钾元素概念的发展史及其意义

通过对钾元素概念的发展史考证分析可知,钾是电化学兴起后最先发现的活泼金属。19世纪初,随着科学思想和实验条件的发展,通过电解法首次制取到钾的单质,但并未确定为元素。19世纪中期,对钾元素性质的实验验证和原子论的发展,使得钾元素的概念被确认。20世纪20年代,钾元素同位素的发现,形成了现代的钾元素概念。钾元素概念的发展史不仅是元素概念的发展史,也是科学方法的发展史与科学思想的演变史。     

碘元素概念发展史及其教育价值

通过对碘元素概念发展历程的考证可知,1813年,盖·吕萨克首次提出碘元素概念,但当时碘元素和碘单质概念界定不清。至道尔顿提出原子论,赋予碘元素新的含义,首次将碘原子和碘元素结合在一起。20世纪40年代,碘同位素的发现完善了碘元素概念,形成现代碘元素观念。在化学教育中,须让学生认识到碘元素概念的发展史不仅是元素概念的发展史,也是科学思想的演进史和科学方法的发展史。     

碳单质概念的发展史及其教育价值

通过对碳单质概念发展历程的考证可知，碳是古代已知的非金属元素。至17—18世纪，随着科学实验的兴起和元素观的发展，金刚石和石墨均被证明为碳的单质，碳单质概念初步形成；20世纪80年代C60的发现及之后碳纳米管、石墨烯和T-碳的发现使人们对碳单质概念有了新认识。在化学教育中，须让学生认识到碳单质概念的发展史是物质的发现史，也是科学思想的演进史和科学方法的发展史。     

从简单土质物质到现代化学元素：钙元素的发现及其概念的发展

18世纪末,法国化学家拉瓦锡预言石灰等土质不是简单物质。19世纪初,英国化学家戴维利用电化学技术从石灰中制得一种新的金属,并将其命名为“钙”(calcium),钙元素概念初步形成。随后,原子论的提出与钙原子量的测定使钙元素概念得到发展。到了20世纪,钙元素同位素的发现使人们对钙元素概念有了新的认识。总之,钙元素概念的发展史不仅是元素概念的发展史,也是科学思想、科学方法的演变史。     

从物质本原到干水:水的概念的发展史

在古代哲学中,水被视为一种物质本原。17世纪化学学科形成后,水被定义成一种化学元素。18世纪的化学革命中,水被发现是氢氧化合物。19世纪原子分子论的创立,使水的概念得到微观表征。至20世纪,重水的发现和干水的发明使水的概念有了新的发展。总之,水的概念的发展史,反映了化学思想的发展和科学技术的进步,对化学研究和化学教育均有重要的启示。     

硼元素概念的发展史

通过对硼元素概念的发展史考证分析可知,硼元素概念的发展大致可划分为3个时期,即硼元素假说的形成、硼元素概念的形成与发展、现代硼元素概念的建立.18世纪,拉瓦锡预言了硼元素的存在.19世纪初,硼单质的制取成功标志着硼元素概念正式形成.20世纪,随着原子结构理论的建立和同位素的发现,人们对硼元素有了新的认识.硼元素概念的发...     

镉元素的发现及其概念的发展

通过对镉元素概念发展历程的考证分析可知,19世纪初,随着科学思想和化学分析方法的发展,德国化学家斯特罗迈耶首次通过药物分析制取并命名镉单质。至1826年,瑞典化学家贝采利乌斯首次测定镉原子量,赋予镉元素新的含义。镉原子量测定以及元素周期表形成,使镉元素的概念和镉原子结合起来。1924年,英国化学家阿斯顿通过质谱仪发现了镉同位素,从而形成了现代的镉元素概念。总之,随着科学思想和方法的不断发展,镉元素概念的内涵也在不断发展变化。     

硅元素的发现及其概念的发展

通过对硅元素发现历程的考证分析可知,17、18世纪随着科学实验的兴起以及元素观的发展,科学家以实践为基础,运用逻辑思维和直觉思维预见了硅元素的存在;19世纪随着电化学和分析化学的发展,科学家们成功制取无定形硅和晶体硅;20世纪30年代,硅同位素的发现使人们对硅元素的概念有了新认识。总之,随着科学思想的演进和科学方法的发展,硅元素概念的内涵也在不断发展变化。     

氟元素的发现:从假说到客观实在

通过从科学认识论、科学方法论、化学思想等方面对氟元素的发现历程考证分析可知,氟元素的发现不是先发现元素物质,后形成元素概念,而是一个从假说到客观实在的验证过程。科学家以实践为基础,运用逻辑思维和直觉思维预见了氟元素的存在,并不断探索、创新研究方法、自制实验仪器,最终证实了氟元素假说,同时也验证了元素周期律,使卤族元素概念走向成熟,使化学元素观得以演进。     

从软锰矿到锰同位素：锰元素的发现及其概念的发展

1771年，瑞典化学家托伯恩·伯格曼明确提出软锰矿中含有新元素的假说，并将之初步命名为manganese(锰)。1774年，瑞典矿物学家甘恩首次制取出锰单质，锰元素假说得以验证。同年，瑞典化学家舍勒对锰单质的性质进行了表征，并确认manganese(锰)一词为该元素命名，锰元素的概念正式形成。同位素化学兴起后，1923年至今共发现25种锰的同位素，锰元素被明确定义为质子数为25的所有原子的总称。锰元素的发现浓缩了19世纪初系统分析法形成以前早期分析化学的发展，其概念的演变渗透出系统分析法的形成以及同位素化学的兴起，在定性到定量的研究过程中体现了科学思想和方法的进步。     

氩元素概念的形成和发展与化学思想的演进

19世纪末英国化学家瑞利和拉姆塞发现了氩元素，引发了“惰性气体”的发现，开辟了周期表中的零族元素；20世纪20年代氩元素同位素的发现使人们对氩元素的概念有了新认识；21世纪初，氩化合物的发现使人们对氩的“惰性”有了全新的认识，改称氩为稀有气体元素。总之，氩元素概念的形成和发展对于元素周期律的完善和发展，以及人们对原子结构和化学键理论的认识都起到了极为重要的桥梁作用。     

钛元素的发现及其概念发展

1791年,英国矿物学家格雷戈尔发现钛矿石并意识到一种新元素的存在。至1795年,普鲁士化学家克拉普罗特进一步预言了该元素,并将之正式命名为钛(Titanium)。1910,美国化学家亨特制取了纯净的钛单质,钛元素的概念正式形成。20世纪20年代以后,钛同位素的发现使人们对钛元素概念有了新认识,并逐渐形成现代钛元素概念。钛元素概念的发展使人们在科学认知上发生了转变,促进了化学元素观的演进。     

硼烯：从理论模型到探究应用

1995年,德国科学家布斯塔尼通过理论计算提出了硼团簇的构造法则——“Aufbau原则”,为硼烯的理论模型研究奠定了基础。在新的理论和计算方法不断提出的背景下,硼烯的理论模型得到了进一步的完善,2014年,美国布朗大学的王来生正式提出“硼烯”这一概念,至此二维硼烯的概念得到了广泛的确信。2015年,研究者首次报道在Ag(111)衬底上生成二维硼烯薄膜。随后,科学家们通过实验探究发现硼烯在超导材料、电池电极材料、催化剂、储氢等领域有巨大的应用前景。硼烯的发展史揭示了理论和实验交互验证的新型科学发展模式,促进了二维材料发展观的演进。     

从零维到三维的碳范式:碳单质概念的新发展

自18世纪石墨与金刚石的组成被确定为碳元素后,碳单质概念初步形成。然而,20世纪末期,包括C₆₀在内的富勒烯一族的发现突破了人们对碳单质的认识。随后,碳纳米管、石墨烯以及人工合成的T-碳的出现,重新诠释了碳单质的概念。碳单质的新发现,建立了从零维到三维的碳范式,掀开了对“碳单质”研究和应用的新篇章。     

头发元素分析的科学意义及医学应用价值

对近100年来头发元素分析发展历史作了简要回顾，并从头发元素水平代表身体元素总体水平、头发元素含量可以准确测定，以及头发元素分析可用于医学诊断等三个方面论述了头发元素分析的生物学基础及临床意义，重点介绍了中国科学工作者在实验研究和临床实践中的探索和发现。科学实践证明，头发元素分析不仅为揭开古代头发神话提供了解释基础，也为头发的现代应用提供了可靠工具和科学依据。     

Chemical substances and the limits of pluralism

In this paper I investigate the relationship between vernacular kind terms and specialist scientific vocabularies. Elsewhere I have developed a defence of realism about the chemical elements as natural kinds. This defence depends on identifying the epistemic interests and theoretical conception of the elements that have suffused chemistry since the mid-eighteenth century. Because of this dependence, it is a discipline-specific defence, and would seem to entail important concessions to pluralism about natural kinds. I argue that making this kind of concession does not imply that vernacular kind terms have independent application conditions. Nor does it preclude us saying that chemists, with their particular epistemic interests, have discovered the underlying nature of water, the stuff that is named and thought about in accordance with the practical interests of everyday life. There are limits to pluralism.     

A century of progress in the sciences due to atomic weight and isotopic composition measurements

Even before the 20th century, a consistent set of internationally accepted atomic weights was an important objective of the scientific community because of the fundamental importance of these values to science, technology and trade. As the 20th century progressed, physicists, geoscientists, and metrologists collaborated with chemists to revolutionize the science of atomic weights. At the beginning of the century, atomic weights were determined from mass relationships between chemical reactants and products of known stoichiometry. They are now derived from the measured isotopic composition of elements and the atomic masses of the isotopes. Accuracy in measuring atomic weights has improved continually, leading to the revelation of small but significant variations in the isotope abundances of many elements in their normal terrestrial occurrences caused by radioactivity and a variety of physicochemical and biochemical fractionation mechanisms. This atomic-weight variability has now been recognized as providing new scientific insights into and knowledge of the history of materials. Atomic weights, except those of the monoisotopic elements, are thus no longer regarded as "constants of nature". At the beginning of the 20th century, two scales for atomic weights were in common use: that based on the atomic weight of hydrogen being 1 and that based on the atomic weight of oxygen being 16. Atomic weights are now scaled to (12)C, which has the value 12 exactly. Accurate atomic weights of silicon, silver, and argon, have enabled the values of the Avogadro, Faraday and Universal Gas constants, respectively, to be established, with consequent effects on other fundamental constants.     

有机合成的“百宝箱”

20世纪所涌现的新试剂和新方法深刻地影响了有机合成的发展,其中很多开创性的成果获得了诺贝尔化学奖。这些试剂的结构不仅限于碳、氢、氧和氮这些有机合成中的基本元素,还扩充至元素周期表中其他元素。为了解这些碳、氢、氧和氮以外的元素在有机合成中的应用,本文以获得诺贝尔化学奖的有机化学相关成果为主要内容,对元素周期表中以硼、磷为代表的非金属,以锂、镁、铝为代表的主族金属,以及以钯为代表的过渡金属在有机合成中的应用作了简单梳理。     

干水：从概念提出到实际应用

通过对干水的发展史考证可知，20世纪中期，科学家研制出一种由二氧化硅颗粒包裹着水滴的干性粉末并将其命名为“干水（Dry Water）”，但在很长的一段时间内并没有引起人们的关注。至21世纪初，关于干水形成机理和制备技术的一系列研究相继展开。随后，干水巨大的潜在应用价值备受人们关注，其在化妆品、水合物储气、催化剂、灭火剂等众多领域的应用得到了一定程度的开发。干水相关技术的发展会使化学物质的利用方式不断创新。干水的相关知识和发展史改变了人们对水的认识，并会成为化学教科书和百科全书的重要内容。