導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇化學(xué)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(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

知識的力量

一個物理學(xué)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(xué)霸提議兩人對調(diào)座位，調(diào)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??！”

絕對相信

一群教授被請上了一架飛機(jī)，坐好后他們被告知，飛機(jī)是由他們的學(xué)生設(shè)計的。

結(jié)果，眾教授紛紛下了飛機(jī)，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(jī)根本就飛不起來?！?/p>

防毒面具

一推銷員來到鄉(xiāng)下，對當(dāng)?shù)厝苏f：你們得買個防毒面具。當(dāng)?shù)厝瞬幻靼祝嚎諝膺@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(yù)言準(zhǔn)確。

當(dāng)問到冒煙工廠生產(chǎn)什么時，推銷員說：就是生產(chǎn)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(fù)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(dǎo)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?！?/p>

來自韓國的國際巨星猜想，一定是這樣說的：“她不是淑女?！?/p>

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(xiàn)在是個世界名人。’”

誰有威士忌

一位男子跑進(jìn)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?！?/p>

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?guī)鹤尤ズ舆呩烎~?？墒且惶煜聛?，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(zhǔn)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(yuǎn)點兒就可以打到?！?/p>

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(jī)關(guān)，身受重傷。我強(qiáng)提一口真氣，支撐到開封府，突然眼前一黑……”馬漢關(guān)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(yī)生

病人：“醫(yī)生，我最近出現(xiàn)一些怪癥狀，希望你能幫我診斷。”

醫(yī)生：“首先，你的視力似乎不太好?！?/p>

篇2

伊姆霍特普是一名優(yōu)秀的化學(xué)家，主要體現(xiàn)在他對物質(zhì)的認(rèn)識與神說派是對立的。崇尚科學(xué)的他首次發(fā)現(xiàn)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(shè)計金字塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，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(yōu)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(dāng)時的神說派具有較高的地位和權(quán)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(xué)生來說，是非常熟悉的一位化學(xué)家，但其背后的一些故事卻鮮為人知。眾所周知，拉瓦錫發(fā)現(xiàn)了氧氣，實際上最先發(fā)現(xiàn)氧氣的不是他，而是另一個化學(xué)家普利斯特里，學(xué)生聽到這里非常好奇，可把兩個科學(xué)家發(fā)現(xiàn)氧氣的過程逐一道來，學(xué)生聽完故事，對拉瓦錫產(chǎn)生由衷的敬佩，這對學(xué)生就是潛移默化的情感價值觀教育。

（2）學(xué)習(xí)苯分子結(jié)構(gòu)時，法拉第是學(xué)生是非常熟悉的科學(xué)家，是他發(fā)現(xiàn)了苯，在引導(dǎo)學(xué)生自己推測苯分子可能的結(jié)構(gòu)時，引出以凱庫勒夢幻曲為題，介紹他夢出苯分子環(huán)狀結(jié)構(gòu)的故事。這是化學(xué)史上有名的化學(xué)家趣事，學(xué)生聽了當(dāng)然覺得新鮮，一個夢就能成就他的偉大發(fā)現(xiàn)，其實凱庫勒就是一個愛做夢繼而有重大發(fā)現(xiàn)的科學(xué)家。從這個故事，學(xué)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(jié)果，也源于他對苯分子結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(qū)理科狀元的身份被北京大學(xué)化學(xué)系錄取。在聚集了中國最頂尖人才的學(xué)府里，身材高挑、成績優(yōu)秀的李天樂非常出眾，本科畢業(yè)后又以高分考取了本專業(yè)的碩士研究生。

在學(xué)業(yè)精進(jìn)的同時，李天樂也收獲了甜蜜的愛，與本科同班同學(xué)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(xué)生聯(lián)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(dāng)年，他考入南京化工學(xué)院化工機(jī)械系，三年讀完了四年本科，隨后考入清華大學(xué)精儀系攻讀碩士，每學(xué)期都能拿到全額獎學(xué)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(xué)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(jī)，他對李天樂說：“我正好也有出國的想法，我支持你?！崩钐鞓奉D時興奮起來。

王曉曄抓住這個機(jī)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(zhí)著的小伙產(chǎn)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(dǎo)班，一起查閱國外學(xué)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(xué)術(shù)環(huán)境，思想開放自由，生活節(jié)奏閑適愜意。在那樣的環(huán)境下，兩人肯定能贏得事業(yè)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(fù)擔(dān)，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(xué)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(jī)票都買不起的困境。沒想到，該校不僅寄來了邀請他們訪學(xué)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(xué)生，王曉曄與李天樂不能正式就業(yè)。經(jīng)濟(jì)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?！?/p>

2000年秋，王曉曄與李天樂同時戴上了美國常青藤大學(xué)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(yè)百美施貴寶公司錄用為化學(xué)研究員。兩人于2001年9月舉辦了簡樸的婚禮?；楹蟛坏饺齻€月，他們就拿到了綠卡。

王曉曄所在的公司人才濟(jì)濟(jì)，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(wù)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(wù)，現(xiàn)在啥都不問了。”正忙著設(shè)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(fā)的難題，壓抑得很，他認(rèn)為李天樂不體諒他，兩人話不投機(jī)，大吵起來。一想到自己以前被王曉曄寵著，現(xiàn)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(nóng)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(jié)第一天，咱中國人講究合家團(tuán)圓，你卻出差了，這叫什么事??？”王曉曄無奈地說：“美國并不過春節(jié)啊，工作總得有人做?！?/p>

李天樂說服不了王曉曄，開車就要到他公司找老板當(dāng)面說理。車子剛發(fā)動，王曉曄一把關(guān)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?！?/p>

“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(xué)到美國進(jìn)行商務(wù)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(dāng)晚，她無緣無故地對王曉曄大發(fā)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(fù)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(dāng)初瞎了眼。”

她的話讓王曉曄很受傷，他負(fù)氣地回?fù)粽f：“你要后悔就回去找陳華吧，不可理喻！”他預(yù)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(dāng)初陳華同意跟她一起出國，也許會是另一番景象。她從同學(xué)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(fā)短信把陳華和他的妻子侮辱了一番。

婚姻危機(jī)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(qiáng)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(zhèn)一處高檔住宅區(qū)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(jìn)了新房，王曉曄也刻意放慢了工作節(jié)奏，專心陪伴李天樂，試圖修補(bǔ)夫妻關(guān)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(rèn)為李天樂應(yīng)該做全職媽媽，他的薪水已足以養(yǎng)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(rèn)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(dāng)年年底，夫妻倆回國探親。在飛機(jī)上又為先到誰家爭吵起來，以至于下了飛機(jī)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(shù)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(xiàn)在事業(yè)有成了，想到要離婚了，當(dāng)初是誰說愛我要對我好的，現(xiàn)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(guī)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(jī)，房價下跌，此時賣房，要虧很多。兩人遂達(dá)成協(xié)議，實行屋內(nèi)分居。

李天樂認(rèn)為是王曉曄辜負(fù)了自己，因此在財產(chǎn)分割及孩子的撫養(yǎng)費上寸步不讓。而王曉曄指責(zé)她的驕橫導(dǎo)致了婚姻的破裂，認(rèn)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(xié)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?！蓖鯐詴蠐踉谥虚g說：“這房子有我的一半，你無權(quán)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?！?/p>

2011年元旦后，王曉曄經(jīng)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(xué)醫(yī)療中心就醫(yī)?？芍瘟艘欢螘r間后，病情反而不斷加重，還出現(xiàn)了惡心、掉發(fā)的現(xiàn)象。

1月25日，醫(yī)院對王曉曄進(jìn)行了醫(yī)學(xué)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(tài)，情況緊急，院方立即向當(dāng)?shù)鼐綀蟀?。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(xué)家楊培東獲得2015年麥克阿瑟天才獎。該獎被視為美國跨領(lǐng)域最高獎項之一，每年獎勵20至40名在各個領(lǐng)域內(nèi)具有非凡創(chuàng)造性的杰出人士。獲得過該獎的華裔科學(xué)家還有數(shù)學(xué)家張益唐和陶哲軒、生物物理學(xué)家莊小威、生物學(xué)家何琳等。

楊培東是加州大學(xué)伯克利分校的一名化學(xué)家，研究內(nèi)容是納米線的商業(yè)應(yīng)用：例如將太陽能轉(zhuǎn)化為燃料，或是利用余熱發(fā)電。（來源：中國新聞網(wǎng)2015年10月7日）

鳳凰新聞

“90后”自主造衛(wèi)星

南京理工大學(xué)一群“90后”自主研制的衛(wèi)星“南理工一號”，日前已在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射并從太空發(fā)回數(shù)據(jù)。

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

新浪科技

美科學(xué)家研發(fā)人造皮膚：可感知壓力輕重

美國斯坦福大學(xué)華人學(xué)者鮑哲南領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊開發(fā)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(nèi)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(fā)射天繪一號03星

10月26日15點10分，中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用二號丁運載火箭，成功發(fā)射天繪一號03星，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道。

天繪一號03星由航天科技集團(tuán)五院所屬航天東方紅衛(wèi)星有限公司研制，主要用于科學(xué)試驗、國土資源普查、地圖測繪、農(nóng)作物估產(chǎn)及防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域，將對中國科學(xué)研究和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮積極作用。（來源：《科技日報 》2015年10月27日）

科技日報

中美發(fā)現(xiàn)恐龍滅絕前新哺乳動物

近日出版的《科學(xué)報告》雜志稱，中美科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個白堊紀(jì)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(jì)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(jì)晚期的中亞地區(qū)，亞洲東部發(fā)現(xiàn)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(wǎng)

3D生物血管打印機(jī)在成都問世

10月25日，在數(shù)百名生物醫(yī)學(xué)、健康醫(yī)療和智能制造等專業(yè)領(lǐng)域知名院士、專家、學(xué)者的見證下，全球首創(chuàng)3D生物血管打印機(jī)在四川成都成功問世。

不同于市面上現(xiàn)有的3D生物打印機(jī)，3D生物血管打印機(jī)可以打印出血管獨有的中空結(jié)構(gòu)、多層不同種類細(xì)胞，成功地實現(xiàn)了血管再造。這是世界首創(chuàng)，表明人類在實現(xiàn)器官再造的路上邁出了堅實一步。（來源：新華網(wǎng)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(xué)家們一直認(rèn)為早期地球環(huán)境是干燥和荒涼的，但自從他們對在西澳大利亞發(fā)現(xiàn)的1萬多塊鋯石進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)事實并非如此。

科學(xué)家對同位素鋯石中鈾和鉛的比例進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)它們形成于41億年前，那時地球仍然處于嬰兒時期，但已經(jīng)誕生了生命。目前的觀點認(rèn)為地球形成于46億年前，最早的生命出現(xiàn)在38.3億年前，新的發(fā)現(xiàn)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(yuǎn)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(shè)備調(diào)試完成，中科院國家天文臺500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（簡稱FAST）項目綜合布線工程完成，具備供電條件，這標(biāo)志著“天眼”的神經(jīng)系統(tǒng)已經(jīng)成型，F(xiàn)AST工程進(jìn)入最后的沖刺階段。

FAST為國家重大科學(xué)工程，比目前世界上最大的美國阿雷西博天文望遠(yuǎn)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(xué)術(shù)期刊Nature的顧問編委員Philip Ball在對多位世界著名化學(xué)家就什么是化學(xué)學(xué)科的大問題進(jìn)行專題訪談后，撰寫了題為“化學(xué)家想知道什么(What chemists want to know)的專論[1]”。設(shè)問的中心議題是：化學(xué)在絕大多數(shù)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中已經(jīng)成為具有關(guān)鍵作用的學(xué)科組成之一，是否意味著它將被視為僅僅是一種得心應(yīng)手的“工具？”或者說它仍然有著自身的主要化學(xué)問題等待著繼續(xù)深入和突破？該文發(fā)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(xué)者們的真知灼見，對于化學(xué)學(xué)科的建設(shè)、發(fā)展以及化學(xué)教育的改革都有參考價值。

人們所以關(guān)注這個問題，起因很多，主要可以歸結(jié)為以下兩個方面，一個是有志于就讀大學(xué)化學(xué)專業(yè)的優(yōu)秀學(xué)生生源出現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢，迫使國外多所院校的化學(xué)系改變名稱，或者縮小招生規(guī)模；另一方面，化學(xué)家在配合其他領(lǐng)域的發(fā)展方面，存在著過分關(guān)注具有強(qiáng)烈應(yīng)用背景的課題的傾向。在融入其他學(xué)科或相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的過程中，呈現(xiàn)出化學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)面貌變得模糊不清的問題。而和化學(xué)同為基礎(chǔ)學(xué)科的物理學(xué)和生物學(xué)，在積極參與相關(guān)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的前期研究、發(fā)明或開發(fā)的同時，對本學(xué)科中的大問題的研究熱情卻一直有增無減。例如物理學(xué)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(nèi)的空間、時間和物質(zhì)是由什么來控制的等問題；又如生物學(xué)家在試圖通過DNA的解碼、以及如何支配蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)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(xué)的日益漠視，甚至認(rèn)為化學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科的時代已經(jīng)結(jié)束等誤解，化學(xué)界必須正視并認(rèn)真回答這個問題，也就是作為三大基礎(chǔ)科學(xué)之一的化學(xué)，還是一門富有生命力的基礎(chǔ)學(xué)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(huán)境等問題的嚴(yán)重困擾，其中，涉及人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面的環(huán)境問題，不僅關(guān)系到人類社會的持續(xù)發(fā)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(guān)注。盡管環(huán)境問題的產(chǎn)生和作為自然科學(xué)之一的化學(xué)并無直接的關(guān)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(jù)(例如上個世紀(jì)70年現(xiàn)的與臭氧空洞生成有關(guān)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(lián)想到與研究和合成物質(zhì)密切相關(guān)的化學(xué)，當(dāng)人們不能嚴(yán)格分清化學(xué)學(xué)科和包含著化學(xué)過程的物質(zhì)生產(chǎn)過程之間的差別時，把環(huán)境污染問題更多地歸因于化學(xué)，應(yīng)當(dāng)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(fā)現(xiàn)、分離、分析和化學(xué)合成工作屬于經(jīng)典的化學(xué)工作?；瘜W(xué)家從物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和變化等方面幫助人們認(rèn)識了它們，并且學(xué)會了利用現(xiàn)有的物質(zhì)作為原材料合成它們和新的物質(zhì)，或通過化學(xué)修飾以改善它們的性能和某些功能，以及發(fā)現(xiàn)或發(fā)明能夠?qū)鼓承┯卸净蛴泻ξ镔|(zhì)和病蟲害的藥物等。通過化學(xué)家們幾百年的工作，人類社會所能應(yīng)用和享用的化學(xué)物質(zhì)日益豐富，以科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的社會生產(chǎn)力和人類的生活質(zhì)量也因此得以持續(xù)發(fā)展。但是必須明確的是：科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用、社會生產(chǎn)力發(fā)展所選擇的主要途徑、對社會各界需求的物質(zhì)資源和生活資源的生產(chǎn)和分配等等任務(wù)，并不是化學(xué)科學(xué)的基本任務(wù)。所以，依據(jù)一切(化學(xué))物質(zhì)都是化學(xué)的研究對象，因而簡單地把化學(xué)物質(zhì)的存在等同于化學(xué)，即由所謂“處處有化學(xué)”推衍出來的“因為我們生活在一個物質(zhì)世界中，化學(xué)不可須臾別離，所以化學(xué)是最重要的基礎(chǔ)學(xué)科”和“因為所有的污染物都是化學(xué)物質(zhì)，所以化學(xué)是環(huán)境污染的罪魁禍?zhǔn)住眱煞N極端而片面的看法的同時存在，就不足為奇了。

由于對化學(xué)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(xué)、科普活動及大眾媒體廣為散布，不僅導(dǎo)致所謂厭化學(xué)癥(chemophobia)的形成，并致使國內(nèi)外不少高?；瘜W(xué)系的招生質(zhì)量逐年下降(盡管就業(yè)比率仍然保持中等水平)和紛紛改變系名(就連美國化學(xué)會在2004年都曾經(jīng)有過改名為分子科學(xué)與工程學(xué)會的建議[1])等現(xiàn)象的存在，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為都是事出有因的了。因此，化學(xué)是否仍然是一門基礎(chǔ)的自然科學(xué)，是否絕大部分的重要化學(xué)問題通過融入其他學(xué)科領(lǐng)域后，僅僅保留為一種“化學(xué)”視角？已經(jīng)成為一個迫切需要面對并回答的問題，而且必須以化學(xué)是否仍然有著亟待解決的、富有挑戰(zhàn)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(xué)中的大問題

文中簡要介紹的大問題，非常具有啟發(fā)性和前瞻性，通過它們可以預(yù)見到化學(xué)在今后20年或更長一點的時期將呈現(xiàn)于世人之前的新面貌，同時它作為中心科學(xué)的作用將得到進(jìn)一步地發(fā)展和深化。如果化學(xué)界和化學(xué)教育界能夠就此形成共識，必將對化學(xué)專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)起到振聾發(fā)聵的作用。不僅如此，它對于初等化學(xué)教育和教學(xué)改革也有重要的指導(dǎo)作用，因為這是現(xiàn)在的中小學(xué)生未來步入社會時將要面對的實際啊！Ball根據(jù)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(xué)合成雖然無可替代仍然有著亟待解決的大問題

和其他“發(fā)現(xiàn)”科學(xué)如物理學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)以及地球科學(xué)相比，化學(xué)合成一直被認(rèn)為是化學(xué)的最獨特之處，而且通常是無可代替的。1890年法國化學(xué)家Marcelin就曾經(jīng)自豪地用“Chemistry creats its objects”來描述化學(xué)的這個特點。曾經(jīng)擔(dān)任美國化學(xué)會會長的Ron Breslow(美國哥倫比亞大學(xué)的有機(jī)化學(xué)教授)進(jìn)一步擴(kuò)展了Marcelin的說法，他指出：“化學(xué)合成使得化學(xué)得以設(shè)立一個大多數(shù)其他學(xué)科無法企及的目標(biāo)?！辈⑻岢觥笆欠窨梢詣?chuàng)立一門合成天文學(xué)？即通過改變引力常數(shù)來影響宇宙萬物的性質(zhì)，從而使其優(yōu)化”的建議。盡管目前合成生物學(xué)也已經(jīng)成為一門獨立學(xué)科，但是在化學(xué)家看來，它不過是應(yīng)用化學(xué)的另一個基于如DNA合成和蛋白質(zhì)設(shè)計的分支而已。加州理工學(xué)院的核酸化學(xué)家Jacqueline Barton則強(qiáng)調(diào)：“化學(xué)是唯一能夠制備前所未有的物質(zhì)的科學(xué)”。

但是過于關(guān)注合成化學(xué)有可能使得化學(xué)家們不自覺地扮演著“修補(bǔ)匠”的角色，為了滿足好奇心或者為了獲利做著玩轉(zhuǎn)分子世界的工作。由于工業(yè)發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)已成為科學(xué)創(chuàng)造的重要推動力，因而致使工業(yè)化學(xué)和學(xué)科化學(xué)的分界線變得模糊不清。所以Barton指出：“化學(xué)是為工業(yè)添加燃料的科學(xué)事業(yè)。例如石油化工，還有制藥、生物技術(shù)以及計算機(jī)芯片”。Breslow同意化學(xué)面對的大問題不如實際生活中提出的挑戰(zhàn)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(dǎo)體；還有迫切需要學(xué)習(xí)如何在完成生產(chǎn)過程的同時不至于損害環(huán)境等問題，都是些面對實際的挑戰(zhàn)性問題。

沒有人會低估應(yīng)用和工業(yè)化學(xué)的重要性。但是如果化學(xué)家們對什么是我們能夠知道的問題的關(guān)注遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如什么是我們能夠做的問題時，亦即過分關(guān)注為特定問題尋求特定解決方案的現(xiàn)狀，是否會影響到化學(xué)作為一門基礎(chǔ)科學(xué)的發(fā)展前景和進(jìn)展的步伐？這是一個值得認(rèn)真思考的問題。

倫敦皇家研究所有無機(jī)化學(xué)家John Meurig Thomas認(rèn)為，化學(xué)是一門很特別的科學(xué)，例如，人們可以認(rèn)同化學(xué)鍵的一般原理但是在特殊的分子中，卻經(jīng)常會遇到必須做出新的規(guī)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(guān)注的是，在大部分化學(xué)家垂青于實際問題和一些領(lǐng)域逐漸偏離化學(xué)的形勢下，化學(xué)是否還存在某些大問題？如果是這樣，它能否和物理學(xué)及生物學(xué)的學(xué)科前沿問題一樣具有強(qiáng)烈的激勵作用？

2.2細(xì)胞的化學(xué)基礎(chǔ)和功能分子的結(jié)構(gòu)功能關(guān)系問題

對于其他領(lǐng)域中的前沿問題，化學(xué)家確有協(xié)助解答的能力和義務(wù)。Nature所征得的比較一致的意見是，化學(xué)家們最關(guān)心的問題中有很大一部分被認(rèn)為是屬于生物學(xué)的。Stanford大學(xué)的物理化學(xué)家Richard Zare說：“對我來說，最大的有待回答的問題是關(guān)于生命過程的化學(xué)”。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(xué)”。

Harvard大學(xué)的化學(xué)家，George Whitesides的看法更加明確。他說：“細(xì)胞的本質(zhì)完全是一個分子層次的問題”，而且“只靠生物學(xué)真的解決不了”。他認(rèn)為生物學(xué)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(xué)家研究的是整個器官。Salk Institute for Biological Studies (San Diego, California)的分子生物學(xué)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(xué)中基本過程的認(rèn)識至今依然存在著許多困惑：如蛋白質(zhì)折疊、生物分子功能的基因標(biāo)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(xué)問題。盡管分子生物學(xué)家可以認(rèn)為對于上述過程已經(jīng)有了較全面的了解，但是從化學(xué)來看，卻并非如此。生物醫(yī)學(xué)和藥物開發(fā)迫切需要的、基于分子層次的、合理且有預(yù)見性的科學(xué)依據(jù)的不足，就是最有力的例證之一。

University of California(Santa Barbara)的化學(xué)工程師Matthew Tirrell認(rèn)為，涉及生物分子過程化學(xué)本質(zhì)的信號傳遞是一個關(guān)鍵問題。也就在這個意義上，化學(xué)被視為一門信息科學(xué)。1894年德國化學(xué)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(xué)家，諾貝爾獎得主Jean-Marie Lehn把化學(xué)稱作信息物質(zhì)科學(xué)的由起。

自組織現(xiàn)象使得化學(xué)家產(chǎn)生了這樣的認(rèn)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(fù)制的分子聚集體則隱含著化學(xué)信息具有定向傳遞和放大的可能。Lehn說：“就我而言，認(rèn)為化學(xué)對于所有的大問題都有著最重要的貢獻(xiàn)，包括研究自組織過程是如何產(chǎn)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(zhì)世界等在內(nèi)?！盠ehn相信，下一步的工作將是設(shè)計分子的‘學(xué)習(xí)體系’，這種體系不僅可以編程，而且可以訓(xùn)練。事實上，很多化學(xué)家所關(guān)注的另一個化學(xué)生物學(xué)關(guān)鍵問題就是記憶的化學(xué)基礎(chǔ)。Barton認(rèn)為：“當(dāng)我們一旦得到答案之后，就有可能設(shè)計新的思維和記憶方式，至少做到學(xué)會如何保存舊有的思想和記憶?！盬hiteside則希望知道如何能夠運用化學(xué)使硅電子器件和灰質(zhì)結(jié)合在一起，他問道：“怎樣才能把我的計算機(jī)裝入我的大腦？”這類問題看起來似乎應(yīng)該屬于神經(jīng)科學(xué)家和電子工程師研究的范疇，但是神經(jīng)元之間的信號傳遞則屬于化學(xué)過程；這種類型的中介過程需要用化學(xué)語言提供指令。

呈現(xiàn)在化學(xué)家們面前的這些研究方向，能否確認(rèn)為真正的化學(xué)問題？Whiteside持完全肯定的態(tài)度，他說：“我所持的觀點就是，目前令人感興趣的科學(xué)，就是化學(xué)”。因為即使是那些明顯和化學(xué)相去甚遠(yuǎn)的領(lǐng)域例如天文學(xué)中的關(guān)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(dāng)談及學(xué)科交叉問題時，他認(rèn)為由于物理學(xué)和生物學(xué)在解決分子層次的機(jī)制問題時存在著某些困難。促使化學(xué)家致力于了解(或預(yù)測)分子結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系，從而成為對化學(xué)的最重要挑戰(zhàn)之一，例如構(gòu)效關(guān)系對于藥物分子設(shè)計的重要性。Barton問道：“我們怎樣能夠?qū)μ囟ǖ募?xì)胞、器官或組織的分子做上特定的標(biāo)記？又怎樣能夠使得在需要分子移動時，它就會移動？”構(gòu)效關(guān)系的深入了解，對于工業(yè)合成用催化劑的設(shè)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(gòu)效關(guān)系了解比較充分，而且遺留的細(xì)節(jié)問題仍然不少。

2.3分子的動態(tài)特性和難以窮盡的化學(xué)物質(zhì)世界

諾貝爾獎獲得者，加州理工學(xué)院的物理化學(xué)家Ahmed Zewail指出，分子的動態(tài)行為和它們的分子結(jié)構(gòu)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(guān)系(亦即只要在結(jié)合部位和底物分子間達(dá)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(tài)學(xué)就有可能起著關(guān)鍵的作用。

目前，化學(xué)家對化學(xué)反應(yīng)的動態(tài)過程研究，是以復(fù)雜的多維勢能面(類似于崎嶇的山地)為基礎(chǔ)的。例如把蛋白質(zhì)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(gòu)象對應(yīng)的“能谷”中的問題等。Thomas說：“生物學(xué)對構(gòu)效關(guān)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?！睋Q句話說，動態(tài)學(xué)才是關(guān)鍵。即使化學(xué)家破解了分子設(shè)計的原理，化學(xué)家又能怎樣運用它們呢？Barton說：“即使達(dá)到了這樣的階段，例如人們能夠在實驗室中以100%的產(chǎn)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(yù)先設(shè)定的方式并有效地聚集成為新分子的過程和規(guī)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(zhì)?！蓖瑫r，能源、資源以及其他生產(chǎn)成本都達(dá)到最優(yōu)化，而且對環(huán)境最友好的化工生產(chǎn)工藝和企業(yè)的誕生，將成為現(xiàn)實。這個涉及到化學(xué)合成的大問題，不僅具有重大的學(xué)科價值，而且可以極大程度地體現(xiàn)出化學(xué)在解決人類社會發(fā)展中所能起到的無可替代的作用。

只有化學(xué)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(xué)科所依存的。例如，物理學(xué)家和生物學(xué)家是不會去制造室溫超導(dǎo)體和人造微生物的。但是，如果化學(xué)被肢解并分屬于其他學(xué)科，這類能夠觸及物質(zhì)奧秘的訓(xùn)練基礎(chǔ)也就不復(fù)存在了。認(rèn)為化學(xué)的核心-推理式合成缺乏智慧的看法是錯誤的。有關(guān)化學(xué)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(xué)科特色，Breslow說得好：“化學(xué)有其實用的方面，但是這不是基礎(chǔ)科學(xué)。當(dāng)我們確定地知道，自然界能夠提供的分子和反應(yīng)是非常有限，相對于處在繼續(xù)創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)過程中的奇妙化學(xué)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(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)的性質(zhì)就再也明白不過了?！?/p>

根據(jù)訪談，Ball在文中歸納出化學(xué)應(yīng)當(dāng)面對的6個方面的大問題，它們分別是：

(1)如何設(shè)計出具有特定功能和動態(tài)特性的分子？

(2)什么是細(xì)胞的化學(xué)基礎(chǔ)？

(3)怎樣制造未來在能源、空間或醫(yī)藥領(lǐng)域所需要的材料？

(4)什么是思維和記憶的化學(xué)基礎(chǔ)？

(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(xiàn)生命？

(6)如何才能夠查明所有元素間的可能組合？

3化學(xué)學(xué)科發(fā)展的主線和對化學(xué)教育及教學(xué)改革的啟示

Philip Ball在這篇專論中所提及的化學(xué)大問題，雖然涉及化學(xué)學(xué)科的很多領(lǐng)域，但是未必已經(jīng)窮盡。參與訪談的化學(xué)家們各自由本領(lǐng)域的視角出發(fā)，提出的問題非常精辟，視角獨到，脈絡(luò)清晰，不僅有振聾發(fā)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(xué)學(xué)科的所有領(lǐng)域。但是他們針對化學(xué)學(xué)科發(fā)展提出的意見和設(shè)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(yīng)當(dāng)是留給我們的思考和想象空間。它將有助于人們從現(xiàn)代化學(xué)的眾多成就中，辨明學(xué)科的發(fā)展主線和前進(jìn)的軌跡。

例如根據(jù)估算，由常見元素組成的，和典型藥物分子大小相當(dāng)?shù)姆肿涌倲?shù)，可能達(dá)到1040的量級。Breslow說：“目前，已知的化學(xué)世界，包括化學(xué)家已經(jīng)使之‘膨脹’了的自然界在內(nèi)的分子總數(shù)，還不到它的1%?！边@是反對試圖把化學(xué)還原為一種目標(biāo)狹窄的學(xué)科的主要原因。諾貝爾獎得主，Cornell大學(xué)(Ithaca,NY)的理論化學(xué)家Roald Hoffmann則明確指出：“不能把宇宙還原為少數(shù)幾種基本粒子或者是數(shù)以百計的元素，應(yīng)當(dāng)擴(kuò)展到所有可能被合成的數(shù)量無限的分子。分子能夠具有的結(jié)構(gòu)和性能是難以窮盡的?！?/p>

此外，查明并制備化學(xué)元素之間可能生成的所有分子和使化學(xué)合成產(chǎn)率都能達(dá)到100%，本身就是一個大問題。而且是化學(xué)所特有的大問題。由于化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)決定于分子的組成和結(jié)構(gòu)(有時還要考慮體系所處的環(huán)境)，分子的形成過程則取決于相應(yīng)組分在給定反應(yīng)體系中的動態(tài)歷程和作用機(jī)制。因此僅僅滿足于經(jīng)典的活化分子有效碰撞理論和依據(jù)缺乏‘柔性’的鎖鑰關(guān)系而做出的分子設(shè)計，顯然是難以完成這個歷史任務(wù)的。Lehn近年來提出的Constitutional Dynamic Chemistry(組分動態(tài)化學(xué))Adaptive Chemistry(適配化學(xué))思想[2]，以及在這個思想指導(dǎo)下完成的一系列組成和結(jié)構(gòu)都相當(dāng)復(fù)雜的化學(xué)合成研究，為他在上個世紀(jì)80年代提出的化學(xué)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(xué)合成領(lǐng)域中大問題的一線曙光。

我們可以把目前化學(xué)學(xué)科發(fā)展中最值得重視的問題歸結(jié)為：對什么是我們能夠知道的問題的關(guān)注遠(yuǎn)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(jìn)行的化學(xué)專業(yè)教育以及中學(xué)化學(xué)教學(xué)改革中，同樣應(yīng)該關(guān)注的問題啊！

篇7

但由于乙炔是極不穩(wěn)定的氣態(tài)烴，與空氣混合容易爆炸即使對其加壓，也容易發(fā)生爆炸分解，所以與氫相比要更為危險，因此，以前設(shè)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(shù)十大氣壓、并使之與各種有機(jī)化合物進(jìn)行反的方法。這雖然在過去被認(rèn)為辦不到的事情，但他經(jīng)過仔細(xì)研究，設(shè)計出一些十分安全可靠的裝置，并將其造出來。而且通過認(rèn)真研究的結(jié)果，明確了過去被認(rèn)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(jù)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(jī)物，這給合成橡膠、合成樹脂（塑料）、合成纖維等領(lǐng)域帶來了顯著的進(jìn)步。

所謂列培反映就是將各種能夠有機(jī)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(fā)生反應(yīng)，但從反應(yīng)看來，大體可分為以下4種類型：乙烯化反應(yīng)（Vinylation）、乙炔（Cyclization）。以下實用簡單加以說明：

（1）乙炔化反應(yīng)：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(yīng)，生成乙炔醚，乙烯胺及乙烯酯類，此類產(chǎn)物可用做有機(jī)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(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，由此首次開發(fā)了乙烯醚的合成法①通過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，若該反映的副產(chǎn)品一生產(chǎn)的少量乙炔在反應(yīng)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(fā)生反應(yīng)的設(shè)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(yè)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(fā)了具有粘著性的熱可塑性物質(zhì)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(fā)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(jìn)行了半工業(yè)試驗。并且還研究了使乙炔在有機(jī)酸鹽（環(huán)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(fā)了布納橡膠在粘合劑、涂料、可塑劑等方面的應(yīng)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(yīng)，生成物中仍保留三鍵結(jié)構(gòu)。

1937年，列培發(fā)現(xiàn)有醇胺與乙炔合成丙炔胺的反應(yīng)，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(yè)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(fā)現(xiàn)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(jìn)行得到了丁乙炔二醇⑤（Butynediol）的方法。

HCCH+HCHOHCCCH2OH

HCHOHOCH2CCCH2OH（收率92%）

對該反應(yīng)進(jìn)行深入研究發(fā)現(xiàn)：比甲醛高級的醛也發(fā)生同樣的反應(yīng)，但隨著碳原子數(shù)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(fā)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(fā)了由四氫呋喃⑥。并且還進(jìn)行了使氨與丁二醇脫氫后得到的γ-丁內(nèi)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(yīng)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(yīng)：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(wěn)定的環(huán)丙烯酮（Cycolpropenone）中間產(chǎn)物、后者與含活性氫化物（如醇、水、酸、胺、硫醇等）作用，產(chǎn)生多種有用的產(chǎn)物。如應(yīng)用Ni（CO）4為催化劑（缺點：有劇毒，強(qiáng)酸存在下有腐蝕作用）則反應(yīng)可在較低溫條件下（45℃～50℃）下進(jìn)行。

1938年，列培將劃時代的方法引入一氧化碳化學(xué)工業(yè)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(yīng)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(yīng)合成丙烯酸，然后進(jìn)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(fā)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(xué)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(fā)生同樣的反應(yīng)。

經(jīng)深入研究上面反應(yīng)后得出結(jié)論：在一取代乙炔反應(yīng)中，羰基是連接在第二號碳上，在二取代乙炔反應(yīng)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(yīng)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(fā)現(xiàn)在水存在時得到丙烯酸。

該反應(yīng)中的CO的供給源是Ni（CO）4，在鹽酸存在下40℃時反應(yīng)順利進(jìn)行。

1940年左右，列培根據(jù)由乙炔、CO、水合成丙烯酸的經(jīng)驗，開發(fā)了由甲醇和CO合成醋酸的方法。

CH3OH+COCH3COOH

該反應(yīng)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(huán)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(huán)鋅四烯-1，3，5，7（Cyclo-Octaterene,簡稱COT）等環(huán)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(xué)家貝特羅（PierreEugeneMarcelinBerthelot1827~1907）發(fā)現(xiàn)的。如果將該熱聚合反應(yīng)在碳話鋁上進(jìn)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(fā)現(xiàn)，使壓縮乙炔（12~20大氣壓）在環(huán)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(huán)狀多烯經(jīng)（Cyclopolyolefin），例如環(huán)鋅四烯⑦（Cyclooctaterene）。

如果將其用鎳或泊進(jìn)行催化加氫即可得到環(huán)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(huán)辛烯經(jīng)環(huán)鋅（烷）醇（Cycloocatanol）、環(huán)鋅（烷）酮（Cycloocantone）、環(huán)鋅酮肟（Cycloocatanone-oxime）合成Caprylo-lactum（聚酰胺纖維原料）。

篇8

Analysis

An Electrochemists Toolbox

2009, 300pp.

Hardcover

ISBN 9783540008590

Holze Rudolf著

電化學(xué)是研究電和化學(xué)反應(yīng)相互關(guān)系的科學(xué)。電化學(xué)的研究內(nèi)容應(yīng)包括兩個方面:一是電解質(zhì)的研究,二是電極的研究,也就是電極和電解質(zhì)界面上的電化學(xué)行為。電化學(xué)方法與光學(xué)和表面技術(shù)的聯(lián)用,使人們可以研究快速和復(fù)雜的電極反應(yīng),可提供電極界面上分子的信息。

本書對電化學(xué)中的光譜技術(shù)和電化學(xué)的其他界面分析技術(shù)做了全面深入的總結(jié)評述。在顯微鏡下,甚至分子水平,電化學(xué)界面和相間分析技術(shù)對我們更深一步了解電化學(xué)界面結(jié)構(gòu)及其動力學(xué)死對頭至關(guān)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(guān)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(xué)相界的結(jié)構(gòu)和動力學(xué)特性、經(jīng)典電化學(xué)方法的局限性以及縮相間的光譜學(xué)和界面分析;第二部分方法和應(yīng)用(5-7章):闡述紅外光譜、X射線光譜、核磁共振譜、質(zhì)譜等各種途徑下電化學(xué)界面的光譜學(xué),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(yè)大學(xué)教授Holze,Rudolf博士,引用了大量研究文獻(xiàn),對電化學(xué)表面和界面的特性、測量分析方法的連用技術(shù),尤其是光譜技術(shù)做了概括總結(jié)。

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

趙俊娟,博士生

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化學(xué)史是化學(xué)科學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的歷史，是人類探索和改造物質(zhì)世界的歷史，也是人類精神文明發(fā)展的歷史，是科學(xué)精神最集中的載體?；瘜W(xué)史教育是指在化學(xué)教學(xué)中結(jié)合化學(xué)史實向?qū)W生進(jìn)行的教育。法國著名的科學(xué)家郎之萬說過：“在科學(xué)教學(xué)中加入歷史的觀點是有百利而無一弊的?！比欢?，多數(shù)教師對化學(xué)史的教學(xué)并不重視，實際教學(xué)中往往一帶而過，或者讓學(xué)生課后自行閱讀教材中的化學(xué)史素材。上述情況的出現(xiàn)表明教師對于在初中化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行化學(xué)史教育的重要性缺乏了解。筆者結(jié)合一些教學(xué)案例略談化學(xué)史在初中化學(xué)教學(xué)中的教育價值及其實現(xiàn)策略。

一、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

化學(xué)史上一些發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和科學(xué)家的主要事跡、奇聞軼事，都會引起學(xué)生的好奇心，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。在氧氣性質(zhì)的教學(xué)中教師可介紹普利斯特里發(fā)現(xiàn)氧氣的實驗：“當(dāng)我獲得這種氣體后，我發(fā)現(xiàn)蠟燭在這種氣體中燃燒時竟然發(fā)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(xiàn)象。我用玻璃管將這種氣體吸進(jìn)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(xiàn)在只有兩只老鼠和我才有享受這種氣體的權(quán)利??！”（普利斯特里先用小老鼠做了實驗）通過上述敘述，學(xué)生在科學(xué)家詼諧幽默的話語中體會到氧氣的性質(zhì)，也感到化學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)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(xué)中，進(jìn)行波義耳發(fā)現(xiàn)指示劑的故事的講解；在燃燒與滅火中的教學(xué)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?zāi)菢拥纳踪|(zhì)軟的物質(zhì)――白磷；講解二氧化碳性質(zhì)的時候介紹普利斯特里發(fā)明“汽水”的故事等等來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、培養(yǎng)學(xué)生頑強(qiáng)探索的科學(xué)品質(zhì)

化學(xué)史上任何一個科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明，無不凝聚著化學(xué)家辛勤的勞動和忘我的追求，而這一過程更能體現(xiàn)化學(xué)家孜孜以求、頑強(qiáng)探索的科學(xué)精神。初中階段元素周期表知識的教學(xué)中，由于學(xué)生對元素性質(zhì)的認(rèn)識較少，難于體會元素周期表對化學(xué)學(xué)科的重要作用，但教師可對門捷列夫勤奮的一生做適當(dāng)介紹：在門捷列夫的時代，科學(xué)家們只發(fā)現(xiàn)了63種元素，但是元素之間是否存在聯(lián)系呢？門捷列夫經(jīng)過長達(dá)十年的研究，終于發(fā)現(xiàn)了元素周期律，并據(jù)此制出第一張元素周期表，為20世紀(jì)的科學(xué)發(fā)展指明道路。門捷列夫一生勤奮，涉獵廣泛，被稱為俄國的達(dá)芬奇，在他所寫的幾千卷著作中，僅有10%是有關(guān)化學(xué)和物理的，其它的是關(guān)于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、地質(zhì)等方面著作?！笆裁词翘觳?？終身努力，便成天才！”就是門捷列夫的名言。學(xué)生在感嘆科學(xué)家對科學(xué)知識孜孜不倦求索的同時，也會鞭策自己更加勤奮的學(xué)習(xí)，以更執(zhí)著的精神探索科學(xué)世界。

“每種純凈物質(zhì)的組成是固定不變的，所以表示每種物質(zhì)組成的化學(xué)式只有一個。”這是人教版義務(wù)教育教科書第四單元課題4化學(xué)式與化合價中毫不起眼一句話，卻是化學(xué)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(jié)論，教學(xué)中教師也可對此段化學(xué)史作相應(yīng)介紹。

三、增強(qiáng)學(xué)生崇尚科學(xué)、熱愛祖國的情感

化學(xué)科學(xué)的魅力，在于其能在紛繁復(fù)雜的表面現(xiàn)象中揭示出物質(zhì)及其變化之間的規(guī)律，在于其創(chuàng)造性和實用性。在化學(xué)肥料的教學(xué)中，教師可介紹化學(xué)家李比希對肥料工業(yè)的貢獻(xiàn)：千百年來，普遍的觀念認(rèn)為人和動物總是以有機(jī)物（即植物和動物）為食物，莊稼也應(yīng)該是以有機(jī)物為“食物”。但是，人們往田里施綠肥、施糞肥時，莊稼的產(chǎn)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(jī)鹽，根據(jù)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(fā)現(xiàn)，莊稼非常喜歡吃“鉀”和“磷”。在農(nóng)業(yè)化學(xué)上，這是具有重大歷史意義的發(fā)現(xiàn)。為了給莊稼大量供應(yīng)鉀肥，李比希辦起了鉀肥廠。李比希還發(fā)明了制造磷肥的方法。如果說，許多化學(xué)家所研究的定律、結(jié)構(gòu)、化學(xué)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(xué)者對于人類的貢獻(xiàn)，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(chǎn)量成倍增長，造福于全人類，這不能不說是他的巨大貢獻(xiàn)。顯然，這樣的化學(xué)史實的介紹比空洞的口號更能激起學(xué)生崇尚科學(xué)的情感。

化學(xué)史上人才輩出，科學(xué)家們崇高的品德，高尚的情操和他們熱愛祖國的高尚品質(zhì)，更是對學(xué)生進(jìn)行人生觀教育的良好素材。在鹽的教學(xué)中，可介紹我國制堿工業(yè)的先驅(qū)侯德榜的事跡，教育學(xué)生為我國杰出的化學(xué)家感到自豪，激發(fā)學(xué)生的愛國情懷。作為四大文明古國的我國，在化學(xué)方面也有杰出成就，四大發(fā)明中的造紙術(shù)、火藥對世界科學(xué)的發(fā)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(shù)，并制造出享譽(yù)世界的青銅器，通過類似化學(xué)史的介紹，提高學(xué)生的民族自尊心和自豪感。

四、有助于學(xué)生科學(xué)思維、科學(xué)方法的形成

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

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

在國外化學(xué)史上，英國化學(xué)家原子論的創(chuàng)始人道爾頓，以“午夜方眠，黎明即起”作為治學(xué)的座右銘，自學(xué)成才，他的“原子說”對化學(xué)的發(fā)展起了十分重要的作用。瑞典化學(xué)家舍勒原來是一個藥店的學(xué)徒，由于他頑強(qiáng)的學(xué)習(xí)精神，刻苦鉆研，求真理，頑強(qiáng)不屈，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了許多氣體并合成了許多有機(jī)物。如氟單質(zhì)的制取，其間有不少科學(xué)家付出了艱辛的勞動，很多人中毒，有的甚至獻(xiàn)出了寶貴的生命，然而科學(xué)家還是前赴后繼，毫不退縮，嚴(yán)肅認(rèn)真，敢于創(chuàng)新。英國化學(xué)家瑞利和拉姆基在測量氣體的密度時，發(fā)現(xiàn)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(rèn)真地分析研究，進(jìn)一步分析測量，最后發(fā)現(xiàn)了稀有氣體。通過對化學(xué)學(xué)科歷史的介紹，教育學(xué)生在學(xué)習(xí)和生活中要具有不畏困難、勇于探索、大膽質(zhì)疑、尊重知識、實事求是、團(tuán)結(jié)協(xié)作、堅持追求真理的信念。

二、學(xué)習(xí)化學(xué)精英，樹立德育榜樣

作為化學(xué)界的精英人物，許多化學(xué)家成為我們學(xué)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(xué)習(xí)勤奮。留美十年獲得博士學(xué)位后，放棄國外的優(yōu)越條件，以赤誠的愛國之心回到祖國，建起了具有世界先進(jìn)水平的永利堿廠?！捌咂摺?，天津淪陷，侯德榜態(tài)度堅決，斷然拒絕與日本人合作，在他的努力下，經(jīng)過多次的摸索和試驗，終于發(fā)明了“侯氏制堿法”，名震中外，為中華民族爭取了榮譽(yù)。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(shù)問題，還多次邀請科技人員到家里開會，討論聯(lián)堿技術(shù)的完善與發(fā)展問題，嘔心瀝血，直至生命的最后一息。 轉(zhuǎn)貼于

丹麥著名物理學(xué)家玻爾在二戰(zhàn)時期被迫離開被德國占領(lǐng)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(zhì)獎?wù)氯苡谕跛[藏起來，后來納粹分子竄進(jìn)玻爾的住宅，而那瓶溶有獎?wù)碌耐跛芤壕驮谒麄兊难燮さ紫隆?zhàn)爭結(jié)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?wù)?，重新鑄成的獎?wù)嘛@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(jīng)學(xué)過一些化學(xué)。他根據(jù)前人制作的制取硫化氫氣體的簡易裝置，設(shè)計出一種可以隨時使反應(yīng)發(fā)生或停止的氣體發(fā)生裝置，后人為紀(jì)念他，將他發(fā)明的裝置叫做啟普發(fā)生器。通過介紹科學(xué)家這些熱愛祖國的動人事跡，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)、熱愛祖國的優(yōu)良品質(zhì)，這樣的方法很生動，且很具體，往往能收到意想不到的效果。