《初中化学读本》 第二章.doc

第二章：化学家的故事制碱大师——侯德榜 侯德榜（1890—1974）， 1890 年 8 月 9 日生于福建闽侯农村少年时他学习十分刻苦，就是伏在水车上，双脚不停地车水时，仍能捧着书本认真读书后来在姑母的资助下，他单身来到福州英华书院和闽皖路矿学堂读书毕业后曾在津浦铁路符离集车站做过工程练习生在工作之余，他抓紧时间学习，1911 年考人清华留美预备学校经过 3 年的努力，他以 10 门功课 1000 分的优异成绩被保送到美国留学8 年中，他先后在麻省理工学院、柏拉图学院、哥伦比亚大学攻读化学工程，1921 年取得博士学位 在国外留学时，他时刻怀念祖国，惦记着处于水深火热中的苦难同胞这时候，在纽约他遇到了赴美考察的陈调甫先生陈先生受爱国实业家范旭东委托，为在中国兴办碱业特地到美国来物色人才当陈先生介绍帝国主义国家不仅对我国采取技术封锁，而且利用我国缺碱而卡我国民族工业的脖子的情况时，具有强烈爱国心的侯德榜马上表示，“可以放弃在美国的舒适生活，立即返回祖国，用自己的知识报效祖国 1921 年 10 月侯德榜回国后，出任范旭东创办的永利碱业公司的技师长（即总工程师）他深刻地体会到创业之艰难要创业首先需要实干的精神。

他脱下了白领西服，换上了蓝布工作服和胶鞋，身先士卒，同工人们一起操作哪里出现问题，他就出现在哪里，经常于得浑身汗臭，衣服中散发出酸味、氨味他这种埋头苦干的作风赢得了工人们、甚至外国技师的赞赏和钦佩在他的带领下，技师、工人们团结一心，为建成中国自己的碱厂而奋战 虽然索尔维制碱法的原理很简单：先把氨气（NH 3）通入食盐水，然后向氨盐水中通二氧化碳，生产溶解度较小的碳酸氢钠再将碳酸氢钠过滤出来，经焙烧得到纯净洁白的碳酸钠但是具体的生产工艺却为外国公司所垄断，所以侯德榜要掌握此法制碱，得完全靠自己进行摸索，困难是很多的且不说工艺设计、材料选择、设备的挑选和安装等经过了一个又一个难关，仅从试生产的过程也可略见一斑侯德榜奋不顾身地把全部身心都扑到了生产上，从调换碳酸化塔的水管，另行设计分解炉，到多次加强冷却设备，改造过滤机以及处理不断发生的生产故障，他都以探索者的勇气、生产者的细心和科学家的严谨来对待经过紧张而又辛苦的几个寒暑的奋战，侯德榜终于掌握了索尔维制碱法的各项技术要领1924 年 8 月 13 日，永利碱厂正式投产正当大家兴高彩烈地等待雪白的纯碱从烘烧干燥炉中出来时，出现在眼前的却是暗红色的纯碱。

怎么回事？这无形给大家泼了一盆冰水作为总工程师的侯德榜冷静地去寻找事故的原因经过分析他很快就发现纯碱变成暗红色是由于铁锈污染所致随后他们以少量硫化钠和铁塔接触，致使铁塔内表面结成一层硫化铁保护膜再生产时纯碱变成纯白色了日产 180吨纯碱的永利碱厂终于矗立在中国大地上1926 年，永利碱厂生产的“红三角”牌纯碱在美国费城举办的万国博览会上荣获了金质奖章这一袋袋的纯碱是中华民族的骄做，它象征着中国人民的志气和智慧 1937 年，日本侵华的战火伸向上海、南京位于南京的硫酸铵厂作为亚洲第一流的化工厂，令日本侵略者垂涎三尺，日本侵略者看到永利公司的军事价值，年产一万吨硝酸，可以制造几万吨烈性炸药他们派人企图收买范旭东和侯德榜范、侯明确地表示：“宁肯给工厂开追悼会，也决不与侵略者合作”侵略者加大压力，甚至派飞机对碱厂进行狂轰滥炸在战火逼近的情况下，侯德榜当机立断，布置技术骨干和老工人转移，组织重要机件设备拆运西迁 1938 年，侯德榜率西迁的全部员工在四川岷江岸边的五通桥建设永利川西化工厂新厂采取什么工艺是首先要考虑的制碱的主要原料食盐，在川西只能来源于深井中的盐卤浓缩盐卤浓度低，所以食盐的成本很高。

加上索尔维法的食盐转化率不高（只有 70％），这就进一步提高了制碱的成本固此继续采用索尔维制碱法，生产就难以维持 侯德榜经过调查，决定改进索尔维法开创制碱新路，他总结了索尔维法的优缺点，认为这方法的主要缺点在于，两种原料组分只利用了一半，即食盐中的钠和石灰石（CaCO 3)中的碳酸根结合成纯碱（Na 2CO3）,另一半组分食盐中的氯和石灰中的钙结合成了 CaCl2，却没有用途为了实现这一设计，在 1941 一 1943 年抗日战争的艰苦环境中，在侯德榜的严格指导下，经过了 500 多次循环试验，分析了 2000 多个样品后，才把具体工艺流程定下来，这个新工艺使食盐利用率从 70％一下子提高到 96％，也使原来无用的氯化钙转化成化肥氯化铵，解决了氯化钙占地毁田、污染环境的难题这方法把世界制碱技术水平推向了一个新高度，赢得了国际化工界的极高评价1943 年，中国化学工程师学会一致同意将这一新的联合制碱法命名为“侯氏联合制碱法” 1974 年 8 月 26 日，侯德榜先生因病与世长辞，享年 84 岁中 国 稳 定 同 位 素 学 科 的 奠 基 人 和 开 拓 者 ——张青莲张青莲（1908—2006），1908 年 7 月 31 日出生于江苏省常熟县支塘镇的一个小康家庭。

14 岁时考入苏州桃坞中学，即圣约翰大学附中，曾在校内中、英文竞赛中名列榜首1926 年高中毕业时因成绩优异，原可免费直升该大学，但由于 1925 年该校美籍校长侮辱中国国旗，爱国师生纷纷愤而离校并组建私立光华大学这一爱国行动得到张青莲的支持，他放弃圣约翰免费入学的机会而考入光华大学他考虑到化学系毕业后除可在中学谋职外，还可以搞小型化学工业，因而选择了化学在光华大学他只用三年半的时间，就读完了所需的学分，毕业时以第一名获得银杯奖 大学毕业后，张青莲曾在孝友中学任教一年1931 年考取清华大学研究生院当时，他看到中国无机化学人才缺乏，遂选择了无机化学专业，在高崇熙教授指导下完成了研究稀有元素领域的论文三篇，分别为无机合成、分析鉴定和物化测量三个方面最后以优异成绩获得公费出国留学鉴于美国早期的化学家中不少曾留学于德国，所以他决定到德国深造1934 年秋进入柏林大学物理化学系由于他在国内大学已经读过 13 个学期的课程，按德国的规定只需注册学习 3 个学期他师从无机化学家李森菲尔特当时美国诺贝尔奖金获得者尤莱因发现重氢并制得重水，引起国际化学界很大震动。

李森菲尔特根据张青莲已有的科研基础，建议他以重水的研究作为博士论文的题目他在购得挪威生产的第一批重水商品后，立即开始了重水临界温度的测定研究当时用的是微量法，石英玻璃毛细管内径 0.3 毫米，恒温器温度要达 645Ｋ，管内压力达 20 兆帕以上封管时常会炸裂，实验难度较大他在导师的指导下，夜以继日的奋力工作，于短期内完成了重水的临界温度的测定但重水的凝固点和沸点都高于轻水，而所测得的重水临界温度却比轻水低 2.7℃，这似乎是一种反常现象这个结果于 1935 年春发表在德国物理化学杂志上，4 年后为德国另一学者用精密的常量法所验证张青莲所完成的轻水、重水全温程的两相密度状态图发表后，被苏联布洛茨基《同位素化学》（1957）一书所引用他曾精心设计了一个通过比较轻水、重水蒸气压差的实验，观察到蒸气压差有一个位于 498Ｋ的转折点，并揭示了这反常现象的本质这篇论文与美国实验室独立进行的类似研究工作同时发表，得到了相互验证1943 年，在战争所造成的艰难困苦条件下，西南联大化学系的所有科研工作被迫停止当负责中美学术交流的吴有训向张青莲征集论文时，他立即应允在三个月内交出一篇论文他考虑到，25℃时碘在四氯化碳和水中的分配常数是教科书中引用的一项经典数据；若用重水代替轻水，研究此分配常数的同位素效应，该是一件有意义的事。

于是自装一套恒温槽，每两天做一次碘浓度的实验其中一天准备器材，翌晨自煮一壶开水提到实验室，注入恒温槽中，使水温迅速达到所要求的温度恒温后转动封管使达平衡，然后取出重水相 2 毫升，有机相 1 毫升，用标定过的硫代硫酸钠溶液测定两相中各自的碘浓度，得到轻水重水中分配常数的变异为 85：103 的结果，如期完成了他自已的许诺张青莲在西南联大工作期间，还指导光华大学一名助教，首次测定了重水摩尔凝固点降低常数；指导中央大学一名助教完成络合物合成一文他综合了国内外所发表的重水论文撰写成《重水之研究》论文集一书，该书于 1943 年获得国民政府教育部学术二等奖同时得此等级奖励的教授，还有王竹溪、闻一多等 4 人1946 年清华大学迁回北平复校，校内化学馆已被日本侵略军洗劫一空张青莲在此情况下，仍然坚持科研工作他和助教首次将重水密度的测量温程提高到 95℃，并外延至 100℃，所得到精密数据的论文，原按通讯稿投寄英国自然杂志，但编辑部却把它转入正文栏，表明这一工作的重要性1949 年中华人民共和国成立以后，张青莲的教学、科研活动得到了重视和支持，成果累累2006 年 12 月 14 日 19 时 03 分，著名化学家和教育家，中国科学院资深院士，我国稳定同位素化学的奠基人,北京大学化学与分子工程学院 教授，中国共产党优秀党员张青莲先生, 因病医治无效，在北京 逝世，享年 99 岁。

近 代 化 学 之 父 ——道 尔 顿John Dalton，1766-1844约翰·道尔顿（），英国化学家、物理学家、近代化学之父1766 年 9 月 6 日生于英格兰北方坎伯雷鹰田庄，1844 年在曼彻斯特过世终生未娶父亲是一位农民兼手工业者幼年时家贫，无钱上学，加上又是一个色盲患者，生活艰辛，但他以惊人的毅力，自学成才他才智早熟，12 岁就当上了教师1778 年在乡村小学任教；1781 年 15 岁应表兄之邀到肯德尔镇任中学教师，在哲学家高夫的帮助下自修拉丁文、法文、数学和自然哲学等并开始对自然观察，记录气象数据，从此学问大有长进；1793 年 26 岁任曼彻斯特新学院数学和自然哲学教授；1796 年任曼彻斯特文学和哲学会会员；1800 年担任该会的秘书；1817 年升为该会会长；1816 年选为法国科学院通讯院士；1822 年选为皇家学会会员1826年，英国政府将英国皇家学会的第一枚金质奖章授予了道尔顿 道尔顿在 1787 年，26 岁时对气象学发生了兴趣，六年后发表了一本有关气象学的书对空气和大气的研究又使他对一般气体的特征发生了兴趣通过一系列的实验，他发现了有关气体特性的两个重要定律。

第一个定律是道尔顿在 1801 年提出来的，该定律认为一种气体所占的体积与其温度成正比（一般称为查尔斯定律，是根据法国科学家查尔斯的名字命名的，他比道尔顿早几年发现了这个定律，但未能把其成果发表出来）第二个定律是 1801 年提出来的，叫做道尔顿气体分压定律 1804 年道尔顿就已系统地提出了他的原子学说，并且编制了一张相对原子质量表但是他的主要著作《化学哲学的新体系》直到 1808 年才问世，那是他的成功之作他在晚年获得了许多荣誉 附带一提的是道尔顿患有色盲症，这是在一次节日前为父母和兄弟姐妹买袜子时，结果大家对袜子的颜色产生不同结论时发现的这种病的症状引起了他的好奇心他开始调查研究这个课题，最终发表了一篇关于色盲的论文──曾经问世的第一篇有关色盲的论文历 史 上 ， 道 尔 顿 曾 用 图 形 加 字 母 的 方 式 作 为 元 素 符 号 但 由 于 后 来 发 现 的 元 素 越来 越 多 ， 符 号 设 计 越 来 越 复 杂 ， 不 便 于 记 忆 和 书 写 ， 故 未 能 被 广 泛 采 用 最 后 ， 国 际 上统 一 采 用 元 素 拉 丁 文 名 称 的 第 一 个 字 母 来 表 示 元 素 ， 如 氢 元 素 的 拉 丁 文 名 称 为Hydrogenium， 元 素 符 号 就 写 为 H， 氧 元 素 的 拉 丁 文 名 称 为 Oxygenium， 元 素 符 号 就写 为 O。

如 果 几 种 元 素 拉 丁 文 名 称 的 第 一 个 字 母 相 同 时。