20世纪国外化学史

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• 哈伯的发明震憾了全球化学界,并产生划时代效 应——他的发明使大气中的氮变成生产氮肥的、永不枯 竭的廉价来源,从而使农业生产依赖土壤的程度减弱。 哈伯因此被称作解救世界粮食危机的化学天才。 • 这是具有世界意义的人工固氮技术的重大成就,是 化工生产实现高温、高压、催化反应的第一个里程碑。
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哈伯也从此成了世界闻名的大科学家。为表彰哈伯的 这一贡献,瑞典皇家科学院把1918年的诺贝尔化学奖颁 给了哈伯。这样伟大的成绩获得诺贝尔奖是当之无愧的, 但是哈伯获奖,受到最为广泛的争议。
• 一些科学家,尤其是英法两国的科学家认为,哈伯 没有资格获取诺贝尔奖,甚至当时获得诺贝尔奖其他奖 项的科学家拒绝与哈伯同台领奖,原因何在呢?其原因 在于哈伯在第一次世界大战中的表现。
2.现代化学发展的特点
(1)从宏观研究到微观研究,直至 意识到微观研究与宏观研究相结 合。 (2)从静态研究到动态研究,直至 意识到静态研究与动态研究相结 合。 (3)由复杂到简单,再由简单到复 杂的研究方式的转变。
在现代化学时期,革命性的标志人物与事件 也很多,尚未形成一致看法,但是哈伯关于合成 氨的贡献,以及特罗斯特关于原子经济性与绿色 化学的贡献,从科技对人类文明发展进程的重大 影响上看,无疑是继拉瓦锡发起的氧化学说化学 革命之后的两次极为重要的化学革命,它们分别 深远地影响着人类历史的20世纪和21世纪。
《绿色化学》公选课教材≥
源自文库
F Haber (1868-1934)
19世纪末化肥工业的出现和发展推动了农业生产的发 展。但是世界人口增长对粮食的需求也日趋增大,再加 上工业发展和军事上的迫切需要,氮元素的固定成了一 个日益严峻的化学问题。一些有远见的化学家考虑到将 来的粮食问题,为了使子孙后代免于饥饿,开始了探索 大气固氮的漫长道路。
绿色化学革命的先驱——特罗斯特
绿色化学是更高层次的化学, 它的主要特点是原子经济性,即 在获取新物质的化学过程中充分 利用每个原料原子,实现“零排 放”,使化学从“粗放型”向 “集约型”转变,既充分利用资 源,又不产生污染。 作为一场新的科技革命,化 学家们的积极行动正在得到各国 政府的高度重视,可以预料其将 对人类21世纪的文明产生重大的 影响。
•事实上,在世界人口膨胀的 今天,无论哈伯的过去如何, 我们的粮食问题都是得益于 哈伯的杰出贡献的,但其一 生也的确给人们无限的思考。
绿色化学革命的先驱——特罗斯特
20世纪末,针对人类面临的资源紧缺、环境 危机和可持续发展要求的巨大挑战,化学学术界 提出了“绿色化学”的全新观念。 在 “绿色化学”理论中,一个重要的概念 就是“原子经济性”——它是美国当代化学家 特罗斯特(Trost)在1991年于《Science》上提 出的。 Trost于1941年6月13日生于费城,后就读于宾 夕法尼亚大学。1965年在Massachusetts技术研究 所取得博士学位,师从H O House教授。其后, Trost在美国国家科学委员会做博士后工作,1969 年在Wisconsin大学成为化学教授,1987年作为化 学教授进入斯坦福大学,目前是斯坦福大学人文 及科学学校的Tamaki教授。

•1909年7月2日哈伯在实验室采用600℃、200个大气 压和用金属铁做催化剂的条件下,人工固氮成功, 平衡后氨的浓度达到6%,首次取得突破,经过计算, 用哈伯的方法,合成氨的产率约为8%。——8%的转 化率已经是一个重大的突破了,但是要工业化生产 还不行,必须进一步提高!
1913年底,哈伯合成氨的梦想得以实现,巴登公司在 德国奥堡建成世界第一座日产30吨合成氨的工厂。
固氮功臣哈伯是非多
这是一位充满了争议的化学家, 他虽早已长眠地下,却给世人留下 过关于他的功过是非的激烈争论。 赞扬他的人说:他是天使,为 人类带来丰收和喜悦,是用空气制 造面包的圣人;诅咒他的人说:他 是魔鬼,给人类带来灾难、痛苦和 死亡。 他就是本世纪初世界闻名的德 国物理化学家、合成氨的发明者弗 里茨· 哈伯。
主讲人:
20世纪的化学史
20世纪现代化学取得了辉煌的成就。 作为 化学发展的理论基础原子-分子论,在化 学发展进程中不断丰富、深化和扩展。
1.现代化学发展的态势 a.随着化学内部以及化学与其他科学的交叉与渗透, 其研究范围越来越宽,已发展成九个分支学科。 b.新分子和新材料的飞速发展,化合物的数目增长十分 迅速。 1900 年 55 万种2000 年 2650 万 种 (100年增加将近50倍) c.分析手段仪器化、分析对象复杂化。
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