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1500字的化学史论文

来源:免费论文网 | 时间:2016-11-08 11:40:31 | 移动端:1500字的化学史论文

篇一:化学史论文

浅谈化学史教育在中学化学教学中的作用 2009级三班邓仁菊

摘 要 在中学化学教学中,通过对化学史的教育,不仅可以激发学生的学习兴趣,培养学生的科学探究精神,而且可以起到开发学生智慧,使学生掌握科学的研究方法的作用。 关键字化学教学 化学史教育 作用

0 引言

化学史是化学学科的形成、产生和发展及其演变规律的历史。化学史不仅如实地记录了影响化学发展的重要事件,系统地阐述了化学发展的历程,而且向人们展示了化学家们揭开化学现象背后的规律所进行的思维活动和所采用的科学方法,以及他们所具备的科学精神,所呈现的科学道德。关于化学史教育,我国著名化学家、教育家傅鹰教授曾经说过:“化学给人以知识,化学史给人以智慧。”在国内外,化学教育的先行者们都十分重视在课程教学中融入化学史的教育。充分认识化学史教育在化学教学中的地位和作用,采用多种有效途径和方法让学生掌握化学史知识,对于我们全面推进素质教育,提高育人质量有着至关重要的意义。 【1】

1 化学史教育在中学化学教学中的作用

1.1 利用化学史,提高学生学习化学的兴趣

在学生自主性的学习活动中,兴趣是学生学习动机最活跃的表现形式,也是学生能够完成学习任务的重要心理品质。爱因斯坦说过:“对于一切来说,只有热爱才是最好的老师”。初中是学生学习化学的启蒙阶段,教师的主导作用之一是唤起学生热爱化学的情感,关键是培养、强化学生的学习兴趣。普通化学是化学学科的基础课程,过去“填鸭式”照本宣科的教学很容易让学生觉得枯燥无味。引入化学史辅助普通化学教学是克服这种现象的有效方法和手段,可以充分调动学生学习的积极性。

如在讲述九年级化学绪论时,穿插很多化学史的知识,从远古时代人类独有的最伟大的成就——火的发现,到用火过程中得到启示,通过实践掌握了烧制粗陶瓷的技术,到青铜器时代、铁器时代到来,到2008 年神舟七号飞船的升空。一部化学发展史,也是一部中国发展史,由此激发了学生学习普通化学的兴趣,为以后的教学打下了良好的基础【3】。如果教师只是按照书本的固定模式来讲授,会使学生认为化学就是简单的事实、定律和记忆过程, 这样会使学生产生死记硬背、机械训练, 使学习兴趣降低。若在教学中适时的穿插一些与化学知识相关的趣闻秩事, 引导学生寻求化学发展的历程, 就会增强学生的求知欲和学习兴趣。例如, 在讲有机化合物苯时可以穿插凯库勒确定它的结构时梦见蛇咬尾巴的故事; 在讲氧化反应时, 讲一讲拉瓦锡因为否认燃素说而被送上断头台的故事等等。这些趣味横生又富有哲理的故事和趣闻, 不但能用来活跃课堂气氛、激发学生学习兴趣, 而且有利于加深对基础知识的记忆和理解, 加深对某些科学理论规律性的认识, 从而启发学生独立思考问题, 培养他们分析解决问题的能力, 领悟其中的道理, 取得良好的教学效果。

1.2 利用化学史知识,创设化学教学情境

创设教学情境的目的就在于把抽象、枯燥、单调的化学知识赋予具体的、生动的、丰富多彩的内涵,把化学知识的学习与化学史料联系在一起,通过化学史知识为学生创造一个自主的学习空间。化学科学具有实践性和应用性,只有用具体的生活情景和基于问题所设计的探究活动来代替单调枯燥的具体化学知识、结论的传授,为学生创设一个参与交流、表达、亲身经历活动的机会,才能够让学生体会到化学在社会生活、生产中的价值和意义,才能够【2】

促进学生化学基本观念的建构【4】。大量化学史料为化学这门学科增加了生动性、趣味性, 学生在化学史所创设的情境中, 更易主动建构知识、全面认识科学本质。如在讲授元素周期表的课题时,以门捷列夫的发现其的经历与过程创设情境,引入新课。总之,在化学教学过程中渗透化学史教育有着深远的意义,教师应尽量找好化学史人物事件与学生的结合点,引起学生思维的共振和感情的共鸣,让学生在耳濡目染中受到熏陶,春风化雨中得到浸润【5】。

1.3 开启学生智慧,掌握科学研究方法

通过学习化学史,向学生展示化学家们揭开化学现象背后的规律所进行的思维活动所采用的科学方法,以及他们所具备的科学精神,所呈现的科学道德,从而让学生学习和掌握从事科学研究的正确的方法。如1846 年,瑞士化学家雄班在厨房里做实验,偶然弄洒了一瓶硫酸和硝酸的混合物,他立即抓起妻子的棉布围裙去擦污染,然后又把它放在炉子上烘干,不料,围裙“砰”的一声着火了,烧得一无所有,而且没有一点浓烟。班雄立即意识到这种化合物威力无比,不久,便发明了一种烈性炸药——火棉。从上面这个例子和德国化学凯库勒探究苯的分子结构的思维过程可以体会到他们勇于猜想和用实验事实证明猜测的科学研究方法。学生通过对化学家们的科学探究过程、所采用的研究方法学习, 从他们成功、失败的经验教训, 勇于探索、大胆创新的科学态度, 坚持实践、百折不挠的科学精神, 以理解学习化学史过程中科学的本质, 继而培养学生的科学素养。

1.4 培养学生的科学素养和人文素养

戴安邦教授指出:“全面的化学教育不仅传授化学知识、技术,更要训练科学思维和科学方法”。以氧气的发现史为例,瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里都先后发了氧气,这本来是他们发现真理、否定谬误的一次极好机会,在此基础上再前进一步就能揭燃烧现象的本质。然而遗憾的是他们都坚持燃素学说,认为这种气体不含燃素,最后只能与真理失之交臂,把这一绝好机会让给了拉瓦锡。这成为唯心主义和形而上学导致的一个科学悲剧。与此相反,在嘲讽和攻击下,具有高尚科学素养的化学家门捷列夫深知自己研究工作的重大意义,继续对周期律进行深入细致的研究。终于在1869年3月18日,周期表首次出现在他题为《元素属性和原子量的关系》的论文中,在随后的论文中,他又修改了第一张表制作了第二张表,直到最后发现了元素周期律【6】。化学元素周期律的确立,把化学元素纳入了一个完整的体系,使化学进入了系统化的阶段。从以上的故事中我们可以让学生领悟到:科学和真理是不能被谬误和假象打倒的,许多科学家始终坚持实事求是的科学态度、精益求精的工作作风、锲而不舍的钻研精神,获得了一个又一个的重大发明和发现。通过讲解这些史实,使学生在做实验时不要放过一个微小的细节和一个微小的变化,对于每个细节和变化,不要只知其然,还要知其所以然;对于失败的实验,要找出原因,这样有助于培养学生认真、严谨的科学态度【7】。

1.5 培养学生的爱国主义思想

教师的职责之一就是教书育人,这也就要求我们在教学中不仅要教好书,而且更要注重育人,其中对学生进行爱国主义教育也应该是课程教学中的内容之一。化学史则为我们提供了许多好的素材,例如我国近代化工专家侯德榜为了祖国的化工事业,毅然放弃优厚的待遇回国效力,在艰苦的条件下经过多年努力终于发明了我国自己的制碱法——“侯氏联合制碱法”,将世界制碱技术推向了一个新的高度。又如北京大学教授张青莲院士主持测定了铟、铱、锑、铕、铈、锗、锌、镝等几种元素的相对原子质量新值,被国际原子量委员会采用为国际新标准等。这些事例不仅可以提高学生的民族自尊心和自豪感,在激发学生的爱国主义热情同时,也进一步帮助他们明确努力学习、报效祖国的人生目标。当然,还可以结合我国

当前的国情和科技发展现状,向同学们介绍目前在自然科学领域我国与发达国家之间的差距,帮助他们认识到肩负的历史责任与使命,鼓励他们为了赶上西方发达国家、实现民族复兴,应该更加努力学习。

2 结束语

在课堂中渗透化学史教育,对学生的化学成绩、科学素养、人文素养和整体素质都有不同程度的提高,切实体现了新课程所倡导的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标,所以课堂中渗透化学史教育史应该被大力提倡的。通过教育实验和调查发现,高考压力使学生和老师都把精力主要集中在了学习、考试和成绩排位上,因而课堂常常比较压抑,这在一定程度上限制了学生的思维【8】。因此,在课堂上渗透化学史教育,可以给沉闷的课堂带来一些欢声和笑语,缓解同学们心头的重压,使同学们在轻松愉快中学习知识。同时,化学史的引入,还可以引导学生关注国家兴衰、关注社会生活、关注日常生活、关注科技的进步和环境的改善等,对学生的科学素养和人文素养的提高都大有帮助,这也是新课程改革的基本理念之一。

参考文献

[1] 苏敏. 化学史教育的意义[J]. 湖北广播电视大学学报 , 2011,(06)

[2] 刘传银,薛梅,杨晓芳.浅谈化学史教育对学生学习兴趣的影响[J]. 教育教学论坛 ,

2006,(06)

[3] 杨光瑞,李东颖.普通化学教学中化学史教育的作用[J].华北水利水电学院学报(社科

版),2010,(03)

[4] 闫云龙.构建学生化学基本观念的教学实践研究[D].山东师范大学,2010:12-13

[5] 王朝阳,肖信.化学史人文教程[M].北京:科学出版社,2010.5:123-127

[6] 巩育军.在专业课教学中教书育人的思考与实践[J].广州化工,2011,(14)

[7] 徐松林. 化学教材中化学史料分析及其教育价值研究[D]. 西南大学 , 2011:15

[8] 陈磊磊. 上海地区化学教材与教学实践中融入化学史教育的研究[D]. 华东师范大学 ,

2010:38

篇二:化学史论文

“放射性之母”—居里夫人

摘要:居在世界科学史上,玛丽·居里是一个永远不朽的名字。这位伟大的女科学家,以自己的勤奋和天赋,在物理学和化学领域,都做出了杰出的贡献,并因此而成为唯一一位在两个不同学科领域、两次获得诺贝尔奖的著名科学家。

关键词:居里夫人,科学成就,刻苦钻研,镭和钋的发现。

1.前言

玛丽亚·斯克沃多夫斯卡-居里(波兰语:Maria Sk?odowska-Curie,1867年11月7日-1934年7月4日),常被稱为玛丽·居里(法语:Marie Curie)或居里夫人(法语:Madame Curie),波兰裔法国籍女物理学家、放射化学家。1903年和丈夫皮埃尔·居里及亨利·贝克勒共同獲得了诺贝尔物理学奖,1911年又因放射化学方面的成就获得诺贝尔化学奖。1995年,她与丈夫皮埃尔·居里一起移葬先贤祠。她还是“居里学院”的创始人。

2.正文

2.1靠自学走进巴黎大学

玛丽·居里于1867年出生于波兰华沙,她是家中5个子女中最小的。她的父亲是一名收入十分有限的中学数理教师,妈妈也是中学教员。玛丽的童年是不幸的,她的妈妈得了严重的传染病,是大姐照顾她长大的。后来,妈妈和大姐在她不满10岁时就相继病逝了。她的生活中充满了艰难。这样的生活环境不仅培养了她独立生活的能力,也使她从小就磨练出了非常坚强的性格。

玛丽从小学习就非常勤奋刻苦,对学习有着强烈的兴趣和特殊的爱好,从不轻易放过任何学习的机会,处处表现出一种顽强的进取精神。从上小学开始,她每门功课都考第一。15岁时,就以获得金奖章的优异成绩从中学毕业。她的父亲早先曾在圣彼得堡大学攻读过物理学,父亲对科学知识如饥似渴的精神和强烈的事业心,也深深地熏陶着小玛丽。她从小就十分喜爱父亲实验室中的各种仪器,长大后她又读了许多自然科学方面的书籍,更使她充满幻想,她急切地渴望到科学世界探索。但是当时的家境不允许她去读大学。19岁那年,她开始做长期的家庭教师,同时还自修了各门功课。这样,直到24岁时,她终于来到巴黎大学理学

院学习。她带着强烈的求知欲望,全神贯注地听每一堂课,艰苦的学习使她身体变得越来越不好,但是她的学习成绩却一直名列前茅,这不仅使同学们羡慕,也使教授们惊异,入学两年后,她充满信心地参加了物理学学士学位考试,在30名应试者中,她考了第一名。第二年,她又以第二名的优异成绩,考取了数学学士学位。

1894年初,玛丽接受了法国国家实业促进委员会提出的关于各种钢铁的磁性科研项目。在完成这个科研项目的过程中,她结识了理化学校教师比埃尔·居里,他是一位很有成就的青年科学家。用科学为人类造福的共同意愿使他们结合了。玛丽结婚后,人们都尊敬地称呼她居里夫人。1896年,居里夫人以第一名的成绩,完成了大学毕业生的任职考试。第二年,她又完成了关于各种钢铁的磁性研究。但是,她不满足已取得的成绩,决心考博士,并确定了自己的研究方向。站到了一条新的起跑线上。

2.2镭之光

1896年,法国物理学家贝克勒尔发表了一篇工作报告,详细地介绍了他通过多次实验发现的铀元素,铀及其化合物具有一种特殊的本领,它能自动地、连续地放出一种人的肉眼看不见的射线,这种射线和一般光线不同,能透过黑纸使照象底片感光,它同伦琴发现的X射线也不同,在没有高真空气体放电和外加高电压的条件下,却能从铀和铀盐中自动发生。铀及其化合物不断地放出射线,向外辐射能量。这使居里夫人发生了极大的兴趣。这些能量来自于什么地方?这种与众不同的射线的性质又是什么?居里夫人决心揭开它的秘密。1897年,居里夫人选定了自己的研究课题--对放射性物质的研究。这个研究课题,把她带进了科学世界的新天地。她辛勤地开垦了一片处女地,最终完成了近代科学史上最重要的发现之一--发现了放射性元素镭,并奠定了现代放射化学的基础,为人类做出了伟大的贡献。 在实验研究中,居里夫人设计了一种测量仪器,不仅能测出某种物质是否存在射线,而且能测量出射线的强弱。她经过反复实验发现:铀射线的强度与物质中的含铀量成一定比例,而与铀存在的状态以及外界条件无关。

居里夫人对已知的化学元素和所有的化合物进行了全面的检查,获得了重要的发现在:一种叫做钍的元素也能自动发出看不见的射线来,这说明元素能发出射线的现象决不仅仅是铀的特性,而是有些元素的共同特性。她把这种现象称为放射性,把有这种性质的元素叫做放射

性元素。它们放出的射线就叫“放射线”。她还根据实验结果预料:含有铀和钍矿物一定有放射性;不含铀和钍的矿物一定没有放射性。仪器检查完全验证了她的预测。她排除了那些不含放射性元素的矿物,集中研究那些有放射性的矿物,并精确地测量元素的放射性强度。在实验中,她发现一种沥青铀矿的放射性强度比预计的强度大得多,这说明实验的矿物中含有一种人们未知的新放射性元素,且这种元素的含量一定很少,因为这种矿物早已被许多化学家精确地分析过了。她果断地在实验报告中宣布了自己的发现,并努力要通过实验证实它。在这关键的时刻,她的丈夫比埃尔·居里也意识到了妻子的发现的重要性,停下了自己关于结晶体的研究,来和她一道研究这种新元素。经过几个月的努力,他们从矿石中分离出了一种同铋混合在一起的物质,它的放射性强度远远超过铀,这就是后来被列在元素周期表上第84位的钋。几个月以后,他们又发现了另一种新元素,并把它取名为镭。但是,居里夫妇并没有立即获得成功的喜悦。当拿到了一点点新元素的化合物时,他们发现原来所做的估计太乐观了。事实上,矿石中镭的含量还不到百万分之一。只是由于这种混合物的放射性极强,所以含有微量镭盐的物质表现出比铀要强几百倍的放射性。

科学的道路从来就不平坦。钋和镭的发现,以及这些放射性新元素的特性,动摇了几世纪以来的一些基本理论和基本概念。科学家们历来都认为,各种元素的原子是物质存在的最小单元,原子是不可分割的、不可改变的。按照传统的观点是无法解释钋和镭这些放射性元素所发出的放射线的。因此,无论是物理学家,还是化学家,虽然对居里夫人的研究工作都感到有兴趣,但是心中都有疑问。尤其是化学家们的态度更为严谨。为了最终证实这一科学发现,也为了进一步研究镭的各种性质,居里夫妇必须从沥青矿石中分离出更多的、并且是纯净的镭盐。

一切未知的世界都是神秘的。在分离新元素的研究工作开始时,他们并不知道新元素的任何化学性质。寻找新元素的唯一线索是它有很强的放射性。他们据此创造了一种新的化学分析方法。但是他们没有钱,没有真正的实验室,只有一些自己购买或设计的简单的仪器。他们出于工作效率的考虑,分头开展研究。由居里先生试验确定镭的特性;居里夫人则继续提炼纯镭盐。

有志者事竟成!大自然的任何奥秘都会都会被那些向它顽强攻关的人们揭开。1902年年底,居里夫人提炼出了十分之一克极纯净的氯化镭,并准确地测定了它的原子量。从此镭的存在得到了证实。镭是一种极难得到的天然放射性物质,它的形体是有光泽的、像细盐一样的白

色结晶。在光谱分析中,它与任何已知的元素的谱线都不相同。镭虽然不是人类第一个发现的放射性元素,但却是放射性最强的元素。利用它的强大放射性,能进一步查明放射线的许多新性质。以使许多元素得到进一步的实际应用。医学研究发现,镭射线对于各种不同的细胞和组织,作用大不相同,那些繁殖快的细胞,一经镭的照射很快都被破坏了。这个发现使镭成为治疗癌症的有力手段。癌瘤是由繁殖异常迅速的细胞组成的,镭射线对于它的破坏远比周围健康组织的破坏作用大的多。这种新的治疗方法很快在世界各国发展起来。在法国,镭疗术被称为居里疗法。镭的发现从根本上改变了物理学的基本原理,对于促进科学理论的发展和在实际中的应用,都有十分重要的意义。

2.3金子一般的心灵

由于居里夫妇的惊人发现,1903年12月,他们获得了诺贝尔物理学奖。他们夫妇的科学功勋盖世,然而他们却极端藐视名利,在镭提炼成功以后,有人劝他们向政府申请专利权,垄断镭的制造以此发大财。居里夫人对此说:“那是违背科学精神的,科学家的研究成果应该公开发表,别人要研制,不应受到任何限制”。“何况镭是对病人有好处的,我们不应当借此来谋利”。居里夫妇还把得到的诺贝尔奖金,大量地赠送别人。

1914年,巴黎建成了镭学研究院,居里夫人担任了学院的研究指导。以后她继续在大学里授课,并从事放射性元素的研究工作。她毫不吝啬地把科学知识传播给一切想要学习的人。

但是她时刻也没有忘记自己的祖国。当他们夫妇从矿物中分离出新元素以后,她把新元素命名为钋。这是因为钋的词根与波兰国名的词根一样。她以此表示对惨遭沙俄奴役的祖国的深切怀念。

1937年7月14日,居里夫人病逝了。她最后死于恶性贫血症。她一生创造、发展了放射科学,长期无畏地研究强烈放射性物质,直至最后把生命贡献给了这门科学。伟大的科学家爱因斯坦评价说:“在我认识的所有著名人物里面,居里夫人是唯一不为盛名所颠倒的人。”

居里夫人的大半生都是清贫的,提取镭的艰苦过程是在简陋的条件下完成的。他们把诺贝尔奖金和其奖金都用到了以后的研究中去了。

3.结束语

居里夫人,著名的物理学家、化学家、理学博士。她和丈夫共同研究放射性现象获得成就,先后发现钚和镭。她在1903年获诺贝尔物理学奖,1911年居里夫人又获诺贝尔化学奖,成为当时世界上第一位两次获诺贝尔奖的科学家。至今世界上只有两位科学家曾两次获诺贝尔奖。 有些人认为她全力以赴搞科学,她的信仰不虔诚,实际她终身信神。为了传扬基督的爱的精神,她和丈夫决定把他们的研究成果不申请专利,无偿地奉献给全世界人民。 居

里夫人虽然那样谦虚,但世界各国给她的荣誉称号是空前的。除获诺贝尔奖外,她的各种荣誉称号有:会员56个,会长2个,院士19个,院长1个,博士20个,教授1个,荣誉市民3个;另外获得奖金10项,奖章16枚。爱因斯坦说:“所有知名人物中,居里夫人是唯一不为荣誉所腐蚀的人。居里夫人高尚的品格就像她杰出的科学成就一样,在人类文明史上闪烁着令人崇仰的熠熠光辉。

参考文献

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【2】袁莉,白蒲婴,郭效军. 化学史简明教程[M],兰州,甘肃科学技术出版社,2007:145-148

【3】无机化学,上册第四版[M],高等教育出版社,2008:56-57

【4】杨宏孝主编 《无机化学简明教程》 天津大学出版社 1999:23-27

【5】 [美]F.A.科顿,[英] G.威尔金森著,北京师范大学,兰州大学,吉林大学,辽宁大学译,《高等无机化学》(上)(下),人民教育出版社出版 ,1996,123-129

【6】刘波涛主编 《普通化学》 河南科学技术出版社 1995年,25-29

【7】赵士峰主编 《普通化学》 中国农业大学出版社 1999年,78-79

【8】- 《燃料化学学报》参考文献著录格式 期刊-核心期刊 燃料化学学报JOURNAL OF FUEL CHEMISTRY AND TECHNOLOGY 2001年 第02期

【9】《中国医学科学院学报》文后参考文献著录格式 期刊-核心期刊 中国医学科学院学报ACTA ACADENUIAE MEDICINAE SINICAE 2001年 第02期

【10】《无机材料学报》参考文献中中文期刊的著录 作者:张惠丰,张林妹,吴秀君, 期刊-核心期刊 中国科技期刊研究CHINESE JOURNAL OF SCIENTIFIC AND TECHNICAL PERIODICAL 2001年 第z1期

篇三: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,

沟通了这二大类化学【2】。

但是,多少年来这两门化学的界线仍然存在着。

“有机化学”这一名词于1806年首次由贝采利乌斯提出。当时是作为“无机化学”的对立物而命名的。有机化学它是研究有机化合物的来源、制备、结构、性质、应用以及有关理论的科学,又称碳化合物的化学。

从19世纪初到1858年提出价键概念之前是有机化学的萌芽时期。在这个时期,已经分离出许多有机化合物,制备了一些衍生物,并对它们作了定性描述。法国化学家拉瓦锡发现,有机化合物燃烧后,产生二氧化碳和水。他的研究工作为有机化合物元素定量分析奠定了基础。1830年,德国化学家李比希发展了碳、氢分析法,1833年法国化学家杜马建立了氮的分析法。这些有机定量分析法的建立使化学家能够求得一个化合物的实验式。当时在解决有机化合物分子中各原子是如何排列和结合的问题上,遇到了很大的困难。最初,有机化学用二元说来解决有机化合物的结构问题。二元说认为一个化合物的分子可分为带正电荷的部分和带负电荷的部分,二者靠静电力结合在一起。早期的化学家根据某些化学反应认为,有机化合物分子由在反应中保持不变的基团和在反应中起变化的基团按异性电荷的静电力结合。但这个学说本身有很大的矛盾。类型说由法国化学家热拉尔和洛朗建立。此说否认有机化合物是由带正电荷和带负电荷的基团组成,而认为有机化合物是由一些可以发生取代的母体化合物衍生的,因而可以按这些母体化合物来分类。类型说把众多有机化合物按不同类型分类,根据它们的类型不仅可以解释化合物的一些性质,而且能够预言一些新化合物。但类型说未能回答有机化合物的结构问题。有机化合物按不同类型分类,根据它们的类型不仅可以解释化合物的一些性质,而且能够预言一些新化合物。但类型说未能回答有机化合物的结构问题。从1858年价键学说的建立,到1916年价键的电子理论的引入,是经典有机化学时期。1858年,德国化学家凯库勒和英国化学家库珀等提出价键的概念,并第一次用短划“-”表示“键”。他们认为有机化合物分子是由其组成的原子通过键结合而成的。由于在所有已知的化合物中,一个氢原子只能与一个别的元素的原子结合,氢就选作价的单位。一种元素的价数就是能够与这种元素的一个原子结合的氢原子的个数。凯库勒还提出,在一个分子中碳原子之间可以互相结合这一重要的概念。1848年巴斯德分离到两种酒石酸结晶,一种半面

晶向左,一种半面晶向右。前者能使平面偏振光向左旋转,后者则使之向右旋转,角度相同。在对乳酸的研究中也遇到类似现象。为此,1874年法国化学家勒贝尔和荷兰化学家范托夫分别提出一个新的概念,圆满地解释了这种异构现象。他们认为:分子是个三维实体,碳的四个价键在空间是对称的,分别指向一个正四面体的四个顶点,碳原子则位于正四面体的中心。当碳原子与四个不同的原子或基团连接时,就产生一对异构体,它们互为实物和镜像,或左手和右手的手性关系,这一对化合物互为旋光异构体。勒贝尔和范托夫的学说,是有机化学中立体化学的基础。1900年第一个自由基,三苯甲基自由基被发现,这是个长寿命的自由基。不稳定自由基的存在也于1929年得到了证实。在这个时期,有机化合物在结构测定以及反应和分类方面都取得很大进展。但价键只是化学家从实践经验得出的一种概念,价键的本质尚未解决。现代有机化学时期 在物理学家发现电子,并阐明原子结构的基础上,美国物理化学家路易斯等人于1916年提出价键的电子理论。他们认为:各原子外层电子的相互作用是使各原子结合在一起的原因。相互作用的外层电子如从—个原了转移到另一个原子,则形成离子键;两个原子如果共用外层电子,则形成共价键。通过电子的转移或共用,使相互作用的原子的外层电子都获得惰性气体的电子构型。这样,价键的图象表示法中用来表示价键的短划“-”,实际上是两个原子共用的一对电子。1927年以后,海特勒和伦敦等用量子力学,处理分子结构问题,建立了价键理论,为化学键提出了一个数学模型。后来马利肯用分子轨道理论处理分子结构,其结果与价键的电子

【4】理论所得的大体一致,由于计算简便,解决了许多当时不能回答的问题【3】。

无机化学是化学学科的鼻祖。它是研究无机物质的组成、性质、结构和反应的科学,是化学中最古老的分支学科。无机物质包括所有化学元素和它们的化合物,不过大部分的碳化合物除外。(除二氧化碳、一氧化碳、二硫化碳、碳酸盐等简单的碳化合物仍属无机物质外,其余均属于有机物质。)早在公元前6000年人类就开始了制陶、炼铜、冶铁等与无机化学相关的活动。中国古代的黄帝为了寻求长生不老之药,令术士炼制仙丹。东晋的葛洪(公元 284 -364 年) 即是炼丹家中的代表,葛洪经反复研究,得到了物质可以相互转化的规律,并记入他的著作《抱朴子》:“丹砂烧之成水银,积变又成丹砂”。即对丹砂加热可炼出水银,水银和硫磺化合又变成丹砂。事实上,这就是化学上的可逆反应:HgS-Hg

+S。他还记载了用铁还原硫酸铜中的铜的反应:“以曾青涂铁,铁赤色如铜”。曾青就是胆矾,主要成分是五水硫酸铜 (CuSO4·5H2O) 。 到 18 世纪末,由于冶金工业的发展,人们逐步掌握了无机矿物的冶炼、提取和合成技术,同时也发现了很多新元素。到 19 世纪中叶,已经有了统一的原子量数据,从而结束了原子量的混乱局面。元素周期律的发现奠定了现代无机化学的基础。目前已知的元素元素共109种,其中94种存在于然界中。元素的周期性质是人们在长期科学实践活动中通过大量的感性材料积累总结出来的自然规律,它把自然界的化学元素看做一个有内在联系的整体。20 世纪以来,由于化学工业及其他相关产业的兴起,无机化学又有了更广阔的舞台。如航空航天、能源石化、信息科学以及生命科学等领域的出现和发展,推动了无机化学的革新步伐。 在过去的近 50 年中,人们对于新方法,新理论,新领域(如金属在生物体中的作用),新材料,

【6】新催化剂,高产出和低污染等的追求,强力促进了无机化学的发展【5】。 新兴

的无机化学领域有无机材料化学、生物无机化学、有机金属化学、理论无机化学等等。这些新兴领域的出现,使传统的无机化学再次焕发出勃勃生机【7】。 2无机化学、有机化学在自然界中本质联系本来

我们生存的地球上的所有东西是由无机物和有机物共同构成,她们构成了大自然的多样性。土壤圈作为一连接无机界和有机界的枢纽,它并不是专为植物生长而设的。由于它位于大气圈、水圈、岩石圈和生物圈的交换地带,因此它连接无机界和有机界具有极为重要的作用。无机物可由元素周期表的所有元素组成,而有机物必须要有碳(除CO2,CO和碳酸根)。有机物和无机物的基本构成原素相同,都是元素周期表内的元素。但无机物中包含的元素在有机物中不一定有。而有机物中包含的元素都可在无机物中找到。它们之间可以进行转化。如:CH4+2O2=点燃=CO2+2H2O这是有机物转变为无机物。

6CO2+6H2O=光合作用=C6H12O6+6O2 C6H12O6为葡萄糖。 这是无机物转变为有机物。另外还有,有机物转变为无机物的:酒精、油燃烧变成二氧化碳和水。无机物转变为有机物:树叶的光合作用使二氧化碳和水变成最后的淀粉。存在于体内和食物中的矿物质营养素—无机盐,是由有机物和无机物综合组成。 再者,有机化合物和无机化合物之间没有绝对的分界。有机化学之所以成为化学中的一个独立学科,是因为有机化合物确有其内在的联系和特性。位于周期


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