话说化学 大家好! 今天,我们在这里开始探讨化学。比起“探讨”这个严肃的字 眼,我更倾向于用“话说”,我希望大家化学学习的过程,是一个轻 松而又充满了收获的过程,因为化学这门学科并不象数学、物理那 样艰苦,这一点在今后的学习中一定会得到充分的证实 我想,象大家这样以工科为专业的学生,较之我这种悬命化学 的人,应该更能够体会到化学的乐趣,因为你们没有我这么大的压 力。就好像体育,它作为一门业余爱好,可以带给你无穷的乐趣; 但作为你一生的职业,带给你的却更多的是伤病和失败的痛苦。然 而,轻松的学习却并不意味着较小的收获,虽然时间短暂,只要你 投入你的心,化学带给你的,一定是可以让你受用一生的财富。 在今天这个科学高速发展的社会里,你可能感觉不到化学的存 在和它对我们生活的影响。这是为什么?因为化学早已将你的生活 方式彻底改变。从人类对火的使用开始,到化工合成开始逐步取代 天然原料,到现在方兴未艾的有机合成和材料工业、纳米技术、生 物化学,可以说化学从它诞生的那一天起,就在人们的生活中充当 着一个无可替代的脚色。大家不妨环顾四周,你周围世界的组成, 合金的门窗,化纤的衣料,坚固的水泥结构,有多少是大自然赋予 我们的?剩不了太多。今天的我们,几乎就是生活在一个由化学家
话说化学 大家好！ 今天，我们在这里开始探讨化学。比起“探讨”这个严肃的字 眼，我更倾向于用“话说”，我希望大家化学学习的过程，是一个轻 松而又充满了收获的过程，因为化学这门学科并不象数学、物理那 样艰苦，这一点在今后的学习中一定会得到充分的证实。 我想，象大家这样以工科为专业的学生，较之我这种悬命化学 的人，应该更能够体会到化学的乐趣，因为你们没有我这么大的压 力。就好像体育，它作为一门业余爱好，可以带给你无穷的乐趣； 但作为你一生的职业，带给你的却更多的是伤病和失败的痛苦。然 而，轻松的学习却并不意味着较小的收获，虽然时间短暂，只要你 投入你的心，化学带给你的，一定是可以让你受用一生的财富。 在今天这个科学高速发展的社会里，你可能感觉不到化学的存 在和它对我们生活的影响。这是为什么？因为化学早已将你的生活 方式彻底改变。从人类对火的使用开始，到化工合成开始逐步取代 天然原料，到现在方兴未艾的有机合成和材料工业、纳米技术、生 物化学，可以说化学从它诞生的那一天起，就在人们的生活中充当 着一个无可替代的脚色。大家不妨环顾四周，你周围世界的组成， 合金的门窗，化纤的衣料，坚固的水泥结构，有多少是大自然赋予 我们的？剩不了太多。今天的我们，几乎就是生活在一个由化学家
创造的新世界里。所以,如果你问我,化学是什么?这个抽象的问 题也许会让我尴尬;但是你若问我,化学的任务是什么?我可以毫 不犹豫地告诉你,是创造一个比现有世界更好的新世界。如果你选 择了化学为你终身的事业,你可以对此引以为骄傲,因为你和传说 中的上帝一样,都是这个世界的创造者,只不过你的工作量比他小 罢了。 而对于我们绝大多数工科的学生来说,化学的思想也是非常重 要的。请注意“思想”这个词。化学的知识也有许多,对于大家而 言,当然,为了应付考试,你要记一些公式,背一些定理,但是考 试之后,你又会很快的忘记它们,这并不可怕。毕竟,大家不是化 学专业的学生,你无须把这些你一生用不了几次的东西记一辈子 你忘记了我讲授的那些知识,也并不意味着我的教学何其失败,因 为我之教育你的,不完全是化学的知识,更重要的是化学的思想 我们可以从一两个例子看一下化学的思想。就从课本上最难的 两个概念说起吧,当然,是量子化学的波函数和热力学中的焓、熵 两个概念。不要说非化学专业的学生,包括当初我的很多同学,都 曾经在这两个地方打过很大的折扣,并无一例外地因此影响了整个 课程的学习。所以,趁着大家头脑清醒,我们在第一节课解决这两 个最难的问题。 先说说量化,这是元素周期律的入门,但偏偏是整个化学课本
创造的新世界里。所以，如果你问我，化学是什么？这个抽象的问 题也许会让我尴尬；但是你若问我，化学的任务是什么？我可以毫 不犹豫地告诉你，是创造一个比现有世界更好的新世界。如果你选 择了化学为你终身的事业，你可以对此引以为骄傲，因为你和传说 中的上帝一样，都是这个世界的创造者，只不过你的工作量比他小 罢了。 而对于我们绝大多数工科的学生来说，化学的思想也是非常重 要的。请注意“思想”这个词。化学的知识也有许多，对于大家而 言，当然，为了应付考试，你要记一些公式，背一些定理，但是考 试之后，你又会很快的忘记它们，这并不可怕。毕竟，大家不是化 学专业的学生，你无须把这些你一生用不了几次的东西记一辈子。 你忘记了我讲授的那些知识，也并不意味着我的教学何其失败，因 为我之教育你的，不完全是化学的知识，更重要的是化学的思想。 我们可以从一两个例子看一下化学的思想。就从课本上最难的 两个概念说起吧，当然，是量子化学的波函数和热力学中的焓、熵 两个概念。不要说非化学专业的学生，包括当初我的很多同学，都 曾经在这两个地方打过很大的折扣，并无一例外地因此影响了整个 课程的学习。所以，趁着大家头脑清醒，我们在第一节课解决这两 个最难的问题。 先说说量化，这是元素周期律的入门，但偏偏是整个化学课本
中最难的。可能对于绝大多数同学而言,还是玻尔那个卫星绕地球 的模型更好理解一点,但是好理解并不意味着就是对的。 我们不妨来看一下量化中两个最重要的出发点,能量的不连续 性和概率。许多人可能认为,这两个概念是强加的,其实并非如此。 先说一个问题,质量真的是连续的吗?不见得。一个分子,它的质 量是0000000细分下去,一个中子,质量是000000,0·个 电子,质量是000000000,01再往下,不好找了,一个伽马粒子, 质量是00000000比这个还小的质量呢?目前没有见到。那么也 就是说,起码就人类现有的知识而言,质量这个东西是不连续的 尺寸呢?同样,小到了电子,我们也就再找不到更小的尺寸。也就 是说,对于现在的科学而言,空间距离上也是不连续的。作为能量 的几大要素,质量、距离均是不连续的,能量当然也是不连续的。 问题不在于我们承认了能量的不连续性,而是什么诱使我们产生了 能量是连续的错觉。因为我们长期的经典物理学习,已经将我们的 思维彻底禁锢。在这里我奉送刚开始学习化学的同学一句话:“离 切法,即一切智。”你要真正变成理论的主人,就要在熟练运用它的 同时,又不受它的拘束。离开所有人为的条条框框的束缚,是你取 得真正进步的第一步
中最难的。可能对于绝大多数同学而言，还是玻尔那个卫星绕地球 的模型更好理解一点，但是好理解并不意味着就是对的。 我们不妨来看一下量化中两个最重要的出发点，能量的不连续 性和概率。许多人可能认为，这两个概念是强加的，其实并非如此。 先说一个问题，质量真的是连续的吗？不见得。一个分子，它的质 量是 00000000，再细分下去，一个中子，质量是 0000000000，一个 电子，质量是 00000000000，再往下，不好找了，一个伽马粒子， 质量是 000000000，比这个还小的质量呢？目前没有见到。那么也 就是说，起码就人类现有的知识而言，质量这个东西是不连续的。 尺寸呢？同样，小到了电子，我们也就再找不到更小的尺寸。也就 是说，对于现在的科学而言，空间距离上也是不连续的。作为能量 的几大要素，质量、距离均是不连续的，能量当然也是不连续的。 问题不在于我们承认了能量的不连续性，而是什么诱使我们产生了 能量是连续的错觉。因为我们长期的经典物理学习，已经将我们的 思维彻底禁锢。在这里我奉送刚开始学习化学的同学一句话：“离一 切法，即一切智。”你要真正变成理论的主人，就要在熟练运用它的 同时，又不受它的拘束。离开所有人为的条条框框的束缚，是你取 得真正进步的第一步