修斯克拉博隆方程,如果我把ΔG和ΔEa都用能量E表示,你会发现形式上和麦克斯韦能量分布积分式惊人的相似。
这三位确定了热运动的本质,确定了热力学第二定律的适用范围,明确地给出了熵与微观状态数的数学关系。
有意思的是文科里面更喜欢谈熵,伟大的科幻小说家阿西莫夫以熵增定律为主题写了科幻史上我认为是最好的一篇——最后的问题。
好言归正传,关于溶液理论,就必须提物理化学三剑客:阿伦尼乌斯,范霍夫和奥斯特沃尔德,三人之间的性格可以说迥异,又来自三个不同国家但对稀溶液的研究将他们的命运深深的绑定,三人友谊可以说是科学史上一段佳话。
物理化学发展史
热化学反应方程式
在化学反应中,在物质变化的同时,还伴随有能量的变化,这种能量变 化,常以热能的形式表现出来.随着某一个化学反应所放出或吸收的热量
总和,只由最初和最后的状态决定,而同反应的途径完全无关。
平衡过程热力学
热力学第一定律 热力学第二定律
热力学第一定律:能量守恒定律
在5个国家、由各种不同职业的10余位科学家各自独立发现。迈尔、焦耳、 亥姆霍兹是主要贡献者。
量1822--1888)
1865年克劳修斯用宏观 分析方法,为定量表述 热力学第二定律,首先 引入了状态函数熵(S )的概念
开尔文( 1824--1907)
十九世纪英国最伟大的物 理学家之一。 1851年在研究卡诺循环 的基础上提出第二定律的 著名叙述, 创立热力学温 标。 1858年发表《能的递降 学说》。 1866年他主持装设了第 一条越洋海底电缆。
物理化学发展史
化学反应中的物理现象
•能量转换 (放热、吸热反应 ) • 电流 • 光子的发射和吸收 • 压力和体积的变化
化学反应中的物理现象:能量转换
Energy Transition:
Electrolysis Cell
Electrical Potential
Chemical potential
物理化学的创建
Wilhelm Ostwald 《化学总 论教科书》 范霍夫在阿姆斯特丹建立 学派
创办期刊 《物理化学杂志》 《 Zeitschrift für Physikalische Chemie》
F.W.Ostwald 德国化学 J.H.Van't Hoff 荷兰化S.A.Arrhenius瑞典化学 家(1853-1932) 1909年 学家(1852-1911) 1901家(1859--1927) 1903年 Nobel化学奖获得者 年Nobel化学奖获得者 Nobel化学奖获得者
物理化学发展史
物理化学发展史物理化学发展史201013020427 杨艳艳摘要:从物理化学这个概念被提出至今已有200多年的历史,物理化学发展至今已经涵盖了多个领域。
物理化学的发展,其中经历了怎样的变迁,一代代的物理化学家们又是如何将物理化学这门学科从无到有发展起来的。
本文将就物理化学发展史做一个简单的概述。
关键词:物理化学;探索史;发展史物理化学是以物理原理和实验技术为基础,研究所有物质体系的化学行为的原理、规律和方法的学科。
涵盖了从微观到宏观对物质结构与特质的关系规律、化学过程机理及其控制的研究。
它是化学以及在分子层次上研究物质变化的其他学科的理论基础。
随着科学的迅速发展和各学科之间的相互渗透,逐步形成了若干分支学科:化学热力学、化学动力学、结构化学、液体界面化学、催化化学、电化学、量子化学等。
1物理化学提出之前的探索之路1.1 关于原子一分子学说1803—1804年道尔顿提出原子学说,建立“化学原子论”的实验基础: 1803年道尔顿根据长期观测大气组成发现分压定律,认为物质都是由无数微粒组成,不同物质的微粒有不同大小和不同重量,主张用相对重量表示微粒的重量, 这种微粒就叫做原子。
原子的叫法是他借用古希腊的哲学原子说。
他与哲学原子说的不同在于他使得原子学说有了定量描述, 他提出了世界上第一张原子量表;此外, 他并没有在著作中强调原子的不可再分性,而哲学原子说却十分强调这种不可再分性(故称原子)。
问题就在于此, 道尔顿既借用哲学原子说将微粒叫做原子, 虽没强调其不可再分性, 但也没强调其可再分性, 而原子的本来含义就是指的不可再分性, 所以道尔顿的化学原子论在事实上认为原子是不可再分的。
180 4年道尔顿发现倍比定律并用原子学说给予成功的解释, 为原子学说找到间接的实验基础而得以确立。
原子论促成化学从杂乱无章的定性的描述化学阶段发展到定量的解释学的近代化学阶段, 这正是物理化学作为边缘学科不同于其它化学分支之处。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
物理化学发展史201013020427 杨艳艳摘要:从物理化学这个概念被提出至今已有200多年的历史,物理化学发展至今已经涵盖了多个领域。
物理化学的发展,其中经历了怎样的变迁,一代代的物理化学家们又是如何将物理化学这门学科从无到有发展起来的。
本文将就物理化学发展史做一个简单的概述。
关键词:物理化学;探索史;发展史物理化学是以物理原理和实验技术为基础,研究所有物质体系的化学行为的原理、规律和方法的学科。
涵盖了从微观到宏观对物质结构与特质的关系规律、化学过程机理及其控制的研究。
它是化学以及在分子层次上研究物质变化的其他学科的理论基础。
随着科学的迅速发展和各学科之间的相互渗透,逐步形成了若干分支学科:化学热力学、化学动力学、结构化学、液体界面化学、催化化学、电化学、量子化学等。
1物理化学提出之前的探索之路1.1 关于原子一分子学说1803—1804年道尔顿提出原子学说,建立“化学原子论”的实验基础: 1803年道尔顿根据长期观测大气组成发现分压定律,认为物质都是由无数微粒组成,不同物质的微粒有不同大小和不同重量,主张用相对重量表示微粒的重量, 这种微粒就叫做原子。
原子的叫法是他借用古希腊的哲学原子说。
他与哲学原子说的不同在于他使得原子学说有了定量描述, 他提出了世界上第一张原子量表;此外, 他并没有在著作中强调原子的不可再分性,而哲学原子说却十分强调这种不可再分性(故称原子)。
问题就在于此, 道尔顿既借用哲学原子说将微粒叫做原子, 虽没强调其不可再分性, 但也没强调其可再分性, 而原子的本来含义就是指的不可再分性, 所以道尔顿的化学原子论在事实上认为原子是不可再分的。
180 4年道尔顿发现倍比定律并用原子学说给予成功的解释, 为原子学说找到间接的实验基础而得以确立。
原子论促成化学从杂乱无章的定性的描述化学阶段发展到定量的解释学的近代化学阶段, 这正是物理化学作为边缘学科不同于其它化学分支之处。
原子论体现了物理化学的学科特点, 为物理化学的形成和发展提供了一个胚芽或基础。
1864年元素周期表(系)的发现标志着原子学说的成熟, 并为物理化学的形成奠定了坚实的理论基础。
1811年阿佛加德罗提出分子假说: 他根据盖吕萨克“气体反应体积定律”进行合理推论, 引入“分子”概念, 认为原子是物质参加化学反应的最小质点;而分子是物质保持原有一切化学性质的最小质点,分子由原子组成。
他同时还提出“同温同压同体积的气体含有同数目的分子”, 即阿佛加德罗定律。
此外, 1814年安培也提出了分子假说。
经过1827年布朗运动的发现和1860年康尼查罗及1864年L.迈耶尔对分子学说的论证和宣传,分子学说得以公认,成为物理化学的基础理论,但它和道尔顿的“化学原子论”不同,不属化学范畴, 而属物理学的范畴,是“化学物理”的早期萌芽或叫“准化学物理”。
此间焦耳,克劳修斯和麦克斯韦共同完成了十八世纪伯努利和罗蒙诺索夫创立了的全子运动学说。
1.2 关于化学热力学和化学动力学1801年贝托雷(Berthollet,C.L,1748-1822,法国化学家) 发表论文“亲合力的研究”,1803年他又出版《化学静力学》两卷本, 是最早提出反应体系中各种物质对于反应方向和限度的“质量效应”(以及生成物挥发性和溶解度的效应)和“动态平衡趋势”,此即质量作用定律在化学热力学(化学平衡)上的涵义,而热力学和热化学则是此后才逐渐发展起来。
1 824年卡诺通过对蒸汽机的经典研究,提出关于热机效率的卡诺原理及理想可逆过程的卡诺循环;1834年克拉佩隆绘出卡诺循环的P-V 图并利用卡诺原理研究汽-液平衡,得出压力随温度变化的克拉佩隆方程;1836年赫斯在系统研究反应热效应的基础上发现反应过程总热量守恒定律(1840年公诸);1840-1842年焦耳,迈耶尔及格罗夫各自独立地提出能量转化与守恒原理,即热力学第一定律,1849年焦耳测得准确的热功当量,使热力学第一定律有了可靠的实验基础;1850年克劳修斯研究热力学第一定律(指能量守恒)在卡诺原理中的意义,从而得出卡诺原理的一种转述,即关于热转换功的自发方向的克劳修斯说法,后来被称之为热力学第二定律(克劳修斯说法)。
1853年开尔文把能量转化与物系的内能联系起来, 给出了热力学第一定律的数学表达式。
至此热力学为物理化学发展化学热力学提供了理论基础。
1550年威廉米(Wilhelmy.L.F.,1812-1864,德国物理学家),使用旋光仪研究蔗糖在大量水中酸催化水解的转化反应速度,发现反应物的量(浓度)、酸量以及温度对反应速度的影响, 并第一次将反应速度定量地以数学上的微分方程式的形式表示出来,即将浓度随时间的变化率表示成为浓变的幂函数。
这是定量地研究化学动力学的开始,也是最早从化学动力学的涵义上,即反应速度上)提出的质量作用定律。
1864-1 879年古德贝格和瓦格合作,先后发表二篇论文,从理论与大量实验的结合上推导出了质量作用定律,并对可逆反应及加成反应分别导得反应速度与“有效质量”(浓度)的幂函数关系作为质量作用定律的数学表示式。
同时引出了反应速度常数(“亲合力系数”)平衡常数及动态平衡等概念。
1877年范霍夫发表论文,明确主张用反应速度表示质量作用定律,放弃含糊不清的“亲合力”、“化学刃”等非定量概念。
1873-1879年吉布斯先后发表的三篇论文,建立了化学热力学、化学平衡及多相平衡的理论基础,引入了自由能(吉布斯函数)、化学势(为)及平衡判据和定律。
1884年范霍夫出版《化学动力学概论》,第一次将化学动力学与化学热力学区分开来;澄清了质量作用定律包涵反应方向及其平衡(限度)与反应快慢(速度)两个完全不同的概念。
同年里夏特里提出了平衡逆动原理,即通称的里夏特里原理。
至此化学动力学具有了进一步发展的初步基础。
1.3 关于电化学与溶液理论1800年伏特制成自发的原电池(化学电池)为电化学的创建开辟了道路,同年尼科尔森等成功地使用伏特电池使水电解,制得可观的H2和02。
18 07年起戴维及其同事先后用电解方法制得钾、钠、钙等,为电化学打下牢固的实验基础,使化学家充分认识到电对化学的重要作用。
1 8 31 年戴维的助手法拉第发现电解定律并1834年在《关于电的实验研究》一文中发表,标志了电量与化学变化量之间的定量研究方法及电化学作为一门科学的诞生。
十九世纪三十至四十年代电解在工业上得到广泛应用,如银、铜等的电镀。
1807年列依斯发现溶液的电渗、电泳现象,1827年杜特罗夏首次定量研究溶液渗透压,发现渗透压与浓度成正比。
1862年格雷阿姆提出胶体概念。
1867年特劳贝制得高强度及高选择性的半透膜,1877年浦菲弗用此种膜测定渗透压的准确值,得到和理想气体状态方程相似的渗透压公式。
188年起拉乌尔等先后发现溶液凝固点降低、沸点升高(蒸气压下降) 以及渗透压的“依数性”规律及其数学表示式。
1886年范霍夫写出《气体和稀溶液体系的化学平衡》,以荷兰文发表在一份不太出名的期刊上,文章对酸、碱、盐溶液的异常渗透压提出了修正公式,引入了修正系数;同时将稀溶液与理想气体进行了类比,认为稀溶液溶质分子冲击半透膜产生渗透压的机理同气体分子冲击器壁产生气压的机理有着相似性,从而解释了渗透压公式与理想气体状态方程的相似数学表达形式。
至此,阿累尼乌斯1887年《物理化学杂志》创刊号上发表电离学说的成熟理论的条件已经完全具备。
1887年奥斯特瓦尔德在接受德国莱比锡大学的教授聘请并兼任该校化学系主任之后不久,便在范霍夫的积极合作下创办了德文《物理化学杂志》及自任主编。
该刊仅在最初的两年内就先后登载了几篇具有划时代意义的论文。
例如: 范霍夫关于弱电解质的稀溶液理论,论文题目是《气体和稀溶液体系中的化学平衡》;阿累尼乌斯作为成熟的电离学说的代表作:《关于溶质在水中的离解》;以及阿累尼乌斯关于反应速度的温度效应的“表观活化能”、“活化分子”等重要概念的理代化学动力学基础理论,题目是《在酸作用下蔗糖转化的反应速度》。
这样,该杂志成了物理化学领域最有影响的出版物。
此后又经过十几年的发展, 其中特别是奥斯特瓦尔德的大量工作,包括他自己的学术著述以及对前人工作的发掘和对新理论新发现的宣传支持,到十九世纪与二十世纪之交,物理化学终于得到国际化学界的广泛接受,它作为第一门边缘学科的主要研究方向和基本内容已经形成。
2 物理化学发展历程在1752年,“物理化学”这个概念被俄国科学家罗蒙索诺夫在圣彼得堡大学的一堂课程(A Course in True Physical Chemistry)上首次提出。
物理化学作为一门学科的正式形成是从1877年德国化学家奥斯特瓦尔德和荷兰化学家范托夫创刊的《物理化学杂志》开始的。
从这一时期到20世纪初,物理化学以化学热力学的蓬勃发展为其特征。
1906年,化学热力学的全部基础已经具备。
劳厄和布喇格对x—射线晶体结构分析的创造性研究,为经典的晶体学的发展奠定了基础。
阿仑尼乌斯关于化学反应活化能的概念以及博登施坦和能斯特关于链反应的概念,对后来化学动力学的发展都做出了重要贡献。
20世纪20~40年代是结构化学领先发展的时期。
这时的物理化学已深人到微观的原子和分子世界,改变了对分子内部结构茫然无知的状况。
1926年量子化学的兴起,不但在物理学中掀起了高潮,对物理化学的研究也给以很大的冲击。
尤其是在1927年,海特勒和伦敦对氢分子问题的量子力学处理,为1916年路易斯提出的共享电子对的共价键概念提供了理论基础。
1931年鲍林和斯莱特把这种处理方法推广到其他双原子分子和多原子分子,在之后的几十年里,物理化学的发展主要有统计力学的应用和欧文•朗缪尔对胶体及表面化学的研究。
另一个重要的发展,是20世纪30年代随着量子力学的发展而出现的量子化学,莱纳斯•鲍林在这个领域做出了突出的贡献。
与此同时,实验技术也在大踏步的前进,各种光谱技术的应用,如红外波谱、微波波谱、电子自旋共振波谱和核磁共振波谱可能是20世纪最重要的一些科技成果。
物理化学进一步的发展可归功于在二战爆发前和二战期间核化学领域的一些新发现,特别是在同位素分离方面,还有最近在天体化学上的发现,以及对化合物理化性质的计算算法的发展(基本上包含了所有的理化性质,如:沸点、临界点、表面张力及蒸汽压等20多种特性的值都可以从化学结构式计算出来)在这个领域,体现出了现代物理化学在实际应用中的重要性。
第二次世界大战后到60年代期间,物理化学以实验研究手段和测量技术,特别是各种谱学技术的飞跃发展和由此而产生的丰硕成果为其特点。
电子学、高真空和计算机技术的突飞猛进,不但使物理化学的传统实验方法和测量技术的准确度、精密度和时间分辨率有很大提高,而且还出现了许多新的谱学技术。