化学史概述

化学史概述
化学史概述

大气层化学的新纪元

——1995年度诺贝尔化学奖之我见

【摘要】 1995年10月11日,瑞典皇家科学院决定把1995年诺贝尔化学奖授予保罗。克鲁岑(荷兰人)、马里奥.莫利纳(墨西哥人)和舍伍德.罗兰(美国人),表彰他们在平流层臭氧化学研究领域所做出的贡献,证明了人造化学物质对地球上空起保护作用的臭氧层构成破坏作用,并进行了深入研究,他们开启了大气层化学的新纪元。

【关键词】化学史; 1995年;诺贝尔化学奖

1 .1995年诺贝尔化学奖获得者简介

1.1 弗兰克·舍伍德·罗兰(1927---2012)

1.1.1人物简介:

弗兰克·舍伍德·罗兰(Frank Sherwood Rowland,1927

年6月28日-2012年3月10日)是美国化学家。诺贝尔化学奖得主,原加州大学尔湾分校的化学教授。他的研究主要涉及大气化学和化学反应动力学。【1】

1.1.2传记:

罗兰出生于美国俄亥俄州的小城——特拉华市。他的父亲在他出生前一年来到该城的俄亥俄卫斯理大学担任教授和数学系系主任。他们全家也因此迁入该城。他16岁(1943年)就考入俄亥俄卫斯理大学。当他快要完成学业时,因为太平洋战争于1945年加入美国海军。他于1946年退役并重返校园,于1948年毕业并获得学士学位。然后,他就读于芝加哥大学化学系,于1951获得硕士学位,1952年获得博士学位。罗兰在芝加哥大学的导师是以放射性碳定年法获得诺贝尔化学奖的威拉得·利比教授。他先后工作于普林斯顿大学(1952~1956)和堪萨斯大学(1956~1964)。他于1964年来到加州大学尔湾分校创建了化学系,并担任该系教授和系主任。罗兰于1978年当选美国国家科学院院士,于1993年担任美国科学促进协会(AAAS)主席。

罗兰的最著名的研究成果是发现了氯氟碳化合物对地球臭氧层的破坏。他的

理论表明,氯氟碳化合物等人造有机化合物的气体在太阳辐射的作用下在平流层分解产生游离的氯原子和ClO自由基,然后这两种产物可大量消耗平流层的臭氧分子。马里奥·莫利纳于1973年加入他的研究小组,开始合作研究氯氟碳化合物(CFCs)。罗兰和莫利纳于1974年将这一成果发表在《自然》杂志上。该论文引发了美国国家科学院对此问题的科学调查。该调查赞同了他们的发现,从而促使从1978年开始禁止在美国生产添加任何氯氟碳化合物的喷雾罐。

1.1.3荣誉:

罗兰和莫利纳因为这方面的研究成果在1995年获得诺贝尔化学奖。他在加州大学尔湾分校所工作的物理科学大楼也在同年以他的名字命名

(Rowland Hall)。

他曾经获得过的奖项有:

泰勒环境成就奖,1983

日本国际奖,1989

美国化学协会彼得·德拜奖(Peter Debye Award),1993

美国地球物理协会罗杰·雷维尔奖(Roger Revelle Medal),1994

诺贝尔化学奖,1995[1]

1.1.4逝世:

舍伍德·罗兰因帕金森病于2012年3月10日逝世,享年84岁。“他拯救了世界,让这个世界免于重大灾难,”加州大学欧文分校物理科学系主任Kenneth Janda评价道,“我们失

去了最好的朋友和导师。”【2】

1.2保罗·克鲁岑(1933---)

1.2.1人物简介:

保罗·克鲁岑,1933年生于荷兰阿姆斯特丹市,1973年获斯德哥尔摩大学气象学博士学位,瑞典皇家科学院院士和瑞典皇家工程科学院院士,现任德国马克斯¾普朗克化学研究所教授。【5】马里奥·莫利纳1943年生于墨西哥的墨西哥市,加利福尼亚大学伯克利分校物理化学博士,美国国家科学院院士,现任麻省理工学院地球、大气和行星科学系教授。舍伍德·罗兰1927年生于美国

俄亥俄州特拉华市,1952年获芝加哥大学化学博士学位,美国文理科学院和国家科学院院土,现任加利福厄亚大学化学系教授。

1.2.2生平:

1995年,与莫利纳(Mario J.Molina)、罗兰德(F.Sherwood Rowland)因阐明了人造化学物质对臭氧层构成破坏作用及其化学机理,共同获得诺贝尔化学奖,这是环境科学首次获得诺贝尔奖。

因为臭氧研究成果的警示,1987年联合国在加拿大蒙特利尔召开了国际会议,签订了“有关臭氧层保护条约的协议书”,有力推动了人类对大气环境的共同保护。

克鲁岑是以研究臭氧层的破坏机理而闻名的,其研究兴趣为研究“平流层和对流层臭氧在生物地球化学循环和气候中的作用”[6]。他也是核冬天理论的创始人之一。

克鲁岑重点研究平流层和对流层臭氧的自然光化学模式和受到人为破坏的光化学模式。在研究过程中,他还发现生物质燃烧,尤其是干季赤道地区的生物质燃烧,是广泛的大气污染的重要原因,并且可能对地球气候造成影响。克鲁岑还引进了“人类世”的概念,即环境越来越受到人类活动影响的一个新的地质时期。“人类世”的提出不仅是地质学的一个飞跃,更是人类生存与发展哲学的一个飞跃。[3]

1.2.3所获奖项:

1986: 美国地球物理协会理事【4】

1989: 泰勒奖.

1991: 瑞典皇家科学院院士

1995: 诺贝尔化学奖(与马里奥·莫利纳和弗兰克·舍伍德·罗兰分享) 1995: 因为"保护臭氧层的突出贡献"而获得由联合国环境署颁发的全球臭氧奖1996: 国际臭氧委员会荣誉委员

1999: 俄罗斯科学院外籍院士

2002: 地球科学领域引用率最高的作者(从1991年到2001年所发表的110篇文章总共被引用2911次——科学信息研究所)

1.3马里奥·莫利纳(1943--)

1.3.1人物简介:

何塞·马里奥·莫利纳-帕斯奎尔·恩里克斯(José Mario Molina-Pasquel Henríquez,1943年3月19日-)生于墨西哥墨西哥城,是一

位墨西哥化学家,是发现南极臭氧洞的主要人物之一。他成功

解释了氯氟碳化合物(CFCs)破坏地球臭氧层的机理,因“他

们对大气化学的研究工作,特别是臭氧的形成与分解”,与弗兰

克·舍伍德·罗兰、保罗·克鲁岑共同获得1995年诺贝尔化学奖,同时是第一位获得诺贝尔奖科学方面奖项的墨西哥人。

1.3.2传记:

莫利纳的父亲,罗柏托·莫利纳·帕斯奎尔(Roberto Molina Pasquel),是一位律师和外交官,曾任墨西哥驻埃塞俄比亚、澳大利亚、菲律宾等地的大使[7]。莫利纳的母亲是莱昂诺尔·恩里克斯·德·莫利纳(Henríquez de Molina)。他在墨西哥城和瑞典完成了基础学业,于1965年在墨西哥国立自治大学获得化工专业的学士学位,于1967年在西德弗莱堡大学获得硕士学位,于1972年在加州大学伯克利分校获得化学专业的博士。

当他于1974年在加州大学尔湾分校做博士后时,他与罗兰合写了一篇论文,发表在《自然》杂志上。该论文强调了氯氟碳化合物对平流层臭氧层的威胁。[8]当时,CFCs被广泛用作制冷剂和喷雾剂。科学界起初的冷淡促使他俩于1974年9月在大西洋城召开的美国化学协会的一次会议期间举行了一个新闻发布会。在发布会上,他们号召全面禁止继续排放CFCs到大气中。许多科学家和生产厂商都怀疑他们的说法,因而一直无法达成共识以开始行动。直到1976年美国国家科学院出版了一个有关这个问题的评论报告,行动才得以开始。此后削减来自于冰箱和喷雾气罐的CFCs的行动扩展到全球,他俩也因此获得了诺贝尔化学奖。

在1974~2004年期间,他在加州大学尔湾分校、加州理工学院喷气推进实验室、麻省理工学院等地做过研究工作和指导过研究生。他还担任过麻省理工学院化学系和地球大气行星科学系的联合教授。莫利纳于2004年7月1日加入加州大学圣地亚哥分校的化学和生物化学系(Department of Chemistry and Biochemistry),以及斯克里普斯海洋研究所(Scripps Institution of

Oceanography)的大气科学中心。

莫利纳是教皇科学院(Pontifical Academy of Science)院士、美国国家科学院院士、美国国家医学研究院院士和墨西哥科学院院士。他是多个环境组织的委员会成员,以及许多科学委员会的成员,比如美国总统科技顾问委员会,公共政策委员会、麦克阿瑟基金会的全球安全和可持续发展委员会和马里奥·莫利纳中心。他也已经收到超过18个荣誉学位。一颗小行星(9680 Molina)也以他的名字命名。[9]

马里奥·莫利纳与路易萨·谭·莫利纳(Luisa Tan Molina)离婚后,于2006年2月与第二任妻子,瓜达卢佩·阿尔瓦雷斯(Guadalupe álvarez),成婚。他的唯一的儿子是一位在波士顿工作的物理学家。[7]莫利纳已经被美国候任总统巴拉克·奥巴马指定为管理环境事务的过渡小组的成员。

1.3.3获奖:

泰勒环境成就奖(1983)

NASA杰出科学成就奖 (1989)【2】

诺贝尔化学奖(1995)

联合国环境署笹川环境奖(1999)

2.1995年诺贝尔获奖者的主要研究领域及其具体的研究概况

2.1弗兰克·舍伍德·罗兰

30多年前,Crutzen“第一次把臭氧问题摆在人们的面前”,他指出;人类活动释放的少量物质能够损害全球范围的臭氧。Crutzen把平流层的研究引导上正确的道路,Rowland和Molina紧接着作出了卓越的预测——少量的氯氟烃类(CFCs)能够在乎流层以催化的方式耗损大量的臭氧。氯氟化碳类引起的臭氧层耗损:氯氟化碳类(CFCs),或称氟利昂类化合物广泛用作致冷剂、气溶胶喷雾剂、溶剂、塑料发泡剂、灭火剂和电子工业清洗剂等等。CFCs在对流层中很稳定,不发生光解反应,不为OH自由基氧化、不溶于水。在大气与海洋的平衡中,进入海祥的通量也仅占世界年产量的1%。因此CFCs进入大气以后的唯一出路是扩散到平流层。

1974年前后,有两项重要的研究成果:其一是美国科学家Richard Stolarski和Ralph Clcerone发现平流层中氯原子能够象NO和NOx一样,以

催化剂的方式破坏臭氧;其二是英国科学家James Lovelock发展了检测极低浓

度有机气体的ECD(电子捕获)检测器。使用这种检测器,他证实了人造、化学惰性的CFCs已经被输送到大气层的各个角落。基于这两项成果,1974年6月份Molina和Rowland在《自然》杂志上发表了一篇有关CFC与臭氧之间关系的文章”。同年9月份,他们又在美国化学学会大西洋城会议和一次记者招待会上作了详细的发言。这两篇发言立刻成为美国的头条新闻,引起广泛的关注。他们用计算说明化学惰性的CFCs能逐渐被输送到平流层,在那里CFCs受到强烈的紫外光照射,分解为氯原子自由基。CFCs还能与O

3

的光解产物O(1D)反应,释放氯自由基。氯自由基引起臭氧耗损的反应是以链反应方式进行的根据平流层中各有关物质的浓度,以及链反应中止的条件,可以估算出:在平流层中,一个氯原子可

以与105个O

3

分子发生链反应。因此,即使进入平流层1987年Molina及其同事们着重阐述了CIO二聚物在氯原子催化循环反应中的作用。这一研究奠定了氯自由基链式反应的基础。Rowland及其合作者还指出:除了南极,在其它所有纬度地区的上空都可能出现臭氧耗损。【11】

2.2保罗·克鲁岑

30多年前,Crutzen“第一次把臭氧问题摆在人们的面前”,他指出;人类活动释放的少量物质能够损害全球范围的臭氧。Crutzen把平流层的研究引导上正确的道路,含氮化合物引起的臭氧层耗损:1970年Paul Crutzen提出:NO和

NO

2可以起催化作用,造成O

3

损耗。Crutzen进一步指出:平流层中的NO和NO2

是由化学性质稳定的N

2O分解而成;而N

2

O来源于土壤施肥和微生物转化。他论

证了臭氧层的厚度与土壤微生物的关系。这一发现推动了全球生物化学循环的研究。次年,美国加州大学贝克莱分校的Harold Johnston教授也注意到了在20km 高度的臭氧层中,超音速飞机排放的氮氧化物也可能引起臭氧层耗损。Crutzen 和Johnston的工作曾引起科学家、技术人员和决策者的极大关注,这在相当程度上推动了环境化学和大气化学的发展。【12】

南极“臭氧洞”的成因:Crutzen及其同事们提出了平流层春季云内粒子表面化学反应的机理,解释了这一现象.不溶于水的、化学惰性的CFCs经过一、二年的时间在对流层传输,混合均匀,然后,通过大气环流主要在热带上空进入平流层。风又使CFCs从热带向南、北极移动,在平流层内混合均匀。因地理上的差异,两极的气象条件完全不同。南极大陆周围被海洋包围,这一条件促成极地春

云和极低的平流层气温。那里的水和硝酸等物质形成了“极地平流层 "(Polar Strato—spheric Clouds)。云中颗粒物的表面多相反应使臭氧分解反应加剧。而在北极,没有南极那样的陆地/海洋特征,上空平流层的气温高于南极上空,很少出现“极地平流层云”,故臭氧耗损也小得多。Crutzen等人的工作推动了大气化学研究的新分支:“粒子表面多相化学”的进展。【13】

对流层中臭氧增加使空气质量恶化:虽然Crutzen获奖的直接原因是对平流层臭氧的卓越研究,然而他在对流层臭氧的形成机制研究中也是世界上的领先者。与平流层臭氧耗损相反,对流层中臭氧含量呈上升趋势,局部地区有时达到相当高的浓度。由于臭氧有较高的化学反应活性,对人体和生物组织有直接损害。臭

氧的光解产物O(1D)具有足够的能量与H

2O、CH

4

等物质反应产生自由基,从而引

发一系列大气化学反应,发生二次污染,例如:光化学烟雾和酸雨。

2.3马里奥·莫利纳

30多年前,Crutzen“第一次把臭氧问题摆在人们的面前”,他指出;人类活动释放的少量物质能够损害全球范围的臭氧。Crutzen把平流层的研究引导上正确的道路,Rowland和Molina紧接着作出了卓越的预测——少量的氯氟烃类(CFCs)能够在乎流层以催化的方式耗损大量的臭氧。

氯氟化碳类引起的臭氧层耗损:氯氟化碳类(CFCs),或称氟利昂类化合物广泛用作致冷剂、气溶胶喷雾剂、溶剂、塑料发泡剂、灭火剂和电子工业清洗剂等等。CFCs在对流层中很稳定,不发生光解反应,不为OH自由基氧化、不溶于水。在大气与海洋的平衡中,进入海祥的通量也仅占世界年产量的1%。因此CFCs进入大气以后的唯一出路是扩散到平流层。

1974年前后,有两项重要的研究成果:其一是美国科学家Richard Stolarski和Ralph Clcerone发现平流层中氯原子能够象NO和NOx一样,以催化剂的方式破坏臭氧;其二是英国科学家James Lovelock发展了检测极低浓度有机气体的ECD(电子捕获)检测器。使用这种检测器,他证实了人造、化学惰性的CFCs已经被输送到大气层的各个角落。基于这两项成果,1974年6月份Molina和Rowland在《自然》杂志上发表了一篇有关CFC与臭氧之间关系的文章”。同年9月份,他们又在美国化学学会大西洋城会议和一次记者招待会上作了详细的发言。这两篇发言立刻成为美国的头条新闻,引起广泛的关注。他们用计算说明化学惰性的CFCs能逐渐被输送到平流层,在那里CFCs受到强烈的紫外

光照射,分解为氯原子自由基。CFCs还能与O

3

的光解产物O(1D)反应,释放氯自

由基。氯自由基引起臭氧耗损的反应是以链反应方式进行的根据平流层中各有关物质的浓度,以及链反应中止的条件,可以估算出:在平流层中,一个氯原子可

以与105个O

3

分子发生链反应。因此,即使进入平流层的CFCs量极微,也能导致臭氧层的破坏。

1987年Molina及其同事们着重阐述了CIO二聚物在氯原子催化循环反应中的作用。这一研究奠定了氯自由基链式反应的基础。Rowland及其合作者还指出:除了南极,在其它所有纬度地区的上空都可能出现臭氧耗损。【14】

3 获得诺贝尔化学奖的主要原因及获奖工作情况

这三位获奖者都是大气化学家,他们在开拓有关的大气化学研究方面硕果累累。20多年前,克拉兹“第一次把臭氧问题摆在人们的面前”,他指出人类活动释放的少量物质能够损害全球范围的臭氧。克拉兹把平流层的研究引导上正确的道路,莫林和罗兰作了卓越的预测——少量的氯氟烃类能够在平流层以催化的方式耗损大量的臭氧。经过20多年科学界不断深入的研究,越来越多的事实证实了他们的理论。他们的工作引起了世界各国对臭氧层的关注,促使国际上对保护臭氧层问题及时采取了一致的行动,从而使人类和地球上的生物有可能避免由臭氧层耗损带来的巨大灾难。

由于最开始莫里那和罗兰的报告仅停留在理论阶段,所以并未引起人们的足够重视。1995年初,美国太空总署发布了卫星遥感侧量的结果,证实了平流层中的氛与抓完全来源于氟氯碳化合物光解。至此,罗兰一莫里那理论才正式宜告完全成立。【15】瑞典皇家科学院认为他们三位“解释了臭氧层厚度和空洞扩大的原因及对地球环境的影响,拯救了人类,避免了大灾难的发生”因而获奖。

1970年克鲁森首次发现一些微生物释放氮氧化物进入大气后,会对臭氧产生催化作用,促使其分解为氧分子,后来又发现工业废气,汽车排放的氮氧化物,

经强烈紫外线幅射,使O

3分解为O

2

其式如下:

O 3+hv→O

2

+O

NO+ O

3→NO

2

+ O

2

NO

2+O→NO+O

2

因此2O

3

→3O

2

1974年罗兰及莫利纳认识到从氯氟烃来的氯腐蚀了臭氧层,使臭氧层遭到破

坏。十年来在南极上空臭氧层产生2000平方公里的大空洞,使地球遭受到紫外线直接幅射。氯氟烃普遍用于冰箱作制冷剂,化妆用的摩司-泡沫剂及溶剂。因为它简单易得,应用普遍,在大气中停留时间长,这一发现震动了世界,引起广泛注意。

经深入研究,认为在紫外线强烈幅射,氯原子使O

3分解为O

2

其式如下:

O 3+hv→O

2

+O

Cl+ O

3

→O2+ClO

ClO+O→Cl+ O

2

因此2O

3→3O

2

同时进行同温层取样试验,深入研究加以证实。

于1987年世界各国签订了蒙特利议定书,同意在世界范围内逐步禁止使用氯氟烃。【16】

三位获奖人的作用是鉴定了因人造化学物而导致了同温层臭氧损耗的证据并阐明了臭氧损耗的机制。作为大气中的一种微量组分,臭氧是在阳光紫外线的作用下通过光解分子氧而形成的,臭氧的最大厚度约在距地面15~40公里的同温层处。正是凭借这一臭氧层,绝大多数危害人类生灵的紫外辐射线被拒之于大气层外。本世纪初人们就已认识到了臭氧层的存在,本世纪30年代进一步认识到臭氧层是一个动态平衡过程,即在自然过程中臭氧被损耗但同时又不断得至序补充。【17】

参考资料

【1】弗兰克·舍伍德·罗兰

【2】诺贝尔化学奖得主罗兰逝世享年84岁—科学网

【3】保罗·克鲁岑 2010年7月19日

【4】CV of Prof. Dr. Paul J. Crutzen. Mpch-mainz.mpg.de. [2008-10-27] 【5】Atmospheric Chemistry: Start Page. Atmosphere.mpg.de. [2008-10-27] 【6】Scientific Interest of Prof. Dr. Paul J. Crutzen. Mpch-mainz.mpg.de. [2008-10-27]

【7】 Molina, Mario. Autobiography. 诺贝尔基金会. 2007 [2008-05-30] 【8】Mario Molina and FS Rowland. Stratospheric Sink for

Chlorofluoromethanes: Chlorine Atom-Catalysed Destruction of Ozone. Nature 249. 810–2. 28 June 1974. doi:10.1038/249810a0

【9】^喷气推进实验室 Small-Body Database Browser. 9680 Molina (3557 P-L). [2008-05-30]

【10】^麻省理工学院. MIT's Mario Molina wins Nobel Prize in chemistry for discovery of ozone depletion. October 11, 1995 [2008-05-31]

【11】朱传征,顾文秀.臭氧层化学研究的关键一步.1995

【12】王会祥,唐孝炎.臭氧层耗损:人类面临的重大环境问题.大气化学.1996 【13】The Royal Swedish Academy of Sciences, Information,Sweden,1995 【14】唐孝炎等,大气环境化学,北京:高等教育出版社,1990:16-21

【15】吴克勇.1995年诺贝尔化学奖与臭氧层研究[J].科学前沿,1995,3:10 【16】朱炳林.1995年度诺贝尔化学奖[J].化学世界.1996,5:28

【17】江世亮. 1995年诺贝尔化学、物理奖获奖工作简介[J].Nature,1995,6:98

化学史答案(仅参考)

一、选择题(2*10) 附录一:重点注意复习的化学家:李时珍、阿伏伽德罗、波义尔、拉瓦锡、道尔顿、霍夫曼、诺贝尔、门捷列夫、能斯特、居里夫人、侯德榜、鲍林。这里的人名会考八题左右。 二、填空题(1*25)每空1分。 1、划分为古代、近代和现代三个时期:从化学的萌芽至17世纪中期为古代化学时期;从17世纪中期—19世纪90年代中期为近代化学时期;从19世纪90年代末—20世纪以来为现代化学时期。 2、侯氏制碱化的方程式NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3+NH4Cl 3、化学工业中最基本的化工原料,也直接或间接地作为其它工业原料的三酸是硝酸、盐酸、硫酸,两碱是烧碱、纯碱。 4、高分子化学与国计民生有着极为密切的关系,天然高分子有绵花、蛋白质、天然橡胶。 5、化学史是人类在长期的社会实践过程中,对大自然的化学知识的系统的历史的描述。 6、化学形成的重要标志波义耳化学观的确立。 7、青铜的成分是铜和锡,陶瓷的原料是黏土, 8、十大环境危机全球变暖、臭氧层的破坏、生物多样性减少、酸雨蔓延、森林锐减、水体污染、大气污染、海洋污染、垃圾围城、土地荒漠化。 9、绿色化学的含义是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染;反应物的原子全部转化为期望的最终产物。 三、简答题共25分 1、师范生为什么要学习化学史? 在实施全面的化学教育的诸多途径中,化学史教育是非常重要而有效的途径。化学史在教学的意义有以下三点: 1)、以史为线,激发学生的学习兴趣 化学教学中适时地穿插一些与化学知识相关的趣闻轶事,引导学生追寻化学发展的历程,这样既引起了学生的好奇心,又调动了学生学习的主动性,更激发了学生的求知欲,同时,也有助于化学理论的理解和记忆,从而达到提高教学质量的效果。 2)、结合史料,加深学生对基础知识的理解和掌握 在化学教学中,教师如能结合史料介绍化学理论的发展过程,不仅能加深学生对基础知识的理解和掌握,使学生能从发展的高度把握知识。 3)、以史为鉴,启迪学生的科学思维精神和方法 一切化学知识既是思维的结晶也是科学家们在探索中采用了正确方法取得的成就。学生从中可以体会到科学家的研究方法,知其然更知其所以然,培养学生思维的灵活性和变通性。 在化学教学中深入挖掘教材中的化学史素材,将其渗透到教学中去,潜移默化地促进学生非智力因素的发展,对培养学生的科学精神和科学态度,使之成为真正优秀的化学人才将起到良好的促进作用。因此,学习化学史有着重要的意义。 2、门捷列夫发现元素周期表的重要意义P96~102 (1)把各种元素纳入一个完整的体系之中,使化学的研究进入了系统化阶段,同时,对物理学也有巨大的促进作用,特别是为光谱学、原子物理学的研究提供了强有力的理论依据。 (2)化学元素周期律的发现,是化学上,特别是无机化学,一次重大的综合。

化学史论文(1)

化学史期末考核论文 题目:中国化学史对世界化学史的影响课程名称:化学史 姓名: 学号: 系别:化学系 专业:应用化学 班级: 指导教师(职称): 实验学期:2012 至2013 学年第一学期

无机化学和有机化学的过渡与联系 指导教师 (化学系) 摘要:化学从研究对象可分为无机化学和有机化学。多少年来,人们人为地把它们分为界限分明的两门学科。直到维勒从无机物氰酸铵制得尿素。事实,世间万事万物均由有机无机共同组成。且有机物、无机物间可相互转换。近年,随着人们认识水平的提高,科学的发展,使得这一界限真正已被突破,无机化学和有机化学相结合出现了一门交叉学科。金属有机化学正是两者之间的交叉学科。有机化学与无机化学结合在一起共同造福于人类。 关键字:无机化学有机化学氰酸铵尿素金属有机化学 正文:化学这门学科,从研究对象来分,可分为无机化学和有机化学二大类。过去,一般认为无机化学是研究无生命物质的化学,有机化学是研究有生命物质的化学。1828年德意志化学家维勒从无机物氰酸铵制得尿素,从而破除了有机物只能由生命力产生的迷信,明确了这两类物质都是由化学力结合而成【1】。 1有机化学与无机化学的过渡 维勒在1828年给柏则里的信中写道:“我要告诉阁下,我不用人或狗的肾脏制成尿素。”在这之前,“生命力论”认为动植物体内存在着一种生命力,只要依靠这种生命力才能产出有机化合物,即有机物最初只能在动植物体内产生。化学家在实验室只能将有机物转化为新的有机物,而不能用无机物制作有机物。自然界的矿物等无机物千年万年亘古不变,是没有生命的。他们之间有不可逾越的鸿沟。维勒道的两位老师格曼琳和贝采乌斯都是“生命力论”的维护者和宣扬者。如今,维勒却用无机物合成有机物尿素,强烈的冲击了形而上学的生命力论,为辩证唯物主义自然界的诞生提供了科学依据。他填补了生命力论制造的无机物同有机物之间的沟鸿,在这条鸿沟中架起了桥梁。第一次从无机物制备了有机物,

化学史资料库

https://www.360docs.net/doc/c16378626.html,/webcai/history/lecture /courseinstruction/howtoscore.html “化学可以给人以知识,化学史可以给人以智慧” 汪朝阳 (华南师范大学化学系广州 510631) 一、化学史定义 1、化学史是科学史的一个分支。 2、化学史是一门特殊的历史科学。 3、化学史是化学的一个分支学科。 二、化学发展时期的划分 1、古代化学时期:化学的萌芽至17世纪中期 特点:无“化学”之名,以实用为主 中心:中国、埃及 2、近代化学时期:17世纪后半叶至19世纪90年代中期 特点:化学成为一门独立的科学,并建立起无机化学、有机化学、分析化学、物理化学四大分支,兴起了化学工业 中心:欧洲 3、现代化学时期:19世纪末至今 特点:从宏观发展到微观,从描述发展到推理,从定性发展到定量,从静态发展到动态 中心:美国 三、学习化学史的意义

你希望像爱因斯坦一样聪明吗? 1、智慧胜于知识 “化学可以给人以知识,化学史可以给人以智慧。” ——中国化学家傅鹰(1902-1979) 2、中学教学的意义 兴趣是最好的老师。 3、化学科研的意义 四、主要内容 以化学史上的著名人物,如葛洪、波义耳、拉瓦锡、道尔顿、阿佛加德罗、康尼查罗、戴维、法拉第、贝采尼乌斯、维勒、李比希、凯库勒、范特荷夫、门捷列夫、居里夫人、徐寿、侯德榜等为主线,从古到今简要阐述化学发展历史,并相对突出中国化学的过去与现在。基本内容分为以下十部分: 1、中国古代化学:蔡伦、葛洪、李时珍 2、怀疑派化学家:波义耳 3、化学革命:拉瓦锡 4、原子分子论:道尔顿、阿佛加德罗、康尼查罗 5、触电的感觉:戴维、法拉第 6、大师代代传:贝采尼乌斯→维勒;李比希→······ 7、化学建筑师:凯库勒?范特荷夫!鲍林······

《中国近代文学发展史》模拟试题及答案(一)

《中国近代文学发展史》模拟试题及答案(一) 1.选择题 一、单项选择题(下列各题给出的四个答案中,只有一个正确答案,把它选出来,并填在题中的括号里。错选或未选,该题无分。每小题1分,共20题,计20分): 1、1895年,严复在(B)上发表著名文章《原强》,引述了达尔文著《物种起源》生物进化论学说,阐述了“物竞天生,优胜劣汰”的自然选择思想。 A、《新民丛报》 B、《直报》 C、《吕言报》 D、《强学报》 2、裘廷梁于1897年在《苏报》发表《论白话为维新之本》,正式提出了(D)的口号。 A、“我手写我口” B、“打倒桐城妖孽” C、《定庵集》 D、“崇白话而废文言” 3、冯桂芬倡导散文改革的宣言是(B)一文。 A、《校邠庐抗议》 B、《复庄卫生书》 C、《定庵集》 D、《弢园文录外编》 4、梁启超于(B)年在日本东京创办我国第一个小说杂志《新小说》。 A、1987 B、1902 C、1900 D、1903 5、1911年,青年鲁迅创作了文言短篇小说(D)。 A、《狂人日记》 B、《呐喊》 C、《仿徨》 D、《怀旧》 6、梁启超倡导文学革新的理论核心是“新民说”,代表作是(A)。 A、《少年中国说》 B、《清代学术概论》 C、《夏威夷游记》 D、《论小说与群治之关系》 7、黄小配的《五日风声》是一篇反映“辛亥广州起义”事件的报告文学,也是目前我们所知道的中国最早的报告文学,于(D)年5月在《南越报》上连载。 A、1919 B、1912 C、1910 D、1911 8、中国近代文学发展期,处于十九世纪七十年代至甲午战争期间,几乎是与(C)运动同步发展的。 A、维新 B、新文化 C、洋务 D、资本主义民族民主革命 9、随着近代西方哲学思潮大量涌入我国,传统文化与外来文明发生了全面的冲突和交汇,逐渐形成了以(A)为主线的中外思想杂糅的哲学氛围。 A、进化论 B、男女平权 C、阶级斗争 D、民主论 10、沐浴着“新世纪曙光”诞生的(C)杂志宣传文学革命,发表了李大钊、鲁迅等人的文章。 A、《新小说》 B、《清议报》 C、《新青年》 D、《瀛寰志略》 11、进化的文学发展观表达得最为明确系统的,是中国近代文学史上最末一位杰出的学者和文艺批评家(A)。 A、王国维 B、梁启超 C、康有为 D、章太炎

学习化学史,展望分析化学未来

学习化学史,展望分析化学未来 一. 简述古代应用化学知识的积累对化学学科的贡献 简单而言,古代化学知识的积累就是为近代化学的产生奠定了基础,是近代化学体系的雏形。古代化学教育是人类化学教育发展的最早时期,它是指公元5世纪前这一时期内的化学教育。古代的数学、几何、天文学、力学及医学等先期已有了相当的发展。然而化学的情况却不尽其然,它在整个古代时期的发展,基本处于描述性知识的水平上,是依附于生活生产和其他学科(如哲学、医学等)而生存、发展的。原始社会主要进行的是非形式的教育或依附生活的教育--家庭教育。正规的学校教育始现于阶级社会。学校教学内容长期以来主要以读、写、算和人文学科为传统,作为辅助的自然科学知识也仅限于算术、几何、天文、历法、医学等科目,化学则难登大雅之堂,却与幻术、占星术、巫术等有往来之嫌。 早在旧石器时代,原始人就已认识并学会了利用火--这是人类最早利用的一种自然力,也是人类广泛进行化学反应的第一个发现,它标志着化学史的开端,构成了化学发展的基础。此后实用化学的发展,包括烧制陶瓷、冶炼金属、利用能源等无不建立在火的使用的基础上。由此可知,化学作为一门学问是和人类历史一样悠久的,并从此始终伴随和影响着人类社会历史的发展。 化学从一开始就是一种社会生活和生产活动,是人类生活生产知识的组成部分。因此,化学教育一开始就融会于整个社会教育之中,属于社会教育的一部分,并且基本以家庭教育的形式出现。 古代化学没有什么科学传统而言,它只能从工匠传承或传统哲学家(早期的祭司)中去追寻自己的历史根源。这两种传统大部分时候是各自独立的。通过工匠将实用化学的经验和技能一代代传下来,使之不断发展;通过哲学家把人类化学理想和思想流传下来并发扬光大。当这两种传统合二为一,即理论和实践结合为一体时,就产生了古代化学发展的最高形式--炼金术。亦即,古代化学教育一分为二,为工匠的实用化学教育和哲学家的“理论化学教育”,并最终在炼金术那里统一起来。 二.简单评述近代化学的形成 化学中元素的概念经过了两次重大发展,从古代元素概念到近代化学的元素概念。再到现代化学的包括同位素的元素概念,这些进展对化学这门重要基础科学的确有革命性意义。 古代元素的本来意义是物质的基本单位,是世界万物的组成部分。如我国的五行学说,古希腊的四元素说,但这些仅仅是一种天才的猜测。正如恩格斯指出的那“古代人天才的自然哲学的直觉” 。不是近代的科学概念仅是人类深入物质层次的认识水平的暂时性界限。如四元素说认为物质的本原是几种抽象的性质,由这些原始性质组合成元素,再由元素产生万物,这种把本来不存在的脱离物质的抽象性质当做第一性东西,是错误的,唯心的。以此为指导思想,自然会产生“ 哲人石” 的思想。 十七世纪下半叶英国波义耳(Boyle. R. 1627-1691) 批判了上述元素的错误 慨念,于1661 年在其名著《怀疑派的化学家》一书中提出了新的元素慨念。“ 元素是组成复杂物体和分解复杂物体时最后所得的那种最简单的物体,是用一般化学方法不能再分解为更简单的某些实物”“ 化学的目的是认识物体的结构。而认识的方法是分析,即把物体分解为元素” 。波义耳第一次把物质的最终组成归结为化学元素。他的元素概念是实在的基元物质。波义耳确实为人们研究万物

2020年化学史常识知识竞赛复习试题库及答案

范文 2020年化学史常识知识竞赛复习试题库及答案 1/ 9

2020 年化学史常识知识竞赛复习试题库及答案 1、 K 金的意义商店里出售的金首饰,上面都表有 K 数。 K 数是表示金的纯度的指标,K 数越高,表示含金量越高,价格也越高。 24K 表示含金量达 99.5%以上,这种金很软,强度也较差;18K 表示含金量为 75%左右,这种金比纯金的硬度和强度大;有些金笔笔尖是 14K 金(含金量 58.3%),硬度就更大些,也更耐磨。 2、砷的发现关于砷的发现,西方化学史家们都认为是 1250 年德国的马耐斯以雄黄为原料首先制得了砷。 近年来我国学者通过研究发现,实际上,我国古代炼丹家才是砷的最早发现者。 据史记记载,约在 317 年,我国的炼丹家葛洪用雄黄、松脂、硝石三种物质炼制得到砷。 3、亚硝酸盐的用途及对人体的危害在氮的化合物中,有一类盐叫做亚硝酸盐,如亚硝酸钠、亚硝酸钾等,它们可用于印染、漂白等行业,并广泛用做防锈剂,也是建筑业常用的一种混凝土掺加剂。 在一些食品如腊肉、香肠等中,常加入少量亚硝酸盐作为防腐剂和增色剂,不但能防腐,还能使肉的色泽鲜艳。 但是亚硝酸盐是一种潜在的致癌物质,过量或长期食用对人的身体会造成危害。 所以,国家对食品中亚硝酸盐的含量有严格的限制。 长时间加热沸腾或反复加热沸腾的水,由于水分的蒸发,使水中

的硝酸盐浓度增加,饮用后部分硝酸盐在人体内被还原成亚硝酸盐,也会对人体造成危害。 3/ 9

亚硝酸钠是亚硝酸盐的一种,它是无色或浅黄色的晶体,有咸味。 亚硝酸钠是一种工业用盐,由于它的外观类似食盐,曾多次发生过被误当食盐食用的事件。 如果误食亚硝酸钠或食用有过量亚硝酸钠的食物,会出现嘴唇、指甲、皮肤发紫,头晕、呕吐、腹泻等症状,严重时可致人死亡。 另外,腐烂的蔬菜等中也含有亚硝酸盐,不能食用。 4、勒夏特列简介勒夏特列是一位精力旺盛的法国科学家,他研究过水泥的煅烧和凝陶瓷和玻璃器皿的退火、腐蚀剂的制造以及燃料、玻璃和炸药的发展等问题。 他对乙炔气的研究,致使他发明了氧-乙炔焰,并用于焊接。 勒夏特列特别感兴趣的是科学与工业之间的关系,以及怎样从化学反应中得到最高的产率。 他因于 1888 年发现了勒夏特列原理而闻名世界。 5、 PH 值及溶液 PH 值的实际意义化学上常用 PH 值来表示溶液酸碱性的强弱。 测定溶液的 PH 值有重要的实际意义。 例如,在化工生产中,许多反应必须在一定 PH 值的溶液中才能进行。 对一些氧化还原反应,在酸性介质中或在碱性介质中进行,其产物往往不同。 在农业生产中,农作物一般适宜在 PH 等于 7 或接近 7 的土壤里生长。

化学史学习中的自然辩证法

化学史学习中的自然辩证法Natural Dialectics in the Study of Chemical History 姓名: 学号: 任课教师: 所在院系: 所学专业: 南京理工大学 中国·南京 2015年12月

摘要:本文从化学史和自然辩证法的发展历程出发,根据辩证唯物主义原理,就自然辩证法对化学史学习的指导笔者提出了自己的看法。 关键词:化学史自然辩证法指导 Abstract: in this paper based on the history of chemistry and the development of natural dialectics,the author puts forward his own views about the guidance in the natural dialectics in the study of chemical history. Key words: chemical history, natural dialectics, guidance 1 引言 自然辩证法作为对自然界和自然科学发展普遍规律的科学,内容涉及自然观、自然科学观、自然科学方法论及各门自然科学中的哲学问题和科学技术思想史等广泛的领域。它既有对各门具体科学的基本问题的深层考察,以及对具体科学方法的细致研究,又有对整个自然观、自然科学观及方法论的宏观探索。正如恩格斯所说:“一个民族要站在科学的最高峰,就一刻也不能没有理论思维。”[1]可以肯定地讲,辩证法对今天的自然科学来说是最重要的思维形式。科技史表明,任何自然科学重大成果的取得,实际上都是自觉地或不自觉地运用唯物论和辩证法的结果。化学史的撰写历史至少已400年,但仍然还有许多事情要做。我们不理解化学史所起的作用,就不能理解科学革命。而且在我们将来所知比现在所知更多之时,我们还会说,没有化学史知识,就不可能理解世界现代史。因此,要求我们在自然科学研究过程中,自觉地发现挖掘规律,并运用自然辩证法及科学方法论来指导我们的工作,这必将对自然科学的研究产生积极的、巨大的影响。 2 化学史中的自然辩证法 2.1 自然辩证法准确揭示化学反应的本质特征 对立统一规律是唯物辩证法的实质和核心。它揭示了事物运动、变化、发展的根本原因在于事物的矛盾性。科学地解释了事物发展的道路、方向、形式等问题;对立统一是唯物辩证法全部规律和范畴的实质,它提供了理解唯物辩证法其它规律和范畴的钥匙。同时唯物辩证法是世界观又是方法论,而对立统一规律提供了这一科学方法论最根本的内容,即矛盾分析的方法。在化学史的诸多事例中充分验证了这一规律。矛盾的普遍性和特殊性是相互区别、相互联系的。矛盾的普遍性和特殊性的区别是相对的,在一定条件下可以相互转化。例如有机化学史中的马尔科夫尼可夫规则,它是一个普遍适用的规律,不对称烯烃与卤化氢发生加成时,氢将加在含氢较多的碳原子上。但当分子中存在较强的吸电子基团时,则情况恰恰相反,这是马尔科夫尼可夫规则的一个特例。内因是事物发展变化的根据,外因是事物存在和发展的必要条件。外因通过内因而起作用。烯烃、炔烃、芳烃和醛酮等有机化合物都含有不饱和键,但它们发生的加成反应的性质却不尽相同。烯烃、芳烃只能发生亲电加成,而醛酮等却能发生亲核加成,这是由其内因分子结构不同而决定的。炔烃的内因决定了其既可发生亲电加成,也可发生亲核加成,至于到底发生何种反应,则尚需考虑其外部条件,因为外因要通过内因才能起作用。丙烯与溴化氢所进行加成反应的产物则因是否有过氧化物存在而完全不同,也是外因通过内因起作用而致。 2.2 自然辩证法深刻揭示事物发展变化的内涵 唯物辩证法认为,事物的发展总是由量变到质变,质变又引起新的量变,量变是质变的必要准备,质变是量变的必然结果。所以,恩格斯认为,化学史可以称为研究物体量的构成

化学史试卷

《化学史》第一学期期末考试试题 年级:班级:姓名:学号: 一、单选题(10×1分=10分) 1.“化学可以给人以知识,化学史可以给人以智慧。”这句话是下列哪位化学家说的?() A.波义耳 B.徐寿 C.葛洪 D.傅鹰 2.下列不属于拉瓦锡对化学的贡献的是()。 A.推翻“燃素说”,对燃烧作出正确的解释,创立氧化学说 B.证明金刚石的成分是C的同素异形体 C.促成了世界第一个合成氨工厂的投产 D.推动酸碱学说的发展 3.于 1803首先提出科学的“原子”概念的化学家是()。 A.道尔顿 B.阿伏加德罗 C.康尼查罗 D.法拉弟 4. 李比希是()的创始人。 A.近代化学 B.近代化学教育 C.现代化学 D.现代化学教育 5.被英国《Nature》杂志称之为“一件迷人的艺术品”的教育著作是()。 A.《空间的化学》 B.《分子建筑术》 C.《化学研究》 D.《化学原理》 6.日本化学家福井谦一最大的贡献是()。 A.导电高分子的发现及开发 B.发明了对生物大分子的质谱分析法 C.用氢化反应催化剂分别实现了光学异构体的不对称合成 D.提出前线轨道理论 7.元素周期律的提出过程按时间排序正确的是()。 ①拉瓦锡首次分类;②年迈尔“六元素表”;③门捷列夫发现元素周期律;④年英国化学家纽兰兹“八音律”;⑤法国化学家尚古多“螺旋图”;⑥德国化学家德贝莱纳“三元素组”。 A.①⑥⑤④②③ B.①④⑤②⑥③ C.①⑥⑤②④③ D.①②⑤④⑥③

8. 阿伏加德罗是()学说的建立者。 A.离子 B.原子 C.分子 D.电子 9.在第一次国际化学大会上起作用的是( )。 A.《化学哲学教程提要》 B.《化学纲要》 C.《化学研究》 D.《空间的化学》 10.第一个提出()概念的是贝采尼乌斯。 A.反应速率 B.反应物 C.催化剂 D.物质守恒定律 二、多选题(10×2分=20分,选错或少选均不可得分) 1.下列关于法拉第的说法正确的是()。 A.发现电磁效应和电解定律 B.提出酸的含氢学说 C.第一个发现苯,并研究其性质 D.发明安全矿灯 2.1832年完成苦杏仁油的研究,发现了安息香基,有力地支持了取代学说的化学家是()。 A.维勒 B.柯尔贝 C. 贝采尼乌斯 D.维勒 3.苯环结构学说的意义有()。 A.理论上促进了化学理论的发展 B.应用上促进了煤焦油化学工业 C.炼焦工业和煤气工业的公害 D.指导了染料、药品、炸药等有机产品的进一步合成 4.()是人类认识原子微观结构的三个里程碑。 A.X射线的发现 B.显微镜的发现 C.电子的发现 D.放射性的发现 5.我国现代民族化学工业的代表人物是()。 A.徐寿 B.侯德榜 C.范旭东 D.吴蕴初 6.()是三大天然能源。 A.煤 B.太阳能 C.石油 D.天然气 7. 1995年中国十大科技新闻之一是张青莲院士测定的()的原子量被采用。 A.Ir B.Sb C.Ce D.Eu

浅谈化学史在高中化学学习中的意义

浅谈化学史在高中化学学习中的意义 高中化学学习中,可以利用化学史调动我们学习的兴趣,可以将它渗透到习题中,可以还原科学家的实验,对我们的知识技能、过程方法、情感态度等有很好的学习作用。基于此,本文主要探讨了化学史的发展及其对化学学习的作用,希望通过对本文的探讨,给予我们高中生些许启示。 标签:化学史;发展;意义 我国化学家傅鹰曾说:“化学给人以知识,化学史给人以智慧。”化学史的教育在国外有比较久远的历史,在我国也开展得比较早。20世纪30年代,丁绪贤在北大开设化学史课,新中国成立后,化学史教育得到不断发展,20世纪90年代以后,在中国期刊网上关于化学史的教育论文有150多篇。很多高校老师和中学老师对化学史教育进行了深入探讨,不断地挖掘和利用化学史,并且取得了一定的成果。研究化学史及其在中学中的教育有重要的作用,例如可以提高学生学习科学的兴趣,可以增强学生的探究意识,可以促进学生综合能力的提高等。 1 化学史的发展 1.1 火和化学 化学的历史源远流长,从人类开始使用火的时候就有了最早的化学活动。火是物质燃烧时所表现的一种化学现象,在熊熊烈火中,人们开始烧制陶器、冶炼金属。由于掌握了制陶工艺、冶金技术,使得生产力有了较大的发展,这里的每一个进步,都和火息息相关,同时为人们积累了一定的化学知识。陶器的制作在后期发展为彩陶,其表面呈红色,经分析其成分为氧化铁。在中国烧制瓷器的同时,国外发现了采用天然碱与沙石或石英混合,高温熔化后,得到晶莹透亮的块状物,这就是玻璃。 可以说,正是人们开始使用并保存了火种,使得古代的人们学会了利用简单的化学方法来制备陶瓷、玻璃进而酿酒,同时也为人們获得了不少关于物质和化学变化的相关知识。 1.2 炼丹术和化学 提到炼丹术不能不提国内的一个人物,魏晋南北朝时的葛洪,当时著名的炼丹家,他对炼丹术的发展起着举足轻重的作用。由于家庭的关系,葛洪从小就受到了神仙方术的熏陶,后来拜郑隐为师,开始学习炼丹术。在他长期炼制的药物中,有一种叫着九转还丹的,就是利用了丹砂的分解和化合作用。丹砂,化学名称硫化汞,经过煅烧,其中的硫会被氧化成二氧化硫,可以分离出金属汞,然后,再让汞和硫化合,生成黑色的硫化汞,黑色的硫化汞经过加热升华,再经过冷却结晶,还原为比烧制之前更为纯净的红色的硫化汞。

化学史答案

1.炼丹术与炼金术的区别是什么?为什么说炼金术是化学的原始形式 炼金术通常指的是将贱金属转变成贵金属;炼丹术通常指的是炼制长生不老丹药. 炼金术在中国称其为炼丹术.中国是炼丹术的起源地 化学实验是化学发展的生命线.古代的炼丹术所用药物和器具,都为以后的化学实验打下基础. (1)药品:炼丹家约用了六十余种药物.有元素—Hg、S、C、Sn、Cu、Pb、Au、Ag 等;氧化物---HgO(三仙丹) 、铅丹(Pb3O4)等;氯化物---盐(NaCl) 、卤砂(NH4Cl) 、卤咸(MgCl2)等;硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐等. (2)仪器:丹房里加热的设备有---“丹炉”、“丹灶”或“丹鼎”. 操作有:研磨、蒸馏、升华等. (3)方法:加热法、升华法、蒸馏法、沐浴法、密封法、溶液法等. (4)化学物质变化的认识:分解反应、化合反应、金属置换反应. (5)控制原料种类和分量比例 2.什么是“燃素说”?由谁提出?如何客观评价“燃素说” 1669年,德国化学家贝歇尔(1635-1682)在《土质物理》一书中,对燃烧现象作了许多论述,提出了“燃素说”的初步思想,1703年,贝歇尔的学生,德国化学家施塔尔(1660—1734)把油土改名为“燃素”.总结了各种燃烧反应和观点,系统阐述了燃素学说. 燃素学说认为,所有的可燃物都含有一种共同的元素---燃素,一切与燃烧有关的化学变化,都可以归结为物体吸收燃素与释放燃素的过程.煅烧金属时,燃素逸出,金属变成锻灰.锻灰与富含燃素的木炭共燃时,从中吸取失去的燃素,金属又会重生. 化学是“借燃素说从炼金术中解放出来”. 燃素说虽然是化学发展过程中一个不可逾越的历史阶段,但它毕竟是一种错误的理论.随着实践的发展,它便漏洞百出.后期燃素论者对金属经煅烧而增重所给予的解释是,燃素具有负重量或正的轻量.到十八世纪末,人们发现了氧,揭示了燃烧的本质,燃素说也就让位于氧化说了. 3.阿伏伽德罗,拉瓦锡等均学习法学,却因兴趣而改行,终有大成,这些给我们什么启示,如何 看兴趣,学业,职业,和成就的关系?人生经常因为种种原因,面临学业,兴趣的困惑,你将如何理解? 有人说,兴趣是我们最大的老师。我认为,要想在某个领域有所成就,第一要素就是你喜欢它,所以职业要与自己的兴趣相符。(仅供参考,重在独立思考,具有个性,个性就是命运,就是成功!)4.苯环结构学说有何意义?简述其提出年代后煤焦油工业(染料,医药,炸药)的发展概况 意义:理论上促进了化学理论的发展——应用上促进了煤焦油化学工业——炼焦工业和煤气工业的公害——苯环结构学说的提出指导了染料、药品、炸药等有机产品的进一步合成合成染料工业:1856年英国有机化学家柏琴意外合成第一个人工染料苯胺紫——1857年合成染料工业开始建立——1858年A.W.霍夫曼碱性品红——1869年第一种天然染料茜素被合成——1882年拜耳合成靛蓝——1884年刚果红染料——19世纪后半叶“化学工业王冠” 医药化工:芳香族化合物为原料——1859年柯尔贝用苯酚`合成水杨酸——1889年F.霍夫曼用水杨酸和醋酸酐合成乙酰水杨酸---阿司匹林——1911年“六零六”——1932年偶氮染料百浪多息具有抗菌作用——1935—1944年磺胺类药物 炸药的合成:1846年用棉花和硝酸作用制得硝酸纤维素(炸药、人造纤维),1865年英国化学家制得硝化棉(火药),奠定近代炸药的基础——1846年硝化甘油(炸药、治疗心机绞痛药物),1867年诺贝尔用多孔硅藻土吸收硝化甘油制成代拿特炸药,成为安全使用硝化甘油的第一人.——1863年TNT——苦味酸.从1904年开始把TNT作为军用猛炸药. 5.元素周期律的提出与发展中,许多杰出科学家做出了贡献,试列出他们的名字与贡献,元素周 期律的发现有何重要的科学意义和哲学意义 提出过程:1789年拉瓦锡首次分类——1829年德国化学家德贝莱纳“三元素组”——1862

浅谈化学发展史

浅谈化学发展史 【摘要】:化学的发展,对人类社会的进步至关重要。化学与人们的生活息息相关,了解化学的发展史,有助于我们更好的利用化学。化学的历史渊源非常古老,可以说自从有了人类,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,冶炼青铜器和铁器等等。当时只是一种经验的积累,化学知识的形成和发展经历了漫长而曲折的道路。而它的发展,又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。 【关键词】:重要意义;定义;发展;化学 【正文】:第一次学习化学发展史,首先要知道它有什么意义,那么我们为什么要学化学发展史呢?首先,学习和研究化学式的重要意义已为化学家和化学史家所重视,甚至已经发展到为教育领导部门所重视,这不是偶然,而是由化学史的内容所决定的。学习化学史,不仅是为史而学,而是史为今用,为了更好地学习和研究现代化学。因此,学习化学史至少有以下几个方面的积极意义。 第一,掌握化学产生和发展全过程的系统历史知识,有利益培养化学人才的良好素质。通过化学史的学习,可以清楚的了解到化学发展到今天的水平并不容易,是广大劳动群众和化学家们经过长期的艰辛努力,甚至不惜付出健康和生命代价,取得这样或那样的成果,汇集成一部化学的历史。 第二,通过对化学的学习,可以正确的理解和处理化学中实验与理论二者的辩证关系,它们是具体的历史的同意,二者相辅相成,不可偏废。它们共同促进了化学学科的发展。 第三,学习化学史,有利于提高化学人才的独立工作能力。在经过二三年的基础课程和专业课程以及实验课程的学习和训练之后,在学习化学史,可以讲全部化学连贯起来通盘考察其发展过程中成功与失败的原因,分析和比较各种方法的优劣,寻求研究问题的方法和规律。 知道了化学发展史的意义,那么什么是化学发展?化学史是科学史的一个分支。什么是科学史呢?科学史的重要奠基人,美国著名科学史家G.萨顿曾经这样定义:“如果把科学定义为系统化的实证知识,或者看做是在不同时期不同地索系统化的这样一种知识,那么科学史就是这种知识发展的描述和说明。”如果我们用更习惯的语言为科学史下定义,可以认为科学史史人类在长期社会实践活动过程中,关于自然知识的系统的历史的描述。 化学史则是人类在长期的社会实践过程中,对大自然的化学知识的系统的历史的描述。因此,化学史不是纯自然科学,而是自然科学与历史科学相互交叉的一门特殊的历史科学。化学史也是化学的一个分支学科,余华的其他分支学科有区别也有联系。化学的其他分支学科,以讲授知识的理论和现状为目的,随着学科的不断发展更新其内容。化学史则不然,他是从化学发展的历史角度,在纵的方向上,阐述从化学萌芽开始,经过漫长的岁月,怎样发展为现代化学史的过程。即化学怎样产生,发展和繁荣起来的全过程的系统阐述。 那么化学是怎样发展的呢?化学在发展过程中,依照所研究的分子类别和研究手段、目的、任务的不同,派生出不同层次的许多分支。在20世纪20年代以前,化学传统地分为无机化学、有机化学、物理化学和分析化学四个分支。20年代以后,由于世界经济的高速发展,化学键的电子理论和量子力学的诞生、电子技术和计算机技术的兴起,化学研究在理论上和实验技术上都获得了新的手段,导致这门学科从30年代以来飞跃发展,出现了崭新的面貌。现在把化学内容一般分为生物化学、有机化学、高分子化学、应用化学和化学工程学、物理化学、无机化学等五大类共80项,实际包括了七大分支学科。那么它们又是如何发展的呢?我们就从分析化学来看。在化学还没有成为一门独立学科的中世纪,甚至古代,人们已开始从事分析检验的实践活动。这一实践活动来源于生产和生活的需要。如为了冶炼各种金属,

化学史总结

1、化学史: (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(5)国博览会金奖); (6)金属钾的发现者——戴维(英国); (7)Cl2的发现者——舍(8)勒(瑞典); (9)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; (10)元素周期律的发现,(11)元素周期表的创立者——门捷列夫(俄国);(12) 1828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); (13)苯是在1825年由英国科学家——法拉第首先发现,(14)德国化学家——凯库勒定为单双健相间的六边形结构;(15)镭的发现人——居里夫人。 (16)人类使用和制造第一种材料是——陶 2、两次获得诺贝尔讲的鲍林在化学发展史上的地位和影响 莱纳斯?卡尔?鲍林(Linus Carl Pauling,1901年2 月28日-1994年8月19日),美国著名化学家,量子化 学和结构生物学的先驱者之一。1901年2月28日出生在 美国俄勒冈州波特兰市;1994年8月19日逝世于美国加 利福尼亚州享年93岁。1954年因在化学键方面的工作取 得诺贝尔化学奖,1962年因反对核弹在地面测试的行动获 得诺贝尔和平奖,成为获得不同诺贝尔奖项的两人之一(另 一人为居里夫人);也是唯一的一位每次都是独立地获得诺 贝尔奖的获奖人。其后他主要的行动为支持维他命C在医 学的功用。鲍林被认为是20世纪对化学科学影响最大的人 之一,他所撰写的《化学键的本质》被认为是化学史上最 重要的著作之一。他以量子力学入手分析化学问题,结论 却以直观、浅白的概念重新阐述,即便未受量子力学训练 的化学家亦可利用准确的直观图像研究化学问题,影响至 为深远,比如他所提出的许多概念 ..:电负度、共振理论、价 键理论、混成轨域、蛋白质二级结构等概念和理论,如今已 成为化学领域最基础和最广泛使用的观念。下面我们依次从 Pauling的生活经历、学术贡献及社会工作这3个方面来阐 述他在化学发展史上的地位和影响。 中国化学史上的“世界第一” 公元前100年中国发明造纸术。公元105年东汉蔡伦总结并推广了纸技术,而欧洲人还在用羊皮抄书呢! 公元700-800年唐朝孙思邈在《伏硫磺法》中归早记载了黑火药的三组分(硝酸钾、硫磺和木炭)。火药于13世纪传入阿拉伯,14世纪才传入欧洲。

化学史--古代化学不能发展成为近代化学的原因

古代化学不能发展成为近代化学的原因 古代化学主要是以炼丹术和炼金术为主,鲜少直接接触到化学,更主要的还是炼丹术的发展,然而炼丹术的发展并没有更好的促进化学的发展。在中国,炼丹术是道教的一个组成部分,它以道教的神仙思想为其思想渊源。道教是道家清静无为思想与民间方土的神仙思想和各种巫术的结合,道教的神仙思想,即相信能借助各种修炼方法(如行气导引,炼丹术、房中术等)可以达到驾驭自然力量和长生不老的理想境界。当时封建社会发展到一定的时期,统治阶级的物质享受大有增加,长生不老也就成为他们的一大愿望。因此,懂得炼丹术的方士受到了帝王的青睐,炼丹术也就这样兴盛发展起来了。下面让我来总结一下,为何它不能让古代化学发展成为近代化学: 第一,炼丹家缺乏数学素养,能对一些反应结果进行定量分析,当然更不可能发现物质组成的恒定,物质的成 分元素间的关系的比例一定和物质质量守恒定律 了。这些使得古代的炼丹术未能突破神秘的外衣而发 展成为一门系统的科学——化学,这是中国古代的炼 丹术不能发展成为现代的化学的重要原因。 第二,造成此结果不但和当时的社会背景、思想潮流有关,而且与炼丹家使用药品种类和使用方法的局限性是 密不可分的。 第三,炼丹术本身的局限性,炼丹术的指导思想是追求长生不老和物质享受,而不是探索科学真理,这使得炼丹

家不可能成为化学家,也使得在对炼丹过程中出现的 许多导致新发现的化学反应,因为与长生无关而失之 交臂,这是不能发展成为化学的又一重要因素。 第四,炼丹家之间相互严守秘密,不事交流,以至千百年来重复操作,致使其无法更上一步,几乎就是一直在原 地踏步,无法更好发展。 第五,炼丹家在实验的造作过程对实验用具的不要求和实验结果的一些情况的忽略,例如不知采用玻璃仪器, 以至于妨碍观察,不关注气体物质忽略收集气体和 度量气体等等。 从另一方面科学的角度来看的话,古代化学不能发展为近代化学的原因有如下几点: 第一,中国古代的技术基本上都是经验技术,属于工匠文明,并且形成了强大的惯性,成为了一个无法逾越 的文化形态。没有系统理论和基础学科支撑的民间 发明很难发展成为近代科学。 第二,科技结构自身缺陷制约着中国科技的发展。中国古代科技过分强调实用性,很少理论探讨,没有严密 的逻辑体系,因此科技的传播和发展是封闭的,无 法促进化学的发展。 第三,科学的两种基本元素的缺失。爱因斯坦曾指出近现代科学的两个基础是形式逻辑体系和通过科学实

中国化学发展史

浅谈中国化学发展史 武瞳 兰州城市学院甘肃兰州 730070 摘要:化学的发展,对人类社会的进步至关重要。化学与人们的生活息息相关,了解化学的发展史,有助于我们更好的利用化学。化学的历史渊源非常古老,可以说自从有了人类,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,冶炼青铜器和铁器等等。当时只是一种经验的积累,化学知识的形成和发展经历了漫长而曲折的道路。而它的发展,又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。 关键词:萌芽炼丹燃素定量化学化学史化学家侯德榜张青莲侯氏制碱法 化学史大致分为以下几个时期: (一)化学的萌芽时期:从远古到公元前1500年,人类学会在熊熊的烈火中由黏土制出陶器、由矿石烧出金属,学会从谷物酿造出酒、给丝麻等织物染上颜色,等等。这些都是在实践经验的直接启发下经过长期摸索而来的最早的化学工艺,但还没有形成化学知识,只是化学的萌芽时期。 (二)炼丹和医药化学时期:约从公元前1500年到公元1650年,化学被炼丹术、炼金术所控制。为求得长生不老的仙丹或象征富贵的黄金,炼丹家和炼金术士们开始了最早的化学实验,虽然他们都以失败告终,但在炼制长生不老药的过程中,在探索“点石成金”的方法中实现了物质间用人工方法进行的相互转变,积累了许多物质发生化学变化的条件和现象,为化学的发展积累了丰富的实践经验。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。但随着炼丹术、炼金术的衰落,人们更多地看到它荒唐的一面,化学方法转而在医药和冶金方面得到正当发挥,中、外药物学和冶金学的发展为化学成为一门科学准备了丰富的素材。 (三)燃素化学时期:从1650年到1775年,是近代化学的孕育时期。随着冶金工业和实验室经验的积累,人们总结感性知识,进行化学变化的理论研究,使化学成为自然科学的一个分支。这一阶段开始的标志是英国化学家波义耳为化学元素指明科学的概念。继之,化学又借燃素说从炼金术中解放出来。燃素说认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素,燃烧过程是可燃物中燃素放出的过程,尽管这个理论是错误的,但它把大量的化学事实统一在一个概念之下,解释了许多化学现象。在燃素说流行的一百多年间,化学家为解释各种现象,做了大量的实验,发现多种气体的存在,积累了更多关于物质转化的新知识。特别是燃素说,认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程,化学反应中物质守恒,这些观点奠定了近代化学思维的基础。这

高中化学:中国古代化学史

高中化学:中国古代化学史 中国古代的冶金化学 胆铜法 用胆水炼铜是中国古代冶金化学中的一项重要发明。这种工艺是利用金属铁将胆矾溶液中的铜离子置换出来,还原为金属铜,再熔炼成锭。早在西汉时就已有人觉察到这一化学反应,《淮南万毕术》、《神农本草经》就提到:“白青(碱式碳酸铜)得铁化为铜”,“石胆……能化铁为铜”。 淘冶黄金 黄金都是以游离状态存在于自然界,分沙金和脉金(小金)两种。历史上的早期采金技术都是“沙里淘金”。例如,《韩非子·内储说上》提到“丽水之中生金”。 炼银 银虽有以游离状态或银金合金状态(黄银)存在于自然界的,但很少,主要以硫化矿形式存在,并多与铅矿共生。中国大约在春秋初期才开始采集银,东汉时期发明了以黑锡(铅)结金银的“灰吹法”。明代著作《菽园杂记》、《天工开物》中有翔实记载。 炼汞 在自然界中虽有游离态汞存在,但量很少,主要以丹砂(硫化汞)状态存在。方士们在密闭的设备中升炼水银,先后利用过石灰石、黄矾、赤铜、黑铅、铁和炭末来促进硫化汞的分解。南宋时期发明了蒸馏水银的工艺,设计了专用的装置,《天工开物》中也有类似记载(图2)。在中国的医药化学中还曾利用过铅汞齐、锡汞齐。唐代已开始用银锡汞齐作为补牙剂。 黄铜 明代以前,这种合金是利用炉甘石(碳酸锌矿)和金属铜、木炭合炼而成的。这个炼制方法的记载最早见于五代末期的“日华子点庚法”,是一个炼金术的配方。 炼锌 明初中国已掌握了从炉甘石炼取金属锌的技术,那时称这种金属为“倭铅”。明代著作《天工开物》中有世界上现存最早的关于炼锌术的文字记载。 镍白铜 镍白铜自古是中国云南的特产。东晋常璩《华阳国志》就已记载:“螳螂县因山名也,出银、铅、白铜、杂药。”明代云南已大量生产似银的锌镍铜合金,含铜40%~58%,镍7.7%~31.6%,锌25.4%~45%,称为“中国白铜”。 中国古代的酿酒 酿酒起源 据《礼记》记载,西周已有相当丰富的酿酒经验和完整的酿酒技术规程,其中“月令篇”叙述了负责酿酒事宜的官“大酋”在仲冬酿酒时必须监管好的6个环节:“秫稻必齐,曲蘖必时,湛炽必洁、水泉必香,陶器必良,火齐必得,兼用六物。” 中国古代的制糖 饴糖 《诗经》中已有“周原膴膴,堇荼如饴”的诗句,可知西周时已有饴糖。战国时成书的《尚

灿烂中华化学史 人类文明世界殊

世传柴世宗时烧造,所司请其色,御批云:‘雨过天青云破处,这般颜色做将来。’”文中的柴世宗就是后周世宗柴荣。传说他命人烧造的一批瓷器,仿照雨过天青色,被称为“柴窑”。柴窑瓷器有“天下第一美瓷”之誉,其特点被总结为“色如天,明如境,薄如纸,声如磬”。 陶器瓷器 原料陶土含较多氧化铁瓷土(高岭土)氧化铁含量低,氧化铝含量高烧结温度焙烧温度约900℃焙烧温度1200℃以上 釉质低温釉或无釉高温釉 性质吸水、不透明质地细密坚硬、不吸水、半透明 术。我国古代玻璃不同于西方钠钙玻璃的品质和体系,化学成分有所不同,当属于铅钡玻璃。中国发现最早的玻璃器始于春秋末、战国初,早期中国玻璃(称为琉璃,其品质晶莹剔透、光彩夺目)制品的主要作用就是替代玉,制作仿玉的礼器,这种情况在长江中游的楚文化地区尤其常见。 【题1】英文“Chian”又指“瓷器”,反映西方人把中国作为“瓷器故乡”,优美的陶瓷制品是中国对世界文明的一大贡献。早在一万多年前中国就制得了陶器,约6500年前烧制出了红陶,红陶是黏土经焙烧后制得的。下列说法错误的是A.体现红陶的红色是氧化铁 B.烧制红陶黏土只发生了氧化反应 C.黏土经高温焙烧,强度硬度提高 D.传统陶瓷的主要成分是硅酸盐 【答案】B 【解析】红陶是黄河流域仰韶文化的代表。粘土焙烧发生了复杂的物理化学反应,其中铁元素被氧化为氧化铁,焙烧后变得质地坚硬。 【题2】制砖瓦技术是我国古代人民对世界建筑业上一大杰出贡献,有“秦砖汉

瓦”之称。制砖瓦的原料为黏土,黏土的主要成分是Al 2O 3·2SiO 2·2H 2O 及其铁的氧化物。在烧制过程中,因方法不同砖瓦的颜色不同,若空气过量和自然冷却条件下,烧制出来的砖瓦呈______色,其化学反应式为_____________________。若在封窑(隔绝空气)并在窑顶加入一定量的冷水,烧制出来的砖瓦呈____色,其化学方程式为__________________________________________________。 【答案】红色 4FeO+O 2 ===== 2Fe 2O 3 4Fe 3O 4+O 2 =====6Fe 2O 3 青灰色 C+H 2O====== CO+H 2 Fe 2O 3+CO =====2FeO+CO 2 Fe 2O 3+H 2 ====2FeO+H 2O 3Fe 2O 3+CO ====2Fe 3O 4+CO 2 3Fe 2O 3+H 2 =====2Fe 3O 4+H 2O 【题3】2019年高考题.7、陶瓷是火与土的结晶,是中华文明的象征之一,其形成、性质与化学有着密切的关系。下列说法错误的是 A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,来自氧化铁 B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成 C.陶瓷是应用较早的人造材料,主要化学成分是硅酸盐 D.陶瓷化学性质稳定,具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点 【答案】A 【赏析】以陶瓷性质为载体,考查硅酸盐的理化性质。A 选项:“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色,一方面考查学生对中华化学史的了解,另一方面考查学生对常见化合物氧化铁颜色的掌握。 △ △ △ △ △ △ 高温

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