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1、百色是广西壮族自治区下辖地级市，位于广西壮族自治区西部，右江上游，介于东经104°28'-107°54'，北纬22°51'－25°07'之间，西与云南文山州相接，北与贵州兴义市毗邻，东与广西壮族自治区首府南宁紧连，南与越南接壤。总面积万平方公里。 2、百色是人类的重要发源地，是以壮民族为主体的多民族文化共生地，是骆越文化和云贵高原文化的结合部，是世界壮泰语系民族的文化轴心地带，也是中国的革命圣地之一，文化底蕴相当深厚。悠久的历史、灿烂的文化、秀美的山河、光荣的革命传统、多彩的民族风情、丰富的人文景观，使百色文化具有鲜明的特色。 3、历史上，百色曾是重要的人类发祥地。远古洪荒，人类的祖先曾在这里繁衍生息，他们用勤劳的双手创造了光辉灿烂的文化。迄今为止，在右江两岸挖掘出来并经专家认证的史前文化遗址就有100多处。经国内外考古专家多年研究测定，百色旧石器年代为距今80万年前。百色旧石器研究成果动摇了统治学术界长达半个多世纪“把亚洲人类贬低为文化滞后区”的“莫氏线”（Movius Line）理论。 4、百色不但富涵光辉灿烂的史前考古文明和反映历史发展脚印的古迹遗址，而且还发生过在历史上深有影响的事件。著名的历史事件有侬智高抗交趾反宋农民起事、刘永福率黑旗军援越抗法、震惊中外并成为第二次鸦片战争导火索的西林教案、游维翰反洋教的游勇起义。这些事件，不仅演绎了百色历史前进的踪迹，还为后人留下了进行爱国主义和革命传统教育的重要场所。
1937—1938年，美国考古学家莫维斯（）考察了东南亚上缅甸的安雅特文化（Anaythanian）和印度尼西亚的巴吉丹文化（Patjitaaiian）之后，认为这两种文化同巴基斯坦的索安文化（Soan）及中国的北京猿文化有着密切的亲缘关系，它们一起代表着一个与西方阿舍利文化平行发展的独立文化传统。20世纪40年代，哈佛大学人类学家Movius提出人种优劣有别论：旧大陆的旧石器时代早期，按照早期人类的技术和行为能力，存在着东、西方两个不同的文化传统和文化区：Movius把欧洲与亚洲地区划分开来，认为在旧石器时代，欧洲、中东和非洲地区是早期人类文化的先进地区，是以西方的手斧文化传统为代表，能掌握先进工具制造技术的先进文化圈，而东方的后者是以制造简单的砍砸器传统为特征的“文化滞后的边缘地区”。“这两个多多少少同时代的石核工具传统·.....能够被定义如下：西方的——典型特征是双刃、两面（修整）的切割工具或手斧；东方的——典型特征是单刃的切割工具或砍砸器”（Movius，1948）。但是这套理论后来遭到许多的质疑和挑战。中国广西百色旧石器文物自1973年发现以来，经过中外科学家多年的考古发掘和研究，取得了许多成果。尤其是2005年1月，在广西百色盆地旧石器时代枫树岛遗址（位于广西田东县）的抢救发掘，发现的大部分石器出土于基岩风化层之上的红土层中，在网纹红土地层中首次发掘出土4件手斧，同时伴随出土的还有玻璃陨石。百色旧石器遗址是旧石器时代早期富含西方阿舍利（Acheulian）石器工业技术的东亚最为著名的遗址之一，属于世界级的史前文化遗址。百色旧石器遗址主要分布于长100公里、宽15公里的百色盆地右江沿岸的第四阶地上，分布点上百处。本次发掘的是祥周乡百渡村旧石器时代遗址，出土了大量的打制石器，包括手斧、手镐、砍砸器、刮削器等，主要埋藏于网纹红土中。
广西自然博物馆拥有丰厚的人力资源和多学科的专业人才，职工中有获国务院特殊津贴专家2名，国家文化部优秀专家1名，国家文物局文物保护先进个人1名，研究员4名，副研究员2名，博士1名，在读博士3名,硕士2名。独立承担中国国家自然科学基金课题2项，合作参加国家自然科学基金课题3项，美国国家科学基金、李基基金、温纳·格林基金课题各1项。在科研领域方面，尤以在旧石器时代（洞穴）遗址的发掘和研究方面成果突出，先后与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所、广西壮族自治区文物工作队联合，开展了5个旧石器时代遗址发掘，独立主持了5个旧石器时代遗址的发掘，发掘面积近5000平方米，出土遗物上千件，发掘报告等研究成果已在美国《Science》、《Journal of Human evolution》及国内《科学通报》、《古脊椎动物学报》、《人类学学报》等期刊上发表。其中，“百色旧石器研究”的论文发表在美国《科学》杂志和国内核心期刊，该研究成果与“纳米技术”、“人类基因组”、“夏商周断代工程”等重大科学成果一起被评为“2000年中国基础科学研究十大新闻”。广西自然博物馆将在自然资源的全理开发利用、环境保护与生态建设进程中发挥不可替代的作用。
文明是人类的标志，而最早的历史文明包括艺术也都和所发现的大量的生活场所所留下的遗迹有关，甚至可以追溯到4万年前，乃至更久远的年代。19世纪以来考古学家在西班牙北部的岩洞里发现了大量的岩画，这批岩画与现时代的艺术作品相比毫不逊色。而传统艺术的概念应当是当今直至远古的艺术，当代艺术也不是偶然出现的，正如人类的发展史一样，一个地方衰落下去，又在相应的地方产生新的文明和艺术。 一、石器时代的美术与绘画 艺术的历史概括来说分为：古代美术史、中世纪美术史、近代美术史、现代美术史和当代美术史。古代美术是对石、骨、角等材料粗糙简陋的加工，伴随着这类加工的逐渐向精细发展，开始出现了岩画、雕刻及人体装饰品，对以后艺术发展奠定了坚实的基础。 （一）旧石器时代世界美术 位于西班牙的阿尔塔米拉距今有1万多年的历史，那里的岩画所表现的内容都是以狩猎为主，当时的人们因以狩猎为生，而动物便成了他们聊以生机的源泉，跟捕猎后圈养起来的动物生活在一起，为了能捕猎到更多的猎物而将猎物的灵魂画于岩壁之上，以祈求能顺利“得手”，为了刻画猎物他们从土中寻找和制造颜料，利用动物的骨髓做调色油，用动物毛做画笔等等。他们观察动物的一举一动，感受动物的呼吸，聆听动物的鸣叫，动物已成为他们生活的重要组成部分。 在严酷而单纯的现实生活中古人的感知能力超然，他们聚精会神用自己的灵魂去感知和表现动物的灵魂，当你（每个人）在看岩画时，都会被那画面背后的隐藏起来的看不到的生动的灵魂而感动。世界公认“天才”画家毕加索曾经说过“阿尔塔米拉岩画是迄今为止，所见到的最令人感动的绘画”。 （二）中国新旧石器时代的绘画 我国最早的绘画在距今3万年左右，山西省朔县峙峪的旧石器时代晚期遗址中，其被发现在一件刻着似为羚羊、飞鸟和猎人等图像的兽骨片上，猎人以此寄寓猎获野兽的意图和愿望。而这种刻有仿生图像作品的出现，也为绘画的产生揭开了序幕。在1921年河南渑池仰韶村遗址中发现了陶器而得名的“仰韶文化”，其年代为公元前5000年至公元前3000年。1978年，在河南临汝阎村出土了一件陶缸，迄今6至7千年。因陶绘上的“鹳鱼石斧彩图”而得名鹳鱼石斧纹彩陶缸：器形为敞口、圆唇、深腹，器高47公分、口径公分、底径公分，器沿下有四个对称的鼻钮。这幅《鹳鱼石斧图》是仰韶文化的杰出代表作，被公认为是中国最早的绘画作品。 在整件作品中，鹳、鱼、石斧的描绘极具绘画性。无论是形象的塑造，还是画面的构思，都不像纹饰绘画那样考虑如何与器形有机的相结合，且在器物的右边竖立着一把装有把柄的石斧，石斧上的符号、孔眼和紧缠的绳索，都进行了细致的描绘。石斧在先民征服与改造自然的活动中起着巨大的作用，其中鹳与鱼面对石斧，隐藏着先民对劳动情景的特殊审美气质，同时对劳动工具的崇拜，相信工具像神一样的保佑着人类。石斧被赋予灵性的神圣化了，它成为了氏族的图腾，接受人们的顶礼膜拜，祈求石斧能保佑氏族的平安、吉祥、欢乐和丰收。而画上面鸟与鱼和斧的画法俨然不同：鸟用白色平涂与周围的环境融为一体；而鱼与斧却用了黑粗有力的线条勾勒，轮廓显得醒目且庄严，刚柔并用表现出主题的神态，堪称是中国新石器时代美术创作上的杰作。 以上所述中可以看到欧洲最早的绘画出现在旧石器时代公元前15000年。当时生活手段很少，环境的恶劣，需要依靠借助人自身力量之外的巫术来维护物质和精神的满足。到了新石器时代，人类已经产生了浓厚的宗教意识，农业和畜牧业的出现，更使人类的生活相对稳定下来。农牧业的发展与大自然的变化和气候的变化都有着密不可分的关系，只有通过超然的力量来保佑以获取平安，图腾崇拜被对自然物的崇拜和对“神”的敬仰所代替。所以，从中石器时代起，造型艺术风格的演变也从写实的手法开始，转向抽象化和符号画了。“鹤鱼石斧图”是最具有新石器时代美术风格的绘画。 二、绘画艺术的发展 在公元2000年古希腊爱琴海文化中，其建筑壁画有陶器和其他工艺品上的装饰画，具有代表性的是克里特文化。那时已出现了手工业和农业。金属工艺、冶炼技术、象牙雕刻和陶器工艺等出现，在壁画、雕塑和建筑方面也已具有较高的审美能力。克里特彩陶的特点是黑底上绘白色，红色或橙色的花纹。 公元前2000年左右，中国黄河流域内已出现了青铜器。商代的青铜冶炼技术已具相当高的水平，并开始出现铁器冶炼，标志着艺术已经发展到了一个新的阶段。在河南洛阳出土的经过精工雕琢的铁锛、铁斧，说明中国开发铸铁柔化技术要比欧洲各国早2000多年的历史。 商周青铜器是中国古代青铜史上最重要组成部分。由于商周青铜器纹饰的内容突出了神权与王权，其完美而神秘、杰出的造型艺术特盛行了多个世纪，创造了中国早期文化艺术在世界的雄厚地位。从爱琴文化的克里特到黄河流域的商朝艺术中都可以看到，产品不仅美观还具用的良好性能，而且它的美观性和装饰性都在趋于完美的发展。 再看商周青铜器，整个外观造型威严，整洁。器两边的把手利用动物的威武造型，器身圆润、浑厚。器盖和器身融为一体，最顶处有盖，以防脏物落入，底座端庄，挺直耸立。器物上的装饰以龙纹、凤纹、雷文、云纹、兽纹等的连续纹样为主且出现双层装饰更加显示出神秘性。设计与实用性完美地融于一体，表现出了优良的工艺设计思想。那时的文化受宗教礼治和原始图腾影响，是中国古代青铜器发展的鼎盛时期。因此它形神兼备又实用，堪称历史杰作。以上可以看出，在2000年以前从爱琴海文化到我国黄河流域的青铜器在绘画上都凸显出当时艺术的卓越成就。 三、传统与当代的差别 中世纪美术：包括早期基督教艺术和拜占庭艺术、哥特艺术与罗马艺术、伊斯兰教艺术、蛮族艺术和日本的佛教艺术。近代艺术：当新兴的资产阶级出现在历史舞台时，艺术上产生了为资产阶级服务的文艺复兴运动，有巴洛克艺术、古典主义艺术、浪漫主义艺术。现代艺术：产生了人类发展史上最为丰富璀璨的艺术，它包括现代派绘画、雕塑以及电影、现代舞和戏剧。当代艺术：随着第二次世界大战的结束，工业社会的不断发展，哲学、文学、艺术等也随着在历史变革的反思中发生着概念性的变化。哲学领域最引人注目的是德国哲学家乔纳森主张的“对于后现代主义的讨论，它跨越了国界家和科学的界限，从建筑学到想象艺术和音乐，从文学到历史，从社会科学到自然科学都涉及到了，而且它不限于一个国家一种文化。”在绘画领域方面有波普艺术、超现实主义、观念艺术、电脑画、新绘画、新表现主义、涂鸦艺术等。 传统与当代艺术在形式上是对立的，传统艺术有一个很大的特点是在形式上有参考可以比较，例如色彩、形状、比例、格式以及效果等。而当代艺术由于形式多样，是艺术家以个人感受、喜好、文化层次为基础而进行创作，作品出现了多元化现象。它所反应的是当今时代的艺术面貌，归根结底还是现代生活的环境与节奏起了决定性因素，在多信息、多物质、多竞争、多消费的纷杂中，要使人们思想单纯化已经不可能。最难之处是对当代艺术在文化上的阐释。在时空的长河里我们可以对以前传统艺术加以肯定，在现阶段也只能短暂的对某些没有完全脱离了传统的艺术（当代艺术）在某些程度上做无奈的默认，期待艺术创作者能真正的静下心来，从客观的角度来分析观察事物之后，再呈现出发自内心的继承传统艺术精华的当代艺术作品。
写实的大型动物形象和形象之间没有相互的联系。
欧洲旧石器时代的考古工作开展得早，发现遗址多，研究也深入，19世纪以来已建立起旧石器文化分期的序列。
欧洲旧石器时代早期文化可分为两大系统，手斧文化系统，包括阿布维利文化和阿舍利文化和没有手斧的石片石器文化系统，如克拉克当文化，两者大体是平行发展的。
旧石器时代中期以莫斯特文化为代表，其主要特征是修理石核技术有了很大的发展，典型器物是比较精致的刮削器和尖状器。
扩展资料：
旧石器时代的人类经济活动，主要是通过采摘果实、狩猎或捕捞获取食物。当时人们群居在山洞里或部分地群居在树上，以一些植物的果实、坚果和根茎为食物，同时集体捕猎野兽、捕捞河湖中的鱼蚌来维持生活。
在山洞中的遗迹和遗物，已留下了很多，但树居生活却很难留下什么遗迹。从古代的文献中，依稀可以寻觅到远古时代树居和采集的影子。从旧石器时代晚期到中石器时代，人类的生活特点就是洞居或巢居，采集和狩猎。
参考资料来源：百度百科——旧石器时代
美术教育论文开题报告
范文一
一、课题的目的意义：
课题的目的
1、现实的景色不同于绘画表现，绘画是对表现的再创造，它承载了作者对景色认识与对作者内心感受的表现意图。将现实中斑驳的光影、繁杂的色彩、以及杂乱的空间层次进行梳理，将绘画回归到简约、直接的画面形式语言中，明确并增强画面的表现力度。
2、将客观现实转化为绘画作品过程中，明确画面表现意图，探求现实世界和画面平面化语言需求之间的关系，更直接的明确体现画面视觉语言的本质。
课题的意义
1、将绘画者从现实世界中解放出来，使绘画者面对现实世界进行表现时能够变得从容、清晰，意图更加明确。
2、通过对平面化油画语言的研究，明确平面化油画语言在画面形式意味中的组织技巧和审美彰显，为更好的提高绘画水平和作品质量提供理论的支持和方法的指导。将有助于绘画实践中更自由的进行表现，形成自己独特的绘画风格。
二、文献综述 (分析国内外研究现状、提出问题，找到研究课题的切入点，附主要参考文献，约2000字)：
“平面化”在如今的绘画领域，出现的频率越来越多。所谓的平面化，指的就是在绘画的作品中不追求三维真实空间为目的，更好地运用色彩、形状、线条等形式因素，使绘画更臻于作为平面艺术的本质。英国美术评论家赫伯特·里德在《现代绘画简史》中对艺术史的发展有过经典的概括：“整个艺术史就是一部关于视觉方式的历史，是关于人类观看世界所采用的各种不同方式的历史”。康定斯基认为，画家作为创造者应该追求对自己内心世界的表现，不应把模仿自然现象当做自己的目的，画家应当用绘画自身的形式语言，创造出能够展现意图的画面;美国视觉艺术批评家苏珊·格朗在《艺术的问题》中指出：“艺术品是种在某些方面与符号相类似的表现形式，这个表现形式就是艺术符号。”这些论述讲明了绘画形式与现实的关系，现实只是画面创作的依托完全不同于现实世界。更有英国艺术理论家克莱夫·贝尔在《艺术》中提出：“艺术是一种有意味的形式”。清晰地表述出绘画的表现不同于现实的写照，而是创造一种平行于现实世界的平行体。” 与土地和乡村的亲近，仿佛是人与生俱来的天性。无论是在再现现实世界风景画还是个性平面化语言的画面再造的形成都一开始便于土地和乡村息息相关。在土地和乡村同呼吸共命运的绘画取向中，无不充满着生命的气息，无不闪耀着人性的光芒。油画进入二十世纪已不再满足于再现现实世界，逐步进入到对人的本性和个性语言的画面再创造的研究和探索中。在这个多元化的时代，艺术语言形式丰富多样，平面化的艺术语言形式在其中占据了重要的分量。说起平面画，早在旧石器时代晚期，图绘在岩洞深处墙壁上的“洞穴壁画”就初露端倪。平面化的形式语言在印象派时期已经有明确的倾向，在塞尚、高更、和梵高的部分作品中已经能够看到作者在逐步的减弱所现物体的明暗、体积，把更多的精力放在画面的形式布局和结构当中，塞尚以画面的独立表现为目标，从而实现了平面化。他对空间进行再构成，使二维画面可咀自由处理，而不再一味的拘泥于再现。应该说是从塞尚的画法之后，绘画史上开始出现了平面化的画面自立。梵高的作品，在东方绘画的影响下只保留了一些微弱的颜色变化。毕加索在其作品《梦》中突出运用了平面化的形式手法，将画面用舒缓的线条分割，填充色块，形成了具有立体主义语言特点和装饰性效果的油画。马蒂斯是法国二十世纪最为著名的表现性画家之一，他笔下的物体完全是他在作品当中把人物和物体做出了极大地简化处理，有些作品中甚至只保留了物象的大致轮廓;其作品利用色彩的对比关系和画面形的分割，将画面进行了平面化的组织、表现，达到了强烈的视觉效果。在抽象主义的绘画当中，多数作者更加彻底的放弃了现实世界，更为自由的在画面上进行着形与色的自由组合，用更为直接的个性语言传达着对世界的认识，代表性的画家有米罗、克里、康定斯基和蒙德里安等。康定斯基和蒙德里安的作品在抽象表现主义绘画里面具有很强的代表性，康定斯基的热抽象绘画，画面热情，色彩跳动，充满运动感;蒙德里安的作品相比之下则显得安静、理性，简单的色块对比和线条分割，展现着画家对世界和画面平面化语言构成的理性思考。由国内绘画的发展和演变来看，传统的中国画主要是由平面化的形式语言构成，但由于文化背景和认识的不同，其视觉构成不同于西方油画的平面化形式语言。由于受到西学东渐的影响，中国出现了不少油画家，但运用平面化形式语言进行表现创作且能够融汇中西美学思想的为数不多。主要的代表性画家有：四五十年代的林风眠由于受到了西方现代绘画思想特别是马蒂斯等画家的影响，经过多年的探索形成了具有东方韵味的平面化表现形式的油画，成就了很高的艺术造诣。在他的影响下，现代画家吴冠中也形成了运用平面化形式语言结合中国文化和审美特点的绘画形式。另外，现代还有画家如：王克举、谭平等在不断地探索能够融汇中西审美的平面化表现形式，并取得一定得成就。 在探索的过程中，作为中国的画家面临着西方审美思想和东方审美思想的碰撞，西方的绘画材料和中国传统审美根基的不协调等问题。虽然西方油画当中也存在大量的平面化形式语言的绘画形式，但毕竟审美的根基不同，不能完全适合画面意图的表现。 绘画源于对现实世界的观看，观看中将审美意识、意图与现实世界融汇，形成最终的画面。平面化表现语言应注重展示视觉理解世界的方式，在最初的观看中将本民族的审美融汇到画面的平面化形式语言当中。绘画发展越来越注重个性化语言的形成和主体意识的张扬，对平面化形式语言的研究符合本民族审美需求，符合绘画中主体意识增强的发展趋势，亦将促进绘画个性化语言展现。
提出问题：
通过对平面化油画语言的研究，笔者发现在国内外对其的研究不计其数。但真正将画面回归到简约、直接的画面形式语言和真正探究现实世界与画面化语言需求之间关系，还需要在前期学习的基础上做进一步的探索。如何真正将画面回归到简约、直接的画面形式语言?真正探究现实世界与画面平面化语言需求之间关系?
研究切入点：
在国内外对平面化油画语言研究的基础上，在《乡村》创作中将画面回归到简约、直接的画面形式语言中，更直接的体现画面视觉语言本质作为切入点进行研究。
主要参考文献：
[1] 英.克莱夫·贝尔.薛华译.艺术[M].南京.江苏教育出版社,2005
[2] 房建平另一种艺术上的真实——浅析油画的平面化特征,2011(5)
[3] 赫伯特·里德.现代绘画简史[M].上海.上海人民出版社，1979
[4] 莫里斯·梅洛-庞蒂. 眼与心[M].北京.商务印书馆,2007
[5] 让-吕克·夏吕姆.解读艺术[M].北京.文化艺术出版社,2005
[6] 朱良志.中国艺术的生命精神[M].合肥.安徽教育出版社,2006
[7] 张元、赵扬.艺术材料的遐想.北京.高等教育出版社，2005
[8] 王凡.浅谈当代油画创作中平面化倾向[D].四川美术学院
[9] 易苗苗.中西方现当代油画平面性风格比较[j].美术大观，2009(4)
[10] 靳凤华绘画的抽象性--从中西方绘画比较谈抽象[期刊论文] (2004(4)
[11] 何政广.世界名家画集——克里姆特.石家庄.河北教育出版社，2006
[12] 张弘昕.西方画论辑要[M].南京.江苏美术出版社,1998
三、课题研究的内容、方法和预期目标：
课题研究的内容
1、现实世界与画面平面化形式语言表现的需求存在巨大的差异，如何将现实世界转换成画面意图的需要，成为油画创作的重点。在转换过程中，如何体现绘画的意图和如何有意图的观看成为平面化形式语言形成的关键。
2、如何在创作中把握形式语言：创造能够彰显个性特征的平面化形式语言，并能在油画创作中熟练地运用，能够很好的展现创作意图，使创作意图与平面化形式语言完美结合是创作的最终目的。
3、利用平面化油画语言创作油画作品《乡村》。把现实中斑驳的光影、繁杂的色彩杂乱的空间进行梳理，在画面中充分体现出来，将画面回归到简约、直接的画面语言形式中去。
课题研究的方法：
1、读画法：搜集各种相关平面化形式语言表现的作品进行研读，包括不同画种、不同材料和不同国度的绘画。对比、比较大师平面化表现语言的差异，领会画面中表现技法与表现意图和内容的关系。
2、临 摹 法：选择自己喜欢，适合自己的名画进行临 摹 ，研究名家在创作过程中的材料运用、表现方法、意图与画面的结合等，提升对平面化表现形式语言技法的把握能力。
3、实验法：对材料和表现技法结合个性化的表现意图进行反复的实验，在实验过程中发现问题、修正问题，不断寻求更好更适合的表现方法。
课题研究的预期目标：
通过对油画创作中平面化油画语言的研究和应用，初步形成适合画面意图和自我个性化语言的表现形式，形成一篇优秀的论文，并且能够应用平面性油画语言创造出一幅完整的有意味形式的油画作品《乡村》。
四、所需仪器设备、材料情况：
1、各种纸、笔等;2、油画颜料;3、油画内框、油画布;4、媒介剂、乳胶等。五、课题分阶段的进度计划 序号 起止日期工作内容 阶段成果 1 2012年10月22日-2013年1月12日查阅收集论文资料，完成 读书笔记 确定论文选题 2 2013年1月13日-2013年3月14日分析资料，撰写开题报告完成报告开题3 2013年3月15日-2013年4月20日论文开题答辩，确定设计(创作)草图完成论文框架和创作草图4 2013年4月21日-2013年5月10日撰写论文初稿，绘制设计(创作)初稿 完成论文初稿和创作初稿5 2013年5月11日-2013年5月20日修改完善论文初稿，绘制设计(创作)正稿完成论文二稿修改创作正稿6 2013年5月21日-2013年6月10日修改完善论文二稿，绘制设计(创作)正稿完成论文三稿和创作正稿7 2013年6月11日-2013年6月15日修改论文三稿和设计(创作)正稿，参加评审答辩资格审查8 2013年6月16日-2013年6月25日 毕业论文答辩，毕业汇报展览 成绩评定推优
指导 教师 意见 (详细填写指导教师意见) 签字： 年 月 日
范文二
题目：试论水彩画创作的表现形式
(一)选题的根据：
1)本选题的理论、实际意义
理论意义：
水彩画是用水调和透明颜料作画的一种绘画方法，简称水彩，由于色彩透明，一层颜色覆盖另一层可以产生特殊的`效果，但调和颜色过多或覆盖过多会使色彩肮脏，水干燥的快，所以水彩画不适宜制作大幅作品，适合制作风景等清新明快的小幅画作。颜色携带方便，也可作为速写，搜集素材用。绘画艺术审美意识物化形态的特征简单说来，就是——“写意性”。不同的表现形式能够表现出不一样的情感。
实际意义：
对水彩画家来说，作品中表现的物象与反映生活，都有自己的认识和方法。在水彩画作品中,写意性也可以直接作用于观赏者的心理感官,强化着作品所要表达的内涵和作品的意图,以产生深刻的寓意,来丰富作品的艺术表现力和艺术感染力。同时,写意性的运用也进一步触动了人们的潜意识,并感染观赏者对作品的欣赏情绪。掌握水彩画中的写意性的规律和技巧，能够准确、鲜明、生动自然地描绘对象及其色调的特征的惟一途径就是时刻和大自然保持着联系，并且从自然中获取充足的养分，去更进一步追求更高的境界。艺术家借助一定的表现形式直接塑造出可感的艺术形象，以此来表现艺术家对现实的审美认识和创作体验，以此来表达他的情感内容。通过表现形式的运用，艺术家能够灵活、自由、含蓄地表现复杂的现实生活，抒写自己丰富的情感和独特的审美体验。
2)综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解
研究动态:
国外研究动态：有明确文字记载的就可以追溯到150万年以前，西班牙旧石器时代的阿尔太米拉石窟壁画中的野牛、古埃及盛行于Memphie时期用芦笔画在草纸和墙壁上的画以及我国西南地区诸省的崖画，都可以说是原始社会早期的水彩画。水彩画是标志人类文化与文明的最早的艺术形式之一 。但水彩画真正发展成为独立画种，则主要是通过英国水彩画家们的努力来完成的。18世纪到19世纪中期，英国水彩画取得辉煌成就，使水彩画作为一门独立画种真正登上艺术殿堂，在世界艺术格局中占有一席之地。因此，人们把英国作为水彩画的发源地。但几经沿革，由钢笔淡彩发展成多彩风格，直至逐步突破古老画法，大胆追求自然光色，从而创造出英国水彩画最辉煌的时代。技法日趋成熟， 水彩画特性更为明显，名家辈出，享誉世界， 19世纪中期，达到了可与油画相媲美的水平，终于登上绘画艺术的巅峰。然而现代水彩画在美国发展蓬勃，美国已成为 20世纪以来新崛起的“水彩画王国”。流派纷呈，画家众多，如大卫.理勒 .米勒得 (David Lyle Millard)、安德鲁.怀斯 (Amdrew Wyeth)、法兰克.韦伯 (Frank Webb )、查理斯.雷德 (Charles Reid)等。美国最大、最有权威的水彩画组织——“美国水彩画会”建于1866年(前身为纽约水彩画会)，每年举行一次画会年展，推动着水彩画的进一步繁荣和发展。现在，水彩画不仅在西方，也在东方蓬勃发展，水彩画已成为一个世界性画种。
在国内研究动态：新中国成立后，在“百花齐放、百家争鸣”方针的指引下，水彩画蓬勃发展。 1949年，“中华全国美术工作者协会”在北京成立，组织创作活动。1954年，中国美术家协会举办“全国水彩画、速写展览”。1956年举办的“全国第一届青年美术作品展览”展出水彩画一百多件。20世纪五六十年代，画家们深入生活，用水彩画来反映新中国的新面貌，写实风格得以确立，奠定了中国水彩画重写实的传统模式。李剑晨的《晨 曦 中的人民英雄纪念碑》、古元的《延河饮马》、萧淑芳的《丁香花》都是当时影响广泛的佳作。
20 世纪50年代，苏联格拉西莫夫、茹可夫、克里马中等画家的水彩画相继传入中国，他们“讲究造型严谨和色彩真实 ” 的写实传统极大地影响了中国水彩画艺术的发展。
自己的见解：
目前存在的许多问题比较复杂，很难归纳。从近几年举行的几次大型美展来看，有一个很突出的现象：水彩画作品中缺少画家内心活动的具体表现。现在画画的人大多都是靠临 摹 照片，缺少对事物的感触，缺乏自己对事物的认识和产生的独特的感觉。水彩画进一步发展，绘画形式的多元化与单纯的技法进一步影响着水彩画的意境。还有一些高科技手段开始被运用到水彩画创作中，甚至使用微喷技术，在专业的美展上这应该是受谴责的。
(二)研究内容
本文从理论出发，联系实际，对水彩画中的写意性进步作了一系列的研究，并对提出了各种技艺对水彩画创作的影响，具体内容如下：
一、题材选择是水彩画创作的“质”
二、作画技巧是水彩画创作中的“法”
(一)干画法和湿画法影响着画中的空间变化
(二)水分是水彩画中不可或缺的媒介
1、时间问题
2、空气的干湿度
3、画纸的吸水程度
(三)“留空”为水彩画中的“点睛之笔”
三、构图方式是水彩画创作中的“形”
四、艺术内容是水彩画创作中的“情”
(一) 静物水彩画
(二)风景水彩画
(三)人物水彩画
五、总结
(三)研究方法、技术路线及可行性分析
研究方法：
(1)调查法：通过对近现代画家的调查，了解水彩虚实技法的发展进步过程。
(2)文献研究法：通过查阅大量的书籍资料，从而全面的、正确的了水彩技法及在当代中国艺术教育中的发展过程和状态，以及在这个过程中出现的一些问题。
(3)定性分析法：对于本研究课题，我们除了要掌握一些资料之外，更多的要形成自己的思维体系。对获得的各种资料进行思维加工，从而了解中国当代水彩技法的虚与实在美术教育中的地位和影响。
可行性分析：
1、资料来源充足：现代网络设备，各种的期刊，报纸杂志都能为我们提供信息。相应的理论研究比较多，对本课题的研究提供了丰富的基础性支撑;
2、导师的精心指导：在导师的精心指导下，我修改论文，查找相关资料，使论文研究更彻底;
3、准备及研究时间充足：我校开展论文写作的时间充足，从2010年7月份开始选题，到2011年5月中旬定稿，将近半年的时间可以供我们写作和研究。
(四)进度安排和采取的主要措施
1、2010年7月10日——8月10日 收集资料，重读作品，确定论文题目，查阅相关资料。
2、2010年9月1日——9月12日 在指导老师的指导下，拟定写作提纲，并按学校相关要求完成开题报告，准备开题答辩。
3、2010年7月13日——12月30日 完成论文初稿，并交指导老师评审。
4、2011年1月1日——3月10日 认真听取指导老师的意见，修改论文。完成论文2稿。
5、2010年3月11日——5月10日 完成第三、四稿，毕业论文中期考核。
6、2010年5月11日——5月20日 定稿，装订，成册，准备答辩。
(二)主要措施：
1、查阅有关文献，去期刊网或报纸、杂志等媒体了解相关资料;
2、分析问题，运用所学知识、结合事实分析并解决问题;
3、与指导老师及同学共同探讨有关本题的相关内容。
(五)主要参考文献
[1] 孔新苗,张萍.中西美术比较[M].济南:山东画报出版社,2002.
[2] 蒋跃.水彩画艺术[J].美术杂志社,2000,(5).
[3] 张道一.美术鉴赏[M].北京:高等教育出版社,2003.
[4] 孙宜生.意象素描[M].武昌:华中工学院出版社,1986.
[5]童丽莉.水彩画的当代视野彩绘当代—中国水彩画高峰论坛纪要[N],浙江美术在线-世纪美术
[6]关维兴.我和水彩,光明日报[J]1998,10,(25).
[7]于然.绘画色彩基础[M].乌鲁木齐:新疆美术摄影出版社,1988.
[8]中国水彩画(第六期)[J].天津:天津人民美术出版社, 2002.
[9]文金扬.绘画色彩学[M].济南:山东美术出版社,2001.
[10]王伯敏.中国画构图[M].天津:天津人民美术出版社,1981
我看绿色化学化工所谓绿色化学化工，其定义是在化工产品生产过程中，从工艺源头上就运用环保的理念，推行源消减、进行生产过程的优化集成，废物再利用与资源化，从而降低了成本与消耗，减少废弃物的排放和毒性，减少产品全生命周期对环境的不良影响。绿色化工的兴起，使化学工业环境污染的治理 由先污染后治理转向从源头上根治环境污染。这里应该分成两个部分讨论这个主题，首先应该先了解清楚什么是绿色化学。据了解，绿色化学又称环境无害化学，由此发展的技术称环境友好技术或洁净技术：即利用化学原理在化学品的设计、生产和应用中消除或减少那些对人类健康、社区安全和生态环境有毒有害物质的使用和生产，设计研究没有或只有尽可能少的环境负作用，在技术上和经济上可行的产品和化学过程。作为一名文科学生，想要清楚的了解这些原理之类的知识，实在困难。但是，无论属于哪个学科，面对一项有利于人类社会的发展的新理论，都应该树立正确的态度和观念。所以，首先有必要解释清楚这些技术或科学理念的理论来源及前因后果、带来的益处、发展方向、积极意义、发展前景及发展方式等等。首先，需阐述绿色化学产生的背景，也可以理解为产生的具体原因。分别有一、环境危机；二、能源危机。其中环境危机具体又包括：温室气体大量排放所导致的全球变暖问题、臭氧层遭到破坏、生物多样性的减少、森林面积减少，酸雨成灾、大气污染、土地荒漠化、海洋污染、淡水资源污染、城市垃圾的处理等问题。就是由于这些原因，导致我们赖以生存的家园越来越不适宜人类居住，所以，也将为人类敲响警钟。在不断促进科学发展的同时，也要回头看看我们所走过的路，不能一味地只向前看，而把身后置之不理，那将有可能造成很大的隐患。所以，人们在不断地探索更加优越的科学技术，以减少对生存环境和人类自身健康的破坏。所以现在所提出的绿色化学的理念的核心是：利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染。而绿色化工得理想的生产方式又是：一、充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；二、在无毒、无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物；三、提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；四、生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。这一系列的理论知识如果都付诸于实践，那么将会大大提高我们的生活质量，对于人类的生存幸福指数也会做出巨大的贡献。绿色化学的理念的应用领域应该是很广泛的，不仅仅是工业生产方面，当然，在工业生产方面绿色化学的作用和意义是很重大的。当今，可持续发展观是世人普遍认同的发展观。它强调人口、经济、社会、环境和资源的协调发展，既要发展经济，又要保护自然资源和环境，使子孙后代能永续发展。绿色化学正是基于人与自然和谐发展的可持续发展理论。首先，绿色化学的口号最早产生于化学工业非常发达的美国。1990年，美国通过了一个“防止污染行动”的法令。1991年后在，“绿色化学”由美国化学会（ACS）提出并成为美国环保署（EPA）的中心口号。经过十多年的研究和探索，绿色化学的研究者们总结出了绿色化学的12条原则，这些原则可作为实验化学家开发和评估一条合成路线、一个生产过程、一个化合物是不是绿色的指导方针和标准。按照绿色化学的原则，在理想的化工生产方式是：反应物的原子全部转化为期望的最终产物。然后介绍绿色化学的十二项原则：一、防止——防止产生废弃物要比产生后再去处理和净化好得多。二、讲原子经济——应该设计这样的合成程序，使反应过程中所用的物料能最大限度地进到终极产物中。三、较少有危害性的合成反应出现——无论如何要使用可以行得通的方法，使得设计合成程序只选用或产出对人体或环境毒性很小最好无毒的物质。四、设计要使所生成的化学产品是安全的——设计化学反应的生成物不仅具有所需的性能，还应具有最小的毒性。五、溶剂和辅料是较安全的——尽量不同辅料（如溶剂或析出剂），当不得已使用时，尽可能应是无害的。六、设计中能量的使用要讲效率——尽可能降低化学过程所需能量，还应考虑对环境和经济的效益。合成程序尽可能在大气环境的温度和压强下进行。七、用可以回收的原料——只要技术上、经济上是可行的，原料应能回收而不是使之变坏。八、尽量减少派生物——应尽可能避免或减少多余的衍生反应（用于保护基团或取消保护和短暂改变物理、化学过程），因为进行这些步骤需添加一些反应物同时也会产生废弃物。九、催化作用——催化剂（尽可能是具选择性的）比符合化学计量数的反应物更占优势。十、要设计降解——按设计生产的生成物，当其有效作用完成后，可以分解为无害的降解产物，在环境中不继续存在。十一、防止污染进程能进行实时分析——需要不断发展分析方法，在实时分析、进程中监测，特别是对形成危害物质的控制上。十二、特别是从化学反应的安全上防止事故发生——在化学过程中，反应物（包括其特定形态）的选择应着眼于使包括释放、爆炸、着火等化学事故的可能性降至最低。绿色化学的核心之二也就是五个"R"，即：第一是Reduction一一“减量”即减少“三废”排放；第二是Reuse——“重复使用”，诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，这是降低成本和减废的需要；第三是Recycling——“回收”可以有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求；第四是Regeneration——“再生”即变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径；第五是Rejection ——“拒用”,指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的，有毒副作用及污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用，这是杜绝污染的最根本方法。根据这十二项基本原则和它的核心内容，我们能够得出绿色化学的意义。正如其定义所阐述的那样，它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质、利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发，并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量 等等。从而在工业生产中体现出它的绿色性，如：在化工产品生产过程中，从工艺源头上就运用环保的理念，推行源消减、进行生产过程的优化集成，废物再利用与资源化，从而降低了成本与消耗，减少废弃物的排放和毒性，减少产品全生命周期对环境的不良影响。绿色化工的兴起，使化学工业环境污染的治理 ，由先污染后治理转向从源头上根治环境污染。其优点也是很显而易见的，绿色化学与化工是解决全球污染问题的一种方法。与传统的污染处理不同，绿色化学与化工通过改变化学产品的结构与性质或产生工艺过程来减少或消除有害物质的产生与使用。绿色化学通过设计或重新设计化学物质的分子结构，使其具备所需的特性又避免或减少有毒基团的产生与使用。同时，绿色化学追求高选择性化学反应，副产品极少，甚至达到原子经济性，实现零排放。因此，绿色化学与化工不仅可以防止环境污染，亦可提高资源与能源的利用率，提高化工过程的经济效益，对化工过程的可持续发展具有巨大的推动作用。以各国的的应用为例，足以可见这一问题的重要性，这一项绿色理念也与我国所倡导的可持续发展思想是一致的。所以，为了更好的发展，应大力积极地推广，使更多的生产者能够顺应这一绿色环保的发展潮流。因此，无论是科学家、企业家、生产者还是普通居民，都应该树立绿色的环保观念，在产品的生产、销售、使用等方面随时运用环保的观念去考核它，这样不仅仅是有利于个人的健康生活，更是对居住环境及生存、发展等方面有了良好的保障。从而促进绿色产业的发展，循环经济的壮大。所以，有关专家，政府有关方面的工作人员等更应该加强宣传力度，使绿色化学化工的观念深入人心。
食品与化学 在人们的日常生活中，食品是必不可少的，人们从食品中摄取营养，从而维持人体所需的正常的营养物质，而这些营养物质的组成与化学有着密不可分的联系，因此有了食品与化学这门课程。我查了食品与化学的定义：“应用化学的原理和方法，研究食品及其原料的组成、结构、理化性质、生理功能、体内生化过程、营养价值、安全性质及其在加工、贮藏、运销中的变化、变化本质及对食品品质和安全性影响的一门新兴、综合、交叉性学科。”发现自己了解的远远不够，通过这学期这门选修课的学习，让我对此有了更近一步的了解。 食品化学的研究内容包括：1 组成和结构：食品物质的组成；食品物质的组织结构；食品物质的显微结构；食品物质的分子结构。2 食品物质的性质：物理性质；化学性质；功能性质；安全性质。3 食品物质的理化变化：形态变化；组织变化；分子结构变化；组成变化；生理生化变化；生理生化变化；色香味变化；质地变化；营养成分组成变化。4 加工技术对食品成分的影响：原料的来源与种类；原料处理与贮藏；配方、加工工艺与设备；产品包装、转运与货架期。 食品化学的研究层次及主要任务包括：1 认识各类食品成分：营养成分（水、糖、脂、等）、微量及添加成分（调味品、香料、色素和加工辅料等），保健成分以及上述各类成分在食品加工、贮藏过程中的次生物质。2 对各类成分进行提取、分离，表征各类成分的化学性质和理化性质。3 研究各类食品成分在食品加工过程、贮藏、运销过程的化学变化及变化规律。4 研究食品成分的构效关系。 人体赖以生存的营养物质包括：水、糖类、脂类、蛋白质、矿物质五大营养物质，这些化学物质可以从不同的食物中摄取。很多人对喝水的理解仅仅限于解渴，其实喝水也是一门学问，正确地喝水对健康非常重要。水是生命之源，人体一切的生命活动都离不开水。对于人体而言，水在身体内不但是“运送”各种营养物质的载体，而且还直接参与人体的新陈代谢，因此，保证充足的摄水量对人体生理功能的正常运转至关重要。但是，很多人对喝水的理解仅仅限于解渴。其实喝水也是一门学问，正确地喝水对维护人的健康非常重要。研究表明：人每天需要喝1000-1200cc的水。 人每日脏器活动和肢体活动所需的能量中，约有70％源于糖类。含糖丰富的食物主要有米、面等粮食类食品。人体所需能量约有20％来自脂肪。如果膳食中脂肪摄入量不足，不仅会导致人体必需脂肪酸和能量供应不足，还会影响脂溶性维生素的吸收与利用。脂肪的食物来源主要是肉类、豆类食品。人体每日的能量消耗中，约有十分之一的能量由蛋白质所提供。如果人体缺乏蛋白质，处于发育期的青少年，就会发育迟缓、体质瘦弱、抗病能力差；在成年人，轻者体重减轻，肌肉萎缩，疲乏无力，病后恢复慢，重则出现营养不良性水肿。蛋白质主要存在于粮食、豆类、蛋类、肉类食品中。 通过这门课程的学习，我懂得了：人只有获得全面营养，才能有效地维护健康。然而，日常食物的种类繁多，所含的营养成份又各不相同，况且人的胃容量也是有限的，因此，必须做到食物的恰当搭配才可获得全面营养。 综上所述，适当的营养，合理的饮食可增进人体正常发育，消除病患，延缓衰老。总而言之，人体内的生物化学反应与生命活动依赖于化学物质的参与；而这些化学物质又与营养密不可分；营养物质又摄取于五谷杂粮．动物肉类；蔬菜水果。这三者是相辅相成的。在它们共同的作用下人体才能健康成长，益寿延年。
绿色催化剂的应用及进展摘要]对新型绿色催化剂杂多化合物的研究进展进行了综述，主要介绍了杂多化合物在催化氧化、烷基化、异构化等石油化工领域的研究现状，并对其应用和发展前景做了总结和评述。[关键词]杂多化合物；绿色化工催化剂；展望随着人们对环保的日益重视以及环氧化产品应用的不断增加，寻找符合时代要求的工艺简单、污染少、绿色环保的环氧化合成新工艺显得更为迫切。20世纪90年代后期绿色化学[1，2]的兴起，为人类解决化学工业对环境污染，实现可持续发展提供了有效的手段。因此,新型催化剂与催化过程的研究与开发是实现传统化学工艺无害化的主要途径。杂多化合物催化剂泛指杂多酸及其盐类，是一类由中心原子(如P、Si、Fe、B等杂原子及其相应的无机矿物酸或氢氧化物)和配位原子(如Mo、W、V、Ta等多原子)按一定的结构通过氧原子桥联方式进行组合的多氧簇金属配合物，用HPA表示[3-6]。HPA的阴离子结构有Keggin、Dawson、Anderson、Wangh、Silverton、Standberg和Lindgvist 7种结构。由于杂多酸直接作为固体酸比表面积较小(＜10 m2/g)，需要对其固载化。固载化后的杂多酸具有“准液相行为”和酸碱性、氧化还原性的同时还具有高活性，用量少，不腐蚀设备，催化剂易回收，反应快，反应条件温和等优点而逐渐取代H2SO4、HF、H3PO4应用于催化氧化、烷基化、异构化等石油化工研究领域的各类催化反应。1杂多酸在石油化工领域的研究进展随着我国石油化工工业的快速发展，以液态烃为原料制取乙烯的生产能力在不断增长，而产生的副产物中有大量的C3～C9烃类，其化工综合利用率却仍然较低，随着环保法规对汽油标准中烯烃含量的严格限制，如何在不降低汽油辛烷值的情况下，生产出高标号的环境友好汽油已是我国炼油业面临的又一个技术难题。目前，催化裂化副产物C3～C9烃类的催化氧化、烷基化、芳构化以及C3～C9烃类的回炼技术已成为研究的热点。因此，催化裂化C3～C9烃类的开发与应用将有着强大的生产需求和广阔的市场前景。催化氧化反应杂多酸(盐)作为一类氧化性相当强的多电子氧化催化剂，其阴离子在获得6个或更多个电子后结构依然保持稳定。通过适当的方法易氧化各种底物，并使自身呈还原态，这种还原态是可逆的，通过与各种氧化剂如O2、H2O2、过氧化尿素等相互作用，可使自身氧化为初始状态，如此循环使反应得以继续。用杂多酸作催化剂使有机化合物催化氧化作用有两种路线是可行的[7]：①分子氧的氧化：即氧原子转移到底物中；②脱氢反应的氧化。将直链烷烃进行环氧化是生产高辛烷值汽油的重要途径之一。Bregeault等[8]研究了在CHCl3-H2O两相中，在作为具有催化活性的过氧化多酸化合物的前体的杂多负离子[XM12O40]n-和[X2M18O62]m-以及同多负离子[MxOy]z-(M=Mo6+或W6+；X=P5+，Si4+或B3+)的存在下，用过氧化氢进行1-辛烯的环氧化反应时，负离子[BW12O40]5-、[SiW12O40]4-和[P2W18O62]6-都是非活性的，并且许多光谱分析法表明它们的结构在反应过程中没有发生变化。[PMo12O40]3-表现出很低的活性，而[PW12O40]3-、H2WO4和[H2W12O42]10-都表现出高活性。反应中Keggin型杂多负离子[PW12O40]3-被过量的过氧化氢分解而形成过氧化多酸{PO4[WO(O2)2]4}3-和[W2O3(O2)4(H2O)2]2-，而这两种活性物种在环氧化反应中起到了重要的作用。烷基化反应石油炼制工业上，烷烃烷基化、烯烃烷基化及芳烃烷基化反应是生产高辛烷值清洁汽油组分的环境友好工艺。但以浓硫酸和氢氟酸作为催化剂的传统烷基化工艺因氢氟酸的毒性和浓硫酸的严重腐蚀性受到了很大的限制。C4抽余液是蒸气裂解装置产生的C4馏份经抽提分离丁二烯后的C4剩余部分，其中富含大量的1-丁烯和异丁烯。如何利用C4抽余液中的异丁烯和1-丁烯是C4抽余液化工利用的关键。异丁烯是一种重要的基本有机化工原料，主要用于制备丁基橡胶和聚异丁烯，也用来合成甲基丙烯酸酯、异戊二烯、叔丁酚、叔丁胺等多种有机化工原料和精细化工产品。1-丁烯是一种化学性质比较活泼的a-烯烃，其主要用途是作为线性低密度聚乙烯(LLDPE)的共聚单体，也用于生产聚丁烯、聚丁烯酯、庚烯和辛烯等直链或支链烯烃、仲丁醇、甲乙酮、顺酐、环氧丁烷、醋酸、营养药、农药等。特别是自20世纪70年代LLDPE工业化技术开发成功以来，随着LLDPE工业生产的蓬勃发展，国内外对1-丁烯的需求与日俱增，已成为发展最快的化工产品之一。刘志刚[9]等用浸渍法制备了Cs+、K+、NH4+的SiPW12杂多酸盐类和SiO2负载的SiPW12杂多酸，在超临界条件下评价了它们对异丁烷和丁烯烷基化的催化作用。结果表明，它们的活性和选择性大小顺序是当阳离子数相同时，Cs+盐＞K+盐＞NH4+盐。(NH4)尽管催化活性不高，但对C8产物的选择性达到％；具有很高的催化活性，但其对C8产物的选择性却只有。异构化反应汽油的抗爆性用异辛烷值表示，直链烃异构化是生产高辛烷值汽油的重要手段。C5～C6烷烃骨架异构化旨在提高汽油总组成的辛烷值，反应受平衡限制,低温有利于支链异构化热动力学平衡。为达到最大的异构化油产率，C5～C6烷烃异构化应在尽可能低的温度和高效催化剂存在下进行。烷烃骨架异构化是典型的酸催化反应，最近发现有较多的固体酸材料（其酸强度高于H-丝光沸石)可用于轻质烷烃骨架异构化，其中，最有效的有基于杂多酸(HPA)的催化材料和硫酸化氧化锆、钨酸化氧化锆(WOx-ZrO2)。2绿色催化剂绿色化学对催化剂也提出了相应的要求[1,2]：（1）在无毒无害及温和的条件下进行；(2)反应应具有高的选择性，人们将符合这两点的催化剂称之为绿色催化剂。由于一些杂多酸化合物表现出准液相行为，极性分子容易通过取代杂多酸中的水分子或扩大聚合阴离子之间的距离而进入其体相中，在某种意义上吸收大量极性分子的杂多酸类似于一种浓溶液，其状态介于固体和液体之间，使得某些反应可以在这样的体相内进行。作为酸催化剂，其活性中心既存在于“表相”，也存在于“体相”，体相内所有质子均可参与反应，而且体相内的杂多阴离子可与类似正碳离子的活性中间体形成配合物使之稳定。杂多酸有类似于浓液的“拟液相”，这种特性使其具有很高的催化活性，既可以表面发生催化反应，也可以在液相中发生催化反应。准液相形成的倾向取决于杂多酸化合物和吸收分子的种类以及反应条件。正是这种类似于“假液体”的性质致使杂多酸即可作均相及非均相反应，也可作相转移催化剂。陈诵英[10]等用二元杂多酸为催化剂，双氧水为氧化剂，醋酸为溶剂，催化氧化三甲基苯酚(TMP)合成三甲基苯醌(TMBQ)，这与传统方法先用发烟硫酸磺化TMP，然后在酸性条件下用固体氧化剂氧化得到TMBQ相比，能减少排放大量废水以及10 t以上的固体废物，且其摩尔收率可达86％，大大提高了原子利用率。刘亚杰[11]等采用一种性能优良的环境友好的负载型杂多酸催化剂(HRP-24)合成二十四烷基苯。HR-24属于一种大孔、细颗粒、强酸性的固体酸催化剂，大孔和细颗粒有利于大分子烯烃的扩散，且不容易被长链烯烃聚合形成的胶质堵塞孔道，而强酸性可使催化剂在较低温度下就具有较高的催化活性。实验表明，在反应温度和压力较低的情况下(120℃和～ MPa)，烯烃的转化率和二十四烷基苯的选择性都接近100%。Furuta等[12]采用Pd-H3SiW12O40催化乙烯在氧气和水存在下氧化一步合成了乙酸乙酯，简化合成工艺，与绿色化学相适应。刘秉智[13]以活性炭负载磷钼钨杂多酸为催化剂，用30%双氧水催化氧化苯甲醇合成苯甲醛，苯甲醛收率可达。与国内同类产品的生产工艺相比，其具有催化活性好，反应条件温和，生产成本低廉，催化剂可重复使用，对设备无腐蚀性，不污染环境，是一种优良的新型合成工艺路线，具有一定的工业开发前景。3展望虽然绿色化工催化剂理论发展逐渐得到完善，但大多数催化剂仍停留在实验阶段，催化剂性能不稳定，制备过程复杂，性价比低是制约其工业化应用的主要原因，但从长远角度考虑，采用绿色化工催化剂是实现生产零污染的一个必然趋势。环境友好的负载型杂多酸催化剂既能保持低温高活性、高选择性的优点，又克服了酸催化反应的腐蚀和污染问题，而且能重复使用，体现了环保时代的催化剂发展方向。今后的研究重点应是进一步探明负载型杂多酸的负载机制和催化活性的关系，进一步解决活性成分的溶脱问题，并进行相关的催化机理和动力学研究，为工业化技术提供数据模型，使负载型杂多酸早日实现工业化生产，为石油化工和精细化工等行业创造更大的经济、社会效益。求最佳答案
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？1.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。2.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。3.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。4.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。5.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盎司的白色粉末（P2O5，应该是盎司）。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：1.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。2.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。3.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。4.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。
石墨转变为金刚石，应该是个很难的反应过程。研究一下石墨转化为金刚石的热化学方程式，是个吸热过程，焓变并不大，大概40几千焦每摩尔。看起来好像是很容易进行的反应。但是还得考虑到化学反应过程中，反应物必须达到活化状态，活化分子相互之间再进行有效碰撞从而才能使反映进行。到达活化状态需要活化能，石墨转变为金刚石所需要的活化能非常高，不是一般反应条件所能满足。但也不是不行，需要相应的催化剂。类比一下人体内进行的各种反应，都是在酶的催化下进行，每个反应看上去都是一个比常见的困难反应比如铝热啊什么的容易得多的反应，但就是活化能的问题，因此需要酶来催化，降低反应的活化能从而促进反应的进行。不过要是真能方便地把石墨转变为金刚石，那真是个增加GDP的好方法呢。
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(·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电子伏特的能量，远大于可见光的能量(—电子伏特)。当金刚石里掺杂氮，能量从原来的 降到 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××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
化 学 发 展 史( 化工学院 x x x)摘要：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。关键词：燃素化学；量子论；晶体化学自从有了人类，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。一、化学的来由化学的英文词为Chemistry，法文Chimie，德文Chemie，它们都是从一个古字、即拉丁字chemia，希腊字Xηwa(Chamia)，希伯莱字Chaman或Haman，阿拉伯字Chema或Kema，埃及字Chemi演化而来的．它的最早来源难以查考．从现存资料看，最早是在埃及第四世纪的记载里出现的．所以有人认为可以假定是从埃及古字Chemi来的，不过这个名字的意义很晦涩，有埃及、埃及的艺术、宗教的迷惑、隐藏、秘密或黑暗等意义。其所以有这些意义，大概因为埃及在西方是化学记载诞生的地方，也是古代化学极为发达的地方，尤其是在实用化学方面。例如，埃及在十一朝代进已有一种雕刻表示一些工人下在制造玻璃，可见至少在公元前2500年以前，埃及已知道玻璃的制造方法了。再从埃及出土的木乃伊看，可知在公元前一、二千年时已精于使用防腐剂和布帛染色等技术。所以古人用埃及或埃及的艺术来命名“化学”。至于其它几种意义，可能因为古人认为化学是一种神奇和秘密的事业以及带有宗教色彩的缘故。中国的化学史当然也是毫不逊色的。大约5000－11000年前，我们已会制作陶器，3000多年前的商朝已有高度精美的青铜器，造纸、磁器、火药更是化学史上的伟大发明。在十六、十七世纪时，中国算得上是世界最先进的国家。“化学”二字我国在1856年开始使用。最早出现在英国传教士韦廉臣在1856年出版的《格物探原》一书中。二、化学的几个发展阶段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。。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。三、化学学科在探索中成长化学的发展可以说是日新月异，尤其是它的边缘学科或者说是它的分支学科，譬如生物化学、物理化学、晶体化学等等，令人目不暇接。就眼下炒得过热的基因工程、克隆技术以及共轭电场论等，更是令人眼花缭乱。而古往今来，有多少化学家为化学的发展做出了难以估量的贡献。你想了解他们吗？化学名人风采将带您走近他们。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盎司的白色粉末（P2O5，应该是盎司）。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。四、化学学科的发展前沿中国运动医学杂志000124 基因工程也叫遗传工程(Genetic Engineering)，是20世纪70年代在分子生物学发展的基础上形成的新学科。基因工程就是在分子水平上，用人工方法提取(或合成)不同生物的遗传物质，在体外切割、拼接和重新组成，然后通过载体把重组的DNA分子引入受体细胞，使外源DNA在受体细胞中进行复制与表达。按人们的需要产生不同的产物或定向地创造生物的新性状，并使之稳定地遗传给下代[1]。基因工程技术主要包括分离基因、纯化基因和扩增基因的技术，其核心是分子克隆技术。它能帮助人们从各种复杂的生物体中分离出单一的基因，并把它纯化，再把它大量扩增，用于研究。20多年来，基因工程技术得到了迅速地发展，特别是限制性内切酶、DNA序列分析及DNA重组技术等三大技术的发现和应用，不仅把分子生物学提高到了基因水平，而且也把生物学与医学中的其他学科引上基因研究的道路，并取得了许多揭示生命秘密和生命过程的重大成就 ......
代赭石是产于代州（今代县）的赭石
你用的是床垫还是坐垫啊？床垫的话，因为有很多功能用的时候要小心的，所有东西都一样，功能多了就比较容易坏。坐垫的话就没什么可担心的啦，一般只有加热一个功能，放在沙发上、汽车里，都非常不错。 锗的功能：1、锗脱氢富集氧的作用锗能够使体能保持充足的氧，从而维护人体的健康。在人体中，食物的分解是借助氧气进行的，在食物分解过程中，需要消耗大量的氧，同时生成水和二氧化碳。如果没有充足的氧，就有可能使机体引起各种疾病。而有机锗能把人体内的氢离子带出体外，减少了机体对氧的需求量，从而有利于健康。锗进入人体后，可均匀地分布在各器官组织中，24小时完全排出体外，属于不会在身体中蓄积的微量元素，其毒性极低，无副作用。人体各器官细胞在生命过程中产生废物，一部分经过分泌系统排出体外，还有一部分以自由基的形式存在于各器官中，形成病变，导致器官功能下降影响健康，有机锗能与这部分自由基结合后排出体外，增强器官生命。2、锗的抗氧化作用 进入我们身体里的各种脂肪，由于新陈代谢异常而产生的物质称为过氧化脂质，一般油变质的情况成为氧化。原子在进行化学结合的时候由于带有电子所以原子经常结构分子，而分子常常带有原子上的电子，不带电子的分子或原子，既不带电子的状态为游离基。构成我们人体的细胞大约有60组，这已得到证实，日本GITASATOD大学医学部分孙生物研究组发现了锗还对癌症患者或关节炎患者等的血清有特殊的氧化作用。3、锗半导体和电位锗是半导体物质， 其原子具32个电子，电子在人体里受电子工学作用而膨胀，而且通过净化作用给细胞墙供氧，细胞是由微小的电气凝结而成的，所以每个细胞是在职定的电位中发挥作用。如果某个电位脱离正常的位置，就会引起病变，而锗起防止这种现象发生的作用，特别是它能引起到破坏癌细胞膜的电位的作用 ，从而抑制癌细胞增殖作用的活跃化。这就是生化上所说的通过脱氧化反应使癌组织的异常细胞被破坏。以治疗为目的的放射线疗法会影响到癌细胞周围的正常细胞和血球等。锗正是起着，抑制放射线引起的损伤从而减轻损害，恢复被破坏的细胞的作用。4、锗的清血作用如果血液循环酸化粘度增加，无法正常发挥提供氧和营养的作用，而且血管里的异物使血液浑浊。为了把这种异物排除血管外，自然会引起血液循环障碍和高压。引起高血压的最主要的原因是血液中钠和钾在身体里起生理作用的时候，无法保证盐分代谢均衡，给血管壁强烈的刺激，使血管收缩，血压增高。这里所说得锗的清血作用是给血液里的血球细胞增加供氧，一旦氧增加了，血液的粘度会自然降低，而且可以排除所有已被酸化的异常物质，从而起清血的作用。血球细胞活跃地起作用，氢离子自然也会增加，此时血球与氧相结合。通过锗的作用排除氢离子，使血液干净，保持的好的精神状态。5锗的生理特性锗具有半导体作用。在所有生物体的细胞内，都发现有核酸。核酸也是半导体，它有两种类型，即DNA和RNA。DNA含有遗传信息，RNA主要功能是合成蛋白质。锗所以能参与物质代谢和能量转换，与其半导体性质不无关系。6、锗的其它作用抗肿瘤、治疗老年痴呆、增强免疫功能、延缓衰老、预防及治疗动脉硬化、降低血液粘稠度、抗类风湿关节炎、调节内分泌、止痛消炎、降血压、治疗骨质疏松、调节内分泌、治疗慢性肝炎等方面。锗对机体的抗老化代谢起作用，使细胞活性化，具有延寿的作用。耐缺氧作用，可提高氧的利用率，可使受伤的细胞重新恢复。可清除体内垃圾，排除体内重金属，达到排毒养颜的作用。用于皮肤护品，由于它稳定性的特点对化妆品是很重要的。有机锗用于美容或化妆品可以制成不同的剂型,如乳剂、软膏、水剂、粉剂等,用含有有机锗钠盐对32～60岁有皮肤色素沉着的妇女实验,结果表明试测者皮肤变得光滑、丰润,小皱纹消失,色素及斑点改善,有机锗配成乳液加入必要的配料,涂手及面部,皮肤变得光滑而未产生过敏及其它副作用。锗石对人体还有有凉血止血，降逆止呕，清火平肝的效力，其原理和另外的含铁矿物药,磁石相仿, 从中医学角度来讲，接触自然矿物可以补充人体不足的元素和微量元素，吸收或排泄过剩的元素和微元素，使人体保持一个特有的正间值。 锗的起源：锗，是德国化学家文克列尔发现的。是浅色得金属，半导体物质，其原子具有32个电子，电子在人体里受电子工学作用而膨胀，而且通过净化作用给细胞供氧。 成分：经过研究证明锗晶体里的原子排列与金刚石一样，硬而且脆，锗在自然界分布很散、很广。铜矿、铁矿、硫化矿以至岩石，泥土和泉水中都含有微量得的锗。在地壳中的含量为一百万分之七，锗石含有大量的有机锗及名贵的玉石粉、珍珠粉、麦矾石、中药材料、镁、铁、钙、碳、钾、钠、叶绿素等45种对人体有益的矿物质。世界上著名的锗元素研究专家日本的Asashi博士发表了以《锗和我的人生》著作为首的许多论文。他一生都致力于对锗的研究与对疑难病症的临床研究及治疗，终于，于1975年在世界上首次成功地研制出锗的有机化合物，受到全世界的广泛关注并因此获得了诺贝尔奖。Asashi博士指出：锗具有抗癌作用和强壮作用；锗可有效激活人体免疫系统；锗能为人增强健康水平，防疫疾病提供可靠保障。
锗石是一种保健能量元素， 该元素排列于元素周期第32位。锗石的远红外线放射率，波长8-10μm稀有金属锗应用广泛，已有工厂将其镶在：手链、项链、内衣、眼镜、按摩棒、高尔夫球棒等上面。高纯度的锗是半导体材料。从高纯度的氧化锗还原，再经熔炼可提取而得。掺有微量特定杂质的锗单晶，可用于制各种晶体管、整流器及其他器件。锗的化合物用于制造荧光板及各种高折光率的玻璃。
代赭石为氧化物类矿物赤铁矿的矿石。【功 效】：平肝镇逆，凉血止血。【主 治】：治噫气呕逆，噎膈反胃，哮喘，惊痫，吐血，鼻衄，肠风，痔瘘，崩漏带下。生赭石其成分是:主含三氧化二铁,硅酸,铝化物及镁,钙,锰.其功效:平肝镇逆,凉血止血.生赭石含微量砷,所以不能长期服用