初中教材中隱形的化學(xué)大神

在初中化學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程中，我們接觸到了元素符號(hào)、相對(duì)原子質(zhì)量、催化劑、過(guò)濾操作等眾多化學(xué)術(shù)語(yǔ)、概念和操作技能。但是，你知道嗎，這些初中化學(xué)知識(shí)都與一位隱形的化學(xué)大神有關(guān)，他就是貝采利烏斯。

貝采利烏斯是誰(shuí)

1779年8月20日，貝采利烏斯出生于瑞典首都斯德哥爾摩西南的一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。他4歲喪父，母親帶著他和他的妹妹改嫁。但在他9歲時(shí)，母親也去世了。

中學(xué)畢業(yè)后，貝采利烏斯希望能夠繼續(xù)深造，繼父同意了他的請(qǐng)求。1796年9月，17歲的貝采利烏斯來(lái)到烏普薩拉——瑞典古老的大學(xué)城。隨即，他通過(guò)了入學(xué)考試，成為烏普薩拉大學(xué)的學(xué)生。1798年秋天，大學(xué)生貝采利烏斯獲得了一筆獎(jiǎng)學(xué)金，這樣他就有了較充足的時(shí)間去研究自己喜歡的東西，而不必為了生計(jì)東奔西跑。很快，他通過(guò)了醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)的考試。直到這時(shí)，他對(duì)自己以后畢生所從事的事業(yè)——化學(xué)，還沒(méi)有多大興趣。

最終促使貝采利烏斯將精力用到化學(xué)方面的卻是一次考試。在大學(xué)三年級(jí)的一次各科考試中，他的化學(xué)成績(jī)排在了全班的最后，要不是其他學(xué)科成績(jī)優(yōu)良，他很可能就被開(kāi)除了。從此以后，不甘居人后的貝采利烏斯開(kāi)始認(rèn)真地學(xué)習(xí)化學(xué)。

這位年輕人開(kāi)始研讀德國(guó)化學(xué)家吉坦尼爾的教科書(shū)《反燃素化學(xué)基礎(chǔ)原理》，這是一部通俗易懂的教科書(shū)。貝采利烏斯后來(lái)回憶道，正是研讀了這本書(shū)后，他對(duì)化學(xué)的興趣越來(lái)越濃厚，他的頭腦里充滿了各種化學(xué)知識(shí)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

在當(dāng)時(shí)的烏普薩拉大學(xué)，化學(xué)并沒(méi)有受到太大的重視，也很少有哪個(gè)大學(xué)生想要專(zhuān)門(mén)獻(xiàn)身于這門(mén)學(xué)科。但是貝采利烏斯已深深地愛(ài)上了化學(xué)，并開(kāi)始努力解決自己在研究某些化學(xué)現(xiàn)象時(shí)遇到的難題。

改變教學(xué)方式，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

1799年的暑假，貝采利烏斯是在一家玻璃店里度過(guò)的。在那里，他向一個(gè)意大利人學(xué)習(xí)了焊接玻璃和制造玻璃器皿的技藝。這項(xiàng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室工作極為重要的技能，在以后總是令他的學(xué)生們驚嘆不已。

1802年5月，貝采利烏斯在烏普薩拉大學(xué)進(jìn)行了公開(kāi)的博士學(xué)位論文答辯。同一年，瑞典皇家醫(yī)學(xué)會(huì)任命剛滿23 歲的貝采利烏斯為斯德哥爾摩醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)和藥學(xué)講師。從此，他開(kāi)始了自己的教學(xué)生涯。

1807年，28歲的貝采利烏斯被任命為化學(xué)和藥學(xué)教授。此時(shí)，他所任教的醫(yī)學(xué)院醫(yī)療系只有3 個(gè)教授，因此每個(gè)教授都要開(kāi)好幾門(mén)課。貝采利烏斯的藥學(xué)課很受學(xué)生歡迎，但是來(lái)聽(tīng)化學(xué)課的人卻寥寥無(wú)幾。他分析后發(fā)現(xiàn)，這是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的大學(xué)化學(xué)課堂普遍存在“紙上談兵”的問(wèn)題，教授們過(guò)于依賴(lài)口頭闡述，僅僅空泛地講解各類(lèi)物質(zhì)的性質(zhì)與構(gòu)成，卻不進(jìn)行任何演示和實(shí)驗(yàn)。這種教學(xué)模式不僅極大地增加了教授傳授化學(xué)知識(shí)的難度，對(duì)學(xué)生而言也是枯燥無(wú)趣的。

貝采利烏斯力圖改變這種局面。他在講課中大大增加了實(shí)驗(yàn)次數(shù)，把直觀的化學(xué)實(shí)驗(yàn)引入課堂教學(xué)中。不久，他上化學(xué)課的教室就擠滿了前來(lái)聽(tīng)課的學(xué)生。他的這種教學(xué)法也很快被其他大學(xué)采用。

哪些初中化學(xué)知識(shí)與他有關(guān)

元素符號(hào)

在九年級(jí)化學(xué)教材“元素”這一課題的資料卡片欄目里，介紹了道爾頓的元素符號(hào)。

1803年，英國(guó)化學(xué)家約翰·道爾頓賦予了化學(xué)元素的原子以固定且各不相同的質(zhì)量，真正意義上把元素和符號(hào)系統(tǒng)建立起來(lái)了。道爾頓曾用圖形加字母的方式作為元素符號(hào)，但是由于后來(lái)發(fā)現(xiàn)的元素越來(lái)越多，符號(hào)設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜，不便于記憶和書(shū)寫(xiě)，故未能被廣泛采用。很多化學(xué)家對(duì)此做出了改進(jìn)，貝采利烏斯就是其中之一。

1813年，貝采利烏斯用元素的拉丁文名開(kāi)頭字母來(lái)表示元素，若首字母相同，就用前兩個(gè)字母加以區(qū)別，如Na與Ne。這就是一直沿用至今的化學(xué)元素符號(hào)。

九年級(jí)化學(xué)教材中說(shuō)：“國(guó)際上統(tǒng)一采用元素拉丁文名稱(chēng)的第一個(gè)字母（大寫(xiě)）來(lái)表示元素……如果幾種元素拉丁文名稱(chēng)的第一個(gè)字母相同，就附加一個(gè)小寫(xiě)字母來(lái)區(qū)別……書(shū)寫(xiě)元素符號(hào)時(shí)應(yīng)注意，由兩個(gè)字母表示的元素符號(hào)，第二個(gè)字母必須小寫(xiě)。”這其實(shí)就是貝采利烏斯所提出的元素符號(hào)的寫(xiě)法。

相對(duì)原子質(zhì)量的測(cè)定

約翰·道爾頓提出了原子論，并且給出了世界上第一張?jiān)恿勘怼＿@個(gè)理論剛出現(xiàn)的時(shí)候，并沒(méi)有得到多少人的認(rèn)同，但是貝采利烏斯選擇相信道爾頓。不過(guò)，貝采利烏斯對(duì)相對(duì)原子質(zhì)量測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了調(diào)整。他認(rèn)為氧幾乎能與當(dāng)時(shí)所有的已知元素形成化合物，所以他以氧=100為基準(zhǔn)，計(jì)算了一大批元素的相對(duì)原子質(zhì)量。貝采利烏斯研究了2000多種化合物，分析了40多種元素的原子量，除了堿金屬和銀，剩下的結(jié)果和現(xiàn)代通行的結(jié)果幾乎完全一致，其中氯的誤差更是小于0.1%，達(dá)到了當(dāng)時(shí)測(cè)量條件下所能達(dá)到的極限。這些結(jié)果在1818年被總結(jié)成冊(cè)并向全歐洲公布。

催化劑和催化作用

我們?cè)趯W(xué)習(xí)催化劑的概念時(shí)，大概都會(huì)了解所謂的“一變兩不變”，即催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，但是其本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不會(huì)改變。其實(shí)，催化劑的概念就是貝采利烏斯首先提出的。

長(zhǎng)久以來(lái)，人們?cè)缫巡蛔杂X(jué)地利用了催化作用。例如，古代已經(jīng)利用曲做催化劑來(lái)釀酒和制醋；在相當(dāng)古老的鉛室法制造硫酸的過(guò)程中，也會(huì)利用一氧化氮來(lái)當(dāng)催化劑。19世紀(jì)初，研究催化作用的化學(xué)家開(kāi)始多起來(lái)了。例如，1812年，基爾霍夫發(fā)現(xiàn)酸能加快蔗糖的水解作用；1817年戴維發(fā)現(xiàn)鉑對(duì)醇被氧化的反應(yīng)有促進(jìn)作用；1819年，泰納爾發(fā)現(xiàn)堿和某些金屬（鉑、錳等）能加快過(guò)氧化氫的分解；1820年，德貝萊納發(fā)現(xiàn)鉑能促使氫和氧化合。

貝采利烏斯在1835 年總結(jié)了上述現(xiàn)象，指出在上述反應(yīng)中，不論是簡(jiǎn)單的或是復(fù)雜的化合物，還是不同狀態(tài)（氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)）的化合物，都會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生一定的影響。他把這種作用稱(chēng)為“催化力”，并指出具有催化力的外加物質(zhì)都是催化劑，從而第一次提出了“催化劑”這個(gè)術(shù)語(yǔ)，對(duì)化學(xué)的發(fā)展起了一定的作用。

他為何能取得如此多的成就

除上述成就，貝采利烏斯還發(fā)現(xiàn)了鈰、硒等多種元素，提出了“有機(jī)化學(xué)”這一名稱(chēng)，發(fā)明了定量濾紙……

貝采利烏斯之所以能取得這么多成就，主要原因就在于他重視實(shí)驗(yàn)。他是當(dāng)時(shí)最著名的分析化學(xué)家之一。他在測(cè)定原子量時(shí)，把許多新的分析方法、新的試劑和新的儀器設(shè)備引到分析化學(xué)中來(lái)，使定量分析的精確度空前提高。他還對(duì)各種分析操作進(jìn)行過(guò)細(xì)致的研究與改進(jìn)。例如，他曾指出，漏斗的錐角在60°時(shí)過(guò)濾速度最快，而且濾紙不能高出漏斗，否則溶劑在濾紙邊緣會(huì)很快蒸發(fā)，使沉淀難以洗凈。

1808年，貝采利烏斯被選為瑞典科學(xué)院院士，1810年又被選為瑞典科學(xué)院院長(zhǎng)。1848年8月7日，貝采利烏斯在斯德哥爾摩病逝，享年69 歲。瑞典科學(xué)院和瑞典政府為他舉行了隆重的葬禮。

（責(zé)任編輯：白玉磊）