姜廷午編寫的《化學的發展與貢獻》是一本介紹人類探索化學之路方面的科普類圖書。化學對我們認識和利用物質具有重要的作用,本書從人類認識化學、探索和發展方面著手,採用圖文並茂的方式,向廣大青少年讀者展示了一個全新的化學世界。
基本介紹
- 書名:化學的發展與貢獻/變化中的科學
- 出版社:吉林攝影出版社
- 頁數:185頁
- 開本:16
- 作者:姜廷午
- 出版日期:2013年7月1日
- 語種:簡體中文
內容簡介
圖書目錄
化學元素具有周期性
水是由什麼組成的
碳氧化合物的怪異
你對氫化物了解多少
歷史悠久的鹵化物
什麼是硫酸鹽
矽酸鹽分布廣泛
什麼稀有氣體化合物最少見
鏈烴的多彩之處
什麼是高分子化合物
無機化學在工業上的運用歷史
玻璃是怎么被研製出來的
水泥是如何出現的
如何獲得硫酸的方法
獲得合成氨與硝酸的方法
苛性鹼和鹽酸的製造方法
為什麼發展純鹼工業
火柴是怎么來的
照片是怎么被洗印的
有機化學與工業發展結合的道路
煤的深層次運用
三次發現石油的效用
追溯洗滌用品的發展史
硫磺讓天然橡膠更具彈性
人造橡膠應運而生
偶然得到的聚乙烯與聚丙烯
塑膠製品的前身
各種各樣的塑膠
何時才有人造纖維
合成纖維問世
生物化學的發展道路
蛋白質和胺基酸的運用
研究酶的作用
什麼是碳水化合物
科學研究油脂和脂肪酸
苷原來是苦的
研究激素的性能
核酸和DNA的解密之路
誰發現了嘌呤
葉子色素的多樣性
結構複雜的植物鹼
從動物體中發現的有機酸鹼
文摘
八音律表揭示了元素化學性質周期性的重要特徵。它的缺點是沒有考慮到原子量測定值會有錯誤,也沒有估計到還有未發現元素的存在而留出空位,只是機械地按原子量大小將元素排列起來,這樣就難於把事物內在規律揭示出來。
當時許多英國化學家對紐蘭茲的八音律持懷疑態度,有人甚至嘲笑地問他是否曾按照元素名稱第一個字母的順序排列過。他的論文也未能在英國化學雜誌上發表,經過這番打擊,紐蘭茲便放棄了化學研究而去製糖了。
對周期律進一步做出貢獻的是德國化學家邁爾。他與門捷列夫並劾,同為周期律的創始人。邁爾把56種化學元素列成一個表,表中分主副兩組,同時他又以原子量和原子體積為坐標軸,描繪出一條曲線,這條曲線呈現出6個波峰和波谷,已經很明顯地體現出化學元素的周期性,可惜邁爾沒有做出詳細說明。
門捷列夫1834年2月7日生於西伯利亞的托波爾斯克。在擔任彼得堡大學教授時,為了講好無機化學課,他研究了世界上各種介紹化學元素的資料,對當時已知的63種化學元素的原子量、物理和化學性質都有詳細的了解。他把元素的名稱、化學式、原子量、化學性質、物理性質以及主要化合物都寫得清清楚楚,每個元素寫一張卡片,這樣只要拿起一張,該元素的一切情況就可一目了然。
後來,門捷列夫按原子量遞增順序把所有元素排成幾行,再把各行中性質相似的元素上下對起來,這時各種元素之間的聯繫就表現出來了。元素排成了縱橫交錯的行列,每一橫行元素也隨著原子量的增大而呈現出有規律的變化。有些元素原子量和它們的性質不符,他大膽地修訂了當時測錯的原子量;有些元素之間性質差別太大,他便大膽地預言可能是尚未發現的化學元素,並為這些元素留下空位。他在金屬鋅和非金屬砷之間留下兩個空位,分別把這兩種未發現的元素起名類鋁和類矽;在鈣、鈦之間留了一個空位,起名叫類硼。
所有這一切都是在1869年3月1日完成的,即所謂“偉大的一天”。門捷列夫認為,他預言中的元素只要有一種能被發現,就是周期律的偉大勝利。
門捷列夫用周期律預言的3種元素,在他活著的時候就都一一被發現了。首先是法國化學家布瓦薩德朗在1874年2月從閃鋅礦中利用光譜法發現了預言的類鋁,為紀念他的祖國而把這一新元素定名為鎵。
過了一年,門捷列夫才在《科學報告》中讀到布瓦薩德朗關於發現鎵的論文。他確信這就是他所預言的類鋁,並寫信給布瓦薩德朗,指出鎵的密度測錯了,不是4.7而是5.9。布瓦薩德朗十分吃驚,因為他知道除了他自己別人連見都沒見過鎵是什麼樣子,門捷列夫怎么知道它的密度測錯了呢?經重新測量,證實門捷列夫是對的,鎵的密度是5.94。
由於鎵的發現,周期律也得到科學家們的普遍重視。沒過多久,瑞典化學家尼爾松發現了門捷列夫預言的類硼,定名為鈧。
門捷列夫預言的第三種元素類矽是在1886年被德國化學家文克勒發現的,為紀念自己的國家命名為鍺。這三種新元素的發現使周期律獲得了普遍的承認,可以說門捷列夫是周期律的創建者。
元素周期律的發現是一個重要的里程碑,它促使無機化學研究的興起,並對整個化學的發展起了推動作用,為以後的化學發展指出了研究方向,激發了人們探索新元素的熱情。但由於當時科學技術的局限,使得門捷列夫周期律也有一些不足,如周期表只能判斷元素性質遞變的大體走向,它只是一個粗略的近似規律。又如周期表是按元素原子量順序排列的,門捷列夫還對個別元素原子量做了修訂,但他當時還未認識到造成元素性質周期性變化的根本原因。P4-7
序言
後來在漫長的歲月中,人們又學會了摩擦生火和鑽木取火,這些發明是人類歷史上一件劃時代的大事。自從發明了人工取火,人類就得到了用火的自由。火使人類可以實現許多有用物質的變化:在熊熊的烈火中,可使黏土、砂土、瓷土燒製成可用的陶瓷和玻璃,也可使礦石放在火中燒煉出有用的金屬。
無論是燒制陶器,還是冶煉青銅器和鐵器,對今天的人們來說,都可以劃到無機化學一類。無機化學是除碳氫化合物及其衍生物外,對所有元素及其化合物的性質和它們的反應進行實驗研究和理論解釋的科學,是化學學科中發展最早的一個分支學科。
但無機化學反應只是化學反應中的冰山一角,化學反應主要以有機為主。有機化學又稱為碳化合物的化學,是研究有機化合物的結構、性質、製備的學科,是化學中極重要的一個分支。
在有機化學發展的初期,有機化學主要研究從動、植物體中分離有機化合物,有機化學工業的主要原料也是動、植物體。19世紀中到20世紀初,有機化學工業逐漸變為以煤焦油為主要原料。30年代以後,以乙烯為原料的有機合成興起。40年代前後,有機化學工業的原料又逐漸轉變為以石油和天然氣為主,發展了合成橡膠、合成塑膠和合成纖維工業。另外同時發展起來的高分子化學,如聚乙烯、聚氯乙烯等,也對人類的生產生活產生了極大的影響。
另外,生命的本質和如何有效地加以保護是人類很關心的一個問題。由於一切生命過程說到底是靠化學反應來完成的,因此,恰當地運用化學正是調節生命活動和提高人體素質的重要手段。所以,隨著化學技術的發展,生物化學越來越引起人們的關注和熱情,現在已能從分子水平研究生命物質和生物的遺傳與變異問題。 至今為止,化學的發展進入了一個高新技術階段,化學處於材料化學、生命化學、環境化學、綠色化學等新興交叉學科的中心地位,化學的原理和研究方法廣泛套用於社會生產生活中,成為社會生產、國民經濟、國防建設不可或缺的因素。但在當今社會中,仍然存在許多諸如食品不安全、環境污染、溫室效應等一系列問題,其歸根結底是由人類不正確使用科技成果或使用不成熟的科技成果造成的,這些需要化學工作者進一步去解決,這也是化學發展的一個未來走向。
化學作為科學的重要組成部分,我們不僅要深入研究其領域的知識,也應該了解其發展歷程。為此,我們編寫了這本《化學的發展與貢獻》一書,書中內容深入淺出,通俗易懂,脈絡清晰,觀點客觀,集知識性、技術性、實用性、趣味性於一體,並配有內容貼切的精美圖片,目的在於為化學史提供一個簡明而權威的綜述,以利於讀者對化學史產生整體的印象。
當然,由於編者水平有限,書中難免出現錯訛之處,敬請讀者朋友批評指正。