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第一位獲得諾貝爾獎金的化學家

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第一篇:第一位獲得諾貝爾獎金的化學家

第一位獲得諾貝爾獎金的化學家——雅可比·亨利克·范霍夫

19世紀下半葉,一個專門研究化學平衡相反應速率的物理化學領域開始形成,許多化學家在這個領域里做了大量工作,其中就包括第一位獲得諾貝爾獎金的化學家——雅可比·亨利克·范霍夫

在化學各分支學科中,無機化學、分析化學、有機化學都是在18世紀就建立的學科,唯獨物理化學這一分支學科一直到19世紀下半葉才逐漸形成。而物理化學的創建人就是兩位早期的諾貝爾化學獎獲得者范霍夫和奧斯特瓦爾德,1887年他們共同創辦、了德文《物理化學》雜志,這份雜志的創刊號上發表了物理化學方面的論文,于是“物理化學”這個學科名稱開始為化學家所采用和推廣。

范霍夫是荷蘭物理化學家。1852年8月30日出生于荷蘭鹿特丹。這個醫學博士的兒子,從小就聰明過人。他在中學讀書時,對化學實驗很感興趣。經常在放學以后或假日里,偷偷地溜進學校,從地下室的窗戶鉆進實驗室里去做化學實驗。少年的好奇心,使他專門樂于選用那些易燃易爆和劇毒的危險藥品做實驗。

一天。該校的霍克維爾夫先生發現了他的秘密,責備了他的違紀行為。范霍夫請求這位老師不要去報告校長。但他還是被帶去見他的父親。鹿特丹的這位名醫了解了事情的經過后,對自己兒子不規矩的舉動深為尷尬和憤慨。但轉念一想,兒子的肯鉆好學不該過分去責備。于是,他把自己原來的一間醫療室讓給了兒子。范霍夫有了自己這一間簡陋的實驗室,干得更加起勁了。想不到少年時代的這種愛好,注定了后來范霍夫成為化學家的命運。

在荷蘭,當時人們普遺存在著輕視化學的偏見。父親反對兒子當化學家,17歲那年,范霍夫中學畢業,還是聽從了父親的意見。在上大學前,1869年他先到德爾夫特高等工藝學校學習工業技術。在那里,他以優異的成績博得了在該校任教的化學家A.C.奧德曼斯和物理學家范德·桑德·巴克胡依仁的器重,兩年就學完了規定三年學習的內容。這段學習,更增強了范霍夫畢生從事化學的信心和決心。

在家里時,父親對拜倫詩篇的酷愛曾感染了他們全家。往后,孔德的實證哲學思想又使范霍夫俯首傾倒。這些都使他學會了從哲學的角度來看待生活中的一切。也使他一生在化學研究方面,經常站到哲學高度來窺視大自然的奧秘。

1872年,范霍夫在萊頓大學畢業后,為了在化學上得到深造,他先后到柏林拜德國著名有機化學家凱庫勒為師。次年凱庫勒又推薦他去巴黎醫學院的武茲實驗室。在著名化學家武茲的指導下,范霍夫與他法國的同窗好友勒·貝爾得到了深造。此后他們雙雙成為新的立體化學學科的創立者。

19世紀中葉,關于有機化合物的經典結構理論,已經由凱庫勒和俄國化學家布特列洛夫等人基本上建立起來了。但同時,人們越來越多地發現了某些有機化合物具有旋光現象。法國人巴斯德首先發現酒石酸、葡萄酸部具有左旋和右旋兩種不同結構。后來,德國化學家威利森努斯也發現了乳酸的旋光異構現象。范霍夫在巴黎由武茲指導,同勒·貝爾分別對某些有機化合物為什么會有旋光異構現象的問題,進行了廣泛的實驗和探索。1874年,范霍夫和勒·貝爾分別提出了關于碳的正四面體構型學說。

一天,范霍夫坐在烏德勒支大學的圖書館里,認真地閱讀著威利森努斯研究乳酸的一篇論文,他隨手在紙上畫出了乳酸的化學式,當他把視線集中到分子中心的一個碳原子上時,他立即聯想到,如果將這個碳原子上的不同取代基都換成氫原子的話,那么這個乳酸分子就變成了一個甲烷分子。由此他想像,甲烷分子中的氫原子和碳原子若排列在同一個平面上,情況會怎樣呢?這個偶然產生的想法,使范霍夫激動地奔出了圖書館。他在大街上邊走邊想,讓甲烷分子中的4個氫原子部與碳原子排列在一個平面上是否可能呢?

這時,具有廣博的數學、物理學等知識的范霍夫突然想起,在自然界中一切都趨向于最小能量的狀態。這種情況,只有當氫原子均勻地分布在一個碳原子周圍的空間時才能達到。那么在空間里甲烷分子是個什么樣子呢?范霍夫猛然領悟,正四面體!當然應該是正四面體!這才是甲烷分子最恰當的空間排列方式,他由此進一步想象出,假如用4個不同的取代基換去碳原子周圍的氫原子,顯然,它們可能在空間有兩種不同的排列方式。

想到這里、范霍夫重新跑回圖書館坐下來,在乳酸的化學式旁畫出了兩個正四面體,并且一個是另一個的鏡像。他把自己的想法歸納了一下,驚奇地發現,物質的旋光特性的差異,是和它們的分子空間結構密切相關的。這就是物質產生旋光異構的秘密所在。

范霍夫認為,在已經建立起來的經典有機結構理論中,由于人們還不了解原子所處的實際位置,所以原有的化學結構式不能反映出某些有機化合物的異構現象。他根據自己的研究,于1875年發表了《空間化學》一文。首次提出了一個“不對稱碳原子”的新概念。不對稱碳原子的存在,使酒石酸分子產生兩個變體——右旋酒石酸和左旋酒石酸;二者混合后,可得到光學上不活潑的外消旋酒石酸。范霍夫用他所提出的“正四而體模型”解釋了這些旋光現象。

范霍夫關于分子的空間立體結構的假說,不僅能夠解釋旋光異溝現象,而且還能解釋諸如順丁烯二酸和反丁烯二酸、順甲基丁烯二酸和反甲基丁烯二酸等另一類非旋光異構現象。分子的空間結構假說的誕生,立刻在整個化學界引起了巨大的反響,一些有識之上看到了新假說的深刻含義,紛紛稱贊范霍夫這一創舉。例如,荷蘭烏德勒支大學的物理學教授畢易·巴洛稱“這是一個出色的假說!我認為,它將在有機化學方面引起變革。”著名有機化學家咸利森努斯教授寫信給范霍夫說:“您在理論方面的研究成果使我感到非常高興。我在您的文章中,不僅看到了說明迄今未弄清楚的事實的極其機智的嘗試,而且我也相信,這種嘗試在我們這門科學中??將具有劃時代的意義。”他們都積極支持和鼓勵范霍夫把自己的論文譯成法文、德文等多種文字予以廣泛傳播。

然而在當時,許多人還不了解新學說的真正含義,他們甚至激烈反對范霍夫的觀點。德國萊比錫的赫爾曼·柯爾貝教授寫文章尖銳地諷刺說:“有一位烏德勒支獸醫學院的范霍夫博士,對精確的化學研究不感興趣。在他的《立體化學》中宣告說,他認為最方便的是乘上他從獸醫學院租來的飛馬,當他勇敢地飛向化學的帕納薩斯山的頂峰時,他發現,原子是如何自行地在宇宙空間中組合起來的。”而菲諦格等人卻斷言范霍夫的假說與物理定律不相容。但是,這些反對意見不僅沒有損害范霍夫的新理論,反而為這一理論的推廣和傳播起了宣傳作用、因為那些凡是讀過柯爾貝等人的尖銳評論文章的人,都會對范霍夫的理論發生興趣,都要去了解一下他論文的內容。于是,反倒使新理論在科學界迅速傳播開來。正如拜倫說過的話一樣“一朝醒來,名聲大噪。”柯爾貝等人的批評竟使范霍夫成了顯赫一時的人物。不久,范霍夫就被阿姆斯特丹大學聘為講師,1878年又成為化學教授。

因此,范霍夫首創的“不對稱碳原子”概念,以及碳的正四面體構型假說(有時叉稱為范霍夫一勒·貝爾模型)的建立,盡管學術界對其褒貶不一,但往后的實踐卻證明,這個假說成了立體化學誕生的標志。

1878到1896年間,范霍夫在阿姆斯特丹大學先后擔任過化學教授,礦物學、地質學教授,并曾任化學系主任。這期間,他又集中精力研究了物理化學問題。他對化學熱力學與化學親合力、化學動力學和稀溶液的滲透壓及有關規律等問題進行了探索。

物質能否發生化學反應以及它們反應能力的大小,這是一個古老的化學理論課題。早期的化學家們一直以含糊不清的“化學親合力”“化學力”、“作用力”等概念來表述和解釋這些問題。因此,在早期的化學文獻中,關于化學反應時間或反應速度的概念總是同“親合力”“化學力”一類的概念分不開的。直到19世紀初,人們仍不能正確區分物質發生化學反應的可能性和實際發生時的化學反應速度。

因此,從1877年之后,范霍夫開始注意研究化學動力學和化學親合力問題。1884年,他出版了《化學動力學研究》一書。書中他不僅闡明了反應速度等化學動力學問題,而且還專門論述了化學平衡理論和以自由能為基礎的親合力理論。

這本書首先著重討論了化學反應速度及其變化規律。他創造性地把反應速度分為單分子、雙分子和多分子反應三種不同類型來研究。其次,范霍夫對于兩個方向相反的反應(即可逆反應)采用了化學平衡的觀點來研究。他首倡以雙箭頭符號來表明化學平衡的動態特性。最后,他還給化學親合力下了明確的定義,并對它進行了研究。在物理化學領域中,范霍夫重點研究的另一個課題是稀溶液的滲透壓及有關規律。他做了許多關于溶液滲透壓的實驗,提出了一個能普遍適用的滲透壓公式:PV=iRT i>1。式中P是溶液的滲透壓,V是其體積;R是理想氣體常數,T是溶液的絕對溫度。

范霍夫還證明,對許多物質來說:值均為1,即滲透壓關系式為PV=RT。同時,他還對此式的應用以及i不等于的體系(電解質溶液)進行了大量研究。

范霍夫從化學動力學開始,進而廣泛地研究了熱力學,特別是有關稀溶液的滲透壓問題。他把化學動力學、熱力學和物理測定統一起來,建立了物理化學的基礎。正如范霍夫在創建立體化學時的遭遇一樣,物理化學的誕生也遇到了不少挫折。瑞典有一位大學畢業不久的年輕人,名叫斯特萬·阿累尼烏斯。他根據自己對溶液導電性的研究,提出了關于溶液的電離假說。但這一新理論的出現立即遭到國內不少學者的強烈反對。為了尋求理解與支持,阿累尼烏斯把自己的論文寄給范霍夫請求詣正。想不到身處異國的范霍夫一口氣讀完了論文后,不僅馬上領會了阿累尼烏斯的基本觀點,并且由此受到了極大啟迪。他的腦子豁然開朗:電離作用!對,電離作用!這正是電解質溶液i>=1的原因。范霍夫認為,如果溶液中的電解質確實分解為離子,那么溶液中的粒子數就會增多。同樣地,如果是由于粒子撞擊半透膜隔層而引起的滲透壓力,則很容易理解測量壓力為什么會高于計算壓力值。他把自己的想法寫成論文并寫信告訴了阿累尼烏斯,表示完全贊同電離學說。

范霍夫關于電解質溶液的滲透壓的文章在斯德哥爾摩發表后,引起了德國科學家威廉·奧斯特瓦爾德的極大興趣。幾個月后,他專程來到阿姆斯特丹,同范霍夫進行了長時間的交談。他倆一致認為阿累尼烏斯的電離學說是一種了不起的創造。奧斯特瓦爾德對范霍夫說:“我認為,這是一個新理論的開端,它將會成為研究溶液特性的基礎。而您本人的研究,將會證實和發展這個理論。”他還倡議道:“事業需要大家更緊密地進行合作,把一切力量都聯合起來。”當他得知阿累尼烏斯已決定要來阿姆斯特丹同范霍夫一起進行實驗,隨后還要去里加拜訪他時,非常高興。1887年8月初,他們共同創辦的《物理化學雜志》第一期在萊比錫問世。這標志著一門新興的邊緣學科一物理化學的誕生。范霍夫同阿累尼烏斯、奧斯特瓦爾德的友誼與協作,使他們突破了國界和學科的局限,共同為新學科的創立奠基、為新興的基本理論的確立進行了頑強的戰斗。固此,他們被譽為“物理化學的三劍客”。范霍夫畢生從事有機立體化學與物理化學的廣泛研究,取得了累累碩果,使他成為世界上第一個諾貝爾化學獎的獲得者。1901年12月10日,他來到斯德哥爾摩,“在瑞典科學院舉行的隆重的授獎儀式上,發表了演講,他著重講到了關于溶液的理論方面的科學成就。

范霍夫在化學上的這些開創性貢獻,表明他高于前人和他的同代人,從而得到了崇高的榮譽。這當然與他自幼熱愛化學和在數學、物理學等方面的廣博而深逢的知識素養分不開。然而,注意哲學修養、不斷探求科學方法更使他具有非凡的創造想像能力,小時候對化學實驗的濃厚興趣,后來變成了他取得各項成果的基礎。他重視實驗,但又不像當時絕大多數科學家那樣局限于狹隘的經驗。他善于巧妙地運用數學方法去整理實驗結果,并注意用類比等邏輯推理從數學方程式里面推導出一些理論上的新緒論,這是他創立物理化學新學科的重要方法。而在立體化學創立過程中,則主要體現了他列模型方法以及科學假說方法的深刻理解和靈活應用、他總是站在哲學的高度去把握問題的精髓,勝人一籌。

自1885年以后,范霍夫一直被選為荷蘭皇家科學院成員。還先后當選為哥根廷皇家科學院、倫敦化學會、美國化學會以及德國研究院的外籍成員,獲得了許多榮譽獎章。1901年他在接受了諾貝爾化學獎以后,應邀訪問了美國、德國等一些經濟文化先進國家,多次得到榮譽博士學位。但他始終念念不忘報效自己的祖國。當科研工作遇到困難時,他也曾多次出國從事研究。然而,外國的高薪聘請、優越舒適的生活條件都役能挽留住這位荷蘭人。一旦國內有了適當的設備條件,他就毅然返口祖國。他以罕見的熱情與干勁勤奮終生,他常常廢寢忘食,計以繼夜地每天工作10多個小時。

年近花甲時,范霍夫終固長期積勞成疾,彼越來越重的肺結核病困擾著。在當時,這是種使人類束手無策的“不治之癥”,使他日趨虛弱,身體消瘦,呼吸不暢。在朋友們的勸助下,他在柏林做了手術治療,卻仍不能恢復昔日的工作能力。頑強的范霍夫每天躺在病床上仍離不了看書、整理資料和寫日記。精神稍好一點,他就躺不住了,要求醫生允許他去工作。一離開病床,他仿佛忘了病痛,又沉浸在研究工作之中。剛到瑞士不久的阿累尼烏斯,立即專程來柏林看望這位同行摯友。當他看到這位科學劍客被病魔折磨得已不像樣子時,心里非常難過。阿累尼烏斯強忍著內心的不安,仍以熾烈的友情去寬慰他的異國戰友,鼓勵他安心休養,以便東山再起。然而這終歸只是一種愿望,這次會面竟是兩位化學巨匠的訣別。

1911年3月1日,年僅59歲的范霍夫不幸早逝。一顆科學巨星的隕落,震驚了世界化學界。荷蘭人民經受了失去一位忠實兒子的痛苦。為了永遠地懷念他,范霍夫的遺體火化后,人們將他的骨灰安放在柏林達萊姆公墓,供后人瞻仰。

第二篇:化學家戴維

化學家戴維

1778年12月17日,戴維出生在英格蘭彭贊斯城附近的鄉村。父親是個木器雕刻匠。戴維6歲入學,是個淘氣、貪玩的學生。他衣服的兩個口袋常常是一個裝有釣魚的器械,另一個裝滿各種礦石。他有驚人的記憶,富有情感,從小喜歡背誦詩歌、講述故事。小學畢業后,父親送他到彭斯城讀書。老師認為他成績最好的功課是將古典文學譯成當代英語。另外,他還閱讀過哲學著作,如康德的先驗論等,并且開始寫詩。不過在城里,最吸引他的是醫生配制藥物時物質的各種奇異變化。他就常常偷偷躲入頂樓,用碗、杯、碟作器具,學做實驗。從此,他對化學實驗的興趣有增無減。

1794年,戴維的父親去世。他為謀生糊口就到藥房做學徒。他一方面充當醫生的好助手,學習行醫的本領;一方面他為調制各種藥物,用溶解、蒸餾的方法配制丸藥和藥水,真正操作起化學實驗儀器。這時他就開始自學拉瓦錫的《化學綱要》等著作,以彌補自己知識的不足。這時恰好格勒哥里·瓦特(發明家詹姆斯·瓦特的兒子)來此地。戴維聞訊后就登門求教,瓦特很喜歡這個聰明勤奮好學的年輕人,幫他解疑答惑。就這樣,在學徒期間,戴維的知識有了很大的進步。

1789年,瓦特介紹戴維到布里托爾一所氣體療病研究室當管理員。戴維對這里有更好的學習和實驗機會感到稱心如意。不久,研究室的負責人就發現他有精湛的實驗技術,是個有前途的人才,就提出愿意資助戴維進大學學醫。但這時,戴維已下定決心終生從事化學研究。

在氣療研究室戴維承擔的一項任務是研究一氧化二氮的特性。有人認為這是一種有毒的氣體,也有人認為它能治療癱瘓病。究竟是怎樣的氣體呢?戴維決心親自試驗一下。許多朋友勸阻他,認為這樣做太危險。勇于探索的戴維卻不以為然,立即投入了實驗。有一次戴維制取了大量的一氧化二氮,裝在幾個大玻璃瓶里,放在地板上。這時醫學家貝多斯來到了實驗室,看到戴維做出的成績非常滿意。當他正在高興地與戴維交談,由于不靈便的轉身,胳臂碰到一個大鐵三角架,架子倒下來砸碎了裝滿一氧化二氮的玻璃瓶。貝多斯很難為情地彎下腰收拾玻璃瓶,同時喃喃地說了一些表示歉意的話。戴維卻認為這是不關緊要的,重新做一瓶是很容易的,用不著這樣不安。戴維還沒有說完這個實驗的情況和今后的打算。他們的眼睛由于驚異而睜得大大的。一向以非常孤癖和冷漠而聞名的貝多斯博士,突然帶著令人費解的微笑盯著他說:

“戴維,你太愛開玩笑了。你怎么可以把鐵架子同玻璃器皿放在一起呢?它們相互碰撞起來的聲音多么響啊!”接著,他大笑起來,笑聲震撼了整個實驗室。“的確是一件令人開心的事。”戴維同意他的意見,也大笑起來。這兩位科學家面對面地站著,狂笑不止。這種不平常的喧鬧,引起了隔壁實驗室助手的注意。他打開門以后,站在門邊楞住了。“他們怎么啦,患精神病了?”助手們助手捂住鼻子,大聲喊道:

“快出去!你們需要呼吸新鮮空氣,你們中毒了!”

貝多斯和戴維在新鮮空氣中逐漸恢復了神志。但是頭痛還沒有消除,這說明,一些人所謂的“無毒氣體”對他們的身體還是產生了有害的作用,還需要在新鮮空氣里多呆些時間。在這次不愉快的事故中終究還有一些好處,那就是我們發現了這種氣體的新性質。事后戴維在筆記本上寫道:“我是知道進行這實驗是很危險的,但是從性質上來推測可能不致危及生命。??當吸入少量這種氣體后,覺得頭暈目旋,如癡如醉,再吸四肢有舒適之感,慢慢地筋肉都無力了,腦中外界的形象在消失,而出現各種新奇的東西,一會兒人就象發了狂那樣又叫又跳,??”戴維在氣療研究所研究氣體對人體的作用時,基本上是在自己身上做實驗。他發現一氧化氮有刺激作用,以后又發現有麻醉作用。戴維這種勇于探索、敢于犧牲的精神、無疑是令人欽仰的。

1801年,戴維被皇家學會聘請,任化學講師兼管實驗室。由于他具有豐富的知識和高超的實驗技術,在到職后的六個星期就被升為副教授,第二年提升為教授。在學院舉辦的講座上,戴維以超群的智力和非凡的口才獲得了出乎意料的成功。他很快就贏得了杰出的講演者的口聲,成為倫敦的知名人士。

19世紀初,英國的工業已經相當發達了,當時所用的能源主要是煤,由于煤礦的設備簡陋,所以事故不斷發生。1815年英國泰恩河畔的紐卡斯爾煤礦發生了瓦斯大爆炸,數以千計的礦工不幸喪命。引起瓦斯爆炸的原因之一,是礦井內照明用的礦燈引燃了可燃性氣體甲烷。為此,英國成立了“預防煤礦災禍協會”,研究這一重大的問題,并號召科學家參加這方面的工作。1815年8月以后,戴維從研究火焰與爆炸的關系入手,認為如果能夠降低礦燈火焰的溫度,就不會使礦井內可燃性氣體著火,也就不會引起瓦斯爆炸。要降低礦燈火焰溫度只有一種辦法,就是把維持礦燈燃燒所必須的空氣通過細小的管子引進燈內,也通過細小的管子把瓦斯排出燈外。于是戴維同他的助手法拉第整整研究了一年,終于設計成功了一種礦燈。戴維用一種網眼很小的金屬網代替了礦燈的玻璃罩。瓦斯可自由地從網眼通過,但是火焰卻不會外露燃著瓦斯。這種礦燈很有效,不久就在煤礦中廣泛推廣使用了。礦用安全燈的使用,有效地避免了瓦斯的爆炸,挽救了千萬礦工的生命,而且不保留發明專利,實現他科學為人類服務的愿望。

1803年,戴維被選為英國皇家學會會員;1807年,出任學會秘書;1812年,他受封為爵士,出版了《化學哲學原理》。1813年他任命法拉第為他的助手,使這個貧窮的訂書工逐漸成為著名的科學家。這是戴維對科學事業的又一重要貢獻。1820年,戴維被選為皇家學會會長。1827年,在日內瓦逝世,終年51歲。

第三篇:化學家故事

化學家故事—共產主義者化學家肖萊馬

當卡爾·肖萊馬還健在時,偉大的革命導師恩格斯這樣稱贊他:“這位朋友既是一位優秀的共產主義者,又是一位優秀的化學家。”在肖萊馬逝世后,恩格斯特意為他寫了一篇傳記性的悼文,對他的一生作出了全面的評價。為什么肖萊馬能獲得恩格斯的這么高的評價呢?

從學徒工到化學家

卡爾·肖萊馬于1834年9月30日誕生于德國黑森林州達姆斯塔德城的一個手工業工人家庭。父親約翰是個窮木匠,母親羅特是個純樸的家庭婦女,他們一共有9個孩子,卡爾是最大的孩子。1850年卡爾爭取到本城一所職業學校受教育,可是到1853年就回家境困難而輟學。他非常喜歡化學,因此他來到一家藥房當學徒。由于他勤奮好學,很快成為藥劑師的得力助手。1856年他來到海德堡一家藥店當配藥助手,在海德堡大學,著名的化學家本生正 在主講化學,肖萊馬想方設法去旁聽本生的演講。本生的精湛實驗演示和生動的報告使肖萊馬更向往化學,這時候他暗下決心。一定要作一名化學家。

1859年,他僅靠自己謀生所積蓄的錢,投考著名化學家李比希主持的吉森大學化學系。這是當時全世界青年化學家所向往的圣地。又因學費不足,肖萊馬只讀了一個學期便離開了學校。好在這一學期里,由于他的發奮努力,學完了作為實驗基礎的分析化學課,通過學習和訓練,他基本上掌握了化學實驗的技巧。同時在這學期內,他還聽了著名化學史家柯普的化學史課程,初步培養了他對科學史的愛好。離校和失業并沒有影響肖萊馬對化學科學的追求。此時恰逢英國曼徹斯特的歐文斯學院化學教授羅斯科招聘一名私人的實驗助手,肖萊馬聞訊立即趕赴英國,只身遠離祖國,來到英國這一工業城市,經過努力終于成為羅斯科的實驗助手。在這里他很滿意,一是可以繼續學習化學的有關課程,二是可以更多地、又是獨立地進行化學實驗。從這時起,肖萊馬總算實現了他的宿愿,步入了化學研究的大門。他一面自學,一面研究,很快取得到了許多成果,1871年被破格選為英國皇家學會會員,1874年成為歐文斯學院的第一個有機化學教授。他在英國定居了30多年,一直到1892年逝世。

有機化學的奠基人

肖萊馬對有機化學發展最主要的貢獻是對脂肪烴的系統研究。從1862年起,他從煤焦油和石油中先分離出戊烷、己烷、庚烷和辛烷,仔細地測定了這些脂肪烷烴的沸點等物理常數,分析了它們的元素組成,并通過測定其蒸汽密度求出了其分子量。隨后他繼續對甲烷、乙烷、丙烷、丁烷直到辛烷都作了深入研究,又通過鹵化、水解、氧化、酯化等反應制備并考察了這些烷烴的衍生物,如鹵化物、飽和一元醇、脂肪酸、醛、酮及酯等,實現了一系列有機合成。這種系統的基礎的研究,極大地豐富了人們對脂肪烴的認識。在他以前,化學家只對個別的、最低的幾種烷烴進行過研究,人們對脂肪烴的認識是零散和無規律的。正是肖萊馬開創了脂肪烴、包括高級烴在內的系統研究,可以說今天我們對脂肪烴的有關知識,最初就是由肖萊馬提供的。為了了解和掌握脂肪烴的系統知識,肖萊馬不僅付出了辛勤的勞動,而且還是冒著很大的風險的。由于各種脂肪烴的知識還是空白,實驗研究中發生爆炸事故是難以避免的。對此,恩格斯描繪肖萊馬時說:“那時候,他常常臉上帶著血斑和傷痕來看我。跟脂肪烴打交道可不是鬧著玩的;這些大部分還沒有被認識的物質,總是在他手上爆炸,這樣他就得到了不少光榮的傷痕。只是因為戴著眼鏡,他才沒有為此而喪失視力。”

1357年,德國化學家凱庫勒提出了碳原子是四價和碳原子間可以相互連成鍵狀的學說。這學說是有機化學的基本理論,也是有機化學發展的關鍵點。然而這學說的基本觀點和思想并沒有立即為廣大化學家所接受,特別對于碳原子的四價是否等同,碳原子間又是如何相連。認識很不統一。最傷腦筋的是如何運用這一學說來解釋有機化學中大量存在的異構現象。在當時有人就認為碳的四價是相異的,并以此來解釋同分異構現象。有人認為乙烷存在CH3一CH3(甲基)和CH3一H(氫化乙基)兩種異構物,并由此推廣認為CnH2n+2烷烴也應有類似的兩個系列的異構物。為此肖萊馬選擇了這一課題作為自己的攻關對象。1862-1864年3年里,他做了大量的相關實驗,最后以雄辯的事實證明碳原子的四價的同一性,推翻了上述關于烷烴存在兩個結構系列的假定,清楚地闡明正因為碳原子以其等同的四價與其它碳原子作不同的排列,才呈現出不同的結構而產生異構現象。肖萊馬的這一工作對于化學結構理論的推廣發展起了積極作用,同時也表明肖萊馬在科學研究中是勇敢的和有革新精神的。肖萊馬在弄清了異構現象后,轉向了對同系物現象的研究。經過扎實、細致的實驗研究,他發現了一條定律,恩格斯把它稱為“CnH2n+2系列碳氫化合物的沸點定律”該定律指出烷烴分子隨著碳原子的增加,沸點逐步升高,直鏈烷烴與具有同樣碳原子數的支鏈烷烴相比,具有更高的沸點。這一定律清楚他說明有機物性質與其結構之間存在內在的聯系,即有機物的性質受其化學結構所制約。

此外肖萊馬在脂肪醇方面的研究也取得很大的成績。他發現了將仲醇轉變成伯醇的普遍反應,有人稱這反應為肖萊馬反應。這個反應后來在有機合成中得到廣泛的應用。1872年,為了便于教學,他親自編寫了一本具有獨創性的《碳化合物的化學教程》。這本書是完全按著有機化學結構理論而寫成的優秀教利書,在歐洲很受歡迎。1877年,肖萊馬和羅斯科合作編寫了《化學教程大全》。這是一部百科全書式的化學教本,全書共9卷,到肖萊馬去世后才出齊,至本世紀20年代先后發行了5版。恩格斯在談到這本書時指出:“他的巨著化學教程,雖然是他和羅斯科合著的,但幾乎完全是他一個人寫的(這是所有的化學家知道的),此書被認為是英國和德國目前最好的一部著作。”

“快樂的農夫”

1859年秋,到英國后不久,經人介紹肖萊馬認識了革命導師馬克思、恩格斯。頻頻的來往使他們很快成為親密的朋友。肖菜馬為人誠摯而謙遜,幽默而樂觀,馬克思、恩格斯非常喜歡他,給他取了“快樂的農夫”的渾號。在馬克思、恩格斯的直接影響下,肖萊馬開始研究科學的社會主義,學習馬克思的經濟學說和歷史理論,政治覺悟提高很快,不久就成為德國工人階級的政黨——社會民主黨的早期黨員和共產國際的成員,積極參加國際工人運動。他多次充當馬克思、恩格斯的聯絡員來往于歐洲各國,因此歐洲各社會主義政黨的領導人都知道肖萊馬。在馬克思、恩格斯與各種機會主義流派的斗爭中,肖萊馬始終堅定地站在馬,恩一邊。肖榮馬生前未曾結婚,他把全部精力都撲在事業上,同時他還把他的大部分收入捐獻給黨和生活有困難的同志,在黨內贏得很高的威信。恩格斯高度地贊揚了肖萊馬的高尚品質,說:“這真是我長期以來認識的最好的人中的一位。”作為化學家,肖萊馬有與眾不同之處,這就是他在研究化學時,能自覺地應用唯物辯證觀點來觀察和思考。他用量變到質變的規律去解釋烷烴中的同系物現象。他從有機合成的成就和發展趨勢預見了人工合成蛋白質的未來遠景。特別是他運用了唯物史觀認真地研究了化學史,他在1879年用英文發表的著作《有機化學的產?生和發展》就是他的一次嘗試和一項重要成果。該書1885年被譯成法文,1889年作者又出版了此書的德文版。此書的英文增訂版是作者逝世后的1894年出版的,由此可見該書深受歡迎。本來肖萊馬還要撰寫一部化學通史,可是直到他逝世,他只完成了六七百頁的手稿。困為工作太忙以及他的早逝,這部有許多新觀點的作品未能面世,實在可惜。

通過化學史的研究,肖萊馬明確地指出:“化學的發展是按辯證法規律進行的。”他還用了化學史上的具體事例來說明利學的發展對生產實踐的依賴性和促進作用及科學理論與實踐的相互作用。當深受化學傳統中的經驗論影響的德國化學家柯爾貝反對荷蘭化學家范霍夫提出的立體化學學說時,肖萊馬立即表明自己支持立體化學學說的立場,明確指出:為發展自然科學,就需要有新的假說:要建立新的假說,就需要理論思維。假說有的可能是錯的,有的經受了實踐的檢驗就能成為科學的理論。化學家離開了理論思維,單靠實驗是不能成為好的化學家的。在強調理論思維的重要性時,肖萊馬又指出,不要把現有的理論當作教條,因為它也要按辯證法規律不斷發展。當新的實驗事實與現有理論發生矛盾時,首先應尊重事實,提出新的假說,本應墨守舊的理論框框。

肖萊馬在他一生的最后20年內,特別注意用馬克思主義哲學觀點來考察自然科學的理論問題。他在歐文斯學院還專門開設了化學史和化學哲學兩門課,這兩門新課深受學生們的歡迎,因為從中他們得到的不僅是知識,而是智慧和思想的啟示。從恩格斯1873年5月30日致馬克思的信中,可以知道肖萊馬參與討論了恩格斯的《自然辯證法》的寫作計劃。肖萊馬在信紙邊上寫上了注語,表示他完全同意恩格斯提出的自然科學的對象是運動著的物體,物體和運動是不可分割的,自然科學只有通過物體的聯系及其運動來考察,才能認識物體的辯證關系。由此可見肖萊馬和馬克思、恩格斯的親密關系,實際上肖萊馬是馬克思、恩格斯研究科學問題的一個顧問。

正當革命和科學事業都需要肖萊馬作出更多貢獻的時候,無情的肺癌奪去了他的生命。1892年6月27日肖萊馬與世長辭,終年58歲。恩格斯專程前來參加葬禮,并代表黨的執委會在墓前獻上花圈。參加葬禮的還有歐文斯學院的全體教師和他的許多學生。后來為了紀念他,歐文斯學院創建“卡爾·肖萊馬化學實驗室”以示永久紀念。

量子化學大師鮑林

鮑林是著名的量子化學家,他在化學的多個領域都有過重大貢獻。曾兩次榮獲諾貝爾獎金(1954年化學獎,1962年和平獎),有很高的國際聲譽。

1901年2月18日,鮑林出生在美國俄勒岡州波特蘭市。幼年聰明好學,11歲認識了心理學教授捷夫列斯,捷夫列斯有一所私人實驗室,他曾給幼小的鮑林做過許多有意思的化學演示實驗,這使鮑林從小萌生了對化學的熱愛,這種熱愛使他走上了研究化學的道路。

鮑林在讀中學時、各科成績都很好,尤其是化學成績一直名列全班第一名。他經常埋頭在實驗室里做化學實驗,立志當一名化學家。

1917年,鮑林以優異的成績考入俄勒岡州農學院化學工程系,他希望通過學習大學化學最終實現自己的理想。鮑林的家境很不好,父親只是一位一般的藥劑師,母親多病。家中經濟收入微薄,居住條件也很差。于經濟困難,鮑林在大學曾停學一年,自己去掙學費,復學以后,他靠勤工儉學來維持學習和生活,曾兼任分析化學教師的實驗員,在四年級時還兼任過一年級的實驗課。

鮑林在艱難的條件下,刻苦攻讀。他對化學鍵的理論很感興趣,同時,認真學習了原子物理、數學、生物學等多門學科。這些知識,為鮑林以后的研究工作打下了堅實的基礎。

1922年,鮑林以優異的成績大學畢業,同時,考取了加州理工學院的研究生,導師是著名化學家諾伊斯。諾伊斯擅長物理化學和分析化學,知識非常淵博。對學生循循善誘,為人和藹可親,學生們評價他“極善于鼓動學生熱愛化學”。

諾伊斯告訴鮑林,不要只停留在書本知識上,應當注重獨立思考,同時要研究與化學有關的物理知識1923年,諾伊斯寫了一部新書,名為《化學原理》,此書在正式出版之前,他要求鮑林在一個假期中,把書上的習題全部做一遍。鮑林用了一個假期的時間,把所有的習題都準確地做完了,諾伊斯看了鮑林的作業,十分滿意。諾伊斯十分賞識鮑林,并把鮑林介紹給許多知名化學家,使他很快地進入了學術界的社會環境中。這對鮑林以后的發展十分有用。

鮑林在諾伊斯的指導下,完成的第一個科研課題是測定輝鋁礦(mosz)的晶體結構,鮑林用調射線衍射法,測定了大量的數據,最后確定了mosz的結構,這一工作完成得很出色,不僅使他在化學界初露鋒芒,同時也增強了他進行科學研究的信心。

鮑林在加州理工學院,經導師介紹,還得到了迪肯森、托爾曼的精心指導,迪肯森精通放射化學和結晶化學,托爾曼精通物理化學,這些導師的精心指導,使鮑林進一步拓寬了知識面,建立了合理的知識結構。

1925年,鮑林以出色的成績獲得化學哲學博士。他系統地研究了化學物質的組成、結構、性質三者的聯系,同時還從方法論上探討了決定論和隨機性的關系。他最感興趣的問題是物質結構,他認為,人們對物質結構的深入了解,將有助于人們對化學運動、的全面認識。

鮑林獲博士學位以后,于1926年2月去歐洲,在索未菲實驗室里工作一年。然后又到玻爾實驗室工作了半年,還到過薛定愕機和德拜實驗室。這些學術研究,使鮑林對量子力學有了極為深刻的了解,堅定了他用量子力學方法解決化學鍵問題的信心。鮑林從讀研究生到去歐洲游學,所接觸的都是世界第一流的專家,直接面臨科學前沿問題,這對他后來取得學術成就是十分重要的。

1927年,鮑林結束了兩年的歐洲游學回到了美國,在帕莎迪那擔任了理論化學、的助理教授,除講授量子力學及其在化學中的應用外,還講授晶體化學鄉開設有關化學鍵本質的學術講座。1930年,鮑林再一次去歐洲,到布拉格實驗室學習有關射線的技術,后來又到慕尼黑學習電子衍射方面的技術,回國后,被加州理工學院聘為教授。

鮑林在探索化學鍵理論時,遇到了甲烷的正四面體結構的解釋問題。傳統理論認為,原子在未化合前外層有未成對的電子,這些未成對電子如果自旋反平行,則可兩兩結成電子對,在原子間形成共價鍵。一個電子與另一電子配對以后,就不能再與第三個電子配對。在原子相互結合成分子時,靠的是原子外層軌道重疊,重疊越多,形成的共價鍵就越穩定一這種理論,無法解釋甲烷的正四面體結構。

為了解釋甲烷的正四面體結構。說明碳原子四個鍵的等價性,鮑休在1928一1931年,提出了雜化軌道的理論。該理論的根據是電子運動不僅具有粒子性,同時還有波動性。而波又是可以疊加的。所以鮑林認為,碳原子和周圍口個氫原子成鍵時,所使用的軌道不是原來的s軌道或p軌道,而是二者經混雜、疊加而成的“雜化軌道”,這種雜化軌道在能量和方向上的分配是對稱均衡的。雜化軌道理論,很好地解釋了甲烷的正四面體結構。

在有機化學結構理論中,鮑林還提出過有名的“共振論”

共振論直觀易懂,在化學教學中易被接受,所以受到歡迎,在本世紀40年代以前,這種理論產生了重要影響,但到60年代,在以蘇聯為代表的集權國家,化學家的心理也發生了扭曲和畸變,他們不知道科學自由為何物,對共振論采取了急風暴雨般的大批判,給鮑林扣上了“唯心主義”的帽子。

鮑林在研究量子化學和其他化學理論時,創造性地提出了許多新的概念。例如,共價半徑、金屬半徑、電負性標度等,這些概念的應用,對現代化學、凝聚態物理的發展都有巨大意義。

1932年,鮑林預言,惰性氣體可以與其他元素化合生成化合物。惰性氣體原子最外層都被8個電子所填滿,形成穩定的電子層按傳統理論不能再與其他原子化合。但鮑林的量子化學觀點認為,較重的惰性氣體原子,可能會與那些特別易接受電子的元素形成化合物,這一預言,在1962年被證實。

鮑林還把化學研究推向生物學,他實際上是分子生物學的奠基人之一,他花了很多時間研究生物大分子,特別是蛋自質的分子結構,本世紀40年代初,他開始研究氨基酸和多肽鏈,發現多肽鏈分子內可能形成兩種螺旋體,一種是a-螺旋體,一種是g-螺旋體。經過研究他進而指出:一個螺旋是依靠氫鍵連接而保持其形狀的,也就是長的肽鍵螺旋纏繞,是因為在氨基酸長鏈中,某些氫原子形成氫鍵的結果。作為蛋白質二級結構的一種重要形式,a-螺旋體,已在晶體衍射圖上得到證實,這一發現為蛋白質空間構像打下了理論基礎。這些研究成果,是鮑林1954年榮獲諾貝爾化學獎的項目。

1954年以后,鮑林開始轉向大腦的結構與功能的研究,提出了有關麻醉和精神病的分子學基礎。他認為,對精神病分子基礎的了解,有助于對精神病的治療,從而為精神病患者帶來福音。鮑林是第一個提出“分子病”概念的人,他通過研究發現,鐮刀形細胞貧血癥,就是一種分子病,包括了由突變基因決定的血紅蛋白分子的變態。即在血紅蛋白的眾多氨基酸分子中,如果將其中的一個谷氨酸分子用纈氨酸替換,就會導致血紅蛋白分子變形,造成鐮刀形貧血病。鮑林通過研究,得出了鐮刀形紅細胞貧血癥是分子病的結論。他還研究了分子醫學,寫了《矯形分子的精神病學》的論文,指出:分子醫學的研究,對解開記憶和意識之謎有著決定性的意義。

鮑林學識淵博,興趣廣泛,他曾廣泛研究自然科學的前沿課題。他從事古生物和遺傳學的研究,希望這種研究能揭開生命起源的奧秘。他述于1965年提出原子核模型的設想,他提出的模型有許多獨到之處。

鮑林堅決反對把科技成果用于戰爭,特別反對核戰爭。他指出:“科學與和平是有聯系的,世界已被科學的發明大大改變了,特別是在最近一個世紀。現在,我們增進了知識,提供了消除貧困和饑餓的可能性,提供了顯著減少疾病造成的痛苦的可能性,提供了為人類利益有效地使用資源的可能性。”他認為,核戰爭可能毀滅地球和人類,他號召科學家們致力于和平運動,鮑林傾注 了很多時間和精力研究防止戰爭、保衛和平的問題。他為和平事業所作的努力,遭到美國保守勢力的打擊,50年代初,美國奉行麥卡錫主義,曾對他進行過嚴格的審查,懷疑他是美共分子,限制他出國講學,干涉他的人身自由。1954年,鮑林榮獲諾貝爾化學獎以后,美國政府才被迫取消了對他的出國禁令。

1955,鮑林和世界知名的大科學家愛因斯坦、羅素、約里奧·居里、玻恩等,簽署了一個宣言:呼吁科學家應共同反對發展毀滅性武器,反對戰爭,保衛和平。1957年5月,鮑林起草了《科學家反對核實驗宣言》,該宣言在兩周內就有2000多名美國科學家簽名,在短短幾個月內,就有49個國家的11000余名科學家簽名。1958年,鮑林把反核實驗宣言交給了聯合國秘書長哈馬舍爾德,向聯合國請愿。同年,他寫了《不要再有戰爭》一書,書中以豐富的資料,說明了核武器對人類的重大威脅。

1959年,鮑林和羅素等人在美國創辦了《一人少數》月刊,反對戰爭,宣傳和平。同年8月,他參加了在日本廣島舉行的禁止原子彈氫彈大會。由于鮑林對和平事業的貢獻,他在1962年榮獲了諾貝爾和平獎。他以《科學與和平》為題,發表了領獎演說,在演說中指出:“在我們這個世界歷史的新時代,世界問題不能用故爭和暴力來解決,而是按著對所有人都公平,對一切國家都平等的方式,根據世界法律來解決。”最后他號召:“我們要逐步建立起一個對全人類在經濟、政治和社會方面都公正合理的世界,建立起一種和人類智慧相稱的世界文化。”

鮑林是一位偉大的科學家與和平戰士,他的影響遍及全世界。

揭開原子內幕的盧瑟福

盧瑟福1871年8月30日生于新西蘭的納爾遜,畢業于新西蘭大學和劍橋大學。1898年到加拿大任馬克歧爾大學物理學教授,達9年之久,這期間他在放射性方面的研究,貢獻極多。1907年,任曼徹斯特大學物理學教授。1908年因對放射化學的研究榮獲諾貝爾化學獎。1919年任劍橋大學教授,并任卡文迪許實驗室主任。1931年英王授予他勛爵的桂冠。1937年10月19日逝世。

在19世紀末,物理學上爆出了震驚科學界的“三大發現”:1895年,德國物理學家倫琴發現了X射線,同一年,法國物理學家貝克勒爾發現了天然放射性; 1897年,英國物理學家湯姆遜1859一1940)發現了電子。這些偉大發現激勵了盧瑟福,使他決心對原子結構進行深入研究。

1899年,盧瑟福用強磁場作用于鐳發出的射線,他發現,射線可以被分成三個組成部分。他把偏轉幅度小的帶正電的部分叫a 射線,把偏轉幅度大的帶負電的部分叫b 射線,第三部分在磁場中不偏轉,且穿透力很強,他稱之為r射線。

1903年,盧瑟福證實a 射線是與元素氦質量相同的正離子流(氦核),b 射線則是帶負電的電子流。盧瑟福把a 射線也稱為a 粒子,他進一步用實驗證明,a 射線打擊到涂有硫化鋅的熒光屏上,就會發出閃光。因此,他利用這一現象制成了可以觀測澈粒于的閃爍鏡。

盧瑟福進一步對口射線的穿透力進行研究,他發現,大部分a粒子都可以穿透薄的金屬箔,這些粒子在金屬箔中“如入無人之境”,可以大搖大擺地通過。這一現象說明,固體中原子間并不是密不可人的,排列并不緊密,內部有許多空隙,所以a粒子可以穿過金屬箔而不改變方向。

實驗發現,也有少數a粒子穿過金屬箔時,好象被什么東西擠了一下,因而行動軌跡發生了一定角度的偏轉。還有個別的以粒子,好象正面打在堅硬的東西上,完全反彈回來。根據以上a粒子穿過金屬箔的實驗現象(這個實驗被稱為a粒子散射實驗),盧瑟福設想,原子內部一定有一個帶正電的堅硬的核,a粒子碰到核上就會被反彈回來,碰偏了就會改變方向,發生一定角度的偏轉,而原子的核占據的空間很小,所以大部分a粒子還是能穿過去。他根據這一假定計算出,原子核半徑約為3×10-12厘米,而原子的半徑為1.6×l0-8厘米。

1911年,盧瑟福受“大宇宙與小宇宙相似”的啟發,把太陽系和原子結構進行類比,提出了一個原子模型。他認為,原子象一個小太陽系,每個原子都有一個極小的核,核的直徑在10-12厘米左右,這個核幾乎集中了原子的全部質量,并帶有之單位個正電荷,原子核外有之個電子繞核旋轉,所以一般情況下,原子顯中性。

盧瑟福發現了原子核以后,進一步用各種金屬做“粒子散射實驗,發現不同的金屬對”粒子的散射能力不同,散射能力越強,證明核帶的正電荷越多,因而斥力也就越大。1913年,盧瑟福的學生和助手莫斯萊,在盧瑟福指導下,證明各種不同元素原子核所帶的電荷數,正好等于它們的原子序數。盧瑟福的原子模型,成功地解釋了許多物理化學現象,但后來的研究發現,它有很大的局限性。他的學生、丹麥物理學家尼爾森·玻爾,綜合了普郎克的量子論、愛因斯但的光子論,在盧瑟福原子模型的基礎上,提出了原子的玻爾模型,這個模型比盧瑟福模型有很大改進,但它是經典力學與量子論相結合的產物,故隨著科學的發展,出現了很多不符合實際的情況,所以后來被量子力學模型所取代。

盧瑟福在核化學方面做出過杰出的貢獻。他用a粒子散射研究原子核時,發現對于輕元素來說,往往出現反常現象。他當時認為,可能是因為輕核的核電荷少斥力小,高速a粒子有可能克服斥力,打到輕核里面去,因而出現反常。后來他就按著這個想法深入進行研究。盧瑟福首先選用最強的放射源,當時叫鐳C',實際上是204Po,對輕元素進行轟擊。1919年,他在用a粒子轟擊氮時,發現產生出一種新的、射程很長、質量更小的粒子,經研究證明,這種粒子是氫的原子核。盧瑟福把他發現的這種粒子命名為“質子”。在這一實驗中,他不僅發現了質子,還實現了人類歷史上第一個核反應:

14N+4He——>17O+1H

接著他又發現,硼、氟、鈉、鋁、磷等元素都能發生核反應,在核反應時,一種元素可以變成另一種元素。1920年,盧瑟福又提出了中子假說,他認為原子核中,質子可能與電子緊密地結合,形成一種不帶電的粒子,即中子。他推測,因為中子周圍不形成電場,所以當它通過氣體時,應不產生離子。它不受電場作用力的影響,所以,穿透力會很強,只有當它與原子核發生正面碰撞時,才會轉折。而被碰撞的核,因為得到一定的動能,可能以一定的速度射出。

盧瑟福關于中子的預言,在1932年,被查德威克所證實,他用a粒子轟擊鉸元素而得到中子:

9Be+4He——>12C+1n

盧瑟福對放射性的研究,最終指明了原子擅變的可能性,實現了中世紀以前煉金術士的夢想。此外,盧瑟福還對天然核裂變現象做了理論上的探討。他認為,天然放射性是基本原子的爆炸分裂造成的,在以天文數字計算的原子中,某處會突然發生爆裂,放出各種射線,而所留下來的部分就成了另外的原子。如果爆裂時射出的是一個a質點,則這種新元素的原子量比爆裂前將減少一個氦原子的原子量。在盧瑟福時代,只知道重原子的裂變,還不知道輕原子可以聚變,無論是裂變還是聚變部能放出能量。

盧瑟福為人正直,盡瘁科學,不阿權貴,他還是一個偉大的教育家,為人類培養了許多第一流的專家,如玻爾、莫斯萊等。池逝世以后,每年人們都在10月19日為他進行悼念活動。

第四篇:從第56號教室獲得的智慧

從第56號教室中獲得的智慧

“第56號教室”上市以來,《中國教師報》獨家專訪雷夫后續四期開展“美國最好的老師給我們的啟示”專題討論,反響異常熱烈。新教育實驗也將本書列為教師必讀書。北京四中,北師大實驗小學,江蘇省海門市教育系統等紛紛為教師團購本書開展學習。閱讀學習雷夫老師,在教育系統蔚然成風。此外,中國的家長也對書中的教育理念大家贊賞,紛紛在家長聯絡會商和網絡上大力推薦閱讀,并留下無數激動的感言……

我的老師推薦給我這《第56號教室的奇跡》。當拿到這本書的時候,聽到的對這本書的評價也有不同聲音,有的老師說非常好,有的老師則說“太過理想化,根本實現不了”等等。于是我認真閱讀此書,想從中獲取智慧,我太想讓我的學生也變成愛學習的天使了!

雷夫·艾斯奎斯,一位美國的傳奇教師,他三省其身,教學更育人,他結合理論創新了簡單而有效的教育方法,他設立的“終身閱讀”,“生活中的數學”、“以運動為本”等課程不僅可以在課堂上立刻實踐,而且在家庭教育中也同樣實用。

此外,與鐵腕管理相反,他提倡的是“沒有害怕的教育”和彼此信任;與“小紅花”獎勵不同,他反復強調知識本身就是最好的獎品……優質的教學成績,謙遜有禮、誠實善良的學生,這樣的成就,追溯其根源是雷夫老師運用了“道德發展六階段”理論:第一階段,我不想惹麻煩——靠懲罰起作用;第二階段,我想要獎賞——靠賄賂起作用;第三階段,我想取悅于某個人——靠魅力起作用;第四階段,我要遵 守規則——靠自律起作用;第五階段,我能體貼人——靠仁愛之心起作用;第六階段,我奉行既定的準則——靠境界起作用。近25年的教育實踐,雷夫老師深信:著力于孩子的品格培養,激發孩子對自身的高要求才是成就孩子一生的根本。

全書一共有三個部分:家最溫暖,方法和瘋狂之舉。

第一部分,家最溫暖。第56號教室之所以特別不是因為他擁有什么,而是因為他缺乏了一樣東西,害怕。他說不管是教育學生還是子女,一定要時時從孩子的角度看事情,不要把害怕當做教育的捷徑。在他的班上,以信任取代恐懼。雷夫老師介紹了信任的重要性,他說隨時為孩子挺起可靠的肩膀,是建立信任的最佳方式。我們不需要對孩子們長篇大論地談,我們多么負責任,而是要讓他們自己把信任放在我們的肩上。老師可以帶班級,但決定這個班級優秀或平庸的,是班上的學生。

雷夫老師也愛閱讀。當他讀到勞倫斯科爾伯格“道德發展六階段”時,他感覺到“六階段”不但簡單易懂,更重要的是,用它來教他要孩子們學習的東西是再合適不過的了。于是他很快就把六階段導入任教的班級,現在“六階段”已經成為凝聚著全班的粘合劑。信任是地基,“六階段”則是引導學生學業和人格成長的基礎建材。

第二部分:方法。在這一章里面,雷夫老師最先寫到的是培養終身閱讀的孩子。他說,我要我的學生愛上閱讀。閱讀不是一門科目,它是生活的基石,是所有和世界接軌的人們樂此不疲的一項活動。要 讓孩子在就不。長大以后成為與眾不同的成人——能考慮他人觀點、心胸開闊、擁有和他人討論偉大想法的能力——熱愛閱讀是一個必要的基礎。

這一點,我想所有的老師都會認同。而雷夫老師之所以出類拔萃,是因為他不僅明白閱讀很重要,更明白孩子的閱讀需要大人的指導。首先,雷夫老師會研究一份書單,給同學們閱讀“任務”;其次,對于閱讀進度參差不齊,它采用雙管齊下大的方法:第一部分,他會經常解釋教材,讓落后的學生跟上進度,還會事先幫閱讀程度只有初級的學生準備特別簡單的段落,讓他們在課程開始便贏在起跑點上。雙管齊下的第二部分,是讓個別學生閱讀適合自己程度的書籍。還會帶領孩子們開辦讀書會。孩子們需要大人經常陪他們一起讀書、討論。我們必須以身作則,當個好榜樣。

就像閱讀一樣,雷夫老師會和孩子們一起參與行動,而非簡單布置任務。所以他不會遇到孩子們因為什么都不懂而完不成任務,在嚴重制約進度的時候再出手救急。這一點特別好復制在我們的課堂中。就拿最常規,也最讓老師們頭疼的一件事——判作業來說。我們的桌面上每天都堆積著大量作業,每天判作業也很辛苦。如果我們能在備課準備課件的時候,提前把課后作業做了,就能知道其中愛出錯的點,在課堂上就反復練習,把這個錯誤避免掉。不僅可以節省我們判作業的時間,也讓我們在孩子心目中的地位有所提高,他會認為自己的老師很厲害,老師講的都是重點,從而他聽課的積極性就會大大提高。后面還介紹了如何教孩子們寫作、做數學練習、如何考試、如何學歷史等等。把每一個問題都列出詳盡的步驟,即使是一個新入職的老師,完全沒有教學經驗,看了雷夫老師的方法之后都能表現的像一位經驗豐富的老教師。

馬上就要期中考試了,我也因為讀了雷夫老師如何教孩子們做考前準備,我也做了一份“考前小建議”!

雖然并不完美,但是我去做了,一定會在以后的工作中將其完善。書的最后一部分是“瘋狂之舉”。我理解的“瘋狂”的意思是做出學校常規之外的事情。第56號教室的學生們著迷般每天提前兩小時到校,放學后數小時內仍不愿離去。他們聽搖滾樂,看經典電影,甚至表演莎士比亞的戲劇。他們理解每一個字,這并不是說所有演莎 士比亞的演員都能做到的。他們就在自己的教室里演出莎劇,把桌子搬開,設計了一個有33個座位的觀眾席。實際演出的空間約為200平方英尺。在這狹小的場地上,他們演出了一場舞蹈編劇轟動全場、搖滾樂團火力全開的完整版莎劇。他們的演出不是為了得到掌聲和經久不息的起立喝彩,而是關乎語言、音樂、團隊合作、冒險、紀律、勤勉,以及自我發現。

第56號教室里的每個孩子都展示了他們的勇氣,毅力和熱情,而這些正是他們的許多同輩所缺少的。這些孩子勇敢的探索著那些很少有人走過的路。世道險惡時他們與人友善,別人放棄時他們令人難以置信的繼續努力。這些孩子們不找借口,他們抓住機會,讓遇到他們的所有人都看到了未來的希望。

結合書中內容,對比我們的教育現狀,其中確實有一些對我們來說是不好實現的。但是,一個老師對于孩子的愛心、責任心卻是沒有國界的。讀完《第56號教室的奇跡》,雷夫老師為學生付出的精神將會一直激勵著我。我們可以在自己的能力范圍之內,極大可能得為學生創造成長的空間。凡是值得做的事情,就值得好好去做。用心就是專業!

第五篇:化學家李比希的故事

化學家李比希的故事

化學家李比希,1803年5月12日生于德國的達施塔特。他的父親是一個經營染料、油脂和藥物的商人,店里有些貨物要自己制造。因此,李比希在少年時就得在店里幫助父親做事,有時看看書,做做實驗。藥房設在一幢樓房的第一層,占用了好幾間,李比希最喜歡呆在一呆小側屋里。他在這間側屋里,初次體驗到化學的神秘,從而激發了他的想象力和學習化學的興趣。

在那時,雖然法國、英國、德國、瑞典等的科學家在化學方面已經有相當的研究水平,可以仍然有不少的人把化學視為魔術,把研究化學的人稱為巫師或魔怪。李比希對這些偏見很不以為然。他懂得化學并不是魔術,正是由于有了化學。人們才能創造出許多有用的東西,看到鄰人制造肥皂,他也要在實驗室里仿造一下。有時,李比希整天整天地呆在鮑埃爾的染房里或者呆在別人的制革作坊中。在那里看到化學為新的生產打開了大門,而這些新興的生產則使人類生活變得更加美好。

李比希在藥房中檢查各種配方時,化學知識對他幫助不小。有一次他急需的配方沒有查到,他的父親叫他到宮廷圖書館去查找。館員海斯熱情地接待了他,象對待所有其他的孩子一樣,也給他一本帶有許多插圖的故事書。

“謝謝,海斯先生。我想在您這兒借幾本化學書。”他激動地說道。

“化學書?那我確實要和你交朋友了,我也喜歡讀化學方面的書,跟我來吧。”館員把李比希帶到書架旁邊,微笑地指著一個書架說,“這里全是化學方面的書。”其中有拉瓦錫、道爾頓、施塔爾、卡文迪許等化學家的著作。從此以后,李比希便成宮廷圖書館的常客了。凡是書架上的書也都要讀一遍。雖然他在這里學到了許多化學知識,但是他仍然很不滿意,因為那些知識往往浸沉于假設和哲學的海洋中,很難找到一本系統性、科學性都很強的書。

李比希從童年就逐漸具有自己認識事物的獨特方法。他認為只有那些在實驗室中能夠中以模仿再現的東西,只有那些親眼看到并能親自研究過的東西,才是有意義的。他在追求真理方面具有強烈的愿望,在小時候就逐漸養成了仔細做化學實驗的習慣,注意觀察實驗現象,哪怕是細枝末節也從不輕易放過。可是他愈是在藥房中勤奮而認真的研究,他對學校的學習就愈是漫不經心,索然寡味。他怎樣也不明白,學習那些拉丁語和希臘語的語法公式、語法的變格變位究竟有什么用處。老師常常指責他玩忽學習。有一天拉丁語老師發現他心不在焉,沒有好好聽講,提出了批評。李比希挺起身子,不假思索地答道:“我準備當一個化學家。”教室里頓時、發出了哄笑,連一本正經的老師也笑了。他不明白這些人為什么要笑,因為在他的生活中確實沒有樹立其它的目標。

李比希特別喜歡研究炸藥,在集市上從賣靈丹妙藥的人那里學會了制造爆炸雷管和制造雷管用的儀器。一下子達施塔特的孩子們都喜歡到李比希藥房買小炸彈玩,所得收入都用來幫助父親養活一家的人。李比希常背著老師,把炸藥帶進教室,以便在休息時拿去玩。有一次在課堂上,正當老師專心地推導一條定理時,突然教室里發生了可性的爆炸,嚇壞了老師和同學,同時一股濃煙沖向校長的辦公室,校長也嚇得呆眉呆眼、不知所措。這一下,學校把李比希開除了。

李比希的父親嚴厲地指責:“看來你是學不出什么名堂的。干脆送你到藥房當學徒吧,至少你自己可以爭錢糊口。我的同行皮爾施需要一個助手,明天就到葛平海姆那里去。這回讓你自己出去碰碰釘子,這樣,你才會明白惡作劇的結果是什么了。”

李比希在葛平海姆藥房里,成了皮爾施的得力助手。皮爾施對他很信任,允許他獨立地干些事。他在閣樓擺滿了各種化學藥品和儀器,常常做實驗到深夜。有一天,有用不同方式組配化學藥品時,李比希發現了一種物質,它具有酸的種種性質,其銀鹽和汞鹽都能爆炸。他想這種東西制成雷管一樣很值錢,決定多制造這些給家里送去。過了幾天,他的確制成了這種新物質。因為沒有專門的器具,就把它裝在舊手榴彈的空殼中,然后放在離壁爐不遠的一個角落里。他沒有用任何東西把空殼蓋起來,于是他原來濕的物質很快就干燥了。這位年輕的化學家還不知道,這種物質在干燥的情況下即使輕輕地碰一下也是會爆炸的。幾周后,他親自看到這種爆炸的情景發生了。

有一次,李比希做實驗時,使用的研杵從桌上滾下,恰恰落在裝有炸藥的彈殼上,劇烈的爆炸聲震動了整個藥店。當李比希睜開眼睛的時候,才明白自己已經躺在對面的墻邊,身上蓋滿了塌落下來的磚塊和灰土。頭上面的屋頂全部沒有了,而看到的是滿天星斗和黑藍的天空。藥店主人嚇得發抖,不敢上樓閣。“李比希,你真是發瘋啦!幸好我們還都活著。”皮爾施太太流著眼淚責備他。

“我要教訓一下這個混蛋叫他收拾自己的東西滾開吧。”

“他還是個孩子,現在不過15歲。”

幸好李比希沒有受傷,只是房頂被沖掉了。

李比希為發生的事故深感憂慮。但是并沒獲得皮爾施的寬恕,不得不回達施塔特。父親知道發生的事故后很不滿意,但內心又有些高興,因為他的兒子又回到了他的身邊。李比希多次要求父親允許他到大學學習化學,盡管家里有一定的困難,可是關心兒子前途的父親終于同意了。1920年李比希進了波恩大學,不久就隨卡斯特納(KastnerC.W.G.1733~1857)教授到埃爾蘭根大學,19歲完成學業,獲得博士學位。為了進一步提高自己的水平又去巴黎留學。1824年回國,在吉森大學任化學教授。1840年當選為英國皇家學會會員。1845年德國政府封他為男爵。1852年到慕尼黑明興大學專門從事研究工作,1873年4月18日在慕尼黑逝世。

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