1780年的一天,意大利解剖学家伽伐尼在做青蛙解剖时,两手分别拿着不同的金属器械,无意中同时碰在青蛙的大腿上,青蛙腿部的肌肉立刻抽搐了一下,仿佛受到电流的刺激,而只用一种金属器械去触动青蛙,却并无此种反就。伽伐尼认为,出现这种现象是因为动物躯体内部产生的一种电,他称之为 “生物电”。伽伐尼于1791年将此实验结果写成论文,公布于学术界。
伽伐尼的发现引起了物理学家们极大兴趣,他们竞相重复枷伐尼的实验,企图找到一种产生电流的方法,意大利物理学家伏特在多次实验后认为:伽伐尼的 “生物电”之说并不正确,青蛙的肌肉之所以能产生电流,大概是肌肉中某种液体在起作用。为了论证自己的观点,伏特把两种不同的金属片浸在各种溶液中进行试验。结果发现,这两种金属片中,只要有一种与溶液发生了化学反应,金属片之间就能够产生电流。
1799年,伏特把一块锌板和一块银板浸在盐水里,发现连接两块金属的导线中有电流通过。于是,他就把许多锌片与银片之间垫上浸透盐水的绒布或纸片,平叠起来。用手触摸两端时,会感到强烈的电流刺激。伏特用这种方法成功的制成了世界上第一个电池—— “伏特电堆”。这个“伏特电堆”实际上就是串联的电池组。它成为早期电学实验,电报机的电力来源。
意大利物理学家伏打就多次重复了伽伐尼的实验。作为物理学家,他的注意点主要集中在那两根金属上,而不在青蛙的神经上。对于伽伐尼发现的蛙腿抽搐的现象,他想这可能与电有关,但是他认为青蛙的肌肉和神经中是不存在电的,他推想电的流动可能是由两种不同的金属相互接触产生的,与金属是否接触活动的或死的动物无关。实验证明,只要在两种金属片中间隔以用盐水或碱水浸过的(甚至只要是湿和)硬纸、麻布、皮革或其它海绵状的东西(他认为这是使实验成功所必须的),并用金属线把两个金属片连接起来,不管有没有青蛙的肌肉,都会有电流通过。这就说明电并不是从蛙的组织中产生的,蛙腿的作用只不过相当于一个非常灵敏的验电器而已。
1836年,英国的丹尼尔对 “伏打电堆”进行了改良。他使用稀硫酸作电解液,解决了电池极化问题,制造出第一个不极化,能保持平衡电流的锌—铜电池,又称“丹尼尔电池”。此后,又陆续有去极化效果更好的 “本生电池”和 “格罗夫电池”等问世。但是,这些电池都存在电压随使用时间延长而下降的问题。
1860年,法国的普朗泰发明出用铅做电极的电池。这种电池的独特之处是,当电池使用一段使电压下降时,可以给它通以反向电流,使电池电压回升。因为这种电池能充电,可以反复使用,所以称它为“ 蓄电池”。
然而,无论哪种电池都需在两个金属板之间灌装液体,因此搬运很不方便,特别是蓄电池所用液体是硫酸,在挪动时很危险。
1887年,英国人赫勒森发明了最早的干电池。干电池的电解液为糊状,不会溢漏,便于携带,因此获得了广泛应用。
将化学能、光能、热能、核能等直接转换为电能的装置。有化学电池、太阳电池、温差电池、核电池等。通常所说的电池指化学电池。
电池的性能参数主要有电动势 、容量、比能量和电阻。电动势等于单位正电荷由负极通过电池内部移到正极时,电池非静电力(化学力)所做的功。电动势取决于电极材料的化学性质,与电池的大小无关。电池所能输出的总电荷量为电池的容量 ,通常用安培小时作单位。在电池反应中,1千克反应物质所产生的电能称为电池的理论比能量。电池的实际比能量要比理论比能量小。因为电池中的反应物并不全按电池反应进行,同时电池内阻也要引起电动势降,因此常把比能量高的电池称做高能电池。电池的面积越大,其内阻越小 。
电池的种类很多,常用电池主要是干电池、蓄电池,以及体积小的微型电池 。此外,还有金属-空气电池、燃料电池以及其他能量转换电池如太阳电池、温差电池、核电池等。
干电池 一种使用最广泛的化学电池。1865年法国人勒克朗谢在伏打电池的基础上研制了一种碳/二氧化锰/氯化铵溶液/锌体系的湿电池。经发展,干电池有 100余种。除了锌 - 锰干电池外,还有镁 -锰干电池、锌 - 氧化汞干电池、锌-氧化银干电池等 。由于干电池的氧化和还原反应的可逆性很差,用完后一般不能用充电方法使正、负极活性物质恢复到原来状态,因此干电池又称为一次电池。最常用的干电池是锌-锰干电池,有糊式、纸板式、碱式和叠层式几种。
糊式锌-锰干电池 由锌筒 、电糊层、二氧化锰正极 、炭棒、铜帽等组成。最外面的一层是锌筒,它既是电池的负
极又兼作容器,在放电过程中它要被逐渐溶解;中央是一根起集流作用的碳棒;紧紧环绕着这根碳棒的是一种由深褐色的或黑色的二氧化锰粉与一种导电材料(石墨或乙炔黑)所构成的混合物,它与碳棒一起构成了电池的正极体,也叫炭包。为避免水分的蒸发,干电池的上部用石蜡或沥青密封 。锌-锰干电池工作时的电极反应为锌极:Zn→Zn2++2e
碳极:
纸板式锌-锰干电池 在糊式锌-锰干电池的基础上改进而成。它以厚度为 70~100微米的不含金属杂质的优质牛皮纸为基,用调好的糊状物涂敷其表面,再经过烘干制成纸板,以代替糊式锌-锰干电池中的糊状电解质层。纸板式锌-锰干电池的实际放电容量比普通的糊式锌 -锰干电池要高出2~3倍。标有“高性能”字样的干电池绝大部分为纸板式。
碱性锌 -锰干电池 其电解质由汞齐化的锌粉、35%的氢氧化钾溶液再加上一些钠羧甲基纤维素经糊化而成 。由于氢氧化钾溶液的凝固点较低、内阻小 ,因此碱性锌 -锰干电池能在-20℃温度下工作,并能大电流放电。碱性锌 - 锰干电池可充放电循环40多次,但充电前不能进行深度放电(保留60%~70%的容量),并需严格控制充电电流和充电期终的电压。
叠层式锌-锰干电池 由几个结构紧凑的扁平形单体电池叠在一起构成。每一个单体电池均由塑料外壳、锌皮、导电膜以及隔膜纸、炭饼(正极)组成。隔膜纸是一种吸有电解液的表面有淀粉层的浆层纸,它贴在锌皮的上面;隔膜纸上面是炭饼。隔膜纸如同糊式干电池的电糊层,起隔离锌皮负极和炭饼正极的作用。叠层式锌 - 锰干电池减去了圆筒形糊式干电池串联组合的麻烦,其结构紧凑、体积小、体积比容量大,但贮存寿命短且内阻较大,因而放电电流不宜过大。
蓄电池 通过充电将电能转变为化学能贮存起来,使用时再将化学能转变为电能释放出来的一种化学电池。其转变的过程是可逆的。当蓄电池已完全放电或部分放电后,两电极板表面形成新的化合物,这时若用适当的反向电流通入蓄电池,就可以使在放电过程中形成的化合物还原为原先的活性物质,供下次放电再用,此过程叫充电,即将电能以化学能的形式贮存在蓄电池中。电池接通负载供给外电路电流的过程叫放电 。 蓄电池的充电和放电过程可以重复循环多次,故蓄电池又称为二次电池 。 按所使用的电解质溶液的不同,蓄电池分为酸性和碱性两大类。按正负极板所使用的活性物质材料又有铅蓄电池、镉镍、铁镍、银锌、镉银蓄电池等几种。铅蓄电池为酸性电池,后四种为碱性电池。
铅蓄电池 由正极板群、负极板群、电解液和容器等组成。充电后的正极板是棕褐色的二氧化铅(PbO2),负极板
是灰色的绒状铅(Pb),当两极板放置在浓度为27%~37%的硫酸( H2SO4 )水溶液中时 ,极板的铅和硫酸发生化学反应,二价的铅正离子( Pb2+)转移到电解液中,在负极板上留下两个电子( 2e- )。由于正负电荷的引力,铅正离子聚集在负
极板的周围,而正极板在电解液中水分子作用下有少量的二氧化铅( PbO2 )渗入电解液,其中两价的氧离子和水化合,使二氧化铅分子变成可离解的一种不稳定的物质——氢氧化铅〔Pb(OH4〕。氢氧化铅由4价的铅正离子(Pb4+)和4个氢氧根〔4(OH)-〕组成。4价的铅正离子(Pb4+)留在正极板上,使正极板带正电。由于负极板带负电,因而两极板间就产生了一定的电位差,这就是电池的电动势。当接通外电路,电流即由正极流向负极。在放电过程中,负极板上的电子不断经外电路流向正极板,这时在电解液内部因硫酸分子电离成氢正离子(H+)和硫酸根负离子(SO42-),在离子电场力作用下,两种离子分别向正负极移动,硫酸根负离子到达负极板后与铅正离子结合成硫酸铅( PbSO2 )。在正极板上,由于电子自外电路流入,而与4价的铅正离子(Pb4+)化合成 2价的铅正离子( Pb2+),并立即与正极板附近的硫酸根负离子结合成硫酸铅附着在正极上。铅蓄电池正、负极板在放电过程中的化学反应为
随着蓄电池的放电,正负极板都受到硫化,同时电解液中的硫酸逐渐减少,而水分增多,从而导致电解液的比重下降在实际使用中,可以通过测定电解液的比重来确定蓄电池的放电程度。在正常使用情况下,铅蓄电池不宜放电过度,否则将使和活性物质混在一起的细小硫酸铅晶体结成较大的体,这不仅增加了极板的电阻,而且在充电时很难使它再还原,直接影响蓄池的容量和寿命。铅蓄电池充电是放电的逆过程。充电时总的化学反应为
铅蓄电池的工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环 、贮存性能好 ( 尤其适于干式荷电贮
存)、造价较低,因而应用广泛。采用新型铅合金,可改进铅蓄电池的性能。如用铅钙合金作板栅,能保证铅蓄电池最
小的浮充电流、减少添水量和延长其使用寿命;采用铅锂合金铸造正板栅 ,则可减少自放电和满足密封的需要 。此外,
开口式铅蓄电池要逐步改为密封式,并发展防酸、防爆式和消氢式铅蓄电池。
碱性蓄电池 与同容量的铅蓄电池相比,其体积小,寿命长,能大电流放电,但成本较高。碱性蓄电池按极板活性
材料分为铁镍、镉镍、锌银蓄电池等系列。以镉镍蓄电池为例,碱性蓄电池的工作原理是:蓄电池极板的活性物质在充
电后,正极板为氢氧化镍〔 Ni(OH)3 〕,负极板为金属镉( Cd );而 放 电 终 止时,正极 板转 变为 氢 氧化 亚镍〔 Ni(OH2)〕, 负极板转 变 为氢 氧 化镉〔Cd (OH) 2〕,电解液多选用氢氧化钾( KOH)溶液。在充放电过程中总的化
由充放电过程中的化学反应可知,电解液仅作为电流的载体而浓度并不发生变化,因而只能根据电压的变化来判断
充放电的程度。镉镍密封蓄电池在充电过程中,正极析出氧气,负极析出氢气。由于镉镍密封蓄电池在制造时负极物质是过的,这就避免了氢气的发生;而在正极上产生的氧气,由于电化学作用被负极吸收,因此防止了气体在蓄电池内部集聚,从而保证了蓄电池在密封条件下正常工作。镉镍蓄电池已有了几十年的历史,最初用作牵引、起动、照明及信号电源,现代用作内燃机车、飞机的起动及点火电源。60年代制成的密封式电池则用作人造卫星、携带式电动工具、应急装备的电源。镉镍蓄电池改进的方向之一是采用双极性结构,这种结构的内阻很小,适用于脉冲大电流放电,能满足大功率设备的供电需要;此外,电极采用压成式、烧结式和箔式。
金属-空气电池 以空气中的氧气作为正极活性物质,金属作为负极活性物质的一种高能电池。使用的金属一般是镁、
铝、锌、镉、铁等;电解质为水溶液。其中锌�空气电池已成为成熟的产品。
金属 -空气电池具有较高的比能量,这是因为空气不计算在电池的重量之内。锌�空气电池的比能量是现生产的电
池中最高的,已达 400瓦·小时/千克(Wh/kg),是一种高性能中功率电池,并正向高功率电池的方向发展。目前生产的金属-空气电池主要是一次电池;研制中的二次金属-空气 电 池 为 采 用 更 换 金 属 电 极的 机 械 再 充 电电池 。 由于金属 - 空 气电池工作时要不断地供应空气,因此它不能在密封状态或缺少空气的环境中工作。此外,电池中的电解质溶液
易受空气湿度的影响而使电池性能下降;空气中的氧会透过空气电极并扩散到金属电极上,形成腐蚀电池引起自放电 。
燃料电池 只要连续供应化学原料就能发生化学反应 ,而将化学能转变为电能的电解质电池。这些化学原料在电池内部(一种原料在正极而另一种在负极)发生反应时,必须防止它们直接反应,否则将产生化学短路,不能从反应中获得电能。适用于燃料电池的化学反应主要是燃烧反应,进入实用阶段的只有氢氧燃料电池。由于氢氧燃料电池要使用贵重金属铂作电极材料,成本过高,因此这种电池现在仅用作宇宙飞船的电源。燃料电池的转换效率高、比能高,工作时无噪声无污染,结构简单。
其他能量转换电池 主要有:①太阳电池。将太阳光的能量转换为光能的装置,由半导体制成。当太阳光照射电池表面时,半导体PN结的两侧形成电位差。其效率在10%以上。②温差电池。将两种金属接成闭合回路,并在两接头处保持不同温度时,回路中就会产生温差电动势,这种装置称作温差电偶 。将温差电偶串联成温差电堆时 ,即 构成 温 差电池。也可用半导体材料制成温差电池,其温差效应较强。③核电池。将核能直接转换成电能的装置称做核电池。通常由辐射β射线(高速电子流)的放射性源、收集这些电子的集电器以及绝缘体 3 部分组成。放射性源一端因失去负电而成为正极,集电器一端得到负电成为负极,两电极间形成电位差。这种核电池电压高,但电流小。
●现今的各种电池
1.化学电池
化学电池,是指通过电化学反应,把正极、负极活性物质的化学能,转化为电能的一类装置。经过长期的研究、发展,化学电池迎来了品种繁多,应用广泛的局面。大到一座建筑方能容纳得下的巨大装置,小到以毫米计的品种。无时无刻不在为我们的美好生活服务。现代电子技术的发展,对化学电池提出了很高的要求。每一次化学电池技术的突破,都带来了电子设备革命性的发展。现代社会的人们,每天的日常生活中,越来越离不开化学电池了。现在世界上很多电化学科学家,把兴趣集中在做为电动汽车动力的化学电池领域。
2.干电池和液体电池
干电池和液体电池的区分仅限于早期电池发展的那段时期。最早的电池由装满电解液的玻璃容器和两个电极组成。后来推出了以糊状电解液为基础的电池,也称做干电池。
现在仍然有“液体”电池。一般是体积非常庞大的品种。如那些做为不间断电源的大型固定型铅酸蓄电池或与太阳能电池配套使用的铅酸蓄电池。对于移动设备,有些使用的是全密封,免维护的铅酸蓄电池,这类电池已经成功使用了许多年,其中的电解液硫酸是由硅凝胶固定或被玻璃纤维隔板吸付的。
3.一次性电池和可充电电池
一次性电池俗称“用完即弃”电池,因为它们的电量耗尽后,无法再充电使用,只能丢弃。常见的一次性电池包括碱锰电池、锌锰电池、锂电池、银锌电池、锌空电池、锌汞电池和镁锰电池。
可充电电池按制作材料和工艺上的不同,常见的有铅酸电池、镍镉电池、镍铁电池、镍氢电池、锂离子电池。其优点是循环寿命长,它们可全充放电200多次,有些可充电电池的负荷力要比大部分一次性电池高。普通镍镉、镍氢电池使用中,特有的记忆效应,造成使用上的不便,常常引起提前失效。
4.燃料电池
燃料电池是一种将燃料的化学能透过电化学反应直接转化成电能的装置
5.染料敏化太阳能电池电池
●电池的安全性测试项目有哪些?
内部短路测试
持续充电测试
过充电
大电流充电
强迫放电
坠落测试
从高处坠落测试
穿透实验
平面压碎实验
切割实验
低气压内搁置测试
热虐实验
浸水实验
灼烧实验
高压实验
烘烤实验
电子炉实
一般分为:1、2、3、5、7号,其中5号和7号尤为常用,所谓的AA电池就是5号电池,而AAA电池就是7号电池!AA、AAA都是说明电池型号的。
例如:
AA就是我们通常所说的5号电池,一般尺寸为:直径14mm,高度49mm
AAA就是我们通常所说的7号电池,一般尺寸为:直径11mm,高度44mm。
以下是来自本站:镍氢电池论坛网友补充
另附电池知识若干:
说说常见的“AAAA,AAA,AA,A,SC,C,D,N,F”这些型号
AAAA型号少见,一次性的AAAA劲量碱性电池偶尔还能见到,一般是电脑笔里面用的。标准的AAAA(平头)电池高度41.5±0.5mm,直径8.1±0.2mm。
AAA型号电池就比较常见,一般的MP3用的都是AAA电池,标准的AAA(平头)电池高度43.6±0.5mm,直径10.1±0.2mm。
AA型号电池就更是人尽皆知,数码相机,电动玩具都少不了AA电池,标准的AA(平头)电池高度48.0±0.5mm,直径14.1±0.2mm。
只有一个A表示型号的电池不常见,这一系列通常作电池组里面的电池芯,我经常给别人换老摄像机的镍镉,镍氢电池,几乎都是4/5A,或者4/5SC的电池芯。标准的A(平头)电池高度49.0±0.5mm,直径16.8±0.2mm。
SC型号也不常见,一般是电池组里面的电池芯,多在电动工具和摄像机以及进口设备上能见到,标准的SC(平头)电池高度42.0±0.5mm,直径22.1±0.2mm。
C型号也就是二号电池,用途不少,标准的C(平头)电池高度49.5±0.5mm,直径25.3±0.2mm。
D型号就是一号电池,用途广泛,民用,军工,特异型直流电源都能找到D型电池,标准的D(平头)电池高度59.0±0.5mm,直径32.3±0.2mm。
N型号不常见,我还不知道啥东西里面用,标准的N(平头)电池高度28.5±0.5mm,直径11.7±0.2mm。
F型号电池,现在是电动助力车,动力电池的新一代产品,大有取代铅酸免维护蓄电池的趋势,一般都是作电池芯(个人见解:其实个太大,不好单独使用,呵呵)。标准的N(平头)电池高度89.0±0.5mm,直径32.3±0.2mm。
大家注意到,(平头)字样,指的是电池正极是平的,没有突起,使用做电池组点焊使用的电池芯,一般同等型号尖头的(可以用作单体电池供电的),在高度上就多了0.5mm。以此类推,我不逐一解释。还有,电池很多的时候并不是规规矩矩的“AAA,AA,A,SC,C,D,N,F”这些主型号,前面还时常有分数“1/3,2/3,1/2,2/3,4/5,5/4,7/5”,这些分数表示的是池体相应的高度,例如“2/3AA”就是表示高是一般AA电池的2/3的充电电池;再如“4/5A”就是表示高是一般A电池的4/5的充电电池。
还有一种型号表示方法,是五位数字,例如,14500,17490,26500,前两位数字是指池体直径,后三位数字是指池体高,例如14500就是指AA电池,即大约14mm直径,50mm高
哪些为科学事业作出杰出贡献的科学家?并说出他的主要成就?1.哥白尼:天文学,日心说
2.伽俐略:物理学,自由落体
3.开普勒:天文学,开普勒定律
4.牛顿:物理学,经典力学的创立者,有牛顿三定律和万有引力定律数学,微积分
著有《自然哲学的数学原理》
5.法拉弟:物理学,电磁感应
6.门捷列夫:化学,化学元素周期表
7.道尔顿:物理学,量子论
8.爱因斯坦:物理学,狭隘相对论和广益相对论
9.居里夫妇:化学,镭的发现
10.莱布尼茨:数学,微积分
11.迪卡尔:数学,平面直角座标系
12.黎曼:数学,黎曼几何\
13.佛莱明:化学,青霉素的发明.(抗生素的起源)
14.孟德尔:生物学,孟德尔系数
15.达尔文:生物学,生物进化论,著有《物种起源》
16.哈维:医学,血液回圈理论的创始人
17.格里高:历法,格里高历(现行公历)的创始人
18.德布罗意:物理学,波粒二象性
19.魏格纳地理学,大陆漂移学说
20.伦琴:物理学,伦琴射线(X射线)
对军事航空事业有杰出贡献的科学家宋文骢 歼10的总设计师
杨伟 歼-20的总设计师
陈一坚 飞豹的总设计师
罗阳,歼-15的总设计师
孙聪,歼-31的总设计师
对法国启蒙运动作出杰出贡献的科学家是C.伏尔泰和卢梭
为电磁学领域做出贡献的科学家有哪些?(他们的国籍、生卒年份、为科学事业作出的贡献等)(库仑 法国)
伏打(AlessandroVlota 1745~1827年)
义大利物理学家。巴黎科学院国外院士。1745年2月18日生于科摩,1827年3月5日卒于同地。成年后出于好奇,才去研究自然现象。1774年伏打担任科摩大学预科物理教授。同年发明了起电盘,这是靠静电感应原理提供电的装置。伏打还研究了化学,进行各种气体的爆作试验。1774~1779年任科莫大学预科物理学教授,1779年他担任巴佛大学物理教授。1779~1815年任帕维亚大学实验物理学教授,1815年任帕多瓦大学哲学系主任。1782年他成为法国科学学会的成员。1791年英国皇家学会聘请他为国外会员,3年后又因创立伽伐尼电的接触学说被授予科普利奖章。1801年拿破仑一世召他到巴黎表演电堆实验并授予他金质奖章和伯爵称号。
伏打发明电堆时已经50多岁了,他绝没有想到持续电流对以后的影响会有那么大,他也没有再作进一步的研究,一直在巴佛大学任教。1819年伏打退休回到故乡,于1827年3月5日逝世。
伏打的主要成就是发明了伏打电堆。
库仑 (Charlse-Augustin de Coulomb 1736 --1806)
法国工程师、物理学家。1736年6月14 日生于法国昂古莱姆。1806年8月23日在巴黎逝世。
早年就读于美西也尔工程学校。离开学校后,进入皇家军事工程队当工程师。法国大革命时期,库仑辞去一切职务,到布卢瓦致力于科学研究。法皇执政统治期间,回到巴黎成为新建的研究院成员。
1773年发表有关材料强度的论文,所提出的计算物体上应力和应变分布情况的方法沿用到现在,是结构工程的理论基础。1777年开始研究静电和磁力问题。当时法国科学院悬赏征求改良航海指南针中的磁针问题。库仑认为磁针支架在轴上,必然会带来摩擦,提出用细头发丝或丝线悬挂磁针。研究中发现线扭转时的扭力和针转过的角度成比例关系,从而可利用这种装置测出静电力和磁力的大小,这导致他发明扭秤。他还根据丝线或金属细丝扭转时扭力和指标转过的角度成正比,因而确立了d性扭转定律。他根据1779年对摩擦力进行分析,提出有关润滑剂的科学理论,于1881年发现了摩擦力与压力的关系,表述出摩擦定律、滚动定律和滑动定律。设计出水下作业法,类似现代的沉箱。1785~1789年,用扭秤测量静电力和磁力,汇出著名的库仑定律。库仑定律使电磁学的研究从定性进入定量阶段,是电磁学史上一块重要的里程碑。
奥斯特(Hans Christian Oersted;1777~1851)
丹麦物理学家。1777年8月14日生于兰格朗岛鲁德乔宾的一个药剂师家庭。1794年考入哥本哈根大学,1799年获博士学位。1801~1803年去德、法等国访问,结识了许多物理学家及化学家。1806年起任哥本哈根大学物理学教授,1815年起任丹麦皇家学会常务秘书。1820年因电流磁效应这一杰出发现获英国皇家学会科普利奖章。1829年起任哥本哈根工学院院长。1851年3月9日在哥本哈根逝世。
他曾对物理学、化学和哲学进行过多方面的研究。由于受康德哲学与谢林的自然哲学的影响,坚信自然力是可以相互转化的,长期探索电与磁之间的联络。1820年4月终于发现了电流对磁针的作用,即电流的磁效应。同年7月21日以《关于磁针上电冲突作用的实验》为题发表了他的发现。这篇短短的论文使欧洲物理学界产生了极大震动,导致了大批实验成果的出现,由此开辟了物理学的新领域——电磁学。
1812年他最先提出了光与电磁之间联络的思想。1822年他对液体和气体的压缩性进行了实验研究。1825年提炼出铝,但纯度不高。在声学研究中,他试图发现声所引起的电现象。他的最后一次研究工作是抗磁性。
他是一位热情洋溢重视科研和实验的教师,他说:“我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课,所有的科学研究都是从实验开始的”。因此受到学生欢迎。他还是卓越的讲演家和自然科学普及工作者,1824年倡议成立丹麦科学促进协会,建立了丹麦第一个物理实验室。
1908年丹麦自然科学促进协会建立“奥斯特奖章”,以表彰做出重大贡献的物理学家。1934年以“奥斯特”命名CGS单位制中的磁场强度单位。1937年美国物理教师协会设立“奥斯特奖章”,奖励在物理教学上做出贡献的物理教师。
奥斯特早在读大学时就深受康德哲学思想的影响,认为各种自然力都来自同一根源,可以相互转化。富兰克林发现的莱顿瓶放电使钢针磁化的现象,对奥斯特启发很大,他认识到电向磁的转化不是不可能的,关键是要找出转化的具体条件。他在1812年出版的《关于化学力和电力的统一性的研究》中,根据电流流经直径较小的导线会发热,推测如果通电导线的直径进一步缩小,那么导线就会发光;使通电导线的直径变得更小,小到一定程度时,电流就会产生磁效应。他指出:“我们应该检验电是否以其最隐蔽的方式对磁体有所影响。”寻找这两大自然力之间联络的思想,经常盘绕在他的头脑中。?
1819年冬,奥斯特在哥本哈根开设了一个讲座,讲授电磁学方面的课题。在备课中,奥斯特分析了前人在电流方向上寻找磁效应都未成功的事实,想到磁效应可能像电流通过导线产生热和光那样是向四周散射的,即是一种横向力,而不是纵向的。1820年春,奥斯特安排了一个这方面的实验,他采用讲演时常用的电池槽,让电流通过一根很细的铂丝,把一个带玻璃罩的指南针放在铂丝下面,实验没有取得明显的效果。1820年4月的一天晚上,奥斯特在讲课中突然出现了一个想法,讲课快结束时,他说:让我把导线与磁针平行放置来试试看。当他接通电源时,他发现小磁针微微动了一下。这一现象使奥斯特又惊又喜,他紧紧抓住这一现象,连续进行了3个月的实验研究,终于在1820年7月21日发表了题为《关于磁针上的电流碰撞的实验》的论文。这篇仅用了4页纸的论文,是一篇极其简洁的实验报告。奥斯特在报告中讲述了他的实验装置和60多个实验的结果,从实验总结出:电流的作用仅存在于载流导线的周围;沿着螺纹方向垂直于导线;电流对磁针的作用可以穿过各种不同的介质;作用的强弱决定于介质,也决定于导线到磁针的距离和电流的强弱;铜和其他一些材料做的针不受电流作用;通电的环形导体相当于一个磁针,具有两个磁极,等等。
奥斯特发现的电流磁效应,是科学史上的重大发现。它立即引起了那些懂得它的重要性和价值的人们的注意。在这一重大发现之后,一系列的新发现接连出现。两个月后安培发现了电流间的相互作用,阿拉果制成了第一个电磁铁,施魏格发明电流计等。安培曾写道:“奥斯特先生……已经永远把他的名字和一个新纪元联络在一起了。”奥斯特的发现揭开了物理学史上的一个新纪元。
奥斯特不只是一位著名的物理学家,还是一位优秀的教师。他的讲课有表演,有分析。他非常重视实验,他说过“我不喜欢那种没有实验的枯燥的讲课,因为归根到底,所有的科学进展都是从实验开始的。”
安德烈·玛丽·安培(André-Marie Ampère,1775年—1836年),法国物理学家,在电磁作用方面的研究成就卓著,对数学和化学也有贡献。电流的国际单位安培即以其姓氏命名。
1775 年1月20日生于里昂一个富商家庭,1836 年6月10日卒于马赛。1802 年他在布林让-布雷斯中央学校任物理学和化学教授 ;1808年被任命为法国帝国大学总学监,此后一直担任此职 ;1814 年被选为帝国学院数学部成员;1819年主持巴黎大学哲学讲座;1824年担任法兰西学院实验物理学教授。
安培最主要的成就是1820~1827年对电磁作用的研究 。1820年7月 ,H.C.奥斯特发表关于电流磁效应的论文后,安培报告了他的实验结果 :通电的线圈与磁铁相似 ;9月25日,他报告了两根载流导线存在相互影响,相同方向的平行电流彼此相吸,相反方向的平行电流彼此相斥;对两个线圈之间的吸引和排斥也作了讨论。通过一系列经典的和简单的实验,他认识到磁是由运动的电产生的。他用这一观点来说明地磁的成因和物质的磁性。他提出分子电流假说:电流从分子的一端流出,通过分子周围空间由另一端注入;非磁化的分子的电流呈均匀对称分布,对外不显示磁性;当受外界磁体或电流影响时,对称性受到破坏,显示出巨集观磁性,这时分子就被磁化了。在科学高度发展的今天,安培的分子电流假说[1]有了实在的内容,已成为认识物质磁性的重要依据。为了进一步说明电流之间的相互作用,1821~1825年,安培做了关于电流相互作用的四个精巧的实验,并根据这四个实验汇出两个电流元之间的相互作用力公式。1827年,安培将他的电磁现象的研究综合在《电动力学现象的数学理论》一书中 ,这是电磁学史上一部重要的经典论著,对以后电磁学的发展起了深远的影响。为了纪念安培在电学上的杰出贡献,电流的单位安培是以他的姓氏命名的。
他曾研究过概率论和积分偏微分方程,显示出他在数学方面奇特的才能。他还做过化学研究,几乎与H.戴维同时认识到元素氯和碘 ;比 A.阿伏伽德罗晚3年汇出阿伏伽德罗定律。
赫兹 (1857 02.22 - 1894 01.01)
赫兹,德国物理学家,生于汉堡。早在少年时代就被光学和力学实验所吸引。十九岁入德累斯顿工学院学工程,由于对自然科学的爱好,次年转入柏林大学,在物理学教授亥姆霍兹指导下学习。1885年任卡尔鲁厄大学物理学教授。1889年,接替克劳修斯担任波恩大学物理学教授,直到逝世。
赫兹对人类最伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在。
赫兹在柏林大学随赫尔姆霍兹学物理时,受赫尔姆霍兹之鼓励研究麦克斯韦电磁理论,当时德国物理界深信韦伯的电力与磁力可瞬时传送的理论。因此赫兹就决定以实验来证实韦伯与麦克斯韦理论谁的正确。依照麦克斯韦理论,电扰动能辐射电磁波。赫兹根据电容器经由电火花隙会产生振荡原理,设计了一套电磁波发生器,赫兹将一感应线圈的两端接于产生器二铜棒上。当感应线圈的电流突然中断时,其感应高电压使电火花隙之间产生火花。瞬间后,电荷便经由电火花隙在锌板间振荡,频率高达数百万周。由麦克斯韦理论,此火花应产生电磁波,于是赫兹设计了一简单的检波器来探测此电磁波。他将一小段导线弯成圆形,线的两端点间留有小电火花隙。因电磁波应在此小线圈上产生感应电压,而使电火花隙产生火花。所以他坐在一暗室内,检波器距振荡器10米远,结果他发现检波器的电火花隙间确有小火花产生。赫兹在暗室远端的墙壁上覆有可反射电波的锌板,入射波与反射波重叠应产生驻波,他也以检波器在距振荡器不同距离处侦测加以证实。赫兹先求出振荡器的频率,又以检波器量得驻波的波长,二者乘积即电磁波的传播速度。正如麦克斯韦预测的一样。电磁波传播的速度等于光速。1888年,赫兹的实验成功了,而麦克斯韦理论也因此获得了无上的光彩。赫兹在实验时曾指出,电磁波可以被反射、折射和如同可见光、热波一样的被偏振。由他的振荡器所发出的电磁波是平面偏振波,其电场平行于振荡器的导线,而磁场垂直于电场,且两者均垂直传播方向。1889年在一次著名的演说中,赫兹明确的指出,光是一种电磁现象。第一次以电磁波传递讯息是1896年义大利的马可尼开始的。1901年,马可尼又成功的将讯号送到大西洋彼岸的美国。20世纪无线电通讯更有了异常惊人的发展。赫兹实验不仅证实麦克斯韦的电磁理论,更为无线电、电视和雷达的发展找到了途径。
1887年11月5日,赫兹在寄给亥姆霍兹一篇题为《论在绝缘体中电过程引起的感应现象》的论文中,总结了这个重要发现。接着,赫兹还通过实验确认了电磁波是横波,具有与光类似的特性,如反射、折射、衍射等,并且实验了两列电磁波的干涉,同时证实了在直线传播时,电磁波的传播速度与光速相同,从而全面验证了麦克斯韦的电磁理论的正确性。并且进一步完善了麦克斯韦方程组,使它更加优美、对称,得出了麦克斯韦方程组的现代形式。此外,赫兹又做了一系列实验。他研究了紫外光对火花放电的影响,发现了光电效应,即在光的照射下物体会释放出电子的现象。这一发现,后来成了爱因斯坦建立光量子理论的基础。
1888年1月,赫兹将这些成果总结在《论动电效应的传播速度》一文中。赫兹实验公布后,轰动了全世界的科学界。由法拉第开创,麦克斯韦总结的电磁理论,至此才取得决定性的胜利。
1888年,成了近代科学史上的一座里程碑。赫兹的发现具有划时代的意义,它不仅证实了麦克斯韦发现的真理,更重要的是开创了无线电电子技术的新纪元。
赫兹对人类文明作出了很大贡献,正当人们对他寄以更大期望时,他却于1894年元旦因血中毒逝世,年仅36岁。为了纪念他的功绩,人们用他的名字来命名各种波动频率的单位,简称“赫”。
列举在应用化学领域作出杰出贡献的中外著名科学家中国:
徐光宪:研究稀土分离
徐光宪::研究插层组装和产品工程
吴越 :研究催化剂
外国:
法国石油研究所的伊夫·肖万、美国加州理工学院的罗伯特·格拉布和麻省理工学院的理查德·施罗克:研究有机化学的烯烃复分解反应。
哈伯 德国人,发明工业合成氨方法。
波施 德国人,贝吉乌斯 德国人,研究化学上应用的高压方法
美国科学家理查德·海克、伊智根岸,铃木彰研究有机合成领域中钯催化交叉偶联反应方面
伍德沃德 美国人,研究人工合成固醇、叶绿素、维生素B12和其他只存在于生物体中的物质
纳塔 义大利人,齐格勒 德国人,研究乙烯和丙烯的催化聚合反应。
P.J.弗洛里 美国人,研究长链分子,制成尼龙66。
佩德森 美国人,莱思 法国人,克拉姆 美国人,合成了具有特殊效能的低分子量的有机化合物,在分子的研究和应用方面作出贡献。
艾伦-J-黑格,美国公民,他是半导体聚合物和金属聚合物研究领域的先锋,目前主攻能够用作发光材料的半导体聚合物,包括光致发光、发光二极体、发光电气化学电池以及镭射等等。这些产品一旦研制成功,将可以广泛应用在高亮度彩色液晶显示器等许多领域。
艾伦-J-黑格 (1936-)
艾伦-J-黑格,美国公民,64岁,1936年生于依阿华州苏城。现为加利福尼亚大学的固体聚合物和有机物研究所所长,是一名物理学教授。
获奖理由:他是半导体聚合物和金属聚合物研究领域的先锋,目前主攻能够用作发光材料的半导体聚合物,包括光致发光、发光二极体、发光电气化学电池以及镭射等等。艾伦-G-马克迪尔米德 他从1973年就开始研究能够使聚合材料能够象金属一样导电的技术,并最终研究出了有机聚合导体技术。这种技术的发明对于使物理学研究和化学研究具有重大意义,其应用前景非常广泛。
白川英树在发现并开发导电聚合物方面作出了引人注目的贡献。这种聚合物目前已被广泛应用到工业生产上去。
列举两位科学家的杰出贡献,说出他们解答了哪些世界奥秘。陈景润:哥德巴赫猜想
达尔文:进化论
1991年10.16日哪位科学家被授国家杰出贡献科学家称号?1991年10月16日,中央授予钱学森为"国家杰出贡献科学家"称号和"一级英雄模范奖章"。
为人类作出贡献的科学家有哪些 *** 作多得很,比如牛顿、祖冲之、爱因斯坦、哥白尼、伽利略、张衡、蔡伦、阿基米德、欧几里德……
中国有哪些科学家在化学上做出杰出贡献唐敖:著名化学家、;享誉国际的具有特色的中国理论化学派的建立人及主要代表者
60年代初以化学键理论的重要分支-配位场理论这一科学前沿课题研究,带领其研究集体取得了突破性成果,创造性地发展完善了配位场理论及其研究方法;此项成果被1966年北京国际暑期物理讨论会评为十项优秀成果之一,并于1982年获国家自然科学一等奖。70年代以来与江元生共同着手分子轨道图形理论的系统研究,经过10多年努力,提出了本征多项式的计算、分子轨道系统计算、对称性约化三条定理,使量子化学形式的计算、分子轨道系统计算、对称性约化三条定理,使这一量子化学形式体系,不论就计算还是对有关实验现象的解释,均表达为概括性高、含义直观、简便易行的分子图形的推理形式;1987年,该成果获得国家自然科学一等奖。共发表学术论文260多篇;与其研究集体合作出版《配位场理论(方法、英文版)》、《分子轨道图式理论(中、英文版)》、《高分子反应统计理论》、《量子化学》、《应用量子化学》、《约化密度矩阵引论》、《配位场理论方法补编(中、英文版)》、《微观反应动态学》等8部学术专著。
中国的化学家太少了啦
外国的多些
科学家谁为人类做出了什么杰出贡献伽利略 奥斯特 安培 法拉第 爱因斯坦 牛顿 罗福斯 汤姆生 居里夫人 赫兹 薛定谔.
化学史的范围从远古时代一直延伸到今日。到了西元前1000年,各个古文明的科技,像是从矿石提炼金属、制作陶器、酿酒、制作颜料、从植物中提取香料和药物、制备奶酪、染布、制革、将脂肪转化为肥皂、制造玻璃、制作像青铜器与其他合金等等,后来都成化学各分支的基础。炼金术被视为化学的先导科学,但它无法合理地解释物质,以及物质转变的现象。经过历史的推演,哲学不能解释物质的本原和转化规律。炼金术同样失败了,但是它的实验奠定了化学学科的基础。炼金术和化学的分界线被认为是玻意耳于1661年的著作《怀疑的化学家》正式成立。拉瓦锡创立了质量守恒定律,它说明了化学反应中的质量关系。化学史就是化学这门科学从古到今发展的历史。[1]目录 [隐藏] 1 古代史1.1 古代冶金1.2 青铜器时代1.3 铁器时代1.4 古代经典与原子论2 中世纪的炼金术2.1 贤者之石与炼金术的兴起2.2 伊斯兰的炼金术3 17至18世纪:早期化学3.1 罗伯特·波义耳3.2 安东万·拉瓦锡3.3 伏打与伏打电堆4 19世纪4.1 约翰·道尔顿4.2 永斯·贝采利乌斯4.3 门捷列夫的元素周期表5 20世纪5.1 化学的现代定义5.2 量子力学5.3 量子化学5.4 分子生物学和生物化学6 化学工业7 参见7.1 重要的化学家8 注释9 参考资料10 外部链接古代史[编辑]古代冶金[编辑]人类最早使用的金属似乎是金。考古学家曾经在位于西班牙,大约属于公元前40,000年的旧石器时代晚期的洞穴遗迹中,发现少量的自然金。[2]银、铜、锡和陨铁也可以在大自然中找到,因而在古文明中产生了最基本的冶金工程。[3]大约在公元前3,000年,古埃及人利用陨铁制作的武器被赞誉为“来自天堂的匕首”。[4]原始人类为了生存,以及在与自然灾害斗争中,发现了火,并加以利用。人类从开始使用火之日起,就从野蛮时代进入了文明时代并开始了认识和改造、利用物质的过程,编织了化学史的序章。燃烧本质上就是一种化学反应,人类最初运用火来熟食、取暖、驱赶野兽;在接下来的千年时间里,人类陆续发现了一些化学反应,例如发现在孔雀石配制的溶液里面加入铁,会有红色的铜生成,“曾青得铁,则化为铜,外化而内不变”[5]。另外,人们创造的一些生产技术,也属于化学反应的范畴,例如制陶、冶炼,以及酿造、染色等等。但是,古人对大部分的化学反应的理解仅仅限于最表面的现象,没有深入原理进行探究,因此化学这一学科尚未真正形成。青铜器时代[编辑]青铜器时代,在考古学上是以使用青铜器为标志的人类文化发展的一个阶段。青铜是红铜和锡的合金,因为其氧化物颜色青灰,故名青铜。由于青铜的熔点比较低,约为800℃,硬度高,为铜或锡的2倍多,所以容易融化和铸造成型。青铜时代初期,青铜器具比重较小,甚或以石器为主,进入中后期,比重逐步增加。自有了青铜器和随之的增加,农业和手工业的生产力水平提高,物质生活条件也渐渐丰富。青铜铸造术的发明,与石器时代相比,起了划时代的作用。青铜时代的特色是青铜的广泛使用,即利用铜与锡、铅、锑或砷的合金制作工具和武器。铁器时代[编辑]铁器时代是考古学上继青铜器时代之后的一个人类社会发展时代。这是在实际上所说的铁器时代是指的早期阶段,在晚期各国都已经进入了有文字记载的文明时代,也就多以各国的朝代来称呼其时代。当时人们已能冶铁和制造铁器作为生产工具。其与之前时代的主要区别在于农业发展,宗教信仰与文化模式。不同地区进入铁器时代的时间有所不同,即使同在欧洲,日耳曼地区和罗马进入铁器时代的时间亦有所不同。世界上最早进入铁器时代的是赫梯王国,大约在公元前十四世纪年左右。中国在春秋(公元前五世纪)末年,大部分地区已使用铁器。虽然各地区进铁器时代的时间不尽相同,亦难以以准确的年份标示,但铁器时代与之前时代的区别仍是十分明显的。铁器时代是指已经能运用很复杂的金属加工来生产铁器。铁的硬度,高熔点与铁矿的高蕴含量,使得铁相对青铜来说来得便宜及可在各方面运用,所以其需求很快便远超青铜。在美洲及大洋洲的铁器时代并不是发展自青铜器时代,因为铁的运用是由欧洲探险家传入的。古代经典与原子论[编辑]古人也曾经试图用哲学解释为什么不同的物质有不同的颜色、状态、密度、气味,为什么不同的物质暴露在空气中有不同的反应,等等。这些努力,使得古人对自然以及基础的化学原理有了初步的认知。通常这些理论认为物质由一些基本的元素构成,例如水、空气、土、火、光,以及更加抽象的如能量、意识、以太等等。例如,在古希腊、古印度以及玛雅文化中都认为水、土、火、气是基本的元素,在中国则有五行说,认为金、木、水、火、土为基本的元素。而关于物质结构的原子论,最早可以追溯到古希腊和古印度。[6] 古希腊的原子论可以追溯到公元前440年。公元前50年,由罗马人卢克莱修所著[7] 的书籍《物性论》中对原子论有了较系统的表述。[8] 这本书的思想可以追溯到古希腊哲学家德谟克利特和留基伯,他们认为原子是不可分割的组成物质的最小粒子。这与同时代印度哲学家羯那陀的在他的《胜论经》中表述的观点不谋而合。[6] 他们都讨论了关于气体是否存在的问题。双方都因为缺少实验数据而使得其理论不被承认。亚里士多德在公元前330年表示反对原子论。老普林尼在他的《博物志》一书中记录了一些早期的物质提纯方法。他尝试着解释这些方法,并对许多矿物的状态进行了精确的观察。中世纪的炼金术[编辑]贤者之石与炼金术的兴起[编辑]主条目:炼金术"Renel the Alchemist"威廉·道格拉斯爵士1853年作许多人对将贱金属转换为黄金很感兴趣。能够做到这个的东西被称为贤者之石(Philosopher's stone)。这个导致了炼金术的兴起。世界上许多文化都有炼金术的做法,而这些都经常掺杂着哲学、神秘主义和早期科学的色彩。炼金术士不仅希望能够将贱金属转换为黄金,更希望通过炼金术能够发展医学,改善人们的健康状况。人们做出圣杯,希望能找到万能药,用以保证长生不老。当然,药和贤者之石都没有找到。需要指出的是,艾萨克·牛顿终身是一个炼金术的信徒。伊斯兰的炼金术[编辑]伊斯兰炼金术体现了一种关于本质的哲学,它与古希腊赫耳墨斯的哲学和中国的炼金术,以及关于矿物和金属转变成金的特殊原理都有密切的关系。伊斯兰教历史上,穆斯林学者对炼金术的效能长期争论不休。正统的宗教学者大多反对炼金术,而多数自然学科的学者,尽管他们也不相信一般金属能变成黄金,却接受了炼金术的基本观点。著名的伊斯兰医学家伊本·西那在他的《治疗书》中关于金属构成的学说,便是以炼金术的理论为基础。穆斯林最早的炼金术者是倭麦亚王子哈立德·伊本·叶基德。8世纪初,炼金术甚为流行,其代表人物是贾比尔·伊本·哈扬。他的著作《七十本书》和《平衡书》,被视为伊斯兰炼金术的基础理论著作,是用阿拉伯文写成的关于炼金术最重要的文献。穆斯林医生兼炼金术拉齐被誉为将炼金术发展为古代化学的奠基人。17至18世纪:早期化学[编辑]罗伯特·波义耳[编辑]罗伯特·波义耳罗伯特·波义耳(1627年-1691年)是爱尔兰的自然哲学家,在化学和物理学研究上都有杰出贡献。1661年波义耳发表了《怀疑派的化学家》,在这部著作中波义耳批判了一直存在的四元素说,认为在科学研究中不应该将组成物质的物质都称为元素,而应该采取类似海尔蒙特的观点,认为不能互相转变和不能还原成更简单的东西为元素,他说:“我说的元素...是指某种原始的、简单的、一点也没有掺杂的物体。元素不能用任何其他物体造成,也不能彼此相互造成。元素是直接合成所谓完全混合物的成份,也是完全混合物最终分解成的要素。”而元素的微粒的不同聚合体导致了性质的不同。由于波义耳在实验与理论两方面都对化学发展有重要贡献,他的工作为近代化学奠定了初步基础,故被认为是近代化学的奠基人。安东万·拉瓦锡[编辑]拉瓦锡和他的夫人, 雅克-路易·戴维作安托万·拉瓦锡(1743年-1794年)是法国的化学家、生物学家及贵族[9],后世尊称拉瓦锡为近代化学之父[10]。他给出了氧与氢的命名,[11]:48[12]:229并且预测了硅的存在。他帮助建立了公制。拉瓦锡提出了“元素”的定义,按照这定义,于1789年发表第一个现代化学元素列表,列出33种元素,其中包括光与热和一些当时被认为是元素的化合物。[12]:636-637拉瓦锡的贡献促使18世纪的化学更加物理及数学化[13]。他提出规范的化学命名法,撰写了第一部真正现代化学教科书《化学基本论述》(Traité Élémentaire de Chimie)。他倡导并改进定量分析方法并用其验证了质量守恒定律。他创立氧化说以解释燃烧等实验现象,指出动物的呼吸实质上是缓慢氧化。这些划时代贡献使得他成为历史上最伟大的化学家之一。伏打与伏打电堆[编辑]伏打电堆亚历山德罗·伏打(1745年-1827年)是意大利物理学家。1775年,他成为科莫皇家学院的物理学教授。第二年,他做科学实验改良完善了起电盘(electrophorus),这装置能够制造静电荷。他于1776年至1777年间投身化学,研究大气电力(atmospheric electricity)以及执行如在封闭的容器中以电力的火花点燃气体等不同的实验。1779年,他成为帕维亚大学的物理学教授,并在此担当教授二十五年之久。他在1800年前已成功发展出可以制造稳定电流,称为伏打电堆的早期化学电池。1810年,拿破仑有见他对电力学的贡献,册封他为伯爵。科莫当地为他建了一间称作伏打寺的博物馆,展示他实验仪器的原物。19世纪[编辑]约翰·道尔顿[编辑]约翰·道尔顿头像约翰·道尔顿(1766年-1844年)是英国化学家、物理学家。1794年道尔顿被选为曼彻斯特文学和哲学学会会员,这个学会主要讨论神学和英国政治之外的各种问题。1800年道尔顿开始担任学会秘书,随后进行气体的压强研究。他加热相同体积的不同气体,发现温度升高所引起的气体压强变化值与气体种类无关。并且当温度变化相同时,气体压强变化也是相同的。他实际上得到了和后来查理和盖-吕萨克同样的结论,但是他没有继续深究这个问题。1801年道尔顿将水蒸汽加入干燥空气中,发现混合气体中某组分的压强与其他组分压强无关,且总压强等于两者压强和,即道尔顿分压定律。同年道尔顿最亲密的朋友威廉·亨利发现了难溶于水的气体在水中的溶解数量与压强成正比,即亨利定律。随后亨利也观察到对于混合气体也存在同样关系,只不过压强换成了气体的分压值。道尔顿从这一研究成果得出溶解是纯物理过程的结论。1803年12月与1804年1月道尔顿在英国皇家学会作关于原子论的演讲,其中全面阐释了他的原子论思想。尽管从现在的观点来看,道尔顿的观点是非常简洁而有力的,但是由于实验证据的缺乏,这一观点直到20世纪初才被广泛接受。永斯·贝采利乌斯[编辑]永斯·贝采利乌斯永斯·贝采利乌斯(1779年-1848年)是瑞典化学家、伯爵,现代化学命名体系的建立者。他首先提出了用化学元素拉丁文名称的开头字母作为化学元素符号,发现了硒、硅、钍、铈等元素,他与约翰·道尔顿、安托万·拉瓦锡一起被认为是现代化学之父。他在1806年第一个提出了有机化学这一概念,以区别于无机化学。1812年提出“二元论的电化基团学说”,1830年发现同分异构现象。但是他曾经提出以生命力的存在解释有机物的形成,后来被一系列的有机合成(如维勒的尿素合成)事实证明为错误。门捷列夫的元素周期表[编辑]门捷列夫,元素周期表的提出者。主条目:元素周期表化学元素周期表是根据原子序从小至大排序的化学元素列表。列表大体呈长方形,某些元素周期中留有空格,使特性相近的元素归在同一族中,如卤素及惰性气体。这使周期表中形成元素分区。由于周期表能够准确地预测各种元素的特性及其之间的关系,因此它在化学及其他科学范畴中被广泛使用,作为分析化学行为时十分有用的框架。现代的周期表由德米特里·门捷列夫于1869年创造,用以展现当时已知元素特性的周期性。自此,随着新元素的探索发现和理论模型的发展,周期表的外观曾经过改变及扩张。通过这种列表方式,门捷列夫也预测了一些当时未知元素的特性,以填补周期表中的空格。其后发现的新元素的确有相似的特性,使他的预测得到证实。20世纪[编辑]化学的现代定义[编辑]20世纪前,化学被定义为研究物质性质及其转化规律的科学。它与物理存在明显的区别,因为物理学不研究像化学反应一样的剧烈物质变化。与物理学不同的是,化学研究中使用的数学原理并不多。有些人还不太愿意研究化学时使用数学原理。量子力学[编辑]量子力学是描写微观物质的一个物理学分支,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学,如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的学科,都是以量子力学为基础。19世纪末,经典力学和经典电动力学在描述微观系统时的不足越来越明显。量子力学是在20世纪初由马克斯·普朗克、尼尔斯·玻尔、沃纳·海森堡、埃尔温·薛定谔、沃尔夫冈·泡利、路易·德布罗意、马克斯·玻恩、恩里科·费米、保罗·狄拉克、阿尔伯特·爱因斯坦等一大批物理学家共同创立的。通过量子力学的发展,人们对物质的结构以及其相互作用的见解被革命化地改变,同时,许多现象也得以真正地被解释。借助量子力学,以往经典理论无法直接预测的现象,可以被精确地计算出来,并能在之后的实验中得到验证。除通过广义相对论描写的引力外,迄今所有其它物理基本相互作用均可以在量子力学的框架内描写(量子场论)。量子化学[编辑]主条目:量子化学量子化学是应用量子力学的规律和方法来研究化学问题的一门学科。将量子理论应用于原子体系还是分子体系是区分量子物理与量子化学的标准之一。1927年物理学家沃尔特·海特勒和弗里茨·伦敦将量子力学处理原子结构的方法应用于氢气分子,成功地定量阐释了两个中性原子形成化学键的过程,他们的成功标志着量子力学与化学的交叉学科——量子化学的诞生。在海特勒和伦敦之后,化学家们也开始应用量子力学理论,并且在两位物理学家对氢气分子研究的基础上建立了三套阐释分子结构的理论。莱纳斯·鲍林在最早的氢分子模型基础上发展了价键理论,并且因为这一理论获得了1954年度的诺贝尔化学奖;1928年,物理化学家罗伯特·S·马利肯提出了最早的分子轨道理论,1931年,埃里希·休克尔(E. Hückel)发展了马利肯的分子轨道理论,并将其应用于对苯分子等共轭体系的处理;汉斯·贝特于1931年提出了配位场理论并将其应用于过渡金属元素在配位场中能级裂分状况的理论研究,后来,配位场理论与分子轨道理论相结合发展出了现代配位场理论。价键理论、分子轨道理论以及配位场理论是量子化学描述分子结构的三大基础理论。早期,由于计算手段非常有限,计算量相对较小,且较为直观的价键理论在量子化学研究领域占据着主导地位,1950年代之后,随着计算机的出现和飞速发展,以及高斯函数的引进,海量计算已经是可以轻松完成的任务,分子轨道理论的优势在这样的背景下凸现出来,逐渐取代了价键理论的位置,目前在化学键理论中占主导地位。分子生物学和生物化学[编辑]主条目:分子生物学史和生物化学20世纪中期,物理学和化学都达到了前所未有的高度。莱纳斯·鲍林的《化学键的本质》可以用量子力学的理论判断更为复杂的分子的键角。虽然某些量子力学的理论可以定性的解释某些生物大分子的性质,但是直到20世纪末,这些都只是一些实验观察和规律集。Diagrammatic representation of some key structural features of DNA这种探索式的研究,在1953年取得了巨大成功。詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克由罗莎琳·弗兰克林的X光衍射试验得出的数据而进行的模型建造推测出了DNA的双螺旋结构。[14] 这一发现引起了生物化学领域的爆炸式研究。同年,米勒-尤列实验证实了蛋白质的基本组成单位,即氨基酸,可以由地球早期的简单无机分子在地球早期环境的条件下产生。虽然,关于生命起源的问题还存在诸多疑点,但是,这是化学家第一次在实验室中,在可控条件下模拟假想的反应过程。1983年,卡里·穆利斯发明了可以快速扩增DNA的方法,即聚合酶链式反应(PCR)。此项发明使实验室中 *** 控 DNA 的化学过程发生了根本改变。PCR 可用于合成特定的DNA片段,也使得DNA测序成为可能。后者在人类基因组计划(HGP)中有重要应用。关于DNA的复制机制,有一由莱纳斯·鲍林的学生所做的实验(Meselson-Stahl实验)。此实验用同位素标记法标记DNA中的氮原子,由于氮原子不同核素的重量不同,用离心技术就可分离含有不同氮原子的DNA分子,从而达到了跟踪DNA复制过程的目的。此实验被称为“生物学中最美的实验”。化学工业[编辑]主条目:化工19世纪末,从石油生产出的化工产品,取代了从前的鱼油、煤焦油等原料。石油化工产生了汽油、煤油、有机溶剂、石蜡等常见化工产品。合成纤维、塑料、油漆、洗涤剂、西药、各种胶粘剂、化肥等等,都依赖于现代化工产业。20世纪中期,由于高纯度的单晶硅及单晶锗的制得,半导体材料应运而生。1951年,三极管的制得使得大规模集成电路以及计算机成为了可能。参见[编辑]重要的化学家[编辑]按年代排序:约瑟夫·布莱克, 1728-1799约瑟夫·普里斯特利, 1733-1804卡尔·威廉·舍勒, 1742-1786拉瓦锡,1743-1794亚历山德罗·伏打, 1745-1827雅克·查理(Jacques Charles), 1746-1823克劳德·贝托莱, 1748-1822约瑟夫-路易·盖-吕萨克, 1778-1850汉弗莱·戴维, 1778-1829永斯·贝采利乌斯, 1779-1848尤斯图斯·冯·李比希, 1803-1873路易·巴斯德, 1822-1895斯坦尼斯劳·坎尼扎罗, 1826-1910弗里德里希·奥古斯特·凯库勒·冯·斯特拉多尼茨(凯库勒), 1829-1896约西亚·吉布斯, 1839-1903范特霍夫, 1852-1911玛丽·居里, 1867-1934维克多·格林尼亚, 1871-1935吉尔伯特·牛顿·路易斯, 1875-1946莱纳斯·鲍林, 1901-1994罗伯特·伯恩斯·伍德沃德,1917-1979注释[编辑]^ Selected Classic Papers from the History of Chemistry^ History of Gold. Gold Digest. [2007-02-04].^ Photos, E., 'The Question of Meteorictic versus Smelted Nickel-Rich Iron: Archaeological Evidence and Experimental Results' World Archaeology Vol. 20, No. 3, Archaeometallurgy (February 1989), pp. 403–421. Online version accessed on 2010-02-08.^ W. Keller (1963) The Bible as History, p. 156 ISBN 0-340-00312-X^ 刘安(西汉),《淮南万毕术》^ 6.0 6.1 Will Durant (1935), Our Oriental Heritage:"Two systems of Hindu thought propound physical theories suggestively similar to those of Greece. Kanada, founder of the Vaisheshika philosophy, held that the world was composed of atoms as many in kind as the various elements. The Jains more nearly approximated to Democritus by teaching that all atoms were of the same kind, producing different effects by diverse modes of combinations. Kanada believed light and heat to be varieties of the same substanceUdayana taught that all heat comes from the sunand Vachaspati, like Newton, interpreted light as composed of minute particles emitted by substances and striking the eye."^ Simpson, David. Lucretius (c. 99 - c. 55 BCE). The Internet History of Philosophy. 29 June 2005 [2007-01-09].^ Lucretius. de Rerum Natura (On the Nature of Things). The Internet Classics Archive. Massachusetts Institute of Technology. 50 BCE [2007-01-09].^ Schwinger, Julian. Einstein's Legacy. New York: Scientific American Library. 1986: 93. ISBN 0-7167-5011-2.^ ", He is also considered as the "Father of Modern Nutrition", as being the first to discover the metabolism that occurs inside the human body. Lavoisier, Antoine." Encyclopædia Britannica. 2007. Encyclopædia Britannica Online. 24 July 2007.^ Stwertka, Albert. A Guide to the Elements. Oxford University Press. 1996: 16–21. ISBN 0-19-508083-1.^ 12.0 12.1 Emsley, John. Nature's Building Blocks. Oxford: Oxford University Press. 2001. ISBN 0-19-850341-5.^ Charles C. Gillespie, Foreword to Lavoisier by Jean-Pierre Poirier, University of Pennsylvania Press, English Edition, 1996.^ Watson, J. and Crick, F., "Molecular Structure of Nucleic Acids" Nature, April 25, 1953, p 737–8参考资料[编辑]Selected classic papers from the history of chemistryBiographies of chemistsEric R. Scerri, The Periodic Table: Its Story and Its Significance, Oxford University Press, 2006.欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
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