“原子-分子”论的创立及其对我们的启迪

“原子-分子”论在近代化学史上是一项划时代的成就,它的创立过程是在曲折中前进的。道尔顿的原子论为科学的“原子-分子”论奠定了基石,揭开了近代化学新时期的序幕。道尔顿与盖.吕萨克的学术争论主要是围绕道尔顿原子论自身存在的内在矛盾及其外化的“半个原子”问题而展开的,它构成了近代“原子-分子”论创立过程中的一个重要环节。阿伏加德罗在道尔顿原子论基础上提出的分子学说,初步解决了道尔顿原子论的内在矛盾及其外化的“半个原子”问题,使科学的“原子-分子”论趋于完善。坎尼扎罗“原子-分子”论的最终确立,是道尔顿原子论与阿伏加德罗分子学说有机整合的结果。“原子-分子”论的这一创立过程给予我们的启迪是深刻的,它展示了科学理论的曲折发展、“继承-创新”辩证发展、内在矛盾动力、内在矛盾外化等发展规律。     

初中化学“化学反应、原子、元素符号和分子式”一章中的教案示例

第二节原子一、教学目的:初步使学生了解原子的概念。二、本课重点:1)原子的定义:物质在化学反应中不能再分的最小的微粒叫做原子。2)物质是由分子组成,而分子是由原子组成。三、检查学生知识:1)用分子论来解释水的蒸发或沸腾的现象。它是属於物理现象,还是化学现象?2)氧化汞受热分解是属於物理现象,还是属於化学现象?为什麽?     

卤键在化学传感和分子识别中的应用

卤键是一种新的分子间非共价作用力,它存在于卤素原子(路易斯酸)和具有孤电子对的原子或π-电子体系(路易斯碱)之间,在超分子化学、材料科学、生物识别和药物设计等领域已经显示出独特的优势。本文主要从卤键的特征和在化学传感和分子识别中的应用以及发展前景等几方面进行了介绍,期望引起人们对卤键的更多关注。     

分子——一个发展着的化学基本概念

化学中最基本的概念就是分子。分子是由原子组成的一个体系。现在已发现了一百多种元素的原子,世界上一切物质实体都是由原子组成的分子构成的,分子的种类是非常多的,现在已经知道的稳定分子就有千万种以上。化学是以分子为研究对象的科学,化学工作者的任务就是分析、了解分子的组成和结构,并找出其中有关的规律,从而设法合成具有为人类所需要的性质的各种分子,以满足人类的日益增长的需要。     

初中化学“物质及其性质、分子”的教学研究

一、教材分析 1.本章在初中化学中占着很重要的地位。中学化学教学大纲(草案)中提到:“初中全部化学课程是以原子—分子论为基础的”。虽然使“学生真正掌握这个理论,是通过全部化学课程的学习,随着他们自己知识的积累而逐步进行的。”但由於全部教材都要贯串这个理论,因此对原子—分子论的基本论点的研究是非常重要的。初中化学对原子—分子论分做两章叙述,由於要讲清物质是由分子构成的,再讲清分子是由原子构成的,所以把分子论放在前面。在这个意义上来讲,如果第一、二两章是初中全部化学的基础,则     

共价分子斯陶特模型的设计与制作

在化学教学中常用的分子模型有两种:一种是克库勒(Keküle)模型;一种是斯陶特(Stuart)模型。克库勒模型是以不同颜色的球代表不同的原子,以小棍、弹簧或弯棍代表原子之间的键,并借助它们将成键原子按着一定的角度连接起来。     

分子模拟法研究高性能树脂——聚苯撑苯并二噻唑分子链的构象与堆砌

分子模拟法研究高性能树脂──聚苯撑苯并二噻唑分子链的构象与堆砌刘跃，杨小震（中国科学院化学研究所高分子物理开放实验室，北京１０００８０）“分子模拟”是在原子水平上描述分体系的结构与行为的计算机模拟，是一个很新的领域。它的方法有：量子力学法、分子力学法...     

从分子图像到热力学框架——物理化学教学的探讨与实践

化学的核心是基于原子分子的图像认识世界、创造物质,化学教育需要培养学生掌握相应的思维方式。在物理化学类课程建设中,浙江大学化学系尝试把宏观化学的基本理论框架,即热力学理论建立在原子分子水平上。具体地是先简述量子化学对单个原子、分子能级结构的处理,然后利用统计热力学的基本原理,从这些量子化的能级导出宏观系统的三个基石性概念(能量、熵、温度)和一条基本定律(熵增加原理),从而建立分子图像的热力学。在教学实践中,强调直接从原子分子层面切入、弱化热机理论、理论与实验结果直接关联。在本文中,我们通过几个教学实例来分享我们的教学经验。     

分子中电子配对能量效应的探讨

“若二个原子各有一个未成对电子,且自旋反平行,则在二个原子接近时这二个未成对电子可以配对,使得能量降低,从而形成化学键。”长期以来,很多化学教科书这样阐述,以致使很多学化学的同学形成了这样的“基本概念“,即“电子配对,能使能量降低,从而形成化学键。”     

漫谈阿佛伽德罗的分子学说

为了使道尔顿的原子论成为化学上非常需要的学说,就必须承认盖·吕萨克气体反应体积简比定律所包含的普遍原理。换句话说,道尔顿的学说必须用分子学说来加以解释,分子学说承认存在着由两个或更多的原子构成的微粒(分子),在化学反应中分子能分解成单个原子。     

单分子检测进展

单分子检测做为针对有限可数的化学微观个体性质和行为的测量分析方法,能够提供用传统的宏观测量方法得不到的分子微环境中微观个体信息,受到广泛关注。本文综述了近年来单分子检测领域的进展和单分子检测的基本技术,重点介绍了用电化学方法进行单分子检测的发展状况,并展望了单分子检测的发展前景。     

化学键合模型概念的发展——从原子和分子轨道到化学轨道

对化学而言,对于连接分子中的原子的力的理论表达,历来一直是一个中心问题.要讨论此问,题,就要预先在概念上对原子与分子有一个清楚的区分,而且要对原子的电子结构有一个适当的表达式.从历史上讲,对物质构成的研究,始于古希腊的德谟克利修斯,经过炼金术时代之后,由拉瓦锡、道尔顿、阿弗加德罗和门捷列夫的缓慢发展,成为了十八至十九世纪的化学.在上世纪初,出现了玻尔的原子理论和量子力学,它不仅标志着现代物理学的开始,而且也标志着量子化学的开始.原子轨道和分子轨道是海特勒-伦敦(HL)和原子轨道-分子轨道线性组合(LCAO-MO)方法中的基本概念,它导致了现代价键理论和哈特里-福克(HF)方法及其扩展方法的出现.电子计算机的发展带来了"计算化学",今天的计算机程序使得真正的结合能预测,甚至在没有使用经验参数的情况下,就成为现实.不过,用非半经验方法来对有合理尺寸和目前化学感兴趣的分子进行精确预测,常常需要惊人的计算量.把HF方法与HL算法合并的、现在称之为哈特里-福克-海特勒-伦敦(HF-HL)的方法,大大减少了在原子轨道或分子轨道从头计算模型中所需要的表达式的长度,这一简化使得对所形成的波函数容易得到解释.双原子分子HX和X2(X为H、He、Li、Be、B、C、N、O、F和Ne)的基态和少数激发态的计算是HF-HL方法的例子.进而,本文表明,HF-HL方法可以从带有一个新型轨道-化学轨道构建的简单波函数来导出,最后,对用化学轨道的初步计算进行了介绍.     

原子核与原子的半径比及体积比之估算

高中化学（必修）第一册及初级中学化学课本上说：“原子很小,而原子核更小,它的半径约是原子的万分之一,它的体积只占原子体积的几千亿分之一。”这句话中的二个比值是怎样得来的呢?本文根据有关知识,从理论上给出其推测。     

表界面分子吸附、组装与反应的电化学STM研究

电化学扫描隧道显微镜（electrochemical scanning tunneling microscopy：ECSTM）是用于化学以及表界面科学研究的重要新技术之一。它将电化学与STM技术相结合,能够工作于溶液和大气环境中,可以得到固体表面及表面吸附物质的原子／分子级分辨率的图像。本文简要介绍了电化学STM技术及其在表界面分子吸附、组装和反应研究中的应用。     

“基本”粒子与奇异原子化学

随着“基本”粒子物理学的发展,“基本”粒子化学的研究也日益受到了人们的重视。奇异原子化学就是随之兴起的一个新课题。它是“基本”粒子物理和化学相互渗透的边缘学科。本文拟就奇异原子和它与化学的联系,做简要的介绍。为了便于化学工作者了解,首先简单介绍几种本文涉及到的“基本”粒子。     

原子什么样儿?

原子是人们比较熟悉的一种物质微粒。它在自然科学中有不寻常的地位:在原子物理学中,它是最大的微粒:而在化学中,它是最小的微粒。因此,它受到了科学家们的格外注意。     

Pt(PPh3)2-η2C60络合物的分子轨道研究

近年来,自Kratschmer 等人采用并不复杂的方法就能制备出宏观量的C_(60),人们对它的兴趣也从结构的研究逐渐转向化学性质的研究.C_(60)是目前自然界已知对称性最高的球状分子,每个C 原子都以接近sp~2杂化轨道和相邻的三个C 原子相联.C_(60)的NMR 化学位移以及闭壳层的电子结构和较宽的HOMO-LUMO 间隙,都说明它具有典型的芳香化合物——苯的某些特性.另外,掺杂(碱金属元素)后,它具有的导电性又表现出石墨具有的某些特点.     

分子间力与物质的一些性质

分子间的作用力一般可以分为两大类。一类是化学力或称短程力。这类作用力就是化学键。另一类是长程力,就是平常所指的分子间力。分子间力是决定物质的许多物理性质的原因之一。例如沸点、熔点等存在着一定的规律性。这些规律性可以用分子间力来解释。又如某些物质(像惰性气体)虽然以单原子存在不能生成双原子分子,但却能生成水合物。这也可以用分子间力来解释。同样,物质为什么能液化,物质间为什么能够溶解。这些问题也要归结于分子间力。这些问题是学化学和物理的人所常遇到的问题。     

交叉分子束实验装置

交叉分子束实验装置,是用化学或物理的方法,产生两束有秩序的,窄而直的分子或原子流,使之射入高真空室,发生交叉碰撞。这是一种具有高真空,超音速喷射,激光、光谱、质谱、微弱信号检测等综合性多学科技术的仪器。     

基于分子纳米粒子的巨型分子

本文聚焦于一类非传统的高分子结构,也即基于分子纳米粒子(或称纳米原子,nano-atoms)的巨型分子(giant molecules)。分子纳米粒子是具有确定化学组成、分子对称性和表面官能团的三维刚性笼状骨架结构。巨型分子是利用分子纳米粒子基元构筑的具有精确结构的高分子。受到蛋白质中结构域概念的启发,我们提出经过表面官能化修饰的分子纳米粒子可以作为合成高分子的结构域和功能域,通过逆功能分析,结合包括点击化学在内的高效化学反应,来实现巨型分子的快速模块化合成、可控组装和功能评估,并利用其中得到的构效关系,更为系统地理解材料的性质和指导材料的进一步优化设计。同时,这种新型高分子也可被看成是尺寸放大的小分子。它的许多有趣的自组装行为和相应小分子既有相似之处,又有截然不同之处。比如,巨型表面活性剂在溶液中能像小分子表面活性剂一样组装成为尾链被拉伸的胶束,在本体中则像嵌段聚合物一样形成纳米相分离的结构。这些组装展现出对于一级化学结构不同寻常的敏感性,并容易形成一些非传统的罕见相态,包括Frank-Kasper相态、在低分子量层状晶体PEO中出现的非整数折叠以及在溶液组装中出现的多级结构。因此,我们认为巨型分子作为功能材料在将来的技术领域中将具有广阔的应用前景。