化學學科論文

『壹』 跪求一篇論文 題目是「物理化學發展史」 必有重謝！！！（物理化學是一門學科）

自從有了人類，化學便與人類結下了不解之緣。鑽木取火，用火燒煮食物，燒制陶器，冶煉青銅器和鐵器，都是化學技術的應用。正是這些應用，極大地促進了當時社會生產力的發展，成為人類進步的標志。
今天，化學作為一門基礎學科，在科學技術和社會生活的方方面面正起著越來越大的作用。從古至今，伴隨著人類社會的進步，化學歷史的發展經歷了哪些時期呢？

遠古的工藝化學時期。這時人類的制陶、冶金、釀酒、染色等工藝，主要是在實踐經驗的直接啟發下經過多少萬年摸索而來的，化學知識還沒有形成。這是化學的萌芽時期。

煉丹術和醫葯化學時期。從公元前1500年到公元1650年，煉丹術士和煉金術士們，在皇宮、在教堂、在自己的家裡、在深山老林的煙熏火燎中，為求得長生不老的仙丹，為求得榮華富貴的黃金，開始了最早的化學實驗。記載、總結煉丹術的書籍，在中國、阿拉伯、埃及、希臘都有不少。這一時期積累了許多物質間的化學變化，為化學的進一步發展准備了豐富的素材。這是化學史上令我們驚嘆的雄渾的一幕。後來，煉丹術、煉金術幾經盛衰，使人們更多地看到了它荒唐的一面。化學方法轉而在醫葯和冶金方面得到了正當發揮。在歐洲文藝復興時期，出版了一些有關化學的書籍，第一次有了「化學」這個名詞。英語的chemistry起源於alchemy，即煉金術。chemist至今還保留著兩個相關的含義：化學家和葯劑師。這些可以說是化學脫胎於煉金術和制葯業的文化遺跡了。

燃素化學時期。從1650年到1775年，隨著冶金工業和實驗室經驗的積累，人們總結感性知識，認為可燃物能夠燃燒是因為它含有燃素，燃燒的過程是可燃物中燃素放出的過程，可燃物放出燃素後成為灰燼。

定量化學時期，既近代化學時期。1775年前後，拉瓦錫用定量化學實驗闡述了燃燒的氧化學說，開創了定量化學時期。這一時期建立了不少化學基本定律，提出了原子學說，發現了元素周期律，發展了有機結構理論。所有這一切都為現代化學的發展奠定了堅實的基礎。

科學相互滲透時期，既現代化學時期。二十世紀初，量子論的發展使化學和物理學有了共同的語言，解決了化學上許多懸而未決的問題；另一方面，化學又向生物學和地質學等學科滲透，使蛋白質、酶的結構問題得到逐步的解決。

化學的英文詞為Chemistry，法文Chimie，德文Chemie，它們都是從一個古字、即拉丁字chemia，希臘字Xηwa(Chamia)，希伯萊字Chaman或Haman，阿拉伯字Chema或Kema，埃及字Chemi演化而來的．它的最早來源難以查考．從現存資料看，最早是在埃及第四世紀的記載里出現的．所以有人認為可以假定是從埃及古字Chemi來的，不過這個名字的意義很晦澀，有埃及、埃及的藝術、宗教的迷惑、隱藏、秘密或黑暗等意義。
其所以有這些意義，大概因為埃及在西方是化學記載誕生的地方，也是古代化學極為發達的地方，尤其是在實用化學方面。例如，埃及在十一朝代進已有一種雕刻表示一些工人下在製造玻璃，可見至少在公元前2500年以前，埃及已知道玻璃的製造方法了。再從埃及出土的木乃伊看，可知在公元前一、二千年時已精於使用防腐劑和布帛染色等技術。所以古人用埃及或埃及的藝術來命名「化學」。至於其它幾種意義，可能因為古人認為化學是一種神奇和秘密的事業以及帶有宗教色彩的緣故。

中國的化學史當然也是毫不遜色的。大約5000－11000年前，我們已會製作陶器，3000多年前的商朝已有高度精美的青銅器，造紙、磁器、火葯更是化學史上的偉大發明。在十六、十七世紀時，中國算得上是世界最先進的國家。「化學」二字我國在1856年開始使用。最早出現在英國傳教士韋廉臣在1856年出版的《格物探原》一書中。

化學的發展可以說是日新月異，尤其是它的邊緣學科或者說是它的分支學科，譬如生物化學、物理化學、晶體化學等等，令人目不暇接。就眼下炒得過熱的基因工程、克隆技術以及共軛電場論等，更是令人眼花繚亂。而古往今來，有多少化學家為化學的發展做出了難以估量的貢獻。你想了解他們嗎？化學名人風采將帶您走近他們....

『貳』 上了材料化學的專業概論課，老師讓寫個論文，好像是關於這個專業的。請問大概怎麼寫

你好，化 學 發 展 史

( 化工學院 x x x)

摘要：從公元前1500年到公元1650年，煉丹術士和煉金術士們，在皇宮、在教堂、在自己的家裡、在深山老林的煙熏火燎中，為求得長生不老的仙丹，為求得榮華富貴的黃金，開始了最早的化學實驗。記載、總結煉丹術的書籍，在中國、阿拉伯、埃及、希臘都有不少。這一時期積累了許多物質間的化學變化，為化學的進一步發展准備了豐富的素材。這是化學史上令我們驚嘆的雄渾的一幕。後來，煉丹術、煉金術幾經盛衰，使人們更多地看到了它荒唐的一面。化學方法轉而在醫葯和冶金方面得到了正當發揮。在歐洲文藝復興時期，出版了一些有關化學的書籍，第一次有了「化學」這個名詞。英語的chemistry起源於alchemy，即煉金術。chemist至今還保留著兩個相關的含義：化學家和葯劑師。這些可以說是化學脫胎於煉金術和制葯業的文化遺跡了。
關鍵詞：燃素化學；量子論；晶體化學

自從有了人類，化學便與人類結下了不解之緣。鑽木取火，用火燒煮食物，燒制陶器，冶煉青銅器和鐵器，都是化學技術的應用。正是這些應用，極大地促進了當時社會生產力的發展，成為人類進步的標志。今天，化學作為一門基礎學科，在科學技術和社會生活的方方面面正起著越來越大的作用。從古至今，伴隨著人類社會的進步，化學歷史的發展經歷了哪些時期呢？
遠古的工藝化學時期。這時人類的制陶、冶金、釀酒、染色等工藝，主要是在實踐經驗的直接啟發下經過多少萬年摸索而來的，化學知識還沒有形成。這是化學的萌芽時期。

一、化學的來由

化學的英文詞為Chemistry，法文Chimie，德文Chemie，它們都是從一個古字、即拉丁字chemia，希臘字Xηwa(Chamia)，希伯萊字Chaman或Haman，阿拉伯字Chema或Kema，埃及字Chemi演化而來的．它的最早來源難以查考．從現存資料看，最早是在埃及第四世紀的記載里出現的．所以有人認為可以假定是從埃及古字Chemi來的，不過這個名字的意義很晦澀，有埃及、埃及的藝術、宗教的迷惑、隱藏、秘密或黑暗等意義。其所以有這些意義，大概因為埃及在西方是化學記載誕生的地方，也是古代化學極為發達的地方，尤其是在實用化學方面。例如，埃及在十一朝代進已有一種雕刻表示一些工人下在製造玻璃，可見至少在公元前2500年以前，埃及已知道玻璃的製造方法了。再從埃及出土的木乃伊看，可知在公元前一、二千年時已精於使用防腐劑和布帛染色等技術。所以古人用埃及或埃及的藝術來命名「化學」。至於其它幾種意義，可能因為古人認為化學是一種神奇和秘密的事業以及帶有宗教色彩的緣故。
中國的化學史當然也是毫不遜色的。大約5000－11000年前，我們已會製作陶器，3000多年前的商朝已有高度精美的青銅器，造紙、磁器、火葯更是化學史上的偉大發明。在十六、十七世紀時，中國算得上是世界最先進的國家。「化學」二字我國在1856年開始使用。最早出現在英國傳教士韋廉臣在1856年出版的《格物探原》一書中。

二、化學的幾個發展階段

遠古的工藝化學時期。這時人類的制陶、冶金、釀酒、染色等工藝，主要是在實踐經驗的直接啟發下經過多少萬年摸索而來的，化學知識還沒有形成。這是化學的萌芽時期。
煉丹術和醫葯化學時期。從公元前1500年到公元1650年，煉丹術士和煉金術士們，在皇宮、在教堂、在自己的家裡、在深山老林的煙熏火燎中，為求得長生不老的仙丹，為求得榮華富貴的黃金，開始了最早的化學實驗。記載、總結煉丹術的書籍，在中國、阿拉伯、埃及、希臘都有不少。這一時期積累了許多物質間的化學變化，為化學的進一步發展准備了豐富的素材。這是化學史上令我們驚嘆的雄渾的一幕。後來，煉丹術、煉金術幾經盛衰，使人們更多地看到了它荒唐的一面。化學方法轉而在醫葯和冶金方面得到了正當發揮。在歐洲文藝復興時期，出版了一些有關化學的書籍，第一次有了「化學」這個名詞。。
燃素化學時期。從1650年到1775年，隨著冶金工業和實驗室經驗的積累，人們總結感性知識，認為可燃物能夠燃燒是因為它含有燃素，燃燒的過程是可燃物中燃素放出的過程，可燃物放出燃素後成為灰燼。
定量化學時期，既近代化學時期。1775年前後，拉瓦錫用定量化學實驗闡述了燃燒的氧化學說，開創了定量化學時期。這一時期建立了不少化學基本定律，提出了原子學說，發現了元素周期律，發展了有機結構理論。所有這一切都為現代化學的發展奠定了堅實的基礎。
科學相互滲透時期，既現代化學時期。二十世紀初，量子論的發展使化學和物理學有了共同的語言，解決了化學上許多懸而未決的問題；另一方面，化學又向生物學和地質學等學科滲透，使蛋白質、酶的結構問題得到逐步的解決。
這里主要講述近二百多年來的化學史故事。這是化學得到快速發展的時期，是風雲變幻英雄輩出的期。讓我們一道去體驗當年化學家所經歷的艱難險阻,在近代化學史峰迴路轉的曲折歷程中不倦跋涉，領略他們撥開重重迷霧建立新理論、發現新元素、提出新方法時的無限風光。

三、化學學科在探索中成長

化學的發展可以說是日新月異，尤其是它的邊緣學科或者說是它的分支學科，譬如生物化學、物理化學、晶體化學等等，令人目不暇接。就眼下炒得過熱的基因工程、克隆技術以及共軛電場論等，更是令人眼花繚亂。而古往今來，有多少化學家為化學的發展做出了難以估量的貢獻。你想了解他們嗎？化學名人風采將帶您走近他們。
燃素說的影響 。可燃物如炭和硫磺，燃燒以後只剩下很少的一點灰燼；緻密的金屬煅燒後得到的鍛灰較多，但很疏鬆。這一切給人的印象是，隨著火焰的升騰，什麼東西被帶走了。當冶金工業得到長足發展後，人們希望總結燃燒現象本質的願望更加強烈了。
1723年，德國哈雷大學的醫學與葯理學教授施塔爾出版了教科書《化學基礎》。他繼承並發展了他的老師貝歇爾有關燃燒現象的解釋，形成了貫穿整個化學的完整、系統的理論。《化學基礎》是燃素說的代表作。
施塔爾認為燃素存在於一切可燃物中，在燃燒過程中釋放出來，同時發光發熱。燃燒是分解過程：
可燃物==灰燼+燃素

金屬==鍛灰+燃素

如果將金屬鍛灰和木炭混合加熱，鍛灰就吸收木炭中的燃素，重新變為金屬，同時木炭失去燃素變為灰燼。木炭、油脂、蠟都是富含燃素的物質，燃燒起來非常猛烈，而且燃燒後只剩下很少的灰燼；石頭、草木灰、黃金不能燃燒，是因為它們不含燃素。酒精是燃素與水的結合物，酒精燃燒時失去燃素，便只剩下了水。
空氣是帶走燃素的必需媒介物。燃素和空氣結合，充塞於天地之間。植物從空氣中吸收燃素，動物又從植物中獲得燃素。所以動植物易燃。

富含燃素的硫磺和白磷燃燒時，燃素逸去，變成了硫酸和磷酸。硫酸與富含燃素的松節油共煮，磷酸（當時指P2O5）與木炭密閉加熱，便會重新奪得燃素生成硫磺和白磷。而金屬和酸反應時，金屬失去燃素生成氫氣，氫氣極富燃素。鐵、鋅等金屬溶於膽礬（CuSO4·5H2O）溶液置換出銅，是燃素轉移到銅中的結果。
燃素說盡管錯誤，但它把大量的化學事實統一在一個概念之下，解釋了冶金過程中的化學反應。燃素說流行的一百多年間，化學家為了解釋各種現象，做了大量的實驗，積累了豐富的感性材料。特別是燃素說認為化學反應是一種物質轉移到另一種物質的過程，化學反應中物質守恆，這些觀點奠定了近、現代化學思維的基礎。我們現在學習的置換反應，是物質間相互交換成分的過程；氧化還原反應是電子得失的過程；而有機化學中的取代反應是有機物某一結構位置的原子或原子團被其它原子或原子團替換的過程。這些思想方法與燃素說多麼相似。
舍勒和普里斯特里發現氧氣的製法 ：令後人尊敬的瑞典化學家舍勒的職業是葯劑師--chemist，他長期在小鎮徹平的葯房工作，生活貧困。白天，他在葯房為病人配製各種葯劑。一有時間，他就鑽進他的實驗室忙碌起來。有一次，後院傳來一聲爆鳴，店主和顧客還在驚詫之中，舍勒滿臉是灰地跑來，興奮地拉著店主去看他新合成的化合物，忘記了一切。對這樣的店員，店主是又愛又氣，但從來不想辭退他，因為舍勒是這個城市最好的葯劑師。
到了晚上，舍勒可以自由支配時間，他更加專心致志地投入到他的實驗研究中。對於當時能見到的化學書籍里的實驗，他都重做一遍。他所做的大量艱苦的實驗，使他合成了許多新化合物，例如氧氣、氯氣、焦酒石酸、錳酸鹽、高錳酸鹽、尿酸、硫化氫、升汞（氯化汞）、鉬酸、乳酸、乙醚等等，他研究了不少物質的性質和成分，發現了白鎢礦等。至今還在使用的綠色顏料舍勒綠（Scheele』s green）,就是舍勒發明的亞砷酸氫銅（CuHAsO3）。如此之多的研究成果在十八世紀是絕無僅有的，但舍勒只發表了其中的一小部分。直到1942年舍勒誕生二百周年的時候，他的全部實驗記錄、日記和書信才經過整理正式出版，共有八卷之多。其中舍勒與當時不少化學家的通信引人注目。通信中有十分寶貴的想法和實驗過程，起到了互相交流和啟發的作用。法國化學家拉瓦錫對舍勒十分推崇，使得舍勒在法國的聲譽比在瑞典國內還高。
在舍勒與大學教師甘恩的通信中，人們發現，由於舍勒發現了骨灰里有磷，啟發甘恩後來證明了骨頭裡面含有磷。在這之前，人們只知道尿里有磷。
1775年2月4日，33歲的舍勒當選為瑞典科學院院士。這時店主人已經去世，舍勒繼承了葯店，在他簡陋的實驗室里繼續科學實驗。由於經常徹夜工作，加上寒冷和有害氣體的侵蝕，舍勒得了哮喘病。他依然不顧危險經常品嘗各種物質的味道--他要掌握物質各方面的性質。他品嘗氫氰酸的時候，還不知道氫氰酸有劇毒。1786年5月21日，為化學的進步辛勞了一生的舍勒不幸去世，終年只有44歲。舍勒發現氧氣的兩種製法是在1773年。第一種方法是分別將KNO3、Mg（NO3）2、Ag2CO3、HgCO3、HgO加熱分解放出氧氣：

2KNO3==2KNO2+O2↑

2Mg（NO3）2 == 2MgO+4NO2↑+O2↑↑

2Ag2CO3==4Ag+2CO2↑+O2↑

2HgCO3==2Hg+2CO2↑+O2↑

2HgO==2Hg+O2↑

第二種方法是將軟錳礦（MnO2）與濃硫酸共熱產生氧氣：
2MnO2+2H2SO4（濃）== 2MnSO4+2H2O+O2↑
舍勒研究了氧氣的性質，他發現可燃物在這種氣體中燃燒更為劇烈，燃燒後這種氣體便消失了，因而他把氧氣叫做「火氣」。舍勒是燃素說的信奉者，他認為燃燒是空氣中的「火氣」與可燃物中的燃素結合的過程，火焰是「火氣」與燃素相結合形成的化合物。他將他的發現和觀點寫成《論空氣和火的化學》。這篇論文拖延了4年直到1777年才發表。而英國化學家普里斯特里在1774年發現氧氣後，很快就發表了論文。
普里斯特里始終堅信燃素說，甚至在拉瓦錫用他們發現的氧氣做實驗，推翻了燃素說之後依然故我。他將氧氣叫做「脫燃素氣」。他寫到：我把老鼠放在『脫燃素氣』里，發現它們過得非常舒服後，我自己受了好奇心的驅使，又親自加以實驗，我想讀者是不會覺得驚異的。我自己實驗時，是用玻璃吸管從放滿這種氣體的大瓶里吸取的。當時我的肺部所得的感覺，和平時吸入普通空氣一樣；但自從吸過這種氣體以後，經過好長時間，身心一直覺得十分輕快舒暢。有誰能說這種氣體將來不會變成通用品呢？不過現在只有兩只老鼠和我，才有享受呼吸這種氣體的權利罷了。」普里斯特里一生的大部分時間是在英國的利茲作牧師，業余愛好化學。1773年他結識了著名的美國科學家兼政治家富蘭克林，他們後來成了經常書信往來的好朋友。普里斯特里受到好朋友多方的啟發和鼓勵。他在化學、電學、自然哲學、神學四個方面都有很多著述。
1774年普里斯特里到歐洲大陸參觀旅行。在巴黎，他與拉瓦錫交換了好多化學方面的看法。正直的普里斯特里同情法國大革命，曾在英國公開做了幾次演講。英國一批反對法國大革命的人燒毀了他的住宅和實驗室。普里斯特里於1794年他六十一歲的時候不得已移居美國，在賓夕法尼亞大學任化學教授。美國化學會認為他是美國最早研究化學的學者之一。他住過的房子現在已建成紀念館，以他的名字命名的普里斯特里獎章已成為美國化學界的最高榮譽。
拉瓦錫和他的天平： 燃素說的推翻者，法國化學家拉瓦錫原來是學法律的。1763年，他20歲的時候就取得了法律學士學位，並且獲得律師開業證書。他的父親是一位律師，家裡很富有。所以拉瓦錫不急於當律師，而是對植物學發生了興趣。經常上山採集標本使他對氣象學也產生了興趣。後來，拉瓦錫在他的老師，地質學家葛太德的建議下，師從巴黎有名的魯伊勒教授學習化學。拉瓦錫的第一篇化學論文是關於石膏成分的研究。他用硫酸和石灰合成了石膏。當他加熱石膏時放出了水蒸氣。拉瓦錫用天平仔細測定了不同溫度下石膏失去水蒸氣的質量。從此，他的老師魯伊勒就開始使用「結晶水」這個名詞了。這次成功使拉瓦錫開始經常使用天平，並總結出了質量守恆定律。質量守恆定律成為他的信念，成為他進行定量實驗、思維和計算的基礎。例如他曾經應用這一思想，把糖轉變為酒精的發酵過程表示為下面的等式：
葡萄糖 == 碳酸（CO2）+ 酒精
這正是現代化學方程式的雛形。用等號而不用箭頭表示變化過程，表明了他守恆的思想。拉瓦錫為了進一步闡明這種表達方式的深刻含義，又具體地寫到：「我可以設想，把參加發酵的物質和發酵後的生成物列成一個代數式。再逐個假定方程式中的某一項是未知數，然後分別通過實驗，逐個算出它們的值。這樣以來，就可以用計算來檢驗我們的實驗，再用實驗來驗證我們的計算。我經常卓有成效地用這種方法修正實驗的初步結果，使我能通過正確的途徑重新進行實驗，直到獲得成功。」早在拉瓦錫出生之時，多才多藝的俄羅斯科學家羅蒙諾索夫就提出了質量守恆定律，他當時稱之為「物質不滅定律」，其中含有更多的哲學意蘊。但由於「物質不滅定律」缺乏豐富的實驗根據，特別是當時俄羅斯的科學還很落後，西歐對沙俄的科學成果不重視，「物質不滅定律」沒有得到廣泛的傳播。
1772年秋天，拉瓦錫照習慣稱量了一定質量的白磷使之燃燒，冷卻後又稱量了燃燒產物P2O5的質量，發現質量增加了！他又燃燒硫磺，同樣發現燃燒產物的質量大於硫磺的質量。他想這一定是什麼氣體被白磷和硫磺吸收了。他於是又做了更細致的實驗：將白磷放在水銀面上，扣上一個鍾罩，鍾罩里留有一部分空氣。加熱水銀到40℃時白磷就迅速燃燒，之後水銀面上升。拉瓦錫描述道：「這表明部分空氣被消耗，剩下的空氣不能使白磷燃燒，並可使燃燒著的蠟燭熄滅；1盎司的白磷大約可得到2.7盎司的白色粉末（P2O5，應該是2.3盎司）。增加的重量和所消耗的1/5容積的空氣重量接近相同。」燃素說認為燃燒是分解過程，燃燒產物應該比可燃物質量輕。而拉瓦錫實驗的結果卻是截然相反。他把實驗結果寫成論文交給法國科學院。從此他做了很多實驗來證明燃素說的錯誤。在1773年2月，他在實驗記錄本上寫到：「我所做的實驗使物理和化學發生了根本的變化。」他將「新化學」命名為「反燃素化學」。
1774年，拉瓦錫做了焙燒錫和鉛的實驗。他將稱量後的金屬分別放入大小不等的曲頸瓶中，密封後再稱量金屬和瓶的質量，然後充分加熱。冷卻後再次稱量金屬和瓶的質量，發現沒有變化。打開瓶口，有空氣進入，這一次質量增加了，顯然增加量是進入的空氣的質量（設為A）。他再次打開瓶口取出金屬鍛灰（在容積小的瓶中還有剩餘的金屬）稱量，發現增加的質量正和進入瓶中的空氣的質量相同（即也為A）。這表明鍛灰是金屬與空氣的化合物。
拉瓦錫進一步想，如果設法從金屬鍛灰中直接分離出空氣來，就更能說明問題。他曾經試圖分解鐵鍛灰（即鐵銹），但實驗沒有成功。
拉瓦錫製得氧氣之後： 到了這年的10月，普里斯特里訪問巴黎。在歡迎宴會上他談到「從紅色沉澱（HgO）和鉛丹（Pb3O4）可得到『脫燃素氣』」。對於正在無奈中的拉瓦錫來說，這條信息是很直接的啟發。11月，拉瓦錫加熱紅色的汞灰製得了氧氣。在舍勒的啟發下，拉瓦錫甚至製造了火車頭大小的加熱裝置，其中心是聚光鏡。平台下面是六個大輪子，以便跟著太陽隨時轉動。1775年，拉瓦錫的實驗中心已從分解金屬鍛灰轉移到了對氧氣的研究。他發現燃燒時增加的質量恰好是氧氣減少的質量。以前認為可燃物燃燒時吸收了一部分空氣，其實是吸收了氧氣，與氧氣化合，即氧化。這就是推翻了燃素說的燃燒的氧化理論。與此同時，拉瓦錫還用動物實驗，研究了呼吸作用，認為「是氧氣在動物體內與碳化合，生成二氧化碳的同時放出熱來。這和在實驗室中燃燒有機物的情況完全一樣。」這就解答了體溫的來源問題。空氣中既然含有1/4的氧氣(數據來自原文），就應該含有其餘的氣體，拉瓦錫將它稱為「碳氣」。研究了空氣的組成後，拉瓦錫總結道：「大氣中不是全部空氣都是可以呼吸的；金屬焙燒時，與金屬化合的那部分空氣是合乎衛生的，最適宜呼吸的；剩下的部分是一種『碳氣』，不能維持動物的呼吸，也不能助燃。」他把燃燒與呼吸統一了起來，也結束了空氣是一種純凈物質的錯誤見解。1777年，拉瓦錫明確地譏諷和批判了燃素說：「化學家從燃素說只能得出模糊的要素，它十分不確定，因此可以用來任意地解釋各種事物。有時這一要素是有重量的，有時又沒有重量；有時它是自由之火，有時又說它與土素相化合成火；有時說它能通過容器壁的微孔，有時又說它不能透過；它能同時用來解釋鹼性和非鹼性、透明性和非透明性、有顏色和無色。它真是只變色蟲，每時每刻都在改變它的面貌。」 這年的9月5日，拉瓦錫向法國科學院提交了劃時代的《燃燒概論》，系統地闡述了燃燒的氧化學說，將燃素說倒立的化學正立過來。這本書後來被翻譯成多國語言，逐漸掃清了燃素說的影響。化學自此切斷了與古代煉丹術的聯系，揭掉了神秘和臆測的面紗，代之以科學的實驗和定量的研究。化學進入了定量化學（即近代化學）時期。所以我們說拉瓦錫是近代化學的奠基者。舍勒和普里斯特里先於拉瓦錫發現氧氣，但由於他們思維不夠廣闊，更多地只是關心具體物質的性質，沒有能沖破燃素說的束縛。與真理擦肩而過是很遺憾的。
拉瓦錫對化學的另一大貢獻是否定了古希臘哲學家的四元素說和三要素說，辨證地闡述了建立在科學實驗基礎上的化學元素的概念：「如果元素表示構成物質的最簡單組分，那麼目前我們可能難以判斷什麼是元素；如果相反，我們把元素與目前化學分析最後達到的極限概念聯系起來，那麼，我們現在用任何方法都不能再加以分解的一切物質，對我們來說，就算是元素了。」在1789年出版的歷時四年寫就的《化學概要》里，拉瓦錫列出了第一張元素一覽表，元素被分為四大類：
簡單物質，普遍存在於動物、植物、礦物界，可以看作是物質元素：光、熱、氧、氮、氫。簡單的非金屬物質，其氧化物為酸：硫、磷、碳、鹽酸素、氟酸素、硼酸素。簡單的金屬物質，被氧化後生成可以中和酸的鹽基：銻、銀、鉍、鈷、銅、錫、鐵、錳、汞、鉬、鎳、金、鉑、鉛、鎢、鋅。簡單物質，能成鹽的土質：石灰、鎂土、鋇土、鋁土、硅土。拉瓦錫對燃素說和其它陳腐觀點的譏諷和批判是無情和激烈的。這使他在創建科學勛績的同時得罪了一大批同時代和老一輩的科學家。在《影響世界歷史的一百位人物》中，在許多有關歷史、科學史、化學史的書籍中，作者都對拉瓦錫總是突出自己的人格特點進行低調的描述和評價，指責他在《化學概要》里沒有提起舍勒和普里斯特里對他的啟示和幫助。但我們得看到，拉瓦錫確實具有非凡的科學洞察力和勇往直前的無畏精神。雖然不是他最先發現氧氣的製法，但他通過製取氧氣分析了空氣的組成，建立了燃燒的氧化學說。氧氣因此不同於其它氣體，被賦予非凡的科學意義。拉瓦錫十分勤奮，每天六點起床，從六點到八點進行實驗研究，八點到下午七點從事火葯局長或法國科學院院士的工作，七點到晚上十點，又專心從事他的科學研究。星期天不休息，專門進行一整天的實驗工作。拉瓦錫28歲結婚時，他的妻子只有14歲。他們一生沒有孩子，但生活非常愉快。她幫助拉瓦錫實驗，經常陪伴在他身邊。在拉瓦錫的著作里，有很多插圖都是他的妻子畫的。1789年法國大革命爆發，三年後拉瓦錫被解除了火葯局長的職務。1793年11月，國民議會下令逮捕舊王朝的包稅官。拉瓦錫由於曾經擔任過包稅官而自首入獄。極左派馬拉曾與拉瓦錫有過激烈的科學爭論，心存嫉恨，便誣陷拉瓦錫與法國的敵人有來往，犯有叛國罪，於1794年5月8日把他送上了斷頭台。對此，當時科學界的很多人感到非常惋惜。著名的法籍義大利數學家拉格朗日痛心地說：「他們可以一瞬間把他的頭割下，而他那樣的頭腦一百年也許長不出一個來。」這時，拉瓦錫正當壯年，是51歲。

四、化學學科的發展前沿

中國運動醫學雜志000124 基因工程也叫遺傳工程(Genetic Engineering)，是20世紀70年代在分子生物學發展的基礎上形成的新學科。基因工程就是在分子水平上，用人工方法提取(或合成)不同生物的遺傳物質，在體外切割、拼接和重新組成，然後通過載體把重組的DNA分子引入受體細胞，使外源DNA在受體細胞中進行復制與表達。按人們的需要產生不同的產物或定向地創造生物的新性狀，並使之穩定地遺傳給下代[1]。基因工程技術主要包括分離基因、純化基因和擴增基因的技術，其核心是分子克隆技術。它能幫助人們從各種復雜的生物體中分離出單一的基因，並把它純化，再把它大量擴增，用於研究。

20多年來，基因工程技術得到了迅速地發展，特別是限制性內切酶、DNA序列分析及DNA重組技術等三大技術的發現和應用，不僅把分子生物學提高到了基因水平，而且也把生物學與醫學中的其他學科引上基因研究的道路，並取得了許多揭示生命秘密和生命過程的重大成就 ...... 16817希望對你有幫助！

『叄』 全國中學生數理化學科能力競賽論文，化學的的建模論文

化學的的建模論文 是挺難，試著去那些論文網站找找相關文獻範文，比如591論文網什麼的，我論文就這么誕生的，特省事兒。

『肆』 化學學科進展 論文

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統磁體以單原子或離子為構件,三維磁有序化主要來自通過化學鍵傳遞的磁相互作用,其制備採用冶金學或其一、引 言他物理方法;而分子磁體以分子或離子為構件,在臨界 作為一種新型的軟材料,分子基材料(molecule2based溫度以下的三維磁有序化主要來源於分子間的相互作materials)在近年來材料科學的研究中已成為化學家、物用,其制備採用常規的有機或無機化學合成方法.由於理學家以及生物學家非常重視的新興科學領域[1].分子在分子磁體中沒有伸展的離子鍵、共價鍵和金屬鍵,因基材料的定義是,通過分子或帶電分子組合出主要具有而很容易溶於常規的有機溶劑,從而很容易得到配合物分子框架結構的有用物質.顧名思義,分子基磁性材料的單晶,有利於進行磁性與晶體結構的相關性研究,有(molecule2based magnetic materials) ,通稱分子磁性材料,利於對磁性機制的理論研究.作為磁性材料,分子鐵磁是具有磁學物理特徵的分子基材料.當然,分子磁性材體具有體積小、相對密度輕、結構多樣化、易於復合加工料是涉及化學、物理、材料和生命科學等諸多學科的新成型等優點,有可能作為製作航天器、微波吸收隱身、電興交叉研究領域.主要研究具有磁性、磁性與光學或電磁屏蔽和信息存儲的材料.導等物理性能相結合分子體系的設計、合成.我們認為, 分子磁性研究始於理論探索.早在 1963 年McCo2分子磁性材料是在結構上以超分子化學為主要特點的、nnel[2]就提出有機化合物可能存在鐵磁性,並提出了分在微觀上以分子磁交換為主要性質的、具有宏觀磁學特子間鐵磁偶合的機制.1967 年,他又提出了涉及從激發征並可能應用的一類物質.態到基態電子轉移的分子離子之間產生穩定鐵磁偶合 分子鐵磁體是具有鐵磁性質的分子化合物,它在臨的方法[3].同年,Wickman[4]在貝爾實驗室合成了第一個界溫度(Tc)下具有自發磁化等特點.分子磁體有別於傳分子鐵磁體.之後,科學家們相繼報道了一些類鐵磁性統的不易溶解的金屬、金屬合金或金屬氧化物磁體.傳質的磁性化合物,但直到1986年前,這些合成的磁性化·15 ·? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net專題綜述Ziran Za Vol.24 No.1合物沒有表現出硬鐵磁所具有的磁滯特徵.1986 年,材料理論的精確預言和計算是相當困難的,而且,分子Miller等人[5]將二茂鐵衍生物[Fe(Cp3)2](Cp3為五甲基磁性材料中包含的原子和分子基團更多,空間結構的基環戊二稀)與四氰基乙烯自由基(TCNE)經電荷轉移合對稱性更復雜,局部的磁交換的途徑也體現出多樣性,成了第一個分子鐵磁體[Fe(Cp3)2]+[TCNE] ,其轉換溫使得目前的研究還處於實驗經驗的積累和定性的解釋度 T上.盡管如此,科學家們對分子磁交換的機制進行了大c=4.8 K.與此同時,Kahn 等人[6]報道了具有鐵磁性的MnCu(pbaOH)·(H量的研究,提出了許多近似理論模型,並基於這些模型2O)3分子化合物.從此,分子磁體的研究引起了人們的廣泛關注,分子基磁性材料也應和大量的實驗數據,在磁性與結構的關系研究中取得了運而生.一定的進展.對於一些對稱性較高的體系,根據自旋相 開始,由於分子間的磁相互作用較弱,分子磁體的互作用的 Hamilton可由量子力學求出磁化率的解析形轉換溫度式T,然後根據實驗數據計算出磁偶合系數 J 值,探索隨c通常遠遠低於室溫,難於達到應用的要求.結構的變化關系.對於對稱性較差及組成較為復雜的體但是,第一個室溫分子磁體V(TCNE)2·xCH2Cl2在1991系,自旋 Hamilton 的解析解很難求出.此時可用 Monte年由Manriquez[7]報道出後,雖然是一個不穩定的電荷轉Carlo方法對物理過程進行模擬,求出磁偶合系數 J[10].移釩配合物,但近年來,分子磁性的研究已取得了令人 根據產生磁性的具體類型,磁交換機制主要通過以鼓舞的進展,Verdauger[8,9]報道了 Tc高達340 K的穩定下途徑來實現:類普魯士藍的分子鐵磁體. (1) 磁軌道正交 根據 Kahn等人的分子軌道理論,順磁離子A與B之間的磁相互作用(J)由兩部分貢獻組二、分子磁性中的物理基礎成,即鐵磁貢獻和反鐵磁貢獻,J = JF+ JAF.當A中未成對電子所佔據的磁軌道與B中未成對電子所佔據的磁 分子磁體的磁性來源於分子中具有未成對電子離軌道互相重疊時,它們之間的相互作用為反鐵磁偶合,子之間的偶合,這些偶合相互作用既來自分子內,也可重疊積分越大,反鐵磁偶合越強;當A與B中未成對電來自於分子間.分子內的自旋- 自旋相互作用往往通過子所佔據的磁軌道正交時,它們之間的相互作用為鐵磁「化學橋」來實現磁超相互作用.所以,分子磁性材料兼偶合.如圖(1)中(a)、(b)所示.如果鐵磁偶合與反鐵磁偶具磁偶極- 偶極相互作用和超相互作用,故該類材料的合同時存在,通常反鐵磁偶合強於鐵磁偶合,因此只有磁性比常規的無機磁性材料表現出更豐富多彩的磁學當 JAF為零時,A與B間才為鐵磁偶合.如在CsNiⅡ[CrⅢ性質.(CN)6]·2H2O[9]中,CrⅢ的磁軌道具有t2g對稱性,而NiⅡ 根據鐵磁體理論,要使材料產生鐵磁性,首先體系的磁軌道具有e的原子或離子必須是順磁性的g對稱性,二者互為正交軌道,因而呈現,其次它們間的相互作用鐵磁性偶合( T是鐵磁性的.對於分子磁性材料,一個分子內往往包含c=90 K).當磁軌道正交時,鐵磁偶合的一個或多個順磁中心,即自旋載體,按照 Heisenberg 理大小依賴於軌道間的距離.論,兩個自旋載體之間的磁交換作用可用以下等效Ham2 (2) 異金屬反鐵磁偶合 對於兩個具有不同自旋的ilton算符來表示:順磁金屬離子,SA≠SB若A與B間存在磁相互作用,有^H兩種情況:當A與B 間的磁相互作用為短程鐵磁偶合ex= - 2J^S1^S2(1)其中時,總自旋 SJ 為交換積分,表示兩個自旋載體間磁相互作用的T= SA+ SB;當A與B間的磁相互作用為反類型和大小. J 為正值時為鐵磁性偶合,自旋平行的狀態鐵磁偶合時,總自旋 Sr=| SA- SB| (如圖1中(c) (d)所為基態;J 為負值時為反鐵磁性偶合,自旋反平行為基示).順磁離子A和B間的磁相互作用大多為反鐵磁偶態.如對分子磁性材料:A- X- B 體系(A,B 為順磁中合.當為反鐵磁偶合時,若 Sr= SB,則 Sr=0;若 SA與心,X為化學橋) ,X作為超交換的媒介使A和B發生磁SB不相等,則有凈自旋,當在轉換溫度以下,凈自旋有性偶合,設 SA= SB=1P2,則當反鐵磁偶合時,分子基態序排列,使體系呈現亞鐵磁性.因此,利用異金屬之間反用單重態和三重態的能量差來表示:J = E鐵磁偶合是構建高自旋分子的另一條有效途徑.如CsMnS- ET. 磁相互作用研究的目的在於了解磁交換的機理,尋[Cr(CN)6] ,Mn2+的自旋為 SA=5P2,而Cr3+的自旋為 SB找磁性與結構之間的關系,並反過來指導分子磁性材料=3P2,二者之間產生反鐵磁偶合,凈自旋 ST= SA- SB的設計和合成.和通常的磁性材料一樣,對分子基磁性=1P2,在低於轉換溫度( Tc=90 K)時,配合物表現為亞1·6 ·? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net自 然 雜 志 24卷1期專題綜述鐵磁性[11].以分為下面幾類:1. 有機自由基分子磁體 化合物中不含任何帶磁性的金屬離子,大多由 C,H,O,N四種有機元素組成的磁體材料.其自旋載體為有機自由基,如氮氧自由基.McConnel 早在1963 年就提出有機化合物內存在鐵磁偶合的機制[2].制備方法採用有機合成方法.由於它們具有有機材料特殊的物理、化學圖性能,因而是更具應用前景的分子鐵磁材料.但直到今1 相同自旋之間的偶合:(a) 鐵磁偶合;(b) 反鐵磁偶合; 不同自旋之間的偶合:(c) 鐵磁偶合;(d) 亞鐵磁偶合日,純有機分子磁體的轉換溫度仍極低,和有機超導材料一樣,在小於50 K的低溫區.日本科學家在這方面的 (3) 電荷轉移 對給體- 受體電荷轉移類配合物,工作做得很好.目前,得到廣泛研究並進行了結構標定如[FeCp32]+[TCNE]-,基態時,[FeCp32]+的自旋為1P2,的有機鐵磁體主要有氮氧自由基及其衍生物[14]、C60[TCNE]-的自旋也為1P2.在這樣一個系統中,由於電荷(TDAE)(TDAE為四(二甲胺基) - 1,2- 亞乙基)[15]等.轉移,形成激發三重態.在[FeCp32]+與[TCNE]-交替排列形成的鏈中,陽離子與前後兩個[TCNE]-等距離,它2. 金屬- 有機自由基分子磁體的e2g電子可向前後兩個[TCNE]轉移,形成 S =1的激發 化合物中含有帶磁性的過渡金屬或稀土金屬離子,態.基態激發態混合後,降低了體系能量,使自旋取向沿同時也含有機自由基的基團,故有兩種以上的自旋載體著一條鏈形成.如果每個鏈的取向都是平行的,且鏈間存在,並發生相互作用,由這種金屬或金屬配合物與自和鏈內[FeCp32]+與[TCNE]-位置相當,那麼e2g電子可由基兩種自旋載體組裝的化合物,也可以構建分子鐵磁以在鏈間傳遞,從而進一步穩定了體系,導致了相鄰鏈體.其中有些是有機金屬與自由基形成的電荷 轉移鹽的自旋平行取向,產生宏觀的鐵磁性現象[12].體系. (4) 有機自由基與多自由基 自從1991 年日本京 美國的Miller和Epstein教授在這個體系中作出了卓都大學的 Takahashi 等[13]成功地合成了基於 C、H、O、N越的貢獻,首先他們發現了[M(Cp32][TCNZ](Z=Q或四種元素組成的有機鐵磁體,使人們認識到含有氮氧自E,TCNE為四氰基乙烯,TCNQ為四氰代對苯醌二甲烷,M由基的有機化合物也是制備分子鐵磁體的一條有效途(C3p)2為環戊二烯金屬衍生物)[12]. 如,[Fe(Cp3)2]徑.氮氧自由基與金屬配合物形成的磁偶合體系已成為[TCNZ]為一變磁體(它有一反鐵磁基態,但在臨界外場分子鐵磁體研究領域的一個重要方面.為1500Oe時,轉變為具有高磁矩的類鐵磁態) ,它由[Fe(Cp3)2]+陽離子與[TCNQ]-陰離子交替排列形成平行三、分子基磁性材料的分子設計和目的一維鏈,每一個離子均有一未成對的電子自旋[16].磁 前熱點研究體系有序要求在整體上的自旋偶合,因此,直徑較小的[TC2NE]-將比[TCNQ]-有較大的電子密度,預期將有利於 分子磁體的設計與合成實質上是一個在化學反應自旋偶合.實際情況證明了這一點,[Fe(Cp3中分子自組裝的過程.選擇合適的高自旋載體(磚頭) ,2)]+[TC2NE]-由陽離子與陰離子交替排列構成一維鏈,在4.8 K這可以是金屬離子或具有自旋不為零的有機自由基,通以下表現為磁有序過非磁性的有機配體等橋梁基團作為構築元件(石灰),在 T=2 K時,其矯頑力為1 000Oe,,超過了傳統磁存儲材料的值[17]以一定的方式無限長地聯接起來.為了提高磁有序溫度,,如通過脫溶劑法處理、改變抗衡離子或改變配體等途徑他們又開創了M[TCNE],形成分子內部間x·yS(M=V,Mn,Fe,Ni,Co;S為的強相互作用和單元間弱相互作用的超分子結構.通過溶劑分子) 另外一類電荷轉換鹽分子磁體的研究工調控無限分子P分子單元(或鏈、層)間磁相互作用的類型作[18].並發現第一個室溫以上的分子磁體V[TCNE]x·和大小,組裝成低維或三維鐵磁體.但就目前來說,除選yCH2Cl2,其 Tc高達400 K.值得一提的是,在常溫下它顯擇合適的高自旋載體和橋聯配體外,控制分子在晶格中示出矯頑力超過無機磁體,薄膜材料也在積極的研究堆砌方式也十分重要.中,已接近應用.遺憾的是,這類化合物的結構至今仍是 按照自旋載體和產生的磁性不同,分子磁性材料可不清楚.近年來,Miller等對[MnⅢTPP]+[TCNE]-(H2TPP·17 ·? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net專題綜述Ziran Za Vol.24 No.1為中心四苯卟啉)類分子磁體也進行了廣泛的研究.有物在低溫下,能夠被光激發而發生從鐵磁體到順磁體的關的綜述論文可參考文獻[12]和[19].可逆轉躍遷,是非常有實際應用的特性. Mn( Ⅱ) - 氮氧自由基鏈狀配合物Mn(hfac)2(NIT2 草酸根橋聯的雙核或異雙核金屬配位物分子磁體Me)[20](hfac是六氟乙醯丙酮,NITMe 為2- 甲基- 4,4,一直吸引著人們的注意.具有D3對稱性的[MⅢ(ox)3]3-5,5- 四甲基咪唑啉- 1- 氧基- 3- 氧化物自由基,Tc是一個非常有用的建造單元.它在3個不同的方向上都=7. 8 K) 及 Cu ( Ⅱ) 自由基配合物 [Cu (hfac)2]有「鉤子」,能輕而易舉地把別的金屬離子拉進來而形成(NIT[21]多維的金屬離子交替排列,從而成為二維或三維分子磁pPy)2(NITpPy為2- (2』吡啶 - 4,4,5,5- 四甲基咪唑啉- 1- 氧基- 3- 氧化物)是另一類的金屬- 有體.如A[MⅡMⅢCr(ox)3](A =N(n - C4H9)+4、N( n -機自由基分子磁體.近年來,這類分子鐵磁體的研究進C6H5)+4等) ,當MⅢ=Cr( Ⅲ) ,MⅡ為Mn(Ⅱ) ,Cu( Ⅱ) ,Co展很大,已由單自由基- 金屬配合物擴展到多自由基-(Ⅱ) ,Fe( Ⅱ)和Ni( Ⅱ)時,其 Tc分別為6,7,10,12,14金屬配合物.由於多自由基較單自由基有更多的自旋中K[26];當MⅢ=Fe( Ⅲ) ,MⅡ為Fe(Ⅱ) ,Ni(Ⅱ) ,Co( Ⅱ)時,心和配位方式,並且與金屬配位更易形成多維結構的優Tc=30～50 K[27].點,多自由基—金屬配位物的研究已成為分子磁體研究 草胺酸根合銅[Cu(opba)]2-、[Cu(pba)]2-及[Cu的熱點之一[22].(pbaOH)]2-含有未配位基團,可作為形成多核配合物的前體.此前體具有兩個橋基,易與Mn2+、Fe2+等陽離子3.金屬配合物的分子磁體形成異雙金屬鏈而構成一維鏈狀配合物,鏈內通過鐵磁 金屬配合物分子磁體是目前研究得最廣泛、最深入或反鐵磁偶合得到鐵磁鏈或亞鐵磁鏈,鏈間的鐵磁或反的一類分子磁體,其自旋載體為過渡金屬.在其構建單鐵磁偶合導致材料的宏觀磁性表現為鐵磁或反鐵磁性.元中,可以形成單核、雙核及多核配合物.由這些高自旋這類分子磁體轉變溫度低,如由雙草醯胺橋聯的錳銅配的配位物進行適當的分子組裝,可以形成一維、二維及合物MnCu(pbaOH)(H2O)3,Tc=4.6 K[28].三維分子磁體,可以形成鏈狀或層狀結構.根據橋聯配 除此之外,近十年來化學家們對由三疊氮(N3)配體位體的不同,這類分子磁體主要包括草胺酸類、草醯胺橋聯的多維化合物產生了極大的興趣,這是因為三疊氮類、草酸根類、二肟類、氰根類等幾種類型.配體主要以兩種方式連接金屬離子,見圖2,分別對應反 報告的第一個這種類型的分子磁體是中間自旋 S =鐵磁偶合和鐵磁偶合,便於對分子磁性的設計.單獨由3P2的FeⅢ(S2CNEt2)2Cl[4],在溫度為2.46 K以下表現為三疊氮配體橋聯或混入其他有機橋聯配體,可構成一磁有序,但無磁滯現象.接著便是基於雙金屬的低溫鐵維,二維和三維的配位聚合物,形成獨特的磁學性質並磁有序材料[CrⅢ(NH3)6]3+[FeⅢCl6]3-( Tc=0.66 K和在一定溫度下構成分子磁體[29].這方面,我國的南京大亞鐵磁有序材料[CrⅢ(NH3)6]3+[CrⅢ(CN)6]3-( Tc=2.學和南開大學也做出了很好的工作[30,31].85 K) ,它們同樣不具有磁滯現象[23,24]. 近年來,由法國科學家Verdaguer發現普魯士藍類配合物所表現出的較高的轉換溫度,大的矯頑力,使得普魯士藍類磁性配合物越來越吸引人們的注意[25].普魯士藍類分子磁體是基於構築元件M(CN)k-6與簡單金屬離子通過氰根橋聯的類雙金屬配合物,雙金屬離子均處於八面體配位環境,並通過氰橋連接成三維網路.其組成形式為 Mk[M』(CN)6]l·nH2O 或 AMk[M』(CN)6]l·nH2O(M和M』為不同的順磁性,化合物為鐵磁體,如圖2 三疊氮配體和金屬離子以及對應的磁交換Cu3[Cr(CN)6]2·15H2O( Tc= 66 K) 、Cu3[Fe(CN)6]2·12H4. 單分子磁體(Single2Molecular Magnets)2O(Tc=14 K) 、Ni3[Cr(CN)6]2·14H2O( Tc=23 K)均為鐵磁體.若兩個金屬離子磁軌道重疊,它們之間的磁 以上情況都是分子被連接成聚合物後產生非常強偶合為反鐵磁性,化合物為反鐵磁體或亞鐵磁體,如的分子間相互作用.從另一個角度,若分子間相互作用(Net4)0.5Mn1.25[V(CN)6]·2H2O( Tc=230 K) 、CrⅡ3[CrⅢ很小可忽略,則分子被隔離成一個個獨立的磁分子.當(CN)6]2·10H2O( Tc=240 K)[25].有價值的是,這類化合分子內含有多個自旋離子中心並發生磁偶合時,則總分1·8 ·? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net自 然 雜 志 24卷1期專題綜述子的磁矩決定於磁偶合後的最低能態,這時就可能出現域.如在本文中提到的:轉換溫度超過室溫的分子基鐵基態為自旋數較高的穩定態,在磁場的作用下產生准連磁和亞鐵磁體材料的發現;具有高自旋的多核配合物在續的激發態能級.所以整個分子的磁矩在外場下,沿外低溫下表現出磁性的單分子磁體的發現;在室溫以上具場的方向偏轉時需要克服一個較大的勢壘,這種勢壘來有大的磁滯現象的自旋交叉配合物的發現;分子基磁體自零場分裂的磁各向異性.有時也稱這種現象為自旋阻的光磁、熱磁效應;以及分子基磁體的 GMR、CMR效應挫(spinfrustration)[32].這種依賴於外磁場的雙穩態(bist2等.所有這些成果都預示著分子磁性材料光明的未來.ability)被看作是新一代信息材料應用的基礎.目前所發 相比於傳統的磁性材料,由於廣泛的化學選擇性,現的單分子磁體主要包括Mn12和Mn14離子簇、Fe8離子可以從分子級別上對分子磁性材料進行修飾和改良;作簇和 V為磁性材料4離子簇等三類,如基態為 S = 10 的 Mn12O12,分子鐵磁體具有體積小、相對密度小、能耗(O[33]小及結構的多樣化等優點,其制備的方法大多為常規的2CMe)16(H2O)4.有意義的是,當這種單分子體積大到一定值時,可被認為是一種尺寸單一的可磁化的納化學方法,便於做成各種形態的產品,所體現的性質有米材料,具有不可估量的應用前景.些是傳統的磁性材料不可替代的.已發現這類新物質可能成為各類高科技材料,特別是新一代的信息存儲5. 自旋交叉配合物材料. 眾所周知 當然,當配合物分子內的自旋離子中心減少到,作為一種新生的材料,有很多方面仍需要進僅一個時一步研究和改進,這也是我國科學家在基礎研究和應用,分子間的相互作用又很小,配合物顯示出獨立離子的特性科學走向世界前列的良機.可以預見,在未來的發展中,,為近似理想的順磁性.具有3d4- 3d7電子配置的過渡金屬配合物分子基磁性材料將可能在:①高,在八面體配位結構下,電子Tc溫度的分子磁體;②在五個d電子軌道上的排布,可能會受到配位場e提高材料的物理穩定性;③透明的絕緣磁體;④易變、易g和t2g加工的分子磁體軌道之間的能隙Δ大小的影響;⑤和其他物理性能結合的復合磁性材,當Δ平均電子對能p相料近時;⑥超硬和超軟磁體; ⑦液體磁體等方面著重探索和,化合物的自旋態可能由於某些外界條件的微擾,得到發展可呈現高自旋態與低自旋態的交叉轉變[34].(.最典型的是2000年8月29日收到)一些Fe(Ⅱ)配合物,發生高自旋態5T1 Alivisatos A. P. ,Barbara P. F. ,Castleman A. W. ,et. al. Adv. Ma22(S =2,順磁性)與ters. ,1998;10:1297低自旋態1A1(S =0,抗磁性)的轉變,伴隨自旋相變,化2 McConnel H.M. J. Chem. Phys. ,1963;39:1910合物可能有結構甚至和顏色的變化.有一些的轉變溫度3 McConnel H.M. Proc. R.A. Welch Found. Chem. Res.1967;11:144還在常溫區,如[Fe(Htrz)4 Wickman H.H. ,Trozzolo A.M. ,Williams H.J. ,et. al. Phys. Rev. ,3- 3x(NH2trz)3x](ClO4)2·H2O1967;155:563(trz=1,2,4 三唑類) ,在常溫下從紫色(低自旋)隨溫度5 Miller J.S. ,Calabrese J.C. ,Epstein A.J. ,et. al. J. Chem. Soc. ,上升轉為白色(高自旋).成為另一種新的可利用的雙穩Chem. Commun,1986;10266 Pei Y. ,Verdauger M. ,Kahn O. ,et al. J. Am. Chem. Soc. ,1986;態現象[35].1984年,Decurtins等人首次觀察到光誘導自108:7428旋交叉效應[36],並隨後在低溫下利用光對自旋態的激發7 ManriquezJ.M. ,Yee G.T. ,Mclean R.S. ,et al. Science,1991;252:和調控進行了深入研究,期望能用作納秒級的快速光開14158 FerlayS. ,Mallsah T. ,Ouahes R. ,et al. Nature,1995;378:701關和存儲器[34].我國在自旋交叉研究方面也取得了可喜9 Mallah T. ,Thiebaut S. ,VerdaguerM. ,et al. Science,1993;262:1554的成績[37],如發現溫度回滯寬度近55 K的自旋交叉化10 Zhong Z.J. ,You X. Z. ,Chen T. Y. Annual Sci Rept—suppl of J of合物[Fe(dpp)Nanjing Univ. ,Eng.Series, Nov19942(NCS)2]py(dpp =二吡嗪(3,2,2-,3-)鄰11 Griebler W.D. ,Babel D.Z. ,NaturforschB. Anorg. Chem. ,1982;37B菲羅啉,py=吡啶)[38],而且首次發現在快速冷卻下仍保(7) :832持高自旋亞穩態,實現了不通過光誘導也能得到低溫下12 MillerJ.S. ,EpsteinA.J.Angew. Chem. Int. Ed. ,1994;33:38513 Takahashi M. ,Turek P. ,NakazawaM. ,et al. PhysLett,1991;67:746的雙穩態[39].14 Chiarelli R. ,NovakM.A. ,Rassat A. ,et al. Nature,1993;363:14715 Allemand P.M. ,Khemani K.C. ,Koch A. ,et al. Science,1991;254:301四、展 望16 MillerJ.S. ,ZhangJ.H. ,Reiff W.M. ,et al. J. Phys. Chem. ,1987;91:4344 分子基磁性材料作為一種新型的材料,近十年來,17 MillerJ.S. ,CalabressJ.C. ,DixonD.A. ,et. al. J. Am. Chem. Soc. ,1987;109:769在化學家和物理學家的努力下,在很多方面已經取得了18 Zhou P. ,LongS.M. ,MillerJ.S. Phys.Lett.A,1993;181:71突破性的進展,迅速發展成為一門材料學科的前沿領19 MillerJ.S. Inorg. Chem. ,2000;39:4392

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『伍』 誰給我幾個有關化學論文的題目

作為文史專業學生，選擇《化學與社會》，在課程學習的過程中固然比理工科學生的難度要大得多，但是，難並不成為逃避的理由。選擇學習《化學與社會》不僅有學習價值，而且對我們的生活，對今後的發展都大有裨益。

一、從化學與專業學習的關系來看。

雖然由於專業的原因，文史專業學生和理工專業學生對化學知識的需求已經大不相同。相比較而言，理工類學生無論是對化學知識的了解還是未來對該學科知識的需求，都要強於文史類學生，因而，理工科學生掌握、補充化學知識，尤其是與化學相關專業學生學習《化學與社會》是對自己專業知識的一個很好的補充和提高過程。

文史類學生雖然對化學課已經比較陌生，但是，適當掌握一些化學知識，仍然不失為一種良好的學習態度和習慣。學習化學知識，不僅是對過去知識的重溫，也是對現在專業知識的補充，多掌握一些生活必需的常識，無疑又是對生活質量起著不容忽視的提升作用。

二、從化學與生活的關系來看：

如果說人文和社會知識是從生活中提煉出的一種抽象的知識，那麼，物理和化學知識作為自然科學中的重要組成部分，則是從生活中直接得到的常識，因而，其用之於生活的方面和領域更為廣闊。掌握適當的物理和化學知識，不僅能幫助我們解釋日常生活中的一些疑問，更能增加我們的生活常識，提高生活質量。例如肯得基的「蘇丹紅事件」便是化學知識運用於生活的很好明證——一個不懂化學的人，是斷然不知道這件事的意義的。

三、化學與政治學科的關系。

政治學作為新興學科，其學科前景和實用性固然不甚為人所知，但政治學科所研究的領域和意義卻是不容被忽視的。政治學科主要研究人類精神文明發展的歷史，以及從歷史中結晶出的文化積淀。概而言之，政治學是以人的精神訴求為研究對象，並最終使人在精神領域達到更高的善的一門學科。因而，關注人的需求，指引人的發展，讓人們在精神層面得到更好的發展是政治學科追求的目標之一。

化學與日常生活息息相關，人類也曾利用自己掌握的化學知識讓自己所處的社會歷史時期前進了許多年。但同時，化學就如同一把雙刃劍，化學對人類積極和消極的方面都毫不隱諱地存在著。而如何揚長避短，讓化學發揮更好的作用為人類社會進步服務，是人類需要關注的一個話題。例如美國擁有當今世界上最多的科學家和最先進的科學技術，他們用化學科學製造出了核武器，然而卻將化學創造出來的這個「厲害角色」用到了屠殺伊拉克平民的戰斗中；日本人運用生物、化學技術製造出了生化武器，同樣，這些武器也只是在屠殺中國平民的戰斗中露出了其「助桀為虐」的不光彩面目。當然，這樣的例子還有很多。我們需要指明的是，化學在發展的過程中固然有人才和技術提高的必要，但同樣也需要正確的方向的指引，否則，只可能陷入「越發展越落後」境地。政治學科正有對人們進行勸誡，進行價值觀教育的作用。因而，正確地運用化學與政治學的知識在使人類生活水平提高的意義上來說，雖然方式不同，但殊途同歸。

同時，化學實驗的操作不當造成人類災難的事例也不枚勝舉。從廣義上來講，人類社會是一個整體，無論是物質文明，還是精神文明，無不是在一個整體中和諧共存和發展的，人類的任何社會活動都應該以與自然和諧共存，促進人類實質意義上的提高為目標的，因而，如何讓化學服務於人類，真正做到以人為本，與自然和諧共存，樹立科學發展觀，是政治學科的重要任務，因此，從指引化學發展方向，使化學與社會和諧共存的角度來講，化學與政治學科關系緊密。

四、從化學與個人發展的關系來看

信息時代，知識最為重要，無論是文盲，還是知識分子，在不斷學習，充實、善自己知識結構的道路上，沒有高低尊卑之分，作為社會精英的大學生，就更需要學習各方面知識，以充實自己，使自己成為各行業都能獨當一面的人，無論是對自己的就業前景，還是對社會的貢獻角度都大有裨益。因而，學習化學與社會，了解人類文明發展的歷史，知曉文明之間的內部聯系，促使人類文明不斷向前發展，使科學發展在為人類福祉的不斷增進的道路上發揮更大作用意義深遠。我們要明白，「知識無止境，

『陸』 求化學發展史論文

化 學 發 展 史

( 化工學院 x x x)

摘要：從公元前1500年到公元1650年，煉丹術士和煉金術士們，在皇宮、在教堂、在自己的家裡、在深山老林的煙熏火燎中，為求得長生不老的仙丹，為求得榮華富貴的黃金，開始了最早的化學實驗。記載、總結煉丹術的書籍，在中國、阿拉伯、埃及、希臘都有不少。這一時期積累了許多物質間的化學變化，為化學的進一步發展准備了豐富的素材。這是化學史上令我們驚嘆的雄渾的一幕。後來，煉丹術、煉金術幾經盛衰，使人們更多地看到了它荒唐的一面。化學方法轉而在醫葯和冶金方面得到了正當發揮。在歐洲文藝復興時期，出版了一些有關化學的書籍，第一次有了「化學」這個名詞。英語的chemistry起源於alchemy，即煉金術。chemist至今還保留著兩個相關的含義：化學家和葯劑師。這些可以說是化學脫胎於煉金術和制葯業的文化遺跡了。
關鍵詞：燃素化學；量子論；晶體化學

自從有了人類，化學便與人類結下了不解之緣。鑽木取火，用火燒煮食物，燒制陶器，冶煉青銅器和鐵器，都是化學技術的應用。正是這些應用，極大地促進了當時社會生產力的發展，成為人類進步的標志。今天，化學作為一門基礎學科，在科學技術和社會生活的方方面面正起著越來越大的作用。從古至今，伴隨著人類社會的進步，化學歷史的發展經歷了哪些時期呢？
遠古的工藝化學時期。這時人類的制陶、冶金、釀酒、染色等工藝，主要是在實踐經驗的直接啟發下經過多少萬年摸索而來的，化學知識還沒有形成。這是化學的萌芽時期。

一、化學的來由

化學的英文詞為Chemistry，法文Chimie，德文Chemie，它們都是從一個古字、即拉丁字chemia，希臘字Xηwa(Chamia)，希伯萊字Chaman或Haman，阿拉伯字Chema或Kema，埃及字Chemi演化而來的．它的最早來源難以查考．從現存資料看，最早是在埃及第四世紀的記載里出現的．所以有人認為可以假定是從埃及古字Chemi來的，不過這個名字的意義很晦澀，有埃及、埃及的藝術、宗教的迷惑、隱藏、秘密或黑暗等意義。其所以有這些意義，大概因為埃及在西方是化學記載誕生的地方，也是古代化學極為發達的地方，尤其是在實用化學方面。例如，埃及在十一朝代進已有一種雕刻表示一些工人下在製造玻璃，可見至少在公元前2500年以前，埃及已知道玻璃的製造方法了。再從埃及出土的木乃伊看，可知在公元前一、二千年時已精於使用防腐劑和布帛染色等技術。所以古人用埃及或埃及的藝術來命名「化學」。至於其它幾種意義，可能因為古人認為化學是一種神奇和秘密的事業以及帶有宗教色彩的緣故。
中國的化學史當然也是毫不遜色的。大約5000－11000年前，我們已會製作陶器，3000多年前的商朝已有高度精美的青銅器，造紙、磁器、火葯更是化學史上的偉大發明。在十六、十七世紀時，中國算得上是世界最先進的國家。「化學」二字我國在1856年開始使用。最早出現在英國傳教士韋廉臣在1856年出版的《格物探原》一書中。

二、化學的幾個發展階段

遠古的工藝化學時期。這時人類的制陶、冶金、釀酒、染色等工藝，主要是在實踐經驗的直接啟發下經過多少萬年摸索而來的，化學知識還沒有形成。這是化學的萌芽時期。
煉丹術和醫葯化學時期。從公元前1500年到公元1650年，煉丹術士和煉金術士們，在皇宮、在教堂、在自己的家裡、在深山老林的煙熏火燎中，為求得長生不老的仙丹，為求得榮華富貴的黃金，開始了最早的化學實驗。記載、總結煉丹術的書籍，在中國、阿拉伯、埃及、希臘都有不少。這一時期積累了許多物質間的化學變化，為化學的進一步發展准備了豐富的素材。這是化學史上令我們驚嘆的雄渾的一幕。後來，煉丹術、煉金術幾經盛衰，使人們更多地看到了它荒唐的一面。化學方法轉而在醫葯和冶金方面得到了正當發揮。在歐洲文藝復興時期，出版了一些有關化學的書籍，第一次有了「化學」這個名詞。。
燃素化學時期。從1650年到1775年，隨著冶金工業和實驗室經驗的積累，人們總結感性知識，認為可燃物能夠燃燒是因為它含有燃素，燃燒的過程是可燃物中燃素放出的過程，可燃物放出燃素後成為灰燼。
定量化學時期，既近代化學時期。1775年前後，拉瓦錫用定量化學實驗闡述了燃燒的氧化學說，開創了定量化學時期。這一時期建立了不少化學基本定律，提出了原子學說，發現了元素周期律，發展了有機結構理論。所有這一切都為現代化學的發展奠定了堅實的基礎。
科學相互滲透時期，既現代化學時期。二十世紀初，量子論的發展使化學和物理學有了共同的語言，解決了化學上許多懸而未決的問題；另一方面，化學又向生物學和地質學等學科滲透，使蛋白質、酶的結構問題得到逐步的解決。
這里主要講述近二百多年來的化學史故事。這是化學得到快速發展的時期，是風雲變幻英雄輩出的期。讓我們一道去體驗當年化學家所經歷的艱難險阻,在近代化學史峰迴路轉的曲折歷程中不倦跋涉，領略他們撥開重重迷霧建立新理論、發現新元素、提出新方法時的無限風光。

三、化學學科在探索中成長

化學的發展可以說是日新月異，尤其是它的邊緣學科或者說是它的分支學科，譬如生物化學、物理化學、晶體化學等等，令人目不暇接。就眼下炒得過熱的基因工程、克隆技術以及共軛電場論等，更是令人眼花繚亂。而古往今來，有多少化學家為化學的發展做出了難以估量的貢獻。你想了解他們嗎？化學名人風采將帶您走近他們。
燃素說的影響 。可燃物如炭和硫磺，燃燒以後只剩下很少的一點灰燼；緻密的金屬煅燒後得到的鍛灰較多，但很疏鬆。這一切給人的印象是，隨著火焰的升騰，什麼東西被帶走了。當冶金工業得到長足發展後，人們希望總結燃燒現象本質的願望更加強烈了。
1723年，德國哈雷大學的醫學與葯理學教授施塔爾出版了教科書《化學基礎》。他繼承並發展了他的老師貝歇爾有關燃燒現象的解釋，形成了貫穿整個化學的完整、系統的理論。《化學基礎》是燃素說的代表作。
施塔爾認為燃素存在於一切可燃物中，在燃燒過程中釋放出來，同時發光發熱。燃燒是分解過程：
可燃物==灰燼+燃素

金屬==鍛灰+燃素

如果將金屬鍛灰和木炭混合加熱，鍛灰就吸收木炭中的燃素，重新變為金屬，同時木炭失去燃素變為灰燼。木炭、油脂、蠟都是富含燃素的物質，燃燒起來非常猛烈，而且燃燒後只剩下很少的灰燼；石頭、草木灰、黃金不能燃燒，是因為它們不含燃素。酒精是燃素與水的結合物，酒精燃燒時失去燃素，便只剩下了水。
空氣是帶走燃素的必需媒介物。燃素和空氣結合，充塞於天地之間。植物從空氣中吸收燃素，動物又從植物中獲得燃素。所以動植物易燃。

富含燃素的硫磺和白磷燃燒時，燃素逸去，變成了硫酸和磷酸。硫酸與富含燃素的松節油共煮，磷酸（當時指P2O5）與木炭密閉加熱，便會重新奪得燃素生成硫磺和白磷。而金屬和酸反應時，金屬失去燃素生成氫氣，氫氣極富燃素。鐵、鋅等金屬溶於膽礬（CuSO4·5H2O）溶液置換出銅，是燃素轉移到銅中的結果。
燃素說盡管錯誤，但它把大量的化學事實統一在一個概念之下，解釋了冶金過程中的化學反應。燃素說流行的一百多年間，化學家為了解釋各種現象，做了大量的實驗，積累了豐富的感性材料。特別是燃素說認為化學反應是一種物質轉移到另一種物質的過程，化學反應中物質守恆，這些觀點奠定了近、現代化學思維的基礎。我們現在學習的置換反應，是物質間相互交換成分的過程；氧化還原反應是電子得失的過程；而有機化學中的取代反應是有機物某一結構位置的原子或原子團被其它原子或原子團替換的過程。這些思想方法與燃素說多麼相似。
舍勒和普里斯特里發現氧氣的製法 ：令後人尊敬的瑞典化學家舍勒的職業是葯劑師--chemist，他長期在小鎮徹平的葯房工作，生活貧困。白天，他在葯房為病人配製各種葯劑。一有時間，他就鑽進他的實驗室忙碌起來。有一次，後院傳來一聲爆鳴，店主和顧客還在驚詫之中，舍勒滿臉是灰地跑來，興奮地拉著店主去看他新合成的化合物，忘記了一切。對這樣的店員，店主是又愛又氣，但從來不想辭退他，因為舍勒是這個城市最好的葯劑師。
到了晚上，舍勒可以自由支配時間，他更加專心致志地投入到他的實驗研究中。對於當時能見到的化學書籍里的實驗，他都重做一遍。他所做的大量艱苦的實驗，使他合成了許多新化合物，例如氧氣、氯氣、焦酒石酸、錳酸鹽、高錳酸鹽、尿酸、硫化氫、升汞（氯化汞）、鉬酸、乳酸、乙醚等等，他研究了不少物質的性質和成分，發現了白鎢礦等。至今還在使用的綠色顏料舍勒綠（Scheele』s green）,就是舍勒發明的亞砷酸氫銅（CuHAsO3）。如此之多的研究成果在十八世紀是絕無僅有的，但舍勒只發表了其中的一小部分。直到1942年舍勒誕生二百周年的時候，他的全部實驗記錄、日記和書信才經過整理正式出版，共有八卷之多。其中舍勒與當時不少化學家的通信引人注目。通信中有十分寶貴的想法和實驗過程，起到了互相交流和啟發的作用。法國化學家拉瓦錫對舍勒十分推崇，使得舍勒在法國的聲譽比在瑞典國內還高。
在舍勒與大學教師甘恩的通信中，人們發現，由於舍勒發現了骨灰里有磷，啟發甘恩後來證明了骨頭裡面含有磷。在這之前，人們只知道尿里有磷。
1775年2月4日，33歲的舍勒當選為瑞典科學院院士。這時店主人已經去世，舍勒繼承了葯店，在他簡陋的實驗室里繼續科學實驗。由於經常徹夜工作，加上寒冷和有害氣體的侵蝕，舍勒得了哮喘病。他依然不顧危險經常品嘗各種物質的味道--他要掌握物質各方面的性質。他品嘗氫氰酸的時候，還不知道氫氰酸有劇毒。1786年5月21日，為化學的進步辛勞了一生的舍勒不幸去世，終年只有44歲。舍勒發現氧氣的兩種製法是在1773年。第一種方法是分別將KNO3、Mg（NO3）2、Ag2CO3、HgCO3、HgO加熱分解放出氧氣：

2KNO3==2KNO2+O2↑

2Mg（NO3）2 == 2MgO+4NO2↑+O2↑↑

2Ag2CO3==4Ag+2CO2↑+O2↑

2HgCO3==2Hg+2CO2↑+O2↑

2HgO==2Hg+O2↑

第二種方法是將軟錳礦（MnO2）與濃硫酸共熱產生氧氣：
2MnO2+2H2SO4（濃）== 2MnSO4+2H2O+O2↑
舍勒研究了氧氣的性質，他發現可燃物在這種氣體中燃燒更為劇烈，燃燒後這種氣體便消失了，因而他把氧氣叫做「火氣」。舍勒是燃素說的信奉者，他認為燃燒是空氣中的「火氣」與可燃物中的燃素結合的過程，火焰是「火氣」與燃素相結合形成的化合物。他將他的發現和觀點寫成《論空氣和火的化學》。這篇論文拖延了4年直到1777年才發表。而英國化學家普里斯特里在1774年發現氧氣後，很快就發表了論文。
普里斯特里始終堅信燃素說，甚至在拉瓦錫用他們發現的氧氣做實驗，推翻了燃素說之後依然故我。他將氧氣叫做「脫燃素氣」。他寫到：我把老鼠放在『脫燃素氣』里，發現它們過得非常舒服後，我自己受了好奇心的驅使，又親自加以實驗，我想讀者是不會覺得驚異的。我自己實驗時，是用玻璃吸管從放滿這種氣體的大瓶里吸取的。當時我的肺部所得的感覺，和平時吸入普通空氣一樣；但自從吸過這種氣體以後，經過好長時間，身心一直覺得十分輕快舒暢。有誰能說這種氣體將來不會變成通用品呢？不過現在只有兩只老鼠和我，才有享受呼吸這種氣體的權利罷了。」普里斯特里一生的大部分時間是在英國的利茲作牧師，業余愛好化學。1773年他結識了著名的美國科學家兼政治家富蘭克林，他們後來成了經常書信往來的好朋友。普里斯特里受到好朋友多方的啟發和鼓勵。他在化學、電學、自然哲學、神學四個方面都有很多著述。
1774年普里斯特里到歐洲大陸參觀旅行。在巴黎，他與拉瓦錫交換了好多化學方面的看法。正直的普里斯特里同情法國大革命，曾在英國公開做了幾次演講。英國一批反對法國大革命的人燒毀了他的住宅和實驗室。普里斯特里於1794年他六十一歲的時候不得已移居美國，在賓夕法尼亞大學任化學教授。美國化學會認為他是美國最早研究化學的學者之一。他住過的房子現在已建成紀念館，以他的名字命名的普里斯特里獎章已成為美國化學界的最高榮譽。
拉瓦錫和他的天平： 燃素說的推翻者，法國化學家拉瓦錫原來是學法律的。1763年，他20歲的時候就取得了法律學士學位，並且獲得律師開業證書。他的父親是一位律師，家裡很富有。所以拉瓦錫不急於當律師，而是對植物學發生了興趣。經常上山採集標本使他對氣象學也產生了興趣。後來，拉瓦錫在他的老師，地質學家葛太德的建議下，師從巴黎有名的魯伊勒教授學習化學。拉瓦錫的第一篇化學論文是關於石膏成分的研究。他用硫酸和石灰合成了石膏。當他加熱石膏時放出了水蒸氣。拉瓦錫用天平仔細測定了不同溫度下石膏失去水蒸氣的質量。從此，他的老師魯伊勒就開始使用「結晶水」這個名詞了。這次成功使拉瓦錫開始經常使用天平，並總結出了質量守恆定律。質量守恆定律成為他的信念，成為他進行定量實驗、思維和計算的基礎。例如他曾經應用這一思想，把糖轉變為酒精的發酵過程表示為下面的等式：
葡萄糖 == 碳酸（CO2）+ 酒精
這正是現代化學方程式的雛形。用等號而不用箭頭表示變化過程，表明了他守恆的思想。拉瓦錫為了進一步闡明這種表達方式的深刻含義，又具體地寫到：「我可以設想，把參加發酵的物質和發酵後的生成物列成一個代數式。再逐個假定方程式中的某一項是未知數，然後分別通過實驗，逐個算出它們的值。這樣以來，就可以用計算來檢驗我們的實驗，再用實驗來驗證我們的計算。我經常卓有成效地用這種方法修正實驗的初步結果，使我能通過正確的途徑重新進行實驗，直到獲得成功。」早在拉瓦錫出生之時，多才多藝的俄羅斯科學家羅蒙諾索夫就提出了質量守恆定律，他當時稱之為「物質不滅定律」，其中含有更多的哲學意蘊。但由於「物質不滅定律」缺乏豐富的實驗根據，特別是當時俄羅斯的科學還很落後，西歐對沙俄的科學成果不重視，「物質不滅定律」沒有得到廣泛的傳播。
1772年秋天，拉瓦錫照習慣稱量了一定質量的白磷使之燃燒，冷卻後又稱量了燃燒產物P2O5的質量，發現質量增加了！他又燃燒硫磺，同樣發現燃燒產物的質量大於硫磺的質量。他想這一定是什麼氣體被白磷和硫磺吸收了。他於是又做了更細致的實驗：將白磷放在水銀面上，扣上一個鍾罩，鍾罩里留有一部分空氣。加熱水銀到40℃時白磷就迅速燃燒，之後水銀面上升。拉瓦錫描述道：「這表明部分空氣被消耗，剩下的空氣不能使白磷燃燒，並可使燃燒著的蠟燭熄滅；1盎司的白磷大約可得到2.7盎司的白色粉末（P2O5，應該是2.3盎司）。增加的重量和所消耗的1/5容積的空氣重量接近相同。」燃素說認為燃燒是分解過程，燃燒產物應該比可燃物質量輕。而拉瓦錫實驗的結果卻是截然相反。他把實驗結果寫成論文交給法國科學院。從此他做了很多實驗來證明燃素說的錯誤。在1773年2月，他在實驗記錄本上寫到：「我所做的實驗使物理和化學發生了根本的變化。」他將「新化學」命名為「反燃素化學」。
1774年，拉瓦錫做了焙燒錫和鉛的實驗。他將稱量後的金屬分別放入大小不等的曲頸瓶中，密封後再稱量金屬和瓶的質量，然後充分加熱。冷卻後再次稱量金屬和瓶的質量，發現沒有變化。打開瓶口，有空氣進入，這一次質量增加了，顯然增加量是進入的空氣的質量（設為A）。他再次打開瓶口取出金屬鍛灰（在容積小的瓶中還有剩餘的金屬）稱量，發現增加的質量正和進入瓶中的空氣的質量相同（即也為A）。這表明鍛灰是金屬與空氣的化合物。
拉瓦錫進一步想，如果設法從金屬鍛灰中直接分離出空氣來，就更能說明問題。他曾經試圖分解鐵鍛灰（即鐵銹），但實驗沒有成功。
拉瓦錫製得氧氣之後： 到了這年的10月，普里斯特里訪問巴黎。在歡迎宴會上他談到「從紅色沉澱（HgO）和鉛丹（Pb3O4）可得到『脫燃素氣』」。對於正在無奈中的拉瓦錫來說，這條信息是很直接的啟發。11月，拉瓦錫加熱紅色的汞灰製得了氧氣。在舍勒的啟發下，拉瓦錫甚至製造了火車頭大小的加熱裝置，其中心是聚光鏡。平台下面是六個大輪子，以便跟著太陽隨時轉動。1775年，拉瓦錫的實驗中心已從分解金屬鍛灰轉移到了對氧氣的研究。他發現燃燒時增加的質量恰好是氧氣減少的質量。以前認為可燃物燃燒時吸收了一部分空氣，其實是吸收了氧氣，與氧氣化合，即氧化。這就是推翻了燃素說的燃燒的氧化理論。與此同時，拉瓦錫還用動物實驗，研究了呼吸作用，認為「是氧氣在動物體內與碳化合，生成二氧化碳的同時放出熱來。這和在實驗室中燃燒有機物的情況完全一樣。」這就解答了體溫的來源問題。空氣中既然含有1/4的氧氣(數據來自原文），就應該含有其餘的氣體，拉瓦錫將它稱為「碳氣」。研究了空氣的組成後，拉瓦錫總結道：「大氣中不是全部空氣都是可以呼吸的；金屬焙燒時，與金屬化合的那部分空氣是合乎衛生的，最適宜呼吸的；剩下的部分是一種『碳氣』，不能維持動物的呼吸，也不能助燃。」他把燃燒與呼吸統一了起來，也結束了空氣是一種純凈物質的錯誤見解。1777年，拉瓦錫明確地譏諷和批判了燃素說：「化學家從燃素說只能得出模糊的要素，它十分不確定，因此可以用來任意地解釋各種事物。有時這一要素是有重量的，有時又沒有重量；有時它是自由之火，有時又說它與土素相化合成火；有時說它能通過容器壁的微孔，有時又說它不能透過；它能同時用來解釋鹼性和非鹼性、透明性和非透明性、有顏色和無色。它真是只變色蟲，每時每刻都在改變它的面貌。」 這年的9月5日，拉瓦錫向法國科學院提交了劃時代的《燃燒概論》，系統地闡述了燃燒的氧化學說，將燃素說倒立的化學正立過來。這本書後來被翻譯成多國語言，逐漸掃清了燃素說的影響。化學自此切斷了與古代煉丹術的聯系，揭掉了神秘和臆測的面紗，代之以科學的實驗和定量的研究。化學進入了定量化學（即近代化學）時期。所以我們說拉瓦錫是近代化學的奠基者。舍勒和普里斯特里先於拉瓦錫發現氧氣，但由於他們思維不夠廣闊，更多地只是關心具體物質的性質，沒有能沖破燃素說的束縛。與真理擦肩而過是很遺憾的。
拉瓦錫對化學的另一大貢獻是否定了古希臘哲學家的四元素說和三要素說，辨證地闡述了建立在科學實驗基礎上的化學元素的概念：「如果元素表示構成物質的最簡單組分，那麼目前我們可能難以判斷什麼是元素；如果相反，我們把元素與目前化學分析最後達到的極限概念聯系起來，那麼，我們現在用任何方法都不能再加以分解的一切物質，對我們來說，就算是元素了。」在1789年出版的歷時四年寫就的《化學概要》里，拉瓦錫列出了第一張元素一覽表，元素被分為四大類：
簡單物質，普遍存在於動物、植物、礦物界，可以看作是物質元素：光、熱、氧、氮、氫。簡單的非金屬物質，其氧化物為酸：硫、磷、碳、鹽酸素、氟酸素、硼酸素。簡單的金屬物質，被氧化後生成可以中和酸的鹽基：銻、銀、鉍、鈷、銅、錫、鐵、錳、汞、鉬、鎳、金、鉑、鉛、鎢、鋅。簡單物質，能成鹽的土質：石灰、鎂土、鋇土、鋁土、硅土。拉瓦錫對燃素說和其它陳腐觀點的譏諷和批判是無情和激烈的。這使他在創建科學勛績的同時得罪了一大批同時代和老一輩的科學家。在《影響世界歷史的一百位人物》中，在許多有關歷史、科學史、化學史的書籍中，作者都對拉瓦錫總是突出自己的人格特點進行低調的描述和評價，指責他在《化學概要》里沒有提起舍勒和普里斯特里對他的啟示和幫助。但我們得看到，拉瓦錫確實具有非凡的科學洞察力和勇往直前的無畏精神。雖然不是他最先發現氧氣的製法，但他通過製取氧氣分析了空氣的組成，建立了燃燒的氧化學說。氧氣因此不同於其它氣體，被賦予非凡的科學意義。拉瓦錫十分勤奮，每天六點起床，從六點到八點進行實驗研究，八點到下午七點從事火葯局長或法國科學院院士的工作，七點到晚上十點，又專心從事他的科學研究。星期天不休息，專門進行一整天的實驗工作。拉瓦錫28歲結婚時，他的妻子只有14歲。他們一生沒有孩子，但生活非常愉快。她幫助拉瓦錫實驗，經常陪伴在他身邊。在拉瓦錫的著作里，有很多插圖都是他的妻子畫的。1789年法國大革命爆發，三年後拉瓦錫被解除了火葯局長的職務。1793年11月，國民議會下令逮捕舊王朝的包稅官。拉瓦錫由於曾經擔任過包稅官而自首入獄。極左派馬拉曾與拉瓦錫有過激烈的科學爭論，心存嫉恨，便誣陷拉瓦錫與法國的敵人有來往，犯有叛國罪，於1794年5月8日把他送上了斷頭台。對此，當時科學界的很多人感到非常惋惜。著名的法籍義大利數學家拉格朗日痛心地說：「他們可以一瞬間把他的頭割下，而他那樣的頭腦一百年也許長不出一個來。」這時，拉瓦錫正當壯年，是51歲。

四、化學學科的發展前沿

中國運動醫學雜志000124 基因工程也叫遺傳工程(Genetic Engineering)，是20世紀70年代在分子生物學發展的基礎上形成的新學科。基因工程就是在分子水平上，用人工方法提取(或合成)不同生物的遺傳物質，在體外切割、拼接和重新組成，然後通過載體把重組的DNA分子引入受體細胞，使外源DNA在受體細胞中進行復制與表達。按人們的需要產生不同的產物或定向地創造生物的新性狀，並使之穩定地遺傳給下代[1]。基因工程技術主要包括分離基因、純化基因和擴增基因的技術，其核心是分子克隆技術。它能幫助人們從各種復雜的生物體中分離出單一的基因，並把它純化，再把它大量擴增，用於研究。

20多年來，基因工程技術得到了迅速地發展，特別是限制性內切酶、DNA序列分析及DNA重組技術等三大技術的發現和應用，不僅把分子生物學提高到了基因水平，而且也把生物學與醫學中的其他學科引上基因研究的道路，並取得了許多揭示生命秘密和生命過程的重大成就 ......

『柒』 全國中學生數理化學科能力競賽論文

化學實驗報告的撰寫

一、化學實驗內容很多，也很廣泛。化學實驗報告一般是根據實驗步驟和順序從七方面展開來寫的：

1.實驗目的：即本次實驗所要達到的目標或目的是什麼。使實驗在明確的目的下進行。

2.實驗日期和實驗者：在實驗名稱下面註明實驗時間和實驗者名字。這是很重要的實驗資料，便於將來查找時進行核對。

3.實驗儀器和葯品：寫出主要的儀器和葯品，應分類羅列，不能遺漏。需要注意的是實驗報告中應該有為完成實驗所用試劑的濃度和儀器的規格。因為，所用試劑的濃度不同往往會得到不同的實驗結果，對於儀器的規格，不能僅僅停留在"大試管""小燒杯"的階段。

4.實驗步驟：根據具體的實驗目的和原理來設計實驗，寫出主要的操作步驟，這是報告中比較重要的部分。此項可以了解實驗的全過程，明確每一步的目的，理解實驗的設計原理，掌握實驗的核心部分，養成科學的思維方法。在此項中還應寫出實驗的注意事項，以保證實驗的順利進行。

5.實驗記錄：正確如實的記錄實驗現象或數據，為表述准確應使用專業術語，盡量避免口語的出現。這是報告的主體部分，在記錄中，即使得到的結果不理想，也不能修改，可以通過分析和討論找出原因和解決的辦法，養成實事求是和嚴謹的科學態度。

6.實驗結論和解釋：對於所進行的操作和得到的相關現象運用已知的化學知識去分析和解釋，得出結論，這是實驗聯系理論的關鍵所在。

7.評價和討論：此項是回顧、反思、總結和拓展知識的過程，是實驗的升華，應給予足夠的重視。在此項目中，學生可以在教師的引導下自由的發揮，比如"你對本次實驗的結果是否滿意？為什麼？如果不滿意，你認為是什麼原因造成的？如何改進？"或者"為達到實驗目的，實驗的設計可以如何改進？這樣改進的優點是什麼？"或者"你認為本實驗的關鍵是什麼？"等問題。此項內容的書寫應是實驗報告的重點和難點。

二、撰寫化學實驗報告要注意：

1.以說明為主。即實驗報告以說明為主，不用像記敘文一樣進行生動細致的描寫，要避免主觀感受的出現。

2.必須記實，資料客觀。實驗報告所使用的資料都應是通過實驗所觀察到的現象和所獲得的數據。這些內容應是客觀、真實、確切的，不允許有半點虛假。

3.盡量用圖解輔助。圖解可以增加實驗報告的表達能力，比如實驗裝置有時較復雜，光靠文字無法完全說明，如果使用圖解輔助，加上文字註解，就可以一目瞭然；圖解有時也可以省略繁瑣的實驗步驟的表達；對於非標准儀器的使用，則必須進行圖解說明，使他人對本實驗所用儀器能有一個感性認識。

4.表達准確簡明。准確，就是按照實驗的客觀實際，選擇合乎化學學科特點的最恰當的詞句，科學地表達意思；簡明，就是在說明問題時語言簡潔明了，避免冗長的句子和啰嗦含糊的表達。

三、 化學實驗報告的書寫格式沒有固定的要求，可以根據實驗類型的不同而不同，學生根據不同的實驗類型設計不同形式的報告。

1. 對於常見的驗證性實驗，由於實驗內容較多且相互間無過多聯系，一般可以採用表格形式。表格可以分成三大塊：實驗步驟、實驗現象、實驗解釋和結論。如下所示

〔實驗名稱〕

〔實驗日期〕 〔實驗員〕

〔實驗目的〕

〔實驗儀器和葯品〕

〔實驗內容〕

實驗步驟 實驗現象 解釋及結論

〔實驗評價與討論〕

這是中學實驗報告通常採用的形式，在各種實驗報告冊中出現的很多。當然也可以不採用上述表格形式，只需按照實驗項目的順序，羅列成條，完整表述即可。如下所示

〔實驗名稱〕

〔實驗日期〕 〔實驗員〕

〔實驗目的〕

〔實驗儀器和葯品〕

〔實驗步驟〕

〔實驗現象〕

〔實驗解釋及結論〕（以上三步重復書寫）

〔實驗評價與討論〕

2.近年來出現了越來越多的探究性實驗、應用性實驗和定量實驗。這些類型的實驗重在綜合運用所學的化學知識與技能去解決一些實驗問題，因此重點在實驗的設計和評價上。實驗內容較為單一，只圍繞一個主題，但實驗各環節聯系緊密。這類化學實驗的書寫格式較為開放，可以採用表格式、羅列式或論文式等。

表格式不需並列對照書寫，具體如下：

實驗名稱
實驗日期和實驗員
實驗目的
實驗原理
實驗儀器和葯品
實驗步驟
實驗記錄
實驗分析與討論
實驗結論
實驗評價與改進

羅列式與表格式內容和順序基本相同。

3.論文式實驗報告 要求以將論文形式書寫實驗，除適用於以上實驗類型外，更加適用於化學研究性學習的實驗以及一些家庭和課外實驗。論文式實驗報告應包括：

① 選擇該項實驗課題的原因，

② 實驗採用的方法，

③ 實驗設計依據的原理，

④ 實驗步驟和實驗記錄，

⑤ 實驗結果及分析，

⑥ 實驗結論，

⑦ 實驗評價和討論，

⑧ 實驗體會，

⑨ 實驗參考文獻。

化學實驗報告範例：
酸的相對分子質量的測定

一、實驗題目：設計一個實驗以准確測定某固體二元酸的相對分子質量（范圍在80~100）

二、實驗目的：考查酸鹼中和滴定等基本操作。
三、提供的試劑：
1、相對分子質量為80~100的純固體二元酸
2、0.40 mol/L 的NaOH溶液
【學生撰寫的實驗報告】
一、實驗葯品
除了題目上已經提供的某未知二元酸和0.40 mol/L 的NaOH外，還需要酚酞作指示劑。
二、實驗儀器：
1、鹼式滴定管（25毫升） 2、移液管（10毫升）或酸式滴定管
3、錐形瓶 4、容量瓶（100毫升）
三、實驗過程
1、預測酸、鹼用量
（1）假設酸的相對分子質量是90，滴定時所用NaOH 的體積是20mL則
鹼的物質的量為：0.40 mol/L×0.02 L =0.008 mol
因為酸是二元酸，則酸與鹼的系數比為1：2 即
X + 2 NaOH
1 2
Y 0.008 Y=0.004 mol
酸的質量為0.004 mol×90 mol/L =0.36 g
（2）稱取3.6克酸並將其配置成100毫升溶液（用100毫升容量瓶）
2、滴定過程
（1）用移液管或酸式滴定管移取10毫升酸溶液，並轉移到錐形瓶中，滴幾滴酚酞指示劑，溶液應為無色。
（2）用0.40mol/L 的 NaOH 滴定酸直至溶液顏色變紅。
（3）重復1，2步驟以確保實驗的准確性。
四、數據記錄及處理
NaOH的體積（ml ±0.05 ml） 1 2 3
滴定後讀數 A1 B1 C1
滴定前讀數 A2 B2 C2
所用鹼的體積 A1-A2 B1-B2 C1-C2

平均所用鹼體積：V毫升
計算過程：
X + 2NaOH
1 2
Z （V/1000）×0.400
Z=（V/1000）×0.400/2=（V/1000）×0.200
酸的相對分子質量為0.48/Z=0.48/[（V/1000）×0.200]

初中高中化學創新小論文要求及範文
一、 論文形式：科學論文

科學論文是對某一課題進行探討、研究，表述新的科學研究成果或創見的文章。

注意：它不是感想，也不是調查報告。

二、 論文選題：新穎，有意義，力所能及

要求：

1. 有背景。

應用問題要來源於學生生活及其周圍世界的真實問題，要有具體的對象和真實的數據。理論問題要了解問題的研究現狀及其理論價值。要做必要的學術調研和研究特色。

2. 有價值。

有一定的應用價值，或理論價值，或教育價值，學生通過課題的研究可以掌握必須的科學概念，提升科學研究的能力。

3. 有基礎對所研究問題的背景有一定了解，掌握一定量的參考文獻，積累了一些解決問題的方法，所研究問題的數據資料是能夠獲得的。

4. 有特色思路創新，有別於傳統研究的新思路；方法創新，針對具體問題的特點，對傳統方法的改進和創新；結果創新，要有新的，更深層次的結果。

5. 問題可行適合學生自己探究並能夠完成，要有學生的特色，所用知識應該不超過初中生（高中生）的能力范圍。

三、 （化學應用問題）數據資料：來源可靠，引用合理，目標明確

要求：

1. 數據真實可靠，不是編的化學情景；2. 數據分析合理，採用分析方法得當。

四、 （化學應用問題）化學模型：通過抽象和化簡，使用化學概念及原理對實際問題的一個近似描述和探究，以便於人們更深刻地認識所研究的對象。

要求：

1. 抽象化簡適中，太強，太弱都不好；

2. 抽象出的化學問題，參數選擇源於實際，變數意義明確；

3. 利用化學原理對生活中的現象以及生活中的化學問題進行合理的推理及論證；

4. 將所得結論回歸到實際中，進行分析和檢驗，最終解決問題，或者提出建設性意見；

5. 問題和方法的進一步推廣和展望。

五、 （化學理論問題）問題的研究現狀和研究意義：了解透徹

要求：

1. 對問題了解足夠清楚，其中指導教師的作用不容忽視；

2. 問題解答推理嚴禁，計算無誤；

3. 突出研究的特色和價值。

六、 論文格式：符合規范，內容齊全，排版美觀

1. 標題：

是以最恰當、最簡明的詞語反映論文中主要內容的邏輯組合。

要求：

反映內容准確得體，外延內涵恰如其分，用語凝練醒目。

2. 摘要：

全文主要內容的簡短陳述。

要求：

1）摘要必須指明研究的主要內容，使用的主要方法，得到的主要結論和成果；

2）摘要用語必須十分簡練，內容亦須充分概括。文字不能太長，6000字以內的文章摘要一般不超過300字；

3）不要舉例，不要講過程，不用圖表，不做自我評價。

3. 關鍵詞：文章中心內容所涉及的重要的單詞，以便於信息檢索。

要求：數量不要多，以3-5各為宜，不要過於生僻。

4. 正文

1）前言：

問題的背景：問題的來源；

提出問題：需要研究的內容及其意義；

文獻綜述：國內外有關研究現狀的回顧和存在的問題；

概括介紹論文的內容，問題的結論和所使用的方法。

2）主體：

（化學應用問題）物理模型的組建、分析、檢驗和應用等。

3）討論

解釋研究的結果，揭示研究的價值， 指出應用前景， 提出研究的不足。

要求：

1）背景介紹清楚，問題提出自然；

2）思路清晰，涉及到得數據真是可靠，推理嚴密，計算無誤；

3）突出所研究問題的難點和意義。