化學家模板(10篇)

時間:2022-11-01 19:32:12

導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇化學家,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

知識的力量

一個物理學霸和女朋友在公園的小湖上劃船,兩人分坐在船頭和船尾。

突然學霸提議兩人對調座位,調完之后他拿出卷尺量了船的位移和船的長度,然后說:“原來你有一百二十斤啊!”

絕對相信

一群教授被請上了一架飛機,坐好后他們被告知,飛機是由他們的學生設計的。

結果,眾教授紛紛下了飛機,只有一個教授坐在那兒一動不動。

有人問他為什么不趕快下去,他說:“放心吧,這飛機根本就飛不起來。”

防毒面具

一推銷員來到鄉下,對當地人說:你們得買個防毒面具。當地人不明白:空氣這樣清新,要它干什么?

沒多久,附近蓋起了工廠,有毒氣體從大煙囪里冒了出來。

于是大家紛紛找到推銷員購買防毒面具,并稱贊他預言準確。

當問到冒煙工廠生產什么時,推銷員說:就是生產防毒面具的。

猜 測

正在博物館展出的古埃及法老木乃伊突然復活,抓住路過的一位年輕美貌的女游客。人們驚慌失措,不知道該怎么辦才好。

正巧大導演斯皮爾伯格也在,只見他在法老耳邊小聲說了一句話,法老立刻放過了那名貌似古埃及艷后的女子。

事后,人們紛紛猜測斯皮爾伯格究竟說了什么駭人聽聞的咒語。

來自中國的知名女演員猜想,可能是這樣的一句話:“她身上的香水有毒。”

來自韓國的國際巨星猜想,一定是這樣說的:“她不是淑女。”

來自日本的美女明星猜想:“你不要嚇著她了。”

斯皮爾伯格聞言大笑:“其實,我只是這樣說的:‘請注意自己的形象,你現在是個世界名人。’”

誰有威士忌

一位男子跑進車廂,著急地嚷嚷:“隔壁車廂里有一位太太暈過去了,誰帶了威士忌?”乘客中很快有人拿出了威士忌。這位男子接過后喝了幾大口,然后將酒瓶還給乘客道:“太謝謝你了,我一看見女士暈倒就難受,這下好多了。”

魚兒不在家

我喜歡釣魚,平時出門垂釣很少空手而歸。假期,我帶兒子去河邊釣魚。可是一天下來,連一條小魚都沒有釣到。晚上回到家,妻子驚訝地問我:? “這是怎么回事?”

兒子見我不出聲,接口道:“這不放假嗎?魚兒都出去玩了,不在家!”

打 車

某天去商場購物后,我提著大包小包準備回家,可是怎么都攔不到的士,我很奇怪。見前面有一位交警,我過去問:“哪里可以打到車?”

交警淡定地說:“離我遠點兒就可以打到。”

眼前一黑

展昭給馬漢講述自己的英勇故事:“那天我探逍遙樓,獲得重要情報,卻誤中機關,身受重傷。我強提一口真氣,支撐到開封府,突然眼前一黑……”馬漢關切地問:“你昏倒了?”

展昭搖了搖頭,說:“不,是包大人出來了。”

找錯醫生

病人:“醫生,我最近出現一些怪癥狀,希望你能幫我診斷。”

醫生:“首先,你的視力似乎不太好。”

篇2

伊姆霍特普是一名優秀的化學家,主要體現在他對物質的認識與神說派是對立的。崇尚科學的他首次發現了使用松香、瀝青等可以防止尸體腐敗,第一個“木乃伊”便是他為法老量身定做的;他也是一個建筑奇才,非常巧妙地設計金字塔的內部結構,既能防水又能堅固地防腐蝕。然而,史書上為何沒有記載伊姆霍特普的優秀事跡,我們又為何不怎么知曉呢?這是由于他的理論與思想與神說派的主張相矛盾,當時的神說派具有較高的地位和權勢,就在為法老建筑完金字塔后被殘忍地殺害成為法老約瑟的陪葬品,伊姆霍特普的名字在歷史上消失了2000多年。

篇3

(1)拉瓦錫,對高中學生來說,是非常熟悉的一位化學家,但其背后的一些故事卻鮮為人知。眾所周知,拉瓦錫發現了氧氣,實際上最先發現氧氣的不是他,而是另一個化學家普利斯特里,學生聽到這里非常好奇,可把兩個科學家發現氧氣的過程逐一道來,學生聽完故事,對拉瓦錫產生由衷的敬佩,這對學生就是潛移默化的情感價值觀教育。

(2)學習苯分子結構時,法拉第是學生是非常熟悉的科學家,是他發現了苯,在引導學生自己推測苯分子可能的結構時,引出以凱庫勒夢幻曲為題,介紹他夢出苯分子環狀結構的故事。這是化學史上有名的化學家趣事,學生聽了當然覺得新鮮,一個夢就能成就他的偉大發現,其實凱庫勒就是一個愛做夢繼而有重大發現的科學家。從這個故事,學生體會到之所以凱庫勒夜有所夢,是因為他對問題苦思冥想的結果,也源于他對苯分子結構強烈而濃厚的興趣。

篇4

清華才子橫刀奪愛

今年43歲的李天樂出生于北京,外表溫婉清麗,骨子里卻十分好勝。1990年,她以東城區理科狀元的身份被北京大學化學系錄取。在聚集了中國最頂尖人才的學府里,身材高挑、成績優秀的李天樂非常出眾,本科畢業后又以高分考取了本專業的碩士研究生。

在學業精進的同時,李天樂也收獲了甜蜜的愛,與本科同班同學陳華戀愛,他們是彼此的初戀,兩人一起讀書、做實驗,又雙雙考上了研究生,甜蜜恩愛。

然而,在北大和清華共同舉辦的一次學生聯誼活動中,清華才子王曉曄對李天樂一見鐘情,兩人共舞一曲,天衣無縫的配合、曼妙默契的舞姿,博得了陣陣掌聲。王曉曄對李天樂展開了瘋狂的愛情攻勢。

王曉曄比李天樂小一歲,出生在江蘇省江陰市,當年,他考入南京化工學院化工機械系,三年讀完了四年本科,隨后考入清華大學精儀系攻讀碩士,每學期都能拿到全額獎學金。盡管知道李天樂“名花有主”,但在王曉曄看來,沒有他攻不下來的堡壘。

有一天,王曉曄得知李天樂有出國留學的想法,但陳華不同意,兩人鬧了矛盾。王曉曄覺得這是天賜良機,他對李天樂說:“我正好也有出國的想法,我支持你。”李天樂頓時興奮起來。

王曉曄抓住這個機會,乘勝追擊,他甚至到北大上選修課,李天樂的臟衣服他也搶著洗。一次,李天樂扭了腳,王曉曄連著幾天背著李天樂上下樓。李天樂也對這個執著的小伙產生了好感。

但讓李天樂煩惱的是,陳華雖然在出國的問題上與她較勁,其他方面處處遷就她,她找不到分手的理由,也無法割舍掉這段感情。此時,王曉曄不斷以籌辦出國吸引李天樂,兩人一起上托福、GRE考試輔導班,一起查閱國外學校信息,投遞申請自薦表。能言善辯的王曉曄不停地向李天樂描述:美國有世界頂尖的學術環境,思想開放自由,生活節奏閑適愜意。在那樣的環境下,兩人肯定能贏得事業的輝煌與愛情的浪漫。王曉曄的激情描述,勾起了李天樂的無限憧憬。

出國費用對王家來說是一筆不小的負擔,而李天樂的父母本就反對女兒出國,自然難以提供出國支援。于是,王曉曄給美國賓夕法尼亞大學校長寫了一封信,客觀地評價了自己和李天樂的才華,訴說了他們連飛機票都買不起的困境。沒想到,該校不僅寄來了邀請他們訪學的錄取通知書,而且還給他們寄來了2000美元。

1998年2月,兩人坐上了飛往美國的國際航班。

清秀女變身野蠻妻

到美國后,作為留學生,王曉曄與李天樂不能正式就業。經濟壓力很大,他們只能租住在地下室,最困難的時候,一天只能吃一頓飯。

王曉曄利用課余悄悄到中餐館打工,工錢很低,但管飯。王曉曄只吃一點,余下的飯菜全部打包,帶給李天樂。這讓李天樂十分感動,王曉曄樂觀地安慰她:“困境會很快過去的,總有一天,我們會在美國擁有自己的住房,擁有我們溫暖的家。”

2000年秋,王曉曄與李天樂同時戴上了美國常青藤大學的碩士帽。不久,王曉曄就在華爾街一家電腦公司謀到了電腦軟件工程師的職位,李天樂也被美國著名企業百美施貴寶公司錄用為化學研究員。兩人于2001年9月舉辦了簡樸的婚禮。婚后不到三個月,他們就拿到了綠卡。

王曉曄所在的公司人才濟濟,職場競爭壓力非常大,為了保住工作,他不敢分心,每天回家,都累得精疲力竭,原先由他大包大攬的家務活就落到了李天樂身上。時間一久,李天樂不樂意了,一次,她忍不住對王曉曄抱怨:“以前都是你做家務,現在啥都不問了。”正忙著設計電腦軟件的王曉曄頭也不抬地說:“你沒看我忙著嗎?”

李天樂委屈地說:“就你知道工作忙,我的工作不忙嗎?你太自私了!”王曉曄正遇上軟件開發的難題,壓抑得很,他認為李天樂不體諒他,兩人話不投機,大吵起來。一想到自己以前被王曉曄寵著,現在他竟然敢跟自己吵架,李天樂心里有些失衡,大哭起來。王曉曄只得趕緊道歉,才勸住了她。

王曉曄不僅工作忙,出差也多,李天樂對此十分不滿。2006年農歷正月初一,王曉曄要到洛杉磯出差。收拾行李時,李天樂不滿地阻止道:“今天是春節第一天,咱中國人講究合家團圓,你卻出差了,這叫什么事啊?”王曉曄無奈地說:“美國并不過春節啊,工作總得有人做。”

李天樂說服不了王曉曄,開車就要到他公司找老板當面說理。車子剛發動,王曉曄一把關掉引擎,奪過車鑰匙說:“聽說公司正要裁員,你一鬧,只能給老板留下壞印象。”

“那是我重要還是老板重要?”李天樂不依不饒。

王曉曄沒有理會李天樂,自顧自地提著行李出了門,開車絕塵而去。李天樂感覺婚后王曉曄越來越冷落她,傷心地哭了半天。

2007年5月,李天樂的一位同學到美國進行商務考察,告訴她陳華在她出國不久后就娶妻生子。李天樂聽后極為難受,當晚,她無緣無故地對王曉曄大發脾氣。王曉曄頂了幾句,這無疑是火上澆油,李天樂聲嘶力盡地哭喊:“王曉曄,你是個負心漢,我拋棄愛情、頂著父母的壓力跟你來到美國,你給了我什么?我真恨當初瞎了眼。”

她的話讓王曉曄很受傷,他負氣地回擊說:“你要后悔就回去找陳華吧,不可理喻!”他預測到李天樂還要有“瓢潑大雨”,便出門找朋友喝酒了。

李天樂又氣又急,找不到傾訴對象,最后竟怨恨起陳華,如果當初陳華同意跟她一起出國,也許會是另一番景象。她從同學處要來陳華的電話,把陳華劈頭蓋臉罵了一通。還是不解氣,她又發短信把陳華和他的妻子侮辱了一番。

婚姻危機投鉈殺夫

2008年3月,手頭有了存款,王曉曄提出購房計劃。個性要強的李天樂提出購房款采取AA制。

他們花了63萬美元在美國新澤西州門松鎮一處高檔住宅區購置了一套房屋。兩人精心裝修,仿佛又回到了戀愛階段。住進了新房,王曉曄也刻意放慢了工作節奏,專心陪伴李天樂,試圖修補夫妻關系。李天樂的情緒也好了不少,主動提出了生孩子的計劃。

2009年1月,李天樂生下兒子,剛滿月她就提出回公司上班,請個保姆帶孩子。王曉曄認為李天樂應該做全職媽媽,他的薪水已足以養家,兩人因此爭吵不休。而此時,李天樂在主管競選中落敗,她把落敗的原因歸咎于王曉曄,認為是他拖了自己的后腿。在一次爭吵中,她甚至說家庭就是一個樊籠,而她就是那只被囚禁的鳥,抱怨、失望交織,李天樂變得歇斯底里,每次爭吵,都把王曉曄罵得狗血噴頭。

起初,王曉曄還能忍,但李天樂的不依不饒讓他忍無可忍,不甘示弱地與之針鋒相對。他們的爭吵頻率迅速上升到每周一次甚至幾次,因聲音過大,引起鄰居報警,警察幾乎每周都要登門平息他們的爭吵。

當年年底,夫妻倆回國探親。在飛機上又為先到誰家爭吵起來,以至于下了飛機后,他們各回各家。

2010年5月,兩人又因家庭瑣事吵起來,王曉曄見李天樂又一把鼻涕一把淚地數落自己浪費了她的青春與愛情,他煩心透了,說:“離婚吧!”

李天樂瞬間跳了起來:“你現在事業有成了,想到要離婚了,當初是誰說愛我要對我好的,現在你的翅膀硬了,想把我甩了,那好,我成全你!”

按照美國的法律規定,夫妻離婚需分居一段時間。他們本打算把房子賣掉,分錢后勞燕分飛,但因金融危機,房價下跌,此時賣房,要虧很多。兩人遂達成協議,實行屋內分居。

李天樂認為是王曉曄辜負了自己,因此在財產分割及孩子的撫養費上寸步不讓。而王曉曄指責她的驕橫導致了婚姻的破裂,認為自己沒有錯,也斤斤計較。這更加深了李天樂對王曉曄的恨意。

兩人簽訂了離婚協議后不久,王曉曄就帶一個美國女孩回來過夜。兩人的親密狀讓李天樂心中橫生醋意,她沒好氣地對那個女孩說:“這是我的家,你給我出去。”王曉曄擋在中間說:“這房子有我的一半,你無權干涉。”李天樂氣得哭了一個晚上。王曉曄接連談了幾個女朋友,全部帶回了家,還把家折騰得一片狼藉,李天樂氣憤至極,指著王曉曄的鼻子罵:“你別得意得太早,我早晚要讓你付出代價。”

2011年元旦后,王曉曄經常感到疲勞乏力,有時早晨起床后還會暈眩。1月14日,他前往普林斯頓大學醫療中心就醫。可治了一段時間后,病情反而不斷加重,還出現了惡心、掉發的現象。

1月25日,醫院對王曉曄進行了醫學檢驗,報告顯示王曉曄系鉈中毒,而此時王曉曄已處于昏迷狀態,情況緊急,院方立即向當地警方報案。就在報案后的第二天,王曉曄因病情加重去世。尸檢報告顯示為鉈中毒。

篇5

9月29日,華裔化學家楊培東獲得2015年麥克阿瑟天才獎。該獎被視為美國跨領域最高獎項之一,每年獎勵20至40名在各個領域內具有非凡創造性的杰出人士。獲得過該獎的華裔科學家還有數學家張益唐和陶哲軒、生物物理學家莊小威、生物學家何琳等。

楊培東是加州大學伯克利分校的一名化學家,研究內容是納米線的商業應用:例如將太陽能轉化為燃料,或是利用余熱發電。(來源:中國新聞網2015年10月7日)

鳳凰新聞

“90后”自主造衛星

南京理工大學一群“90后”自主研制的衛星“南理工一號”,日前已在酒泉衛星發射中心成功發射并從太空發回數據。

該“造星”團隊包括碩士生、博士生、教師,平均年齡為23歲,他們發明的衛星僅重2.2千克,卻可對海洋、大氣、飛行物等實施監測。(來源:鳳凰新聞2015年10月2日)

新浪科技

美科學家研發人造皮膚:可感知壓力輕重

美國斯坦福大學華人學者鮑哲南領導的團隊開發出一種塑料制成的人造皮膚,這是第一種能夠感知壓力并與大腦溝通的柔性人造皮膚,它像一頁紙那么薄,分為兩層,外層是可以感知壓力的傳感器,由塑料加上碳納米管制成;內層是柔性電子電路,可以把壓力信號改變成電子信號,并傳遞給大腦。

研究人員下一步將研制可以感知溫度、痛覺等感覺的傳感器。對使用義肢的人來說,這種皮膚也許有一天會讓他們的義肢有真實的觸感。(來源:新浪科技2015年10月18日)

科技日報

中國成功發射天繪一號03星

10月26日15點10分,中國在酒泉衛星發射中心用二號丁運載火箭,成功發射天繪一號03星,衛星順利進入預定軌道。

天繪一號03星由航天科技集團五院所屬航天東方紅衛星有限公司研制,主要用于科學試驗、國土資源普查、地圖測繪、農作物估產及防災減災等領域,將對中國科學研究和國民經濟建設發揮積極作用。(來源:《科技日報 》2015年10月27日)

科技日報

中美發現恐龍滅絕前新哺乳動物

近日出版的《科學報告》雜志稱,中美科學家發現了一個白堊紀晚期多瘤齒獸的新屬種――中原豫俊獸(Yubaatar zhongyuanensis),它是歐亞大陸已知最大的中生代多瘤齒獸。

多瘤齒獸是一類長得像嚙齒類的哺乳動物,生活在1.6億年前的侏羅紀到4千萬年前新生代的始新世。目前世界上最著名的多瘤齒獸化石,多來自于白堊紀晚期的中亞地區,亞洲東部發現的中生代多瘤齒獸化石比較少見。(來源:《科技日報》 2015年10月26日)

新華網

3D生物血管打印機在成都問世

10月25日,在數百名生物醫學、健康醫療和智能制造等專業領域知名院士、專家、學者的見證下,全球首創3D生物血管打印機在四川成都成功問世。

不同于市面上現有的3D生物打印機,3D生物血管打印機可以打印出血管獨有的中空結構、多層不同種類細胞,成功地實現了血管再造。這是世界首創,表明人類在實現器官再造的路上邁出了堅實一步。(來源:新華網2015年10月25日)

神秘的地球

地球可能在41億年前就已有生命

長期以來,科學家們一直認為早期地球環境是干燥和荒涼的,但自從他們對在西澳大利亞發現的1萬多塊鋯石進行研究后發現事實并非如此。

科學家對同位素鋯石中鈾和鉛的比例進行了分析,發現它們形成于41億年前,那時地球仍然處于嬰兒時期,但已經誕生了生命。目前的觀點認為地球形成于46億年前,最早的生命出現在38.3億年前,新的發現將這個時間提前了2.7億年。(來源:神秘的地球 2015年10月26日)

人民日報

世界最大射電望遠鏡綜合布線完成

9月30日,隨著長度3.5千米的10千伏高壓線纜通過耐壓測試、變電站設備調試完成,中科院國家天文臺500米口徑球面射電望遠鏡(簡稱FAST)項目綜合布線工程完成,具備供電條件,這標志著“天眼”的神經系統已經成型,FAST工程進入最后的沖刺階段。

FAST為國家重大科學工程,比目前世界上最大的美國阿雷西博天文望遠鏡觀測面積大幅增加,靈敏度提高了2.25倍。 (來源:《人民日報》2015年10月2日)

騰訊新聞

篇6

世界著名學術期刊Nature的顧問編委員Philip Ball在對多位世界著名化學家就什么是化學學科的大問題進行專題訪談后,撰寫了題為“化學家想知道什么(What chemists want to know)的專論[1]”。設問的中心議題是:化學在絕大多數科學技術領域中已經成為具有關鍵作用的學科組成之一,是否意味著它將被視為僅僅是一種得心應手的“工具?”或者說它仍然有著自身的主要化學問題等待著繼續深入和突破?該文發表在2006年8月3日出版的Nature上[Nature 442, 3 August(2006)50-52]。所談及的問題和學者們的真知灼見,對于化學學科的建設、發展以及化學教育的改革都有參考價值。

人們所以關注這個問題,起因很多,主要可以歸結為以下兩個方面,一個是有志于就讀大學化學專業的優秀學生生源出現持續下降的趨勢,迫使國外多所院校的化學系改變名稱,或者縮小招生規模;另一方面,化學家在配合其他領域的發展方面,存在著過分關注具有強烈應用背景的課題的傾向。在融入其他學科或相關技術領域的過程中,呈現出化學的基礎科學面貌變得模糊不清的問題。而和化學同為基礎學科的物理學和生物學,在積極參與相關先進科學技術的前期研究、發明或開發的同時,對本學科中的大問題的研究熱情卻一直有增無減。例如物理學家始終熱衷于諸如宇宙起源、以及從原子到天體的整個尺度范圍內的空間、時間和物質是由什么來控制的等問題;又如生物學家在試圖通過DNA的解碼、以及如何支配蛋白質的結構和相互作用來回答Erwin Schroedinger提出的“什么是生命”的問題等。面對公眾對化學的日益漠視,甚至認為化學作為一門基礎學科的時代已經結束等誤解,化學界必須正視并認真回答這個問題,也就是作為三大基礎科學之一的化學,還是一門富有生命力的基礎學科嗎?它的大問題又是什么呢?

此外,近年來人類社會一直受到能源、資源和環境等問題的嚴重困擾,其中,涉及人們日常生活的各個方面的環境問題,不僅關系到人類社會的持續發展,而且直接影響到人體的健康和壽命的長短,更是日益受到社會的普遍關注。盡管環境問題的產生和作為自然科學之一的化學并無直接的關系,但是由于人們在談及污染問題時,多以污染物的存在和危害性為依據(例如上個世紀70年現的與臭氧空洞生成有關的氟里昂和近日由有毒奶粉引出的三聚氰胺事件),自然會聯想到與研究和合成物質密切相關的化學,當人們不能嚴格分清化學學科和包含著化學過程的物質生產過程之間的差別時,把環境污染問題更多地歸因于化學,應當是一種可以理解的誤解。從污染物的源頭來看,它可能是人工合成的,也可能是原來就存在于自然界的,即所謂“純天然的”。它們的發現、分離、分析和化學合成工作屬于經典的化學工作。化學家從物質組成、結構和變化等方面幫助人們認識了它們,并且學會了利用現有的物質作為原材料合成它們和新的物質,或通過化學修飾以改善它們的性能和某些功能,以及發現或發明能夠對抗某些有毒或有害物質和病蟲害的藥物等。通過化學家們幾百年的工作,人類社會所能應用和享用的化學物質日益豐富,以科學技術為基礎的社會生產力和人類的生活質量也因此得以持續發展。但是必須明確的是:科學技術的應用、社會生產力發展所選擇的主要途徑、對社會各界需求的物質資源和生活資源的生產和分配等等任務,并不是化學科學的基本任務。所以,依據一切(化學)物質都是化學的研究對象,因而簡單地把化學物質的存在等同于化學,即由所謂“處處有化學”推衍出來的“因為我們生活在一個物質世界中,化學不可須臾別離,所以化學是最重要的基礎學科”和“因為所有的污染物都是化學物質,所以化學是環境污染的罪魁禍首”兩種極端而片面的看法的同時存在,就不足為奇了。

由于對化學的誤解一直沒有得到徹底的澄清,而且以上兩種相互對立的極端觀點依然在通過教學、科普活動及大眾媒體廣為散布,不僅導致所謂厭化學癥(chemophobia)的形成,并致使國內外不少高校化學系的招生質量逐年下降(盡管就業比率仍然保持中等水平)和紛紛改變系名(就連美國化學會在2004年都曾經有過改名為分子科學與工程學會的建議[1])等現象的存在,應當認為都是事出有因的了。因此,化學是否仍然是一門基礎的自然科學,是否絕大部分的重要化學問題通過融入其他學科領域后,僅僅保留為一種“化學”視角?已經成為一個迫切需要面對并回答的問題,而且必須以化學是否仍然有著亟待解決的、富有挑戰性的大問題來回答。Ball所寫專論的重要性也在于此。

2什么是化學中的大問題

文中簡要介紹的大問題,非常具有啟發性和前瞻性,通過它們可以預見到化學在今后20年或更長一點的時期將呈現于世人之前的新面貌,同時它作為中心科學的作用將得到進一步地發展和深化。如果化學界和化學教育界能夠就此形成共識,必將對化學專業建設和人才培養起到振聾發聵的作用。不僅如此,它對于初等化學教育和教學改革也有重要的指導作用,因為這是現在的中小學生未來步入社會時將要面對的實際啊!Ball根據專家訪談時收集到的意見和看法,歸納為以下幾個方面的大問題。茲分述如下,為了有助于讀者理解專家們的意見并形成自己的看法,在撰寫本文時將盡可能地引用他們的原話。

2.1化學合成雖然無可替代仍然有著亟待解決的大問題

和其他“發現”科學如物理學、生物學、天文學以及地球科學相比,化學合成一直被認為是化學的最獨特之處,而且通常是無可代替的。1890年法國化學家Marcelin就曾經自豪地用“Chemistry creats its objects”來描述化學的這個特點。曾經擔任美國化學會會長的Ron Breslow(美國哥倫比亞大學的有機化學教授)進一步擴展了Marcelin的說法,他指出:“化學合成使得化學得以設立一個大多數其他學科無法企及的目標。”并提出“是否可以創立一門合成天文學?即通過改變引力常數來影響宇宙萬物的性質,從而使其優化”的建議。盡管目前合成生物學也已經成為一門獨立學科,但是在化學家看來,它不過是應用化學的另一個基于如DNA合成和蛋白質設計的分支而已。加州理工學院的核酸化學家Jacqueline Barton則強調:“化學是唯一能夠制備前所未有的物質的科學”。

但是過于關注合成化學有可能使得化學家們不自覺地扮演著“修補匠”的角色,為了滿足好奇心或者為了獲利做著玩轉分子世界的工作。由于工業發展帶來的挑戰已成為科學創造的重要推動力,因而致使工業化學和學科化學的分界線變得模糊不清。所以Barton指出:“化學是為工業添加燃料的科學事業。例如石油化工,還有制藥、生物技術以及計算機芯片”。Breslow同意化學面對的大問題不如實際生活中提出的挑戰性問題來得多的看法。例如從日光獲取能量的實用方法,制造能夠荷載大電流的室溫超導體;還有迫切需要學習如何在完成生產過程的同時不至于損害環境等問題,都是些面對實際的挑戰性問題。

沒有人會低估應用和工業化學的重要性。但是如果化學家們對什么是我們能夠知道的問題的關注遠遠不如什么是我們能夠做的問題時,亦即過分關注為特定問題尋求特定解決方案的現狀,是否會影響到化學作為一門基礎科學的發展前景和進展的步伐?這是一個值得認真思考的問題。

倫敦皇家研究所有無機化學家John Meurig Thomas認為,化學是一門很特別的科學,例如,人們可以認同化學鍵的一般原理但是在特殊的分子中,卻經常會遇到必須做出新的規定或修改原有理論的情況。他還說:“如果想找到一個能夠普遍適用于酶、材料、表面等等的催化理論是一件荒謬可笑的事情”。值得關注的是,在大部分化學家垂青于實際問題和一些領域逐漸偏離化學的形勢下,化學是否還存在某些大問題?如果是這樣,它能否和物理學及生物學的學科前沿問題一樣具有強烈的激勵作用?

2.2細胞的化學基礎和功能分子的結構功能關系問題

對于其他領域中的前沿問題,化學家確有協助解答的能力和義務。Nature所征得的比較一致的意見是,化學家們最關心的問題中有很大一部分被認為是屬于生物學的。Stanford大學的物理化學家Richard Zare說:“對我來說,最大的有待回答的問題是關于生命過程的化學”。Barton對此表示同意,他說:“要真正地了解生命過程,一定要回歸到化學”。

Harvard大學的化學家,George Whitesides的看法更加明確。他說:“細胞的本質完全是一個分子層次的問題”,而且“只靠生物學真的解決不了”。他認為生物學中“真正需要著力的”部分,如精確定量和分子層次的探究一直受到忽視的原因在于生物學家研究的是整個器官。Salk Institute for Biological Studies (San Diego, California)的分子生物學家,諾貝爾獎得主Sydney Brenner對此持有相同的看法。

對于分子生物學中基本過程的認識至今依然存在著許多困惑:如蛋白質折疊、生物分子功能的基因標記、以及高度選擇性的分子識別等,基本上都屬于分子層次的問題,即化學問題。盡管分子生物學家可以認為對于上述過程已經有了較全面的了解,但是從化學來看,卻并非如此。生物醫學和藥物開發迫切需要的、基于分子層次的、合理且有預見性的科學依據的不足,就是最有力的例證之一。

University of California(Santa Barbara)的化學工程師Matthew Tirrell認為,涉及生物分子過程化學本質的信號傳遞是一個關鍵問題。也就在這個意義上,化學被視為一門信息科學。1894年德國化學家Emil Fischer用于解釋生物分子識別的鎖鑰概念,可以看成是法國University of Louis Pasteur (Strasbourg)的超分子化學家,諾貝爾獎得主Jean-Marie Lehn把化學稱作信息物質科學的由起。

自組織現象使得化學家產生了這樣的認識,即分子可以按照某種程序相互作用并以某種特定方式聚集,而人工復制的分子聚集體則隱含著化學信息具有定向傳遞和放大的可能。Lehn說:“就我而言,認為化學對于所有的大問題都有著最重要的貢獻,包括研究自組織過程是如何產生的,以及它又如何使得宇宙成為一個能夠反映其母源物種的物質世界等在內。”Lehn相信,下一步的工作將是設計分子的‘學習體系’,這種體系不僅可以編程,而且可以訓練。事實上,很多化學家所關注的另一個化學生物學關鍵問題就是記憶的化學基礎。Barton認為:“當我們一旦得到答案之后,就有可能設計新的思維和記憶方式,至少做到學會如何保存舊有的思想和記憶。”Whiteside則希望知道如何能夠運用化學使硅電子器件和灰質結合在一起,他問道:“怎樣才能把我的計算機裝入我的大腦?”這類問題看起來似乎應該屬于神經科學家和電子工程師研究的范疇,但是神經元之間的信號傳遞則屬于化學過程;這種類型的中介過程需要用化學語言提供指令。

呈現在化學家們面前的這些研究方向,能否確認為真正的化學問題?Whiteside持完全肯定的態度,他說:“我所持的觀點就是,目前令人感興趣的科學,就是化學”。因為即使是那些明顯和化學相去甚遠的領域例如天文學中的關鍵問題,就像‘還有多少類似于地球的星球’或‘土星的月球Titan上面有什么?’等基本上都屬于分子層面的問題。當談及學科交叉問題時,他認為由于物理學和生物學在解決分子層次的機制問題時存在著某些困難。促使化學家致力于了解(或預測)分子結構和功能之間的關系,從而成為對化學的最重要挑戰之一,例如構效關系對于藥物分子設計的重要性。Barton問道:“我們怎樣能夠對特定的細胞、器官或組織的分子做上特定的標記?又怎樣能夠使得在需要分子移動時,它就會移動?”構效關系的深入了解,對于工業合成用催化劑的設計也很重要,目前僅對簡單小分子合成用的催化劑所涉及的構效關系了解比較充分,而且遺留的細節問題仍然不少。

2.3分子的動態特性和難以窮盡的化學物質世界

諾貝爾獎獲得者,加州理工學院的物理化學家Ahmed Zewail指出,分子的動態行為和它們的分子結構一樣,對于分子的活動性有著重大的影響。顯然,生物分子間的相互作用并不像鎖鑰匹配關系(亦即只要在結合部位和底物分子間達到很好的幾何匹配,就可以有效地完成整個過程)那樣簡單。例如分子和溶劑間相互作用時的動態學就有可能起著關鍵的作用。

目前,化學家對化學反應的動態過程研究,是以復雜的多維勢能面(類似于崎嶇的山地)為基礎的。例如把蛋白質折疊的問題簡約成為分子中肽鏈跨越勢能面時的軌跡問題,以及它最后是如何停在和正確折疊構象對應的“能谷”中的問題等。Thomas說:“生物學對構效關系的考慮一般是不充分的,必須了解分子在勢能面上的運動情況。”換句話說,動態學才是關鍵。即使化學家破解了分子設計的原理,化學家又能怎樣運用它們呢?Barton說:“即使達到了這樣的階段,例如人們能夠在實驗室中以100%的產率合成任何一種分子,不再需要研究生花上一年的時間來完成它時,也不能算是真正地掌握了合成。所以涉及使原子能夠按照預先設定的方式并有效地聚集成為新分子的過程和規律是個大問題。只有解決了這個大問題,我們才能夠制造任何我們所想要的物質。”同時,能源、資源以及其他生產成本都達到最優化,而且對環境最友好的化工生產工藝和企業的誕生,將成為現實。這個涉及到化學合成的大問題,不僅具有重大的學科價值,而且可以極大程度地體現出化學在解決人類社會發展中所能起到的無可替代的作用。

只有化學家才知道加工原子和分子到底有多么困難,而有些分子是很多其他學科所依存的。例如,物理學家和生物學家是不會去制造室溫超導體和人造微生物的。但是,如果化學被肢解并分屬于其他學科,這類能夠觸及物質奧秘的訓練基礎也就不復存在了。認為化學的核心-推理式合成缺乏智慧的看法是錯誤的。有關化學家除了試圖了解這個世界,還試圖了解所有可能的世界的學科特色,Breslow說得好:“化學有其實用的方面,但是這不是基礎科學。當我們確定地知道,自然界能夠提供的分子和反應是非常有限,相對于處在繼續創造和發現過程中的奇妙化學世界而言,不過是一個巨大無比的水桶中的一滴微小水珠時,化學的基礎科學的性質就再也明白不過了。”

根據訪談,Ball在文中歸納出化學應當面對的6個方面的大問題,它們分別是:

(1)如何設計出具有特定功能和動態特性的分子?

(2)什么是細胞的化學基礎?

(3)怎樣制造未來在能源、空間或醫藥領域所需要的材料?

(4)什么是思維和記憶的化學基礎?

(5)地球上的生命起源問題,以及在其他星球上如何才能夠出現生命?

(6)如何才能夠查明所有元素間的可能組合?

3化學學科發展的主線和對化學教育及教學改革的啟示

Philip Ball在這篇專論中所提及的化學大問題,雖然涉及化學學科的很多領域,但是未必已經窮盡。參與訪談的化學家們各自由本領域的視角出發,提出的問題非常精辟,視角獨到,脈絡清晰,不僅有振聾發聵的作用,而且具有很好的啟示作用,卻也未必能夠完全覆蓋化學學科的所有領域。但是他們針對化學學科發展提出的意見和設想,不僅能夠開闊我們的視野,更有很好的示范和啟示作用。未盡之處,應當是留給我們的思考和想象空間。它將有助于人們從現代化學的眾多成就中,辨明學科的發展主線和前進的軌跡。

例如根據估算,由常見元素組成的,和典型藥物分子大小相當的分子總數,可能達到1040的量級。Breslow說:“目前,已知的化學世界,包括化學家已經使之‘膨脹’了的自然界在內的分子總數,還不到它的1%。”這是反對試圖把化學還原為一種目標狹窄的學科的主要原因。諾貝爾獎得主,Cornell大學(Ithaca,NY)的理論化學家Roald Hoffmann則明確指出:“不能把宇宙還原為少數幾種基本粒子或者是數以百計的元素,應當擴展到所有可能被合成的數量無限的分子。分子能夠具有的結構和性能是難以窮盡的。”

此外,查明并制備化學元素之間可能生成的所有分子和使化學合成產率都能達到100%,本身就是一個大問題。而且是化學所特有的大問題。由于化學物質的性質決定于分子的組成和結構(有時還要考慮體系所處的環境),分子的形成過程則取決于相應組分在給定反應體系中的動態歷程和作用機制。因此僅僅滿足于經典的活化分子有效碰撞理論和依據缺乏‘柔性’的鎖鑰關系而做出的分子設計,顯然是難以完成這個歷史任務的。Lehn近年來提出的Constitutional Dynamic Chemistry(組分動態化學)Adaptive Chemistry(適配化學)思想[2],以及在這個思想指導下完成的一系列組成和結構都相當復雜的化學合成研究,為他在上個世紀80年代提出的化學信息論提供了新的實驗證明。從中可以隱約地看到解決化學合成領域中大問題的一線曙光。

我們可以把目前化學學科發展中最值得重視的問題歸結為:對什么是我們能夠知道的問題的關注遠不及于什么是我們能夠做的問題。其實,這也是我們在目前進行的化學專業教育以及中學化學教學改革中,同樣應該關注的問題啊!

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但由于乙炔是極不穩定的氣態烴,與空氣混合容易爆炸即使對其加壓,也容易發生爆炸分解,所以與氫相比要更為危險,因此,以前設計到的乙炔反映都限于常壓。

1928年左右,列培開始大膽嘗試將乙炔從幾個氣壓壓縮到數十大氣壓、并使之與各種有機化合物進行反的方法。這雖然在過去被認為辦不到的事情,但他經過仔細研究,設計出一些十分安全可靠的裝置,并將其造出來。而且通過認真研究的結果,明確了過去被認為是乙炔爆炸原因之一的乙炔銅之類的化合物,還是乙炔反映的有效催化劑。他根據這些研究成果很容易得地從乙炔制得與過去完全不同的一些有機物,這給合成橡膠、合成樹脂(塑料)、合成纖維等領域帶來了顯著的進步。

所謂列培反映就是將各種能夠有機物和催化加如高壓釜(耐壓容器),在高溫高壓條件下使之與乙炔發生反應,但從反應看來,大體可分為以下4種類型:乙烯化反應(Vinylation)、乙炔(Cyclization)。以下實用簡單加以說明:

(1)乙炔化反應:即乙炔能與含活性氫的醇、流醇、胺羧酸等在加壓、加熱(150℃~200℃)及堿性催化劑(如氫氧化鉀、醇鈉、醇鉀等)存在下起加成反應,生成乙炔醚,乙烯胺及乙烯酯類,此類產物可用做有機合成的原料。

從1928年左右,列培著手于乙炔醚(Vinylether)的研究,這是使氯乙烯和醇堿(金屬鈉的究竟溶液)在加壓釜內進行反應,由此首次開發了乙烯醚的合成法①通過進一步研究發現,若該反映的副產品一生產的少量乙炔在反應中長時間保持高溫且在堿存在下就顯著減少,由此正式了乙炔也可于醇堿發生反應的設想,并完成了由乙炔與醇在20~22大氣壓、160℃~165℃、苛性鉀為催化劑合成乙烯醚的工業制造方法。

HCCH+ROHCH2=CHOP

并且將得到的乙烯醚在BF3催化劑存在下聚合,合成了各種聚乙烯醚,特別是由此開發了具有粘著性的熱可塑性物質一聚丁烯異丁醚(Polyvinylisobutylether)其商品名稱為聚異丁烯橡膠(OppanilC)。并且在后來還開發了將乙烯醚(主要是甲基或乙基醚)用烯酸水來制造乙醛。

H2C=CH-OP+H2OCH3CHO+ROH

該方法作為不用汞鹽催化的乙醛合成法,在1937年以來加以研究,并在路德維希港(Ludwigshafen)進行了半工業試驗。并且還研究了使乙炔在有機酸鹽(環烷酸鋅)存在下、在20大氣壓、230℃與p-叔丁基苯酚(p-Tertiarybuylphenol)反映,合成了被稱為Koresin的聚合體②,由此開發了布納橡膠在粘合劑、涂料、可塑劑等方面的應用。

(2)乙炔化反映:即乙炔在乙炔金屬(如銅、銀、鎳、鈷)催化劑存在下,次甲基(CH)上的氫與羰基化合物起加成反應,生成物中仍保留三鍵結構。

1937年,列培發現有醇胺與乙炔合成丙炔胺的反應,這是由三甲胺和甲醛縮合的(Dimethymethylolamine)與乙炔用乙炔銅催化合成的。

在工業上,制造出了快速硬化劑(酚醛樹脂用)的炔化物。并且Diethylaminopentyol③被用于合成抗瘧劑撲瘧喹啉(Plasmochin)、瘧滌平(Atebrine)的中間體。

1937年,列培又發現了使乙炔與甲醛在5~10大氣壓、90℃~100℃條件下,用乙炔銅催化加成后合成了丙炔醇(Propargylalcohol)④,進行得到了丁乙炔二醇⑤(Butynediol)的方法。

HCCH+HCHOHCCCH2OH

HCHOHOCH2CCCH2OH(收率92%)

對該反應進行深入研究發現:比甲醛高級的醛也發生同樣的反應,但隨著碳原子數的增多,二醇的收率下降,并且在相同條件下,可以將氨甲基醇的羥基取代為乙炔基。

R2NHHCCHR2HCHR2NCH2CCH

而且使乙炔與胺作用后,生成氨基丁炔類化合物。

R2NHHCCHR2NCH=CH2

HCCHR2NCH(CH3)CCH

在二站中,列培還開發了四氫呋喃用Ni(CO)4(含少量碘)催化合成已二酸(尼龍6,6的原料)的方法。

之后不久,列培又開發了由四氫呋喃⑥。并且還進行了使氨與丁二醇脫氫后得到的γ-丁內脂作用制得a-吡咯烷酮,在鉀化合物存在、15大氣壓、100℃~140℃的條件下與乙炔反應N-乙烯基-a-吡咯烷酮(Nvinyl-a-Pyrrolidone),再用過氧化氫催化聚合后,合成了聚乙烯吡咯烷酮:

它的用途十分廣泛。涉及到化妝品乳化劑、染料的分散劑、酒類的澄清劑等。

(3)羰基化反應:即乙炔在鎳催化劑存在及加壓條件下與一氧化碳作用,生成不穩定的環丙烯酮(Cycolpropenone)中間產物、后者與含活性氫化物(如醇、水、酸、胺、硫醇等)作用,產生多種有用的產物。如應用Ni(CO)4為催化劑(缺點:有劇毒,強酸存在下有腐蝕作用)則反應可在較低溫條件下(45℃~50℃)下進行。

1938年,列培將劃時代的方法引入一氧化碳化學工業中。如羰基金屬[Ni(CO)4]那樣作為非常有效的催化劑,在一氧化碳與乙炔(鏈)烯(烴)、醇等具有活性氫化合物反應中,被用于合成羧酸幾其衍生物。

HCCH+CO+HYCH2=CH-COY(HY=H20、ROH)

列培所用的方法是將乙炔溶于四氫呋喃中,用溴化鎳代替Ni(CO)4,即用0.1%%NiBr2為摧毀劑,在100大氣壓,200℃~240℃,使水、一氧化碳反應合成丙烯酸,然后進行酸催化酯催化一高壓列培法。為了避免該法中的高壓,列培又發明了在低溫下將CO一Ni(CO)4的形式使用的方法-列培改良法(也稱化學計量合成法)。

4HCCH+4ROH+Ni(CO)4+2HCI4CH2=CHCOOR+NiCI2+H2

并且,一取代乙炔,二取代乙炔也發生同樣的反應。

經深入研究上面反應后得出結論:在一取代乙炔反應中,羰基是連接在第二號碳上,在二取代乙炔反應中,氫原子和碳基是順式加成。另外,在由乙炔、CO、水生成對苯二酚的反應中,是以碳基鐵[Fe(CO)5]作為CO供給源或催化劑

Fe(CO)5+4CHCH+2H200H

1939年,,列培雖常識了由乙炔與CO合成乙炔醛(AcetylenealdehydeHCC-CHO、OHC-CC-CHO),但發現在水存在時得到丙烯酸。

該反應中的CO的供給源是Ni(CO)4,在鹽酸存在下40℃時反應順利進行。

1940年左右,列培根據由乙炔、CO、水合成丙烯酸的經驗,開發了由甲醇和CO合成醋酸的方法。

CH3OH+COCH3COOH

該反應是在250℃、650大氣壓,用磷酸、磷酸鹽、過度金屬碘化物(CoI2)、BF3等催化劑的條件下合成的。

(4)環化反映:即乙炔在Ni(CO)4若其他催化劑存在及加壓條件下聚合生成環鋅四烯-1,3,5,7(Cyclo-Octaterene,簡稱COT)等環多烯烴類化合物(Cyclo-polyyolefins)

將乙炔加熱到高溫后生成少量的苯及其他芳香烴,這是由法國化學家貝特羅(PierreEugeneMarcelinBerthelot1827~1907)發現的。如果將該熱聚合反應在碳話鋁上進行,收率將有所提高。即使這樣,也是多種同系物的混合物。1940年列培與O.Schlichting、K.Klager共同發現,使壓縮乙炔(12~20大氣壓)在環氧乙烷溶于氫呋喃的混合溶劑中,用??的鹵化物,(或氨基氰、Ni、(CN)2)為催化劑,在60℃~70℃條件下聚合成環狀多烯經(Cyclopolyolefin),例如環鋅四烯⑦(Cyclooctaterene)。

如果將其用鎳或泊進行催化加氫即可得到環辛烷,若將其氧化就得到辛二酸(聚酰胺樹脂原料)。并且還可由環辛烯經環鋅(烷)醇(Cycloocatanol)、環鋅(烷)酮(Cycloocantone)、環鋅酮肟(Cycloocatanone-oxime)合成Caprylo-lactum(聚酰胺纖維原料)。

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Analysis

An Electrochemists Toolbox

2009, 300pp.

Hardcover

ISBN 9783540008590

Holze Rudolf著

電化學是研究電和化學反應相互關系的科學。電化學的研究內容應包括兩個方面:一是電解質的研究,二是電極的研究,也就是電極和電解質界面上的電化學行為。電化學方法與光學和表面技術的聯用,使人們可以研究快速和復雜的電極反應,可提供電極界面上分子的信息。

本書對電化學中的光譜技術和電化學的其他界面分析技術做了全面深入的總結評述。在顯微鏡下,甚至分子水平,電化學界面和相間分析技術對我們更深一步了解電化學界面結構及其動力學死對頭至關重要。讀者可以從本書中選擇最合適的方法來解決許多特殊的相關問題。

本書分二部分,含7章。第一部分簡介和綜述(1-4章):講解電化學相界的結構和動力學特性、經典電化學方法的局限性以及縮相間的光譜學和界面分析;第二部分方法和應用(5-7章):闡述紅外光譜、X射線光譜、核磁共振譜、質譜等各種途徑下電化學界面的光譜學,另外還介紹了衍射法、其他X射線法以及表面分析法。

本書作者―開姆尼茨工業大學教授Holze,Rudolf博士,引用了大量研究文獻,對電化學表面和界面的特性、測量分析方法的連用技術,尤其是光譜技術做了概括總結。

可作為高等院校材料科學與工程、電化學工程類專業研究生的參考用書,也可供從事材料物理與化學、電化學、腐蝕與防護、電鍍、電解、化學電源和電分析化學等工作的科學技術人員參考。

趙俊娟,博士生

篇9

化學史是化學科學產生和發展的歷史,是人類探索和改造物質世界的歷史,也是人類精神文明發展的歷史,是科學精神最集中的載體。化學史教育是指在化學教學中結合化學史實向學生進行的教育。法國著名的科學家郎之萬說過:“在科學教學中加入歷史的觀點是有百利而無一弊的。”然而,多數教師對化學史的教學并不重視,實際教學中往往一帶而過,或者讓學生課后自行閱讀教材中的化學史素材。上述情況的出現表明教師對于在初中化學教學中進行化學史教育的重要性缺乏了解。筆者結合一些教學案例略談化學史在初中化學教學中的教育價值及其實現策略。

一、激發學生學習興趣,調動學生學習積極性

化學史上一些發現、發明和科學家的主要事跡、奇聞軼事,都會引起學生的好奇心,激發其學習興趣。在氧氣性質的教學中教師可介紹普利斯特里發現氧氣的實驗:“當我獲得這種氣體后,我發現蠟燭在這種氣體中燃燒時竟然發出一種非常亮的火焰,我真不知道該如何去解釋這種奇怪的現象。我用玻璃管將這種氣體吸進肺中,感到胸部很輕松,很舒服,誰知道這種氣體將來會不會是一種時髦的奢侈品呢?但現在只有兩只老鼠和我才有享受這種氣體的權利啊!”(普利斯特里先用小老鼠做了實驗)通過上述敘述,學生在科學家詼諧幽默的話語中體會到氧氣的性質,也感到化學科學的學習其實是件輕松快樂而又讓人興致盎然的事。

此外,教師可在自制酸堿指示劑的探究實驗的教學中,進行波義耳發現指示劑的故事的講解;在燃燒與滅火中的教學中,介紹德國商人布蘭德想從尿里制得黃金,卻意外地分離出像蠟那樣的色白質軟的物質――白磷;講解二氧化碳性質的時候介紹普利斯特里發明“汽水”的故事等等來激發學生的學習興趣。

二、培養學生頑強探索的科學品質

化學史上任何一個科學發現和發明,無不凝聚著化學家辛勤的勞動和忘我的追求,而這一過程更能體現化學家孜孜以求、頑強探索的科學精神。初中階段元素周期表知識的教學中,由于學生對元素性質的認識較少,難于體會元素周期表對化學學科的重要作用,但教師可對門捷列夫勤奮的一生做適當介紹:在門捷列夫的時代,科學家們只發現了63種元素,但是元素之間是否存在聯系呢?門捷列夫經過長達十年的研究,終于發現了元素周期律,并據此制出第一張元素周期表,為20世紀的科學發展指明道路。門捷列夫一生勤奮,涉獵廣泛,被稱為俄國的達芬奇,在他所寫的幾千卷著作中,僅有10%是有關化學和物理的,其它的是關于經濟、技術、地質等方面著作。“什么是天才?終身努力,便成天才!”就是門捷列夫的名言。學生在感嘆科學家對科學知識孜孜不倦求索的同時,也會鞭策自己更加勤奮的學習,以更執著的精神探索科學世界。

“每種純凈物質的組成是固定不變的,所以表示每種物質組成的化學式只有一個。”這是人教版義務教育教科書第四單元課題4化學式與化合價中毫不起眼一句話,卻是化學家普魯斯特用整整 7 年的時間,做了上千次的分析實驗才得出的結論,教學中教師也可對此段化學史作相應介紹。

三、增強學生崇尚科學、熱愛祖國的情感

化學科學的魅力,在于其能在紛繁復雜的表面現象中揭示出物質及其變化之間的規律,在于其創造性和實用性。在化學肥料的教學中,教師可介紹化學家李比希對肥料工業的貢獻:千百年來,普遍的觀念認為人和動物總是以有機物(即植物和動物)為食物,莊稼也應該是以有機物為“食物”。但是,人們往田里施綠肥、施糞肥時,莊稼的產量并沒有明顯的提高。為了探索莊稼的秘密,李比希雇人開墾荒地,種上莊稼,并給莊稼施用各種無機鹽,根據哪塊地里的莊稼長得茂盛,就能知道莊稼喜歡“吃”什么。很快,李比希發現,莊稼非常喜歡吃“鉀”和“磷”。在農業化學上,這是具有重大歷史意義的發現。為了給莊稼大量供應鉀肥,李比希辦起了鉀肥廠。李比希還發明了制造磷肥的方法。如果說,許多化學家所研究的定律、結構、化學成分等還只有理論意義的話,那么李比希的這些研究具有重大的實際意義。一位評論家曾這樣評論道:“世界上沒有任何學者對于人類的貢獻,能與李比希相比!”這話固然有點偏頗,不過,李比希的研究工作,使莊稼的產量成倍增長,造福于全人類,這不能不說是他的巨大貢獻。顯然,這樣的化學史實的介紹比空洞的口號更能激起學生崇尚科學的情感。

化學史上人才輩出,科學家們崇高的品德,高尚的情操和他們熱愛祖國的高尚品質,更是對學生進行人生觀教育的良好素材。在鹽的教學中,可介紹我國制堿工業的先驅侯德榜的事跡,教育學生為我國杰出的化學家感到自豪,激發學生的愛國情懷。作為四大文明古國的我國,在化學方面也有杰出成就,四大發明中的造紙術、火藥對世界科學的發展具有重要作用,我國古代人民很早就掌握了銅的冶煉技術,并制造出享譽世界的青銅器,通過類似化學史的介紹,提高學生的民族自尊心和自豪感。

四、有助于學生科學思維、科學方法的形成

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在化學學科的歷史上,很多重要的故事是實施德育教育的良好契機。比如通過給學生重點介紹中國是世界上對化學工藝發明和使用最早的國家之一,許多發明創造對推進世界精神文明和科學進步是有卓越貢獻的,這使得學生樹立了民族自豪感和民族自尊心。在近現代化學史上,我國的化學家也為人類社會的進步作出了巨大貢獻,特別是建國后,我國在化學工業上成果顯著。如我國的化學家同生物學家合作在世界上首次合成有生物活力的牛胰島素。化學科學與化學工業上的成就保證了我國原子彈研制中有關化學材料的部分。我國化學家在世界上首次合成了化學結構與天然物相同的核糖核酸,為人工合成生命物質邁出了新的一步。

同時,教師也可以通過介紹國外的化學史,使學生明白科學是不分國度的,希望通過化學知識的學習,將來能為我國在全世界化學史上作出更可喜的貢獻。

在國外化學史上,英國化學家原子論的創始人道爾頓,以“午夜方眠,黎明即起”作為治學的座右銘,自學成才,他的“原子說”對化學的發展起了十分重要的作用。瑞典化學家舍勒原來是一個藥店的學徒,由于他頑強的學習精神,刻苦鉆研,求真理,頑強不屈,結果發現了許多氣體并合成了許多有機物。如氟單質的制取,其間有不少科學家付出了艱辛的勞動,很多人中毒,有的甚至獻出了寶貴的生命,然而科學家還是前赴后繼,毫不退縮,嚴肅認真,敢于創新。英國化學家瑞利和拉姆基在測量氣體的密度時,發現由亞硝酸銨制取的氮氣和由空氣分離得到的氮氣密度不同,但是僅幾毫克的差別,別人是容易忽略的,而他們卻認真地分析研究,進一步分析測量,最后發現了稀有氣體。通過對化學學科歷史的介紹,教育學生在學習和生活中要具有不畏困難、勇于探索、大膽質疑、尊重知識、實事求是、團結協作、堅持追求真理的信念。

二、學習化學精英,樹立德育榜樣

作為化學界的精英人物,許多化學家成為我們學科中滲透德育的生動素材。中國化工之父侯德榜博士,從小熱愛祖國,學習勤奮。留美十年獲得博士學位后,放棄國外的優越條件,以赤誠的愛國之心回到祖國,建起了具有世界先進水平的永利堿廠。“七七”,天津淪陷,侯德榜態度堅決,斷然拒絕與日本人合作,在他的努力下,經過多次的摸索和試驗,終于發明了“侯氏制堿法”,名震中外,為中華民族爭取了榮譽。1972 年以后,侯德榜日漸病重,行動不便,仍多次要求下廠視察,幫助解決技術問題,還多次邀請科技人員到家里開會,討論聯堿技術的完善與發展問題,嘔心瀝血,直至生命的最后一息。 轉貼于

丹麥著名物理學家玻爾在二戰時期被迫離開被德國占領的祖國。為了表示他一定要重返祖國的決心,他把諾貝爾金質獎章溶于王水隱藏起來,后來納粹分子竄進玻爾的住宅,而那瓶溶有獎章的王水溶液就在他們的眼皮底下。戰爭結束之后,玻爾又從溶液中還原提取出金,并重新鑄成諾貝爾獎章,重新鑄成的獎章顯得更加燦爛奪目,因為它凝聚著玻爾對祖國的無限熱愛。

啟普是荷蘭的一名藥物商人,曾經學過一些化學。他根據前人制作的制取硫化氫氣體的簡易裝置,設計出一種可以隨時使反應發生或停止的氣體發生裝置,后人為紀念他,將他發明的裝置叫做啟普發生器。通過介紹科學家這些熱愛祖國的動人事跡,培養學生熱愛科學、熱愛祖國的優良品質,這樣的方法很生動,且很具體,往往能收到意想不到的效果。

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