化学热力学的发展简史

化学热力学的发展简史

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1 引言

化学热力学是物理化学中最早发展起来的一个分支学科，主要应用热力学原理研究物质系统在各种物理和化学变化中所伴随的能量变化、化学现象和规律，依据系统的宏观可测性质和热力学函数关系判断系统的稳定性、变化的方向和限度。化学热力学的基本特点是其原理具有高度的普适性和可靠性.对于任何体系,化学热力学性质是判断其稳定性和变化方向及程度的依据。也就是说,相平衡、化学平衡、热平衡、分子构象的稳定性、分子间的聚集与解离平衡等许多重要问题都需要用化学热力学的原理和方法进行判断和解决。化学热力学的研究范畴决定了它与化学乃至化学学科以外的其他学科具有很强的交叉渗透性。化学热力学在化学学科的发展中发挥着不可替代的重要作用,与其他学科的发展相互促进。热力学的历史始于热力学第一定律，100多年来，化学热力学有了很大的发展和广阔的应用。

2 化学热力学的筑基

化学热力学的主要理论基础是经典热力学。19世纪上半叶，作为物理学的巨大成果，“能”的概念出现了; 人们逐渐认识到热只是能的多种可互相转换的形式之一，科学家意识到了统治科学界百年之久的“热质说”是错误的，于是热力学应运而生。19世纪中叶，人们在研究热和功转换的基础上，总结出热力学第一定律和热力学第二定律，解决了热能和机械能转换中在量上的守恒和质上的差异。1873-1878年，吉布斯进一步总结出描述物质系统平衡的热力学函数间的关系，并提出了相律。20世纪初，能斯特提出了热定理，使“绝对熵”的测定成为可能。为了运用热力学函数处理实际非理想系统，1907 年，路易斯提出了逸度和活度的概念%至此，经典热力学建立起完整的体系。

2.1 Hess定律

俄国的赫斯很早就从化学研究中领悟了一些能量守恒的思想。1836年，赫斯向彼得堡科学院报告: “经过连续的研究，我确信，不管用什么方式完成化合，由此发出的热总是恒定的，这个原理是如此之明显，以至于如果我不认为已经被

证明，也可以不假思索就认为它是一条公理。”此后，赫斯从各方面对上述原理进行了实验验证，并于1840年提出了著名的Hess 定律: “当组成任何一种化学化合物时，往往会同时放出热量，这热量不取决于化合是直接进行还是经过几步反应间接进行。”

2.2 热力学第一定律

1850年，科学界已经公认能量守恒是自然界的普遍规律。对能量守恒与转化定律做出明确叙述、贡献突出的科学家主要有德国的梅耶尔、赫姆霍兹和英国的焦耳。梅耶尔是第一个完整提出能量守恒与转化原理的人，他在1842年发表的题为《热的力学的几点说明》一文中，宣布热和机械能的相当性和可转化性。但在论文发表的最初几年，他的著作不仅没有得到科学界的重视，反而受到一些著名物理学家的反对。德国的赫姆霍兹是第一个从多方面论证能量守恒与转化定律的科学家，1847 年，他完成了著名的论文《力的守恒》，在文中他充分论述了能量转化与守恒这一命题。不过他的这篇论文被认为是思辨性的、缺乏实验依据。焦耳是英国著名的实验物理学家，他从1843 年开始以磁电机为对象测量热功当量，直到 1878年最后一次发表实验结果，先后做实验不下 400余次，采用了原理不同的各种方法，他所获得的日益精确的实验数据，为热和功的相当性提供了可靠的证据，使能量守恒与转化定律建立在牢固的实验基础之上，1850年，德国的克劳修斯首先提出了完整的热力学第一定律的数学形式。他全面分析了热量 Q 、功 W 和气体状态u 的某一特定函数 u 之间的联系，考虑一无限小的过程，列出全微分方程为Q du A W δδ=+。这里的 u 后来被人们称作内能或热力学能，. A 是热功当量，W 是外功,克劳修斯虽然没有使用能量一词，但实际上已经为热力学第一定律奠定了基础。热力学第一定律是能量守恒与转化定律在热现象领域所具有的特殊形式。

2.3 热力学第二定律

卡诺定理被提出后，许多科学家都开始对其进行研究。1850 年，克劳修斯在《物理学与化学年鉴》上率先发表了题为《论热的动力及由此推出的关于热本性的定律》的论文，对卡诺定理做了详尽的分析。在这篇论文中，克劳修斯正确地对卡诺定理作了扬弃。1854年，克劳修斯发表了另一篇题为《热的机械论中第二个基本理论的另一形式》的论文。在这篇论文中，克劳修斯更加明确地阐明:

“如果没有与之联系的、同时发生的其他变化的话，热永远不能从冷的物体传向热的物体。关于两个不同温度的物体间热交换的种种已知事实证明了这一点; 因为热处处都显示企图使温度的差别均衡之趋势，所以只能沿相反的方向，即从热的物体传向冷的物体。因此，不必再作解释，这一原理的正确性也是不证自明的。”与此同时，开尔文也在这方面进行研究，1851 年，他在《爱丁堡皇家学会会刊》上发表了3 篇论文，题目都是《热的动力理论》。在文中，他提出了一条公理: “利用无生命的物质结构，把物质的任何部分冷到比周围最冷的物体还要低的温度以产生机械效应，是不可能的。”其实，克劳修斯所用的公理和开尔文所提出的公理是相通的，克劳修斯的说法和开尔文的说法是等价的。至此，热力学第二定律与热力学第一定律一起，组成了热力学的理论基础。

2.4 热力学第三定律

人们根据大量的低温研究实验总结出了热力学第三定律。早在 1848年，开尔文在确定绝对温标的时候，就对绝对零度作了说明.1902 年，美国人理查兹在研究几种原电池的电动势与温度的关系时，发现温度越低，同一电池反应的r m G ? 与 r m H ?之值越接近，但他未能认识到此结果的重要性。1906 年，德国物理学

家能斯特系统地研究了低温下凝聚系统的化学反应，提出了一个假设和相应的理论，称为能斯特热定理，并据此得出推论: “在低温下，任何物质的比热都要趋向某个很小的确定值，这个值与凝聚态的性质无关.”后来，能斯特通过实验证明这个很小的确定值就是零，这与爱因斯坦的量子热容理论一致。1912年，普朗克把能斯特热定理推进了一步; 他假定在 0K 时，纯凝聚态的熵值等于 0，即0lim 0T K S →=。1923年，路易斯和兰道尔给出了令人满意的热力学第三定律的表述:

“若将绝对零度时完美晶体中的每种元素的熵值取为0，则一切物质均具有一定的正熵值; 但是，在绝对零度时，完美晶体物质的熵值为0。”1927年，西蒙对热力学第三定律作了改进和推广: 在0K 下，对于内部已达到热力学平衡的系统，其所有状态间的熵差都等于0。热力学第三定律“架设了从经典理论通向量子理论的桥梁。”

3 化学热力学发展趋势

3.1 化学热力学向非线性非平衡态的发展

对于化学反应，力和流之间的线性关系只在化学反应亲和力很小的情况下才成立，而人们实际关心的大部分化学反应并不满足这样的条件。普里高津及其学派把不可逆过程热力学推广到非线性区域，从而建立了非线性非平衡态热力学。当外界约束强烈，以致它在系统内部引起的响应与它不成线性关系时，系统则处于远离平衡的状态，非线性作用可以使系统演化到某种有序的定态，这时系统的熵不仅不具有极大值，而且也不再遵循最小熵产生原理，必须研究系统动力学的详细行为。平衡态热力学是19世纪的巨大成就，非平衡态热力学则是20 世纪的成就。进入21世纪，非平衡态热力学在理论上和应用上都将会有突破性进展。

3.2 生物热力学和热化学的研究

化学热力学在生命科学中占有重要地位。化学热力学中的熵理论在有关生命现象、肿瘤和药物学等生命科学领域中发挥着重要作用，而自由能则在生物大分子结构测定与生物能学领域中扮演重要角色。例如，蛋白质结构域的划分在理论与应用上都具有重要意义。20世纪 90 年代，人们主要根据蛋白质的几何特征对蛋白质结构域进行划分，但这种方法已不能适应现实情况。蛋白质结构域的折叠是自由能变化所驱动的，可以用折叠自由能更为合理地对蛋白质结构域进行划分。目前，有关蛋白质折叠的热力学研究成果颇丰。

3.3 材料热力学的研究

纳米材料具有广阔的应用前景,已成为近20年来发展最快、最具活力的研究领域之一。但是,关于溶液中纳米粒子与有机分子之间相互作用的研究,一般都以研究纳米粒子与1种或几种作为稳定剂的配体分子之间的相互作用为主,几乎没有关于配体分子包覆的纳米粒子与其他非配体分子相互作用的研究报道。河南师范大学「JACS,2009,131(37):13206」利用热力学和谱学方法系统地研究了一些纳米粒子与非配体分子(如高分子化合物、有机酸、过氧化物等)的相互作用。在此基础上,研究了聚乙烯吡咯烷酮包覆的银纳米粒子(Ag/PVP)与a-澳代异丁酸在乙醇溶液中的相互作用规律和本质。研究发现,在UV光诱发下,Ag/PVP+澳代异丁酸的乙醇溶液的颜色随着UV辐照时间发生有规律的变化,并利用多种实验手段分析了这种颜色变化发生、发展的机理。利用该研究成果,不仅可以通过Ag/PVP与嗅代异丁酸的强相互作用达到调控银纳米粒子光学性质的目的,而且可以实现对Ag/PVP表面的改性,对于纳米粒子的功能化具有重要的意义。不同于

传统共价反应过程,非共价相互作用主导的分子识别和自组装是热力学控制的过程,因此化学热力学和热分析作为研究分子间弱相互作用的重要手段,对于推动和促进超分子化学的发展具有重要的科学意义。通过微量热实验测定超分子体系的键合稳定常数及其焓熵变化,进而阐述给受体间相互作用的热力学起源,揭示分子识别和自组装过程的驱动力,能够帮助化学工作者们更为深入认识和理解介于分子水平之上的超分子化学过程,并对合理设计高级复杂有序超分子组装结构提供重要的科学基础。南开大学(Eur.J.Ogr.Chem.,2009,6:923)采用微量热滴定的手段深人系统研究了大环受体分子识别过程的热力学起源。在研究环糊精分子识别的过程中发现,全甲基化环糊精对于偶氮苯同分异构体意外地展现出区域选择性键合,进一步量热滴定实验给出主客体相互作用的热力学起源,从而从焓熵贡献的角度解释了这一现象。最近,他们(J.Phys.hemB,2010,DOI:10.1021/jp1 05821s)利用光谱和量热方法研究T带有手性氨基酸侧臂的环糊精对幽类生物分子的选择性键合的热力学行为,发现不同手性侧臂的引人可以改变主客体之间的键合模式,从而控制主体对客体的选择性。他们与德国不莱梅Ja-eobs大学的WernerNau教授开展国际合作(https://www.sodocs.net/doc/3118579845.html,.Chem.,2010,9:1704),研究了磺化杯芳烃的下缘取代基效应,即下缘取代基团如何影响磺化杯芳烃的识别行为及其热力学性质,结果表明,下缘取代不仅改变了磺化杯芳烃的键合性质而且影响了主客体相互作用过程的热力学起源和驱动力,特别是对于球形分子的键合,由焓驱动过程转变为熵驱动过程。

4 结语

从化学热力学的发展历程中可以看出，20 世纪之前物理化学家普遍重视实验结果的经验归纳，忽视理论推导。由于吉布斯等杰出物理化学家的贡献，才建立起了一个完备的化学热力学理论体系。理论和实验的紧密结合甚为重要，它不仅可以帮助科学家深入了解化学反应的过程和研究化学热力学，同时也是化学热力学进一步发展的强大推动力。

化学发展简史大事记汇总

化学发展简史（1）

化学发展简史（2） 道尔顿的原子论用原子整数比解释了定组成定律和倍比定律，这属于原子间量的关系。但为什么原子会互相结合和分解？它们结合时遵循什么规律？这些问题似乎应该是无机化学来解决，但处于统治地位的贝采里乌斯的电化二元论过于笼统、不及实质而又十分强大，禁锢了人们的思想。在有机化学的研究中，许多现象使人们突破了电化二元论，勇敢地探索有机物的分子结构。这一讲我们将认识维勒、李比希、凯库勒和范霍夫，这些先行者用他们的无畏和智慧，开辟了一条光明之路——通过有机物的分子结构，建立、发展了原子间相互结合的价键理论，并使人们看清了原子在三维空间的排列情况。 维勒初涉“莽林” 1800年7月31日维勒出生于德国梅因河畔法兰克福附近的埃希海姆村。他的祖父是黑森选帝侯的马舍长，他的父亲在马尔堡大学学习兽医和农业，毕业后也曾在选帝侯的王子处任马舍长，1806年在法兰克福附近经营起自己的庄园，1812年迁入法兰克福担任宫廷职务，由于学识渊博能力突出，又热心社会公益事业，不久成了当地名流。他的母亲是哈瑙一位中学校长的女儿，对幼年维勒施以良好的教育。维勒七八岁时由父亲启蒙教他读写、绘画，不久入普通小学，又自学了拉丁文、法文、音乐。1814年入法兰克福的中学受到良师的教导。农学家的父亲影响他自幼热爱自然，特别是从事理化研究的布赫医生指引这位热心化学试验与采集矿物标本的中学生跟踪前人的工作进行科学的探索：例如他们曾查知一种制硫酸用的矿石中含有硒(这项工作1821年发表在科学杂志上，是维勒发表的第一篇论文)，从锌中制得少量镉，以伏打电堆进行电化学试验，以碳还原法制得金属钾，等等，显示出少年维勒对化学的偏爱与才华。 1819年，维勒入马尔堡大学学医，次年转入海得尔堡大学在格曼林教授指导下学习，1823年9月获医学(外科学及产科学)博士学位。格曼林教授发现维勒的化学实验技能很强，就建议他赴瑞典化学大事贝采里乌斯处进修，专攻化学。 1823年11月，维勒赴瑞典贝采里乌斯处进修，按贝采里乌斯制定的方法从事沸石、黑柱石的分析，制备当时还较为少见的硒、锂、氧化铈、钨，研究氰酸及氰的反应，还担当贝采里乌斯的助手，很快接触到近代化学的前沿。在实验室，每当维勒操作得过快时，贝采里乌斯就对他说：“快是快，但工作可不大好！”真是高徒严师。 实验室工作结束后，维勒随贝采里乌斯穿越瑞典和挪威做野外地质考察：参观著名的矿山胜迹，考察典型的地质现象，会晤知名学者，采集岩矿标本。1824年9月17日，维勒辞别恩师贝采里乌斯，经丹麦做短期访问后，于1824年10月回到法兰克福。在瑞典的学习，不但奠定了维勒与贝采里乌斯的终生友谊，也确定了维勒一生的学术方向。 1825年3月维勒应柏林工业学校之聘，任化学与矿物学教职。1828年维勒晋升为教授。1830年6月维勒教授与他的一个族妹结婚。1831年柏林霍乱流行，维勒教授偕眷至卡塞尔岳父处避疫，同年9月受新建的卡塞尔工业技术学校的聘任而离开柏林。

热力学发展史

要求: 1、３0个ＰＰＴ左右 2、画面清晰明了 ３、相关图片不少于是10张 4、每个画面文字总数不超过80个,配备解说稿 ５、3人组成一小组 资料如下： 热力学第一定律(能量守恒定律）:英国杰出的物理学家焦耳、德国物理学家亥姆霍兹等 1、我们既不能创造，也不能消灭能量。宇宙中的能量总和一开始便是固定的，而且永远不会改变,但它可以从一种形式转化为另一种形式。一个人、一幢摩天大楼、一辆汽车或一棵青草,都体现了从一种形式转化成为另一种形式的能量。高楼拔地而起，青草的生成,都耗费了在其他地方聚集起来的能量。高楼夷为平地，青草也不复生长，但它们原来所包含的能量并没有消失,而只是被转移到同一环境的其他所在去了。我们都听说过这么一句话：太阳底下没有新鲜东西。要证实这一点你只需呼吸一下,你刚才吸进了曾经让柏拉图吸进过的５00０万个分子。 ２、宇宙的能量总和是个常数,总的熵是不断增加的。熵是不能再被转化做功的能量的总和的测定单位。这个名称是由德国物理学家鲁道尔夫·克劳修斯于1868年第一次造出来的。蒸汽机之所以能做功,是因为蒸汽机系统里的一部分很冷，而另一部分却很热。换一句话说，要把能量转化为功,一个系统的不同部分之间就必须有能量集中程度的差异（即温差）。当能量从一个较高的集中程度转化到一个较低的集中程度(或由较高温度变为较低温度）时,它就做了功。更重要的是每一次能量从一个水平转化到另一个水平,都意味着下一次能再做功的能量就减少了。比如河水越过水坝流入湖泊。当河水下落时，它可被用来发电，驱动水轮,或做其他形式的功。然而水一旦落到坝底，就处于不能再做功的状态了。在水平面上没有任何势能的水是连最小的轮子也带不动的。这两种不同的能量状态分别被称为“有效的”或“自由的”能量，和“无效的”或“封闭的”能量。熵的增加就意味着有效能量的减少。每当自然界发生任何事情,一定的能量就被转化成了不能再做功的无效能量。被转化成了无效状态的能量构成了我们所说的污染。许多人以为污染是生产的副产品，但实际上它只是世界上转化成无效能量的全部有效能量的总和。耗散了的能量就是污染。既然根据热力学第一定律,能量既不能被产生又不能被消灭,而根据热力学第二定律,能量只能沿着一个方向

热力学发展简史

热力学发展简史 “温度”贯穿我们的一生，人人都知冷暖，古代人便会钻木取火，不可否认的一个方面是为了取暖，而现在，点暖炉，空调等设备的使用也都是人们为了得到一个合适的温度以更好的生活。学了一个学期的工程热力学后发现温度对于热热力学研究起着至关重要的作用。而温度的定义以及测量可以说是热力学的开端。 在17 世纪中，虽然有些科学家对温度的测定及温标的建立，作出不同程度的贡献，提供了有益的经验和教训。但是，由于没有共同的测温基准，没有一致的分度规则，缺乏测温物质的测温特性的资料，以及没有正确的理论指导，因此，在整个17 世纪中，并没有制作出复现性好的、可供正确测量的温度计及温标。在18 世纪中，“测温学”有较大的突破。其中最有价值的是，1714 年法伦海脱所建立的华氏温标，以及1742 年摄尔修斯所建立的摄氏温标（即百分温标）。华氏温标是以盐水和冰的混合物作为基准点（0°F），而以水的冰点（32°F）及水的沸点（212°F）作为固定参考点。摄氏温标是以 水的冰点（100℃）及水的沸点（0℃）作为固定参考点及基准点，并把他们分作100等分，每个间隔定义为一度，故称之为百分温标。1749 年，该温标的基准点及固定参考点，被摄尔修斯的助手斯托墨颠倒过来，这就是后来常用的摄氏温标。 18世纪末19世纪初，随着蒸汽机在生产中的广泛应用，人们越来越关注热和功的转化问题。于是，热力学应运而生。1798年，汤普生通过实验否定了热质的存在。德国医生、物理学家迈尔在1841-1843年间提出了热与机械运动之间相互转化的观点，这是热力学第一定律的第一次提出。在热力学第一定律提出之前，人们一直围绕着制造永动机的可能性问题展开激烈的讨论，尤其是到了19世纪早期，不少人沉迷于一种神秘机械——第一类永动机的制造，因为这种设想中的机械只需要一个初始的力量就可使其运转起来，之后不再需要任何动力和燃料，却能自动不断地做功。直至热力学第一定律发现后，第一类永动机的神话才不攻自破。 一：热力学第一定律 1．热力学第一定律的文字表述 自然界一切物体都具有能量，能量有各种不同形式，它能从一种

化学发展史

化学发展史的五个时期 自从有了人类，化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火，用火烧煮食物，烧制陶器，冶炼青铜器和铁器，都是化学技术的应用。正是这些应用，极大地促进了当时社会生产力的发展，成为人类进步的标志。今天，化学作为一门基础学科，在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。从古至今，伴随着人类社会的进步，化学历史的发展经历了哪些时期呢？ 一、远古的工艺化学时期。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺， 主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的，化学知识还 没有形成。这是化学的萌芽时期。 二、炼丹术和医药化学时期。从公元前1500年到公元1650年，炼丹术 士和炼金术士们，在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏 火燎中，为求得长生不老的仙丹，为求得荣华富贵的黄金，开始了最早 的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍，在中国、阿拉伯、埃及、希腊 都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化，为化学的进一步发 展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来， 炼丹术、炼金术几经盛衰，使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方 法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期，出版 了一些有关化学的书籍，第一次有了“化学”这个名词。英语的 chemistry起源于alchemy，即炼金术。chemist至今还保留着两个相 关的含义：化学家和药剂师。这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业 的文化遗迹了。

三、燃素化学时期。从1650年到1775年，随着冶金工业和实验室经验 的积累，人们总结感性知识，认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素，燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程，可燃物放出燃素后成为灰烬。 四、定量化学时期，既近代化学时期。1775年前后，拉瓦锡用定量化学 实验阐述了燃烧的氧化学说，开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律，提出了原子学说，发现了元素周期律，发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。

第四章 热力学和统计物理学的发展

第四章热力学和统计物理学的发展 教学目的和要求: 掌握:几种温标的建立;热力学三定律的发现过程及内容;在分子运动论的建立中,克劳修斯作出的贡献;麦克斯韦,玻尔兹曼对统计力学的建立作出的贡献. 熟悉:计温学与量热学的发展;关于热的本质的学说的发展; 了解:气体运动定律;了解克劳修斯是如何得到熵概念和熵增加原理的; 教学重点,难点: 几种温标的建立;热力学三定律的发现过程及内容;在分子运动论的建立中,克劳修斯作出的贡献;麦克斯韦,玻尔兹曼对统计力学的建立作出的贡献 教学内容: §1.热学现象的初期研究 一蒸汽机的发明 1690年巴本(Frnid Papin,1647-1712,法国,惠更斯助手)首先制成带有活塞和汽缸的实验性蒸汽机; 1698年,托马斯萨维里(Thomas Savery,1650-1715,英国军事工程师)制成一具蒸汽水泵; 1705年,托马斯纽可门(Thomas Newcomen,1663-1729,英国铁匠)在萨维里和巴本的基础上,研制了一个带有活塞的封闭的圆筒汽缸,活塞通过一杠杆和一排水泵相连.是一个广义的把热转变为机械力的原动机,是蒸汽机最早的雏形.并真正有效地应用于矿井排水.但活塞的每次下降都必须将整个汽缸和活塞同时冷却,热量的损失太大. 1769年,詹姆斯瓦特(James Watt,1736-1819,法国,格拉斯哥大学仪器维修工)改进了纽可门机,把冷凝过程从汽缸内分离出来,即在汽缸外单独加一个冷凝器而使汽缸始终保持在高温状态. 1782年,又制造出了使高压蒸汽轮流的从两端进入汽缸,推动活塞往返运动的蒸汽机,使机器运作由断续变连续,从而蒸汽机的使用价值大大提高,导致了欧洲的工业革命. 1785年,热机被应用于纺织; 1807年,热机被美国人富尔顿应用于轮船; 1825年被用于火车和铁路. 二计温学的发展 (一)温度计的设计与制造 1603年,伽利略制成最早的验温计:一只颈部极细的玻璃长颈瓶,倒置于盛水容器中,瓶中装有一半带颜色的水.随温度变化,瓶中空气膨胀或收缩.

化学发展史简介

化学发展史简介 概述化学发展史的五个时期 自从有了人类，化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火，用火烧煮食物，烧制陶器，冶炼青铜器和铁器，都是化学技术的应用。正是这些应用，极大地促进了当时社会生产力的发展，成为人类进步的标志。今天，化学作为一门基础学科，在科学技术和社会生活的方方面面正起看越来越大的作用。化学史大致分为： 远古的工艺化学时期。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的，化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。 炼丹术和医药化学时期。从公元前1500年到公元1650年，炼丹术士和炼金木士们，在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中，为求得长生不老的仙丹，为求得荣华富责的黄金，开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书藉，在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化，为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来，炼丹术、炼金术几经盛衰，使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期，出版了一些有关化学的书耕，第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry 起源于alchemy，即炼金术。chemist至今还保留昔两个相关的含义：化学家和药剂师。这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。 燃素化学时期。从1650年到1775年，随着冶金工业和实验室经验的积累，人们总结感性知识，认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素，燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程，可燃物放出燃素后成为灰烬。 定量化学时期，即近代化学时期。1775年前后，拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说，开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律，提出了原子学说，发现了元素周期律，发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。 科学相互渗透时期，即现代化学时期。二十世纪初，量子论的发展使化学和物理学有了共同的语言，解决了化学上许多悬而未决的问题；另一方面，化学又向生物学和地质学等学科渗透，使蛋白质、酶的结构问题得到了逐步的解决。 古代和近代化学史大事记 §我国有了青铜器；春秋晚期能炼铁；战国晚期能炼钢；唐代有了火药。 §十八世纪七十年代，瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯里分别发现并制得了氧气；法国学家锡最早用天平和为研究化学的工具，并推翻了燃素学说；英国化学家卡文迪许。雷利等陆续从空气中发现了惰性气体。 §1748年俄国化学家罗蒙诺索夫建立了质量守恒定律。 §1808年英国科学家道尔顿提出了近代原子学说。 §1811年意大利科学家阿佛加德罗提出了分子的概念。 §1828年；德国化学家维勒第一次证明有机物可用普通的无机物制得。 §1869年俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律。 §1888年法国化学家勒沙特列提出了化学平衡移动原理 §1890年德国化学家凯库蔓提出了苯分子的结构式。 §十九世纪荷兰物理学家范德华首先研究了分子间作用力。 §十九世纪英国物理学家丁达尔和植物学家布朗分别提出了胶体的“丁达尔现象”与

工程热力学-热力学发展简史

科学思维的发展 自然科学溯源于古希腊，十五世纪时勃兴于欧洲，当时欧洲刚经历千年「黑暗时代」，文艺复兴开始，而地中海沿岸贸易兴旺，为开拓市场需要，遂推动天文、地理、数学和力学的发展。而波兰人哥白尼（Nicolas Copernicus），在一五四三年提出「日心说」，其理论经伽利略（Galileo Galilei）、开普勒（Johann Kepler）的论证与发展，使西方的自然观，由笼统、模糊的认识，进入到深入、细致的研究。十六、十七世纪，英国人培根（Roger Bacon）大力提倡「科学方法」，即通过实验、列表、比较、排除、归纳而逐步上升到公理，奠定了西方科学严谨的研究方法和传统。 与培根同时代的法国人笛卡儿（Rene Descartes），把整个自然界看作一架大机器，试图以机械运动说明自然界的一切，并且主张要从错综复杂的事物中区别出最简单事物，然后予以有秩序的研究。他的《方法谈》标示了西方知识传统的「分析还原原理」，认为总体可以分解为部分；复杂、非线性系统，也可以分解为简单线性系统来理解。故奠定了追求简单性和线性解的西方科学及人文思维基础。 英国人牛顿（Sir Issac Newton）在一六八六年提出《自然哲学的数学原理》巨著，创立了以「万有引力」及「运动三定律」为基础的古典力学。他把整个自然界描述成一个秩序井然的大机械钟，只要这个钟上紧发条，便能自动运转，但这机械论仍要请上帝做「第一推动」，为这大钟上紧发条。到十八世纪下半叶，由国家支持的科学机构已在欧美各国普遍建立，故自然科学分门别类而迅速发展，十九世纪自然科学由分门别类的材料收集，进到对经验材料的综合整理和理论概括。 在牛顿的古典力学基础上，热力学大师克劳修斯（Rudolf Julius Emmanuel Clausius）在一八六七年提出热力学第二定律，说明一个孤立系统，总由有序而朝向均匀、简单、消灭差别的无序方向发展，即「熵」（entropy）增加，从而得出「宇宙总体走向退化、死亡」的结论。 热力学的基本定律 热力学是专门探讨能量内涵、能量转换以及能量与物质间交互作用的科学，尤其专注在系统与外在环境间能量的交互作用，是结合工程、物理与化学的一门学问。早期物理中，把研究热现象的部分称为热物理，后来称为热学，近代则称之为热力学，被许多理工相关科系列为必修的基础课程。许多工程科学都是由热力学所衍生的或与其有密切关联，例如热传学、流体力学、材料科学等。 顾名思义，热力学和「热」有关，和「力」也有关。广义而言，热力学主要是研究有关能量的科学，因此物质的特性也是其必须探讨的范围。热力学的应用范围很广，主要包括：引擎、涡轮机、压缩机、帮浦、发电机、推进器、燃烧系统、冷冻空调系统、能源替代系统、生命支持系统及人工器官等。 热是一种传送中的能量。物体的原子或分子透过随机运动，把能量由较热的物体传往较冷的物体。

中国化学发展史

浅谈中国化学发展史 武瞳 兰州城市学院甘肃兰州 730070 摘要：化学的发展，对人类社会的进步至关重要。化学与人们的生活息息相关，了解化学的发展史，有助于我们更好的利用化学。化学的历史渊源非常古老，可以说自从有了人类，化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火，用火烧煮食物，烧制陶器，冶炼青铜器和铁器等等。当时只是一种经验的积累，化学知识的形成和发展经历了漫长而曲折的道路。而它的发展，又极大地促进了当时社会生产力的发展，成为人类进步的标志。 关键词：萌芽炼丹燃素定量化学化学史化学家侯德榜张青莲侯氏制碱法 化学史大致分为以下几个时期： （一）化学的萌芽时期：从远古到公元前1500年，人类学会在熊熊的烈火中由黏土制出陶器、由矿石烧出金属，学会从谷物酿造出酒、给丝麻等织物染上颜色，等等。这些都是在实践经验的直接启发下经过长期摸索而来的最早的化学工艺，但还没有形成化学知识，只是化学的萌芽时期。 （二）炼丹和医药化学时期：约从公元前1500年到公元1650年，化学被炼丹术、炼金术所控制。为求得长生不老的仙丹或象征富贵的黄金，炼丹家和炼金术士们开始了最早的化学实验，虽然他们都以失败告终，但在炼制长生不老药的过程中，在探索“点石成金”的方法中实现了物质间用人工方法进行的相互转变，积累了许多物质发生化学变化的条件和现象，为化学的发展积累了丰富的实践经验。在欧洲文艺复兴时期，出版了一些有关化学的书耕，第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy，即炼金术。chemist 至今还保留昔两个相关的含义：化学家和药剂师。但随着炼丹术、炼金术的衰落，人们更多地看到它荒唐的一面，化学方法转而在医药和冶金方面得到正当发挥，中、外药物学和冶金学的发展为化学成为一门科学准备了丰富的素材。 （三）燃素化学时期：从1650年到1775年，是近代化学的孕育时期。随着冶金工业和实验室经验的积累，人们总结感性知识，进行化学变化的理论研究，使化学成为自然科学的一个分支。这一阶段开始的标志是英国化学家波义耳为化学元素指明科学的概念。继之，化学又借燃素说从炼金术中解放出来。燃素说认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素，燃烧过程是可燃物中燃素放出的过程，尽管这个理论是错误的，但它把大量的化学事实统一在一个概念之下，解释了许多化学现象。在燃素说流行的一百多年间，化学家为解释各种现象，做了大量的实验，发现多种气体的存在，积累了更多关于物质转化的新知识。特别是燃素说，认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程，化学反应中物质守恒，这些观点奠定了近代化学思维的基础。这

热力学发展简史

热力学发展简史 “温度”贯穿我们的一生,人人都知冷暖,古代人便会钻木取火,不可否认的一个方面就是为了取暖,而现在,点暖炉,空调等设备的使用也都就是人们为了得到一个合适的温度以更好的生活。学了一个学期的工程热力学后发现温度对于热热力学研究起着至关重要的作用。而温度的定义以及测量可以说就是热力学的开端。 在17 世纪中, 虽然有些科学家对温度的测定及温标的建立,作出不同程度的贡献,提供了有益的经验与教训。但就是, 由于没有共同的测温基准,没有一致的分度规则,缺乏测温物质的测温特性的资料, 以及没有正确的理论指导,因此,在整个17 世纪中,并没有制作出复现性好的、可供正确测量的温度计及温标。在18 世纪中,“测温学”有较大的突破。其中最有价值的就是,1714 年法伦海脱所建立的华氏温标,以及1742 年摄尔修斯所建立的摄氏温标(即百分温标)。华氏温标就是以盐水与冰的混合物作为基准点(0°F),而以水的冰点(32°F)及水的沸点(212°F)作为固定参考点。摄氏温标就是以 水的冰点(100℃)及水的沸点(0℃)作为固定参考点及基准点,并把她们分作100等分,每个间隔定义为一度,故称之为百分温标。1749 年,该温标的基准点及固定参考点,被摄尔修斯的助手斯托墨颠倒过来,这就就是后来常用的摄氏温标。 18世纪末19世纪初,随着蒸汽机在生产中的广泛应用,人们越来越关注热与功的转化问题。于就是,热力学应运而生。1798年,汤普生通过实验否定了热质的存在。德国医生、物理学家迈尔在1841-1843年间提出了热与机械运动之间相互转化的观点,这就是热力学第一定律的第一次提出。在热力学第一定律提出之前,人们一直围绕着制造永动机的可能性问题展开激烈的讨论,尤其就是到了19世纪早期,不少人沉迷于一种神秘机械——第一类永动机的制造,因为这种设想中的机械只需要一个初始的力量就可使其运转起来,之后不再需要任何动力与燃料,却能自动不断地做功。直至热力学第一定律发现后,第一类永动机的神话才不攻自破。 一:热力学第一定律 1.热力学第一定律的文字表述 自然界一切物体都具有能量,能量有各种不同形式,它能从一种

有机化学发展简史

有机化学发展简史i “有机化学”这一名词于1806年首次由贝采利乌斯提出。当时是作为“无机化学”的对立物而命名的。19世纪初，许多化学家相信，在生物体内由于存在所谓“生命力”，才能产生有机化合物，而在实验室里是不能由无机化合物合成的。 1824年，德国化学家维勒从氰经水解制得草酸；1828年他无意中用加热的方法又使氰酸铵转化为尿素。氰和氰酸铵都是无机化合物，而草酸和尿素都是有机化合物。维勒的实验结果给予“生命力”学说第一次冲击。此后，乙酸等有机化合物相继由碳、氢等元素合成，“生命力”学说才逐渐被人们抛弃。 由于合成方法的改进和发展，越来越多的有机化合物不断地在实验室中合成出来，其中，绝大部分是在与生物体内迥然不同的条件下台成出来的。“生命力”学说渐渐被抛弃了，“有机化学”这一名词却沿用至今。 从19世纪初到1858年提出价键概念之前是有机化学的萌芽时期。在这个时期，已经分离出许多有机化合物，制备了一些衍生物，并对它们作了定性描述。 法国化学家拉瓦锡发现，有机化合物燃烧后，产生二氧化碳和水。他的研究工作为有机化合物元素定量分析奠定了基础。1830年，德国化学家李比希发展了碳、氢分析法，1833年法国化学家杜马建立了氮的分析法。这些有机定量分析法的建立使化学家能够求得一个化合物的实验式。 当时在解决有机化合物分子中各原子是如何排列和结合的问题上，遇到了很大的困难。最初，有机化学用二元说来解决有机化合物的结构问题。二元说认为一个化合物的分子可分为带正电荷的部分和带负电荷的部分，二者靠静电力结合在一起。早期的化学家根据某些化学反应认为，有机化合物分子由在反应中保持不变的基团和在反应中起变化的基团按异性电荷的静电力结合。但这个学说本身有很大的矛盾。 类型说由法国化学家热拉尔和洛朗建立。此说否认有机化合物是由带正电荷和带负电荷的基团组成，而认为有机化合物是由一些可以发生取代的母体化合物衍生的，因而可以按这些母体化合物来分类。类型说把众多有机化合物不同类型分类，根据它们的类型不仅可以解释化合物的一些性质，而且能够预言一些新化合物。但类型说未能回答有机化合物的结构问题。 有机化合物按不同类型分类，根据它们的类型不仅可以解释化合物的一些性质，而且能够预言一些新化合物。但类型说未能回答有机化合物的结构问题。 从1858年价键学说的建立，到1916年价键的电子理论的引入，是经典有机化学时期。 1858年，德国化学家凯库勒和英国化学家库珀等提出价键的概念，并第一次用短划“-”表示“键”。他们认为有机化合物分子是由其组成的原子通过键结合而成的。由于在所有已知的化合物中，一个氢原子只

热力学发展史

热力学发展史 201313020406 孙厚齐 化学是论述原子及其组合方式的科学。人们最初考察化学反应时，是把反应物放在一起，经加热等手段，然后分析得到些什么产物，后来根据原子分子假说，有了“当量”的概念，建立了反应物与产物之间的一定联系。人们根据化学组分随条件的变化，发现了质量作用定律，引伸出化学平衡常数。运用热力学定律，人们开始掌握从热力学函数去计算化学平衡常数的方法，并且可以对化学反应的方向作出判断，诞生了化学热力学。 热力学是物理化学和热力学的一个分支学科，它主要研究物质系统在各种条件下的物理和化学变化中所伴随着的能量变化，从而对化学反应的方向和进行的程度作出准确的判断。化学热力学的核心理论有三个：所有的物质都具有能量，能量是守恒的，各种能量可以相互转化；事物总是自发地趋向于平衡态；处于平衡态的物质系统可用几个可观测量描述。化学热力学是建立在三个基本定律基础上发展起来的。热力学第一定律就是能量守恒和转化定律，它是许多科学家实验总结未来的。一般公认迈尔于1842年首先提出普遍“力”的转化和守恒的概念。焦耳1840～1860 年间用各种不同的机械生热法，进行热功当量测定，给能量守恒和转化概念以坚实的实验基础，从而使热力学第一定律得到科学界的公认。热力学第一定律给出了热和功相互转化的数量关系。为了提高热机效率，1824 年卡诺提出了著名的卡诺定理。为了进一步阐明卡诺定理，1850年克劳修斯提出热力学第二定律。1851 年开尔文认为：“不可能从单一热源取热使之完全变为有用的功而不引起其他变化”，相当于摩擦生热过程的不可逆性。除上述两种说法外，热力学第二定律还有几种不同的叙述方式，它们之间是等效的。1912年，能斯脱提出热力学第三定律，即绝对温度的零点是不可能达到的。其他科学家还提出过几种不同表述方式，其中1911 年普朗克的提法较为明确，即“与任何等温可逆过程相联系的熵变，随着温度的趋近于零而趋近于零”。这个定律非常重要，为化学平衡提供了根本性原理。吉布斯给出了热力学原理的更为完美的表述形式，用几个热力学函数来描述系统的状态，使化学变化和物理变化的描述更为方便和实用。他发表了著名的“相律”，对相平衡的研究起着重要的指导作用。20世60年代，昂萨格和普里戈金等都为热力学理论的重大进展作出杰出的贡献。热力学理论对一切物质系统都适用，具有普遍性的优点。这些理论是根据宏观现象得出的，因此称为宏观理论，也叫唯象理论。热力学所根据的基本规律就是热力学第一定律、第二定律和第三定律，从这些定律出发，用数学方法加以演绎推论，就可得到描写物质体系平衡的热力学函数及函数间的相互关系，再结合必要的热化学数据，解决化学变化、物理变化的方向和限度，这就是化学热力学的基本内容和方法。 经典热力学是宏观理论，它不依赖于物质的微观结构。分子结构理论的发展和变化，都无需修改热力学概念和理论并且它只处理平衡问题而不涉及这种平衡状态是怎样达到的，只需要知道系统的起始状态和终止状态就可得到可靠的结果，不涉及变化的细节，所以不能解决过程的速率问题。热力学理论已经解决了物质的平衡性质问题，但是关于非平衡现象，现有的理论还是初步的，有待进一步研究。热力学三大定理可谓物理化学的经典。每条定律的提出都经过了相当长的历史：热力学的基本定律之一，是能量守恒和转换定律的一种表述方式。热力学第一定律指出，热能可以从一个物体传递给另一个物体，也可以与机械能或其他能量相互转换，在传递和转换过程中，能量的总值不变。它的另一种1850 年进行的热功当

化学热力学的发展简史

化学热力学的发展简史 姓名：xx 学号：xx 1 引言 化学热力学是物理化学中最早发展起来的一个分支学科，主要应用热力学原理研究物质系统在各种物理和化学变化中所伴随的能量变化、化学现象和规律，依据系统的宏观可测性质和热力学函数关系判断系统的稳定性、变化的方向和限度。化学热力学的基本特点是其原理具有高度的普适性和可靠性.对于任何体系,化学热力学性质是判断其稳定性和变化方向及程度的依据。也就是说,相平衡、化学平衡、热平衡、分子构象的稳定性、分子间的聚集与解离平衡等许多重要问题都需要用化学热力学的原理和方法进行判断和解决。化学热力学的研究范畴决定了它与化学乃至化学学科以外的其他学科具有很强的交叉渗透性。化学热力学在化学学科的发展中发挥着不可替代的重要作用,与其他学科的发展相互促进。热力学的历史始于热力学第一定律，100多年来，化学热力学有了很大的发展和广阔的应用。 2 化学热力学的筑基 化学热力学的主要理论基础是经典热力学。19世纪上半叶，作为物理学的巨大成果，“能”的概念出现了; 人们逐渐认识到热只是能的多种可互相转换的形式之一，科学家意识到了统治科学界百年之久的“热质说”是错误的，于是热力学应运而生。19世纪中叶，人们在研究热和功转换的基础上，总结出热力学第一定律和热力学第二定律，解决了热能和机械能转换中在量上的守恒和质上的差异。1873-1878年，吉布斯进一步总结出描述物质系统平衡的热力学函数间的关系，并提出了相律。20世纪初，能斯特提出了热定理，使“绝对熵”的测定成为可能。为了运用热力学函数处理实际非理想系统，1907 年，路易斯提出了逸度和活度的概念%至此，经典热力学建立起完整的体系。 2.1 Hess定律 俄国的赫斯很早就从化学研究中领悟了一些能量守恒的思想。1836年，赫斯向彼得堡科学院报告: “经过连续的研究，我确信，不管用什么方式完成化合，由此发出的热总是恒定的，这个原理是如此之明显，以至于如果我不认为已经被

燃烧科学的发展简史

燃烧科学的发展简史 Prepared on 22 November 2020

燃烧科学的发展简史 姓名：xx学号：xx 1引言 燃烧现象是物理过程与化学过程复杂的相互作用的结果,它涉及许多学科,如化学反应动力学,热力学,气体动力学,传热学,光谱学等,由于燃烧现象的极端复杂性,发展速度缓慢。但在两次世界大战之间,特别是在过去50年中,一方面由于喷气发动机,包括火箭发动机的迅速发展。另一方面由于能源危机和大气污染的日益严重,使燃烧科学与技术的研究和开发工作受到很大冲击,从而使燃烧科学与技术获得了空前的发展。 2燃烧科学的起源 在中国,虽然燃烧现象的发现和应用远远早于欧洲,为人类作出了很大贡献,但是燃烧作为一门科学，起步比其他国家稍晚。恩格斯在《自然辩证法》一书中曾说：“人们只有在学会摩擦起火之后，才第一次使无穷无尽的自然力替自己服务”。到18世纪中叶，科学相对进步的欧洲仍然被错误的“燃素说”所统治。“燃素说”是德国化学家斯塔尔在《化学基础》一书中提出“火的微粒由燃素构成，物质燃烧释放出燃素，有些物质不能燃烧是因为缺少燃素”的观点，这种观点通知了欧洲将近一百年的时间。18世纪80年代，法国化学家拉瓦锡先后在“燃烧理论”和“化学纲要”两部着作中对燃烧进行了合理解释，首次提出燃烧是一种“氧化反应”的观点，俄罗斯科学家罗蒙诺索夫根据实验结果也得到了相同的结论。至此，人类才对燃烧有了真正的认识。 3燃烧科学迅速崛起 19世纪中叶，工业革命的成功促使了化学工业的蓬勃发展，分子学说的建立，使得人们开始使用热化学及热力学的方法来研究燃烧现象，相继发现了燃烧热，绝热燃烧温度，燃烧产物平衡成分等燃烧特性。20世纪初期，苏联化学家谢苗诺夫和美国科学家刘易斯等发现燃烧具有分支连锁反应的特点。20世纪20年代，前苏联科学家则利多维奇，弗兰克卡梅涅茨基及美国的刘易斯等人又进一步发现燃烧过程是化学动力学与传热，传质等等物理因素的相互作用的过

化学发展史大全

1、化学发展简史 （1）分析空气成分的第一位科学家——拉瓦锡； （2）近代原子学说的创立者——道尔顿（英国）； （3）提出分子概念——何伏加德罗（意大利）； （4）候氏制碱法——候德榜（1926年所制的―红三角‖牌纯碱获美国费城万（5）国博览会金奖）；（6）金属钾的发现者——戴维（英国）； （7）C l2的发现者——舍（8）勒（瑞典）； （9）在元素相对原子量的测定上作出了卓越贡献的我国化学家——张青莲； （10）元素周期律的发现， （11）元素周期表的创立者——门捷列夫（俄国）； （12）1828年首次用无机物氰酸铵合成了有机物尿素的化学家——维勒（德国）； （13）苯是在1825年由英国科学家——法拉第首先发现， （14）德国化学家——凯库勒定为单双健相间的六边形结构； （15）镭的发现人——居里夫人。 （16）人类使用和制造第一种材料是——陶2、俗名3 无机部分： 纯碱、苏打、天然碱、口碱：Na2CO3 小苏打：NaHCO3 大苏打：Na2S2O3 石膏（生石膏）：CaSO4.2H2O 熟石膏：2CaSO4?.H2O 莹石：CaF2 重晶石：BaSO4（无毒） 碳铵：NH4HCO3 石灰石、大理石：CaCO3 生石灰：CaO 食盐：NaCl 熟石灰、消石灰：Ca(OH)2 芒硝：Na2SO4?7H2O (缓泻剂) 烧碱、火碱、苛性钠：NaOH 绿矾：FaSO4?7H2O 干冰：CO2 明矾：KAl (SO4)2?12H2O 漂白粉：Ca (ClO)2 、CaCl2（混和物） 泻盐：MgSO4?7H2O 胆矾、蓝矾：Cu SO4?5H2O 双氧水：H2O2 皓矾：ZnSO4?7H2O 硅石、石英：SiO2 刚玉：Al2O3

热力学发展史阅读感想

热力学发展史阅读感想 廖瑞杰 (北京航空航天大学能源与动力工程学院，北京 100191) “热”这一个字伴随着人类的发展，人们对热的本质及热现象的认识经历了一个漫长的、曲折的探索过程。在古代，人们就知道冷与热的差别，能够利用摩擦生热、燃烧、传热、爆炸等热现象，来达到一定的目的。温度对于热力学研究起着至关重要的作用。温度的定义以及测量是热力学的开端，三个热力学基本定律的发现是贯穿热力学发展史的线索。 在17 世纪中，虽然有些科学家对温度的测定及温标的建立，作出不同程度的贡献，提供了有益的经验和教训。但是，由于没有共同的测温基准，没有一致的分度规则，缺乏测温物质的测温特性的资料，以及没有正确的理论指导，因此，在整个17 世纪中，并没有制作出复现性好的、可供正确测量的温度计及温标。在18 世纪中，“测温学”有较大的突破。其中最有价值的是，1714 年法伦海脱所建立的华氏温标，以及1742 年摄尔修斯所建立的摄氏温标（即百分温标）。华氏温标是以盐水和冰的混合物作为基准点（0°F），而以水的冰点（32°F）及水的沸点（212°F）作为固定参考点。摄氏温标是以 水的冰点（100℃）及水的沸点（0℃）作为固定参考点及基准点，并把他们分作100等分，每个间隔定义为一度，故称之为百分温标。1749 年，该温标的基准点及固定参考点，被摄尔修斯的助手斯托墨颠倒过来，这就是后来常用的摄氏温标。 18世纪末19世纪初，随着蒸汽机在生产中的广泛应用，人们越来越关注热和功的转化问题。于是，热力学应运而生。1798年，汤普生通过实验否定了热质的存在。德国医生、物理学家迈尔在1841-1843年间提出了热与机械运动之间相互转化的观点，这是热力学第一定律的第一次提出。在热力学第一定律提出之前，人们一直围绕着制造永动机的可能性问题展开激烈的讨论，尤其是到了19世纪早期，不少人沉迷于一种神秘机械——第一类永动机的制造，因为这种设想中的机械只需要一个初始的力量就可使其运转起来，之后不再需要任何动力和燃料，却能自动不断地做功。直至热力学第一定律发现后，第一类永动机的神话才不攻自破。一：热力学第一定律 1．热力学第一定律的文字表述 自然界一切物体都具有能量，能量有各种不同形式，它能从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递中能量的数量保持不变。该定律就称为热力学第一定律，也称为能量转换与守恒定律，这一定律也被表示为：第一类永动机（不消耗任何形式的能量而能对外做功的机械）是不能制作出来的。 2.热力学第一定律建立的成因 １）理论——迈尔 迈尔是明确提出“无不能生有”，“有不能变无”的能量守恒与转化思想的第一人。而这理论正是建立热力学第一定律的基础。

化学发展史答案

一：化学发展的四个时期： 化学萌芽时期：这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺主要是在实践经验直接启发下经过多少万年的摸索而来的，化学知识还没有形成。 炼丹和医药化学时期：炼丹术士和炼金术士开始最早的化学实验，这一时期积累了许多物质间的化学变化，为化学的进一步发展准备了丰富的素材。 近代化学发展时期：1775年前后，拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学学说，开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律，提出了原子学说，发现了元素周期律，发展了有机结构理论，为现代化学的发展奠定了坚实的基础。 现代化学发展时期：二十世纪初，量子论的发展使化学和物理有了共同的语言，解决了化学上速度哦悬而未决的问题；另一方面，化学又向生物学和地质学等科学渗透，使蛋白质、酶的结构问题得到逐步的解决。 二：开设化学发展史课程的目的 化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一，它是一门历史悠久而又富有活力的学科，它的成就是社会文明的重要标志。从开始用火的原始社会，到使用各种人造物质的现代社会，人类都在享用化学成果。人类的生活能够不断提高和改善，化学的贡献在其中起了重要的作用。化学是重要的基础科学之一，在与物理学、生物学、天文学等学科的相互渗透中，得到了迅速的发展，也推动了其他学科和技术的发展。例如，核酸化学的研究成果使今天的生物学从细胞水平提高到分子水平，建立了分子生物学；对地球、月球和其他星体的化学成分的分析，得出了元素分布的规律，发现了星际空间有简单化和物的存在，为天体演化和现代宇宙学提供了实验数据，还丰富了自然辩证法的内容。通过学习化学发展史，我们不仅能够明白历史中各位前辈们为了化学的发展而付出的努力，同时也能感悟化学的魅力多彩，争取为现代化学的发展贡献出自己的微博之力。 三：中国古代自然观有哪些 （1）阴阳五行说：阳字本是指日光，阴字本是指没有日光。到后来，阴、阳发展成为指两种宇宙势力或原理，也就是阴阳之道。阳代表阳性，主动、热、明、干、刚等等；阴代表阴性，被动、冷、暗、湿、柔等等。阴阳二道互相作用，产生宇宙一切现象。 （2）八卦说：早在殷周时期的著作《周易》之中的八卦说，《周易》中的“易有太极，是生两仪，两仪生四象，四象生八卦”，可以看作是宇宙的生产过程。“太极”是宇宙的总根源，也就是指元气，古人从日常生活中选取八种自然物或自然现象作为构成万物的本原。八卦中对立的卦象以刚柔相济表示事物的相互转化，蕴含着朴素辩证法思想。 （3）天人合一：在看待人与自然的关系上，中国人采用的是“道法自然，天人合一”的思想。古代人认为，人是天（自然界）的一部分，所以人的行为的根据，一定要在天的行为中寻找。无论在肉体或精神方面，人都是天的副本。 （4）唯物主义自然观：唯物主义自然观学派的人不相信鬼神之说，摒弃所谓的“天人感应。四：燃素说的基本思想是什么 燃素学说是三百年前的化学家们对燃烧的解释,他们认为火是由无数细小而活泼的微粒构成的物质实体。这种火的微粒既能同其他元素结合而形成化合物，也能以游离方式存在。大量游离的火微粒聚集在一起就形成明显的火焰，它弥散于大气之中便给人以热的感觉，由这种火微粒构成的火的元素就是“燃素”。燃素说形成于17世纪末、18世纪初，它是一个解释燃烧现象甚至整个化学的学说。燃素说认为，可燃的要素是一种气态的物质，存在于一切可燃物质中，这种要素就是燃素。燃素说认为，燃烧和锻烧的过程牵涉到化合物分解为组成部分的过程，在最简单的情况下，也就是分解为硫质的“油土”和固定的“石土”。理论上，简单的物体不能发生燃烧，因为含有“油土”和另一种土的物质必然是化合物。

热力学的发展史

热力学发展史 徐洪琳1 （1材料科学与工程学院应用化学1001，绵阳621010） 摘要：热力学是研究热能与其他形式能量的转换规律的科学，着重阐述工质的热物性、基本热力过程和动力基本循环中的热功转换规律，最终找出提高能量利用效率的途径。本文主要介绍热力学以及热力学几大定律的发展简 史。 关键词：热力学；发展史；能量 History of Thermodynamics Honglin Xu （School of Materials Science and Engineering, Applied Chemistry Class1001，Mian Y ang 621010；） Abstract：Thermodynamics is a science that researches about transition rule of heat energy and other kinds of energy, and it focuses on expounding the Thermal physical property of experimental, typical thermodynamic processes and transition rule of dynamic basic cycle, and final find out the way to improve energy efficiency. This paper mainly introduces the thermodynamics and its history. Keywords：Thermodynamics；history；energy 热物理学是整个物理学理论的四大柱石之一，热力学是热学理论的一个重要组成部分，也就是热现象的宏观理论。热力学主要是从宏观角度出发按能量转化的观点来研究物质的热性质，热现象和热现象所服从的规律。热力学是总结物质的宏观现象而得到的热学理论，不涉及物质的微观结构和微观粒子的相互作用，因此它是一种唯象的宏观理论，具有高度的可靠性和普遍性。为此，了解热力学的发展简史，对学习热力学理论有一定的帮助。 1 人们对热力学认识发展史 1.1古代 古代人类早就学会了取火和用火，但是后来才注意探究热、冷现象本身，直 到17世纪末还不能正确区分温度和热量这两个基本概念的本质。在当时流行的" 热质说"统治下，人们误认为物体的温度高是由于储存的热质数量多。 1.2十八世纪 1709～1714年华氏温标和1742～1745年摄氏温标的建立，才使测温有了公认的标准。随后又发展了量热技术，为科学地观测热现象提供了测试手段，使热 学走上了近代实验科学的道路。