Question

科学家的故事

中国，外国的科学家的故事，有急用

Answer 1

18世纪以后，冶金工业的大发展，促进了焦炭生产和煤气生产，同时也产生了大量的副产品—煤焦油。

最初，煤焦油被看作一种废物而被弃掉。19世纪初期，人们从煤焦油中分离提取苯、萘、蒽、甲苯、二甲苯、苯酚、苯胺等物质。1856年，英国化学家珀金以苯胺为原料合成了苯胺紫，首次实现了染料的人工合成，使人们进一步看到了苯和其他芳香族化合物的应用价值。

在从煤焦油中大量提取芳香族化合物并以它们为原料生产染料等产品的过程中，人们迫切需要知道这些芳香族化合物的分子结构和性质，以便指导生产。但是，当时人们对这些化合物的结构却一无所知。

我们知道，苯是1825年英国化学家法拉第首先发现的，以后劳伦和日拉尔等人把苯的分子式确定为C6H6。

在这以前，化学家们对脂肪族化合物的结构进行过探讨，这些探讨都比较顺利。然而，苯就不同了。别看它的分子式那么简单，但对其结构式的探讨却遇到了相当大的麻烦。原因是如果只从分子式中碳氢比例来考虑，它和乙炔中碳氢比例一样，由此推论，苯应当是一种及不饱和的有机化合物，实际上，苯的反应能力与脂肪族中不饱和化合物相差甚远。例如，烯、炔都能与溴发生加成反应使溴水褪色，能使高锰酸钾溶液氧化，而苯却不能，苯分子中的氢原子能被卤素、硝基、磺酸基等取代。更为奇怪的是，在上述所有反应中，苯本身的“体系”保持不变，这说明苯具有特殊的稳定性，也就是说，绝不能把苯看成是和一般的分子中含有双键或叁键的脂肪族化合物相类似的物质。这些矛盾的事实，使人们对苯的结构的认识深深限于迷茫之中。

德国化学家弗里德里克"奥古斯特"凯库勒（Friedrich August Kekule）决心揭开这个难解之谜。

凯库勒善于充分发挥自己的想象能力来研究问题。他认为，在分子中原子间存在着相互影响，而分子性质取决于原子是如何排布的。他经常思想高度集中地闭上眼睛想像在碳链上添加或去掉原子后，使一个分子奇妙地变成另一个分子的景象。对苯分子中6个碳原子和6个氢原子的排布，凯库勒曾先后考虑过几十种排布法，但却都经不起推敲，也解释不了关于苯的实验事实。

真是日有所思，夜有所想。1865年的一天晚上，凯库勒坐在家中编写《化学教程》教材，写到苯分子结构这一部分时，对其分子结构仍然是百思不得其解，难以下笔，只得停笔进行深思。沉思中，他不知不觉地进入了梦乡。朦胧中，他看到碳原子形成的长列像蛇一样，在眼前不断翻腾，突然间，一只蛇咬住了自己的尾巴，形成一个环状，不停地旋转着┅┅凯库勒猛然惊醒了，受梦中所见形象的启发，凯库勒迅速画出了苯分子的封闭式结构。他曾先后用下列图式表示苯分子的结构：

最后，他们把苯分子结构确定为六角形环状结构：

这样，苯分子新的结构就诞生了。

凯库勒认为，苯分子这种封闭式但双键交替形成的结构，既能满足碳原子是4价的要求，又符合分子式C6H6的要求。他还断言，所有芳香族化合物的衍生物都可以从这种结构推论出来。虽然这时还有一些化学家提出过苯的其他结构式，但科学界公认凯库勒的结构式最合理，使其很快就被采用。俗话说：“梦笔生花。”对此虽然不可完全相信，但梦想成真却在凯库勒身上得到了体现。

凯库勒青年时期曾学过建筑，形象思维很发达，十分善于捕捉直观形象，因此，他的梦想和灵感绝非凭空而来，而是朝思暮想的结果。从生理学角度来看，当大脑中的记忆细胞存储了足够多的信息且人在高度紧张的思索时，这些脑细胞是不容易停止工作的；甚至在大脑的其他部分处于休息状态时，记忆细胞仍可工作，而且由于此时干扰因素少，精力可以高度集中，往往会有奇想出现。凯库勒对苯环结构的发现属于这种情况。

凯库勒提出苯环结构学说对有机化学的发展起了很大的作用。1890年，在纪念苯环结构学说发表十周年时，伦敦化学会指出：“苯作为一个封闭链式结构的奇妙构思，对于化学理论的发展，对于研究这一类化合物及其衍生物中的异构现象的指导作用，对于发展煤焦油为原料的染料工业所起的先导作用，都已是举世公认的了。”

当然，凯库勒的苯的结构的学说，也存在着不足，仍然有一些实验事实得不到圆满解释：一是苯分子内既然含有双键，但是为什么在一般情况下，苯不能与那些能和不饱和烃发生加成反应的试剂发生加成反应；二是按照凯库勒的苯分子结构式，在苯的邻位二取代物中，应该存在两种异构体：

但实验证明，苯的邻位二取代物只有一种。

现代观点认为，苯分子是由6个具有sp2 杂化轨道的碳原子通过σ键结合的一个六元环，每个碳原子上未参与杂化的p轨道从侧面相互重叠，形成一个封闭的大Л键，并垂直于碳环的平面。这样，就使Л电子云高度离域，达到完全平均化。因此，苯分子中的C—C与H—C键角都是120°，C—C键长都是1.39牛挥械ニ那稹O衷冢椒肿咏峁瓜肮呱先杂每饫帐表示，也可用表示

第一位获得诺贝尔化学奖的科学家--范特霍夫
Jacobus Hendricus Van’t Hoff 1852--1911
雅可比?亨利克?范特霍夫(Jacobus Hendricus Van’t Hoff)荷兰化学家，1852年8月30日生于荷兰。因为在化学动力学和化学热力学研究上的贡献，获得1901年的诺贝尔化学奖，成为第一位获得诺贝尔化学奖的科学家。

范特霍夫为什么能成为诺贝尔化学奖的第一人呢?从他的经历我们或许可以找到一些原因,同时也学到一些东西。

寻找奥妙,自己动手试试

1852年8月30日诞生于荷兰的鹿特丹市，父亲是当地一位有名的医生。上中学时，他看到在实验室中做的各种变幻无穷的化学实验非常有趣，因此总想知道其中的奥秘。看别人做，太不过瘾了，能自己动手那该多好呀。”寻找奥妙,自己动手做做”应该是他后来成功的一个因素吧。

一天，范特霍夫从化学实验室的窗子前走过，他忍不住往里面看了一眼，那整整齐齐排列的实验器皿、一瓶瓶化学试剂多么诱人。他的双脚不由自主地停了下来，“要能进去做个实验多好啊。”突然，他发现一扇窗子开着，大概是做实验时为了通风开的吧。小范特霍夫犹豫了片刻，便纵身跳上了窗台，钻到实验室里去了。他支起铁架台，把玻璃器皿架在上面，便开始寻找试剂。他全神贯注地看着那些药品所引起的反应，一切都在顺利地进行着。发自内心的喜悦使他的脸上露出了笑容。“我成功了，成功了！”他默默地说道。范特霍夫正在专心致志地做实验的时候被老师发现了,根据校规,他是要被处分的.幸好，这位老师念及范特霍夫平时是一个勤奋好学又尊重老师的学生，也就没有向校长报告.是什么原因驱使这样一个好学生去违反校规呢?显然,对化学的浓厚的兴趣.

范特霍夫的父亲从这件事中得知儿子很喜欢化学，就从家里让出一间房子作为工作室，专门供儿子做化学实验。从此，范特霍夫就开始“经营”自己的小实验室。他把父母给的零用钱和从其他亲友那里得到的“赞助”积累起来购买了各种实验器具和药品，课余时间从事自己的化学实验。

投身化学,义无反顾

1869年，范特霍夫从鹿特丹五年制中学毕业了。选择什么样的职业呢？在当时,光靠化学是解决不了生活问题的,父亲是为了让他增加知识才答应给他实验室试试.但要以化学为职业,父亲就不答应了,可范特霍夫觉得学化学对自己比较合适.

父母并不想让他成为一个化学家，而想把他培养成一名工程师。几经周折，范特霍夫进入了荷兰的台夫特工业专科学校学习。这个学校虽然是专门学习工艺技术的，但讲授化学课的奥德曼却是一个很有水平的教授。他推理清晰，论述有序，很能激发起人们对化学的兴趣。范特霍夫在奥德曼教授的指导下进步很快。由于范特霍夫的努力，仅用了2年时间就学完了一般人3年才能学完的课程。1871年，范特霍夫毕业了，他终于说服了父母，可以全力进行化学研究了。

为了打好基础，找准研究的方向，必须拜师求教。范特霍夫只身来到德国的波恩，拜当时世界著名的有机化学家佛莱德?凯库勒为师。佛莱德?凯库勒是个富有传奇色彩的化学家，他在梦中见蛇在狂舞，首尾相接，从而解决了苯环的结构。在波恩期间，范特霍夫在有机化学方面受到了良好的训练。随后，他又前往法国巴黎向医学化学家武兹请教。1874年，回到荷兰，在乌特勒支大学获得博士学位。从此他就开始了更深入的研究工作。

实事求是,不惧权威

范特霍夫首先提出了碳的四面体结构学说。过去的有机结构理论认为有机分子中的原子都处在一个平面内，这与很多现象是矛盾的。范特霍夫的理论纠正了过去的错误。

但是这一新的理论却遭到了一些权威人士的反对，当时德国有机化学家哈曼?柯尔比就是其中一个。这位老科学家倚老卖老，根本不愿学习新的东西。在没有认真研究的情况下，就毫无根据地把范特霍夫斥责了一顿。范特霍夫对这位老先生的高论嗤之以鼻，不与其辩论。柯尔比不远千里从德国来到荷兰，要和范特霍夫一比高低。毕竟范特霍夫是晚辈，当柯尔比气势汹汹地冲进范特霍夫的办公室时，范特霍夫已经恭恭敬敬地等候他了。待柯尔比的火气稍稍减退之后，范特霍夫平心静气地向他陈述了自己的观点，条理清楚,论证有力,并请柯尔比用事实来批评自己的理论。范特霍夫的观点征服了柯尔比.柯尔比毕竟还是要讲道理、讲事实的。平心而论，范特霍夫的理论是正确的，他刚来时的火气完全消失了，并邀请范特霍夫去普鲁士科学院工作。范特霍夫实事求是、谦虚谨慎的态度使很多人都能心悦诚服地接受他的理论。

1901年12月10日，首次颁发诺贝尔奖，范特霍夫是第一位诺贝尔化学奖的获奖者。

1911年3月1日，范特霍夫在柏林附近的斯特利茨逝世。终年59岁。

Answer 2

科学家故事
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金冠之谜
赫农王让金匠替他做了一顶纯金的王冠，做好后，国王疑心工匠在金冠中掺了银子，但这顶金冠确与当初交给金匠的纯金一样重，到底工匠有没有捣鬼呢？既想检验真假，又不能破坏王冠，这个问题不仅难倒了国王，也使诸大臣们面面相觑。后来，国王将它交给了阿基米德。阿基米德冥思苦想出很多方法，但都失败了。有一天，他去澡堂洗澡，他一边坐进澡盆里，一边看到水往外溢，同时感到身体被轻轻拖起。他突然恍然大悟，跳出澡盆，连衣服都顾不得穿就直向王宫奔去，一路大声很着“尤里卡”， “尤里卡”（Fureka，我知道了）原来他想到，如果王冠放入水中后，排出的水量不等于同等重量的金子排出的水量，那肯定是掺了别的金属。这就是有名的浮力定律，既浸在液体中的物体受到向上的浮力，其大小等于物体所排出液体的重量。后来，该定律就被命名为阿基米德定律。

Answer 3

Answer 4

Answer 5

伽利略（Galileo (1564～1642)）
　　意大利天文学家、力学家、哲学家。 1564年2月15日生于比萨，1642年1月8日卒于比萨。伽利略家族姓伽利莱(Galilei)，他的全名是Galileo Galilei，但现已通行称呼他的名Galileo，而不称呼他的姓。
　　生平 伽利略1572年开始上学，1575年随家迁居佛罗伦萨进修道院学习。1589年被聘为比萨大学的数学教授。1591年到威尼斯的帕多瓦大学任教。1609年回佛罗伦萨，1611年到罗马并担任林嗣科学院的院士。1633年2月以“反对教皇,宣扬邪学”被罗马宗教裁判所判处终身监禁。1638年以后，双目逐渐失明，晚景凄凉。1642年1月8日逝世。三百多年后，1979年11月10日，罗马教皇不得不在公开集会上宣布：1633年对伽利略的宣判是不公正的。1980年10月又提出重审这一案件，并在罗组成一个包括不同宗教信仰的世界著名科学家委员会来研究伽利略案件的始末，研究科学同宗教的关系，研究伽利略学说的科学价值及其对现代科学思想的贡献。
主要贡献 可分下列三个方面：
　　①力学 伽利略是第一个把实验引进力学的科学家，他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律。1582年前后，他经过长久的实验观察和数学推算，得到了摆的等时性定律。接着在1585年因家庭经济困难辍学。离开比萨大学期间，他深入研究古希腊学者欧几里得、阿基米德等人的著作。他根据杠杆原理和浮力原理写出了第一篇题为《天平》的论文。不久又写了论文《论重力》，第一次揭示了重力和重心的实质并给出准确的数学表达式，因此声名大振。与此同时，他对亚里士多德的许多观点提出质疑。
　　在1589～1591年间，伽利略对落体运动作了细致的观察。从实验和理论上否定了统治千余年的亚里士多德关于“落体运动法则”确立了正确的“自由落体定律”，即在忽略空气阻力条件下，重量不同的球在下落时同时落地，下落的速度与重量无关。根据伽利略晚年的学生V.维维亚尼的记载，落体实验是在比萨斜塔上公开进行的，但在伽利略的著作中并未明确说明实验是在比萨斜塔上进行的。因此近年来对此存在争议。
　　伽利略对运动基本概念，包括重心、速度、加速度等都作了详尽研究并给出了严格的数学表达式。尤其是加速度概念的提出，在力学史上是一个里程碑。有了加速度的概念，力学中的动力学部分才能建立在科学基础之上，而在伽利略之前，只有静力学部分有定量的描述。
　　伽利略曾非正式地提出过惯性定律（见牛顿运动定律）和外力作用下物体的运动规律，这为牛顿正式提出运动第一、第二定律奠定了基础。在经典力学的创立上，伽利略可说是牛顿的先驱。
　　伽利略还提出过合力定律，抛射体运动规律，并确立了伽利略相对性原理。 伽利略在力学方面的贡献是多方面的。这在他晚年写出的力学著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》中有详细的描述。在这本不朽著作中，除动力学外，还有不少关于材料力学的内容。例如，他阐述了关于梁的弯曲试验和理论分析，正确地断定梁的抗弯能力和几何尺寸的力学相似关系。他指出，对长度相似的圆柱形梁，抗弯力矩和半径立方成比例。他还分析过受集中载荷的简支梁，正确指出最大弯矩在载荷下，且与它到两支点的距离之积成比例。伽利略还对梁弯曲理论用于实践所应注意的问题进行了分析，指出工程结构的尺寸不能过大，因为它们会在自身重量作用下发生破坏。他根据实验得出，动物形体尺寸减小时，躯体的强度并不按比例减小。他说：“一只小狗也许可以在它背上驮两三只同样大小的狗，但我相信一匹马也许连一匹和它同样大小的马也驮不起。”
　　②天文学 他是利用望远镜观测天体取得大量成果的第一位科学家。这些成果包括：发现月球表面凹凸不平，木星有四个卫星（现称伽利略卫星），太阳黑子和太阳的自转，金星、木星的盈亏现象以及银河由无数恒星组成等。他用实验证实了哥白尼的“地动说”，彻底否定了统治千余年的亚里士多德和托勒密的“天动说”。
　　③哲学 他一生坚持与唯心论和教会的经院哲学作斗争,主张用具体的实验来认识自然规律,认为经验是理论知识的源泉。他不承认世界上有绝对真理和掌握真理的绝对权威，反对盲目迷信。他承认物质的客观性、多样性和宇宙的无限性，这些观点对发展唯物主义的哲学具有重要的意义。但由于历史的局限性，他强调只有可归纳为数量特征的物质属性才是客观存在的。