发布时间：
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(3.51g·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5.4电子伏特的能量，远大于可见光的能量(1.7—3.10电子伏特)。当金刚石里掺杂氮，能量从原来的5.4 降到2.2 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4.3×109-5.2×109Pa(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
在科学史上，一项发明足以使一个科学家名垂史册。英国化学家戴维却有好多项这样的发明。但日本化学史家山冈望说：“从化学史来看，戴维能够享有很高的荣誉，并将永记史册的是关于氯的研究。”氯的发现发生在1810年7月12日。舍勒是氯气的第一个发现者，但他没有把氯看成一种单质。舍勒之后，贝托雷经研究发现，在有光照的地方，溶有氯气的水溶液分解成盐酸和氧，他便武断地断定氯是由盐酸和氧化合生成的，实际上他忽视了水的作用。1809年，盖?吕萨克与泰纳用合成法证明了盐酸的组成。他们把同量的氢气和氯气混合，静置数日，结果生成了盐酸气。但遗憾的是，法国化学家拉瓦锡在提出燃烧理论时，也提出了“氧是成酸元素”的论点。盖?吕萨克和泰纳深信这个观点，他们也认为氯是某种“基”的氧化物。1810年，戴维开始做氯气分解实验。在用干电池将木炭烧至白热仍没使氯气分解时，他开始怀疑氯气中含有氧的说法。他又重做用氧气和氧气合成盐酸的实验，他发现盐酸生成后，除了稍有水的痕迹外，没有其他的杂质。实验没有发现氯气或盐酸中有氧的存在。戴维认为只有把氯看作一种元素，有关氯的所有实验才能得到合理的解释。这年11月，戴维在英国皇家学会宣读了他的论文，正式提出氯是一种元素。后来，化学发展的新事实也充分证明了戴维的这一结论的正确性。关于拉瓦锡提出的“一切酸都含有氧”的论点，也得到了纠正。
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(3.51g·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5.4电子伏特的能量，远大于可见光的能量(1.7—3.10电子伏特)。当金刚石里掺杂氮，能量从原来的5.4 降到2.2 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4.3×109-5.2×109Pa(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
在科学史上，一项发明足以使一个科学家名垂史册。英国化学家戴维却有好多项这样的发明。但日本化学史家山冈望说：“从化学史来看，戴维能够享有很高的荣誉，并将永记史册的是关于氯的研究。”氯的发现发生在1810年7月12日。
舍勒是氯气的第一个发现者，但他没有把氯看成一种单质。舍勒之后，贝托雷经研究发现，在有光照的地方，溶有氯气的水溶液分解成盐酸和氧，他便武断地断定氯是由盐酸和氧化合生成的，实际上他忽视了水的作用。
1809年，盖•吕萨克与泰纳用合成法证明了盐酸的组成。他们把同量的氢气和氯气混合，静置数日，结果生成了盐酸气。但遗憾的是，法国化学家拉瓦锡在提出燃烧理论时，也提出了“氧是成酸元素”的论点。盖•吕萨克和泰纳深信这个观点，他们也认为氯是某种“基”的氧化物。
1810年，戴维开始做氯气分解实验。在用干电池将木炭烧至白热仍没使氯气分解时，他开始怀疑氯气中含有氧的说法。他又重做用氧气和氧气合成盐酸的实验，他发现盐酸生成后，除了稍有水的痕迹外，没有其他的杂质。实验没有发现氯气或盐酸中有氧的存在。戴维认为只有把氯看作一种元素，有关氯的所有实验才能得到合理的解释。这年11月，戴维在英国皇家学会宣读了他的论文，正式提出氯是一种元素。
后来，化学发展的新事实也充分证明了戴维的这一结论的正确性。关于拉瓦锡提出的“一切酸都含有氧”的论点，也得到了纠正。
在科学史上，一项发明足以使一个科学家名垂史册。英国化学家戴维却有好多项这样的发明。但日本化学史家山冈望说：“从化学史来看，戴维能够享有很高的荣誉，并将永记史册的是关于氯的研究。”氯的发现发生在1810年7月12日。舍勒是氯气的第一个发现者，但他没有把氯看成一种单质。舍勒之后，贝托雷经研究发现，在有光照的地方，溶有氯气的水溶液分解成盐酸和氧，他便武断地断定氯是由盐酸和氧化合生成的，实际上他忽视了水的作用。1809年，盖?吕萨克与泰纳用合成法证明了盐酸的组成。他们把同量的氢气和氯气混合，静置数日，结果生成了盐酸气。但遗憾的是，法国化学家拉瓦锡在提出燃烧理论时，也提出了“氧是成酸元素”的论点。盖?吕萨克和泰纳深信这个观点，他们也认为氯是某种“基”的氧化物。1810年，戴维开始做氯气分解实验。在用干电池将木炭烧至白热仍没使氯气分解时，他开始怀疑氯气中含有氧的说法。他又重做用氧气和氧气合成盐酸的实验，他发现盐酸生成后，除了稍有水的痕迹外，没有其他的杂质。实验没有发现氯气或盐酸中有氧的存在。戴维认为只有把氯看作一种元素，有关氯的所有实验才能得到合理的解释。这年11月，戴维在英国皇家学会宣读了他的论文，正式提出氯是一种元素。后来，化学发展的新事实也充分证明了戴维的这一结论的正确性。关于拉瓦锡提出的“一切酸都含有氧”的论点，也得到了纠正。
l、参与光合作用 在光合作用中，氯作为锰的辅助因子参与水的光解反应。在缺氯的条件下，植物细胞的增殖速度降低，叶面积减少，生长量明显下降(大约减少60％)。2、调节气孔运动 氯对气孔的开张相关闭有调节作用。缺氯时，洋葱的气孔就不能自如的开关，而导致水分过多的损失。由于氯在维持细胞膨压、调气孔运动方面的明显作用，从而能增强植物的抗旱能力。.3、抑制病害发生 施用含氯肥料对抑制病害的发生有明显作用。据报道，目前至少有l0种作物的15个品种，其叶、根病害可通过增施含氯肥料，使其严重程度明显减轻。例如、冬小麦的全蚀病、条锈病，春小麦的叶锈病、枯班病，大麦的根腐病，玉米的茎枯病，马铃薯的空心病、褐心病等。根据研究者的推论，氯能抑制土壤中铵态氮素的硝化作用。当施入铵态氮肥时，氯使大多数铵态氮素不能被转化，而迫使作物吸收更多的铵态氮；在作物吸收铵态氮肥的同时，根系释放出H+离子，使根际酸度增加。许多土壤微生物由于适宜在酸度较大的环境中大量繁衍，从而抑制了病菌的滋生，如小麦因施用含氯肥料而减轻全蚀病病害的发生。还有-些研究者从C1-和NO3-存在吸收上的竞争性来解释。施含氯肥料可降低作物体内NO3-的浓度．一般认为NO3-含量低的作物很少发生严重的根腐病。4、其它作用 作物体内氯的流动性很强，输送速度较快，能迅速进入细胞内，提高细胞的渗透压和膨压。渗透压的提高可增强细胞吸水，并提高植物细胞和组织束缚水分的能力。这就有利于促进植物从外界吸收更多的水分。在干旱条件下，也能减少植物丢失水分。提高膨压后可使叶片直立，延长功能期。作物缺氯时，叶片往往失去膨压而萎蔫。氯对细胞液缓冲体系也有-定的影响。氯在离子平衡方面有特殊的意义。氯对酶也有影响。氯化物能激活利用谷氨酰胺为底物的天冬酰胺合成酶，促进天冬酰胺和谷氨酸的合成，，这表明氯在氮素代谢过程中有重要作用。适量的氯有利于碳水化合物的合成和转化。例如，氯能增加菜豆中碳水化合物、蔗糖和淀粉的含量。
提高纤维含量和质量有良好的作用。
有些植物对氯离子非常敏感，当吸收量达到一定程度，会明显地影响产量和品质，因此在选择含氯复合肥时因作物而定。当土壤中氯离子过多时，对多种作物会产生不利影响，具体表现为：
1、不利于糖转化为淀粉，块根和块茎作物的淀粉含量会降低。
2、氯离子能促进碳水化合物的水解，常见果树结果会降低含糖量。
3、氯离子多，会影响烟草的燃烧性，卷烟易熄火。
扩展资料：
注意事项：
1、农家肥要腐熟。没有经过腐熟的农家肥存有病菌和虫卵，容易使病害得到传播。另外，如果将农家肥放到大棚里再腐熟，会产生氨气烧伤菜苗。
2、氯元素是参与并促进植株光合作用的元素。氯离子可以调节植株叶面气孔的开闭，间接影响植株光合作用和生长情况。有研究表明，在缺氯或不足的情况下，植株细胞增殖速度降低，继而叶面积减小，植株的光合作用受到抑制或减少，植株的生长明显减慢。
3、氯在蒸腾量大的作物体内含量比较高，特别是茎，叶中含量最大。所以对于一些流传，说叶类蔬菜残留多是不无道理的。但事情并非绝对，只要按照合理施肥，不滥施滥用，化肥种植一样无残留、是健康的。
参考资料来源：百度百科-氯元素
参考资料来源：百度百科-肥料
1 环境中氯酚类化合物的来源
环境中氯酚类化合物的来源主要有人为源和自然源2 类。人为源主要是来自于炼油、炼焦、造纸、塑料加工等人类的生产活动向环境中排放的含有CPs 的有机化工废水。自然源主要包括2 类：① 由人类使用的一次化学物经过自然界的生物化学过程生成二次的CPs, 如农业生产过程中广泛使用的2,4- 二氯苯氧基乙酸和2,4,5- 三氯苯氧乙酸等杀虫剂通过自然界微生物的代谢作用降解生成CPs 等中间产物; ② 自然物质在某些催化作用下合成CPs, 如土壤腐殖泥层中的无机氯盐和有机化合物在过氧氯化酶的催化作用下会生成CPs,如4-CP、2,5-DCP、2,4-DCP、2,6-DCP 和2,4,5-TCP等。
2 氯酚类化合物的环境污染水平
由于氯酚类化合物是一类用途广、毒性大的持久性有机污染物(Persistent Organic Pollutants,POPs), 所以, CPs 一旦未经处理或处理不当释放到环境中, 就会污染自然生态环境, 进而威胁人类安全。目前, 关于氯酚类化合物在水体环境、沉积物和土壤环境及水生生物体内大量存在并造成污染的情况已有大量报道。
2.1 水体环境
CPs 广泛分布在水体的表面, 其含量与废水排放源有关。降水及水的流动也很大程度上影响了各种CPs 浓度的变化。有研究报道, 加拿大的Superior湖中被排入纸浆厂废水后, 其中DCP 和TCP 的浓度会迅速上升到4 mg/L 和13 mg/L; 荷兰境内河流及沿海海域中TCP、一氯酚(Mono-CP) 和DCP的浓度分别达到0.0030.l mg/L、320 mg/L 和0.011.5 mg/L。Gao 等研究发现我国北方的黄河、淮河、海河等水体中2,4-DCP 和2,4,6-TCP 的浓度较高, 且北方受其污染比南方严重; 而长江流域受PCP 的污染较为严重, 在85.4% 的地表水样品中能够检出, 且平均浓度达到50.0 ng/L。我国《城市供水水质标准(CJ/T 206-2005)》中将氯酚类化合物列为非常规检验项目, 要求氯酚类总量(含2-CP、2,4-DCP 和2,4,6-TCP) 检出浓度小于0.020 mg/L, 2,4,6-TCP 的最低检测浓度小于0.010 mg/L, PCP 的最低检测浓度小于0.009 mg/L。
2.2 底泥沉积物和土壤环境
CPs 的辛醇/水分配系数(Kow) 较大, 且随着苯环上氯原子个数的增多而增大, 导致其亲脂性增强。所以, 水相中CPs 易转移到底泥沉积物及土壤环境中。因此, CPs 在河流底泥中积累的量要远大于水体中的量, 在底泥沉积物中的环境污染也较为严重。此外, 底泥中CPs的滞留时间和危害程度与CPs 苯环上的氯原子取代基个数成正比。加拿大British Columbi 地区海域内排入了大量含有CPs 的生产废水, 致使海底沉积物中的TCP 和四氯酚(Tetra-CP) 的累积总浓度达96 mg/k。韩国核电站附近海域底泥中CPs 的含量高达0.14516.1 g/kg (干重)。希腊Thermaikos 海湾和Loudia 河沉积物中均检出了2,4-DCP。波兰Dzierzno Duze 水库沉积物中2,4-DCP 的浓度接近0.02 g/kg, 2,4,6-TCP 的浓度为0.010.62 g/kg。此外, 在我国长江中下游地区备受血吸虫病害威胁, 各省长期使用五氯酚钠防治血吸虫, 致使土壤和沉积物中积累了大量PCP。许士奋等检测了长江下游底泥沉积物中的CPs 含量, 发现PCP 浓度最高, 达到0.494.57 g/kg, 占18种待测氯酚含量的39.4 %, 明显高于其他氯酚在长江沉积物中的残留。此外, 张兵等测定洞庭湖区底泥沉积物中PCP 的含量也高达48.3 mg/kg (干污泥)。有监测数据报道, 台湾高雄地区的土壤环境中2-CP 的含量为28103.6 mg/kg[22]。Apajalahti 等检测了利用CPs 防腐的木材加工厂周围的土壤样品, 结果表明样品中PCP 含量达1 g/kg。
2.3 水生生物体
污染物在生物体内的富集效果可用生物富集因子(Bioconcentration Factors, BCF) 来评价。水生植物一般需要1020 min 的时间来完全吸收CPs,对绝大多数植物来说, CPs 的吸收速率随着pH 的升高而减小, 随着温度的升高而增大。对于水生动物或微生物而言, 动物类型、化合物种类和富集条件等因素对水中或食物中CPs 的BCF 有一定影响。蛤砺对PCP 的BCF 为41 78, 河螺对2,4,6-TCP 的BCF 可达7403 020。鳟鱼、金鱼对水中2,4-DCP 的BCF 分别为10 和34, 而藻类对2,4-DCP的BCF 高达257。Kondo 等报道青鳉鱼对2,4-DCP 在其体内的BCF 因CPs 种类和浓度不同而有所差异, 例如: PCP 的累积能力较2,4- DCP 和2,4,6-TCP 更高; 当2,4-DCP 暴露浓度为0.23 g/L和27.3 g/L 时, 其对青鳉的BCF 值分别为340 和92; 当PCP 的暴露浓度为0.07 g/L 和9.7 g/L 时,其对青鳉的BCF 分别为4 900 和2 100。不同鱼类对2,4,6-TCP 的BCF 值也有所不同, 一般在250310之间浮动。王芳等对鲫鱼开展了毒性试验,其研究结果表明鲫鱼的胆、肝、肾和肌肉等器官和组织对CPs 都有明显的吸收, 其中以胆对CPs 的吸收能力最强, 其BCF 值高达2 0006 300。
3 氯酚类化合物的去除方法
目前, 处理CPs 污染物的方法主要集中在生物处理技术、物理化学法、化学还原法和化学氧化法等。
3.1 生物处理技术
CPs 的生物处理技术主要是微生物以CPs 为碳源和能源, 在新陈代谢过程中将CPs 分解去除,主要有好氧生物法、厌氧生物法、厌氧/好氧联合法等工艺。好氧法降解CPs 机理主要有2 种理论：① 氧化开环-脱氯机制：例如, 4-CP 在好氧菌Pseudomonassp. 的单氧化酶的催化作用下, 发生邻位氧化作用生成4-氯-儿茶酚, 然后4-氯-儿茶酚在1,2-双加氧酶的催化诱导下邻位开环生成氯代顺顺粘糖酸, 接着氯代顺顺粘糖酸通过内酯化作用脱去氯原子, 并被氧化成马来酰基乙酸, 进入三羧酸循环(Tricarboxylic Acid Cycle, TAC) , 最终被矿化成CO2 和H2O。② 氧化脱氯-开环机制：Flavobacterium sp. 和Rhodococcuschlorophenolicus 可在好氧条件下将CPs 苯环氧化生成氯代二酚, 接着逐步脱去氯取代基生成单氯二酚或对苯酚, 然后氧化开环, 进一步被矿化成CO2和H2O, PCP 被好氧菌Flavobacterium sp。此外, 好氧微生物在有氧条件下可成功处理含CPs 浓度达0.11.2 g/L 的工业废水。
微生物降解PCP 的反应机理主要是厌氧微生物在无氧条件下, 发生还原脱氯及厌氧发酵, 其主要厌氧降解的途径包括前端还原脱氯、后续厌氧发酵,即PCP 在厌氧条件下还原脱氯生成低氯酚和苯酚。然后, 苯酚在被产乙酸菌的作用下转化为乙酸, 乙酸在产甲烷菌的作用下最终转化成甲烷与CO2 。周岳溪等利用升流式厌氧污泥床反应器(UASB)在中温条件下处理PCP 废水发现, PCP 在厌氧条件下经间位脱氯生成2,3,4,6-Tetra-CP, 接着间位脱氯生成2,4,6-TCP, 继续邻位脱氯生成2,4-DCP, 接着对位脱氯生成2-Mono-CP, 最后矿化生成CH4 和CO2。Armenante 等研究了厌氧/好氧组合工艺处理2,4,6-TCP 废水, 结果指出: 在厌氧阶段,
氧微生物作用下, 以甲酸、乙酸和琥珀酸为电子供体, 使2,4,6-TCP 还原脱氯生成2,4-DCP 和4-CP; 在好氧阶段, 好氧微生物在有氧条件下将脱氯产物2,4-DCP 和4-CP 完全降解。Arora 等分别研究了CPs 在好氧和厌氧条件下的降解机理, 指出: 在好氧条件下, CPS 在细菌作用下形成对应的氯邻苯酚或(氯) 对苯二酚, 进而进入三酸羧酸循环; 在厌氧条件下, CPs 通过还原脱氯作用形成苯酚, 进一步转化为苯甲酸, 最终矿化为CO2。
3.2 物理化学法
物理化学法用于CPs 的去除, 主要是基于吸附材料的吸附去除。Hameed 等制备了椰壳活性炭用于去除2,4,6-TCP, 研究发现其吸附等温线符合Langmuir 模型, 在30 ±C 条件下最大单层吸附容量达到716.10 mg/g。Ren 等通过磷酸活化香蒲纤维前体制备了具有比表面积大(890.27 m2/g) 和多种功能团(羟基、内酯、羧基等) 的活性炭吸附材料,可有效去除水中2,4-DCP 和2,4,6-TCP。Nourmoradi等通过阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(HDTMA) 和十四烷基三甲基溴化铵(TTAB) 修饰蒙脱土(Mt) 用于水中4-CP 的吸附去除, 其研究表明HDTMA-Mt 和TTAB-Mt 的吸附容量分别为29.96 mg/g 和25.90 mg/g, 相比之下, HDTMA-Mt 更有利于水中4-CP 的去除。Mubarik 等利用甘蔗渣制备了具有较大比表面积的圆柱形多孔结构的生物炭材料用于2,4,6-TCP 的吸附去除, 结果表明, 在多种有机污染物共存条件下, 生物炭也可有效去除2,4,6-TCP, 且最大吸附容量为253.38 mg/g。
3.3 化学还原法
化学还原法处理CPs 污染物, 主要基于零价金属体系的还原脱氯作用Morales 等利用Pd(0)/Mg(0) 双金属体系可以在常温常压条件下将异丙醇/水溶液中的4-CP,2,6-DCP、2,4,6-TCP 和PCP 完全脱氯, 尤其是化学性质极其稳定的PCP; 其研究结果表明, 利用1.0g 浓度为2.659 g/L 的`20 目的Pd/Mg 双金属合金可在48 h 内将2.48 mmol/L 的PCP 完全脱氯, 且产物中也仅检测到易进一步氧化降解的环己醇和环己酮。零价铁渗透氧化硅混合物对2,4,6-TCP、2,4-DCP、4-CP 等氯酚类化合物的还原脱氯效果与CPs苯环上氯取代基的个数成正比, 即脱氯效果随着氯取代基数目的增多而增强, 其产物鉴定与反应机理研究表明, 零价铁渗透氧化硅催化还原脱氯降解CPs, 主要是零价铁提供电子进攻C—Cl 键, 发生逐级脱氯, 最终生成苯酚。此外, Zhou 等对比研究了Pd/Fe 双金属纳米合金与Pt/Fe、Ni/Fe、Cu/Fe 和Co/Fe 等双金属纳米颗粒对4-CP、2,4-DCP 及2,4,6-TCP 等氯酚类化合物的还原脱氯效果, 结果表明, Pd/Fe 合金纳米颗粒的还原脱氯效果明显优于其他双金属体系, 且CPs 还原脱氯规律符合准一级动力学模型, 但是脱氯效果随苯环氯取代基个数的增多而降低, 即4-CP> 2,4-DCP >2,4,6-TCP。该研究与零价铁渗透氧化硅混合物还原降解CPs 脱氯效果相反。
4 总结与展望
目前, 关于CPs 污染物的降解和去除技术研究取得了显著的成果, 但是每种技术都有其自身的优势和缺陷。生物法的投资和运行成本相对较省, 但是需要特定种群驯化, 且处理周期相对较长; 此外,CPs 的毒性相对较大, 对微生物的生长代谢可能产生不良影响。物理化学吸附法用时短, 处理效果好,但吸附仅是发生了污染物的相转移过程, 没有从根本上消除污染物; 同时, 吸附后的固体吸附剂材料无论再生还是处理处置都会在一定程度上造成环境的二次污染; 再者, 常用吸附材料活性炭可有效吸附去除水中CPs, 但是吸附后活性炭的再生相对比较困难, 这将间接增加废水的处理成本。氯代物的毒性随着氯原子数目的增多而增强, 化学还原脱氯可实现CPs 的有效脱氯脱毒, 但是污染物无害化处理的终极目标是实现其矿化, 而化学还原脱氯只停留在脱氯的环节, 不能实现CPs 的开环和矿化。基于自由基反应的AOPs 具有氧化效率高、反应速率快、反应条件温和等优点, 在有机污染物降解尤其是CPs 污染物降解和去除方面得到了快速发展, 但这些常用的AOPs 都有一定局限性, 如O3 氧化技术需要现场制备氧化剂O3, 且产率较低, 这将进一步增加能耗, 间接增加运行成本; H2O2、过硫酸盐等氧化剂的投入也需要较高的成本, 且过硫酸盐经氧化还原过程转化为硫酸盐, 增加了体系的离子强度和盐度, 可能会对后续处理工艺产生不良影响; 钴、镍、银等金属离子催化剂, 为有毒重金属, 将其引入反应体系势必会增加环境风险或造成二次污染; 自由基反应降解CPs 过程中可能还会生成毒性更强的'多氯代二次污染物等。因此, 需要研发绿色、高效、廉价的单元处理技术或联合工艺实现氯酚类污染物的无害化处理。例如: 培育驯化耐高毒性、反应高效菌群; 研发可再生吸附剂; 将化学还原脱氯与高级氧化技术耦合, 形成分段式高级还原-氧化技术, 分步实现还原脱氯和氧化矿化, 避免多氯代二次污染的产生; 耦合生物还原脱氯与高级氧化技术, 实现CPs污染物的高效化、无害化处理。
童心与生命的对话— — 论儿童文学教学中童心体验对学生生命成长的意义摘要：教育的过程是倾注着个人感受和体验的生命活动过程，作为表现“成年人与儿童在审美领域的生命交流”的儿童文学，将会给学生带来更为深沉而强劲的生命启迪。因此儿童文学教学的真谛就在于引导学生体验童心，引领他们在诗意的精神家园里与儿童本真的生命一起漫步对话，从而实现生命的超越和升华。关键词：儿童文学；童心体验；生命成长世界著名盲人女作家海伦�6�1凯勒在回忆自己小时的学习生活时，曾提到一开始老师怎么教她都没有印象，直到有一天女教师沙利文小姐把她的手放在水龙头下面用水冲，并不断地在她的手上写“water”，终于，海伦明白了这凉凉的、滑滑的就是“water”。海伦是这样来描述当时的感受的：“突然，我努力去回想一些模糊的事情，一种朦胧的印象�6�8�6�8就在灵光一闪的当儿，我领悟了W—a— t—e—r手势，指的正是那种奇妙的、清凉的、从我手上流过的东西。就是这个字唤醒了我的心灵，并使我的心灵得到了自由，因为这个字是活生生的。”读了这个故事，我深深地感叹于沙利文老师高超的教学技艺，她懂得运用体验来唤醒海伦的心灵。体验不仅使海伦理解了难懂的单词，更重要的是激发了她对生命的感动，并由此体验到了生命成长的快乐。的确，我们的教育原本就是基于生命的事业。正如著名教育家叶澜先生所说：“教育具有鲜明的生命性�6�8�6�8是以人为本的社会中最体现生命关怀的一种事业。”¨ 而体验则是使教育进入生命的唯一通道。体验使我们融人到人与自然、人与社会、人与文明的关系之中，感受生命的艰辛与欢愉。只有体验的东西，才能内在于人的生命之中，融化为生命的一部分。因此教育的过程必然是倾注着个人感受和体验的生命活动过程，是生命被激活、被发现、被欣赏、被丰富、被尊重的过程，更是生命的自我生成、自我发展、自我超越、自我升华的过程。在文学课程的教学中，文学作品的阅读和欣赏本身就是一种对生命的再度体验过程，而作为表现“成年人与儿童在审美领域的生命交流”的儿童文学 J，那“秋空霁月一样澄明”、“晶球宝玉一样莹澈” 的童心世界将会给学生带来更为深沉而强劲的生命启迪。因为人生初始阶段的生命包纳着远比成人生命丰厚的内涵，这个尚未人世的生命状态积蕴了美丽的童真、旺盛非凡的生机、“走向将来的成熟的不能抑止的希望”L4j。童年人生意味着率真纯洁、创造发展、理想与未来。因此在儿童文学教学中，我们应着力引导学生对童心的体验，引领他们在诗意的精神家园里与儿童本真的生命一起漫步对话，从而实现生命的超越和升华。一、诱发童心生命的触动体验是以情感为核心的心理活动，它是主体对客体的一种主观体验和感受，通过直觉或活动过程所产生的精神上的快感或厌恶表现出来。情感广泛渗入其他心理因素之中，使整个体验过程浸染着感情色彩；它又是触发其他心理因素的诱因，能推动它们的发展，起着动力作用。因此，对童心的体验首先要从情感着手，唤醒学生那潜埋着的童年生命感觉。当学生面对一个熟悉而陌生的过去世界，其情感也有着千差万别的复杂性：有重温旧梦的，有补偿失落梦幻的，有逃避现实的，也有了解研究的�6�8�6�8而要使这种心理处于最健康、最积极、最有效的活动状态，就必须创设一个有助于其生命充分生长的情境，以触发学生的童心世界，把学生的生命力量引出来，使学习过程成为学生生命成长的历程。我们可以带学生去小学体验生活；也可以师生共同交流童年的趣事；还可以开展儿童诗歌会、故事会等等。只有让学生真正感觉到生命个体得到珍视，他们才会涌起参与到与文本进行生命最本真的精神对话的激情。俄国诗人沃罗申曾写道：“让我们像孩子那样逛逛世界／我们将爱上池藻的轻歌／还有以往世纪的浓烈／和刺鼻的知识的汁液／梦幻的神秘的吼叫�6�8 �6�8 ” 当学生怀着一颗赤子之心去解读人生，便会发现一个天籁般的世界：大地广阔而干净，天空清新而明朗，在美的乐园中，去寻觅生命之真。二、感知童心生命的对接感知是进人体验的门户。儿童文学是对童心的塑造与展示，充满了对童真童趣的描写与颂扬，显现了儿童生命令人神往的纯真、浪漫、快乐、质朴、稚拙等审美形态。要感受这些美，就要调动学生的感觉和知觉，通过视、听、味、触等各种器官，将对象纳入个体的生命之中。这实际上是主体在用生命接纳客体。而客体也并非是“纯客体”，是作者生命的体现。因此，主体感知客体，实际上是生命与生命的对接。只有学生自身的生命与作家寄寓浸染在文本中的生命开始对接、碰撞，才能获得人生意义的种种启迪，才会对儿童生命诗意存在产生一种深刻而真挚的眷恋。教学中我们可采用朗诵、阅读、听录音或观看影视片等教学手段，引导学生直接用自己的心灵与教学内容对接，从而有效获取对童心的感知。对于儿童诗歌和儿童写景抒情散文，朗诵是一种获取审美感知的最佳方法。可以是教师声情并茂的吟诵，也可以是学生充满感情的朗诵，还可以是师生共同聆听配乐朗诵。在读和听的过程中，学生会逐渐进入一种入境入神的状态，并且通过调动各种感官，学生会不自觉地用自己已有的生命体验去接纳所获得的新的形象。如李华的《小鸟喳喳》是一篇美得让人不忍释卷的童话抒情诗，通过听配乐朗诵，一幅由太阳透明的帐子，树叶翠绿的掩映，溪水淙淙的流动和沉默、慈爱、善良的大山爷爷所组成的温馨和谐的小鸟的“桃花源”图就会慢慢映入学生的头脑中。与此同时，学生的记忆库为之大开，过去有关小鸟的各种体验被纷纷调动起来，对新的形象加以选择和整合，从而产生审美的愉悦感，达到美的和谐。再如陈丹燕的抒情散文《中国少女》，教师可通过平和温情的朗读，使学生感受到当代中国少女生命的美、青春伊始的美，感受到她们对崇高、温柔、自由、神圣等生命形态的探索。
三、想验童心生命的超越想验是指心理层面上的体验，体验者通过自己的亲历、感受和观察，在积淀了一定的生活阅历的基础上，借助于别人的表达和自己的想象去领悟表达者的生活阅历、生存状态及其人生意义。学生对童心有了初步的感知后，就应鼓励学生运用联想、想象、移情、神思等方式来阅读和欣赏作品。当学生通过想象和已有材料或经验进行自由交往时，凝聚在文本中的人生意蕴才能融入学生心灵，并成为学生童心放飞的载体。但他们又不受到已有的体验和时空的限制，进入到一种“神游怀想”的状态并获得相对自由，达到由显现者到隐蔽者、由在场者到不在场者、由可言者到不可言者的超越，从而实现对主客二体生命的超越。教学过程中，我们一定要给学生提供想象的机会，给予充足的时间，让学生“思接千载”、“视通万里”，这样才能领会课文中的“象外之象、言外之意、弦外之音”，也才能够丰富学生的人生体验。同时要多层面、多角度开辟审美通道，启发学生的审美想象。如讲授徐鲁的《祝福青青的小树林》时，可通过作者描绘的蓝天白云、日月星辰、弦声和芳馨等形象来引发学生的想象。这些具体的艺术形象，可以充分调动学生所积累的生活经验，从而展开丰富的想象。随着学生想象的飞动，诗的内蕴就从这梦幻世界与现实世界的撞击中升腾起来了，仿佛自己年轻的生命所蕴含的活力也构成了生活的原野上如青青的小树林般迷人的风景。英国作家王尔德的童话《快乐王子》，讲快乐王子为了救济穷人而甘愿献出自己两只蓝宝石眼睛和全身金叶子，小燕子为了帮助王子给穷人送东西而耽误了南飞的行期，最后竞冻死在王子脚下。教学中，我着意通过让学生声情并茂地描述细节来激活他们的童心和审美想象。在想象体验中，深深感动着学生的是快乐王子和小燕子甘愿自我牺牲的那种精神；在想象体验中，会使学生最终顿悟人类生存的价值和生命的意义所在。在学生的人生体验与艺术形象的碰撞中，时时进发出耀眼的生命的火花，点亮学生心灵的烛光，照耀其生命飞越的旅程。四、审度童心生命的交融审度是体验中最活跃的因素，是主体对客体所做出的深层意义的探究，是对作家物化在作品中的生命的意义、世界的意义所做出的整体把握。在阅读和欣赏儿童文学作品的过程中，不能只是简单地让学生去欣赏一些美丽的词句，或仅仅停留在对作品中描写的景物美、形象美等客观、表层的品味鉴赏上，还必须调动学生理性的力量，结合作家的个性特征，深入地审度童心的价值和人格理想，发掘作品的内在生命意蕴。在这种思考和体悟的过程中，教学内容和教学情境中的全部生命内涵被发掘、释放出来。学生充分发挥体验的能动性，同作家的心灵沟通交流并趋于契合，达到生命交融的境界，从而获得生命的快感。每个人的生命都有各自不同的形态，不同的阅读个体也就会有不同的阅读体验。鲁迅先生在论及《红楼梦》时曾说过：“经学家看见易，道学家看见淫，才子看见缠绵，革命家看见排满，流言家看见官闱秘事。”关注生命就必须尊重生命的独特性，珍视学生在阅读中对童心的独特体验和理解，珍视他们独特的人生感悟和启迪。薛涛的《女孩的暖冬》是一篇充满生命意识和浓厚唯美倾向的儿童短篇小说。小说中的女孩和老人都曾被人误解，尤其饱经不公正际遇的老人更是历尽沧桑。然而他积极、豁达，在寒冷的冬日里仍然去描绘春的美好，使迷茫的女孩终于感动了：“原来，冬天是会消融的。”学生阅读后触动很大，一位学生从女孩和老人的人生缺憾中还看到了作品所透出的清丽的亮色，发出了这样的感慨：“人生的天空并不都是晴朗的，正如一年中我们注定无法逃避严冬那样，但只要达观、宽容，以一种宠辱不惊的人生态度走过这个季节，生命便会永远蓬勃。”高洪波的童话长诗《琵琶甲虫》在历史的苍凉感中抒写了琵琶甲虫对奏响生命之曲的顽强追求，也由此引发了同学们对如何奏响生命之曲、实现生命价值的热烈探究。一位学生道出自己的领悟：“我们要走出人生的困惑，要实现人生的价值，最重要的不是去寻找传说中的象牙拨子，关键的是要像琵琶甲虫一样走出洞穴，只有经历漫长而艰难的人生追求，才能奏响生命之曲，才能闪现人生价值的辉煌。”西方儿童文学史中许多作品都在一定程度上关注着生命意识：鲁滨逊用整整一年时间为住所做一圈栅栏的不屈不挠(笛福《鲁滨逊漂流记》)；小萝拉的父亲摆脱五十多头狼的聪明果敢(槐尔德《大草原上的小屋》)；八岁小女孩芬在危急关头救下瘦弱的小猪威伯的机敏善良(怀特《夏洛的网》)�6�8�6�8无一不濡染着勃勃向上的生活热情、坚韧不拔的锐意进取，无一不启迪着学生：对生命的爱能创造人间的一切奇迹!同时在教学中我还注意引导学生透过这些形象深入理解西方文化中的张扬个性、崇尚勇气和毅力的生命内涵。五、亲验童心生命的升华亲验是指实践层面上的体验，体验者亲自置身于一定的关系世界和生涪隋境之中，对自身及其他存在的生存状态及其意义有所体验。在亲验的过程中，学生会深入体会童心世界中的理趣，享受师生交往过程中的情趣，领悟智慧提升的乐趣，从而由浅层的感官的愉悦，上升为对教学内容体现出的外部世界的感悟和对人生、理想的执著追求。一旦学生达到了这种境界，其心灵将进一步得到净化，人生体验将进一步丰富，生命得以升华。(I)鼓励学生进行适当创作。要想进一步切身体验童心，就有必要转换角色，跨入想象、情感的创作境界。我鼓励学生深入小学，和小学生或身边的孩子交朋友，跟他们谈心，了解他们的思想，熟悉他们的生活，为创作积累素材。当学生用儿童的眼睛去看、用儿童的耳朵去听、用儿童的心灵去体会时，往往会唤起他们身上一种美好的感情，并被这种美好的感情所支配，回归童心萌动的情境，重温儿时的梦。学生的童心情愫在创作实践中得到归复，对童心的理解自然也就容易上升到一个更高的境界。以儿歌、童话的学习为例，学了儿歌的特点以后，让同学们当堂进行儿歌创作，并在全班交流，时间虽短，却涌现出不少佳作：“生El那一天／星星眨着眼冲我笑得可欢啦／我希望／美丽的嫦娥跳支舞／尝一尝香甜的桂花面／摸一摸可爱的玉兔”；“太阳光，闪闪亮／花儿开，鸟儿唱／小朋友，快起床／看看春天好风光／跟着太阳做早 踢踢腿，伸伸腰／天天锻炼身体棒”�6�8�6�8最为突出的是在童话创作当中，学生能充分运用儿童的幻想和儿童的形象思维来虚构童话世界：有神奇迷人的花和虫的世界，也有会说会走的石头和鸡蛋，还有满怀喜怒哀乐的小狗和小猫�6�8�6�8无论人物、故事、语言乃至一些细节，都折射出天真、烂漫和稚拙的情趣。在学生的笔下，人的情感是那么细腻，人陛是那么完善，处处洋溢着对生命的个性感悟——热爱生命、保持乐观向上的生存意志、拥有和谐共处的生存意识。有位女同学还动情地说道：“当我在独立创作时，我感到那永不复返的的孩提天性，正在缪斯的琴弦上复活。”可以说这样的创作实践在一定程度上促发了学生对儿童文学最本真的生命意义的理解。(2)鼓励学生自编自演。自编自演是体验中难度最大、效果最好的方式。学生在自己的表演中，可以调动起自身全部的审美经验，展开丰富的联想和想象，对作品原有的形象进行开拓、补充、再创造，甚至使经过再创造后的形象的意义超越原来的意义框架，从而开掘出意想不到的人生意蕴。通过能动地再创造，学生对作品的把握由零碎走向完整，由被动走向主动，由狭小走向广阔，从有限的文字走向无限的情思，从而迎来了体验的大快大慰 《美女与野兽》、《灰姑娘》、《白雪公主》、《我要做好孩子》纷纷被学生搬上舞台。表演剧本所需要的服装、道具、音响、动作都由学生自己设计，充分发挥他们的想象力、创作力，让学生几年来所学的音乐、舞蹈、美术等知识都得到应用。学生个个兴致勃勃，表现出极大的热情。一个小组所排演的安徒生童话《大海的女儿》可以说是惟妙惟肖，当他们表演到小人鱼化为泡沫升向天空时，所有在场的同学都掉下了动情的眼泪，他们深切体验到生命的永恒：作为一个普通生物，小人鱼短暂的一生中，充满了苦难和悲哀，但是这些苦难和悲哀并没使她灭亡，却使她获得了永生。她成了一个英雄，一个“人”的典范。这种对童心的切身体验，不仅可以让学生感受到知识的真谛，还会给学生带来一次次心灵深处的震撼和触动，并以此获得生存的智慧，进而不断地完善自身的生命，构建生命成长的意义，从而走向真正的审美人生。参考文献：[I]叶澜．为“生命�6�1实践教育学派”的创建而努力—— 叶澜教授访谈录[J]．教育研究，2004(2)：35—37．[2]蒋风．儿童文学原理[M]．合肥：安徽教育出版社，1998：47．[3]郭沫若．儿童文学之管见[M]／／郭沫若．郭沫若全集(文学编)：第15卷．北京：人民文学出版社，1990：276．[4]朱自强．儿童文学的本质[M]．上海：少年儿童出版社，1997：75．[5]韦苇．世界儿童文学史概述[M]．杭州：浙江少年儿童出版社，1986：630．[6]鲁迅．绛洞花主小引[M]／／鲁迅．鲁迅全集：第八卷．北京：人民文学出版社，1981：145．
学术论文的四要素是论点、论据、论述的过程、结论。学术论文是某一学术课题在实验性、理论性或预测性上具有的新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录，或是某种已知原理应用于实际上取得新进展的科学总结，用以提供学术会议上宣读、交流、讨论或学术刊物上发表，或用作其他用途的书面文件。按写作目的，可将学术论文分为交流性论文和考核性论文。学术论文，就是用系统的、专门的知识来讨论或研究某种问题或研究成果的学理性文章。具有学术性、科学性、创造性、学理性。
一篇优秀的论文应该包含的关键元素如下：
一、恰当的题目。题目范围要小并精确，字数最好控制在20字以内。
二、目录。条目清晰。
三、概述。最好放在正文之前，以200字左右的短篇幅对整篇论文及所作的研究进行概况和总述。
四、正文。包括研究的内容、过程、以及参与的人员和分工。注意语言简洁。
五、文献资料。要明确写出论文中所引用的文献资料出处，严禁隐瞒出处或者故意夸大自己的研究成果。
六、感谢。对于自己的研究提供过帮助的人及组织表达真诚的感谢。
论文与一般的文章或散文不同，后者可以仅仅表达某种情感，或记录一些事情。经济学论文必须用十分严谨的数理逻辑或统计推断，来一步一步地得到结论，保证每个环节都丝丝入扣、经得起推敲；而不能随便发表议论，或轻率地下结论。
而且，论文贵在创新，其价值主要在于其原创性 (originality ) 或新颖性(novelty)，即对于已有文献的边际贡献 (marginal contribution)，参见下图。当然，本科或硕士论文并不要求有太多创新，但至少应有一点点创新；而绝不能是 “山寨版” 或抄袭。
一般来说，规范的实证研究包括以下几个步骤，即准备阶段、选题、探索性研究、收集数据、建立计量模型、选择计量方法、解释回归结果、论文写作、与同行交流、提交论文或投稿，下面分别进行介绍。
论文答辩技是答辩老师将通过对论文基本问题和拓展问题的提问检验本科生的研究素养，此次给大家几个论文答辩技巧必备八大要素。一、熟悉内容作为将要参加毕业论文答辩的同学，首先而且必须对自己所著的论文内容有比较深刻的理解和比较全面的熟悉。所谓“深刻的理解”是对论文有横向的把握。这两方面是为回答答辩委员会成员就有关论文的深度及相关知识面而提出的问题所做的准备。例如，题为<创建名牌产品发展民族产业>的论文，答辩委员会成员可能会问“民族品牌”与“名牌”有何关系。尽管论文中未必涉及“民族品牌”，但学生必须对自己的论文有“比较全面的熟悉”和“比较深刻的理解”，否则，会出现尴尬局面，还有，保证你的论文每位参与你答辩的老师都能人手一份。二、图表穿插任何毕业论文，无论是文科还是理科都或多或少地涉及到用图表表达论文观点的可能，故我认为应该有此准备。图表不仅是一种直观的表达观点的方法，更是一种调节答辩会气氛的手段，特别是对私人答辩委员会成员来讲，长时间地听述，听觉难免会有排斥性，不再对你论述的内容接纳吸收，这样，秘然对你的毕业论文答辩成绩有所影响。所以，应该在答辩过程事适当穿插图表或类似图表的其它媒介以提高你的答辩成绩。三、语流适中进行毕业论文答辩的同学一般都是首次。无数事实证明，他们在众多的都是和同学面前答辩时，说话速度往往越来越快，以致答辩委员会听不清楚，影响了答辩成绩。请你们听清楚并且领会答辩老师提出的问题，不要误解、曲解。保证你们的对话是在同一平台上展开的很重要。回答答辩组老师问题的时候要简洁，不要拖泥带水。请你们进行简单的思考后再作答，这一方面体现了你对这个题目的重视，对提问者的尊重，也有助于你更好的整理好思路。并且答辩学生一定要注意在答辩过程中的语流速度，要有急有缓，有轻有重，不能像连珠炮似的轰向听众。四、目光移动毕业生在论文答辩时，一般可脱稿，也可半脱稿，也可完全不脱稿。但不管哪种开工，都应注意自己的目光，使目光时常地瞟向答辩委员会成员及会场上的同学们。这是你用目光与听众进行心灵的接触，使听众对你的论题产生兴趣的一种手段。在毕业论文答辩会上，由于听时间过长，委员们难免会有分神现象，这时，你用目光的投射会很礼貌地将他们的神“拉”回来，使委员们的思路跟你的思路走。五、体态语辅助虽然毕业论文答辩同其它答辩一样以口语为主，但适当的体态语运用会辅助你的答辩，使答辩效果更好。特别是手势语言的恰当运用会显得自信、有力、不容辩驳。注意自己的着装，穿着要整洁大方得体，最好着正装，这反映你对此事的态度，而态度有时能决定一切。相反，如果你在答辩过程中始终如一地直挺挺地站着，或者始终如一地低头俯视，即使你的论文结构再合理，主题再新颖，结论再正确，答辩效果也会大受影响。所以在毕业论文答辩时，一定要注意使用态语。六、时间控制一般在比较正规的答辩会上，都对辩手有时间要求，因此，毕业学生在进行论文答辩时应重视时间的掌握。对时间的控制要有力度，到该截止的时间立即结束，这样，显得有准备，对内容的掌握和控制也轻车熟路，容易给答辩委员会成员一个良好的印象。故在答辩前应该对将要答辩的内容有时间上的估计。当然在答辩过程中灵活地减少或增加也是对时间控制的一种表现，应该重视的。七、紧扣主题在校园中进行毕业论文答辩，往往辩手较多，因此，对于答辩委员会成员来说，他们不可能对每一位的论文内容有全面的了解，有的甚至连题目也不一定熟悉。因此，在整个答辩过程中能否围绕主题进行，能否最后扣题就显得非常重要了。另外，委员们一般也容易就题目所涉及的问题进行提问，如果能自始至终地以论文题目为中心展开论述就会使评委思维明朗化，对你的论文加以首肯。要有问题意识，也就是你通过题目要说什么，你想要解决一个什么问题;答案要有价值;解释问题两个方式：是什么和为什么。力争做到以下这几点：1、陈述问题简洁明了，并且遵循一定的逻辑陈述;2、本人态度一定要谦和，对于答辩组的提问千万不要辩解，不要为了说明自己的观点，歪曲或者误解答辩组老师的意图，老师提出自己的观点是为了你的进步，而且他们是可以高屋建瓴的对你加以指导的，承认自己无知是一种智慧;3、不要紧张，保持思想的敏锐，这是很难的事情，但是要提醒自己保持清醒。如果老师问到论文以外的专业问题，知道的就说，不知道就承认无知，有时候承认无知比乱说一气更加智慧。八、人称使用在毕业论文答辩过程中必然涉及人称使用问题，我建议尽量多地使用第一人称，如“我”“我们”，即使论文中的材料是引用他人的，用“我们引用”了哪儿哪儿的数据或材料，特别是毕业论文大多是你自己作的，所以要更多使用而且是果断地、大胆地使用第一人称“我”和“我们”。如果是这样，会使答辩委员会成员有这样的印象：东西是你的，工作做了不少!对于老师提出论文的问题，要谦虚，千万不要自以为是，但也不能妄自菲薄，按照论文的实际情况来说就行了。如果其他老师提出要修改，你要说：谢谢您的意见，我在答辩后会根据你的意见进行修改。
按不同的逻辑标准区分，学术论文有许多种，有为了完成学业而创作的学位论文、课程论文；有为了完成某项课题而创作的研究报告，有为了表达研究某个专门问题的新收获而创作的专题论文，还有为了出席某个学术会议而创作的演讲稿，为了向出版社投稿而创作的学术专著，为了给学术期刊投稿而创作的普通论文，等等。只要是合格的学术论文，无论长短，都有下面一些共同特征：学术态度诚实；遵守学术规范；有创新点；有严密的分析论证过程；语言规范、简明、流畅。在学术期刊编辑眼中，除了上述五点之外，还要加上一点，叫篇幅适中。给期刊投稿，就要写为他们喜欢的篇幅适中的论文。换言之，编辑们审稿，常常注意这六个方面。 一、学术态度诚实所谓学术态度诚实，就是要讲学术德行，就是讲真话、实话，不讲假话、虚话。搞学术，应以诚实厚道为本，以求真向善为的，不抄袭，不剽窃，不作假，有利于美的产生与传播，有利于社会和谐与可持续发展，我们应树立诚实的科学研究与创作态度。诚实厚道、求真向善，是人的优良品质和精神风貌。要写出好的论文，必须学会诚实做人，具有诚实品质。诚实，是每个研究人员应该具有的基本的做人操守，不具备诚实品格的人不配搞科学研究。一篇论文，从头至尾要一目了然地显示出哪里是自己的，哪里是人家的。不含糊，不隐晦，不偷，不装，不抢，敢讲真话，不说假话、虚伪的话，不故弄玄虚，不吓唬人。诚实的学术态度如同血液流淌在论文的字里行间，是保证学术论文具有生命力的第一要素。文如其人。人品、文品从来是联系在一起的。我们要注意人品、文道的修养。二、遵守学术规范所谓遵守学术规范，用当下流行一点的话说，就是恪守学术界的“游戏规则”。学术规范是学术界共同遵守的行为规则的统称，大体包括学术研究规范、学术评审规范、学术批评规范和学术管理规范等形式。其中，学术研究规范处于诸规范的基础和核心位置。学术研究规范至少应包括下述内容：必须充分尊重他人的学术成果；必须给自己的研究成果定位；必须对自己提出的命题进行严谨的论证；语言规范、简洁、流畅，无错别字，无病句。学术规范具有明显的层次性、相对性、发展性，若从学科角度考察，起码分为两个层次，一曰在各学科都通行的基础规范；二曰在某一学科内使用的学术规范（赵景来：《关于学术规范与学风建设若干问题研究综述》，《学术界》，2005年第2期，第268-278页）。我国高校文科教师和研究人员要学习、执行《高等学校哲学社会科学研究学术规范（试行）》，养成遵守学术规范的好习惯。三、有创新点所谓有创新点，就是有与众不同的东西。在学术论文中，通常体现为观点新、方法新或材料新，一般有七种表现形式。1、提出新观点，创立新理论。指经过学术研究提出了前人没有提出过的新观点，或在一系列新观点、新见解的基础上，形成了新理论。这是学术创新最典型的形式，是对已有理论的突破。2、形成新的理论体系。指在既有研究的基础上，对某一问题由分散的零碎的研究成果，通过归纳、综合与整合及进一步研究，形成一种理论体系，使对问题的认识更为系统，更为全面。这是对已有成果的全面拓展与升华。3、确立认识的新高度。在既有研究的基础上，对同一问题同一方面的研究取得了深化的成果，使认识有了新的高度。4、开辟新视角。在既有研究的基础上，从一个新的角度对同一问题展开研究，提出了科学的、富于真知灼见的见解，使研究对象能更全面更清晰地为人所认识。5、提供了研究的新材料。对同一问题，对既有研究，虽然不能从观点、视角上有所建树，但却找到了新鲜的材料，并借这些新鲜的材料，有利于对这个问题产生新的看法与认识。这是对拓展同一问题研究的锦上添花。6、对新方法的运用。对同一问题的研究可以采用多种研究方法，运用不同的研究方法往往可以得出不同的新的结论。7、开创新领域。大致有两种情形。一方面是对未被研究的领域进行拓荒性研究，所获得的科研成果填补了研究的空白；另一方面也可以在既有研究的基础上，进一步拓宽对同一对象的研究范围，给人开创认识该事物的新的空间。论文中上述七点只要有一点就是一篇优秀论文。有文章指出，决定能否理论创新的关键在思维方式，虽然文化底蕴、知识背景、学术环境、研究传统、和社会制度等因素，以及研究者本人的智慧、创造力、思想、信念、激情、意志、批判意识、冒险精神等品性，都有利于创新，但较之于思维方式都不足为道。因此，科学研究中突破常规思维方式就显得尤其重要了。比如，不因于经验而敢于运用直觉、想象；不怕失败而敢于怀疑、否定、探索；不以科研为苦而把它当作快乐的游戏；不因于定势而取发散思维；不因于教条而采用多元方法；不因于传统而不排斥后现代思维；等等。总之，为了创新，可以“怎么都行”（张之沧：理论创新的关键在思维方式，新华文摘，2005年第21期，36-37）。四、有严密的论证过程学术论文都要有严密的论证过程，不经过论证的观点是站不住脚的，也是没有说服力的。论文常见的毛病是教材化、讲义化、公文化，中心不集中、不突出，最大的问题是缺少分析，花很大的篇幅去谈一些ABC的东西。不同学科的论文，对此有不同的要求和规定。举例来说，针对近年来不时有人宣称要建立某某经济学的现象，《经济研究》（2005年第2期）发表田国强先生的文章指出，这些所谓的经济学研究往往只给出了观点，既没有明确的前提假设条件和分析框架，也没有逻辑推理和严格证明；既拿不出周密可靠的数据作依据，又不引用基本的经济理论，随随便便地就得出了自己的结论，并将“自己创新的观点”的作用无限放大。田先生指出，一个规范经济理论的分析框架要由五个部分组成：1、界定经济环境；2、设定行为假设；3、给出制度安排；4、选择均衡结果；5、进行评估比较。作者认为，经济学研究的产品是经济论断和结论。一篇规范的经济论文的创作一般由下面三个部分组成：1、提出问题，给出重要性，确定研究目标；2、建立经济模型，严格表达并验证论断；3、通俗表达论断并给出政策含义。这就是说，一个经济结论的产生，一般需要经历三个阶段：非数学语言阶段——数学语言阶段——非数学语言阶段。第一阶段提出经济观念、想法或猜想，这些观念、想法或猜想可能由经济直觉产生或根据历史经验而来，由于还没有经过论证，人们可将它们类比为一般生产中的初等品。这一阶段是非常重要的，它是理论研究和创新的来源。第二阶段需要验证所提出来的经济想法或论断是否成立。这种验证需要经济学家通过经济模型和分析工具给出严格的证明，只要可能，还需要得到实际经验数据的检验。所得出的结论和论断往往都是由数学语言或专业术语来表达的，非专业人士不见得能理解。这些由技术性较强的语言所表达的结论和论断可以类比为一般生产中的中间产品。第三阶段就是将由技术语言所表达的结论和论断用通俗的语言来表达，使得一般的人也能够理解，用通俗语言的形式给出这些结论的政策含义、深远意义及具有洞察力的论断。这才是经济学的最终产品。五、语言规范、简明、流畅一篇合格的论文应该规范地使用语言文字，语句通顺、流畅，没有错别字，没有病句，正确使用标点符号，正确运用各种科学公式、计量单位，不随意生造除自己之外谁也不懂的词语。
环境艺术设计专业的 毕业 设计是该专业学生毕业之前最重要的课程，而影响毕业设计的一个因素就是论文题目，题目起着至关重要的作用。下文是我为大家整理的关于环境艺术设计专业的毕业论文题目的内容，欢迎大家阅读参考! 环境艺术设计专业的毕业论文题目(一) 1. 明清吉祥纹样在茶室空间设计中的应用 2. 屏风隔断艺术在现代室内空间中的应用 3. 餐饮空间设计中人性化设计的应用与发展 4. 地域 文化 在室内设计领域中的应用 5. 论室内空间设计中的过渡空间设计 方法 6. 论屏风设计元素在现代办公空间中的运用 7. 论橱窗设计手法与意境营造 8. 从视觉角度分析室内装饰材料的表现与应用 9. 现代办公空间的人性化设计 10. 点、线、面在住宅空间设计中的运用 11. 中式风格酒店设计中的配饰设计 12. 论展示设计中地域特色形式的表达 13. 现代休闲娱乐空间室内光环境的人性化设计 14. 论行为心理元素影响下的酒店接待空间设计 15. 论网络时代的办公空间设计 16. 论商业橱窗设计中的动态展示方法 17. 论中国装饰元素在室内设计中的应用 18. 论自然采光与人工照明在室内设计中的合理运用 19. 论现代室内设计中的流动空间设计 环境艺术设计专业的毕业论文题目(二) 1. 论欧式新古典风格室内软装饰设计的应用 2. 论审美构成元素与室内空间设计 3. 论可持续装饰材料在室内空间设计中应用 4. 论 布艺 软装在家居设计中的运用 5. 论 DIY 手工艺术品在现代室内装饰中的应用 6. 唐代装饰纹样在现代室内设计中的应用 7. 论新中式家居中传统装饰元素的运用 8. 论装饰陶瓷艺术品在室内设计中的应用与发展 9. 论肌理设计元素在室内设计中的应用 10. 论室内公共空间中装置艺术品的运用 11. 住宅空间中的卫浴空间设计 12. 论KTV室内空间的设计方法与实践应用 13. 论办公空间设计中情感设计元素的表达与应用 14. 论室内空间设计的文化功效与设计意识 15. 传统民居室内装饰与陈设艺术研究 16. 论LOFT文化元素在展示空间设计中的应用 17. 壁画在公共环境中的研究与运用 18. 论室内设计中的绿色设计理念 19. 论当代都市夜店娱乐空间设计元素的运用 20. 论中国传统室内设计元素与现代简约设计的融合 环境艺术设计专业的毕业论文题目(三) 1. 论室内空间设计中的人性智能化与生态化的交互 2. 论低碳时代经济型酒店室内设计要素 3. 论展示设计中的情感化设计 4. 论室内空间形态设计的分析与应用 5. 商业空间室内设计中的可变性设计 6. 论会所类餐饮空间设计中意境的表现 7. 论后现代设计思想对商业空间设计的影响 8. 论品牌专卖店展示空间的设计特征 9. 论企业形象设计元素与办公空间设计的融合 10. 论酒店空间设计中的动态化设计元素 11. 度假酒店设计中的公共空间设计 12. 论餐饮空间设计中的情景式设计方法 13. 度假酒店室内空间的地域性特色塑造 14. 论商业展示空间设计中品牌形象塑造 15. 论当代商务酒店设计中空间尺度表现与运用 16. 论现代室内设计中软装饰的发展和运用 17. 论中国 传统文化 下室内空间的装置艺术设计 18. 论绿色设计理念在室内设计中的应用 19. 论纤维艺术材料美在建筑空间中的表现 20. 陶瓷壁画在建筑室内设计中的应用 猜你喜欢： 1. 艺术毕业论文题目大全 2. 环境艺术设计专业毕业论文 3. 有关环境艺术设计专业论文 4. 艺术设计类毕业论文题目 5. 环境艺术设计专业的毕业论文 6. 环境艺术设计毕业论文
相关外文文献有，翻译没有，翻译得靠你自己了，如果需要回复邮箱地址即可，希望能满足你的需要，能帮到你，多多给点悬赏分吧，急用的话请多选赏点分吧，这样更多的知友才会及时帮到你，我找到也是很花时间的，直接百度私信或者Hi中留言贴出你需要的问题的链接地址及邮箱地址
欧式别墅设计开题报告的格式(通用)由于开题报告是用文字体现的论文总构想，因而篇幅不必过大，但要把计划研究的课题、如何研究、理论适用等主要问题说清楚，应包含两个部分：总述、提纲。 1 总述开题报告的总述部分应首先提出选题，并简明扼要地说明该选题的目的、目前相关课题研究情况、理论适用、研究方法、必要的数据等等。2 提纲开题报告包含的论文提纲可以是粗线条的，是一个研究构想的基本框架。可采用整句式或整段式提纲形式。在开题阶段，提纲的目的是让人清楚论文的基本框架，没有必要像论文目录那样详细。3 参考文献开题报告中应包括相关参考文献的目录4 要求开题报告应有封面页，总页数应不少于4页。版面格式应符合以下规定。开 题 报 告 学 生： 一、 选题意义 1、 理论意义 2、 现实意义 二、 论文综述 1、 理论的渊源及演进过程 2、 国外有关研究的综述 3、 国内研究的综述 4、 本人对以上综述的评价 三、 论文提纲 前言、 一、1、2、3、�6�1�6�1�6�1 �6�1�6�1�6�1二、1、2、3、�6�1�6�1�6�1 �6�1�6�1�6�1三、1、2、3、结论 四、论文写作进度安排 毕业论文开题报告提纲一、开题报告封面：论文题目、系别、专业、年级、姓名、导师二、目的意义和国内外研究概况三、论文的理论依据、研究方法、研究内容四、研究条件和可能存在的问题五、预期的结果六、进度安排