消失的鑽石:國中化學

《消失的鑽石:國中化學》是河北人民出版社出版的圖書,作者是高鎖剛。

基本介紹

  • 書名:消失的鑽石:國中化學
  • 出版社:河北人民出版社
  • 開本:0開
  • 品牌:大千紅文化
  • 作者:高鎖剛
  • ISBN:7202032082
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書評
河北人民出版社傾力推出的《中學學科故事》叢書是送給中學生朋友們的一份厚禮。它以國家教育部最新頒布的中學數學、物理、化學、生物等學科的課程標準為依據,參照上述學科各年級現行教材,以各科教材講述的知識點、公式、定理、定律或重要概念為中心或基本單元,從博大浩瀚的中外科學史及文明史上去發掘材料,講述這些公式、定理、定律等知識誕生、發現、發明、發展的歷程,講述這些以公式、定理、定律為導引的科學家的故事以及這些知識在我們現實生活中的實際套用,以此來激發中學生朋友們的學習興趣,拓寬視野,培養蜜祝凝創新精神和實踐能力。
創新教育是素質教育的核心。創新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力,也是一個人適應未整乘擔翻來社會發展所必備的基本素質。如何對學生進行創新教育?這一套叢書做了有益的嘗試。事實證明,讓學生了解知識生成、發展的過程及知識在生產、生活中的實際套用比了解那些現成的知識結論更重要,因為知識複雜的形淋腿樂幾成過程蘊含了太多的我們從一般的教科書上看不到的東西,蘊含了太多的創新和實踐的因素。閱讀這些故事,會帶給我們許多啟發,讓我們看到科學家是如何為追求真理而獻身的,使我們的心靈和情操得到陶冶和升華;會讓我們記贈艱悟出探索真理所必須具備的科學態度和科學的思維方式,使我們懂得如何去創造和探索;會讓我們了解知識的價值,加深對知識的理解和掌握。
這套書既不同於一般的教輔讀物,也不同於一般的故事書。它們講述的內容是與同學們日常的學科學習緊密相關的,以數、理、化、生及信息技術等學科的知識為主線,講述公式、定理、定律等知識背後的生動故事。這對同學們了解這些知識的生成、發展的過程以及加深對這些知識的理解和掌握會有直接的幫助。除了圍繞嚷姜教材中的知識點展開故事外,編寫者在寫作時還做了一些適當的拓展和延伸,這對開闊同學們的學習視野會有很大的好處,也為同學們開
展探究性學習提供了很好的材料。
我樂意向廣大中學生朋友推薦這套叢書。
朝清林
2002年11月25日

圖書目錄

1.惰性氣體是怎樣被發現的
2.原子學說的創立
3.確立分子學說的艱難歷程
4.測定元素相對原子質量的歷程
5.化學元素符號、化學式的演變
6.當真理碰到鼻尖的時候——拉瓦錫推翻“燃素說”
7.以火滅火
8.鍊金術十發現的元素——磷
9.小魔術引出大發現
10.索迪與同位素假說
11.氘的發現
12.質量守恆定律的發現
13.“點石成金”的莫瓦桑
14.鉛筆的歷史
15.大火燒出的秘密
16.消失的鑽石
17.給雲層播種——人工降水
18.煤氣的發現
19.染料化慨斷臘學的奠基者霍夫曼
20.馬糞產生的氣體——沼氣
21.垃圾堆里發現不鏽鋼
22.神刀蒲元
23.貝塞麥轉爐煉鋼法
24.征服“地下妖魔”——鈷的發現
25.寶石中發現的元素——鋯和鈹
26.備受權威責難的電離學說
27.格勞貝爾與三強酸
28.酸鹼指示劑的故事
29.雙喜臨門——德維爾喜得貴子和硝酐
30.神奇的王水
31.伏打電池的發明
32.金屬鉀、鈉的發現
33.鹼士金屬的發現
……
後記

文摘

書摘
11.氘的民現
氫有兩個同位素——氘(deuterium)和氚(tritium)。氘也就是重氫,它的原子核中有 一個質子和一個中子。它與氧化合生成的重水是製造核子彈的重要材料之一。
在索迪提出同位素的概念之後,1919年,英國人阿斯頓又發明了質譜儀(一種可以分離不同的粒子並測定它們的質量的儀器),把同位素的研究帶人了新的階段。人們利用質譜儀先後發現了71種元素的202種同位素,但氫的同位素一直沒有被發現。一時之間,氫的同位素的問題成了化學界所關注的一件事。化學家們對這個問題進行了十多年的研究和實驗,但…一直沒有一個確切的結論。
1931年,伯奇和門澤爾在《物理評論》上發表了一封研究通信,提出氫應存在質量數為2的同位素,並且認為H-2、H-1的相對豐度比值為1:4500。但他們並沒有根據這些理論研究結果進行實驗以驗證他們的結論。這時尤里在《物理評論》上看到了他們的這篇文章,他決定去發現氫的同位素。
尤里是備促奔何許人呢?他當時在美國哥倫比亞大學擔任化學系的副教授,剛剛與人合作寫了一本書——《原子、分子和量子》,後來這本書成了關於量子力學的名著。尤里因為在將要從事的工作中成功發現了氫的同位素氘而獲得了1934年的諾貝爾化學獎。在第二次世界大戰時,他為世界上第一批核子彈的研製做出了重大貢獻。他發明了重水和鈾同位素的大規模分離技術,使核子彈的製造成為可能。他還在宇宙起源、地球生命起源的研究方面做出了一定貢獻。
現在接下來我們再看尤里是怎樣找到氫的同位素的。
尤里認為,由於氫的同位素含量很低,要想很好地觀測到它,需要把它和氫分離。他決定採用蒸發液態氫的方法來分離氫和它的同位素。然而當時紐約沒有合適的液態氫,於是他們找到了美國國家標準局。但國家標準局的機器正在檢修,需要幾個月的時間才能給他們提供液態氫。這使尤里等人擔心在這幾個月的時間內被別人占了先。後來他們得知,當時確實有人在做類似的實驗,只是沒有成功。
在等待液態氫的期間尤里他們也沒閒著,他們利用20年前玻爾提出的理論,計算了氫同位素的對應譜線波長。氫同位素的質量是氫的2倍和3倍,它們與氫對應譜線的波長差值是很小的,由於即使當時最好的羅蘭凹面光柵仍然會產生一定的色散,這就難免出現“鬼線”。他們對氫光譜進行鑑定時,果然發現在理論計算出的位置上有譜線。但是尤里的科學態度十分嚴謹,他由於擔心這些譜線是“鬼線”或是雜質的譜線而沒有急於寫論文,雖然這可能會使他喪失一次獲得重大發現的機會。
液態氫送來後,尤里先是將5~6升的液態氫在20K和1個大氣壓下蒸發得到了2立方厘米的液體,然後對它進行光譜分析,但在理論計算的位置並沒有發現相應的譜線。尤里認為這是氫的同位索含量過低的緣故。他又在三相點14K下製取了一份樣品,再用分光鏡一照,在理論計算的位置上果然發現了譜線。氫的同位素在人們苦苦尋覓了十幾年之後終於被找到了。尤里將這個同位素命名為Deuterium。簡寫為D,它在希臘文中的意思是“第二”,中文譯作“氘”。但是尤里等人沒有發現原子量為3的氫的同位素。
後來英、美的科學家們又發現了質量為3的Tritium,簡寫為T,中文譯為“氚”。至此,氫元素這一家子就全部被找到了。
12.質量守恆定律的發現
質量守恆定律是化學上的一個基本定律,也是自然界的普遍規律。在化學上它是這樣 表述的:參加化學反應的各物質的質量總和,等於反應後生成的各物質的質量總和。
質量守恆定律是俄國化學家羅蒙諾索夫(1711—1765)首先提出的,他當時稱之為物質不滅定律。羅蒙諾索夫在上大學時就對“燃素說”持懷疑態度,認為自然界中根本不存在什麼“燃素”。但他的想法缺乏實驗的支持。後來在他有了自己的實驗室後,就決定用實驗來驗證自己的想法。
他準備了一個玻璃容器,把一塊稱好重量的金屬塊放在裡面,然後把容器的頸部焊死,再放在加熱爐上焙燒。焙燒後打破容器,稱量燒渣的重量,發現它比金屬原來的重量有所增加。
羅蒙諾索夫陷人了沉思。
“金屬燒渣增加的重量是從哪裡來的呢?莫非是燃素的原因。”
“也不對。根據‘燃素說’,金屬在焙燒后里面的燃素會跑掉,燒渣應該輕才對啊。”
“但現在燒渣確實變重了,看來‘燃素說’真的有問題。”
“燒渣增加的重量到底從哪裡來的呢?……容器裡面除了金屬剩下的就是空氣了……嗯,對,一定是金屬與空氣化合了,所以得到的金屬燒渣重量才會增加。如果是這樣的話,燒渣增加的重量應該等於空氣減少的重量。假如焙燒後不打破容器,那么整個容器的重量應該不變。”
想到就做,羅蒙諾索夫馬上重做了一遍實驗進行驗證。結果正和他想像的一樣,焙燒前後,整個容器的重量一點沒變。這就是說在這個化學反應的前後,物質的總重量確實沒有改變。這應該是一個普遍的規律,羅蒙諾索夫進一步想。於是他又做了一些實驗以證明他的構想,實驗結果又證實了他的構想。他把這個規律稱為物質不滅定律。
1760年,羅蒙諾索夫在他的著作《論固體和液體》中闡述了物質不滅定律:“自然界中發生的一切化學變化,是一種物質失去多少,另一種物質就增加多少的過程。也就是說,世界上的任何東西都不會變為烏有,它只可能從一種形式變成另一種形式。”
由於“物質不滅定律”更多的是一種哲學意義上的表述,缺乏豐富的實驗依據,特別是當時俄羅斯的科學還很落後,西歐對俄國的科學成果不重視,因此“物質不滅定律”沒有得到廣泛的傳播。這與分子論確立的艱難歷程如出一轍。可以看出,傲慢和偏見、因循守舊是科學發展的兩個大敵。
……

文摘

書摘
11.氘的民現
氫有兩個同位素——氘(deuterium)和氚(tritium)。氘也就是重氫,它的原子核中有 一個質子和一個中子。它與氧化合生成的重水是製造核子彈的重要材料之一。
在索迪提出同位素的概念之後,1919年,英國人阿斯頓又發明了質譜儀(一種可以分離不同的粒子並測定它們的質量的儀器),把同位素的研究帶人了新的階段。人們利用質譜儀先後發現了71種元素的202種同位素,但氫的同位素一直沒有被發現。一時之間,氫的同位素的問題成了化學界所關注的一件事。化學家們對這個問題進行了十多年的研究和實驗,但…一直沒有一個確切的結論。
1931年,伯奇和門澤爾在《物理評論》上發表了一封研究通信,提出氫應存在質量數為2的同位素,並且認為H-2、H-1的相對豐度比值為1:4500。但他們並沒有根據這些理論研究結果進行實驗以驗證他們的結論。這時尤里在《物理評論》上看到了他們的這篇文章,他決定去發現氫的同位素。
尤里是何許人呢?他當時在美國哥倫比亞大學擔任化學系的副教授,剛剛與人合作寫了一本書——《原子、分子和量子》,後來這本書成了關於量子力學的名著。尤里因為在將要從事的工作中成功發現了氫的同位素氘而獲得了1934年的諾貝爾化學獎。在第二次世界大戰時,他為世界上第一批核子彈的研製做出了重大貢獻。他發明了重水和鈾同位素的大規模分離技術,使核子彈的製造成為可能。他還在宇宙起源、地球生命起源的研究方面做出了一定貢獻。
現在接下來我們再看尤里是怎樣找到氫的同位素的。
尤里認為,由於氫的同位素含量很低,要想很好地觀測到它,需要把它和氫分離。他決定採用蒸發液態氫的方法來分離氫和它的同位素。然而當時紐約沒有合適的液態氫,於是他們找到了美國國家標準局。但國家標準局的機器正在檢修,需要幾個月的時間才能給他們提供液態氫。這使尤里等人擔心在這幾個月的時間內被別人占了先。後來他們得知,當時確實有人在做類似的實驗,只是沒有成功。
在等待液態氫的期間尤里他們也沒閒著,他們利用20年前玻爾提出的理論,計算了氫同位素的對應譜線波長。氫同位素的質量是氫的2倍和3倍,它們與氫對應譜線的波長差值是很小的,由於即使當時最好的羅蘭凹面光柵仍然會產生一定的色散,這就難免出現“鬼線”。他們對氫光譜進行鑑定時,果然發現在理論計算出的位置上有譜線。但是尤里的科學態度十分嚴謹,他由於擔心這些譜線是“鬼線”或是雜質的譜線而沒有急於寫論文,雖然這可能會使他喪失一次獲得重大發現的機會。
液態氫送來後,尤里先是將5~6升的液態氫在20K和1個大氣壓下蒸發得到了2立方厘米的液體,然後對它進行光譜分析,但在理論計算的位置並沒有發現相應的譜線。尤里認為這是氫的同位索含量過低的緣故。他又在三相點14K下製取了一份樣品,再用分光鏡一照,在理論計算的位置上果然發現了譜線。氫的同位素在人們苦苦尋覓了十幾年之後終於被找到了。尤里將這個同位素命名為Deuterium。簡寫為D,它在希臘文中的意思是“第二”,中文譯作“氘”。但是尤里等人沒有發現原子量為3的氫的同位素。
後來英、美的科學家們又發現了質量為3的Tritium,簡寫為T,中文譯為“氚”。至此,氫元素這一家子就全部被找到了。
12.質量守恆定律的發現
質量守恆定律是化學上的一個基本定律,也是自然界的普遍規律。在化學上它是這樣 表述的:參加化學反應的各物質的質量總和,等於反應後生成的各物質的質量總和。
質量守恆定律是俄國化學家羅蒙諾索夫(1711—1765)首先提出的,他當時稱之為物質不滅定律。羅蒙諾索夫在上大學時就對“燃素說”持懷疑態度,認為自然界中根本不存在什麼“燃素”。但他的想法缺乏實驗的支持。後來在他有了自己的實驗室後,就決定用實驗來驗證自己的想法。
他準備了一個玻璃容器,把一塊稱好重量的金屬塊放在裡面,然後把容器的頸部焊死,再放在加熱爐上焙燒。焙燒後打破容器,稱量燒渣的重量,發現它比金屬原來的重量有所增加。
羅蒙諾索夫陷人了沉思。
“金屬燒渣增加的重量是從哪裡來的呢?莫非是燃素的原因。”
“也不對。根據‘燃素說’,金屬在焙燒后里面的燃素會跑掉,燒渣應該輕才對啊。”
“但現在燒渣確實變重了,看來‘燃素說’真的有問題。”
“燒渣增加的重量到底從哪裡來的呢?……容器裡面除了金屬剩下的就是空氣了……嗯,對,一定是金屬與空氣化合了,所以得到的金屬燒渣重量才會增加。如果是這樣的話,燒渣增加的重量應該等於空氣減少的重量。假如焙燒後不打破容器,那么整個容器的重量應該不變。”
想到就做,羅蒙諾索夫馬上重做了一遍實驗進行驗證。結果正和他想像的一樣,焙燒前後,整個容器的重量一點沒變。這就是說在這個化學反應的前後,物質的總重量確實沒有改變。這應該是一個普遍的規律,羅蒙諾索夫進一步想。於是他又做了一些實驗以證明他的構想,實驗結果又證實了他的構想。他把這個規律稱為物質不滅定律。
1760年,羅蒙諾索夫在他的著作《論固體和液體》中闡述了物質不滅定律:“自然界中發生的一切化學變化,是一種物質失去多少,另一種物質就增加多少的過程。也就是說,世界上的任何東西都不會變為烏有,它只可能從一種形式變成另一種形式。”
由於“物質不滅定律”更多的是一種哲學意義上的表述,缺乏豐富的實驗依據,特別是當時俄羅斯的科學還很落後,西歐對俄國的科學成果不重視,因此“物質不滅定律”沒有得到廣泛的傳播。這與分子論確立的艱難歷程如出一轍。可以看出,傲慢和偏見、因循守舊是科學發展的兩個大敵。
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