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30分 太少了吧 写三千字呢
在很早很早以前,宇宙曾发现过一次碰撞。整个地球是一片焦土,毫无生机。大约在38亿年前左右,地球上出现了一种物质,就是磷。组成人体生命的基本物质,需要磷。人死后坟地会看见很多鬼火,那就是磷。有了磷,生命由此开始了。经过了3亿年左右,到了35亿年前,地球上出现了大分子。有了这些大分子,就有了动物、植物、微生物等,生命越来越近了。什么时候出现了生命或是生物?无从考究。人类的历史有多久,大概400万年。有了人,就有了研究人的医学,依稀这么传下来,没有记载,有了文字记载以后,大约的时间是三千年。 我们知道要把三千年所谓的书要拿堆起来,医学这个地方是堆不下来的,只能挑一些典型的人和事,把它分成一个一个阶段,注意历史的发展是不分阶段的,为什么要分阶段,就是我们后人的局限性,在三千年中间,人类对自己对生物做了哪些研究?要讲医学三千年,我可以讲十个小时,也可以两个小时就把它讲完。我把三千年分为四个阶段来讲,当然,历史是不可以分阶段的,只是后人为了总结,就将历史划分成不同阶段。先是公元前1000年到公元3世纪,这1300年的时间,然后是公元3世纪到13世纪这1000年,再然后是13世纪到16世纪这三百年,最后是16世纪到现在。 【公元前1000年到公元3世纪】 先来讲第一个阶段。这1300年国外主要是以希腊为主,西方世界开始了对生命科学的研究。这期间出现了很多人和事,大家只要记住三个团队就够了。一个是泰勒斯以及他的徒弟阿那克西曼德、阿那克西曼德的徒弟阿那克西美尼这三个人。这三代人的主要贡献,是完全靠累计和总结宇宙现象,将宇宙的组成、地球的组成与生命的起源相联系。这样观察和思维的方式启发了很多科学家。泰勒斯一边看天一边走路,掉进一个大坑里。周围没有人来救他,我们说“坐井观天”,他是“坐坑观天”,观了三天。我们看天什么都看不出来,他一看不得了,看出了明年的日食会在什么时候出现,看出了明年会风调雨顺,橄榄会大丰收。他第三天被人救起来以后,用家里仅有的一点钱,还借了点钱,把周围所有的榨橄榄油的车子在冬天都买回来了。第二年橄榄油大丰收,大家都来租他的榨橄榄油的车子,他发了一笔财。于是真正尝到了“科技是第一生产力”的甜头。 第二个团队是由亚里士多德、他的师傅柏拉图、他的徒弟、他的徒弟的徒弟四个人组成。这个团队主要的贡献是把宇宙的变化与人类的一些基本现象相联系。柏拉图是哲学家,在古时候就是生命科学家。他做出了很多贡献,最大的贡献在于办了所学校,前后办了900年。多的时候人山人海,少的时候只有一个学生就是亚里士多德。亚里士多德有很多贡献,包括植物、动物的分类学,还有哲学。他对遗传学作出了非常大的贡献,他提出的有些观点至今仍没有得到证实或只部分得到了证实。 他说跳蚤是由灰尘变的,这当然是错误的。但他提出的有性生殖和无性生殖很重要。人一定要有爸爸妈妈才有自己吗?那最初的人呢?有的爬行虫,随着气候的变化而变化,气温高了是公的,气候低了是母的;有的蛋,23度孵出来是母的,32度孵出来是公的,26度孵出来是两者之间;蜗牛是雌雄同体,公的母的都在一个身体上。人是怎么来的?人一定要有爸爸妈妈才有人类吗?这样的话,那人类就惨了。据一项研究表明,50年前男人的精子每毫升6千万。那时生七八个小孩没问题。现在每一毫升只有2千万,所以不育症很多,有的小群体不育症已达20%。生不出来了,这主要是“种子”不好,还有人去怪“基地”。精子只有一百万时就生不出来了,那人类再过50年、100年怎么办呢。大家不要紧张,起码我们这几代人是没有问题的。 第三个团队,是以盖伦为首的。盖伦是古代西方的医圣,他把人类对自然的认识与人的疾病相联系。盖伦从13岁开始写书,写了256本,医书131本。出版他的书要12年,读完也要12年。那时和现在不一样,现在写书多数是抄书,那时没地方抄。他的理论和发现统治了医学和生命科学1000多年,后人甚至错了也以他为准。他的死标志着整个古希腊医学的结束。 现在回到中国,中国主要是中医学,当然还有其他藏医,回医等等,但主要是中药学,中药学来源什么?有人说来源于圣人,有人说来源于巫,有人说来源于自然现象。比如说狗受伤了,会找一种草来舔伤口,老鼠中毒了会主动去喝黄泥水,肚子就不痛了。在古时候,人类社会生产力极其低下,刀耕火种,广种薄收,日出而作,日落而息,尽管那样辛苦还食不果腹、衣不蔽体。医学怎么来?为了填饱肚子,大家什么草都吃。结果发现,有的可以吃,吃了有好处,有的不可以,吃了会中毒。抓住动物也吃,而且发现吃肝补肝、吃肺补肺,吃尾巴补全身。当然,这最后一句话是我说的。 在这漫长的1300年中间,中国也出现了很多人很多事。大家起码要记住三本书、三个人。哪三本书?基础医学首推《黄帝内经》,临床医学首推《伤寒杂病论》,药学首推《神农本草经》。《黄帝内经》写得很好,超过它的不多。它提倡的是整体医学,整体考虑一个人,提倡阴阳平衡。什么叫做健康?就是要平衡。眼睛一睁一闭,呼吸一进一出,手脚一伸一缩,这就是平衡。有的人很强壮,强壮就是健康吗?我经常给人看病,三年前一个老太太,身子好弱,我还以为她活不了多久。没想到三年后她又来看病,和当年还是一个样子。那是因为,她身体哪里都弱,保持了一个平衡。有的人很强壮,昨天还打篮球打得好好的,突然就心肌梗塞,死了。所以说,平衡对于一个人的健康来讲,非常重要。那如何调节平衡?阴和阳,阴中有阳,阳中有阴,两者要平衡,什么是治病呢?恢复阴阳平衡,不能太强也不能太弱。 中医讲五脏六腑,和西医是不同的。我们医院中医科研究“脾虚”,翻译给外国人听,他们听不懂,这个“脾”怎么虚呢?中医脾虚症是指脾脏虚弱而引起的病症。在中医看来,脾是促循环、促消化的,还有免疫作用,是多种功能的表现。五脏指心、肝、脾、肺、肾;六腑含小肠、胆、胃、大肠、膀胱、三焦。但有的五脏六腑是不全的,就像消化内科中的胰腺,《黄帝内经》中就没有。它怎么没有呢?因为人死后,胰腺会自动被消化掉,一解剖就看不到了。 《黄帝内经》强调的是整体,大家相不相信气功?生命是各种各样的细胞、分子相互间作用产生的一种反应。有一桶很咸的盐水,你把肉放进去变成了什么?咸肉。你把一头猪赶进去,出来是一头咸猪吗?不是。这是为什么?因为细胞有一种能量,可以抵抗外来入侵。就像气功发功,我把左右手一叉,左边准备好了,你拿木棒子打左边,什么断了?木棒子。如你错打到右边,什么断了?手断了。就像小孩挨打,说妈妈你打我屁股吧,做好了准备打屁股就不是那么疼了,如果打的是另外一边没有做好准备的地方,那就很疼了。 接下来《伤寒杂病论》讲把观辩证,寒热虚实。把观辩证讲望闻问切。它提倡辩证论治,不同的病用不同的药救治,同一种病不同的病因也是这样。第三本书是《神农本草经》,记载了365味药,分为上药120种,中药120种,下药125种。上药大补,下药大攻,中药既补又攻。讲究的是配伍,其中有很多禁忌的。医生看病一定要和病人接触,不能光看化验单,过去查糖尿病没办法查糖,医生尝病人的尿,一直到文化大革命,我到农村,公共卫生院老师还这么带我查,太阳底下五杯尿,他在前边尝,我在后边尝。他尝得泰然自若,我尝的翻江倒海,为什么?他用这个手指蘸的尿,用那个手指来尝,我用这个手指蘸的尿就用这个手指来尝,但最后结果都是一样的,老师看到的是哪一杯尿有苍蝇,有蚂蚁,那就是糖尿病人的尿。 接下来讲三个人。第一个是张仲景,他做过长沙太守,官当得非常好,后来不当了,因为家族200多个人,病死了只剩70多个。他回家,学医治病救人,果真学成名医了。第二个是扁鹊,他曾经做过客栈的舍长(客房部经理),广交天下朋友,认识了一个很出名的老中医。于是不做“经理”了,潜心学医,一学就学成了“扁鹊”,写了《扁鹊内经》和《扁鹊外经》,普济天下苍生。他很有名,遭到太医令的妒忌,借机把他杀了。第三个是华佗,华佗很有名,他给曹操治好了偏头痛,曹操就要把他留下来做“保健医生”。华佗不干,他要去给老百姓治病,就被抓起来了。华佗治病救人很忙,没有时间写论文,华佗在监狱里有时间了就写了本小书,但没有传下来,狱吏不敢传出去,把它烧了。但有两件事是传下来了。一个是五禽戏,就是现在的广播体操。他的一个徒弟练五禽戏,活到了101岁。还有一个是发明了麻沸散。在他之前,人们动手术没有麻醉,怎么办,打一斤白酒,病人喝一半,医生喝一半,壮胆。还是没用,就请几个人按住。华佗发明麻沸散比西方早了800年。 【公元3世纪到13世纪的1000年】 中外1300年讲完了。现在讲第二阶段,到了这1000年,西方生命科学退步,几乎为零。为什么呢?政治腐败、社会动荡、宗教崛起、神学流行,科学发展受到严重破坏,到最后就没了。而这一时期的中国,临床医学继续发展。中国这段时期是鼎盛时期,包括秦朝、汉朝、唐朝。政治清明,社会稳定,科技进步。很多个朝代首都是在西安,外国人说,没到西安不叫来过中国。中国人说,“江南才子山东的将,陕西黄土埋皇上。”中国历史上250多个皇帝,陕西埋了70多个,其中很多都是很有作为和影响力的皇帝。大家知不知道有个武则天先生?女性有作为就叫先生,否则就叫女士。武则天先生一生嫁了2个皇帝,生了2个皇帝,当了一把皇帝,影响了一大批皇帝。 一千年,因为政治清明,社会稳定,科技进步,人民安居乐业,医学和医学家受到极大的尊重。这个时候医学、科学到了世界的顶峰,一个是零一个是顶峰。希望大家也记住三本书三个人。第一个人叫王叔和,他有两大贡献,一是把张仲景的《伤寒杂病论》传下来了,二是自己写了本书叫《脉经》。把摸脉分成几十种且有不同组合,摸出是不是怀孕了,特别是摸生儿育女,他准确率高得很,不像我现在,我基本是百分之五十的正确性。是不是有心脏病啊。神了,皇帝要考察他们这些医师,把他们叫过去,让一男一女躲在蚊帐里各伸出一只手,他一把脉,遭了,这是个怪物,一只手是女的,一只手是男的。他的《脉经》经过阿拉伯传到了欧洲。 第二个人物是孙思邈,他活了100多岁,写了《千金方》。他提倡“大医精诚”,就是说你要当医生就要医术高明,不能以挣钱为目的,更不能拿红包,你想着做个手术自己能分多少,那肯定治不好人。如果你以医术为挣钱工具,要受刑法处罚;如果你出现医疗事故,更要受罚。当然,你要当医生当得好,可以进翰林院。第三个陶弘景,是唐朝的药学家,写了本《新修本草》。这是中国第一部药典,也是世界第一部,比西方早了800年。 三个人三本书,科学家得到极大的尊重,科学得到极大的尊重,医学得到极大的尊重。范仲淹讲:“不为良相,当为良医。”就是说你不去当个宰相,第二职业就要当个医生。对医生和医学的尊重体现一个民族的文明和对科学的崇尚。 【13世纪到16世纪三百年】 中国的1000年讲完了,紧接着是西方的三百年,这是他们崛起的三百年。因为文艺复兴发生了。为什么会发生文艺复兴呢?因为政治腐败到“官逼民反,民不得不反”的地步,另外鼠疫流行,有的国家几天之内四分之一的人都死了。第三个是因为有个中国人把中国的四大发明带过去了,这个人是谁?成吉思汗。 于是医学复兴了,出现大量科学家。比如解剖学家达•芬奇。过去学解剖,不是当画家就是当医生。达芬奇是个左撇子,写了很多东西别人看不懂。第二个是比利时的维萨里,他做了大量的解剖,找到了一些真凭实据。有个女孩子死了,他的伯父说这是中毒,他说不是,是束腰造成的。那时候西方的女性要束腰,肚子越束越小。他说这是因为长时间血脉不通引起的。这之后,对西方社会产生了重大影响,女性都不再束腰了,这是个革命性变化。另外,他还纠正了盖伦统治了一千年的错误,光骨骼解剖就达200多处错误。他说,人的大腿骨是直的,盖伦说是弯的。人们辩解说盖伦是对的,过去就是弯的,现在直了,这是因为人类穿裤子穿了1千年,变直了。盖伦说人类的胸骨是七块,他说只有一块。人们辩解说盖伦那时的人心胸坦荡因此有七块,现在是小肚鸡肠就只一块了。维萨里非常气愤,他对学生说,你们不能只相信权威,你们自己实践学到的东西比追随权威学到的要好。后来他受到迫害,连怎么死的都不知道。又比如桑图雷顿开启了代谢学。他发现人吃了那么多,拉出来没那么多,中间的差额哪里去了?为了弄个明白,他弄了把藤椅,一杆称。天天坐在藤椅上吃喝拉撒,称自己。一称称了三十多年,终于发现人是要“出汗”的,由此代谢学产生了。科学家太多,根本讲不完,总之,西方医学在此前1000年落后了,在这三百年一下子赶上来了。 这个时期的中国,从宋朝开始首都先后迁到开封、南京。从宋朝开始讲程朱理学,光说不干,科学受到很大敌视。外国人拿火药造枪造炮,我们造烟花爆竹。比如印刷术,人家用来传经布道,我们印鬼票子。人家把指南针拿去航海,发现新大陆,我们用来看风水,直到现在还在看。还有一个炼丹术是我们开始干的,也是西方化学工业的初始。我们用重金属炼丹,因为吃长生不老丹,中国死了七个皇帝。 我们的医学逐渐走下坡路,但是因为积淀很厚,还是有几个大事发生值得提及。李时珍就是一位。他考过三次秀才都中了,但是没有岗位。后来自己学医,在太医院当医典。他33岁时开始广走群山,遍尝草药,写了《本草纲目》。大约在公元十三世纪,中医即开始应用“人痘接种法”预防天花,成为世界医学免疫学的先驱。十三世纪时,天花流行,如果没有中国的“种痘法”,也许人类就不在了。伏尔泰讲,这是一个优秀聪明的民族,他们发明的“种痘术”救了人类。现在的免疫学还说不清楚“种痘术”是怎么回事。事态发展就是这样,人家三百年上来了,我们三百年下去了,中西方在十六世纪出现了交汇。 【16世纪至今400年】 在16、17世纪中外医学形成了剪刀差,石头发展的四百年,两者拉开了好大的差距。当时中国的人均GDP和英法德是差不多的,都是600美元左右。但是,第一次工业革命造就了一个强大的英国,中国在做梦;第二次工业革命创造了个强大的德国,中国还如一头沉睡的雄狮不醒;第三次工业革命创造了强大的日本和美国,中国还在睡觉。 400年过去了,中国由600美元涨到1000美元时,日本是我们的35倍,美国是32倍,英法德是25倍。如果把世界的100块钱拿来分,美国拿走32块,日本拿走13块,英法德各拿走5块,已经60块了,还有40块由剩下的国家来分。中国拿走3块,由13亿人民来分。有人说,老虎不发威,别当病猫看。我觉得不如病猫,因为老虎吃得多。 就在这一时期,国外出现了大量的科学家。这个时候,外国人的科学又上去了,出现两个最伟大的科学家,一个是伽利略向宏观发展,发明现在我们已经登上月球。还有一个列文•虎克发明显微镜,医学从此就向微观发展。16世纪出了好多人了,比如说弗莱米发明青霉素,巴斯德发现生物的腐败现象由微生物引起,尼斯达发明消毒术,大踏步地前进。 大家知道达尔文,他的爸爸和爷爷都是科学家,外公和舅舅也是有名的科学家。很遗憾,他不好好学习,转了很多次学都学不好。他爸爸生气,说他只配抓老鼠捉虫子。那时候,英国舰队有个为期5年的航行,周游列国,要选2名群众去参加。可惜没有人报名。达尔文说要去。他爸爸就不同意,说除非有另外一个和你一样笨的人把我说服了,我就让你去。结果是达尔文的舅舅来劝,说反正他在家也是抓老鼠捉虫子,还不如让他出去见识见识。他爸爸就同意了。过了5年,悟出了物种起源,“物竞天择、适者生存”的道理。在长期进化中,能够适应环境的变化而变化,就能生存下去。没想到达尔文回家后,还是喜欢玩,玩了十年,也不写论文。后来华莱士写出一篇论文,比他还好,尽管后者没参加航行。达尔文开始着急了,就把他的论文扣下来,不发表。后来达尔文的朋友说你也写出来,把你们俩的文章都发在同一本杂志上。就这样,两篇论文都发表了。后来华莱士提出把这个归名为“达尔文主义”。达尔文很感动,没想到世界上还有人受到这么大委屈,还把自己的东西送给别人。 这400年,西方的科学就这样发展很迅速,有大量科学家,举不胜举。但中国天天讲理论,讲中庸之道,混淆正确与错误的界限,混淆前进与落后的界限,极大地阻碍了科学的发展。这时候外国人开始派传教士进入中国。有一位牧师说,外国的枪炮举不起中国一根横木时,他用手术刀打开了中国的大门。各种西医的学说、西药开始进入中国。看看现在的西医理论90%以上都是西方的理论,现在的仪器设备有多少是自己产的呢?我们吃的药97%是仿制外国的。 更为可笑的是,有人出来公开反对中医学。人类之所以存在和发展,就是与疾病斗争的历史。中医学使中国人繁衍到现在,你能说它什么都不科学吗?“科学”这个字眼才出现1000年,中医出现了多少年?中医有自己的理论,按照西医的标准,就像打乒乓球用打篮球的标准来评判。 回顾这三千年的历史,我有几点体会: 第一点,珍惜现在的社会环境。十八大号召我们科技创新,创新驱动发展,千真万确,大凡医学发展的时候常常是社会进步的时候,所以在座的同志们要珍惜现在的社会环境,生逢其时要身负其事。 第二点,用哲学的思维来考虑科学,来研究科学。很多大的科学家到最后都是哲学家,哲学是研究科学的科学,是研究规律的,科学是限定范围之内一加一必须等于二,而哲学不是,哲学一加一只要等于结果就行,就看你这个结果对我好不好。有人说讲什么东西都是中医不科学,什么叫中医不科学,科学出来的时候科学才一千年,中医已经是几千年,你说中医不科学,为什么不说科学不中医呢!好多人把科学两个字当成真理这是不对的,说你搞这个事情不科学,那我就是不科学,不要把世界上所有的事情科学了就是真理,难说。说科学最重要,我说不一定,安全比科学还重要。你不要说科学是永恒的,真理都不是永恒的,为什么有些真理永恒呢?是因为你活不了那么长,你活那么长它要变的,所以说水往低处流那是有地心吸引力,你要到天上去,它就不往低处流了。太阳从东方升起来,那是地球转,将来地球不一定转,你连太阳还在不在都不知道,你怎么知道太阳在呢?有太阳光,那可是八分钟之前射出来的,对不对。那五分钟之前就没射了吗?牛郎织女鹊桥相会,那是十六年前发生的事情,人家光都跑了十六年,要是十三年十四年,牛郎织女已经移情别恋,还会相会吗?所以看任何事情要动态的看,人一定不动态看要出事的,你就会抑郁。什么是前进?人的三百六十度都是前进的方向,只是你面对那点而已。所以我有两句话跟大家分享,也是我的座右铭,第一句叫“永远向前走,”要有“波涛翻滚浪激天,横流穿泻只向前,轻舟踏波飞身去,回笑岸松空等闲”的气魄,第二句叫“否定到最后”。“盘古开天地动荡,日月往复永如常,览尽乾坤知千史,敢笑屈翁白投江。”永远向前走,人生一定标定一个方向,一直往前走,不要因为前面的路困难而退却,也不因为左右有精彩而诱惑,不然你哪怕往前走,左三圈右三圈,原地打圈,永远是一事无成。 最后一点,就是要从微观回到宏观。医学发展到现在,越来越微观,从列文•虎克把科学从宏观引向微观,人类研究越来越细。从组织到细胞,再到亚细胞、分子、原子再到夸克,越来越微观,其实微观只能看见某些事情,任何事物都在一定的宏观上,离开了宏观是错的。我们好多医生只能看一个病,耽误多少事情。就是要回到宏观,为什么?比如说有人看见华山和峨眉山,去过一下就想出来什么差别,这是宏观。但是有人去研究峨眉山的沙子,结果拿去跟华山比较,没什么差别。沙子有差别,砖头有差别,到元素就没差别了,到元素基本没差别你去研究它干嘛,吃饱了吗?所以一定要站在一定的层次回归整体,我们不是要看病人的病,看人的病是下医,只有看病的人才是上医。我希望贵阳医学院教出来的是看病的人,而不是看人的病。 面对三千年来的医学进与退,我们有很多很多感想,我们曾经有辉煌的时候,但现在十分尴尬的时候,但是勤劳勇敢的中国人,我们只要珍惜现在的社会环境,我们只要用哲学的思维来考虑科学,只要从微观回到宏观,我们一定会在实现中华民族政治上伟大复兴的同时,我们一定会实现科学上和医学上的伟大复兴。一个落霞与孤雾齐飞,秋水共长天一色的科技不时将会展现在同志们的面前,同学们,准备好了么?谢谢大家!
我帮忙看看。
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化学发展史的五个时期 自从有了人类,化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火,用火烧煮食物,烧制陶器,冶炼青铜器和铁器,都是化学技术的应用。正是这些应用,极大地促进了当时社会生产力的发展,成为人类进步的标志。今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。从古至今,伴随着人类社会的进步,化学历史的发展经历了哪些时期呢? 远古的工艺化学时期。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺,主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。 炼丹术和医药化学时期。从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金术士们,在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,为求得荣华富贵的黄金,开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍,在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来,炼丹术、炼金术几经盛衰,使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期,出版了一些有关化学的书籍,第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy,即炼金术。chemist至今还保留着两个相关的含义:化学家和药剂师。这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。 燃素化学时期。从1650年到1775年,随着冶金工业和实验室经验的积累,人们总结感性知识,认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素,燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程,可燃物放出燃素后成为灰烬。 定量化学时期,既近代化学时期。1775年前后,拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说,开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律,提出了原子学说,发现了元素周期律,发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。 科学相互渗透时期,既现代化学时期。二十世纪初,量子论的发展使化学和物理学有了共同的语言,解决了化学上许多悬而未决的问题;另一方面,化学又向生物学和地质学等学科渗透,使蛋白质、酶的结构问题得到逐步的解决。 这里主要讲述近二百多年来的化学史故事。这是化学得到快速发展的时期,是风云变幻英雄辈出的时期。让我们一道去体验当年化学家所经历的艰难险阻,在近代化学史峰回路转的曲折历程中不倦跋涉,领略他们拨开重重迷雾建立新理论、发现新元素、提出新方法时的无限风光。 燃素说的影响 可燃物如炭和硫磺,燃烧以后只剩下很少的一点灰烬;致密的金属煅烧后得到的锻灰较多,但很疏松。这一切给人的印象是,随着火焰的升腾,什么东西被带走了。当冶金工业得到长足发展后,人们希望总结燃烧现象本质的愿望更加强烈了。 1723年,德国哈雷大学的医学与药理学教授施塔尔出版了教科书《化学基础》。他继承并发展了他的老师贝歇尔有关燃烧现象的解释,形成了贯穿整个化学的完整、系统的理论。《化学基础》是燃素说的代表作。 施塔尔认为燃素存在于一切可燃物中,在燃烧过程中释放出来,同时发光发热。燃烧是分解过程: 可燃物==灰烬+燃素 金属==锻灰+燃素 如果将金属锻灰和木炭混合加热,锻灰就吸收木炭中的燃素,重新变为金属,同时木炭失去燃素变为灰烬。木炭、油脂、蜡都是富含燃素的物质,燃烧起来非常猛烈,而且燃烧后只剩下很少的灰烬;石头、草木灰、黄金不能燃烧,是因为它们不含燃素。酒精是燃素与水的结合物,酒精燃烧时失去燃素,便只剩下了水。 空气是带走燃素的必需媒介物。燃素和空气结合,充塞于天地之间。植物从空气中吸收燃素,动物又从植物中获得燃素。所以动植物易燃。 富含燃素的硫磺和白磷燃烧时,燃素逸去,变成了硫酸和磷酸。硫酸与富含燃素的松节油共煮,磷酸(当时指P2O5)与木炭密闭加热,便会重新夺得燃素生成硫磺和白磷。而金属和酸反应时,金属失去燃素生成氢气,氢气极富燃素。铁、锌等金属溶于胆矾(CuSO4·5H2O)溶液置换出铜,是燃素转移到铜中的结果。 燃素说尽管错误,但它把大量的化学事实统一在一个概念之下,解释了冶金过程中的化学反应。燃素说流行的一百多年间,化学家为了解释各种现象,做了大量的实验,积累了丰富的感性材料。特别是燃素说认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程,化学反应中物质守恒,这些观点奠定了近、现代化学思维的基础。我们现在学习的置换反应,是物质间相互交换成分的过程;氧化还原反应是电子得失的过程;而有机化学中的取代反应是有机物某一结构位置的原子或原子团被其它原子或原子团替换的过程。这些思想方法与燃素说多么相似。 舍勒和普里斯特里发现氧气的制法 令后人尊敬的瑞典化学家舍勒的职业是药剂师——chemist,他长期在小镇彻平的药房工作,生活贫困。白天,他在药房为病人配制各种药剂。一有时间,他就钻进他的实验室忙碌起来。有一次,后院传来一声爆鸣,店主和顾客还在惊诧之中,舍勒满脸是灰地跑来,兴奋地拉着店主去看他新合成的化合物,忘记了一切。对这样的店员,店主是又爱又气,但从来不想辞退他,因为舍勒是这个城市最好的药剂师。 到了晚上,舍勒可以自由支配时间,他更加专心致志地投入到他的实验研究中。对于当时能见到的化学书籍里的实验,他都重做一遍。他所做的大量艰苦的实验,使他合成了许多新化合物,例如氧气、氯气、焦酒石酸、锰酸盐、高锰酸盐、尿酸、硫化氢、升汞(氯化汞)、钼酸、乳酸、乙醚等等,他研究了不少物质的性质和成分,发现了白钨矿等。至今还在使用的绿色颜料舍勒绿(Scheele’s green),就是舍勒发明的亚砷酸氢铜(CuHAsO3)。如此之多的研究成果在十八世纪是绝无仅有的,但舍勒只发表了其中的一小部分。直到1942年舍勒诞生二百周年的时候,他的全部实验记录、日记和书信才经过整理正式出版,共有八卷之多。其中舍勒与当时不少化学家的通信引人注目。通信中有十分宝贵的想法和实验过程,起到了互相交流和启发的作用。法国化学家拉瓦锡对舍勒十分推崇,使得舍勒在法国的声誉比在瑞典国内还高。 在舍勒与大学教师甘恩的通信中,人们发现,由于舍勒发现了骨灰里有磷,启发甘恩后来证明了骨头里面含有磷。在这之前,人们只知道尿里有磷。 1775年2月4日,33岁的舍勒当选为瑞典科学院院士。这时店主人已经去世,舍勒继承了药店,在他简陋的实验室里继续科学实验。由于经常彻夜工作,加上寒冷和有害气体的侵蚀,舍勒得了哮喘病。他依然不顾危险经常品尝各种物质的味道——他要掌握物质各方面的性质。他品尝氢氰酸的时候,还不知道氢氰酸有剧毒。1786年5月21日,为化学的进步辛劳了一生的舍勒不幸去世,终年只有44岁。 舍勒发现氧气的两种制法是在1773年。第一种方法是分别将KNO3、Mg(NO3)2、Ag2CO3、HgCO3、HgO加热分解放出氧气: 2KNO3==2KNO2+O2↑ 2Mg(NO3)2 == 2MgO+4NO2↑+O2↑↑ 2Ag2CO3==4Ag+2CO2↑+O2↑ 2HgCO3==2Hg+2CO2↑+O2↑ 2HgO==2Hg+O2↑ 第二种方法是将软锰矿(MnO2)与浓硫酸共热产生氧气: 2MnO2+2H2SO4(浓)== 2MnSO4+2H2O+O2↑ 舍勒研究了氧气的性质,他发现可燃物在这种气体中燃烧更为剧烈,燃烧后这种气体便消失了,因而他把氧气叫做“火气”。舍勒是燃素说的信奉者,他认为燃烧是空气中的“火气”与可燃物中的燃素结合的过程,火焰是“火气”与燃素相结合形成的化合物。他将他的发现和观点写成《论空气和火的化学》。这篇论文拖延了4年直到1777年才发表。而英国化学家普里斯特里在1774年发现氧气后,很快就发表了论文。 普里斯特里始终坚信燃素说,甚至在拉瓦锡用他们发现的氧气做实验,推翻了燃素说之后依然故我。他将氧气叫做“脱燃素气”。他写到: “我把老鼠放在‘脱燃素气’里,发现它们过得非常舒服后,我自己受了好奇心的驱使,又亲自加以实验,我想读者是不会觉得惊异的。我自己实验时,是用玻璃吸管从放满这种气体的大瓶里吸取的。当时我的肺部所得的感觉,和平时吸入普通空气一样;但自从吸过这种气体以后,经过好长时间,身心一直觉得十分轻快舒畅。有谁能说这种气体将来不会变成通用品呢?不过现在只有两只老鼠和我,才有享受呼吸这种气体的权利罢了。” 普里斯特里一生的大部分时间是在英国的利兹作牧师,业余爱好化学。1773年他结识了著名的美国科学家兼政治家富兰克林,他们后来成了经常书信往来的好朋友。普里斯特里受到好朋友多方的启发和鼓励。他在化学、电学、自然哲学、神学四个方面都有很多著述。 1774年普里斯特里到欧洲大陆参观旅行。在巴黎,他与拉瓦锡交换了好多化学方面的看法。正直的普里斯特里同情法国大革命,曾在英国公开做了几次演讲。英国一批反对法国大革命的人烧毁了他的住宅和实验室。普里斯特里于1794年他六十一岁的时候不得已移居美国,在宾夕法尼亚大学任化学教授。美国化学会认为他是美国最早研究化学的学者之一。他住过的房子现在已建成纪念馆,以他的名字命名的普里斯特里奖章已成为美国化学界的最高荣誉。 拉瓦锡和他的天平 燃素说的推翻者,法国化学家拉瓦锡原来是学法律的。1763年,他20岁的时候就取得了法律学士学位,并且获得律师开业证书。他的父亲是一位律师,家里很富有。所以拉瓦锡不急于当律师,而是对植物学发生了兴趣。经常上山采集标本使他对气象学也产生了兴趣。后来,拉瓦锡在他的老师,地质学家葛太德的建议下,师从巴黎有名的鲁伊勒教授学习化学。 拉瓦锡的第一篇化学论文是关于石膏成分的研究。他用硫酸和石灰合成了石膏。当他加热石膏时放出了水蒸气。拉瓦锡用天平仔细测定了不同温度下石膏失去水蒸气的质量。从此,他的老师鲁伊勒就开始使用“结晶水”这个名词了。这次成功使拉瓦锡开始经常使用天平,并总结出了质量守恒定律。质量守恒定律成为他的信念,成为他进行定量实验、思维和计算的基础。例如他曾经应用这一思想,把糖转变为酒精的发酵过程表示为下面的等式: 葡萄糖 == 碳酸(CO2)+ 酒精 这正是现代化学方程式的雏形。用等号而不用箭头表示变化过程,表明了他守恒的思想。拉瓦锡为了进一步阐明这种表达方式的深刻含义,又具体地写到: “我可以设想,把参加发酵的物质和发酵后的生成物列成一个代数式。再逐个假定方程式中的某一项是未知数,然后分别通过实验,逐个算出它们的值。这样以来,就可以用计算来检验我们的实验,再用实验来验证我们的计算。我经常卓有成效地用这种方法修正实验的初步结果,使我能通过正确的途径重新进行实验,直到获得成功。” 早在拉瓦锡出生之时,多才多艺的俄罗斯科学家罗蒙诺索夫就提出了质量守恒定律,他当时称之为“物质不灭定律”,其中含有更多的哲学意蕴。但由于“物质不灭定律”缺乏丰富的实验根据,特别是当时俄罗斯的科学还很落后,西欧对沙俄的科学成果不重视,“物质不灭定律”没有得到广泛的传播。 1772年秋天,拉瓦锡照习惯称量了一定质量的白磷使之燃烧,冷却后又称量了燃烧产物P2O5的质量,发现质量增加了!他又燃烧硫磺,同样发现燃烧产物的质量大于硫磺的质量。他想这一定是什么气体被白磷和硫磺吸收了。他于是又做了更细致的实验:将白磷放在水银面上,扣上一个钟罩,钟罩里留有一部分空气。加热水银到40℃时白磷就迅速燃烧,之后水银面上升。拉瓦锡描述道:“这表明部分空气被消耗,剩下的空气不能使白磷燃烧,并可使燃烧着的蜡烛熄灭;1盎司的白磷大约可得到7盎司的白色粉末(P2O5,应该是3盎司)。增加的重量和所消耗的1/5容积的空气重量接近相同。” 燃素说认为燃烧是分解过程,燃烧产物应该比可燃物质量轻。而拉瓦锡实验的结果却是截然相反。他把实验结果写成论文交给法国科学院。从此他做了很多实验来证明燃素说的错误。在1773年2月,他在实验记录本上写到:“我所做的实验使物理和化学发生了根本的变化。”他将“新化学”命名为“反燃素化学”。 1774年,拉瓦锡做了焙烧锡和铅的实验。他将称量后的金属分别放入大小不等的曲颈瓶中,密封后再称量金属和瓶的质量,然后充分加热。冷却后再次称量金属和瓶的质量,发现没有变化。打开瓶口,有空气进入,这一次质量增加了,显然增加量是进入的空气的质量(设为A)。他再次打开瓶口取出金属锻灰(在容积小的瓶中还有剩余的金属)称量,发现增加的质量正和进入瓶中的空气的质量相同(即也为A)。这表明锻灰是金属与空气的化合物。 拉瓦锡进一步想,如果设法从金属锻灰中直接分离出空气来,就更能说明问题。他曾经试图分解铁锻灰(即铁锈),但实验没有成功。 拉瓦锡制得氧气之后 到了这年的10月,普里斯特里访问巴黎。在欢迎宴会上他谈到“从红色沉淀(HgO)和铅丹(Pb3O4)可得到‘脱燃素气’”。对于正在无奈中的拉瓦锡来说,这条信息是很直接的启发。11月,拉瓦锡加热红色的汞灰制得了氧气。在舍勒的启发下,拉瓦锡甚至制造了火车头大小的加热装置,其中心是聚光镜。平台下面是六个大轮子,以便跟着太阳随时转动。 1775年,拉瓦锡的实验中心已从分解金属锻灰转移到了对氧气的研究。他发现燃烧时增加的质量恰好是氧气减少的质量。以前认为可燃物燃烧时吸收了一部分空气,其实是吸收了氧气,与氧气化合,即氧化。这就是推翻了燃素说的燃烧的氧化理论。 与此同时,拉瓦锡还用动物实验,研究了呼吸作用,认为“是氧气在动物体内与碳化合,生成二氧化碳的同时放出热来。这和在实验室中燃烧有机物的情况完全一样。”这就解答了体温的来源问题。 空气中既然含有1/4的氧气(数据来自原文),就应该含有其余的气体,拉瓦锡将它称为“碳气”。研究了空气的组成后,拉瓦锡总结道:“大气中不是全部空气都是可以呼吸的;金属焙烧时,与金属化合的那部分空气是合乎卫生的,最适宜呼吸的;剩下的部分是一种‘碳气’,不能维持动物的呼吸,也不能助燃。”他把燃烧与呼吸统一了起来,也结束了空气是一种纯净物质的错误见解。 1777年,拉瓦锡明确地讥讽和批判了燃素说:“化学家从燃素说只能得出模糊的要素,它十分不确定,因此可以用来任意地解释各种事物。有时这一要素是有重量的,有时又没有重量;有时它是自由之火,有时又说它与土素相化合成火;有时说它能通过容器壁的微孔,有时又说它不能透过;它能同时用来解释碱性和非碱性、透明性和非透明性、有颜色和无色。它真是只变色虫,每时每刻都在改变它的面貌。” 这年的9月5日,拉瓦锡向法国科学院提交了划时代的《燃烧概论》,系统地阐述了燃烧的氧化学说,将燃素说倒立的化学正立过来。这本书后来被翻译成多国语言,逐渐扫清了燃素说的影响。化学自此切断了与古代炼丹术的联系,揭掉了神秘和臆测的面纱,代之以科学的实验和定量的研究。化学进入了定量化学(即近代化学)时期。所以我们说拉瓦锡是近代化学的奠基者。 舍勒和普里斯特里先于拉瓦锡发现氧气,但由于他们思维不够广阔,更多地只是关心具体物质的性质,没有能冲破燃素说的束缚。与真理擦肩而过是很遗憾的。 拉瓦锡对化学的另一大贡献是否定了古希腊哲学家的四元素说和三要素说,辨证地阐述了建立在科学实验基础上的化学元素的概念:“如果元素表示构成物质的最简单组分,那么目前我们可能难以判断什么是元素;如果相反,我们把元素与目前化学分析最后达到的极限概念联系起来,那么,我们现在用任何方法都不能再加以分解的一切物质,对我们来说,就算是元素了。” 在1789年出版的历时四年写就的《化学概要》里,拉瓦锡列出了第一张元素一览表,元素被分为四大类: 简单物质,普遍存在于动物、植物、矿物界,可以看作是物质元素:光、热、氧、氮、氢。 简单的非金属物质,其氧化物为酸:硫、磷、碳、盐酸素、氟酸素、硼酸素。 简单的金属物质,被氧化后生成可以中和酸的盐基:锑、银、铋、钴、铜、锡、铁、锰、汞、钼、镍、金、铂、铅、钨、锌。 简单物质,能成盐的土质:石灰、镁土、钡土、铝土、硅土。 拉瓦锡对燃素说和其它陈腐观点的讥讽和批判是无情和激烈的。这使他在创建科学勋绩的同时得罪了一大批同时代和老一辈的科学家。在《影响世界历史的一百位人物》中,在许多有关历史、科学史、化学史的书籍中,作者都对拉瓦锡总是突出自己的人格特点进行低调的描述和评价,指责他在《化学概要》里没有提起舍勒和普里斯特里对他的启示和帮助。但我们得看到,拉瓦锡确实具有非凡的科学洞察力和勇往直前的无畏精神。虽然不是他最先发现氧气的制法,但他通过制取氧气分析了空气的组成,建立了燃烧的氧化学说。氧气因此不同于其它气体,被赋予非凡的科学意义。 拉瓦锡十分勤奋,每天六点起床,从六点到八点进行实验研究,八点到下午七点从事火药局长或法国科学院院士的工作,七点到晚上十点,又专心从事他的科学研究。星期天不休息,专门进行一整天的实验工作。 拉瓦锡28岁结婚时,他的妻子只有14岁。他们一生没有孩子,但生活非常愉快。她帮助拉瓦锡实验,经常陪伴在他身边。在拉瓦锡的著作里,有很多插图都是他的妻子画的。1789年法国大革命爆发,三年后拉瓦锡被解除了火药局长的职务。1793年11月,国民议会下令逮捕旧王朝的包税官。拉瓦锡由于曾经担任过包税官而自首入狱。极左派马拉曾与拉瓦锡有过激烈的科学争论,心存嫉恨,便诬陷拉瓦锡与法国的敌人有来往,犯有叛国罪,于1794年5月8日把他送上了断头台。对此,当时科学界的很多人感到非常惋惜。著名的法籍意大利数学家拉格朗日痛心地说:“他们可以一瞬间把他的头割下,而他那样的头脑一百年也许长不出一个来。” 这时,拉瓦锡正当壮年,是51岁。
化学发展史论文一、化学的前奏1.人类文明的起点——火的利用在几百万年以前,人类过着极其简单的原始生活,靠狩猎为生,吃的是生肉和野果。根据考古学家的考证,至少在距今50 万年以前,可以找到人类用火的证据,即北京周口店北京猿人生活过的地方发现了经火烧过的动物骨骼化石。有了火,原始人从此告别了茹毛饮血的生活。吃了熟食后人类增进了健康,智力也有所发展,提高了生存能力。后来,人们又学会了摩擦生火和钻木取火,这样,火就可以随身携带了。于是,人们不再是火种的看管者,而成了能够驾驭火的造火者。火是人类用来发明工具和创造财富的武器,利用火能够产生各种各样化学反应这个特点,人类开始了制陶、冶金、酿造等工艺,进入了广阔的生产、生活天地。2.历史悠久的工艺——制陶陶器是什么时候产生的,已很难考证。对陶器的由来,说法不一,有人推测:人类最原始的生活用容器是用树枝编成的,为了使它耐火和致密无缝,往往在容器的内外抹上一层粘土。这些容器在使用过程中,偶尔会被火烧着,其中的树枝都被烧掉了,但粘土不会着火,不但仍旧保留下来,而且变得更坚硬,比火烧前更好用。这一偶然事件却给人们很大启发。后来,人们干脆不再用树枝做骨架,开始有意识地将粘土捣碎,用水调和,揉捏到很软的程度,再塑造成各种形状,放在太阳光底下晒干,最后架在篝火上烧制成最初的陶器。大约距今1 万年以前,中国开始出现烧制陶器的窑,成为最早生产陶器的国家。陶器的发明,在制造技木上是一个重大的突破。制陶过程改变了粘土的性质,使粘土的成分二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙(gài)、氧化镁(měi)等在烧制过程中发生了一系列的化学变化,使陶器具备了防水耐用的优良性质。因此陶器不但有新的技术意义,而且有新的经济意又。它使人们处理食物时增添了蒸煮的办法,陶制的纺轮、陶刀、陶挫等工具也在生产中发挥了重要的作用,同时陶制储存器可以使谷物和水便于存放。因此,陶器很快成为人类生活和生产的必需品,特别是定居下来从事农业生产的人们更是离不开陶器。3.冶金化学的兴起在新石器时代后期,人类开始使用金属代替石器制造工具。使用得最多的是红铜。但这种天然资源毕竟有限,于是,产生了从矿石冶炼金属的冶金学。最先冶炼的是铜矿,约公元前3800 年,伊朗就开始将铜矿石(孔雀石)和木炭混合在一起加热,得到了金属铜。纯铜的质地比较软,用它制造的工具和兵器的质量都不够好。在此基础上改进后,便出现了青铜器。到了公元前3000~前2500 年,除了冶炼铜以外,又炼出了锡(xī) 和铅(qiān)两种金属。往纯铜中掺入锡,可使铜的熔点降低到800℃左右,这样一来,铸造起来就比较容易了。铜和锡的合金称为青铜(有时也含有铅),它的硬度高,适合制造生产工具。青铜做的兵器,硬而锋利,青铜做的生产工具也远比红铜好,还出现了青铜铸造的铜币。中国在铸造青铜器上有过很大的成就,如殷朝前期的“司母戊”鼎。它是一种礼器,是世界上最大的出土青铜器。又如战国时的编钟,称得上古代在音乐上的伟大创造。因此,青铜器的出现,推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展,把社会文明向前推进了一步。世界上最早炼铁和使用铁的国家是中国、埃及和印度,中国在春秋时代晚期(公元前6 世纪)已炼出可供浇铸的生铁。最早的时候用木炭炼铁,木炭不完全燃烧产生的一氧化碳把铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。铁被广泛用于制造犁铧、铁■(一种锄草工具)、铁锛等农具以及铁鼎等器物,当然也用于制造兵器。到了公元前8~前7 世纪,欧洲等才相继进入了铁器时代。由于铁比青铜更坚硬,炼铁的原料也远比铜矿丰富,在绝大部分地方,铁器代替了青铜器。4.中国的重大贡献——火药和造纸黑火药是中国古代四大发明之一。为什么要把它叫做“黑火药”呢?这还要从它所用的原料谈起。火药的三种原料是硫磺、硝(xiāo)石和木炭。木炭是黑色的,因此,制成的火药也是黑色的,叫黑火药。火药的性质是容易着火,因此可以和火联系起来,但是这个“药”字又怎样理解呢?原来,硫磺和硝石在古代都是治病用的药,因此,黑火药便可理解为黑色的会着火的药。火药的发明与中国西汉时期的炼丹术有关,炼丹的目的是寻求长生不老的药,在炼丹的原料中,就有硫磺和硝石。炼丹的方法是把硫磺和硝石放在炼丹炉中,长时间地用火炼制。在许多次炼丹过程中,曾出现过一次又一次地着火和爆炸现象,经过这样多次试验终于找到了配制火药的方法。黑火药发明以后就与炼丹脱离了关系,一直被用在军事上。古代人打仗,近距离时用刀枪,远距离时用弓箭。有了黑火药以后,从宋朝开始,便出现了各种新式武器,例如用弓发射的火药包。火药包有火球和火蒺藜两种,用火将药线点着,把火药包抛出去,利用燃烧和爆炸杀伤对方。大约在公元8 世纪,中国的炼丹术传到了阿拉伯,火药的配制方法也传了过去,后来又传到了欧洲。这样,中国的火药成了现代炸药的“老祖宗”。这是中国的伟大发明之一。纸是人类保存知识和传播文化的工具,是中华民族对人类文明的重大贡献。在使用植物纤维制造的纸以前,中国古代传播文字的方法主要有:在甲骨(乌龟的腹甲和牛骨)上刻字,即所谓的甲骨文;甲骨数量有限,后来改在竹简或木简上刻字。可是,孔子写的《论语》所用的竹简之多,份量之重是可想而知的;另外,用丝织成帛(bó),也可以用来写字,但大量生产帛却是难以做到的。最后才有了用植物纤维制造的纸,一直流传到今天。1957 年5 月,中国考古工作者在陕西省西安市灞(bà)桥的一座古代墓葬中发现一些米黄色的古纸。经鉴定这种纸主要由大麻纤维制造,其年代不会晚于汉武帝(公元前156~公元前87 年),这是现存的世界上最早的植物纤维纸。提起纸的发明,人们都会想起蔡伦。他是汉和帝时的中常侍。他看到当时写字用的竹简太笨重,便总结了前人造纸的经验,带领工匠用树皮、麻头、破布、破鱼网等做原料,先把它们剪碎或切断,放在水里长时间浸泡,再捣烂成为浆状物,然后在席子上摊成薄片,放在太阳底下晒干,便制成了纸。它质薄体轻,适合写字,很受欢迎。造纸是一个极其复杂的化学工艺,它是广大劳动人民智慧的产物。实际上,蔡伦之前已经有纸了,因此,蔡伦只能算是造纸工艺的改良者。5.炼丹术与炼金术当封建社会发展到一定的阶段,生产力有了较大提高的时候,统治阶级对物质享受的要求也越来越高,皇帝和贵族自然而然地产生了两种奢望:第一是希望掌握更多的财富,供他们享乐;第二,当他们有了巨大的财富以后,总希望永远享用下去。于是,便有了长生不老的愿望。例如,秦始皇统一中国以后,便迫不及待地寻求长生不老药,不但让徐福等人出海寻找,还召集了一大帮方士(炼丹家)日日夜夜为他炼制丹砂——长生不老药。炼金家想要点石成金(即用人工方法制造金银)。他们认为,可以通过某种手段把铜、铅、锡、铁等贱金属转变为金、银等贵金属。像希腊的炼金家就把铜、铅、锡、铁熔化成一种合金,然后把它放入多硫化钙溶液中浸泡。于是,在合金表面便形成了一层硫化锡,它的颜色酷似黄金(现在,金黄色的硫化锡被称为金粉,可用作古建筑等的金色涂料)。这祥,炼金家主观地认为“黄金”已经炼成了。实际上,这种仅从表面颜色而不从本质来判断物质变化的方法,是自欺欺人。他们从未达到过“点石成金”的目的。虔诚的炼丹家和炼金家的目的虽然没有达到,但是他们辛勤的劳动并没有完全白费。他们长年累月置身在被毒气、烟尘笼罩的简陋的“化学实验室”中,应该说是第一批专心致志地探索化学科学奥秘的“化学家”。他们为化学学科的建立积累了相当丰富的经验和失败的教训,甚至总结出一些化学反应的规律。例如中国炼丹家葛洪从炼丹实践中提出:“丹砂(硫化汞)烧之成水银,积变(把硫和水银二者放在一起)又还成(交成)丹砂。”这是一种化学变化规律的总结,即“物质之间可以用人工的方法互相转变”。炼丹家和炼金家夜以继日地在做这些最原始的化学实验,必定需要大批实验器具,于是,他们发明了蒸馏器、熔化炉、加热锅、烧杯及过滤装置等。他们还根据当时的需要,制造出很多化学药剂、有用的合金或治病的药,其中很多都是今天常用的酸、碱和盐。为了把试验的方法和经过记录下来,他们还创造了许多技术名词,写下了许多著作。正是这些理论、化学实验方法、化学仪器以及炼丹、炼金著作,开挖了化学这门科学的先河。从这些史实可见,炼丹家和炼金家对化学的兴起和发展是有功绩的,后世之人决不能因为他们“追求长生不老和点石成金”而嘲弄他们,应该把他们敬为开拓化学科学的先驱。因此,在英语中化学家(chemist)与炼金家(alchemist)两个名词极为相近,其真正的含义是“化学源于炼金术”。二、创建近代化学理论——探索物质结构世界是由物质构成的,但是,物质又是由什么组成的呢?最早尝试解答这个问题的是我国商朝末年的西伯昌(约公元前1140 年),他认为:“易有太极,易生两仪,两仪生四象,四象生八卦。”以阴阳八卦来解释物质的组成。约公元前1400 年,西方的自然哲学提出了物质结构的思想。希腊的泰立斯认为水是万物之母;黑拉克里特斯认为,万物是由火生成的;亚里士多德在《发生和消灭》一书中论证物质构造时,以四种“原性”作为自然界最原始的性质,它们是热、冷、干、湿,把它们成对地组合起来,便形成了四种“元素”,即火、气、水、土,然后构成了各种物质。上面这些论证都未能触及物质结构的本质。在化学发展的历史上,是英国的波义耳第一次给元素下了一个明确的定义。他指出:“元素是构成物质的基本,它可以与其他元素相结合,形成化合物。但是,如果把元素从化合物中分离出来以后,它便不能再被分解为任何比它更简单的东西了。”波义耳还主张,不应该单纯把化学看作是一种制造金属、药物等从事工艺的经验性技艺,而应把它看成一门科学。因此,波义耳被认为是将化学确立为科学的人。人类对物质结构的认识是永无止境的,物质是由元素构成的,那么,元素又是由什么构成的呢?1803 年,英国化学家道尔顿创立的原子学说进一步解答了这个问题。原子学说的主要内容有三点:1.一切元素都是由不能再分割和不能毁灭的微粒所组成,这种微粒称为原子;2.同一种元素的原子的性质和质量都相同,不同元素的原子的性质和质量不同;3.一定数目的两种不同元素化合以后,便形成化合物。原子学说成功地解释了不少化学现象。随后意大利化学家阿佛加德罗又于1811 年提出了分子学说,进一步补充和发展了道尔顿的原子学说。他认为,许多物质往往不是以原子的形式存在,而是以分子的形式存在,例如氧气是以两个氧原子组成的氧分子,而化合物实际上都是分子。从此以后,化学由宏观进入到微观的层次,使化学研究建立在原子和分子水平的基础上。三、现代化学的兴起19 世纪末,物理学上出现了三大发现,即X 射线、放射性和电子。这些新发现猛烈地冲击了道尔顿关于原子不可分割的观念,从而打开了原子和原子核内部结构的大门,揭露了微观世界中更深层次的奥秘。热力学等物理学理论引入化学以后,利用化学平衡和反应速度的概念,可以判断化学反应中物质转化的方向和条件,从而开始建立了物理化学,把化学从理论上提高到了一个新的水平。在量子力学建立的基础上发展起来的化学键(分子中原子之间的结合力)理论,使人类进一步了解了分子结构与性能的关系,大大地促进了化学与材料科学的联系,为发展材料科学提供了理论依据。化学与社会的关系也日益密切。化学家们运用化学的观点来观察和思考社会问题,用化学的知识来分析和解决社会问题,例如能源危机、粮食问题、环境污染等。化学与其他学科的相互交叉与渗透,产生了很多边缘学科,如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等,使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。化学也为人类的衣、食、住、行提供了数不清的物质保证,在改善人民生活,提高人类的健康水平方面作出了应有的贡献。现代化学的兴起使化学从无机化学和有机化学的基础上,发展成为多分支学科的科学,开始建立了以无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学为分支学科的化学学科。化学家这位“分子建筑师”将运用善变之手,为全人类创造今日之大厦、明日之环宇。2.元素发现史上的两次奇迹及科学方法研究陕西省渭南师范专科学校化学系张文根化学发展史上,从个人发现新元素的数量方面讲,出现过两次奇迹。值得研究的是,两次奇迹基本上都采用了类似的科学研究方法。1.戴维与新元素的发现英国化学家戴维(H·Davy,1778~1829)出生于木刻匠家庭,从小就喜爱化学实验。他曾用自己的身体试验氧化亚氮(笑气)气体的毒性,发现其麻醉性,使医学外科手术发生了重大改途;他还发明了安全矿灯,解决了因火焰引起的瓦斯爆炸,对19 世纪欧洲煤矿的安全开采做出了有益的贡献。但是,他一生最辉煌的成就莫过于新元素的发现。1799 年,意大利物理学家伏特(A·Volta)发现了金属活动顺序,并应用其发明了伏特电池。次年,英国化学家尼科尔森(W.Nicholson)和卡里斯尔(A·Carlisle)利用伏特电池成功地分解了水。从此,电在化学研究中的应用引起了科学家的广泛关注。1806 年,戴维对前人有关电的研究进行了总结,预言这种手段除可以把水分解为氢气和氧气外,还可能分解其他物质,这一科学思想使他把电与物质组成联系起来,从而导致了一系列新元素的发现。1777 年之前,对于碱类和碱土类物质的化学成分,人们普遍认为具有元素性质,是不能再分解的。法国化学家拉瓦锡(A·L·Lavoisier)创立氧化理论之后,则认为这两类物质都可能是氧化物。1807 年,戴维决心用实验来证实拉瓦锡的见解,同时也想验证一下自己预言的正确性。最初他用苛性钾或苛性钠的饱和溶液实验,发现碱没有变化,只和水电解结果一样。通过分析,他认为应该排除水这个干扰因素。于是改用熔融苛性钾,结果发现阴极白金丝周围出现了燃烧更旺的火焰,说明由于加热温度过高,分解出的产物立刻又被燃烧了。后来他换用碳酸钾并通以强电流,但阴极上出现的金属颗粒还是很快被烧掉了。最后,他总结教训,在密闭坩埚内电解熔融苛性钾,终于拿到了一种银白色金属,并进行性质实验,发现在水中能剧烈反应,出现淡紫色火焰,显然是该金属与水作用放出氢气的结果。山此,戴维判断这是一种新金属,取名为钾。不久,他又从苛性苏打中电解出了金属钠。次年,用同样方法,他从苦土(MgO)、石灰、菱锶矿(SrCO3)和重晶石(BaCO3)中分别又发现了新元素镁、钙、锶和钡。1807 年12 月,尽管当时英法两国正进行着战争,法国皇帝拿破仑仍然颁发勋章,以嘉奖戴维的卓越成就。但是,戴维并没有因此骄傲起来。金属钾被发现以后,他由该金属可从水中分解出氢气受到后发,认为钾也应该能够分解其他物质。于是在1808 年,他将钾与无水硼酸混合,在铜管中加热,得到了青灰色的非金属硼。这样,不到两年,戴维就发现了7 种新元素。如果加上他1810 年和1813 年确定的氯元素和碘元素,戴维一生发现和确认的元素就有9 种。这一成就在他去逝之前的52 个元素发现史上,无人能与其媲美。2.西博格与新元素的合成美国化学家西博格(G.T.Seeborg,1912~)的家庭境况和戴维差不多。依靠打工,他读完了高中和大学,并以出色的学习成绩,获得了著名科学家路易斯的赏识,随后便成为路易斯的得力助手和合作者,完成了许多重要研究。他热爱化学和物理学,决心在核化学领域做出非凡成绩。本世纪初,电子、X 射线和放射性的发现,打开了原子不可分的大门。1929 年,美国物理学家劳伦斯(E.O.Lawrence)在加利福尼亚大学发明■计出了回旋粒子加速器,从而取得了大大提高轰击粒子动能的手段,使新元素不断被发现和合成,仅1934 年至1937 年就有二百多种人工放射性同位素出现。到1939 年,在92 号铀元素之前,只剩下61 号和85号两个空位了。所以,人们已不在关心元素周期表中的空格补缺,而将精力转移到铀后面元素的发现和合成上。3.金刚石的老知识和新知识吴国庆(北京师范大学化学系100875)早在1879 年,SmithsonTennant 已经发现,金刚石燃烧的产物是碳的氧化物,故金刚石是碳的单质。1913 年,Bragg 父子用X-衍射实验测定了金刚石的晶体结构。证实通常的天然金刚石属于立方晶系,其晶胞为面心立方,一个晶胞里有8 个碳原子(一个点阵点为两个碳原子)。每个碳原子周围有四十呈四面体排列的碳原子,健长为154pm。然而应当指出,在殒石里发现的金刚石却是六方晶系的。两种晶体的差别不在于碳原子的杂化类型(sp3),而在于排列方式不同引起晶体的对称性不同。金刚石被人类当作宝石而珍藏,据说已有3000 年的历史。经过琢磨的金刚石称为钻石,它密度大(51g·cm-3),是已知物质中最坚硬的(莫氏硬度10);它对光的透明度好,折射率高,琢磨适当的钻石能反射出更多的光而显得格外耀眼;高色散性还使钻石有‘光彩’,这是白光被钻石色散成单色光所致。金刚石的色散值是天然宝石里最高的。利用色散值的差别可以把金刚石跟很象它的锆石(ZrsiO4)区分开来。天然金刚石有的无色,有的则呈美而的蓝、黄、棕、绿等色,还有的呈黑色。理论研究证实,纯净的金刚石应当是无色的。它可以透过各种不同波长的光(包括红外和紫外)。这是因为把金刚石晶体里的电子从基恣激发到最低能量的激发恣需要4电子伏特的能量,远大于可见光的能量(7—10电子伏特)。当金刚石里掺杂氮,能量从原来的4 降到2 左右,随氮原子的含量的增高,由于热运动引起的氮能级的宽度的差别,吸收不同波长的可见光,呈现黄(C/N=105:1)、绿(C/N=103:1)色,氮原子继续增多,所有可见光都会被吸收掉,便得到黑色的金刚石。在好长一个时期里,人们认为蓝色的金刚石是由于其中掺杂铝引起的。后来经美国通用电气公司的实验室证实,金刚石的蓝色是由其中不到百万分之一的硼引起的。他们发现,蓝色的金刚石是有导电性的。这可以解释为:硼原子的存在可以使碳的价带电子进入硼(受主)能级而在价帝里留下空穴,引起空穴导电。而铝的掺杂不可能有这种性质。金刚石的颜色还可因掺杂原子引起所谓的“色心”(又称F 心)而引起。这类金刚石的颜色会因加热、辐照而改交,有的还有荧光。习惯上钻石的质量按克拉(1 克拉等于200 毫克)计算。一颗钻石,超过10 克拉,就已很稀罕很珍贵了。至今最大的一颗金刚石是1906 年开采出来的‘非洲之星’,3025 克拉。世界上最大的一颗钻石则是称为‘蒙兀儿大帝’的,加工前重780 克拉。人们梦想合成金刚石已经有很长的历史了。这种梦想的推动力一开始就是为了人工造出珍贵的钻石。因为天然的金刚石太少了。地球化学研究证实,自然界里的碳只有当熔化的岩百在3 万个大气压的高压下,才能以金刚石的方式结晶出来,有时生成金刚石的压力竟高到60000 个大气压。这样大的压力只有在地面下60—100 公里的深外才存在,从这样深的地方翻到地秃表层来的岩石太少了。开采金刚石需要很大的投资。那种从地表找到一颗金刚石的机会是极其稀少的。而开采出来的天然金刚12 石,只有很少就其质量而言可以加工成钻石,多数是灰色或黑色的。并不透明,有的内部夹杂有石墨,无法琢磨出钻石。最早尝试人工合成金刚石的报导在1880 年。而第一个宣称合成金刚石的是著名的法国实验化学家莫瓦桑(H·Moissan)。他以当时已有的化学知识预计,尚未制得的单质氟的化学性质极其活泼,若用它来及其迅猛地夺取碳氢化台物里的氢,就有可能把余留下的碳转变成金刚石。结果,他费了数年的光阴,克服了重重困难,真的制出了活泼的氟,取得了同的代人不可多得的巨大成就(他因此以及由此开拓的氟化学而得到诺贝尔奖金)。然而,当他实施氟和烃类的反应时,既使是在超低温下,也以猛烈的爆炸告终,一无所得。惨重的失败并未动摇过莫瓦桑人工制造金刚石的信念。后来,他从地球化学家那里得知了自然界石墨转化成金刚石的高温高压的条件,便设计了一种模拟天然过程的用石墨造金刚石的实验。他把石墨溶进熔融的铁,然后令铁急速地冷却。企图通过液恣的铁转化成固态的铁时产生的巨大内压,把石墨转化成金刚石。这种想法,粗想起来是蛮有道理的。因而莫瓦桑叫他的学生们,一次又一次地把这种实验得到的产品用无机酸把铁溶解掉,从黑乎乎的固恣残渣里寻找金刚石。后来,‘真的’从中发现了透明的“金刚石”。其中一颗被命名为法国卢浮宫里的著名钻石——摄政王同名的金刚石至今仍然在莫瓦桑的实验室里展览。莫瓦桑曾经两度在报上发表他已成功地制得金刚石。鉴于莫瓦桑的崇高威信,一时间引起了全球的轰动,穷人为之欢呼雀跃,富人为之垂头丧气。后来虽有著名氟化学家O·Ruff 在1915 年以及Parsons 在1920年宣称重复了莫瓦桑的实验制得了金刚石,却始终不能拿出足以令人信服的证据。到本世纪50 年代,有人从理论上论证了金刚石在高温高压下生成的临界条件,根本地否定了莫瓦桑设计的实验取得成功的可能性。据说,莫瓦桑的人造金刚石是他的学生被逼得无奈,投进酸洗后的黑色残渣里的天然金刚石。也有人报导,莫瓦桑得到的只是碳化硅或尖晶石(MgAl2O4)。首先在理论上计算合成金刚石的热力学条件的是R·Berman。简单地说,他的计算就是建立石墨转化为金刚石相图。计算的结果是:如果以温度为横坐标,压力为纵坐标,可以在图上划出一条由左下方向右上方延伸的近似的直线,在直线的下方是石墨的稳定区(对金刚石则是热力学的介稳区),在直线的上方则是金刚石的稔定区(对石墨则力介稳区)。若温度和压力正好外于直线上则是金刚石和石墨的平衡转化点。这张图表明,例如在1200—1500K 的温度范围内,要使石墨转化为金刚石的压力需要达到3×109-2×109Pa(4—5 万大气压)。值得指出的是,在教学讨论中,我们常常发现有人误解高温对合成金刚石的作用。应当注意,根据上述的石墨转化为金刚石的相图,如前所述,相平衡线的斜率是正值。这就是说,反应温度越高,需要的压力也就越高。若单考虑温度,结论应当是:(就热力学而言)温度越高,石墨越不容易转化为金刚石。这也可以从只考虑温度不考虑压力的Gibbs—Helmholtz 方程(△G=△H-T△S)看出。标恣下石黑转化为金刚石是吸热反应(△H>0),熵变△S<0(∴-T△S>0),因此温度越高,石墨转化为金刚石的自由能越大,即自发趋势越小。加压有利于转化是不难理解的。这是由于石墨的密度比金刚石的小,转化是体积减小的过程。因此,转化反应所需的高温只是为了提高速度。事实上,在高温高压下合成金刚石也是需要催化剂的。无催化剂时,石墨直接转化为金刚石的实验条件是2700℃,13GPa;利用Ni—Co—Fe 合金加入少量的硫、钛、铝等,可使转化温度降到950℃,压力降到4GPa。金属为什么能够催化石墨转化为金刚石的反应?这是一个引人入胜的问题。在已经提出的理论中有两种十分形象。一种是金属的表面作用的理论:金属镍属于面心立方晶体。镍原子的二维密置层的法线方向是立方晶胞的对角13 线方向,在晶体学上称为(111)方向,而每个镍原子周围有6 个镍原子的二维密置层则称为(111)面。面上的镍原子形成的正三角形的边长为249pm,跟石墨的二维面上的碳原子形成的三角形的边长(246pm)十分接近。当金属镍的表面正好是(111)面而又正好对着石墨的二维平面肘,镍原子便和碳原子之间一对一地形成化学键(石墨的碳原子的与二维平面垂直的2pz 轨道里的单电子进入镍原子的只有单电子的3d轨道),结果把石墨的二维平面上的半数碳原子拉向镍的表面,在高压下,石墨的层间距从335pm 被压缩,从而使碳原子的杂化类型由sp2 转化为sp3(见图1)。铁、钴、镍及其合金的晶体结构相似,因此都是石墨转化为金刚石的催化剂。另一种理论认为石墨中的碳原子可以单个地进入金属原子之间的四面体空隙,并在金属原子的作用下使其原子轨道杂化成sp3,碳原子通过扩散遇到另一碳原子形成金刚石。图1 石墨在金属表面原子的作用下转化为金刚石50 年代初,在美国和瑞典成立了两个人造金刚石的研究小组,分别在1954 和1953 年合成了金 回答者
厨房里的化学 厨房就象一个科学实验室,别以为厨房里的化学品只在洗涤槽里才有。你烹调时所用的各种成分本身都是由化合物组成的——其中有些复杂,而有些相当简单。为什么我门要关注厨房里的化学呢?现在人们的生活水平提高了,应该注重饮食健康与饮食平衡了。身体是革命的本钱。为了更好的去工作和学习,所以我们更要关心我们的身体健康,关注厨房里的化学。在这次研究性学习的过程中,我们课题组分别从食物的烹饪、食物的保鲜、调味品使用的技巧、在厨房中的注意事项、保持食物原有的营养物质的方法、处理食材的技巧等等方面进行了探究。我们依照自己平时所学的化学知识和积累的生活常识,把理论与实践相结合,进一步了解了许许多多以前我们从来不知道的一些知识。同时也意识到厨房里的化学有多么重要。我们做这个课题,无非就是希望朋友们处处留心厨房中的化学和生活中的化学,这样我们就会减少危害,保持营养,增进健康。一、厨房里的化学---调味品篇 炒菜时在油热了的情况下放入一些食盐,会起化学反应,对身体是有害的。研究表明,传统的烹饪方法对食品对食物中的营养有很大的破坏:在200℃的高温下,食用油所含对人体有益的不饱和脂肪酸被氧化,同时产生“丙烯醛”会导致致癌过氧化物的产生,食盐中的碘会挥发掉50%,食物中的维生素被氧化等等都造成了食物中营养素极大流失。专家指出,煎、炸等烹饪方法对食品的营养破坏之一是使食盐中的碘挥发,使碘盐中含碘量和人体实际摄入的量不同。因为煎、炸时需要的油温很高,大约有180℃左右。而碘是一种化学性质活泼的元素,在高温下易挥发,因而,经过油炸高温处理的食盐中,碘的损失率可以达到40%-50%。因此,如果不改变烹饪习惯,即使大力推广碘盐,人们仍然不能达到足够的摄入量。专家建议烧菜时不要用碘盐爆锅,尽量在菜将出锅时加盐。 食盐在食品工业上用作调味品,因为人类在生理上对咸味有强烈的需要,而且氯化钠也是维持人体内渗透压平衡的主要成分。没有糖人还可以活,没有盐活着就很困难,四肢无力,还会出现消化不良,精神失常,以致于死亡。 此外,在食品加工中,食盐可做防腐剂。腌鱼、腌肉、腌菜是我国的传统食品加工方法之一,既防止了腐败,又制得了美味食品。因为食盐有渗透作用,可使肉类、蔬菜脱水,还可使细菌细胞内的水分渗出而死亡,因而起到防腐作用。 畜牧业也离不开食盐,一头牛每天需要30~40g食盐一匹马每天需要10~15g食盐。牲畜吃了盐可以膘肥体壮、耐寒耐劳、防止疾病发生。 食盐在制皂和染料工业常作盐析之用,矿业的氯化、焙烧;钢铁的表面处理;皮革业的皮毛保存;窑业的彩釉配制;酸性白土变活性白土;或利用石英砂和焦炭制金刚砂等均要使用食盐。 市售的普通糖都是由两个糖环结合在一起形成的蔗糖。糖可以提供能量。我们的饮食当中甜品非常重要。在史前时代,人们必须摄入足够的能量才能去狩猎和养家,因此我们对甜食相当适应和喜欢。精制糖刚刚上市的时候相当昂贵,但是现在糖已经很便宜了。我们甚至摄入了过量的糖——这对健康是不利的。在厨房中糖有多种用途。除了可以使食物吃起来香甜以外,我们还在很多中菜肴里加了糖。糖分子可以使蛋白质连接在一起——如此这般搅打蛋白做成蛋白甜馅饼以及做牛奶蛋糊就变的容易多了。 二、厨房里的化学----保鲜篇工业和科技的发展使得水产品加工已由过去简单的鲜、冻、干制、盐腌等几种初级加工产品发展成适合现代生活方式的多种多样的深加工产品,其工艺更复杂,设备与包装更加现代和完善,对产品安全卫生要求也相应更高了。于是,一种新型的保鲜技术———化学保鲜便应运而生。 化学保鲜就是在水产品加入对人体无害的化学物质,以延长保鲜时间,保持品质的一种保鲜方法。如盐腌、糖渍、酸渍及烟熏等。使用化学保鲜剂最为令人关注的问题就是卫生安全性。化学保鲜剂中有一些对人体无害或危害性较低的糖、盐、有机酸、酒精等,这些都是日常生活中的常用品。过去常用的烟熏法和硝酸盐添加法,现在因怀疑有致癌性,所以用得越来越少了。还有一些化学品如安息香酸、甲醛、硼酸等也可用于水产品的保鲜,但它们有一定毒性,对人们有危害,并且在食用之前不能完全处理干净,所以现在已不能用。用于保鲜的食品添加剂有许多种,它们的理化性能和保鲜原理也各不相同,有的是抑制细菌的,有的是改变环境的,还有的是抗氧化性的。因此,一定要选择符合国家卫生标准的食品添加剂,以保证消费者的身体健康。 目前,我国水产加工行业采用的化学保鲜方法是用食品添加剂进行保鲜(防腐剂、杀菌剂、抗氧化剂)、抗生素保鲜、糟醉保鲜、盐藏保鲜、烟熏保鲜等,其中用食品添加剂进行保鲜尤为普遍。 从广义上讲,能够抑制或杀灭微生物的化学物质都可以称之为防腐剂。它们的作用原理是控制微生物的生理活动,使微生物发育减缓或停止。杀菌剂就是能够有效地杀灭食品中微生物的化学物质,分为氧化型和还原型两大类。抗氧化剂是防止或延缓食品氧化变质的一类物质,抗氧化剂种类很多,其机理也不尽相同,有的是消耗环境中的氧而保护其品质,有的是作为氢或电子供给体,阻断食品自动氧化的连锁反应,还有的是抑制氧化活性而达到抗氧化效果。 不论采用什么保鲜方法,好的保鲜剂应在维持水分、保鲜、保色、品质改良和安全性上具有独特的性能。具体可从以下几个方面检验水产品保鲜剂的优劣。 一看发泡性好的保鲜剂能显著减少产品在加工、冷冻、烹饪等过程中的重量损失,维持水分,防止产品在货架、冷冻、烹饪过程中的水分流失。 二看鱼品鲜嫩度、弹性及风味好的保鲜剂通过乳化螯合作用,可使产品分子与水分子及肉分子之间形成乳化螯合状态,从而提高产品的鲜嫩度、弹性及风味。 三看鱼品色泽好的保鲜剂能在水产品表面形成抗氧化保护膜,能有效地保持水产冻品的新鲜性,防止储藏过程中水及营养成分的流失,抑制微生物的生长,使食物色泽稳定、外形美观,口感鲜美。 三、厨房里的化学----烹饪技巧篇 调味品的添加顺序是以渗透力强弱的尺度的。渗透力强的后强。炒菜时,应先加糖,随后是食盐、醋、酱油,最后是味精。如果顺序颠倒,先放了食盐,便会阻碍糖的扩散,因食盐有脱水作用,会促使蛋白质的凝固,使食物的表面发硬且有韧性,糖的甜味渗入很困难。还有个别原则,是没有香味的调料(如食盐、糖等)可在烹调中长时间受热,而有香味的调料不可以,以免香味逃逸,味精的主要成分分为谷氨酸钠,受不了烹调的高温,只能在最后加入。 烧煮食物时,加调味品的时间,对食物中发生的化学变化也有关系。食物中的蛋白质本身具有胶体的性质,遇氯化钠等强电解质,会发生凝聚作用。例如:豆浆中加入食盐,它就会凝聚,成为豆腐脑,在煮豆、烧肉时,如果加盐过早,一方面汤中有了盐分, 水分难以渗透到豆类或肉里去;另一方面食盐使豆肉里蛋白质凝聚,变硬。这两方面都使豆或肉不易煮烂,当然也不利于人体消化和吸收。 烹煮食物的火侯,也就是温度对食物的影响很大。一般来说,温度升高,可以加快反应速度。例如:炖煮食物的温度约为100度(水的沸点),炒的温度约为200至300度(油的沸点比水高),油炒比油炸的温度略低一些,但比炖煮的温度要高很多。所以,把肉煮酥焖烂的时间要比炒、炸多几倍,锅中的温度与拌炒也有关系。拌炒可使食品受热均匀,但过分拌炒会使锅中温度降低,而且拌炒多了食物与空气中氧气接触的机会也会增多,食物中的维生素C易被氧化而遭到破坏。所以拌炒以后加锅盖必要的,一则可以防止降低锅温,二则可以防止维生素氧化而降低营养价值。 很多家庭在烧鱼时都喜欢加些酒,你知道这是什么道理吗?死鱼中三甲胺更多,因此,鱼死得越久,腥味越浓。三甲胺不易溶于水,但易溶于酒精,所以烧鱼时加些酒,能去掉腥味,使鱼更好吃。酒可去掉鱼类的腥味,也可去掉肉类的腥味;酒的作用并不仅仅如此,食物中的脂肪在烧煮时,会发生部分水解,生成酸和醇。当加入酒(含乙醇)、醋(含醋酸)等调味辅料时,酸和醇相互间发生酯化反应,生成具有芳香味的酯。 也许妈妈曾经对你说过,煮豆时,盐别放得太早,要不豆就会煮不烂。这句话很有化学道理。黄豆浸在清水中,黄豆不是慢慢地变“胖”了吗?这实际上也是一种渗透现象。 因为干黄豆中,水分是很少的,我们可以把它看做是浓溶液,而黄豆外面的那层皮,相当于一个半透膜,当黄豆浸到清水中去煮的时候,就会发生渗透现象,结果是清水中的水分子,穿过黄豆皮进到了黄豆里面,使黄豆变胖了。黄豆只有充分浸胖以后,再经过一段时间煮,黄豆的细胞才会被胀破,使豆子煮烂。 如果煮豆时,盐加得太早,黄豆浸在盐水中,由于盐水的浓度比起清水来说,是浓了很多,这样水就很不容易再往黄豆中渗透了。如果加的盐较多,盐水的浓度甚至也可能超过黄豆中的浓度,这样,水就不但进不去,甚至还可能从稍稍变胖的黄豆中“钻”出来,黄豆中没有了足够的水分,难怪黄豆就煮来煮去煮不烂了。 同样的道理,煮绿豆汤、赤豆汤时,糖也不要早早的放;煮猪肉、牛肉时,也不要过早加盐,以免不容易煮烂。 家庭中清除蔬菜瓜果上残留农药的简易方法有以下几种: 浸泡水洗法:蔬菜污染的农药品种主要为有机磷类杀虫剂,有机磷杀虫剂难溶于水,此种方法仅能除去部分污染的农药。但水洗是清除蔬菜水果上其它污物和去除残留农药基础方法。主要用于叶类蔬菜,如菠菜、金针菜、韭菜花、生菜、小白菜等。一般先用水冲洗掉表面污物,然后用清水浸泡,浸泡不少于10分钟。果蔬清洗剂可增加农药的溶出,所以浸泡时可加入少量果蔬清洗剂。浸泡后要用流水冲洗2-3遍。 去皮法:蔬菜瓜果表面农药量相对较多,所以削去皮是一种较好的去除残留农药的方法。可用于苹果、梨、猕猴桃、黄瓜、胡箩卜、冬瓜、南瓜、西葫芦、茄子、萝卜等。处理时要防止去过皮的蔬菜瓜果混放,再次污染。 储存法:农药在环境中随时间能够缓慢的分解为对人体无害的物质。所以对易于保存的瓜果蔬菜可通过一定时间的存放,较少农药残留量。适用于苹果、猕猴桃、冬瓜等不易腐烂的种类。一般存放15天以上。同时建议不要立即食用新采摘的未消皮的水果。 加热法:氨基甲酸酯类杀虫剂随着温度升高,分解加快。所以对一些其它方法难以处理的蔬菜瓜果可通过加热去除部分农药。常用于芹菜、菠菜、小白菜、圆白菜、青椒、菜花、豆角等。先用清水将表面污物洗净,放入沸水中2-5分钟捞出,然后用清水冲洗1-2遍。这次研究性学习的意义在于:①获得亲身参与探索研究的体验;②培养发现问题和解决问题的能力;③培养收集、分析和利用信息的能力;④学会分享和合作;⑤培养科学的态度和道德:⑥激发我们的主动性和创新意识,促使我们主动学习,使获得化学知识和技能的过程,也成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。“研究性学习”恰似一缕春风,给呆板的传统教学带来了活力和生机,使我们在学习中贴近生活,在生活中理解知识。 文秘杂烩网
摘 要:在中国古代会计发展史中,采撷了如下最具影响的事件:最早有文字记载的单式记账法,最早的会计原则,最早的会计法律,会计预算方式等;在中国近代发展史中,阐述了中国复式记账法的锥形-龙门账,引进国外的昨式记账法及其改良;在中国现代会计发展史中,最有代表性的是,“班组核算制”,“资金,成本指标分口分级管理”和“厂内银行”;在新中国会计改革发展中,则分三个发展阶段,从部门设置,会计制度建设,会计法制建设等方面进行了总结。关键词:会计发展史 中国 古代会计 近代会计 会计制度 会计法
(一)古代会计阶段 古代会计,从时间上说,就是从旧石器时代的中晚期至封建社会末期的这段漫长的时期。从会计所运用的主要技术方法方面看,主要涉及原始计量记录法,单式账簿法和初创时期的复式记账法等。这个期间的会计所进行的计量,记录,分析等工作一开始是同其他计算工作混合在一起,经过漫长的发展过程后,才逐步形成一套具有自己特征的方法体系,成为一种独立的管理工作。 (二)近代会计阶段 近代会计的时间跨度标志一般认为应从1494年意大利数学家,会计学家卢卡*帕乔利所著《算术,几何,比及比例概要》一书公开出版开始,直至20世纪40年代末。此间在会计的方法技术与内容上有两点重大发展,其一是复式记账法的不断完善和推广,其二是成本会计的产生和迅速发展,继而成为会计学中管理会计分支的重要基础。 (三)现代会计阶段 现代会计的时间跨度是自20世纪50年代开始到目前。此间会计方法技术和内容的发展有两个重要标志,一是会计核算手段方面质的飞跃,即现代电子技术与会计融合导致的“会计电算化”,二是会计伴随着生产和管理科学的发展而分化为财务会计和管理会计两个分支。1946年在美国诞生了第一台电子计算机,1953年便在会计中得到初步应用,其后迅速发展,至20世纪70年代,发达国家就已经出现了电子计算机软件方面数据库的应用,并建立了电子计算机的全面管理系统。从系统的财务会计中分离出来的“管理会计”这一术语在1952年的世界会计学会上获得正式通过。 (四)现代会计资产 会计资产是指由过去的经济活动所形成的 为企业拥有或者控制, 并能给企业带来经济利益的经济资源。在资产流动性中(即按其转变为现金的速度和能力)分为流动资产和非流动资产(长期资产)。流动资产是一般可以在一年内变现在或耗用的资产,主要包括:现金 银行存款 短期投资。 我们做
写一篇是没的时间了,但我可以给你个提纲,供你参考:一、会计的历史;二、会计的发展历程;三、会计在现阶段的发展等等(如会计电算化)。
你这个有难度,但是貌似又很好解决。百度一下,你就知道。当然去谷歌也是不错的选择。不过感觉你的选题太宽泛了
百年世界汽车大事记,重要历史见证阶段:1886年 卡尔·奔驰制造出世界上首辆三轮汽车;1888年 奔驰生产出世界上第一辆供出售的汽车。 1893年 世界上第一个汽车牌照和驾驶证在法国颁发。杜里埃设计出美国第一辆汽油机汽车。1897年 奥兹汽车公司成立,并出产第一辆奥兹汽车。1902年 卡迪拉克汽车公司成立。1907年 日本生产出第一辆汽车。旁蒂克公司前身-奥克兰公司成;到卡迪拉克汽车采用电起动发动机。 哈德逊研制第一辆现代四门轿车。发明挡风玻璃刮水器。通用公司首先采用了车顶内灯。美国的克莱尔发明了倒车灯。这样成就了今天的汽车。扩展资料1620年,意大利人布兰卡发明了“反击涡轮式蒸汽轮机”,用以带动轮车。1766年,英国发明家詹姆斯·瓦特(1736--1819)改进了蒸汽机,拉开了第一次工业革命的序幕。耶稣会士南怀仁是曾在1672年设计一个用蒸汽作为动力来源的车给当时中国的皇帝,是一个65厘米长的玩具车,无法载人或司机,不确定设计的车辆后来是否制作成功,这可能是最早设计的汽车。1769年,法国陆军工程师尼古拉·约瑟夫·居纽(Nicolas-Joseph Cugnot)制造出第一辆蒸汽机驱动的汽车。由于试车时转向系统失灵,撞到般圣奴兵工厂的墙壁上粉身碎骨,这是世界上第一起机动车事故。1771年,尼古拉·约瑟夫·居纽改进了蒸汽汽车,时速可达5000米,牵引4-5吨的货物。1794年,英国人斯垂特首次提出把燃料和空气混合制成混合气体以供燃烧的构想。1796年,意大利科学家沃尔兹发明了世界上第一台蓄电池,这项发明为汽车的诞生和发展带来了历史性的转折。1801年,法国人勒本提出煤气机原理。1803年,法国工程师特利维柯(1771-1833)采用新型高压蒸汽机,可乘坐8人,在行驶中平均时速13km,从此,用蒸汽机驱动的汽车开始在实际中应用。1838年,英国发明家亨纳特发明了世界第一台内燃机点火装置,该项发明被世人称之为“世界汽车发展史上的一场革命”。1860年,法国电器工程师莱诺制成了第一部用电火花点燃煤气的煤气机。1862年,法国电器工程师莱诺研制出二冲程内燃机。其他人开始研究四冲程发动机。1867年,德国工程师尼考罗斯·奥托(1832--1891)研制成功世界上第一台往复活塞式四冲程煤气发动机。1876年,尼考罗斯·奥托制造出第一台四部冲程内燃机制成了单缸卧式、压缩比为5的3千瓦内燃机。1885年,这是真正的现代汽车诞生的时刻。这一年德国工程师卡尔·奔驰在曼海姆制造成一辆装有0.85马力汽油机的三轮车。这一辆装有内燃动力机的汽车被认为才是世界上真正的第一辆汽车,因为它是真正以汽油为动力源的第一辆汽车,而不是蒸汽机。1886年,曼海姆专利局批准卡尔·奔驰为其在1885年研制成功的三轮汽车申请的专利,这一天被大多数人称为现代汽车诞生日。次年德国人戴姆勒制成世界上第一辆四轮汽车。之后德国人尼考罗斯·奥托宣布放弃自己所获得的四冲程发动机专利,任何人都可根据需要随意制作。1886年1月29日,卡尔·奔驰取得世界第一项汽车引擎专利。同年7月,世界第一部四轮汽车正式贩售。 1888年,法国自行车商人埃米尔·罗杰斯获得奔驰的许可,开始生产商用汽车。参考资料百度百科——汽车
装备轻便动力、自行推进的轮式道路车辆 _汽车,在发明之初并非是这个样子的,汽车的发展也有一个漫长的过程。经100多年来的不断改进、创新,凝聚了人类的智慧和匠心,并得益于石油、钢铁、铝、化工、塑料、机械设备、电力、道路:网、电子技术与金融等多种行业的支撑,带动了它们的发展,成为今日这样具有多种型式、不同规格,广泛用于社会经济生活多种领域的交通运输工具。自1970年以来,全球汽车数量几乎每隔15年翻一番,2013年全球汽车产量8738万辆,据预测至2014年世界范围汽车保有量将达12亿辆。[1]
汽车是重要工具可以从汽车作为交通工具对人类的影响方面来说,汽车是科学技术结晶可以从汽车的发展来说——从自行车到汽车,汽车是文明标志可以从人类从走路向坐在车里行驶方面来阐述,汽车是国民经济支柱产业可以从汽车在推动社会发展等方面来说
热加工 铸造 据考古发现,在北京平谷、昌平、房山等处曾出土了公元前16世纪(商代)的青铜礼器。 明永乐年间(1403~1424年),北京制造出享誉世界的明永乐大铜钟(5吨)和钟楼大铜钟(63吨)及铁钟(25吨),采用分炉熔化、地坑造型和陶范法铸造。 20世纪50年代以前,北京在铸造上采用粘土砂手工造型。1955年,北京第一机床厂开始采用漏模造型、双面模型型板及铁型板和标准砂箱造型。1965年,开始采用塑料模型。 1980 年,北京市机电研究院与北京玛钢厂研制成功工频无芯塞杆底注式保温浇注电炉。1982年,该院与北京机床铸造二厂研究成功冲天炉风口吹氧技术。 1985~1988年,北京机床研究所试验成功浮动端面密封环的压力铸造工艺。 锻压1959年,北京第二通用机械厂(后改名北京重型机器厂)建成2500吨水压机。1971年,该厂制造出6000吨水压机,这是当时北京最大的锻压设备。 1968~1979年,北京起重机器厂先后采用300吨油压机和2000吨油压机制造出起重机吊臂和大型覆盖件。 80年代,北京市机电研究院和北京市模具中心研制出一系列高精度多工位冲裁模具,接近或达到进口模具水平,改变了北京精密冲裁模具依赖进口的局面。 热处理 1949年前,北京已采用电炉、盐溶炉、热电偶等手段进行零件退火、回火、淬火、正火、调质、渗碳等热处理。 1956年,北京第一机床厂开始采用高频感应淬火。1961年,北京第二机床厂开始采用气体氮化淬火。1969年,北京量具刃具厂开始采用光亮淬火。 1978年,北京机床研究所研究完成机床导轨表面接触淬火工艺及设备、淬火质量检查技术条件的研究。1979年,铁道科学研究院和中国科学院力学研究所等合作完成大功率柴油机缸套表面的激光改性处理的研究。 1979年,北京市机电研究院研制成功千瓦级二氧化碳激光器,并于80年代初分别应用于汽缸套和邮票印刷设备的激光热处理。其中,清华大学、北京市机电研究院、北京邮票厂共同完成邮票厂七色机打孔器表面激光强化研究。 1984~1990年,北京市热处理研究所研究成功真空热处理、气体渗碳微机控制技术(与北京航空航天大学合作)、稀土软氮化、粉末冶金制品表面强化、煤油加甲醇小滴量法微机可控渗碳、固体渗硼、渗碳过程微机辅助工艺设计及跟踪控制系统等热处理新技术,并应用于生产。 焊接与切割 1949年,北京已有气焊、电弧焊及氧乙炔火焰切割等手工作业。 1963年,北京金属结构厂与一机部机械科学研究院合作开发出钨极氩弧焊,并实现了氮气等离子切割不锈钢。1964年,用直流钨极氩弧焊及焊丝合金化技术解决了核工业用倾斜式电解糟纯镍焊接。 1966年,北京金属结构厂开发出了使被焊球体旋转的埋弧自动焊。1968年,该厂开始以液化石油气代替乙炔切割。 80年代初,清华大学发明了新型MIG焊接电弧控制法,在控制电弧技术上取得突破。 80年代初,北京城建设计院等完成液化石油气移动式气压焊轨技术的研究和应用。 1990年,北京金属结构厂开始采用数控精密切割和具有光电跟踪及数控寻踪读入自动编程的大功率等离子切割技术。zt记得采纳啊
学术堂整理了一份2000字的大学机械论文范文,希望对你的写作能所有帮助。 论文范文题目:农业机械设计与机械制造的技术分析 [摘 要] 因农业经济的快速发展,机械设计及制造技术也得到了全面推广和应用。我国作为农业大国,对农业机械的需求量比较大,改进其设计和制造技术,能够使我国农业发展更具智能化和现代性,提高农业生产质量及效率。本文分别对农业机械设计与制造技术进行分析,为现代化农业发展提供良好的机械设备条件。 [关键词] 农业 机械设计 制造 技术 [中图分类号] S23 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650 (2017)01-0236-01 1 前言 农业是我国的基础性产业,农业机械设计与制造主要是为了满足农业发展要求。由于受传统观念的制约,使农业机械发展过程中仍然存在诸多问题。要依据专业背景,采用正确的方法,对农业机械进行合理设计和制造,提高农业生产质量及效率,推进我国农业朝向整体化和机械化方向发展。现代农业机械制造为农业生产提供了技术支持,使其更加便利。 2 农业机械设计技术分析 1 初期计划设计 农业机械设计初期,要采用正确的方式,明确分析机械部件设计要求,并以此为基础,对农业机械进行科学、合理的设计,以提高农业机械的整体性能,为农业生产及发展提供良好的外部条件,使机械设计适应我国农业发展及农产品生产要求,达到良好的机械设计效果,为农业生产提供良好的设备基础。 2 分析设计方案 农业机械加工之初,要优选机械设计方案,使设计过程更加科学、合理,以推进农业机械制造工作的顺利进行,达到良好的应用效果,实现农产品生产效益。具体设计实践中,要明确机械设计原理,并加以阐释;依据实际生产需求,对农业机械结构进行合理设计,使其外观与性能兼备。与此同时,也要对农业机械的运作方式进行兼顾,使其与产品结构相符合,适应农产品生产及发展需求。机械设计过程中,要明确具体设计思路,使机械零部件的选择和设计更加科学合理。设计人员要采用正确的方式,绘制农业机械产品设计图纸。完成农业机械设计工作之后,依照正确的流程,对它进行全面检查,确保产品结构与性能能够满足农业及农产品生产需要[1] 3 主要技术设计分析 机械设计技术是农业机械设计中的关键内容,创新农业机械设计技术和方法,能够使农业机械具备较高的性能,也有助于推进农业机械制造行业的快速发展。参照设计背景及具体设计要求,采用正确的方式,核对和计算设计图纸,分析对比草图及最终设计图纸,使农业机械具备优良的性能。与此同时,也要对农业机械进行定型设计,确保其科学性和合理性,达到良好的设计效果。 3 农业机械制造技术分析 1 数控机床技术 数控机床技术属于基础类技术,它在现代农业机械制造中得到了广泛应用。为适应数控机床技术的发展需要,国家要加强数控机床人才培养力度,为数控机床技术发展提供人才助力。当前,我国农业机械制造中,采用的多为国外数控技术,国内该领域技术缺乏核心性,而农业机械零件生产厂家的选择空间比较小,不利于我国农业机械制造技术的快速发展。采用正确的方法,对数控机床技术进行创新,将核心技术应用到农业机械制造中,提高农业机械生产质量。依据农业机械制造及运行效率,对数控技术进行发展和应用,不断提高农业生产水平及农业机械性能,实现农业机械生产目标[2] 2 虚拟现实技术 虚拟现实技术在农业机械制造中应用比较广泛。可将虚拟现实技术应用到机械设计和质量检测中,为其提供开阔的发展空间。虚拟制造技术极具应用范围和空间,在农业机械生产制造过程中很适用。采用虚拟现实技术,进行设备及模具生产,可以模型方式,修改工艺和结构,明确了解机械设备的具体运行状态,对它的运行情况具备充分的认识,一旦发现问题,要予以更正,充分发挥系统的优越性。可在农业机械测试中,对虚拟现实技术加以应用。因系统庞大,测试过程复杂,采用虚拟方式,实现程序简化,使模块的增加、修改和减少等更加便利。 农业机械制造中,离不开虚拟现实技术。具体实施方法是采用计算机对设计及生产过程进行模拟,实现数字化和自动化,并在农业机械设计和制造过程中,对其进行充分应用。当前,因发展水平的限制,在农业机械制造中,我国并未对虚拟现实技术进行充分开发和应用,也没有形成完整的理论框架,它是实现农业机械制造技术变革的主要突破口。 3 计算机集成制造系统 计算机集成制造系统简称CIMS,以计算机为载体,实现现代管理技术、制造技术、自动化技术及信息技术的综合,并采用正确的方法,对人员、技术、管理等各要素进行有效统筹,使农业机械生产过程更加完整。计算机集成制造系统具备信息化、数字化和集成化特点,在农业机械制造中极具适用性。 农业机械制造技术与其他类别的机器制造没有太大差别。因农业具备区域性差异,其个性特征明显。而计算机集成制造系统专业性强,设计过程复杂,涵盖的学科领域比较广,需要以先进的计算机技术为依托。近年来,我国农业生产水平不断提高,多采用新型生产模式和方法。依据农业机械行业基本特点,将高新技术用以农产品研究中,并在该过程中,对计算机集成制造系统进行充分应用,改变传统生产模式,实现农业机械制造技术的优化,降低农业机械设备制造及生产过程中的风险和成本,充分发挥农业机械制造效益。将计算机集成制造系统用以农业机械制造中,极具可开拓性[3] 4 结语 综上所述,农业机械设计与机械制造技术是农业发展过程中的主要内容,直接关乎我国农产品竞争力。农业机械设计和制造中,要采用先进的生产技术,提高农业机械的技术含量,实现信息化、智能化发展目标,使其在农业生产和发展中得到充分应用,提高我国农业生产效率,及农产品市场竞争力,推进其快速、稳定发展。 参考文献 [1]徐勇,李平安。现代制造技术在农业机械制造业中的应用研究[J/OL]农机使用与维修,2015,(07): [2]毕经毅,崔海军。现代农业机械制造技术及发展[J]黑龙江科技信息,2016,(25): [3]王晓晨。浅析机械设计与机械制造技术[J]科技创新与应用,2014,(23):
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