化学老祖宗——朱元璋!
化学周期表中的元素命名其实和明朝皇帝朱元璋颇有渊源。朱元璋为了彰显尊贵的帝王世系,用金木水火土作为子孙名字的偏旁,以表五行轮转,生生不息。但是,以五行作为偏旁的字是有限的,贵族子嗣数量众多,朱元璋有26个儿子,朱棣有24个儿子,子又生孙,孙又生子,很快朱家族谱里就有了三万多人。
明太祖朱元璋
为了给王爷们取名,各种上古生僻字,凡是带五行偏旁的全都被挖了出来,用光了就造新字,于是乎,就产生了诸如朱慎镭、朱同铭、朱同铌、朱安汞、朱在钠、朱成钴、朱成钯、朱恩铈、朱徽钋、朱诠铍、朱弥镉、朱諟钒、朱翊铕等等,这些仿佛是化学名称的名字。这些罕见的字被《明史·诸王世表》记录得明明白白,并因此收录到了《康熙字典》里,后来造福了中国的化学事业。
晚清时,徐寿外出留学,将门捷列夫的元素周期表带了回来,翻译时他立下规矩:凡是金属都用金旁,气体都用气旁,除了古已有之的汞和非金属气体的溴外,剩下的都用石旁。但,元素周期表里的金属元素实在太多,他绞尽脑汁都没凑够能用的字。直到某天,他翻到了《明史》,从此获得了无穷无尽的化学名称。
再进一步,到有机化学领域,老朱家有没有包含了烷、烯、烃、鏻之类字眼的名字呢,还真有!临安王朱勤烷、永川王朱悦烯、郑王朱厚烃、定安王朱成鏻。朱家子孙的名字可是为后来给元素命名的科学家们帮了大忙,朱元璋在某种意义上说也是化学学科建设的先驱者,想要提高化学成绩的同学拜拜他肯定没错!
寻根现代化学
化学的发展起源于现实生活需要,”钻木取火”使人类获得了火源,这是人类进化史上的里程碑事件,火的使用也是人类使用的第一个化学反应,那时火被视为神秘的力量,是人类崇拜的神的化身。今天从化学的角度来看,火的燃烧是典型的氧化反应。
火不仅是人类烹饪食物的热源,也使得冶炼矿石、铸造青铜成为可能。夏商周时期,我们的先祖就懂得用火来冶炼矿石获得铜、铁、锡、铅等金属,并将锡和铜进行混合,铸造了青铜,人类社会由此步入了”青铜时代”。随着高炉、铸铁液压杵锤和双作用液压风箱的使用,中国的炼铁技术日益精进,可谓领先于世界。
青铜器
陶瓷是我国历史文化中一颗璀璨的明珠,商周时期便出现原始青瓷。魏晋南北朝时期出现北方白瓷和南方青瓷的分流,实际上瓷的颜色是由含铁量的多少来决定的,到唐朝时形成了男青北白两大制瓷体系。宋代涌现了官窑、汝窑、钧窑、哥窑、定窑五大名窑,陶瓷业在两宋时期全面繁荣。明清时,陶瓷业引入西方画珐琅工艺,釉色瑰丽丰富,画工考究精妙,纹饰华美多姿,我国的制瓷工艺达到新的水平。
中国瓷器
冶炼青铜、锻造铁器、烧制陶瓷的技艺是在人类的不断摸索中进步的,同时也意味着人类对化学反应规律的认识逐渐清晰。
西方哲学思想也蕴含着化学萌芽,古代哲学家们认为气、水、火是构成万物的基本元素,正是这些基本元素的组合和变化反应使得世界具有不同性质、颜色、气味的物体。中国古代的五行学说认为日常生活中的五种物质:金、木、水、火、土构成宇宙万物以及各种自然现象变化的基础,这种朴素的唯物观和化学元素研究有相似的微观视角。
你知道历史上最早的化学家是干什么的吗?其实啊,最早的化学家是炼丹师,无论是中国或是西方,帝王都追求长生不老,于是他们命令炼丹师为其制造长生不老药,以追求永续霸业。虽然,这种想法是不切实际的,但他们却通过”做实验”记录了许多物质的变化,为实验化学的发展提供了丰富的素材。
1648年,海尔蒙特所著作《医学的源头》一书出版,书中包含了许多实验记录和方法以及早期版本的质量守恒定律。海尔蒙特是第一个将空气和其他气体分开的人,是气体化学的先驱。他会做了著名的柳树实验:他把一棵重2.5kg的柳树苗度栽种到一个木桶里,木桶里盛有事先称过重量的土壤。以后,他每天只用纯净的雨水浇灌树苗。为防止灰尘落入,他还专门制作了桶盖。五年以后,柳树增重80多千克,而土壤却只减少了100g,海尔蒙特为此提出了建造植物体的原料是水分这一观点,但当回时他却没有考虑答到空气的作用。
海尔蒙特
英国化学家罗伯特·波义耳被认为是确立现代化学的人,也是现代科学实验方法的先驱者,他提出了著名的波义耳定律,在一个温度不变的封闭系统中,气体的绝对压力和体积之间具有反比例关系。波义耳认为科学应以实验为基础,经过实验检验的真理才能被认为是正确的。
罗伯特·波义耳
法国化学家托万·洛朗·拉瓦锡是近代化学学科的鼻祖,被称为”现代化学之父”,他将磷和硫在空气中燃烧,发现燃烧后质量都增加了,并证明了燃烧后增加的质量来自于空气减少的质量。1789年,他出版了《化学基本论述》一书,书中明确说明了质量守恒定律,证明在化学反应过程中,总质量保持不变。
托万·洛朗·拉瓦锡
1801,英国化学学家道尔顿提出道尔顿气体分压定律。1808年,道尔顿编著了《化学哲学的新体系》,系统地阐述了原子论,道尔顿认为所有物质由许多微小的原子组成,每种元素都代表着一种原子,不同原子具有不同的性质和质量。道尔顿的原子论是继拉瓦锡的氧化学说之后化学理论的又一次重大进步。
道尔顿
1828年,德国化学家维勒使用氰酸和鞍水合成出了尿素,实现了利用无机化合物合成有机物,包括如今广泛使用的阿司匹林,都是19世纪末科学家们合成的数百种有机化合物之一。
维勒
同学们一定对元素周期表耳熟能详,你们知道元素周期表是谁提出来的吗?其实它是由俄国化学学家门捷列夫在1869年的《化学原理》中正式提出的,并给出了第一张元素周期表,这张周期表是根据原子量的升序排序当时的66种元素,并根据相同的性质将元素分组。但由于时代的局限性,门捷列夫提出的周期表并不完整。
门捷列夫
化学领域高精尖的代表是量子化学,1927年海特勒和伦敦用量子力学基本原理讨论氢分子结构问题,说明了了两个氢原子能够结合成一个稳定的氢分子的原因,并且利用相当近似的计算方法,算出其结合能。由此,量子化学这一分支学科逐渐发展。量子化学在实际生活中有什么用呢?举个例子,科学家们借助量子化学知识研究含不同元素的钙矾石对水泥石强度的影响,从而创造出强度更高的水泥。
专业设置与就业前景
化学学院一般设有材料化学、应用化学、化学生物学等专业。
材料化学专业对打算从事材料科学相关领域,如:无机材料、有机功能材料、高分子材料、生物医用材料等工作的学生进行化学基础知识、基本技能和基本思维的训练和培养。
材料化学专业的学生有较强的材料设计制备、检测分析知识,可以在电子材料、冶金化学、精细化工材料、无机化学材料、有机化学材料等领域就业,比如担任化学制剂研发师、医药化学分析师。
应用化学专业是化学理论和化学工程学之间的纽带,也包含化学相关新材料的研制和新技术的开发,该专业对拟在化学的各个领域从事从化学理论到技术开发工作的学生进行化学基础知识、基本技能和基本思维的训练和培养。
应用化学专业培养具有坚实应用化学理论基础和具有较高外语水平及较强计算机应用能力,能够适应从事精细化工、有机合成、生物化学、生物化工、坏境保护等领域的职业,例如研发工程师、化验师、有机合成研究员等。
化学生物学对生命现象的研究,更加注重认识生命的动态(瞬态)化学性质和运动规律,更加注重化学物质、特别是外源性化学物质(如药物)对生命运动的影响和调控,更加注重新的化学技术和方法(如实时、快速、无损、高灵敏、高通量的化学分析)在生命科学中的应用。
化学生物学专业毕业生可到高等学校、科研机构从事研究和教学工作,适宜到化学、药学、医疗、生化制药、生物工程、无机新材料、化工、能源等行业,以及厂矿企业的技术部门从事应用研究、技术开发工作,例如化验师、研发工程师、质检员、销售工程师等。
化学发展历史悠久,它的应用极大地改变了人类的生活。从日常生活中的衣食住行到上天入地的航空航天器,化学技术都不可或缺。学习化学不仅可以让我们领略科学世界的魅力,同时在未来的就业市场中也有广阔的前景。
B站:学而思 校筑梦计划
微博:学而思 校筑梦计划
知乎:XES筑梦计划
头条/西瓜号:学而思 校筑梦计划
声明:本站部分文章内容及图片转载于互联 、内容不代表本站观点,如有内容涉及版权,请您尽早时间联系jinwei@zod.com.cn