化学自习室移动版

1.石蕊指示剂

17世纪的一个夏天，英国着名化学家波义耳正急匆匆地向自己的实验室走去，刚刚跨入实验室大门，阵阵醉人的香味扑鼻而来，他这才发现花圃里的玫瑰花开了，他本想好好欣赏一下迷人的花香，但想到一天的实验安排，便小心翼翼地摘下几朵玫瑰花插入一个盛水的烧瓶中，然后开始和助手们做实验。不巧的是一个助手不慎把一大滴盐酸飞溅到玫瑰花上，波义耳舍不得扔掉花，他决定用水为花冲洗。

谁知当水落到花瓣上后，溅上盐酸的部分奇迹般地变红，波义耳立即敏感地意识到玫瑰花中有一种成分遇盐酸会变红。经过反复实验，一种从玫瑰花、紫罗兰等草本植物中提取的指示剂——石蕊诞生了。在以后的三百多年间，这种物质一直被广泛应用于化学的各个领域。

2.人造糖

迄今为止所发现的三种最受欢迎的糖的替代品都应归功于那些忘记洗手的科学家。环磺酸盐(cyclamate，一种作为人工增甜剂的环己基磺酸盐)和阿斯巴特糖(aspartame，由天门冬胺酸提取的比糖甜100多倍的增甜剂)都是科学研究中的副产品，而糖精(saccharin，比蔗糖甜500倍的增甜剂)则是科学家们在研究煤碳焦油的衍生物时偶然发现的。

3.苦味酸的新用途

苦味酸(三硝基苯酚)是黄色晶体，味苦，可溶于水。1771年就已能用化学方法制得。从1849年起，它被用作染丝的黄色染料，是第一种被使用的人造染料，它在染坊里曾平平安安地使用了三十多年。

1871年的一天，法国一家染料作坊里有位新工人，打不开苦味酸桶，于是用榔头狠狠地砸，意外地发生了爆炸，许多人当场被炸死。这是一场悲剧，但也由此给作坊主一个启发。经过反复试验，苦味酸开始被大量应用于军事上黄色炸药的制造。

4.波尔多液

1882年的秋天，法国人米拉德氏在波尔多城附近发现各处葡萄树都受到病菌的侵害，只有公路两旁的几行葡萄树依然果实累累，没有遭到损害。他感到奇怪，就去请教管理这些葡萄树的园工。原来园工把白色的石灰水和蓝色的硫酸铜分别撒到路两旁的葡萄树上，让它们在葡萄叶上留下白色和蓝色的痕迹，过路人看了以后以为喷洒过毒药，从而打消偷食葡萄的念头。米拉德氏从中得到灵感，他经过反复试验与研究，终于发明了几乎对所有植物病菌均有效力的杀菌剂——波尔多液。

5.硝化纤维

1845年，在瑞士西北部一个城市巴塞尔，化学家塞恩伯正在家中做实验，不小心碰到了桌上的浓硫酸和浓硝酸，他急忙拿起妻子的布围裙去擦拭桌子上的混合酸。事过之后，他将那围裙挂到炉子边烤干，不料这围裙“扑”地一声烧了起来，且顷刻间烧得一干二净，这使塞恩伯大吃一惊。

塞恩伯带着这个问题回到实验室，不断重复了这个因失误而发生的“事故”。经过多次实验，塞恩伯终于找到了原因。原来布围裙的主要成分是纤维素，它与浓硫酸及浓硝酸的混合液接触，生成了纤维素硝酸酯，其中含氮量在13%以上的被称为“火棉”，含氮量在10%左右的叫“低度硝棉”。这个偶然发现导致了应用广泛的硝化纤维的诞生。

6.笑气与麻醉剂

1772年英国化学家普利斯特制备了一种气体，将其保存在实验室中，瓶上的标签是O2。青年实验员戴维偶然饱吸了几口这种气体，结果他狂笑不止，在实验室中大跳其舞。后来，“有心”的戴维发现了这种气体的组成并给它取名“笑气”。可巧，戴维刚刚拔掉蛀牙，疼痛难忍，而吸了笑气后，疼痛立时减轻，神情快活，他敏锐地意识到“笑气”的作用，于是一种麻醉剂诞生了。

氯仿的麻醉作用也起因于偶然。1847年，英国医生辛普逊和他的两个助手，正在实验的间隙闲聊，一会儿，他们说话渐渐地有点不利索了，像喝醉了酒似地昏昏沉沉，再过了些时候便一个个不能动弹了。当他们苏醒后，辛普逊认真寻找原因，发现”氯仿”能使人昏睡，这样，一种新的麻醉剂诞生了。虽然后来人们发现氯仿麻醉剂对人体有害，但它在相当长时间内为减轻病人痛苦作出了贡献。

7.苯胺紫的合成

1856年，18岁学生威廉·珀金给伦敦的化学家奥古斯特·霍夫曼做研究助手，要合成抗疟疾特效药金鸡纳霜，但是当时没人知道金鸡纳霜的结构，合成变成了瞎猫抓耗子。一次，Perkin把重铬酸钾加到了苯胺的硫酸盐中，得到的是一种黑乎乎的物质，实验照常失败。在他加入酒精打算清洗烧瓶内残渣时，一种美丽的紫色呈现在了眼前，珀金神奇的合成了苯胺紫。

珀金从此步入了苯胺紫的制造行业，引发了无数的技术革新（和更大的水污染）。他的企业还促成了纺织业与印染业的合作，后被英王授予爵士勋衔。

8.诺贝尔与安全炸药

在这种烈性炸药发明之前，诺贝尔经过千百次实验，制出了一种叫硝化甘油的液体炸药，这种炸药一晃就爆炸，极其危险。

为了安全，在运输时就把它装在铁盒中，铁盒之间填充一种叫硅藻土的白色粉末，使硝化甘油不至于晃荡。有一次，一个铁盒裂了缝，硝化甘油流出来被硅藻土全部吸收了，诺贝尔听到这个消息后，立即对此进行研究，他发现吸足了硝化甘油的黄色硅藻土无论用铁锤砸还是用火点都不爆炸，而只有用雷管引爆才能发生猛烈爆炸。从此，黄色炸药问世了，诺贝尔也因此一举成名。

9.溴的发现

1826年，法国的一位 青年波拉德，他在很起劲地研究海藻。当时人们已经知道海藻中含有很多碘，波拉德便在研究怎样从海藻中提取碘。他把海藻烧成灰，用热水浸取，再往里通进氯气，这时，就得到紫黑色的固体——碘的晶体。

然而，奇怪的是，在提取后的母液底部，总沉着一层深褐色的液体，这液体具有刺鼻的臭味。达件事引起了波拉德的注意，他立即着手详细地进行研究，最后终于证明，这深褐色的液体，是一种人们还未发现的新元素。波拉德把它命名为“滥”，按照希腊文的原意，就是“盐水”的意思。波拉德把自己的发现通知了巴黎科学院。科学院把这新元素改称为“溴”，按照希腊文的原意，就是“臭”的意思。

10.X射线

1895年11月8日傍晚，他研究阴极射线。为了防止外界光线对放电管的影响，也为了不使管内的可见光漏出管外，他把房间全部弄黑，还用黑色硬纸给放电管做了个封套。为了检查封套是否漏光，他给放电管接上电源(茹科夫线圈的电极)，他看到封套没有漏光而满意。

可是当他切断电源后，却意外地发现一米以外的一个小工作台上有闪光，闪光是从一块荧光屏上发出的。然而阴极射线只能在空气中进行几个厘米，这是别人和他自己的实验早已证实的结论。于是他重复刚才的实验，把屏一步步地移远，直到2米以外仍可见到屏上有荧光。伦琴认为这不是阴极射线了。伦琴经过反复实验，确信这是种尚未为人所知的新射线，便取名为X射线。他发现X射线可穿透千页书、2~3厘米厚的木板、几厘米厚的硬橡皮、15毫米厚的铝板等等。可是1.5毫米的铅板几乎就完全把X射线挡住了。

他偶然发现X射线可以穿透肌肉照出手骨轮廓，于是有一次他夫人到实验室来看他时，他请她把手放在用黑纸包严的照相底片上，然后用X射线对准照射15分钟，显影后，底片上清晰地呈现出他夫人的手骨像，手指上的结婚戒指也很清楚。这是一张具有历史意义的照片，它表明了人类可借助X射线，隔着皮肉去透视骨骼。

11.放射性物质

A.H.贝克勒耳发现放射性，与当时W.K.伦琴发现的X射线有关。在对X射线本性进行探索时，A.H.贝克勒耳推测荧光和X射线可能是由于同一机理产生的，因而一切荧光现象都可能伴随有X射线。他用钾铀酰酸盐（一种荧光晶体）放在用黑纸封闭的照相底版上，经日光照射这种晶体，看照相底版是否感光，来检验他的这种猜想，结果照相底版上果然有晶体的雾翳像。这样A.H.贝克勒耳就认为他的推测被证实了，并于1896年2月24日将此实验报告送交法国科学院。

在继续实验中，有一次因阴天而受阻，他把铀盐晶体和黑纸包裹的底版一起放在暗室抽屉里。由于钾铀酰硫酸盐晶体的荧光在脱离照射光源后会很快熄灭，照原先推论，在不受日光照射的情况下，底版上不应出现晶体的雾翳像。出乎意外的是，当显影后度版上同样出现晶体的雾翳像。他用不发荧光的铀化合物进行实验，也在照相照底版上形成雾翳像，可以说明这种穿透性射线和荧光无关。他又用其他发光晶体进行实验，发现只有含铀的晶体才产生穿透射线。最后，他再用纯铀进行实验，发现其穿透性辐射强度比钾铀酰硫酸盐要高三四倍。这就最后证实，穿透性射线是从晶体中的铀发出的，发出射线是铀元素的一种特性。他又用实验证明，这种射线，像X射线一样能使周围的气体电离；但又和X射线不同，它可被电场或磁场偏转。因此，当时称这种射线为贝克勒耳射线。后经G.C.N.施密特，特别是居里夫妇的努力，发现钍、钋、镭等都放射这种射线，从而把这种现象定名为放射性，把这类物质称作放射性物质。

12.梦与苯环

19世纪中叶，随着石油工业、炼焦工业的迅速发展，有机化学的研究也随之蓬勃发展。我们知道，苯是一种重要的有机化学原料，它是从煤焦油中提取的一种芳香的液体。当时，化学家们面临着一个难题，那就是如何理解苯的结构。苯的分子中含有6个碳原子和6个氢原子，碳的化合价是四价，氢的化合价是一价，那么，1个碳原子就要和4个氢原子化合，6个碳原子该和12个氢原子化合(因为碳原子和碳原子之间还要化合)。而苯怎么会是6个碳原于和6个氢原子化合呢?化学家们百思不得其解。

这时，凯库勒也着手探索这一难题。他的脑子里始终充满着苯的6个碳原子和6个氢原子，他经常每天只睡三四个小时，一干起来就不歇手。他在黑板上、地板上、笔记本上、墙壁上画着各种各样的化学结构式，设想过几十种可能的排法，但是，都经不起推敲，被自己否定了。

一天晚上，凯库勒坐马车回家。也许是由于近日来过度用脑，他在摇摇晃晃的马车上睡着了。在半梦半醒之间，凯库勒发现碳原子和氢原子在眼前飞动，变幻着各种各样的花样。忽然，原子变成了他和李比希教授出庭作证时伯爵夫人戒指上的那条白蛇，这条蛇扭动着、摇摆着，最后咬住了自己的尾巴，变成了一个环……

“先生，您到家了!”马车夫大声叫醒了睡眠中的凯库勒。他揉揉眼睛，白蛇不见了，环不见了，原子也不见了。原来是"南柯一梦"!清醒过来的凯库勒马上想起苯的结构，对 !它一定像白蛇那样头尾相接，构成环状结构!

凯库勒立即奔向书房，迫不及待地抓起笔在纸上画了起来。一个首尾相接的环状分子结构出现了。经过进一步论证，凯库勒终于第一个提出了苯的环状结构式，解决了有机化学上长期悬而未决的一个难题。

心理学告诉我们，日有所思才会夜有所梦。凯库勒受到梦境的启示，发现苯的环状结构，从表面上看，是一种偶然，但实际上这正是他连续几个月来日夜思考而导致的必然。

凯库勒的创造性贡献，奠定了他在有机化学结构发展史上的显赫地位，使得人类对有机化学结构的认识产生了一大飞跃。