化學史上十大可以被打在公屏上「名場面」

2020-09-04 100教育一對一輔導



化學是什麼？當你把化學(Chemistry)的單詞拆開，不難發現：[Chem is try 化學 就是 動手]。


化學的發展及樂趣亦在於其或美麗紛繁或美妙絕倫或難以置信的實驗。


在化學史上有許許多多精美絕倫的實驗，美國的化學與工程新知曾邀請眾多化學家和歷史學家共同票選出十大最美麗實驗，條列於下。


路易斯·巴斯德Louis Pasteur


分離手性酒石酸鹽


排名第一的是19世紀中葉,巴斯德在顯微鏡下手工分離手性酒石酸鹽晶體。


左手和右手看來如同物與像，但又不能疊合在一起，互相成為「鏡像」關係，就稱之為「手性」。


手性化合物是指構成這種物質的原子都是一樣的，但是左右排列相反，如實物與其鏡中的映體。


路易·巴斯德是法國微生物學家、化學家。巴氏消毒發就是他發明的，他還研製了狂犬病疫苗。他手工分離酒石酸鹽晶體，對化學研究而言，確實是「徒手」，他是在顯微鏡下用鑷子一個一個挑的......（耐心滿分！）


酒石酸有兩種結構，結晶後可以產生不同的晶體結構：大概就是一種左邊癟，一種右邊癟


而巴斯德，就在顯微鏡下把有這兩種特徵晶體一個一個分別給挑出來！那可是在顯微鏡下一個一個的挑選，還真是要佩服巴斯德老先生的耐心。


安託萬-洛朗·德·拉瓦錫

Antoine Lavoisier


鐘罩實驗


拉瓦錫用爐子晝夜不停地加熱曲頸瓶中的水銀。在水銀那發亮的表面，很快出現了紅色的渣滓。紅色的渣滓越來越多，直到第十二天，紅色渣滓不再增多了。他們繼續加熱，一直到第二十晝夜，紅色渣滓仍不增多，才結束了實驗。於是這個「馬拉松」式漫長的實驗，成為化學史上著名的實驗。



這個實驗有什麼用呢？要知道在18世紀那會兒，人們普遍認為物體能燃燒，是因為有一種叫「燃素」的東西存在。但是拉瓦錫發現，實驗結束時，鐘罩裡的空氣的體積，大約減少了五分之一。於是他提出了一個新的觀點：燃燒是因為物質和空氣中的氧氣發生了反應，而不是因為燃素的存在。


拉瓦錫用定量化學實驗闡述了燃燒的氧化學說，開創了定量化學時期，使化學沿著正確的軌道發展。


赫爾曼·埃米爾·費謝爾

Hermann Emil Fischer


費歇爾投影式


測定葡萄糖的結構式，提出葡萄糖中有四個手性碳原子，提出費歇爾投影式。


費歇爾總結當時所有已知糖的立體構型並接受了雅各布斯·亨裡克斯·范託夫的葡萄糖中存在四個手性碳原子的觀點，確定了葡萄糖的鏈狀結構，並認為葡萄糖應該有2的四次方=16種立體異構體。並且自己合成了其中的異葡萄糖、甘露糖和伊杜糖。


費歇爾投影式不僅簡化了書寫，而且還方便費歇爾使用他參照化合物D-或L-甘油醛而發明的D/L相對構型命名法。此外，費歇爾投影式也適用於1970年IUPCA所規範的R/S絕對構型命名法。


漢弗萊·戴維

Humphry Davy


電離分解鹼金屬和鹼土金屬元素


漢弗萊·戴維，英國化學家、發明家，電化學的開拓者之一，開闢了用電解法製取金屬元素的新途徑：即用伏打電池來研究電的化學效應。


電解了之前不能分解的苛性鹼，從而發現了鉀和鈉，後來又製得了鋇、鎂、鈣、鍶等鹼土金屬。他被認為是發現元素最多的科學家。


威廉·亨利·珀金

William Henry Perkin


發明人工染料

威廉·亨利·珀金出生在英國倫敦，那時候英國正轟轟烈烈的開展著工業革命。



他15歲的時候就在皇家化學院學習化學，18歲在做實驗的時候偶然間合成了苯胺紫染料，然後申請專利，創業建造世界上第一個染料廠，還因此成為英國巨富......


羅伯特·威廉·本生

Robert Wilhelm Bunsen


焰色反應


證明金屬鹽類在火焰中加熱，釋放出的光譜具有該元素特徵。



這便是我們熟知的焰色反應了。灼燒某些金屬或它們的揮發性化合物時，原子核外的電子吸收一定的能量，從基態躍遷到具有較高能量的激發態，激發態的電子回到基態時，會以一定波長的光譜線的形式釋放出多餘的能量，從焰色反應的實驗裡所看到的特殊焰色，就是光譜譜線的顏色。

（光譜印刷機）


約瑟夫·普利斯特利

Joseph Priestley


加熱氧化汞發現氧氣


1774 年他利用一個大凸透鏡，把陽光聚焦起來，加熱氧化汞,用排水集氣法收集產生的氣體,並研究了這種氣體的性質。


他發現蠟燭在這種氣體中以極強的火焰燃燒；老鼠在瓶中存活時間為相同容積的普通空氣的兩倍。他並用玻璃吸管從放滿這種氣體的大瓶裡吸取它，感到十分輕鬆舒暢。



普裡斯特利是第一位詳細敘述了氧氣的各種性質的科學家。


尼爾·巴特萊特Neil Bartlett


稀有氣體


利用六氟化鉑合成六氟化鉑氙，證明了稀有氣體也可以有化合物，從此惰性氣體改名稀有氣體。(1962)



自從1962年第一次製得含有化學鍵的稀有氣體化合物氟鉑酸氙後，各種各樣的稀有氣體化合物被相繼製得，在人類的生產生活中發揮著重要作用。


2017年，中國學者成功製得氦化合物Na2He，自此元素周期表的最後一個元素也被攻破！


維克多·格林尼亞Victor Grignard


合成格氏試劑

格林尼亞試劑簡稱「格氏試劑」。是含滷化鎂的有機金屬化合物，由於含有碳負離子，因此屬於親核試劑。其在有機合成上十分有用，主要用它增長碳鏈。



居裡夫婦

Marie and Pierre Curie


發現了釙和鐳元素

在發現瀝青鈾礦石中必定含有某種未知的放射成分後居裡夫婦不斷地提煉瀝青鈾礦石中的放射成分。


經過不懈的努力，他們終於成功地分離出了氯化鐳並發現了兩種新的化學元素：釙（Po）和鐳（Ra）。因為他們在放射性上的發現和研究，居裡夫婦和亨利·貝克勒爾共同獲得了1903年的諾貝爾物理學獎。


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