1、化學(xué)革命：拉瓦錫、哈伯、特羅斯特,化學(xué)史上的幾次革命,一般認(rèn)為，近代化學(xué)時期發(fā)生了五次重大的突破，使得化學(xué)大廈牢固地確立起來。 第一次重大突破是17世紀(jì)中期，波義耳提出了科學(xué)的元素概念，把化學(xué)確立為科學(xué)。 第二次是18世紀(jì)下半葉，拉瓦錫提出了燃燒氧化理論，建立了科學(xué)的化學(xué)燃燒理論，促進(jìn)了化學(xué)的迅速發(fā)展。 第三次是19世紀(jì)上半葉原子-分子論的建立。 第四次是1824年，德國有機(jī)化學(xué)家維勒首先從無機(jī)物人工合成了有機(jī)物尿素。 第五次是19世紀(jì)下半葉，俄國化學(xué)家門捷列夫在總結(jié)前人的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了元素周期律。,化學(xué)史上的幾次革命,在現(xiàn)代化學(xué)時期，革命性的標(biāo)志人物與事件也很多，尚未形成一致看法，但是哈伯關(guān)于

2、合成氨的貢獻(xiàn)，以及特羅斯特關(guān)于原子經(jīng)濟(jì)性與綠色化學(xué)的貢獻(xiàn)，從科技對人類文明發(fā)展進(jìn)程的重大影響上看，無疑是繼拉瓦錫發(fā)起的氧化學(xué)說化學(xué)革命之后的兩次極為重要的化學(xué)革命，它們分別深遠(yuǎn)地影響著人類歷史的20世紀(jì)和21世紀(jì)。,拉瓦錫,a l lavoisier（1743-1794）,成名于“化學(xué)革命”， 犧牲于社會“革命”！,法國律師家庭出身愛好化學(xué)20歲大學(xué)法學(xué)系畢業(yè)后當(dāng)律師“大城市照明”征文獲獎放棄賺錢的律師職業(yè),一、拉瓦錫生平,專攻化學(xué)25歲法國科學(xué)院院士謀求科研經(jīng)費(fèi)當(dāng)征稅官1794年死于“法國大革命”,自由帶領(lǐng)人民 （1830）,為建立實驗室貸款五百萬法郎入“包稅公司”1789年法國爆發(fā)革命17

3、93年革命委員會下令逮捕“包稅公司”所有成員世界馳名的法國科學(xué)院院士拉瓦錫向革命委員會求情不成，主動入獄 在入獄到被處死的7個月中，他仍癡迷于化學(xué)研究，寫了8部化學(xué)著作，意于將其貢獻(xiàn)給后人“情愿被剝奪一切，只要讓我當(dāng)一名藥劑師”遭新政府的拒絕 他請求緩刑幾日，將正在進(jìn)行的“汗”分泌研究完成“我只請求給我一點(diǎn)時間，讓我為祖國多做一點(diǎn)貢獻(xiàn)”遭拒絕 他主持的法國科學(xué)院和他創(chuàng)建的實驗研究中心被封閉抗議以“對抗新政府”而被罪加一等,二、拉瓦錫之死,行刑前，律師又一次提醒法官顧惜拉瓦錫的發(fā)明創(chuàng)造以及正在建立起來的新科學(xué)，頑固而冷酷的法官粗魯?shù)鼗貞?yīng)：“共和國不需要科學(xué)，只需要正義”。 結(jié)果，當(dāng)時的極左政府也

4、不顧許多著名科學(xué)家呼吁赦免他的請求，堅持以“超過法定數(shù)4%的收入，謀取6-10%的利潤”的罪行在1794年5月8日將拉瓦錫送上斷頭臺。 其他原因?qū)W術(shù)上的“個人恩怨”：法國大革命中，第一個揭發(fā)攻擊他的是雅各賓派領(lǐng)袖馬拉。馬拉在革命前研究過燃燒學(xué)說，曾申請加入法國科學(xué)院，當(dāng)時負(fù)責(zé)人拉瓦錫認(rèn)定他的關(guān)于火的特性的研究一書并無科學(xué)價值，斷送了馬拉的科學(xué)家美夢。出于個人恩怨，馬拉在人民之友上著文抨擊拉瓦錫是品行惡劣的陰謀家。雖然不久馬拉被吉倫特派的支持者所殺，但是拉瓦錫的厄運(yùn)并沒有停止。,二、拉瓦錫之死,除馬拉外，拉瓦錫在科學(xué)界還有其他的“嫉妒者”他就是化學(xué)家佛克羅伊。他本人也是科學(xué)院的院士，曾經(jīng)是一位很

5、早就同革命黨人的國會有著密切聯(lián)系，并對科學(xué)院進(jìn)行過迫害的神秘人物。他在危難之際，也曾在多方面受到過拉瓦錫的保護(hù)，但是卻反而施展詭計企圖解散科學(xué)院，直到最后動用了國會的暴力而達(dá)到了目的。 有人認(rèn)為，拉瓦錫的一個不足之處是他在論文中常常不提或很少提及別人的研究工作，這一點(diǎn)是與科學(xué)精神相違背的。這是否與其個人恩怨有一定關(guān)系呢？ 總之，革命政權(quán)逮捕了包括拉瓦錫在內(nèi)的征稅組織成員，以驚人的速度審判所有人并宣布死刑1794年5月7日開庭審判，24小時內(nèi)執(zhí)行。 拉瓦錫對岳父耳語道：“放大膽些，這只不過一剎那的事，然后就是永恒?！?他第四個登上斷頭臺，泰然受刑而死,二、拉瓦錫之死,拉瓦錫死時僅51歲，一死驚天

6、下：“他們可以一瞬間把他的頭割下，而他那樣的頭，百年也許長不出一個來”（著名數(shù)學(xué)家拉格朗日） 歷史總是具有愚弄性拉瓦錫死后，隨著革命政府羅伯斯庇爾的失敗，法國終于為拉瓦錫舉行了莊重和盛大的追悼會；而且，佛克羅伊反過來對拉瓦錫表示悼念，還在追悼會上做了歌功頌德的演講。,二、拉瓦錫之死,就這樣，狂熱過后，法國人終于懂得了拉瓦錫的價值在他死后不到兩年，巴黎就豎起了他的半身塑像。,科學(xué)與財富的關(guān)系 科學(xué)與政治的關(guān)系 科學(xué)家人品與學(xué)問的關(guān)系 ,拉瓦錫之死的直接原因是當(dāng)過征稅官，成為“革命”的對象試想，假如當(dāng)初不放棄富有的律師職業(yè)，何來如此殺身之禍？但是，如果不是那個果斷的放棄，何有化學(xué)史上的拉瓦錫及其“

7、一死驚天下”？！ 除此之外，人們還對拉瓦錫之死別的因素進(jìn)行了許多的思考,二、拉瓦錫之死,三、拉瓦錫化學(xué)革命,法國化學(xué)家拉瓦錫進(jìn)行的化學(xué)革命被公推為18世紀(jì)科學(xué)發(fā)展史上最輝煌的成就之一。在這場革命中： 他以雄辯的實驗事實為依據(jù)，推翻了統(tǒng)治化學(xué)理論達(dá)百年之久的燃素說，建立了以氧為中心的燃燒理論； 針對當(dāng)時化學(xué)物質(zhì)的命名呈現(xiàn)一派混亂不堪的狀況，拉瓦錫與他人合作制定出化學(xué)物質(zhì)命名原則，創(chuàng)立了化學(xué)物質(zhì)分類的新體系； 根據(jù)化學(xué)實驗的經(jīng)驗，拉瓦錫用清晰的語言闡明了質(zhì)量守恒定律和它在化學(xué)中的運(yùn)用。 這些工作，特別是他所提出的新觀念、新理論、新思想，為近代化學(xué)的發(fā)展奠定了重要的基礎(chǔ)。,1669年，燃素說創(chuàng)始人貝

8、歇爾提出： 可燃物 - 油土 = 石土 1703年，貝歇爾學(xué)生施塔爾完善燃素說，改“油土” 為“燃素”,化學(xué)革命的背景,燃素說實例：（a）金屬 - 燃素 = 煅灰； （b）酒精 - 燃素 = 水 燃素說的作用：取代了煉金術(shù)燃素說整個十八世紀(jì)統(tǒng)治了化學(xué)界“興是必要，衰是必然” 燃素說的矛盾： （a）式中燃素增重（即“負(fù)重量”） （b）式中燃素減重（即“正重量”）,化學(xué)革命的背景,量的概念是拉瓦錫的突破點(diǎn)！,利用天平進(jìn)行研究是他突破燃素說的關(guān)鍵之一。 拉瓦錫的第一篇化學(xué)論文是關(guān)于石膏成分的研究，他用硫酸和石灰合成了石膏。 這次實驗成功使拉瓦錫開始經(jīng)常使用天平，并總結(jié)出了質(zhì)量守恒定律。 質(zhì)量守恒定律

9、成為他的信念，成為他進(jìn)行定量實驗、思維和計算的基礎(chǔ)。,化學(xué)革命的基礎(chǔ)質(zhì)量守恒定律,舍勒（右圖，資料見課本人名索引）：1772年發(fā)現(xiàn)氧氣，稱之為“火空氣”，不認(rèn)為是一種元素。 普利斯特里：1774年發(fā)現(xiàn)氧氣，受“燃素說”影響稱之“脫燃素空氣”。 拉瓦錫：1774年10月重復(fù)普利斯特里的實驗（2hgo = 2hg + o2），認(rèn)為產(chǎn)生的氣體是一種成酸的素，命名為氧（oxygen）推翻了“燃素說”，對燃燒作出了正確的解釋，創(chuàng)立了氧化學(xué)說恩格斯還是稱他為“真正發(fā)現(xiàn)氧氣的人”。,拉瓦錫化學(xué)革命的武器燃燒氧化學(xué)說,普利斯特里、瓦特、卡文迪許、拉瓦錫都進(jìn)行了水的合成和分解實驗，卡文迪許的實驗最出色，但最正確

10、解釋的是拉瓦錫。 水不是一種元素，是“易燃空氣”同氧的化合物；易燃空氣也根本不是“燃素”，是一種組成水的素，拉瓦錫將其命名為氫（成水元素，hydrogen）。,空氣、水的成分研究,蒸汽機(jī)發(fā)明家 瓦特（j watt，1736-1819） （上、左） 教材p213,拉瓦錫的論著,1777年9月5日，拉瓦錫向法國科學(xué)院提交了劃時代的燃燒概論，系統(tǒng)地闡述了燃燒的氧化學(xué)說，將燃素說倒立的化學(xué)正立過來。 化學(xué)革命的表達(dá)形式！ 1785年，拉瓦錫和他的同行戴莫維、貝托雷、佛克羅伊合作編寫了化學(xué)命名法。 這本專著強(qiáng)調(diào)指出，每種物質(zhì)必須有一固定名稱，單質(zhì)命名盡可能表達(dá)出它的特性，化合物的命名盡可能反映出它的組成

11、。,拉瓦錫的名著化學(xué)綱要,1789年，拉瓦錫出版了他的名著化學(xué)綱要有人認(rèn)為，這是第一部真正意義的化學(xué)教科書。 在化學(xué)綱要中，拉瓦錫有意識地把質(zhì)量不變的規(guī)律作為他思維推理的前提，對質(zhì)量守恒思想作了清楚的闡述，這是他對近代化學(xué)發(fā)展的又一突出的貢獻(xiàn)。 也就在化學(xué)綱要這部名著中，拉瓦錫總結(jié)了他化學(xué)研究的實踐經(jīng)驗，發(fā)展了波義耳提出的元素概念，提出元素是化學(xué)分析到達(dá)的終點(diǎn)，即在當(dāng)時用任何化學(xué)手段都不能分解的物質(zhì)可稱為元素。 據(jù)此，他還列出了一張包括33種元素的分類表現(xiàn)在看來，這張表雖然存在一些錯誤，但是世界公認(rèn)這是第一張真正的化學(xué)元素表。,拉瓦錫的革命性功績,拉瓦錫對燃素說和其它陳腐觀點(diǎn)的譏諷和批判是無情

12、和激烈的，這使他在創(chuàng)建科學(xué)勛績的同時得罪了一大批同時代和老一輩的科學(xué)家。 在許多有關(guān)歷史、科學(xué)史、化學(xué)史的書籍中，作者都對拉瓦錫總是突出自己的人格特點(diǎn)進(jìn)行低調(diào)的描述和評價，指責(zé)他在化學(xué)綱要里沒有提起舍勒、卡文迪許、普里斯特里等對他的啟示和幫助。 但必須看到，拉瓦錫確實具有非凡的科學(xué)洞察力和勇往直前的無畏精神，因此雖然不是他最先發(fā)現(xiàn)氧氣的制法，但他通過制取氧氣分析了空氣的組成，賦予了氧氣不同于其它氣體的非凡的科學(xué)意義，建立了燃燒的氧化學(xué)說，開創(chuàng)化學(xué)發(fā)展新紀(jì)元。,卡文迪許 （下面詳述）,18世紀(jì)英國“有學(xué)問人中最富者，有錢人中最有學(xué)問者”。 出生貴族（父親是德文郡公爵二世的第五個兒子，母親是肯特郡

13、公爵的第四個女兒。早年，卡文迪許從叔伯那里承接了大宗遺贈。1783年他父親逝世，又給他留下大筆遺產(chǎn)。這樣他的資產(chǎn)超過了130萬英鎊，成為英國的巨富之一。盡管家資萬貫，他的生活卻非常儉樸他身上穿的，永遠(yuǎn)是幾套過時陳舊的紳士服。他吃的也很簡單，就是在家待客，照樣是羊腿一只。這些錢該怎么用，卡文迪許從不考慮整理圖書老翁的報酬）,插曲1：卡文迪許“富人”傳奇,卡文迪許 （h cavendish，1731-1810）,性情孤僻參加皇家學(xué)會（“與卡文迪許交談，千萬不要看他，而要把頭仰起，兩眼望著天，就象對空談話一樣，這樣才能聽到他的一些見解?！边@種怪僻性格的形成與他從小生長的環(huán)境有一定關(guān)系。他兩歲時，母親

14、因生育他弟弟而病逝，從此他失去了母愛。他父親忙于社交活動，撇下他交由保姆看管，與外界極少往來。直到11歲才被送入一所專收貴族子弟的學(xué)校，在學(xué)校里他仍然很少與別人交往） 扎實的數(shù)理基礎(chǔ)、高超的實驗技巧科研思路開闊（由于這種古怪的性格，卡文迪許長期深居獨(dú)處，整天埋頭在他科學(xué)研究的小天地。他把他家的部分房子進(jìn)行了改造，一所公館改為實驗室，一處住宅改為公用圖書館，把自家豐富的藏書供大家使用。1733年他父親死后，他又將他的實驗基地搬到鄉(xiāng)下的別墅。將別墅富麗堂皇的裝飾全部拆去，大客廳變成實驗室，樓上臥室變成觀象臺。甚至宅前的草地上也豎起一個架子，以便攀上大樹去觀測星象。至于踐踏了那些名貴的花草，他毫不在

15、乎。這些都表明，對于科學(xué)研究簡直像著了魔一樣）,插曲1：卡文迪許“富人”傳奇,研究空氣和水卓有成效 卡文迪許從事科研不圖名、不圖利當(dāng)許多人推崇他發(fā)現(xiàn)氫氣時，他謙遜地說：“這事早有別人注意到了?！彼脑S多論文和實驗報告，沒有急于發(fā)表手稿大部沒有發(fā)表近50年的科研生涯中沒有寫一本書 一生獨(dú)居，科研情趣雖然他自小身體虛弱，以79歲的高齡與世永別 劍橋大學(xué)卡文迪許實驗室,插曲1：卡文迪許“富人”傳奇,卡文迪許 （h cavendish，1731-1810）,舍勒和普里斯特里先于拉瓦錫發(fā)現(xiàn)氧氣，思維不夠廣闊，沒有充分利用天平，沒有能沖破燃素說的束縛，與真理擦肩而過。 恩格斯：舍勒和普利斯特里是“當(dāng)真理碰

16、到鼻尖上的時候還是沒有得到真理”。 美國科學(xué)史家韋克思說：“普利斯特里是氧的父親，但他至死也不承認(rèn)自己的親生女兒?！?但這并不意味著化學(xué)“反革命”普利斯特里的成就不突出，相反因氣體研究的杰出成就而譽(yù)為“氣體化學(xué)之父”。,插曲2：化學(xué)“反革命”普利斯特里,普利斯特里 （j priestley，1733-1804）,他1733年3月13日生于一個收入微薄的小農(nóng)莊里家中長子，由于家境艱難，同外公、外婆一起度過了大部分童年。 1739年，母親去世后又被送到姑母家里居住。 姑母家大農(nóng)莊不用干活，唯一任務(wù)就是學(xué)習(xí)姑夫突然病逝后，為了減輕經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，她把普利斯特里送進(jìn)了教會學(xué)校，后來又把他送到離利茲城不遠(yuǎn)的布

17、萊克先生家中自幼漂泊不定的生活，養(yǎng)成了普利斯特里善于獨(dú)立思考的性格。 18歲那年，由于經(jīng)常與基督教的牧師來往，他遭到了姑母的激烈責(zé)備。從此，他成了家庭的叛逆者。,插曲2：化學(xué)“反革命”普利斯特里,普利斯特里刻苦好學(xué)，興趣廣泛，多才多藝在沃靈頓的非國教高等專科學(xué)校里，他講授過語言學(xué)、文學(xué)、現(xiàn)代史、法律、口才學(xué)及辯論學(xué)等，甚至教過解剖學(xué)。 他曾編著出版過基礎(chǔ)英語語法和語言學(xué)原理，寫過口才學(xué)和辯論學(xué)講義。 1764年，愛丁堡大學(xué)授予他法學(xué)博士著有電學(xué)史一書，1766年他被推薦為英國皇家學(xué)會的會員。1762年，普利斯特里與瑪麗維爾金遜結(jié)了婚。他的妻子是當(dāng)時英格蘭最大的鐵器制造商艾薩克的女兒?；楹?，普利

18、斯特里仍然專心地埋頭科學(xué)研究。 普利斯特里一生主要靠自學(xué)成為一位化學(xué)大師，其刻苦奮勉精神，堪稱今人之典范。,插曲2：化學(xué)“反革命”普利斯特里,正直的普里斯特里同情法國大革命，曾在英國公開做了幾次演講。因此，英國一批反對法國大革命的人燒毀了他的住宅和實驗室。 1794年，六十一歲的普里斯特里不得已移居美國，在賓夕法尼亞大學(xué)任化學(xué)教授。1804年2月6日，普利斯特里死于美國賓夕法尼亞州的諾贊巴蘭鎮(zhèn)，終年71歲。,插曲2：化學(xué)“反革命”普利斯特里,美國化學(xué)會認(rèn)為他是美國最早研究化學(xué)的學(xué)者之一。他住過的房子現(xiàn)在已建成紀(jì)念館， 以他的名字命名的普里斯特里獎?wù)乱殉蔀槊绹瘜W(xué)界的最高榮譽(yù)。,1、金剛石成分

19、拉瓦錫用聚光鏡向富翁（一說是戴維燒的）證明金剛石的成分是c的同素異形體人造金剛石已經(jīng)成為可能莫瓦桑（1906年諾貝爾化學(xué)獎得主）與人造金剛石,四、拉瓦錫的其他貢獻(xiàn),莫瓦桑（h moissan，1852-1907）,2、 早期酸堿學(xué)說 拉瓦錫提出了酸中必含o的含氧學(xué)說戴維電解鹽酸發(fā)現(xiàn)“氯氣”中不含o，指出氯元素的存在戴維、李比希提出酸的含氫學(xué)說阿累尼烏斯提出酸的質(zhì)子學(xué)說路易斯提出酸的電子理論超強(qiáng)酸理論,四、拉瓦錫的其他貢獻(xiàn),阿累尼烏斯 （s a arrhennius，1859-1927）,路易斯 （g n lewis，1875-1946）,一、生平,二、最大貢獻(xiàn),三、其它貢獻(xiàn),固氮功臣哈伯是非多

20、,f haber （1868-1934）,這是一位充滿了爭議的化學(xué)家，他雖早已長眠地下，卻給世人留下過關(guān)于他的功過是非的激烈爭論。 贊揚(yáng)他的人說：他是天使，為人類帶來豐收和喜悅，是用空氣制造面包的圣人；詛咒他的人說：他是魔鬼，給人類帶來災(zāi)難、痛苦和死亡。 他就是本世紀(jì)初世界聞名的德國物理化學(xué)家、合成氨的發(fā)明者弗里茨哈伯。,德國猶太富商家庭出身（父親是猶太染料商人，染料業(yè)和化學(xué)關(guān)系密切，所以家庭環(huán)境的熏陶使哈伯從小就獲得了許多化學(xué)知識）天資聰穎（在學(xué)習(xí)上更是無人能比） 高中畢業(yè)后，哈伯先后到柏林、海德堡、蘇黎世上大學(xué)（上學(xué)期間，他還在幾個工廠中實習(xí)，得到了許多實踐經(jīng)驗。他喜愛德國農(nóng)業(yè)化學(xué)之父李比

21、希的偉大職業(yè)化學(xué)工業(yè)） 讀大學(xué)期間，哈伯在柏林大學(xué)霍夫曼教授的指導(dǎo)下，寫了一篇關(guān)于有機(jī)化學(xué)的論文，并因此獲得博士學(xué)位 1906年起，哈伯任卡爾斯魯厄工業(yè)大學(xué)物理化學(xué)和電化學(xué)教授。,一、哈伯生平,二、一舉成名,19世紀(jì)末化肥工業(yè)的出現(xiàn)和發(fā)展推動了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。但是世界人口增長對糧食的需求也日趨增大，再加上工業(yè)發(fā)展和軍事上的迫切需要，氮元素的固定成了一個日益嚴(yán)峻的化學(xué)問題。一些有遠(yuǎn)見的化學(xué)家考慮到將來的糧食問題，為了使子孫后代免于饑餓，開始了探索大氣固氮的漫長道路。 19世紀(jì)下半葉，科學(xué)家們就成功地在實驗室里進(jìn)行了由氮、氫合成氨的反應(yīng)，在高溫高壓下利用氮和氫是能夠合成氨的。但是，法國同行在進(jìn)行實

22、驗時，卻發(fā)生了巨大的爆炸，這次事故嚇走了不少科學(xué)家，但是哈伯留下來了，是從事合成氨的工藝條件試驗和理論研究的化學(xué)家之一，他決心攻克這一令人生畏的難題。 1909年7月2日哈伯在實驗室采用600、200個大氣壓和用金屬鐵做催化劑的條件下，人工固氮成功，平衡后氨的濃度達(dá)到6%，首次取得突破，經(jīng)過計算，用哈伯的方法，合成氨的產(chǎn)率約為8%。8%的轉(zhuǎn)化率已經(jīng)是一個重大的突破了，但是要工業(yè)化生產(chǎn)還不行，必須進(jìn)一步提高！,二、一舉成名,哈伯想出一個妙計，他認(rèn)為：如果能使原料反應(yīng)氣體在高壓下循環(huán)加工，同時并從循環(huán)的氣體中不斷地把反應(yīng)生成的氨分離出來，那么氮?dú)夂蜌錃獾幕旌蜌怏w在高溫高壓的條件下就會繼續(xù)反應(yīng)生成氨

23、氣，產(chǎn)率就不會是8%了！ 經(jīng)過證明，這個工藝過程就是可行的! 這個方法后來被稱為就是合成氨的哈伯法。哈伯將他設(shè)計的工藝流程交給了德國的巴登苯胺和純堿制造公司負(fù)責(zé)生產(chǎn)，該公司是當(dāng)時最大的化工企業(yè)，對哈伯這一流程深信不疑。 1913年底，哈伯合成氨的夢想得以實現(xiàn)，巴登公司在德國奧堡建成世界第一座日產(chǎn)30噸合成氨的工廠。 哈伯的發(fā)明震憾了全球化學(xué)界，并產(chǎn)生劃時代效應(yīng)他的發(fā)明使大氣中的氮變成生產(chǎn)氮肥的、永不枯竭的廉價來源，從而使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)依賴土壤的程度減弱。哈伯因此被稱作解救世界糧食危機(jī)的化學(xué)天才。 這是具有世界意義的人工固氮技術(shù)的重大成就，是化工生產(chǎn)實現(xiàn)高溫、高壓、催化反應(yīng)的第一個里程碑。,二、一舉成

24、名,合成氨的原料來自空氣、煤和水，因此是最經(jīng)濟(jì)的人工固氮法，從而結(jié)束了人類完全依靠天然氮肥的歷史，給世界農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來了福音；為工業(yè)生產(chǎn)、軍工需要的大量硝酸、炸藥解決了原料問題。 在化工生產(chǎn)上推動了高溫、高壓、催化劑等一系列的技術(shù)進(jìn)步。 合成氨的成功也為德國節(jié)省了巨額經(jīng)費(fèi)支出，哈伯一舉成名。 哈伯也從此成了世界聞名的大科學(xué)家。為表彰哈伯的這一貢獻(xiàn)，瑞典皇家科學(xué)院把1918年的諾貝爾化學(xué)獎頒給了哈伯。這樣偉大的成績獲得諾貝爾獎是當(dāng)之無愧的，但是哈伯獲獎，受到最為廣泛的爭議。 一些科學(xué)家，尤其是英法兩國的科學(xué)家認(rèn)為，哈伯沒有資格獲取諾貝爾獎，甚至當(dāng)時獲得諾貝爾獎其他獎項的科學(xué)家拒絕與哈伯同臺領(lǐng)獎，原

25、因何在呢？其原因在于哈伯在第一次世界大戰(zhàn)中的表現(xiàn)。,三、科學(xué)與愛國、人性與戰(zhàn)爭之爭,作為合成氨工業(yè)的奠基人，哈伯深受當(dāng)時德國統(tǒng)治者的青睞，他數(shù)次被德皇召見，委以重任。第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)后德皇為了征服歐洲，要哈伯全力為他研制最新式的化學(xué)武器，哈伯首先研制出軍用毒氣氯氣罐。 1915年4月，根據(jù)哈伯的建議，德軍把裝盛氯氣（cl2）的鋼瓶放在陣地前沿，借助風(fēng)力把氯氣吹向敵陣。這股毒浪使英法軍隊士兵感到鼻腔、咽喉普遍不適，緊接著就是一些人窒息死亡。 這樣的戰(zhàn)斗英法士兵從來沒有見過，他們被嚇得驚慌逃跑，大敗而歸。據(jù)估計，15000人在這次戰(zhàn)斗中受害。 不僅如此，在第一次世界大戰(zhàn)期間，哈伯擔(dān)任化學(xué)兵工廠廠

26、長時負(fù)責(zé)研制、生產(chǎn)氯氣、芥子氣等毒氣，并使用于戰(zhàn)爭之中。 由于戰(zhàn)爭雙雙都使用化學(xué)武器，共造成近百萬人傷亡。這樣，哈伯的建議和行為拉開了軍事史上使用殺傷性化學(xué)毒劑的序幕，此后化學(xué)戰(zhàn)就成為戰(zhàn)爭的一種。,三、科學(xué)與愛國、人性與戰(zhàn)爭之爭,使用化學(xué)武器是一種殺傷性極強(qiáng)而且極其不人道的行為，應(yīng)該受到禁止。 雖然按照他自己的說法，這是“為了盡早結(jié)束戰(zhàn)爭”，但哈伯這一行徑，仍然遭到了美、英、法、中等國科學(xué)家們的譴責(zé)，受到世界各國愛好和平的人們的一致譴責(zé)。 由于哈伯親自指點(diǎn)德軍施放毒氣等行為，而且不聽妻子勸阻，令妻子伊美娃憤懣而絕望自殺身亡，以示抗議。 哈伯受到世人的強(qiáng)烈譴責(zé)，其功績也因此蒙羞。盡管如此，191

27、9年，瑞典科學(xué)院考慮到哈伯發(fā)明的合成氨對全球經(jīng)濟(jì)巨大的推動作用，決定給哈伯頒發(fā)1918年唯一的諾貝爾化學(xué)獎。 消息傳來，全球嘩然。一些科學(xué)家指責(zé)這一決定玷污了科學(xué)界。但也有一些科學(xué)家認(rèn)為，科學(xué)總是受制于政治，科學(xué)史上許多發(fā)明既可用來造福人類，也可用于毀滅人類文明；哈伯發(fā)明合成氨，可以將功抵過。,三、科學(xué)與愛國、人性與戰(zhàn)爭之爭,鑒于此，哈伯在精神上受到很大的震動，戰(zhàn)爭結(jié)束不久，他害怕被當(dāng)作戰(zhàn)犯而逃到鄉(xiāng)下約半年。哈伯自己也曾經(jīng)說：“我是罪人，無權(quán)申辯什么，我能做的就是盡力彌補(bǔ)我的罪行?！?1919年第一次世界大戰(zhàn)以德國失敗而告終。戰(zhàn)后的一段時間里，哈伯曾設(shè)計了一種從海水中提取黃金的方案。希望能借此

28、來支付協(xié)約國要求的戰(zhàn)爭賠款。遺憾的是海水中的含金量遠(yuǎn)比當(dāng)時人們想象的要少得多，他的努力只能付諸東流。 此后，通過對戰(zhàn)爭的反省，他把全部精力都投入到科學(xué)研究中。在他卓有成效的領(lǐng)導(dǎo)下，威廉物理化學(xué)研究所成為世界上化學(xué)研究的學(xué)術(shù)中心之一。 為了改變大戰(zhàn)中給人留下的不光彩印象，他積極致力于加強(qiáng)各國科研機(jī)構(gòu)的聯(lián)系和各國科學(xué)家的友好往來。他的實驗室里將近有一半成員來自世界各國。友好的接待、熱情的指導(dǎo)，不僅得到了科學(xué)界對他的諒解，同時使他的威望日益增高。,三、科學(xué)與愛國、人性與戰(zhàn)爭之爭,然而，不久悲劇再次降落在他身上1933年希特勒篡奪了德國的政權(quán)，建立了法西斯統(tǒng)治后，開始推行以消滅“猶太科學(xué)”為已任的所謂

29、“雅利安科學(xué)”的鬧劇，盡管哈伯是著名的科學(xué)家，但是因為他是猶太人，和其他猶太人同樣遭到殘酷的迫害。 法西斯當(dāng)局命令在科學(xué)和教育部門解雇一切猶太人。弗里茨哈伯這個偉大的化學(xué)家被改名為“猶太人哈伯”，他所領(lǐng)導(dǎo)的威廉研究所也被改組。 哈伯于1933年4月30日莊嚴(yán)地聲明：“40多年來，我一直是以知識和品德為標(biāo)準(zhǔn)去選擇我的合作者，而不是考慮他們的國籍和民族，在我的余生，要我改變認(rèn)為是如此完好的方法，則是我無法做到的?！?隨后，哈伯被迫離開了為他熱誠服務(wù)幾十年的祖國，流落他鄉(xiāng)。首先他應(yīng)英國劍橋大學(xué)的邀請，到鮑波實驗室工作。4個月后，以色列的希夫研究所聘任他到那里領(lǐng)導(dǎo)物理化學(xué)的研究工作。但是在去希夫研究所

30、的途中，哈伯的心臟病發(fā)作，于1934年1月29日在瑞士逝世。,三、科學(xué)與愛國、人性與戰(zhàn)爭之爭,哈伯雖然被迫離開了德國，但是德國科學(xué)界和人民并沒有忘卻他，就在他逝世一周年的那一天，德國的許多學(xué)會和學(xué)者，不顧納粹的阻撓，紛紛組織集會，緬懷這位偉大的科學(xué)家。 事實上，在世界人口膨脹的今天，無論哈伯的過去如何，我們的糧食問題都是得益于哈伯的杰出貢獻(xiàn)的，但其一生也的確給人們無限的思考。,四、哈伯的其它貢獻(xiàn),提出熱化學(xué)循環(huán)中求晶體點(diǎn)陣能的方法，該方法在熱化學(xué)中稱為哈伯循環(huán)。,在電化學(xué)上，他發(fā)明玻璃電極來測定玻璃薄膜兩邊酸堿的電位差，這一發(fā)現(xiàn)為以后發(fā)明 ph 計打下了基礎(chǔ)，此外還最先發(fā)明燃料電池。,用實驗測

31、定：在芳香族化臺物中，碳-碳鍵穩(wěn)定性比碳-氫鍵強(qiáng)；而在脂肪族中碳-碳鍵的穩(wěn)定性比碳-氫鍵弱。,研究硝基苯的電氧化還原反應(yīng)，開創(chuàng)了有機(jī)物電解的研究。,綠色化學(xué)革命的先驅(qū)特羅斯特,20世紀(jì)末，針對人類面臨的資源緊缺、環(huán)境危機(jī)和可持續(xù)發(fā)展要求的巨大挑戰(zhàn)，化學(xué)學(xué)術(shù)界提出了“綠色化學(xué)”的全新觀念。 綠色化學(xué)是更高層次的化學(xué)，它的主要特點(diǎn)是原子經(jīng)濟(jì)性，即在獲取新物質(zhì)的化學(xué)過程中充分利用每個原料原子，實現(xiàn)“零排放”，使化學(xué)從“粗放型”向“集約型”轉(zhuǎn)變，既充分利用資源，又不產(chǎn)生污染。 作為一場新的科技革命，化學(xué)家們的積極行動正在得到各國政府的高度重視，可以預(yù)料其將對人類21世紀(jì)的文明產(chǎn)生重大的影響。 綠色化學(xué)公選課教材,綠色化學(xué)革命的先驅(qū)特羅斯特,在 “綠色化學(xué)”理論中，一個重要的概念就是“原子經(jīng)濟(jì)性”它是美國當(dāng)代化學(xué)家特羅斯特（trost）在1991年于science上提出的。 trost于1941年6月13日生于費(fèi)城，后就讀于賓夕法尼亞大學(xué)