第一篇:第一位獲得諾貝爾獎(jiǎng)金的化學(xué)家
第一位獲得諾貝爾獎(jiǎng)金的化學(xué)家——雅可比·亨利克·范霍夫
19世紀(jì)下半葉,一個(gè)專門研究化學(xué)平衡相反應(yīng)速率的物理化學(xué)領(lǐng)域開始形成,許多化學(xué)家在這個(gè)領(lǐng)域里做了大量工作,其中就包括第一位獲得諾貝爾獎(jiǎng)金的化學(xué)家——雅可比·亨利克·范霍夫
在化學(xué)各分支學(xué)科中,無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)都是在18世紀(jì)就建立的學(xué)科,唯獨(dú)物理化學(xué)這一分支學(xué)科一直到19世紀(jì)下半葉才逐漸形成。而物理化學(xué)的創(chuàng)建人就是兩位早期的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者范霍夫和奧斯特瓦爾德,1887年他們共同創(chuàng)辦、了德文《物理化學(xué)》雜志,這份雜志的創(chuàng)刊號(hào)上發(fā)表了物理化學(xué)方面的論文,于是“物理化學(xué)”這個(gè)學(xué)科名稱開始為化學(xué)家所采用和推廣。
范霍夫是荷蘭物理化學(xué)家。1852年8月30日出生于荷蘭鹿特丹。這個(gè)醫(yī)學(xué)博士的兒子,從小就聰明過人。他在中學(xué)讀書時(shí),對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)很感興趣。經(jīng)常在放學(xué)以后或假日里,偷偷地溜進(jìn)學(xué)校,從地下室的窗戶鉆進(jìn)實(shí)驗(yàn)室里去做化學(xué)實(shí)驗(yàn)。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(xiǎn)藥品做實(shí)驗(yàn)。
一天。該校的霍克維爾夫先生發(fā)現(xiàn)了他的秘密,責(zé)備了他的違紀(jì)行為。范霍夫請(qǐng)求這位老師不要去報(bào)告校長(zhǎng)。但他還是被帶去見他的父親。鹿特丹的這位名醫(yī)了解了事情的經(jīng)過后,對(duì)自己兒子不規(guī)矩的舉動(dòng)深為尷尬和憤慨。但轉(zhuǎn)念一想,兒子的肯鉆好學(xué)不該過分去責(zé)備。于是,他把自己原來的一間醫(yī)療室讓給了兒子。范霍夫有了自己這一間簡(jiǎn)陋的實(shí)驗(yàn)室,干得更加起勁了。想不到少年時(shí)代的這種愛好,注定了后來范霍夫成為化學(xué)家的命運(yùn)。
在荷蘭,當(dāng)時(shí)人們普遺存在著輕視化學(xué)的偏見。父親反對(duì)兒子當(dāng)化學(xué)家,17歲那年,范霍夫中學(xué)畢業(yè),還是聽從了父親的意見。在上大學(xué)前,1869年他先到德爾夫特高等工藝學(xué)校學(xué)習(xí)工業(yè)技術(shù)。在那里,他以優(yōu)異的成績(jī)博得了在該校任教的化學(xué)家A.C.奧德曼斯和物理學(xué)家范德·桑德·巴克胡依仁的器重,兩年就學(xué)完了規(guī)定三年學(xué)習(xí)的內(nèi)容。這段學(xué)習(xí),更增強(qiáng)了范霍夫畢生從事化學(xué)的信心和決心。
在家里時(shí),父親對(duì)拜倫詩篇的酷愛曾感染了他們?nèi)?。往后,孔德的?shí)證哲學(xué)思想又使范霍夫俯首傾倒。這些都使他學(xué)會(huì)了從哲學(xué)的角度來看待生活中的一切。也使他一生在化學(xué)研究方面,經(jīng)常站到哲學(xué)高度來窺視大自然的奧秘。
1872年,范霍夫在萊頓大學(xué)畢業(yè)后,為了在化學(xué)上得到深造,他先后到柏林拜德國(guó)著名有機(jī)化學(xué)家凱庫勒為師。次年凱庫勒又推薦他去巴黎醫(yī)學(xué)院的武茲實(shí)驗(yàn)室。在著名化學(xué)家武茲的指導(dǎo)下,范霍夫與他法國(guó)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(xué)學(xué)科的創(chuàng)立者。
19世紀(jì)中葉,關(guān)于有機(jī)化合物的經(jīng)典結(jié)構(gòu)理論,已經(jīng)由凱庫勒和俄國(guó)化學(xué)家布特列洛夫等人基本上建立起來了。但同時(shí),人們?cè)絹碓蕉嗟匕l(fā)現(xiàn)了某些有機(jī)化合物具有旋光現(xiàn)象。法國(guó)人巴斯德首先發(fā)現(xiàn)酒石酸、葡萄酸部具有左旋和右旋兩種不同結(jié)構(gòu)。后來,德國(guó)化學(xué)家威利森努斯也發(fā)現(xiàn)了乳酸的旋光異構(gòu)現(xiàn)象。范霍夫在巴黎由武茲指導(dǎo),同勒·貝爾分別對(duì)某些有機(jī)化合物為什么會(huì)有旋光異構(gòu)現(xiàn)象的問題,進(jìn)行了廣泛的實(shí)驗(yàn)和探索。1874年,范霍夫和勒·貝爾分別提出了關(guān)于碳的正四面體構(gòu)型學(xué)說。
一天,范霍夫坐在烏德勒支大學(xué)的圖書館里,認(rèn)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(xué)式,當(dāng)他把視線集中到分子中心的一個(gè)碳原子上時(shí),他立即聯(lián)想到,如果將這個(gè)碳原子上的不同取代基都換成氫原子的話,那么這個(gè)乳酸分子就變成了一個(gè)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(gè)平面上,情況會(huì)怎樣呢?這個(gè)偶然產(chǎn)生的想法,使范霍夫激動(dòng)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(gè)氫原子部與碳原子排列在一個(gè)平面上是否可能呢?
這時(shí),具有廣博的數(shù)學(xué)、物理學(xué)等知識(shí)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(tài)。這種情況,只有當(dāng)氫原子均勻地分布在一個(gè)碳原子周圍的空間時(shí)才能達(dá)到。那么在空間里甲烷分子是個(gè)什么樣子呢?范霍夫猛然領(lǐng)悟,正四面體!當(dāng)然應(yīng)該是正四面體!這才是甲烷分子最恰當(dāng)?shù)目臻g排列方式,他由此進(jìn)一步想象出,假如用4個(gè)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(xué)式旁畫出了兩個(gè)正四面體,并且一個(gè)是另一個(gè)的鏡像。他把自己的想法歸納了一下,驚奇地發(fā)現(xiàn),物質(zhì)的旋光特性的差異,是和它們的分子空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān)的。這就是物質(zhì)產(chǎn)生旋光異構(gòu)的秘密所在。
范霍夫認(rèn)為,在已經(jīng)建立起來的經(jīng)典有機(jī)結(jié)構(gòu)理論中,由于人們還不了解原子所處的實(shí)際位置,所以原有的化學(xué)結(jié)構(gòu)式不能反映出某些有機(jī)化合物的異構(gòu)現(xiàn)象。他根據(jù)自己的研究,于1875年發(fā)表了《空間化學(xué)》一文。首次提出了一個(gè)“不對(duì)稱碳原子”的新概念。不對(duì)稱碳原子的存在,使酒石酸分子產(chǎn)生兩個(gè)變體——右旋酒石酸和左旋酒石酸;二者混合后,可得到光學(xué)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(xiàn)象。
范霍夫關(guān)于分子的空間立體結(jié)構(gòu)的假說,不僅能夠解釋旋光異溝現(xiàn)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(gòu)現(xiàn)象。分子的空間結(jié)構(gòu)假說的誕生,立刻在整個(gè)化學(xué)界引起了巨大的反響,一些有識(shí)之上看到了新假說的深刻含義,紛紛稱贊范霍夫這一創(chuàng)舉。例如,荷蘭烏德勒支大學(xué)的物理學(xué)教授畢易·巴洛稱“這是一個(gè)出色的假說!我認(rèn)為,它將在有機(jī)化學(xué)方面引起變革?!敝袡C(jī)化學(xué)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(shí)的極其機(jī)智的嘗試,而且我也相信,這種嘗試在我們這門科學(xué)中??將具有劃時(shí)代的意義。”他們都積極支持和鼓勵(lì)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(dāng)時(shí),許多人還不了解新學(xué)說的真正含義,他們甚至激烈反對(duì)范霍夫的觀點(diǎn)。德國(guó)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(yī)學(xué)院的范霍夫博士,對(duì)精確的化學(xué)研究不感興趣。在他的《立體化學(xué)》中宣告說,他認(rèn)為最方便的是乘上他從獸醫(yī)學(xué)院租來的飛馬,當(dāng)他勇敢地飛向化學(xué)的帕納薩斯山的頂峰時(shí),他發(fā)現(xiàn),原子是如何自行地在宇宙空間中組合起來的?!倍浦B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(duì)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?yàn)槟切┓彩亲x過柯爾貝等人的尖銳評(píng)論文章的人,都會(huì)對(duì)范霍夫的理論發(fā)生興趣,都要去了解一下他論文的內(nèi)容。于是,反倒使新理論在科學(xué)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?!笨聽栘惖热说呐u(píng)竟使范霍夫成了顯赫一時(shí)的人物。不久,范霍夫就被阿姆斯特丹大學(xué)聘為講師,1878年又成為化學(xué)教授。
因此,范霍夫首創(chuàng)的“不對(duì)稱碳原子”概念,以及碳的正四面體構(gòu)型假說(有時(shí)叉稱為范霍夫一勒·貝爾模型)的建立,盡管學(xué)術(shù)界對(duì)其褒貶不一,但往后的實(shí)踐卻證明,這個(gè)假說成了立體化學(xué)誕生的標(biāo)志。
1878到1896年間,范霍夫在阿姆斯特丹大學(xué)先后擔(dān)任過化學(xué)教授,礦物學(xué)、地質(zhì)學(xué)教授,并曾任化學(xué)系主任。這期間,他又集中精力研究了物理化學(xué)問題。他對(duì)化學(xué)熱力學(xué)與化學(xué)親合力、化學(xué)動(dòng)力學(xué)和稀溶液的滲透壓及有關(guān)規(guī)律等問題進(jìn)行了探索。
物質(zhì)能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以及它們反應(yīng)能力的大小,這是一個(gè)古老的化學(xué)理論課題。早期的化學(xué)家們一直以含糊不清的“化學(xué)親合力”“化學(xué)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(xué)文獻(xiàn)中,關(guān)于化學(xué)反應(yīng)時(shí)間或反應(yīng)速度的概念總是同“親合力”“化學(xué)力”一類的概念分不開的。直到19世紀(jì)初,人們?nèi)圆荒苷_區(qū)分物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的可能性和實(shí)際發(fā)生時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速度。
因此,從1877年之后,范霍夫開始注意研究化學(xué)動(dòng)力學(xué)和化學(xué)親合力問題。1884年,他出版了《化學(xué)動(dòng)力學(xué)研究》一書。書中他不僅闡明了反應(yīng)速度等化學(xué)動(dòng)力學(xué)問題,而且還專門論述了化學(xué)平衡理論和以自由能為基礎(chǔ)的親合力理論。
這本書首先著重討論了化學(xué)反應(yīng)速度及其變化規(guī)律。他創(chuàng)造性地把反應(yīng)速度分為單分子、雙分子和多分子反應(yīng)三種不同類型來研究。其次,范霍夫?qū)τ趦蓚€(gè)方向相反的反應(yīng)(即可逆反應(yīng))采用了化學(xué)平衡的觀點(diǎn)來研究。他首倡以雙箭頭符號(hào)來表明化學(xué)平衡的動(dòng)態(tài)特性。最后,他還給化學(xué)親合力下了明確的定義,并對(duì)它進(jìn)行了研究。在物理化學(xué)領(lǐng)域中,范霍夫重點(diǎn)研究的另一個(gè)課題是稀溶液的滲透壓及有關(guān)規(guī)律。他做了許多關(guān)于溶液滲透壓的實(shí)驗(yàn),提出了一個(gè)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(shù),T是溶液的絕對(duì)溫度。
范霍夫還證明,對(duì)許多物質(zhì)來說:值均為1,即滲透壓關(guān)系式為PV=RT。同時(shí),他還對(duì)此式的應(yīng)用以及i不等于的體系(電解質(zhì)溶液)進(jìn)行了大量研究。
范霍夫從化學(xué)動(dòng)力學(xué)開始,進(jìn)而廣泛地研究了熱力學(xué),特別是有關(guān)稀溶液的滲透壓?jiǎn)栴}。他把化學(xué)動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)和物理測(cè)定統(tǒng)一起來,建立了物理化學(xué)的基礎(chǔ)。正如范霍夫在創(chuàng)建立體化學(xué)時(shí)的遭遇一樣,物理化學(xué)的誕生也遇到了不少挫折。瑞典有一位大學(xué)畢業(yè)不久的年輕人,名叫斯特萬·阿累尼烏斯。他根據(jù)自己對(duì)溶液導(dǎo)電性的研究,提出了關(guān)于溶液的電離假說。但這一新理論的出現(xiàn)立即遭到國(guó)內(nèi)不少學(xué)者的強(qiáng)烈反對(duì)。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(qǐng)求詣?wù)?。想不到身處異?guó)的范霍夫一口氣讀完了論文后,不僅馬上領(lǐng)會(huì)了阿累尼烏斯的基本觀點(diǎn),并且由此受到了極大啟迪。他的腦子豁然開朗:電離作用!對(duì),電離作用!這正是電解質(zhì)溶液i>=1的原因。范霍夫認(rèn)為,如果溶液中的電解質(zhì)確實(shí)分解為離子,那么溶液中的粒子數(shù)就會(huì)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(cè)量壓力為什么會(huì)高于計(jì)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(xué)說。
范霍夫關(guān)于電解質(zhì)溶液的滲透壓的文章在斯德哥爾摩發(fā)表后,引起了德國(guó)科學(xué)家威廉·奧斯特瓦爾德的極大興趣。幾個(gè)月后,他專程來到阿姆斯特丹,同范霍夫進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的交談。他倆一致認(rèn)為阿累尼烏斯的電離學(xué)說是一種了不起的創(chuàng)造。奧斯特瓦爾德對(duì)范霍夫說:“我認(rèn)為,這是一個(gè)新理論的開端,它將會(huì)成為研究溶液特性的基礎(chǔ)。而您本人的研究,將會(huì)證實(shí)和發(fā)展這個(gè)理論?!彼€倡議道:“事業(yè)需要大家更緊密地進(jìn)行合作,把一切力量都聯(lián)合起來。”當(dāng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn),隨后還要去里加拜訪他時(shí),非常高興。1887年8月初,他們共同創(chuàng)辦的《物理化學(xué)雜志》第一期在萊比錫問世。這標(biāo)志著一門新興的邊緣學(xué)科一物理化學(xué)的誕生。范霍夫同阿累尼烏斯、奧斯特瓦爾德的友誼與協(xié)作,使他們突破了國(guó)界和學(xué)科的局限,共同為新學(xué)科的創(chuàng)立奠基、為新興的基本理論的確立進(jìn)行了頑強(qiáng)的戰(zhàn)斗。固此,他們被譽(yù)為“物理化學(xué)的三劍客”。范霍夫畢生從事有機(jī)立體化學(xué)與物理化學(xué)的廣泛研究,取得了累累碩果,使他成為世界上第一個(gè)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的獲得者。1901年12月10日,他來到斯德哥爾摩,“在瑞典科學(xué)院舉行的隆重的授獎(jiǎng)儀式上,發(fā)表了演講,他著重講到了關(guān)于溶液的理論方面的科學(xué)成就。
范霍夫在化學(xué)上的這些開創(chuàng)性貢獻(xiàn),表明他高于前人和他的同代人,從而得到了崇高的榮譽(yù)。這當(dāng)然與他自幼熱愛化學(xué)和在數(shù)學(xué)、物理學(xué)等方面的廣博而深逢的知識(shí)素養(yǎng)分不開。然而,注意哲學(xué)修養(yǎng)、不斷探求科學(xué)方法更使他具有非凡的創(chuàng)造想像能力,小時(shí)候?qū)瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的濃厚興趣,后來變成了他取得各項(xiàng)成果的基礎(chǔ)。他重視實(shí)驗(yàn),但又不像當(dāng)時(shí)絕大多數(shù)科學(xué)家那樣局限于狹隘的經(jīng)驗(yàn)。他善于巧妙地運(yùn)用數(shù)學(xué)方法去整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并注意用類比等邏輯推理從數(shù)學(xué)方程式里面推導(dǎo)出一些理論上的新緒論,這是他創(chuàng)立物理化學(xué)新學(xué)科的重要方法。而在立體化學(xué)創(chuàng)立過程中,則主要體現(xiàn)了他列模型方法以及科學(xué)假說方法的深刻理解和靈活應(yīng)用、他總是站在哲學(xué)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(xué)院成員。還先后當(dāng)選為哥根廷皇家科學(xué)院、倫敦化學(xué)會(huì)、美國(guó)化學(xué)會(huì)以及德國(guó)研究院的外籍成員,獲得了許多榮譽(yù)獎(jiǎng)?wù)隆?901年他在接受了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)以后,應(yīng)邀訪問了美國(guó)、德國(guó)等一些經(jīng)濟(jì)文化先進(jìn)國(guó)家,多次得到榮譽(yù)博士學(xué)位。但他始終念念不忘報(bào)效自己的祖國(guó)。當(dāng)科研工作遇到困難時(shí),他也曾多次出國(guó)從事研究。然而,外國(guó)的高薪聘請(qǐng)、優(yōu)越舒適的生活條件都役能挽留住這位荷蘭人。一旦國(guó)內(nèi)有了適當(dāng)?shù)脑O(shè)備條件,他就毅然返口祖國(guó)。他以罕見的熱情與干勁勤奮終生,他常常廢寢忘食,計(jì)以繼夜地每天工作10多個(gè)小時(shí)。
年近花甲時(shí),范霍夫終固長(zhǎng)期積勞成疾,彼越來越重的肺結(jié)核病困擾著。在當(dāng)時(shí),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(shù)治療,卻仍不能恢復(fù)昔日的工作能力。頑強(qiáng)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(diǎn),他就躺不住了,要求醫(yī)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(dāng)他看到這位科學(xué)劍客被病魔折磨得已不像樣子時(shí),心里非常難過。阿累尼烏斯強(qiáng)忍著內(nèi)心的不安,仍以熾烈的友情去寬慰他的異國(guó)戰(zhàn)友,鼓勵(lì)他安心休養(yǎng),以便東山再起。然而這終歸只是一種愿望,這次會(huì)面竟是兩位化學(xué)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(xué)巨星的隕落,震驚了世界化學(xué)界。荷蘭人民經(jīng)受了失去一位忠實(shí)兒子的痛苦。為了永遠(yuǎn)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(dá)萊姆公墓,供后人瞻仰。
第二篇:化學(xué)家戴維
化學(xué)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(xiāng)村。父親是個(gè)木器雕刻匠。戴維6歲入學(xué),是個(gè)淘氣、貪玩的學(xué)生。他衣服的兩個(gè)口袋常常是一個(gè)裝有釣魚的器械,另一個(gè)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(xué)畢業(yè)后,父親送他到彭斯城讀書。老師認(rèn)為他成績(jī)最好的功課是將古典文學(xué)譯成當(dāng)代英語。另外,他還閱讀過哲學(xué)著作,如康德的先驗(yàn)論等,并且開始寫詩。不過在城里,最吸引他的是醫(yī)生配制藥物時(shí)物質(zhì)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(xué)做實(shí)驗(yàn)。從此,他對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(xué)徒。他一方面充當(dāng)醫(yī)生的好助手,學(xué)習(xí)行醫(yī)的本領(lǐng);一方面他為調(diào)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(xué)實(shí)驗(yàn)儀器。這時(shí)他就開始自學(xué)拉瓦錫的《化學(xué)綱要》等著作,以彌補(bǔ)自己知識(shí)的不足。這時(shí)恰好格勒哥里·瓦特(發(fā)明家詹姆斯·瓦特的兒子)來此地。戴維聞?dòng)嵑缶偷情T求教,瓦特很喜歡這個(gè)聰明勤奮好學(xué)的年輕人,幫他解疑答惑。就這樣,在學(xué)徒期間,戴維的知識(shí)有了很大的進(jìn)步。
1789年,瓦特介紹戴維到布里托爾一所氣體療病研究室當(dāng)管理員。戴維對(duì)這里有更好的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)感到稱心如意。不久,研究室的負(fù)責(zé)人就發(fā)現(xiàn)他有精湛的實(shí)驗(yàn)技術(shù),是個(gè)有前途的人才,就提出愿意資助戴維進(jìn)大學(xué)學(xué)醫(yī)。但這時(shí),戴維已下定決心終生從事化學(xué)研究。
在氣療研究室戴維承擔(dān)的一項(xiàng)任務(wù)是研究一氧化二氮的特性。有人認(rèn)為這是一種有毒的氣體,也有人認(rèn)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(yàn)一下。許多朋友勸阻他,認(rèn)為這樣做太危險(xiǎn)。勇于探索的戴維卻不以為然,立即投入了實(shí)驗(yàn)。有一次戴維制取了大量的一氧化二氮,裝在幾個(gè)大玻璃瓶里,放在地板上。這時(shí)醫(yī)學(xué)家貝多斯來到了實(shí)驗(yàn)室,看到戴維做出的成績(jī)非常滿意。當(dāng)他正在高興地與戴維交談,由于不靈便的轉(zhuǎn)身,胳臂碰到一個(gè)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(shí)喃喃地說了一些表示歉意的話。戴維卻認(rèn)為這是不關(guān)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(gè)實(shí)驗(yàn)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(fèi)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??!”接著,他大笑起來,笑聲震撼了整個(gè)實(shí)驗(yàn)室?!暗拇_是一件令人開心的事?!贝骶S同意他的意見,也大笑起來。這兩位科學(xué)家面對(duì)面地站著,狂笑不止。這種不平常的喧鬧,引起了隔壁實(shí)驗(yàn)室助手的注意。他打開門以后,站在門邊楞住了?!八麄?cè)趺蠢玻季癫×??”助手們助手捂住鼻子,大聲喊道?/p>
“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(fù)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(duì)他們的身體還是產(chǎn)生了有害的作用,還需要在新鮮空氣里多呆些時(shí)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(fā)現(xiàn)了這種氣體的新性質(zhì)。事后戴維在筆記本上寫道:“我是知道進(jìn)行這實(shí)驗(yàn)是很危險(xiǎn)的,但是從性質(zhì)上來推測(cè)可能不致危及生命。??當(dāng)吸入少量這種氣體后,覺得頭暈?zāi)啃绨V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(xiàn)各種新奇的東西,一會(huì)兒人就象發(fā)了狂那樣又叫又跳,??”戴維在氣療研究所研究氣體對(duì)人體的作用時(shí),基本上是在自己身上做實(shí)驗(yàn)。他發(fā)現(xiàn)一氧化氮有刺激作用,以后又發(fā)現(xiàn)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(xué)會(huì)聘請(qǐng),任化學(xué)講師兼管實(shí)驗(yàn)室。由于他具有豐富的知識(shí)和高超的實(shí)驗(yàn)技術(shù),在到職后的六個(gè)星期就被升為副教授,第二年提升為教授。在學(xué)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(jì)初,英國(guó)的工業(yè)已經(jīng)相當(dāng)發(fā)達(dá)了,當(dāng)時(shí)所用的能源主要是煤,由于煤礦的設(shè)備簡(jiǎn)陋,所以事故不斷發(fā)生。1815年英國(guó)泰恩河畔的紐卡斯?fàn)柮旱V發(fā)生了瓦斯大爆炸,數(shù)以千計(jì)的礦工不幸喪命。引起瓦斯爆炸的原因之一,是礦井內(nèi)照明用的礦燈引燃了可燃性氣體甲烷。為此,英國(guó)成立了“預(yù)防煤礦災(zāi)禍協(xié)會(huì)”,研究這一重大的問題,并號(hào)召科學(xué)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(guān)系入手,認(rèn)為如果能夠降低礦燈火焰的溫度,就不會(huì)使礦井內(nèi)可燃性氣體著火,也就不會(huì)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(xì)小的管子引進(jìn)燈內(nèi),也通過細(xì)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(shè)計(jì)成功了一種礦燈。戴維用一種網(wǎng)眼很小的金屬網(wǎng)代替了礦燈的玻璃罩。瓦斯可自由地從網(wǎng)眼通過,但是火焰卻不會(huì)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(fā)明專利,實(shí)現(xiàn)他科學(xué)為人類服務(wù)的愿望。
1803年,戴維被選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員;1807年,出任學(xué)會(huì)秘書;1812年,他受封為爵士,出版了《化學(xué)哲學(xué)原理》。1813年他任命法拉第為他的助手,使這個(gè)貧窮的訂書工逐漸成為著名的科學(xué)家。這是戴維對(duì)科學(xué)事業(yè)的又一重要貢獻(xiàn)。1820年,戴維被選為皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)。1827年,在日內(nèi)瓦逝世,終年51歲。
第三篇:化學(xué)家故事
化學(xué)家故事—共產(chǎn)主義者化學(xué)家肖萊馬
當(dāng)卡爾·肖萊馬還健在時(shí),偉大的革命導(dǎo)師恩格斯這樣稱贊他:“這位朋友既是一位優(yōu)秀的共產(chǎn)主義者,又是一位優(yōu)秀的化學(xué)家?!痹谛とR馬逝世后,恩格斯特意為他寫了一篇傳記性的悼文,對(duì)他的一生作出了全面的評(píng)價(jià)。為什么肖萊馬能獲得恩格斯的這么高的評(píng)價(jià)呢?
從學(xué)徒工到化學(xué)家
卡爾·肖萊馬于1834年9月30日誕生于德國(guó)黑森林州達(dá)姆斯塔德城的一個(gè)手工業(yè)工人家庭。父親約翰是個(gè)窮木匠,母親羅特是個(gè)純樸的家庭婦女,他們一共有9個(gè)孩子,卡爾是最大的孩子。1850年卡爾爭(zhēng)取到本城一所職業(yè)學(xué)校受教育,可是到1853年就回家境困難而輟學(xué)。他非常喜歡化學(xué),因此他來到一家藥房當(dāng)學(xué)徒。由于他勤奮好學(xué),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(dāng)配藥助手,在海德堡大學(xué),著名的化學(xué)家本生正 在主講化學(xué),肖萊馬想方設(shè)法去旁聽本生的演講。本生的精湛實(shí)驗(yàn)演示和生動(dòng)的報(bào)告使肖萊馬更向往化學(xué),這時(shí)候他暗下決心。一定要作一名化學(xué)家。
1859年,他僅靠自己謀生所積蓄的錢,投考著名化學(xué)家李比希主持的吉森大學(xué)化學(xué)系。這是當(dāng)時(shí)全世界青年化學(xué)家所向往的圣地。又因?qū)W費(fèi)不足,肖萊馬只讀了一個(gè)學(xué)期便離開了學(xué)校。好在這一學(xué)期里,由于他的發(fā)奮努力,學(xué)完了作為實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的分析化學(xué)課,通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,他基本上掌握了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的技巧。同時(shí)在這學(xué)期內(nèi),他還聽了著名化學(xué)史家柯普的化學(xué)史課程,初步培養(yǎng)了他對(duì)科學(xué)史的愛好。離校和失業(yè)并沒有影響肖萊馬對(duì)化學(xué)科學(xué)的追求。此時(shí)恰逢英國(guó)曼徹斯特的歐文斯學(xué)院化學(xué)教授羅斯科招聘一名私人的實(shí)驗(yàn)助手,肖萊馬聞?dòng)嵙⒓蹿s赴英國(guó),只身遠(yuǎn)離祖國(guó),來到英國(guó)這一工業(yè)城市,經(jīng)過努力終于成為羅斯科的實(shí)驗(yàn)助手。在這里他很滿意,一是可以繼續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)的有關(guān)課程,二是可以更多地、又是獨(dú)立地進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)。從這時(shí)起,肖萊馬總算實(shí)現(xiàn)了他的宿愿,步入了化學(xué)研究的大門。他一面自學(xué),一面研究,很快取得到了許多成果,1871年被破格選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員,1874年成為歐文斯學(xué)院的第一個(gè)有機(jī)化學(xué)教授。他在英國(guó)定居了30多年,一直到1892年逝世。
有機(jī)化學(xué)的奠基人
肖萊馬對(duì)有機(jī)化學(xué)發(fā)展最主要的貢獻(xiàn)是對(duì)脂肪烴的系統(tǒng)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(xì)地測(cè)定了這些脂肪烷烴的沸點(diǎn)等物理常數(shù),分析了它們的元素組成,并通過測(cè)定其蒸汽密度求出了其分子量。隨后他繼續(xù)對(duì)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(yīng)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(shí)現(xiàn)了一系列有機(jī)合成。這種系統(tǒng)的基礎(chǔ)的研究,極大地豐富了人們對(duì)脂肪烴的認(rèn)識(shí)。在他以前,化學(xué)家只對(duì)個(gè)別的、最低的幾種烷烴進(jìn)行過研究,人們對(duì)脂肪烴的認(rèn)識(shí)是零散和無規(guī)律的。正是肖萊馬開創(chuàng)了脂肪烴、包括高級(jí)烴在內(nèi)的系統(tǒng)研究,可以說今天我們對(duì)脂肪烴的有關(guān)知識(shí),最初就是由肖萊馬提供的。為了了解和掌握脂肪烴的系統(tǒng)知識(shí),肖萊馬不僅付出了辛勤的勞動(dòng),而且還是冒著很大的風(fēng)險(xiǎn)的。由于各種脂肪烴的知識(shí)還是空白,實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)生爆炸事故是難以避免的。對(duì)此,恩格斯描繪肖萊馬時(shí)說:“那時(shí)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(rèn)識(shí)的物質(zhì),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?yàn)榇髦坨R,他才沒有為此而喪失視力。”
1357年,德國(guó)化學(xué)家凱庫勒提出了碳原子是四價(jià)和碳原子間可以相互連成鍵狀的學(xué)說。這學(xué)說是有機(jī)化學(xué)的基本理論,也是有機(jī)化學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)。然而這學(xué)說的基本觀點(diǎn)和思想并沒有立即為廣大化學(xué)家所接受,特別對(duì)于碳原子的四價(jià)是否等同,碳原子間又是如何相連。認(rèn)識(shí)很不統(tǒng)一。最傷腦筋的是如何運(yùn)用這一學(xué)說來解釋有機(jī)化學(xué)中大量存在的異構(gòu)現(xiàn)象。在當(dāng)時(shí)有人就認(rèn)為碳的四價(jià)是相異的,并以此來解釋同分異構(gòu)現(xiàn)象。有人認(rèn)為乙烷存在CH3一CH3(甲基)和CH3一H(氫化乙基)兩種異構(gòu)物,并由此推廣認(rèn)為CnH2n+2烷烴也應(yīng)有類似的兩個(gè)系列的異構(gòu)物。為此肖萊馬選擇了這一課題作為自己的攻關(guān)對(duì)象。1862-1864年3年里,他做了大量的相關(guān)實(shí)驗(yàn),最后以雄辯的事實(shí)證明碳原子的四價(jià)的同一性,推翻了上述關(guān)于烷烴存在兩個(gè)結(jié)構(gòu)系列的假定,清楚地闡明正因?yàn)樘荚右云涞韧乃膬r(jià)與其它碳原子作不同的排列,才呈現(xiàn)出不同的結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生異構(gòu)現(xiàn)象。肖萊馬的這一工作對(duì)于化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的推廣發(fā)展起了積極作用,同時(shí)也表明肖萊馬在科學(xué)研究中是勇敢的和有革新精神的。肖萊馬在弄清了異構(gòu)現(xiàn)象后,轉(zhuǎn)向了對(duì)同系物現(xiàn)象的研究。經(jīng)過扎實(shí)、細(xì)致的實(shí)驗(yàn)研究,他發(fā)現(xiàn)了一條定律,恩格斯把它稱為“CnH2n+2系列碳?xì)浠衔锏姆悬c(diǎn)定律”該定律指出烷烴分子隨著碳原子的增加,沸點(diǎn)逐步升高,直鏈烷烴與具有同樣碳原子數(shù)的支鏈烷烴相比,具有更高的沸點(diǎn)。這一定律清楚他說明有機(jī)物性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)之間存在內(nèi)在的聯(lián)系,即有機(jī)物的性質(zhì)受其化學(xué)結(jié)構(gòu)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(jī)。他發(fā)現(xiàn)了將仲醇轉(zhuǎn)變成伯醇的普遍反應(yīng),有人稱這反應(yīng)為肖萊馬反應(yīng)。這個(gè)反應(yīng)后來在有機(jī)合成中得到廣泛的應(yīng)用。1872年,為了便于教學(xué),他親自編寫了一本具有獨(dú)創(chuàng)性的《碳化合物的化學(xué)教程》。這本書是完全按著有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論而寫成的優(yōu)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(xué)教程大全》。這是一部百科全書式的化學(xué)教本,全書共9卷,到肖萊馬去世后才出齊,至本世紀(jì)20年代先后發(fā)行了5版。恩格斯在談到這本書時(shí)指出:“他的巨著化學(xué)教程,雖然是他和羅斯科合著的,但幾乎完全是他一個(gè)人寫的(這是所有的化學(xué)家知道的),此書被認(rèn)為是英國(guó)和德國(guó)目前最好的一部著作?!?/p>
“快樂的農(nóng)夫”
1859年秋,到英國(guó)后不久,經(jīng)人介紹肖萊馬認(rèn)識(shí)了革命導(dǎo)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(nóng)夫”的渾號(hào)。在馬克思、恩格斯的直接影響下,肖萊馬開始研究科學(xué)的社會(huì)主義,學(xué)習(xí)馬克思的經(jīng)濟(jì)學(xué)說和歷史理論,政治覺悟提高很快,不久就成為德國(guó)工人階級(jí)的政黨——社會(huì)民主黨的早期黨員和共產(chǎn)國(guó)際的成員,積極參加國(guó)際工人運(yùn)動(dòng)。他多次充當(dāng)馬克思、恩格斯的聯(lián)絡(luò)員來往于歐洲各國(guó),因此歐洲各社會(huì)主義政黨的領(lǐng)導(dǎo)人都知道肖萊馬。在馬克思、恩格斯與各種機(jī)會(huì)主義流派的斗爭(zhēng)中,肖萊馬始終堅(jiān)定地站在馬,恩一邊。肖榮馬生前未曾結(jié)婚,他把全部精力都撲在事業(yè)上,同時(shí)他還把他的大部分收入捐獻(xiàn)給黨和生活有困難的同志,在黨內(nèi)贏得很高的威信。恩格斯高度地贊揚(yáng)了肖萊馬的高尚品質(zhì),說:“這真是我長(zhǎng)期以來認(rèn)識(shí)的最好的人中的一位。”作為化學(xué)家,肖萊馬有與眾不同之處,這就是他在研究化學(xué)時(shí),能自覺地應(yīng)用唯物辯證觀點(diǎn)來觀察和思考。他用量變到質(zhì)變的規(guī)律去解釋烷烴中的同系物現(xiàn)象。他從有機(jī)合成的成就和發(fā)展趨勢(shì)預(yù)見了人工合成蛋白質(zhì)的未來遠(yuǎn)景。特別是他運(yùn)用了唯物史觀認(rèn)真地研究了化學(xué)史,他在1879年用英文發(fā)表的著作《有機(jī)化學(xué)的產(chǎn)?生和發(fā)展》就是他的一次嘗試和一項(xiàng)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(xué)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(diǎn)的作品未能面世,實(shí)在可惜。
通過化學(xué)史的研究,肖萊馬明確地指出:“化學(xué)的發(fā)展是按辯證法規(guī)律進(jìn)行的?!彼€用了化學(xué)史上的具體事例來說明利學(xué)的發(fā)展對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐的依賴性和促進(jìn)作用及科學(xué)理論與實(shí)踐的相互作用。當(dāng)深受化學(xué)傳統(tǒng)中的經(jīng)驗(yàn)論影響的德國(guó)化學(xué)家柯爾貝反對(duì)荷蘭化學(xué)家范霍夫提出的立體化學(xué)學(xué)說時(shí),肖萊馬立即表明自己支持立體化學(xué)學(xué)說的立場(chǎng),明確指出:為發(fā)展自然科學(xué),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(cuò)的,有的經(jīng)受了實(shí)踐的檢驗(yàn)就能成為科學(xué)的理論。化學(xué)家離開了理論思維,單靠實(shí)驗(yàn)是不能成為好的化學(xué)家的。在強(qiáng)調(diào)理論思維的重要性時(shí),肖萊馬又指出,不要把現(xiàn)有的理論當(dāng)作教條,因?yàn)樗惨崔q證法規(guī)律不斷發(fā)展。當(dāng)新的實(shí)驗(yàn)事實(shí)與現(xiàn)有理論發(fā)生矛盾時(shí),首先應(yīng)尊重事實(shí),提出新的假說,本應(yīng)墨守舊的理論框框。
肖萊馬在他一生的最后20年內(nèi),特別注意用馬克思主義哲學(xué)觀點(diǎn)來考察自然科學(xué)的理論問題。他在歐文斯學(xué)院還專門開設(shè)了化學(xué)史和化學(xué)哲學(xué)兩門課,這兩門新課深受學(xué)生們的歡迎,因?yàn)閺闹兴麄兊玫降牟粌H是知識(shí),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(jì)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(xué)的對(duì)象是運(yùn)動(dòng)著的物體,物體和運(yùn)動(dòng)是不可分割的,自然科學(xué)只有通過物體的聯(lián)系及其運(yùn)動(dòng)來考察,才能認(rèn)識(shí)物體的辯證關(guān)系。由此可見肖萊馬和馬克思、恩格斯的親密關(guān)系,實(shí)際上肖萊馬是馬克思、恩格斯研究科學(xué)問題的一個(gè)顧問。
正當(dāng)革命和科學(xué)事業(yè)都需要肖萊馬作出更多貢獻(xiàn)的時(shí)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(zhǎng)辭,終年58歲。恩格斯專程前來參加葬禮,并代表黨的執(zhí)委會(huì)在墓前獻(xiàn)上花圈。參加葬禮的還有歐文斯學(xué)院的全體教師和他的許多學(xué)生。后來為了紀(jì)念他,歐文斯學(xué)院創(chuàng)建“卡爾·肖萊馬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室”以示永久紀(jì)念。
量子化學(xué)大師鮑林
鮑林是著名的量子化學(xué)家,他在化學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域都有過重大貢獻(xiàn)。曾兩次榮獲諾貝爾獎(jiǎng)金(1954年化學(xué)獎(jiǎng),1962年和平獎(jiǎng)),有很高的國(guó)際聲譽(yù)。
1901年2月18日,鮑林出生在美國(guó)俄勒岡州波特蘭市。幼年聰明好學(xué),11歲認(rèn)識(shí)了心理學(xué)教授捷夫列斯,捷夫列斯有一所私人實(shí)驗(yàn)室,他曾給幼小的鮑林做過許多有意思的化學(xué)演示實(shí)驗(yàn),這使鮑林從小萌生了對(duì)化學(xué)的熱愛,這種熱愛使他走上了研究化學(xué)的道路。
鮑林在讀中學(xué)時(shí)、各科成績(jī)都很好,尤其是化學(xué)成績(jī)一直名列全班第一名。他經(jīng)常埋頭在實(shí)驗(yàn)室里做化學(xué)實(shí)驗(yàn),立志當(dāng)一名化學(xué)家。
1917年,鮑林以優(yōu)異的成績(jī)考入俄勒岡州農(nóng)學(xué)院化學(xué)工程系,他希望通過學(xué)習(xí)大學(xué)化學(xué)最終實(shí)現(xiàn)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(jīng)濟(jì)收入微薄,居住條件也很差。于經(jīng)濟(jì)困難,鮑林在大學(xué)曾停學(xué)一年,自己去掙學(xué)費(fèi),復(fù)學(xué)以后,他靠勤工儉學(xué)來維持學(xué)習(xí)和生活,曾兼任分析化學(xué)教師的實(shí)驗(yàn)員,在四年級(jí)時(shí)還兼任過一年級(jí)的實(shí)驗(yàn)課。
鮑林在艱難的條件下,刻苦攻讀。他對(duì)化學(xué)鍵的理論很感興趣,同時(shí),認(rèn)真學(xué)習(xí)了原子物理、數(shù)學(xué)、生物學(xué)等多門學(xué)科。這些知識(shí),為鮑林以后的研究工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
1922年,鮑林以優(yōu)異的成績(jī)大學(xué)畢業(yè),同時(shí),考取了加州理工學(xué)院的研究生,導(dǎo)師是著名化學(xué)家諾伊斯。諾伊斯擅長(zhǎng)物理化學(xué)和分析化學(xué),知識(shí)非常淵博。對(duì)學(xué)生循循善誘,為人和藹可親,學(xué)生們?cè)u(píng)價(jià)他“極善于鼓動(dòng)學(xué)生熱愛化學(xué)”。
諾伊斯告訴鮑林,不要只停留在書本知識(shí)上,應(yīng)當(dāng)注重獨(dú)立思考,同時(shí)要研究與化學(xué)有關(guān)的物理知識(shí)1923年,諾伊斯寫了一部新書,名為《化學(xué)原理》,此書在正式出版之前,他要求鮑林在一個(gè)假期中,把書上的習(xí)題全部做一遍。鮑林用了一個(gè)假期的時(shí)間,把所有的習(xí)題都準(zhǔn)確地做完了,諾伊斯看了鮑林的作業(yè),十分滿意。諾伊斯十分賞識(shí)鮑林,并把鮑林介紹給許多知名化學(xué)家,使他很快地進(jìn)入了學(xué)術(shù)界的社會(huì)環(huán)境中。這對(duì)鮑林以后的發(fā)展十分有用。
鮑林在諾伊斯的指導(dǎo)下,完成的第一個(gè)科研課題是測(cè)定輝鋁礦(mosz)的晶體結(jié)構(gòu),鮑林用調(diào)射線衍射法,測(cè)定了大量的數(shù)據(jù),最后確定了mosz的結(jié)構(gòu),這一工作完成得很出色,不僅使他在化學(xué)界初露鋒芒,同時(shí)也增強(qiáng)了他進(jìn)行科學(xué)研究的信心。
鮑林在加州理工學(xué)院,經(jīng)導(dǎo)師介紹,還得到了迪肯森、托爾曼的精心指導(dǎo),迪肯森精通放射化學(xué)和結(jié)晶化學(xué),托爾曼精通物理化學(xué),這些導(dǎo)師的精心指導(dǎo),使鮑林進(jìn)一步拓寬了知識(shí)面,建立了合理的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
1925年,鮑林以出色的成績(jī)獲得化學(xué)哲學(xué)博士。他系統(tǒng)地研究了化學(xué)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)三者的聯(lián)系,同時(shí)還從方法論上探討了決定論和隨機(jī)性的關(guān)系。他最感興趣的問題是物質(zhì)結(jié)構(gòu),他認(rèn)為,人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的深入了解,將有助于人們對(duì)化學(xué)運(yùn)動(dòng)、的全面認(rèn)識(shí)。
鮑林獲博士學(xué)位以后,于1926年2月去歐洲,在索未菲實(shí)驗(yàn)室里工作一年。然后又到玻爾實(shí)驗(yàn)室工作了半年,還到過薛定愕機(jī)和德拜實(shí)驗(yàn)室。這些學(xué)術(shù)研究,使鮑林對(duì)量子力學(xué)有了極為深刻的了解,堅(jiān)定了他用量子力學(xué)方法解決化學(xué)鍵問題的信心。鮑林從讀研究生到去歐洲游學(xué),所接觸的都是世界第一流的專家,直接面臨科學(xué)前沿問題,這對(duì)他后來取得學(xué)術(shù)成就是十分重要的。
1927年,鮑林結(jié)束了兩年的歐洲游學(xué)回到了美國(guó),在帕莎迪那擔(dān)任了理論化學(xué)、的助理教授,除講授量子力學(xué)及其在化學(xué)中的應(yīng)用外,還講授晶體化學(xué)鄉(xiāng)開設(shè)有關(guān)化學(xué)鍵本質(zhì)的學(xué)術(shù)講座。1930年,鮑林再一次去歐洲,到布拉格實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)有關(guān)射線的技術(shù),后來又到慕尼黑學(xué)習(xí)電子衍射方面的技術(shù),回國(guó)后,被加州理工學(xué)院聘為教授。
鮑林在探索化學(xué)鍵理論時(shí),遇到了甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)的解釋問題。傳統(tǒng)理論認(rèn)為,原子在未化合前外層有未成對(duì)的電子,這些未成對(duì)電子如果自旋反平行,則可兩兩結(jié)成電子對(duì),在原子間形成共價(jià)鍵。一個(gè)電子與另一電子配對(duì)以后,就不能再與第三個(gè)電子配對(duì)。在原子相互結(jié)合成分子時(shí),靠的是原子外層軌道重疊,重疊越多,形成的共價(jià)鍵就越穩(wěn)定一這種理論,無法解釋甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)。
為了解釋甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)。說明碳原子四個(gè)鍵的等價(jià)性,鮑休在1928一1931年,提出了雜化軌道的理論。該理論的根據(jù)是電子運(yùn)動(dòng)不僅具有粒子性,同時(shí)還有波動(dòng)性。而波又是可以疊加的。所以鮑林認(rèn)為,碳原子和周圍口個(gè)氫原子成鍵時(shí),所使用的軌道不是原來的s軌道或p軌道,而是二者經(jīng)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(duì)稱均衡的。雜化軌道理論,很好地解釋了甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)。
在有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)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(xué)教學(xué)中易被接受,所以受到歡迎,在本世紀(jì)40年代以前,這種理論產(chǎn)生了重要影響,但到60年代,在以蘇聯(lián)為代表的集權(quán)國(guó)家,化學(xué)家的心理也發(fā)生了扭曲和畸變,他們不知道科學(xué)自由為何物,對(duì)共振論采取了急風(fēng)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(xué)和其他化學(xué)理論時(shí),創(chuàng)造性地提出了許多新的概念。例如,共價(jià)半徑、金屬半徑、電負(fù)性標(biāo)度等,這些概念的應(yīng)用,對(duì)現(xiàn)代化學(xué)、凝聚態(tài)物理的發(fā)展都有巨大意義。
1932年,鮑林預(yù)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(gè)電子所填滿,形成穩(wěn)定的電子層按傳統(tǒng)理論不能再與其他原子化合。但鮑林的量子化學(xué)觀點(diǎn)認(rèn)為,較重的惰性氣體原子,可能會(huì)與那些特別易接受電子的元素形成化合物,這一預(yù)言,在1962年被證實(shí)。
鮑林還把化學(xué)研究推向生物學(xué),他實(shí)際上是分子生物學(xué)的奠基人之一,他花了很多時(shí)間研究生物大分子,特別是蛋自質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),本世紀(jì)40年代初,他開始研究氨基酸和多肽鏈,發(fā)現(xiàn)多肽鏈分子內(nèi)可能形成兩種螺旋體,一種是a-螺旋體,一種是g-螺旋體。經(jīng)過研究他進(jìn)而指出:一個(gè)螺旋是依靠氫鍵連接而保持其形狀的,也就是長(zhǎng)的肽鍵螺旋纏繞,是因?yàn)樵诎被衢L(zhǎng)鏈中,某些氫原子形成氫鍵的結(jié)果。作為蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的一種重要形式,a-螺旋體,已在晶體衍射圖上得到證實(shí),這一發(fā)現(xiàn)為蛋白質(zhì)空間構(gòu)像打下了理論基礎(chǔ)。這些研究成果,是鮑林1954年榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的項(xiàng)目。
1954年以后,鮑林開始轉(zhuǎn)向大腦的結(jié)構(gòu)與功能的研究,提出了有關(guān)麻醉和精神病的分子學(xué)基礎(chǔ)。他認(rèn)為,對(duì)精神病分子基礎(chǔ)的了解,有助于對(duì)精神病的治療,從而為精神病患者帶來福音。鮑林是第一個(gè)提出“分子病”概念的人,他通過研究發(fā)現(xiàn),鐮刀形細(xì)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(tài)。即在血紅蛋白的眾多氨基酸分子中,如果將其中的一個(gè)谷氨酸分子用纈氨酸替換,就會(huì)導(dǎo)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(xì)胞貧血癥是分子病的結(jié)論。他還研究了分子醫(yī)學(xué),寫了《矯形分子的精神病學(xué)》的論文,指出:分子醫(yī)學(xué)的研究,對(duì)解開記憶和意識(shí)之謎有著決定性的意義。
鮑林學(xué)識(shí)淵博,興趣廣泛,他曾廣泛研究自然科學(xué)的前沿課題。他從事古生物和遺傳學(xué)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(shè)想,他提出的模型有許多獨(dú)到之處。
鮑林堅(jiān)決反對(duì)把科技成果用于戰(zhàn)爭(zhēng),特別反對(duì)核戰(zhàn)爭(zhēng)。他指出:“科學(xué)與和平是有聯(lián)系的,世界已被科學(xué)的發(fā)明大大改變了,特別是在最近一個(gè)世紀(jì)?,F(xiàn)在,我們?cè)鲞M(jìn)了知識(shí),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(rèn)為,核戰(zhàn)爭(zhēng)可能毀滅地球和人類,他號(hào)召科學(xué)家們致力于和平運(yùn)動(dòng),鮑林傾注 了很多時(shí)間和精力研究防止戰(zhàn)爭(zhēng)、保衛(wèi)和平的問題。他為和平事業(yè)所作的努力,遭到美國(guó)保守勢(shì)力的打擊,50年代初,美國(guó)奉行麥卡錫主義,曾對(duì)他進(jìn)行過嚴(yán)格的審查,懷疑他是美共分子,限制他出國(guó)講學(xué),干涉他的人身自由。1954年,鮑林榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)以后,美國(guó)政府才被迫取消了對(duì)他的出國(guó)禁令。
1955,鮑林和世界知名的大科學(xué)家愛因斯坦、羅素、約里奧·居里、玻恩等,簽署了一個(gè)宣言:呼吁科學(xué)家應(yīng)共同反對(duì)發(fā)展毀滅性武器,反對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng),保衛(wèi)和平。1957年5月,鮑林起草了《科學(xué)家反對(duì)核實(shí)驗(yàn)宣言》,該宣言在兩周內(nèi)就有2000多名美國(guó)科學(xué)家簽名,在短短幾個(gè)月內(nèi),就有49個(gè)國(guó)家的11000余名科學(xué)家簽名。1958年,鮑林把反核實(shí)驗(yàn)宣言交給了聯(lián)合國(guó)秘書長(zhǎng)哈馬舍爾德,向聯(lián)合國(guó)請(qǐng)?jiān)浮M?,他寫了《不要再有?zhàn)爭(zhēng)》一書,書中以豐富的資料,說明了核武器對(duì)人類的重大威脅。
1959年,鮑林和羅素等人在美國(guó)創(chuàng)辦了《一人少數(shù)》月刊,反對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng),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(huì)。由于鮑林對(duì)和平事業(yè)的貢獻(xiàn),他在1962年榮獲了諾貝爾和平獎(jiǎng)。他以《科學(xué)與和平》為題,發(fā)表了領(lǐng)獎(jiǎng)演說,在演說中指出:“在我們這個(gè)世界歷史的新時(shí)代,世界問題不能用故爭(zhēng)和暴力來解決,而是按著對(duì)所有人都公平,對(duì)一切國(guó)家都平等的方式,根據(jù)世界法律來解決?!弊詈笏?hào)召:“我們要逐步建立起一個(gè)對(duì)全人類在經(jīng)濟(jì)、政治和社會(huì)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?!?/p>
鮑林是一位偉大的科學(xué)家與和平戰(zhàn)士,他的影響遍及全世界。
揭開原子內(nèi)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(yè)于新西蘭大學(xué)和劍橋大學(xué)。1898年到加拿大任馬克歧爾大學(xué)物理學(xué)教授,達(dá)9年之久,這期間他在放射性方面的研究,貢獻(xiàn)極多。1907年,任曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)教授。1908年因?qū)Ψ派浠瘜W(xué)的研究榮獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1919年任劍橋大學(xué)教授,并任卡文迪許實(shí)驗(yàn)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(jì)末,物理學(xué)上爆出了震驚科學(xué)界的“三大發(fā)現(xiàn)”:1895年,德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線,同一年,法國(guó)物理學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了天然放射性; 1897年,英國(guó)物理學(xué)家湯姆遜1859一1940)發(fā)現(xiàn)了電子。這些偉大發(fā)現(xiàn)激勵(lì)了盧瑟福,使他決心對(duì)原子結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入研究。
1899年,盧瑟福用強(qiáng)磁場(chǎng)作用于鐳發(fā)出的射線,他發(fā)現(xiàn),射線可以被分成三個(gè)組成部分。他把偏轉(zhuǎn)幅度小的帶正電的部分叫a 射線,把偏轉(zhuǎn)幅度大的帶負(fù)電的部分叫b 射線,第三部分在磁場(chǎng)中不偏轉(zhuǎn),且穿透力很強(qiáng),他稱之為r射線。
1903年,盧瑟福證實(shí)a 射線是與元素氦質(zhì)量相同的正離子流(氦核),b 射線則是帶負(fù)電的電子流。盧瑟福把a(bǔ) 射線也稱為a 粒子,他進(jìn)一步用實(shí)驗(yàn)證明,a 射線打擊到涂有硫化鋅的熒光屏上,就會(huì)發(fā)出閃光。因此,他利用這一現(xiàn)象制成了可以觀測(cè)澈粒于的閃爍鏡。
盧瑟福進(jìn)一步對(duì)口射線的穿透力進(jìn)行研究,他發(fā)現(xiàn),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(xiàn)象說明,固體中原子間并不是密不可人的,排列并不緊密,內(nèi)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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),也有少數(shù)a粒子穿過金屬箔時(shí),好象被什么東西擠了一下,因而行動(dòng)軌跡發(fā)生了一定角度的偏轉(zhuǎn)。還有個(gè)別的以粒子,好象正面打在堅(jiān)硬的東西上,完全反彈回來。根據(jù)以上a粒子穿過金屬箔的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(這個(gè)實(shí)驗(yàn)被稱為a粒子散射實(shí)驗(yàn)),盧瑟福設(shè)想,原子內(nèi)部一定有一個(gè)帶正電的堅(jiān)硬的核,a粒子碰到核上就會(huì)被反彈回來,碰偏了就會(huì)改變方向,發(fā)生一定角度的偏轉(zhuǎn),而原子的核占據(jù)的空間很小,所以大部分a粒子還是能穿過去。他根據(jù)這一假定計(jì)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(fā),把太陽系和原子結(jié)構(gòu)進(jìn)行類比,提出了一個(gè)原子模型。他認(rèn)為,原子象一個(gè)小太陽系,每個(gè)原子都有一個(gè)極小的核,核的直徑在10-12厘米左右,這個(gè)核幾乎集中了原子的全部質(zhì)量,并帶有之單位個(gè)正電荷,原子核外有之個(gè)電子繞核旋轉(zhuǎn),所以一般情況下,原子顯中性。
盧瑟福發(fā)現(xiàn)了原子核以后,進(jìn)一步用各種金屬做“粒子散射實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)不同的金屬對(duì)”粒子的散射能力不同,散射能力越強(qiáng),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(xué)生和助手莫斯萊,在盧瑟福指導(dǎo)下,證明各種不同元素原子核所帶的電荷數(shù),正好等于它們的原子序數(shù)。盧瑟福的原子模型,成功地解釋了許多物理化學(xué)現(xiàn)象,但后來的研究發(fā)現(xiàn),它有很大的局限性。他的學(xué)生、丹麥物理學(xué)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(chǔ)上,提出了原子的玻爾模型,這個(gè)模型比盧瑟福模型有很大改進(jìn),但它是經(jīng)典力學(xué)與量子論相結(jié)合的產(chǎn)物,故隨著科學(xué)的發(fā)展,出現(xiàn)了很多不符合實(shí)際的情況,所以后來被量子力學(xué)模型所取代。
盧瑟福在核化學(xué)方面做出過杰出的貢獻(xiàn)。他用a粒子散射研究原子核時(shí),發(fā)現(xiàn)對(duì)于輕元素來說,往往出現(xiàn)反?,F(xiàn)象。他當(dāng)時(shí)認(rèn)為,可能是因?yàn)檩p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(xiàn)反常。后來他就按著這個(gè)想法深入進(jìn)行研究。盧瑟福首先選用最強(qiáng)的放射源,當(dāng)時(shí)叫鐳C',實(shí)際上是204Po,對(duì)輕元素進(jìn)行轟擊。1919年,他在用a粒子轟擊氮時(shí),發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生出一種新的、射程很長(zhǎng)、質(zhì)量更小的粒子,經(jīng)研究證明,這種粒子是氫的原子核。盧瑟福把他發(fā)現(xiàn)的這種粒子命名為“質(zhì)子”。在這一實(shí)驗(yàn)中,他不僅發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子,還實(shí)現(xiàn)了人類歷史上第一個(gè)核反應(yīng):
14N+4He——>17O+1H
接著他又發(fā)現(xiàn),硼、氟、鈉、鋁、磷等元素都能發(fā)生核反應(yīng),在核反應(yīng)時(shí),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(rèn)為原子核中,質(zhì)子可能與電子緊密地結(jié)合,形成一種不帶電的粒子,即中子。他推測(cè),因?yàn)橹凶又車恍纬呻妶?chǎng),所以當(dāng)它通過氣體時(shí),應(yīng)不產(chǎn)生離子。它不受電場(chǎng)作用力的影響,所以,穿透力會(huì)很強(qiáng),只有當(dāng)它與原子核發(fā)生正面碰撞時(shí),才會(huì)轉(zhuǎn)折。而被碰撞的核,因?yàn)榈玫揭欢ǖ膭?dòng)能,可能以一定的速度射出。
盧瑟福關(guān)于中子的預(yù)言,在1932年,被查德威克所證實(shí),他用a粒子轟擊鉸元素而得到中子:
9Be+4He——>12C+1n
盧瑟福對(duì)放射性的研究,最終指明了原子擅變的可能性,實(shí)現(xiàn)了中世紀(jì)以前煉金術(shù)士的夢(mèng)想。此外,盧瑟福還對(duì)天然核裂變現(xiàn)象做了理論上的探討。他認(rèn)為,天然放射性是基本原子的爆炸分裂造成的,在以天文數(shù)字計(jì)算的原子中,某處會(huì)突然發(fā)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(shí)射出的是一個(gè)a質(zhì)點(diǎn),則這種新元素的原子量比爆裂前將減少一個(gè)氦原子的原子量。在盧瑟福時(shí)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(xué),不阿權(quán)貴,他還是一個(gè)偉大的教育家,為人類培養(yǎng)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(jìn)行悼念活動(dòng)。
第四篇:從第56號(hào)教室獲得的智慧
從第56號(hào)教室中獲得的智慧
“第56號(hào)教室”上市以來,《中國(guó)教師報(bào)》獨(dú)家專訪雷夫后續(xù)四期開展“美國(guó)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(shí)驗(yàn)也將本書列為教師必讀書。北京四中,北師大實(shí)驗(yàn)小學(xué),江蘇省海門市教育系統(tǒng)等紛紛為教師團(tuán)購本書開展學(xué)習(xí)。閱讀學(xué)習(xí)雷夫老師,在教育系統(tǒng)蔚然成風(fēng)。此外,中國(guó)的家長(zhǎng)也對(duì)書中的教育理念大家贊賞,紛紛在家長(zhǎng)聯(lián)絡(luò)會(huì)商和網(wǎng)絡(luò)上大力推薦閱讀,并留下無數(shù)激動(dòng)的感言……
我的老師推薦給我這《第56號(hào)教室的奇跡》。當(dāng)拿到這本書的時(shí)候,聽到的對(duì)這本書的評(píng)價(jià)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(shí)現(xiàn)不了”等等。于是我認(rèn)真閱讀此書,想從中獲取智慧,我太想讓我的學(xué)生也變成愛學(xué)習(xí)的天使了!
雷夫·艾斯奎斯,一位美國(guó)的傳奇教師,他三省其身,教學(xué)更育人,他結(jié)合理論創(chuàng)新了簡(jiǎn)單而有效的教育方法,他設(shè)立的“終身閱讀”,“生活中的數(shù)學(xué)”、“以運(yùn)動(dòng)為本”等課程不僅可以在課堂上立刻實(shí)踐,而且在家庭教育中也同樣實(shí)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(jiǎng)勵(lì)不同,他反復(fù)強(qiáng)調(diào)知識(shí)本身就是最好的獎(jiǎng)品……優(yōu)質(zhì)的教學(xué)成績(jī),謙遜有禮、誠實(shí)善良的學(xué)生,這樣的成就,追溯其根源是雷夫老師運(yùn)用了“道德發(fā)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(jiǎng)賞——靠賄賂起作用;第三階段,我想取悅于某個(gè)人——靠魅力起作用;第四階段,我要遵 守規(guī)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(zhǔn)則——靠境界起作用。近25年的教育實(shí)踐,雷夫老師深信:著力于孩子的品格培養(yǎng),激發(fā)孩子對(duì)自身的高要求才是成就孩子一生的根本。
全書一共有三個(gè)部分:家最溫暖,方法和瘋狂之舉。
第一部分,家最溫暖。第56號(hào)教室之所以特別不是因?yàn)樗麚碛惺裁?,而是因?yàn)樗狈α艘粯訓(xùn)|西,害怕。他說不管是教育學(xué)生還是子女,一定要時(shí)時(shí)從孩子的角度看事情,不要把害怕當(dāng)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(shí)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(duì)孩子們長(zhǎng)篇大論地談,我們多么負(fù)責(zé)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(jí),但決定這個(gè)班級(jí)優(yōu)秀或平庸的,是班上的學(xué)生。
雷夫老師也愛閱讀。當(dāng)他讀到勞倫斯科爾伯格“道德發(fā)展六階段”時(shí),他感覺到“六階段”不但簡(jiǎn)單易懂,更重要的是,用它來教他要孩子們學(xué)習(xí)的東西是再合適不過的了。于是他很快就把六階段導(dǎo)入任教的班級(jí),現(xiàn)在“六階段”已經(jīng)成為凝聚著全班的粘合劑。信任是地基,“六階段”則是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)業(yè)和人格成長(zhǎng)的基礎(chǔ)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(yǎng)終身閱讀的孩子。他說,我要我的學(xué)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(xiàng)活動(dòng)。要 讓孩子在就不。長(zhǎng)大以后成為與眾不同的成人——能考慮他人觀點(diǎn)、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(gè)必要的基礎(chǔ)。
這一點(diǎn),我想所有的老師都會(huì)認(rèn)同。而雷夫老師之所以出類拔萃,是因?yàn)樗粌H明白閱讀很重要,更明白孩子的閱讀需要大人的指導(dǎo)。首先,雷夫老師會(huì)研究一份書單,給同學(xué)們閱讀“任務(wù)”;其次,對(duì)于閱讀進(jìn)度參差不齊,它采用雙管齊下大的方法:第一部分,他會(huì)經(jīng)常解釋教材,讓落后的學(xué)生跟上進(jìn)度,還會(huì)事先幫閱讀程度只有初級(jí)的學(xué)生準(zhǔn)備特別簡(jiǎn)單的段落,讓他們?cè)谡n程開始便贏在起跑點(diǎn)上。雙管齊下的第二部分,是讓個(gè)別學(xué)生閱讀適合自己程度的書籍。還會(huì)帶領(lǐng)孩子們開辦讀書會(huì)。孩子們需要大人經(jīng)常陪他們一起讀書、討論。我們必須以身作則,當(dāng)個(gè)好榜樣。
就像閱讀一樣,雷夫老師會(huì)和孩子們一起參與行動(dòng),而非簡(jiǎn)單布置任務(wù)。所以他不會(huì)遇到孩子們因?yàn)槭裁炊疾欢瓴怀扇蝿?wù),在嚴(yán)重制約進(jìn)度的時(shí)候再出手救急。這一點(diǎn)特別好復(fù)制在我們的課堂中。就拿最常規(guī),也最讓老師們頭疼的一件事——判作業(yè)來說。我們的桌面上每天都堆積著大量作業(yè),每天判作業(yè)也很辛苦。如果我們能在備課準(zhǔn)備課件的時(shí)候,提前把課后作業(yè)做了,就能知道其中愛出錯(cuò)的點(diǎn),在課堂上就反復(fù)練習(xí),把這個(gè)錯(cuò)誤避免掉。不僅可以節(jié)省我們判作業(yè)的時(shí)間,也讓我們?cè)诤⒆有哪恐械牡匚挥兴岣?,他?huì)認(rèn)為自己的老師很厲害,老師講的都是重點(diǎn),從而他聽課的積極性就會(huì)大大提高。后面還介紹了如何教孩子們寫作、做數(shù)學(xué)練習(xí)、如何考試、如何學(xué)歷史等等。把每一個(gè)問題都列出詳盡的步驟,即使是一個(gè)新入職的老師,完全沒有教學(xué)經(jīng)驗(yàn),看了雷夫老師的方法之后都能表現(xiàn)的像一位經(jīng)驗(yàn)豐富的老教師。
馬上就要期中考試了,我也因?yàn)樽x了雷夫老師如何教孩子們做考前準(zhǔn)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(huì)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(xué)校常規(guī)之外的事情。第56號(hào)教室的學(xué)生們著迷般每天提前兩小時(shí)到校,放學(xué)后數(shù)小時(shí)內(nèi)仍不愿離去。他們聽搖滾樂,看經(jīng)典電影,甚至表演莎士比亞的戲劇。他們理解每一個(gè)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(shè)計(jì)了一個(gè)有33個(gè)座位的觀眾席。實(shí)際演出的空間約為200平方英尺。在這狹小的場(chǎng)地上,他們演出了一場(chǎng)舞蹈編劇轟動(dòng)全場(chǎng)、搖滾樂團(tuán)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(jīng)久不息的起立喝彩,而是關(guān)乎語言、音樂、團(tuán)隊(duì)合作、冒險(xiǎn)、紀(jì)律、勤勉,以及自我發(fā)現(xiàn)。
第56號(hào)教室里的每個(gè)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(xiǎn)惡時(shí)他們與人友善,別人放棄時(shí)他們令人難以置信的繼續(xù)努力。這些孩子們不找借口,他們抓住機(jī)會(huì),讓遇到他們的所有人都看到了未來的希望。
結(jié)合書中內(nèi)容,對(duì)比我們的教育現(xiàn)狀,其中確實(shí)有一些對(duì)我們來說是不好實(shí)現(xiàn)的。但是,一個(gè)老師對(duì)于孩子的愛心、責(zé)任心卻是沒有國(guó)界的。讀完《第56號(hào)教室的奇跡》,雷夫老師為學(xué)生付出的精神將會(huì)一直激勵(lì)著我。我們可以在自己的能力范圍之內(nèi),極大可能得為學(xué)生創(chuàng)造成長(zhǎng)的空間。凡是值得做的事情,就值得好好去做。用心就是專業(yè)!
第五篇:化學(xué)家李比希的故事
化學(xué)家李比希的故事
化學(xué)家李比希,1803年5月12日生于德國(guó)的達(dá)施塔特。他的父親是一個(gè)經(jīng)營(yíng)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(shí)就得在店里幫助父親做事,有時(shí)看看書,做做實(shí)驗(yàn)。藥房設(shè)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(cè)屋里。他在這間側(cè)屋里,初次體驗(yàn)到化學(xué)的神秘,從而激發(fā)了他的想象力和學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
在那時(shí),雖然法國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、瑞典等的科學(xué)家在化學(xué)方面已經(jīng)有相當(dāng)?shù)难芯克剑梢匀匀挥胁簧俚娜税鸦瘜W(xué)視為魔術(shù),把研究化學(xué)的人稱為巫師或魔怪。李比希對(duì)這些偏見很不以為然。他懂得化學(xué)并不是魔術(shù),正是由于有了化學(xué)。人們才能創(chuàng)造出許多有用的東西,看到鄰人制造肥皂,他也要在實(shí)驗(yàn)室里仿造一下。有時(shí),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(xué)為新的生產(chǎn)打開了大門,而這些新興的生產(chǎn)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(shí),化學(xué)知識(shí)對(duì)他幫助不小。有一次他急需的配方?jīng)]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(duì)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(xué)書?!彼?dòng)地說道。
“化學(xué)書?那我確實(shí)要和你交朋友了,我也喜歡讀化學(xué)方面的書,跟我來吧?!别^員把李比希帶到書架旁邊,微笑地指著一個(gè)書架說,“這里全是化學(xué)方面的書?!逼渲杏欣咤a、道爾頓、施塔爾、卡文迪許等化學(xué)家的著作。從此以后,李比希便成宮廷圖書館的??土?。凡是書架上的書也都要讀一遍。雖然他在這里學(xué)到了許多化學(xué)知識(shí),但是他仍然很不滿意,因?yàn)槟切┲R(shí)往往浸沉于假設(shè)和哲學(xué)的海洋中,很難找到一本系統(tǒng)性、科學(xué)性都很強(qiáng)的書。
李比希從童年就逐漸具有自己認(rèn)識(shí)事物的獨(dú)特方法。他認(rèn)為只有那些在實(shí)驗(yàn)室中能夠中以模仿再現(xiàn)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(qiáng)烈的愿望,在小時(shí)候就逐漸養(yǎng)成了仔細(xì)做化學(xué)實(shí)驗(yàn)的習(xí)慣,注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,哪怕是細(xì)枝末節(jié)也從不輕易放過。可是他愈是在藥房中勤奮而認(rèn)真的研究,他對(duì)學(xué)校的學(xué)習(xí)就愈是漫不經(jīng)心,索然寡味。他怎樣也不明白,學(xué)習(xí)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(zé)他玩忽學(xué)習(xí)。有一天拉丁語老師發(fā)現(xiàn)他心不在焉,沒有好好聽講,提出了批評(píng)。李比希挺起身子,不假思索地答道:“我準(zhǔn)備當(dāng)一個(gè)化學(xué)家?!苯淌依镱D時(shí)、發(fā)出了哄笑,連一本正經(jīng)的老師也笑了。他不明白這些人為什么要笑,因?yàn)樵谒纳钪写_實(shí)沒有樹立其它的目標(biāo)。
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(xué)會(huì)了制造爆炸雷管和制造雷管用的儀器。一下子達(dá)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(yǎng)活一家的人。李比希常背著老師,把炸藥帶進(jìn)教室,以便在休息時(shí)拿去玩。有一次在課堂上,正當(dāng)老師專心地推導(dǎo)一條定理時(shí),突然教室里發(fā)生了可性的爆炸,嚇壞了老師和同學(xué),同時(shí)一股濃煙沖向校長(zhǎng)的辦公室,校長(zhǎng)也嚇得呆眉呆眼、不知所措。這一下,學(xué)校把李比希開除了。
李比希的父親嚴(yán)厲地指責(zé):“看來你是學(xué)不出什么名堂的。干脆送你到藥房當(dāng)學(xué)徒吧,至少你自己可以爭(zhēng)錢糊口。我的同行皮爾施需要一個(gè)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(huì)明白惡作劇的結(jié)果是什么了?!?/p>
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(duì)他很信任,允許他獨(dú)立地干些事。他在閣樓擺滿了各種化學(xué)藥品和儀器,常常做實(shí)驗(yàn)到深夜。有一天,有用不同方式組配化學(xué)藥品時(shí),李比希發(fā)現(xiàn)了一種物質(zhì),它具有酸的種種性質(zhì),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(zhì)。因?yàn)闆]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(yuǎn)的一個(gè)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(zhì)很快就干燥了。這位年輕的化學(xué)家還不知道,這種物質(zhì)在干燥的情況下即使輕輕地碰一下也是會(huì)爆炸的。幾周后,他親自看到這種爆炸的情景發(fā)生了。
有一次,李比希做實(shí)驗(yàn)時(shí),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(dòng)了整個(gè)藥店。當(dāng)李比希睜開眼睛的時(shí)候,才明白自己已經(jīng)躺在對(duì)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(lán)的天空。藥店主人嚇得發(fā)抖,不敢上樓閣?!袄畋认?,你真是發(fā)瘋啦!幸好我們還都活著。”皮爾施太太流著眼淚責(zé)備他。
“我要教訓(xùn)一下這個(gè)混蛋叫他收拾自己的東西滾開吧?!?/p>
“他還是個(gè)孩子,現(xiàn)在不過15歲?!?/p>
幸好李比希沒有受傷,只是房頂被沖掉了。
李比希為發(fā)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(dá)施塔特。父親知道發(fā)生的事故后很不滿意,但內(nèi)心又有些高興,因?yàn)樗膬鹤佑只氐搅怂纳磉?。李比希多次要求父親允許他到大學(xué)學(xué)習(xí)化學(xué),盡管家里有一定的困難,可是關(guān)心兒子前途的父親終于同意了。1920年李比希進(jìn)了波恩大學(xué),不久就隨卡斯特納(KastnerC.W.G.1733~1857)教授到埃爾蘭根大學(xué),19歲完成學(xué)業(yè),獲得博士學(xué)位。為了進(jìn)一步提高自己的水平又去巴黎留學(xué)。1824年回國(guó),在吉森大學(xué)任化學(xué)教授。1840年當(dāng)選為英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。1845年德國(guó)政府封他為男爵。1852年到慕尼黑明興大學(xué)專門從事研究工作,1873年4月18日在慕尼黑逝世。