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计算机发展史2000字论文

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计算机发展史2000字论文

1946年2月,第一台电子计算机ENIAC在美国加州问世,ENIAC用了18000个电子管和86000个其它电子元件,有两个教室那么大,运算速度却只有每秒300次各种运算或5000次加法,耗资100万美元以上。尽管ENIAC有许多不足之处,但它毕竟是计算机的始祖,揭开了计算机时代的序幕。 计算机的发展到目前为止共经历了四个时代,从1946年到1959年这段时期我们称之为“电子管计算机时代”。第一代计算机的内部元件使用的是电子管。由于一部计算机需要几千个电子管,每个电子管都会散发大量的热量,因此,如何散热是一个令人头痛的问题。电子管的寿命最长只有3000小时,计算机运行时常常发生由于电子管被烧坏而使计算机死机的现象。第一代计算机主要用于科学研究和工程计算。 从1960年到1964年,由于在计算机中采用了比电子管更先进的晶体管,所以我们将这段时期称为“晶体管计算机时代”。晶体管比电子管小得多,不需要暖机时间,消耗能量较少,处理更迅速、更可靠。第二代计算机的程序语言从机器语言发展到汇编语言。接着,高级语言FORTRAN语言和cOBOL语言相继开发出来并被广泛使用。这时,开始使用磁盘和磁带作为辅助存储器。第二代计算机的体积和价格都下降了,使用的人也多起来了,计算机工业迅速发展。第二代计算机主要用于商业、大学教学和政府机关。 从1965年到1970年,集成电路被应用到计算机中来,因此这段时期被称为“中小规模集成电路计算机时代”。集成电路(Integrated Circuit,简称r)是做在晶片上的一个完整的电子电路,这个晶片比手指甲还小,却包含了几千个晶体管元件。第三代计算机的特点是体积更小、价格更低、可靠性更高、计算速度更快。第三代计算机的代表是IBM公司花了50亿美元开发的IBM 360系列。 从1971年到现在,被称之为“大规模集成电路计算机时代”。第四代计算机使用的元件依然是集成电路,不过,这种集成电路已经大大改善,它包含着几十万到上百万个晶体管,人们称之为大规模集成电路(LargeScale lntegrated Circuit,简称LSI)和超大规模集成电路(Very Large Scale lntegrated Circuit,简称VLSI)。1975年,美国1BM公司推出了个人计算机PC(PersonaI Computer),从此,人们对计算机不再陌生,计算机开始深入到人类生活的各个方面 .

计算机的论文篇一:《试谈高职计算机教学的现状分析与发展对策》 前言:高职计算机教育在我国广泛普及,但是面对的是传统的教学观念不再适应所有大学生的内心需求,计算机教育也在我国各个飞速发展的领域中有着越来越重要的角色,在商场的需求方面也大大增加,所以说大家必须对计算机的教学给予相应的重视,对其进行重新的了解和安排,接下来本文通过对高职计算机教育在当今社会发展过程中存在的问题进行相应的阐明,并且针对其以后的发展走向提出了相应的解决办法和策略。 一、高职计算机教学现状分析 1.高职院校陈旧的管理模式和不完善的管理制度 过程和 经验 管理模式成为高职院校计算机教学的主要授课模式,但是,该模式目前的人们所熟知的传统教学为主的授课方式表现出不协调。过程的教学和教师日积月累的经验以管理方面的整齐划一为主,主要注重相同个性的培育,高职院校学生的数目慢慢增长的现象严重,学生的文化背景、家庭背景、性格特点等方面都大不相同,这种情况下传统的教育管理模式不能对学生计算机的学习热情进行一定的带动,教师也不能有效的传达教育内涵,这样,教育的科学性被埋没忽略,还不能体现人性化的教学实质,不利于高职院校计算机教学质量的提高和发展。 2.教师的专业素质对教学效果影响重大 针对高职计算机教学中实效性这一重要前提来说,选择专业性教师是计算机教学中的重中之重。在计算机教学过程中,教师是学生学习的引导者,学生在预习和课堂上遇到的不能解决的问题需要教师的及其专业的解答,这就对教师具有过强的专业理论性的知识和专业的素质有相当大的要求,学生的疑惑被解决。但是就现在的计算机教育状况来说,大多数高职院校的计算机教师是任职其他教育学科的教师并非专业性的计算机教师,所以教师没有专业的计算机的理念和教育精神,教材中的计算机专业知识很难转变为学生容易理解的知识,学生在学习过程中有很大的疑惑没能被解决,这与教师的专业性也是极致相关的。 3.学生缺乏对计算机的学习兴趣 高职计算机的教学对学生的 逻辑思维 能力、主观能动性和创新精神有很高的要求,但是不被人们熟知的是,实际的教育教学中,显而易见,由于计算机的基础性知识相对枯燥难懂、复杂难解,这也就是学生对与计算机的学习没有兴趣的重要原因,学生在开始的时候就对高职计算机的学习缺乏主观能动性,之后就会在遇到复杂难理解问题的时候一味地持躲避和退缩的,在以后计算机的学习中也会缺乏自主探索的动力,不能发挥其最大的潜能。学生对计算机基础知识的学习兴趣对教学效果有着重要的影响,从而对高职计算机的教学也产生了不利的影响。 二、针对计算机教学现状的对策研究 1.创新教学管理观念 在高职计算机教育教学中,创新应是其发展的核心和前进的动力,同时创新也是高职院校计算机教育中提高教学管理质量的重要途径。基于现阶段的传统模式大量普遍的教育教学,高职教育效率大大滞后,这需要教育管理人员树立忧患意识的同时还要心存创新的观念,努力让大家知道创新是教育教学中必不可少的关键。最重要的是教育机构也要以身作则督促教学管理人员在传统教学观念的教育教学下穿插创新的意识,这样做的话,有质量,有效率,又成绩的的高职院校一定能够慢慢成立起来,优等院校的成立,随之有经验的教育工作者也会慢慢被培养出来。因此,创新是教育教学前进的基础。 2.加强计算机专业师资队伍的建设 所有的教学设想和 措施 都是空谈,只有亲自由教师去落实,才能更好的发展教育事业。所以来说,高素质高修养的教师队伍是新课改后的教育目标完成的基础。所以成为高职院校的计算机专业性教师也是发展教育的一大保障。考虑到专业性教师需要高的素质和目前高职计算机专业性人才大量缺乏的问题,教育机构在全面提高高职计算机教师的专业素质的同时,还要提高课上教学效果,课下监督能力。 3.提高学生在计算机学习中的主体地位 传统教学观念深入人心,其需要很大的转变,学生应该作为活动的主体。同时也以每一个学生的学习情况为授课的基础,尽最大努力的提高课上的授课效率。目前,高职院校的授课方式大多是以班级授课为主,其还要求在教材上实现统一,学习内容的单调,将会制约学生兴趣的培养和发展。所以说教师在课堂教学中要以学生的实际情况为根本,对学生的志趣和接受能力进行一定的了解,由此来有针对性的备课,另外还学生基础大不相同,教师也要有针对性的制定 学习计划 和学习目标,不同基础的学生教师也应该制定不同的 教学方法 ;另外,教育工作者还要将传统的教学方法进行改变,因为合理的教育教学方法有助于课堂效率的提高,教师在授课时学生能够学到计算机基础技术,这样学生们就会在就业道路上避免坎坷。 三、 总结 总而言之,信息化逐步发展的社会,高职院校应该适应这个时代的潮流,不断改善和完备自身教育教学方法,加强计算机教育专业的建设,教育机构要努力提高自办学效率,这样能更好的促进高职计算机教育的发展。 计算机的论文篇二:《试谈计算机基础教学中计算思维能力培养》 一、计算机基础教学课程的发展现状 在当今社会中,计算机基础教学课程越来越深入广大学生的学习和生活中。很多学校都已经把计算机基础教学课程作为必修的课程,课程的内容多种多样,其内容的样式根据课程的不同而改变,其内容主要有:计算机网络、数据库基础、信息处理等等。其所包含的基本知识和基本技术非常全面。计算机基础教学课程的发展目标是要求学生对计算机的基础知识牢靠掌握,初步具备应用计算机能够解决和分析一系列相关问题的能力,为广大学子想要成为一名优秀的计算机工程师以及相关领域的杰出人才奠定坚实的基础。 教育部等部门在09年提出了要提高和深化计算机教学的任务和目标,进一步明确了计算机教学课程在高等学校中的地位和价值。大学生的计算机基础课程教育的教学模式是分类式,其课程建设是建立在完善的知识体系和教学体系的基础上,培养学生的应用和创新能力。 在计算机基础课程不断完善的同时,其弊端也是不可忽略的。例如:学生在上课时的积极性不高、听课效率低等等。很多教师的授课水平不高,授课内容简单、直白,这也极大的影响了学生上课的效率和整体水平的提高。 二、计算机基础教学课程内容的设计 高等教学的主要目标是培养学生的综合素质,使学生德智体美劳全面发展。计算机基础教学课程作为高等教育教学的重要组成部分,不断的创新改革,充分顺应时代的需求。在计算机基础教学中,注重的不仅仅是学生对计算机的基础知识的简单了解,而是培养学生计算思维和处理问题的能力和 思维方式 。提高学生的综合素质和创新能力等。当今众多的大学中,把对开展计算机的思维教学作为重要任务和全新的课题,其更是提高学生综合素质的前提。 在关于思维能力教学改革目标的基础上,根据课程的结构和教学的基本任务,初步制定完成了基本的教学内容,其包括 操作系统 、程序设计与算法等等。大学生需要通过自我约束和自学来完成计算机基础课程,通过自身的努力,是自己具备最基本的技能和态度。 三、基于计算思维培养的课程训练 计算机基础教学的改革对于国家和学校来说仍是一项极大的任务,将计算机基础教学中融入计算性的思维,提高学生对抽象和难懂的问题的理解和认识,增强学生的领悟和理解能力。 教育部等部门对大学计算机基础课程给出的建议是:要以经典的原始传统课题为基础,深刻了解应用程序的基本原理,增加学生的相关课题量,从而进一步提升学生的领悟能力和计算思维能力。 1.具有针对性和系统性的教学组织过程 教学任务的有效完成和教师课堂效率的有效提高的关键是培养学生计算思维的能力,为了实现教学任务,提高教学水平,学生在实践中应认真学习,主动和老师交流和沟通,用创新式思维来思考问题和解决问题,增强自身的素质等等。 2.具有启发和创造性的教学内容制定 计算机基础教学内容很多方面都体现了计算性思维,在教师的教学任务和内容上,依次按照教学大纲的指导,总结归纳相关的知识,进一步梳理知识中所涉及的计算性思维,教师应改变和转换传统的教学模式,在授课时,灵活运用计算性思维,使其能力发挥到极致。 在教学过程中,教师应积极引导学生的灵活计算思维,对问题能够合理、有效的进行分析和处理,使学生形成固定的思维模式,对解决相关问题有很大帮助。增加教师和学生的互动环节,使教师和学生能够更好地交流,学生应在合适的机会向老师提出问题,老师应给与细心解答。积极培养学生的思维方式和能力,给学生领悟和学习的时间和空间,使学生思维能力大大提高。 3.具有趣味性和综合性的实验内容 传统教学和现代教学相比,缺少灵活趣味性和综合性,其大部分是让学生增加感性上的认识和理解,忽视了计算性思维能力的培养和提高。当今大学生对事物的好奇和 想象力 的丰富,使得教学内容更应该灵活多变,趣味增加。给学生留出想象的空间和解决问题的时间,是锻炼学生计算思维能力的有效手段。 4.开放性和共享性的教学资源建设 当今社会,计算机网络飞速发展,大学生的学习地点也逐渐广泛起来,例如:图书馆、自习室、阅览室等等,在有这些环境的同时应增加更多的开放性资源环境。因此教师可以利用计算性思维中的分离方法,合理使信息得到分类和筛选,发挥教师的资格和协调作用,建立与学生良好沟通的桥梁,学生和教师可以进行相关知识的探讨和扩充,培养学生的个性,利用有效的平台,为学生更好的学习铺路。 四、总结 计算机思维能力在我们的日常学习和工作中起着重要的作用,逐渐的成为了我们必备的技术手段,如何有效的学习计算机基础教学中计算思维能力,以及如何在工作学习中引入计算思维,是当代大学生必要的学习目标。关于计算思维的培养在国际以及国内都已经成为研究的 热点 ,因此,如何高效培养大学生计算思维能力仍需要我们不断的探索和发现。 猜你喜欢: 1. 浅谈计算机发展趋势论文 2. 浅议计算机发展趋势论文 3. 论计算机发展及展望的论文 4. 有关计算机发展的论文 5. 计算机发展史的相关论文 6. 有关计算机发展史的论文

紧接着相信不少人会在拿到毕设的题目之后,开始思考着该如何下手去写,用哪些编程语言会比较好,在这里我详细介绍一下Java (一)Java的编程原理:Java语言编写的源程序在计算机上需要经过编译和解释执行两个严格区分的阶段。Java的编译源程序先将Java源程序翻译成与机器无关的节码(bytecode),不是通常的编译程序将源程序翻译成特定计算机的机器代码。运行时系统装载和链接需要执行的类,并做必须的优化后,解释执行字节码程序。 (二)Java的四大核心技术:一、Java虚拟机;二、类装载器的体系结构;三、Java class文件;四、Java API。 (三)Java的优势:1.Java是一种纯面向对象的语言。《Java编程思想》中提到Java语言是一种“Everything is object”的语言,它能够直观反映我们现实生活中的对象,例如房子、动物等,因此通过它编写程序更容易。2、平台无关性。Java语言可以做到“一次编译,到处执行”。无论是在Windows平台还是在Linux、MacoS等其他平台上对Java程序进行编译,编译后的程序在其他平台上都可以正常运行。由于Java是解释性语言,编译器会将Java代码变成“中间代码”,然后在Java虚拟机(Java Virtual Machine,即JVM)上解释执行。由于中间代码与平台无关,因此Java语言可以很好的跨平台执行,具有很好的可移植性。3、Java提供了很多内置的类库,通过这些类库,简化了开发人员的程序设计工作,同时缩短了项目的开发时间,例如,Java语言提供了对多线程的支持,提供了对网络通信的支持,最主要的是提供了垃圾回收器,这使得开发人员从内存的管理中解脱出来。4、提供了对Web应用开发的支持。例如,Applet、Servlet和JSP可以用来开发Web应用程序;Socket、RMI可以用来开发分布式应用程序。5、具有良好的安全性和健壮性。Java语言经常被用在网络环境中,为了增强程序的安全性,Java语言提供了一个防止恶意代码攻击的安全机制(数组边界检测和Bytecode校验等)。Java的强类型机制、垃圾回收器、异常处理和安全检查机制使得用Java语言编写的程序具有很好的健壮性。6、去除了C++语言中一些难以理解、容易使人混淆的特性,如头文件、指针、结构、单元、运算符重载、虚拟基础类、多重继承等,让程序变得更加严谨简洁。 (四)Java缺点:1.解释型语言,运行速度效率极低,不支持底层操作,没有C和C++快2.Java一般都不用于建立大型项目。 3.取消了指针操作,不够C语言那样灵活。 使用JAVA能够运用在如图所示

计算机病毒论文 计算机病毒是一个程序,一段可执行码。就像生物病毒一样,计算机病毒有独特的复制能力。计算机病毒可以很快地蔓延,又常常难以根除。它们能把自身附着在各种类型的文件上。当文件被复制或从一个用户传送到另一个用户时,它们就随同文件一起蔓延开来。 除复制能力外,某些计算机病毒还有其它一些共同特性:一个被污染的程序能够传送病毒载体。当你看到病毒载体似乎仅仅表现在文字和图象上时,它们可能也已毁坏了文件、再格式化了你的硬盘驱动或引发了其它类型的灾害。若是病毒并不寄生于一个污染程序,它仍然能通过占据存贮空间给你带来麻烦,并降低你的计算机的全部性能。 可以从不同角度给出计算机病毒的定义。一种定义是通过磁盘、磁带和网络等作为媒介传播扩散, 能“传染”其他程序的程序。另一种是能够实现自身复制且借助一定的载体存在的具有潜伏性、传染性和破坏性的程序。还有的定义是一种人为制造的程序, 它通过不同的途径潜伏或寄生在存储媒体(如磁盘、内存)或程序里。当某种条件或时机成熟时, 它会自生复制并传播, 使计算机的资源受到不同程序的破坏等等。这些说法在某种意义上借用了生物学病毒的概念, 计算机病毒同生物病毒所相似之处是能够侵入计算机系统和网络, 危害正常工作的“病原体”。它能够对计算机系统进行各种破坏, 同时能够自我复制, 具有传染性。所以, 计算机病毒就是能够通过某种途径潜伏在计算机存储介质(或程序)里, 当达到某种条件时即被激活的具有对计算机资源进行破坏作用的一组程序或指令集合。 与生物病毒不同的是几乎所有的计算机病毒都是人为地故意制造出来的, 有时一旦扩散出来后连编者自己也无法控制。它已经不是一个简单的纯计算机学术问题, 而是一个严重的社会问题了。 几年前,大多数类型的病毒主要地通过软盘传播,但是,因特网引入了新的病毒传送机制。随着现在电子邮件被用作一个重要的企业通信工具,病毒就比以往任何时候都要扩展得快。附着在电子邮件信息中的病毒,仅仅在几分钟内就可以侵染整个企业,让公司每年在生产损失和清除病毒开销上花费数百万美元。 今后任何时候病毒都不会很快地消失。按美国国家计算机安全协会发布的统计资料,已有超过10,000种病毒被辨认出来,而且每个月都在又产生200种新型病毒。为了安全,我们说大部分机构必须常规性地对付病毒的突然爆发。没有一个使用多台计算机的机构,可以是对病毒免疫的。 计算机病毒是在什么情况下出现的? 计算机病毒的产生是计算机技术和以计算机为核心的社会信息化进程发展到一定阶段的必然产物。它产生的背景是: (1)计算机病毒是计算机犯罪的一种新的衍化形式 计算机病毒是高技术犯罪, 具有瞬时性、动态性和随机性。不易取证, 风险小破坏大, 从而刺激了犯罪意识和犯罪活动。是某些人恶作剧和报复心态在计算机应用领域的表现。 (2)计算机软硬件产品的危弱性是根本的技术原因 计算机是电子产品。数据从输入、存储、处理、输出等环节, 易误入、篡改、丢失、作假和破坏;程序易被删除、改写;计算机软件设计的手工方式, 效率低下且生产周期长;人们至今没有办法事先了解一个程序有没有错误, 只能在运行中发现、修改错误, 并不知道还有多少错误和缺陷隐藏在其中。这些脆弱性就为病毒的侵入提供了方便。 (3)微机的普及应用是计算机病毒产生的必要环境 1983年11月3日美国计算机专家首次提出了计算机病毒的概念并进行了验证。几年前计算机病毒就迅速蔓延, 到我国才是近年来的事。而这几年正是我国微型计算机普及应用热潮。微机的广泛普及, 操作系统简单明了, 软、硬件透明度高, 基本上没有什么安全措施, 能够透彻了解它内部结构的用户日益增多, 对其存在的缺点和易攻击处也了解的越来越清楚, 不同的目的可以做出截然不同的选择。目前, 在IBM PC系统及其兼容机上广泛流行着各种病毒就很说明这个问题。 计算机病毒的来源有哪些? (1)搞计算机的人员和业余爱好者的恶作剧、寻开心制造出的病毒, 例如象圆点一类的良性病毒。 (2)软件公司及用户为保护自己的软件被非法复制而采取的报复性惩罚措施。因为他们发现对软件上锁, 不如在其中藏有病毒对非法拷贝的打击大, 这更加助长了各种病毒的传播。 (3)旨在攻击和摧毁计算机信息系统和计算机系统而制造的病毒----就是蓄意进行破坏。例如1987年底出现在以色列耶路撒冷西伯莱大学的犹太人病毒, 就是雇员在工作中受挫或被辞退时故意制造的。它针对性强, 破坏性大, 产生于内部, 防不胜防。 (4)用于研究或有益目的而设计的程序, 由于某种原因失去控制或产生了意想不到的效果。 参考资料: 还有很多: 自己看吧

计算机的发展史3000字论文

在现代生活中,计算机的应用为我们的日常生活提供了便利,计算机应用技术水平的提升是促进社会进步的重要保障。下面是我给大家推荐的计算机应用技术3000字 毕业 论文,希望能对大家有所帮助!计算机应用技术3000字毕业论文篇一:《计算机应用与技术探讨》 [关键词]随着我国科技水平的日益提升,计算机应用技术得到的迅猛发展,在各个行业中均已广泛应用。计算机应用为我们的日常生活提供了许多便利,需要提升具计算机应用技术的安全保护意识。计算机应用技术水平的提升是促进社会进步的重要保障。 文章 首先介绍了计算机应用技术的概况,分别对计算机应用技术的用途和发展现状进行讨论,再次讨论了计算机应用技术的未来发展趋势。从而详细的论述了我国计算机应用技术的发展情况。 [摘 要]计算机应用 发展现状 发展趋势 当今社会,计算机应用涉及到了数据处理、家庭和办公自动化、远程信息控制和信息系统构建等多中领域,分别需要不同的技术支撑和技术应用范围。而如何有效的掌握知识,促进能力,拓展创新,是推广和使用信息技术的必由之路。 从计算机的发展历程看,也是知识和技术应用不断推陈出新和过程,随着多媒体技术和信息高速公路技术的出现使用,计算机的功能更大的被发掘出来,甚至在某些方面取代了人工,成为重要的角色。 一、全面掌握应用知识,提高应用技术能力 所有计算机技术的应用是以掌握相关的知识为前提的,这种知识可以使理论的,也可以是操作的,可以集中学习,也可以边学边做。在当前计算机的应用领域,关乎到日常工作和生活的有很多,像计算机教学、平面设计、软件开发与应用、信息工程师和系统管理等,除了要求掌握基本通用的知识外,专业方面的知识也甚为关键。 每个计算机工作的技术应用人员,需全面系统的掌握计算机知识应用的理论体系,以完整夯实的基础带动应用能力的发展,遵照社会需求,确定自己的发展方向和目标,反复巩固基本的应用知识,反复操练应用技能,将理论和实践相结合。 知识的掌握和能力的运用,在实际工作中,会面临到很多新的情况,这就需要能融会贯通,随机应变,通过知识的变式和创新,能力的在发展去解决工作中的问题,计算机知识和能力的变通性和替代性很强,没有单一的要求,需要计算机应用操作人员触类旁通。 二、以重点为核心,以多元化发展为方向 计算机的应用技术的分工日渐细密,而且各个工种是相互配合和合作的形势展开,每个人只需重点掌握一项计算机技术的应用就可大有作为,成为自己的关键,每个人根据自己的情况当确立重点,在不同的工作领域确定不同的自我应用技术。 以重点为核心,以多元化发展为方向,计算机技术应用的重点性和全面性是相辅相成,不可分割的,因为计算机技术本身都存在有本质的和密切的联系,不存在单一技术领域,都是知识某一部分的合成,像在平面设计方面,同时运用到了“办公自动化、网页制作和PS”等基本知识,您只懂得平面的创意或设计是远远不够的,必须有相关的技术支持,这样才能达到目的。 应用型和技术型是互相统一的,要理论知识和技术并重,重点突出和全面发展兼具,这样才会有效的发挥出个人应用技术的效能。 三、有效拓展能力,推动应用创新 在当前计算机 教育 中,应用人才的培养与学术研究和市场需求存在一定矛盾,从某种程度上说,只重视理论而忽视技术能力和创新实践的培养,这样的应用仅仅停留在知识应用的表层,无法深入到技术能力深处,无法推动应用创新。 在实际工作中,遇到实践操作和技术应用的问题,往往不能有效迅速的解决,这就是确乏 经验 的表现,经验是学不到的,是在实际应用工作中感悟到的,是个人的自我思考和体会。 在知识学习和运用的同时,必须辅之以计算机的实践操作,感受能力的体现,不断 总结 经验,提高应用技术的熟练度,方能化繁为简,形成真正的能力,这是从现实中磨砺出来的。在能力提高的同时,通过完善理论体系和能力体系,完全会有自己独特的创新和感悟,来解决日常生活中遇到的主要问题。而知识和能力应用的嵌入式和混合式发展,要求计算机从业者有着全面的知识底子和互通的理论融合。针对某一问题的解决,做到多样化和多重性,以求可以找到更好的解决问题的 措施 ,而且能起到熟练技能和选择优化的效果。 四、计算机技术 计算机技术的内容非常广泛,可粗分为计算机系统技术、计算机器件技术、计算机部件技术和计算机组装技术等几个方面。计算机技术包括:运算 方法 的基本原理与运算器设计、指令系统、中央处理器(CPU)设计、流水线原理及其在CPu设计中的应用、存储体系、总线与输入输出。计算机作为一个完整系统所运用的技术。主要有系统结构技术、系统管理技术、系统维护技术和系统应用技术等。计算机领域中所运用的技术方法和技术手段。计算机技术具有明显的综合特性,它与电子工程、应用物理、机械工程、现代通信技术和数学等紧密结合,发展很快。 第一台通用电子计算机ENIAC就是以当时雷达脉冲技术、核物理电子计数技术、通信技术等为基础的。电子技术,特别是微电子技术的发展,对计算机技术产生重大影响,二者相互渗透,密切结合。应用物理方面的成就,为计算机技术的发展提供了条件:真空电子技术、磁记录技术、光学和激光技术、超导技术、光导纤维技术、热敏和光敏技术等,均在计算机中得到广泛应用。机械工程技术,尤其是精密机械及其工艺和计量技术,是计算机外部设备的技术支柱。随着计算机技术和通信技术各自的进步,以及社会对于将计算机结成网络以实现资源共享的要求日益增长,计算机技术与通信技术也已紧密地结合起来,将成为社会的强大物质技术基础。离散数学、算法论、语言理论、控制论、信息论、自动机论等,为计算机技术的发展提供了重要的理论基础。计算机技术在许多学科和工业技术的基础上产生和发展,又在几乎所有科学技术和国民经济领域中得到广泛应用。 1.系统结构技术 它的作用是使计算机系统获得良好的解题效率和合理的性能价格比。电子器件的进步,微程序设计和固体工程技术的进步,虚拟存储器技术以及 操作系统 和程序语言等方面的发展,均对计算机系统结构技术产生重大影响。它已成为计算机硬件、固件、软件紧密结合,并涉及电气工程、微电子工程和计算机科学理论等多学科的技术。 2.系统管理技术 计算机系统管理自动化是由操作系统实现的。操作系统的基本目的在于最有效地利用计算机的软件、硬件资源,以提高机器的吞吐能力、解题时效,便利操作使用,改善系统的可靠性,降低算题费用等。 3.系统维护技术 计算机系统实现自动维护和诊断的技术。实施维护诊断自动化的主要软件为功能检查程序和自动诊断程序。功能检查程序针对计算机系统各种部件各自的全部微观功能,以严格的数据图形或动作重试进行考查测试并比较其结果的正误,确定部件工作是否正常。 4.系统应用技术 计算机系统的应用十分广泛。程序设计自动化和软件工程技术是与应用有普遍关系的两个方面。程序设计自动化,即用计算机自动设计程序,是使计算机得以推广的必要条件。早期的计算机靠人工以机器指令编写程序,费时费力,容易出错,阅读和调试修改均十分困难。 综上所述,在计算机的应用和技术操作过程当中,首先要夯实基础,以此培养能力,提高技能,达到知识和能力的融会贯通和综合应用,从而提高素质,然后以计算机主干核心知识构造自己的应用体系,确定目标,将计算机的多功能化融会到日常生活当中,有效解决各种为题,打造更广阔的发展前景。 参考文献 [1] 侯晓璐.浅析计算机应用的发展现状和趋势[J].科技创新与应用.2012(27). [2] 冯丽萍,张华.浅谈计算机技术发展与应用[J].现代农业.2012(08). [3] 马忠锋.计算机应用的现状与计算机的发展趋势[J].黑龙江科技信息. 2011(07). [4] 蒋天宏.计算机技术发展迅速的原因分析[J].科技创新导报.2008(34) 计算机应用技术3000字毕业论文篇二:《初探计算机应用与技术》 [摘 要]随着计算机应用技术和操作的普及,我们的生活越来越离不开计算机的辅助作用,成为日常工作中的重要一部分,成为我们必备的基本技能,如何最大限度的发挥计算机技术在工作中的重大作用,要求我们能有效的去灵活运用和操作,熟练的掌握基本的知识而后应用技术,为以后的熟练工作打下基础。 [关键词]计算机应用 技术 当今社会,计算机应用涉及到了数据处理、家庭和办公自动化、远程信息控制和信息系统构建等多中领域,分别需要不同的技术支撑和技术应用范围。而如何有效的掌握知识,促进能力,拓展创新,是推广和使用信息技术的必由之路。 从计算机的发展历程看,也是知识和技术应用不断推陈出新和过程,随着多媒体技术和信息高速公路技术的出现使用,计算机的功能更大的被发掘出来,甚至在某些方面取代了人工,成为重要的角色。 一、全面掌握应用知识,提高应用技术能力 所有计算机技术的应用是以掌握相关的知识为前提的,这种知识可以使理论的,也可以是操作的,可以集中学习,也可以边学边做。在当前计算机的应用领域,关乎到日常工作和生活的有很多,像计算机教学、平面设计、软件开发与应用、信息工程师和系统管理等,除了要求掌握基本通用的知识外,专业方面的知识也甚为关键。 每个计算机工作的技术应用人员,需全面系统的掌握计算机知识应用的理论体系,以完整夯实的基础带动应用能力的发展,遵照社会需求,确定自己的发展方向和目标,反复巩固基本的应用知识,反复操练应用技能,将理论和实践相结合。 知识的掌握和能力的运用,在实际工作中,会面临到很多新的情况,这就需要能融会贯通,随机应变,通过知识的变式和创新,能力的在发展去解决工作中的问题,计算机知识和能力的变通性和替代性很强,没有单一的要求,需要计算机应用操作人员触类旁通。 二、以重点为核心,以多元化发展为方向 计算机的应用技术的分工日渐细密,而且各个工种是相互配合和合作的形势展开,每个人只需重点掌握一项计算机技术的应用就可大有作为,成为自己的关键,每个人根据自己的情况当确立重点,在不同的工作领域确定不同的自我应用技术。 以重点为核心,以多元化发展为方向,计算机技术应用的重点性和全面性是相辅相成,不可分割的,因为计算机技术本身都存在有本质的和密切的联系,不存在单一技术领域,都是知识某一部分的合成,像在平面设计方面,同时运用到了“办公自动化、网页制作和PS”等基本知识,您只懂得平面的创意或设计是远远不够的,必须有相关的技术支持,这样才能达到目的。 应用型和技术型是互相统一的,要理论知识和技术并重,重点突出和全面发展兼具,这样才会有效的发挥出个人应用技术的效能。 三、有效拓展能力,推动应用创新 在当前计算机教育中,应用人才的培养与学术研究和市场需求存在一定矛盾,从某种程度上说,只重视理论而忽视技术能力和创新实践的培养,这样的应用仅仅停留在知识应用的表层,无法深入到技术能力深处,无法推动应用创新。 在实际工作中,遇到实践操作和技术应用的问题,往往不能有效迅速的解决,这就是确乏经验的表现,经验是学不到的,是在实际应用工作中感悟到的,是个人的自我思考和体会。 在知识学习和运用的同时,必须辅之以计算机的实践操作,感受能力的体现,不断总结经验,提高应用技术的熟练度,方能化繁为简,形成真正的能力,这是从现实中磨砺出来的。在能力提高的同时,通过完善理论体系和能力体系,完全会有自己独特的创新和感悟,来解决日常生活中遇到的主要问题。而知识和能力应用的嵌入式和混合式发展,要求计算机从业者有着全面的知识底子和互通的理论融合。针对某一问题的解决,做到多样化和多重性,以求可以找到更好的解决问题的措施,而且能起到熟练技能和选择优化的效果。 四、计算机技术 计算机技术的内容非常广泛,可粗分为计算机系统技术、计算机器件技术、计算机部件技术和计算机组装技术等几个方面。计算机技术包括:运算方法的基本原理与运算器设计、指令系统、中央处理器(CPU)设计、流水线原理及其在CPu设计中的应用、存储体系、总线与输入输出。计算机作为一个完整系统所运用的技术。主要有系统结构技术、系统管理技术、系统维护技术和系统应用技术等。计算机领域中所运用的技术方法和技术手段。计算机技术具有明显的综合特性,它与电子工程、应用物理、机械工程、现代通信技术和数学等紧密结合,发展很快。 第一台通用电子计算机ENIAC就是以当时雷达脉冲技术、核物理电子计数技术、通信技术等为基础的。电子技术,特别是微电子技术的发展,对计算机技术产生重大影响,二者相互渗透,密切结合。应用物理方面的成就,为计算机技术的发展提供了条件:真空电子技术、磁记录技术、光学和激光技术、超导技术、光导纤维技术、热敏和光敏技术等,均在计算机中得到广泛应用。机械工程技术,尤其是精密机械及其工艺和计量技术,是计算机外部设备的技术支柱。随着计算机技术和通信技术各自的进步,以及社会对于将计算机结成网络以实现资源共享的要求日益增长,计算机技术与通信技术也已紧密地结合起来,将成为社会的强大物质技术基础。离散数学、算法论、语言理论、控制论、信息论、自动机论等,为计算机技术的发展提供了重要的理论基础。计算机技术在许多学科和工业技术的基础上产生和发展,又在几乎所有科学技术和国民经济领域中得到广泛应用。 1.系统结构技术 它的作用是使计算机系统获得良好的解题效率和合理的性能价格比。电子器件的进步,微程序设计和固体工程技术的进步,虚拟存储器技术以及操作系统和程序语言等方面的发展,均对计算机系统结构技术产生重大影响。它已成为计算机硬件、固件、软件紧密结合,并涉及电气工程、微电子工程和计算机科学理论等多学科的技术。 2.系统管理技术 计算机系统管理自动化是由操作系统实现的。操作系统的基本目的在于最有效地利用计算机的软件、硬件资源,以提高机器的吞吐能力、解题时效,便利操作使用,改善系统的可靠性,降低算题费用等。 3.系统维护技术 计算机系统实现自动维护和诊断的技术。实施维护诊断自动化的主要软件为功能检查程序和自动诊断程序。功能检查程序针对计算机系统各种部件各自的全部微观功能,以严格的数据图形或动作重试进行考查测试并比较其结果的正误,确定部件工作是否正常。 4.系统应用技术 计算机系统的应用十分广泛。程序设计自动化和软件工程技术是与应用有普遍关系的两个方面。程序设计自动化,即用计算机自动设计程序,是使计算机得以推广的必要条件。早期的计算机靠人工以机器指令编写程序,费时费力,容易出错,阅读和调试修改均十分困难。 综上所述,在计算机的应用和技术操作过程当中,首先要夯实基础,以此培养能力,提高技能,达到知识和能力的融会贯通和综合应用,从而提高素质,然后以计算机主干核心知识构造自己的应用体系,确定目标,将计算机的多功能化融会到日常生活当中,有效解决各种为题,打造更广阔的发展前景。 参考文献 [1] 孙晓风.网络改变生活――突飞猛进的计算机网络[M].上海交通大学出版社,2004,7 [2] 李辉.信息处理技术与工具[M].清华大学出版社,2005,8 [3] 计算机专业知识教材编写组.计算机专业知识核心[M].人民出版社,2011,1 [4] 计算机应用教程[M].上海交通大学出版社,2001,1 [5] 计算机应用基础编写组.计算机应用基础[M].南京大学出版社,2010,7 计算机应用技术3000字毕业论文篇三:《试谈计算机应用技术的发展》 摘 要:本文则主要针对计算机应用技术的简要概述、计算机应用技术的发展历史和现状以及未来的发展趋势进行简要的分析和探索,分析我国目前计算机应用技术的发展状况。 关键词:计算机应用技术;发展历史;发展状况;发展趋势 计算机应用技术的发展对于人们的生活和工作具有很重要的意义,人们对于计算机的依赖程度也越来越高了。这要势必对于计算机应用技术的发展提出了更高的要求,只有不断的改革和更新才能不断地满足社会发展的需要,对计算机应用技术的发展提出了更高的要求。只有这样才能符合可持续发展的发展观念,为企业的发展提供持续不断的高科技原动力。 1 计算机应用技术的概念 计算机应用技术是计算机科学与技术中对经济的发展和社会进步影响最为广泛、最为直接的一门技术和学科。所谓的计算机应用技术就是指计算机能够应用于社会各个行业中和各个领域的理论、方法和技术等,它是一门比较系统的边缘性学科,是计算机专业的学生学习的很重要的一门专业知识。计算机应用技术不单单知识研究着计算机的专业知识,它在应用方面还综合了其他很多的知识,是计算机学科和其他学科的有效结合,也是转向其他专业领域的重要载体。计算机的应用的分类可以大体的分为数值计算领域和非数值计算领域,各有各的特点,对于其他行业的科学技术的发展和进步有很重要的作用。 2 计算机应用技术的发展历史 计算机应用技术在我国最早是在19世纪40年代中期出现的,在我国的主要应用还只是应用于国防武器的生产和研究方面,并没有真真正正的应用于人民的日常和现实生活之中,处于这个阶段的计算机主要还是数值领域的计算机应用。到了20世纪50年代之后,计算机应用技术开始向非数值领域的阶段发展,应用面也开始逐步扩大,逐步由军事领域向企业信息管理、工商业事务处理以及相关的数据处理等方面发展。 随着技术的不断进步和发展,计算机应用技术开始被广泛的应用到社会经济等更多的领域,这大约是发生在20世纪70年代之后,计算机应用技术在现在的阶段已经很广泛的应用于服务行业、农业以及 文化 教育等行业,也开始进入到了普通人们的生活,进入到了千家万户。与此同时,信息网络也开始在全球的范围内广泛流行,人们将计算机应用技术和网络的技术有效的结合,使得计算机应用技术开始在网络方面的发展有所建树,大大的促进了计算机应用技术的发展,同时也加快了信息化社会的发展。 3 计算机应用技术的现状 3.1 计算机应用技术的广泛应用 计算机应用技术目前为止已经进入到了我国的各行各业,而且其应用技术广泛,涉及面也比较广。除此之外,应用涉及的领域也有所扩大,不单单是数据处理的领域,还设计了数值计算、过程检测与控制和近几年刚刚兴起的人工智能所涉及的领域。 数据处理是现阶段计算机应用最为广泛的一个领域,主要应用是对相关的数据资料的应用和处理,比如加工处理、操作和管理等,使用计算机既方便又快捷,提高了工作的效率。在近几年,各个公司也已经逐步的建立起自己的信息管理系统,有效地对相关的信息进行管理、处理和储存。数值计算也是一个计算机应用技术较为广泛的领域,因为计算机具有运算速度快、精度高、判断能力强等特点,产生了很多的学科,例如生物控制、计算物理、计算化学等学科。过程检测和控制,主要利用计算机的自动控制的能力,对生产中的某些信号进行自动的检测,并且自行的录入到计算机系统并同时进行有效的分析和相关的处理,同时加快了自动化的生产效率。人工智能,是将计算机模拟人类的大脑,主要是人类的思维活动和判断能力等,使得计算机的适应能力和逻辑推理能力等更加强大了。 3.2 计算机应用技术的主要作用和存在的相关问题 计算机应用技术的发展对于社会的主要作用主要表现在对于社会关系的发展和社会关系的发展扮演者很重要的角色。计算机应用技术在社会中的广泛应用,使得人与人之间的交往不在受到时间和地域的影响,解决了很多由于信息不畅而导致的各种不方便的问题。在短短的几秒钟之内,人们就可以将自己想要表达的信息表达出去,大大的增加的社会的交往,使得人与人之间的关系更加密切,有助于社会人际关系的和谐发展和社会交往。除此之外,还促进了社会的信息化的发展,随着计算机应用技术的范围越来越广泛,复杂的信息等可以被储存到电脑之中,更多的信息可以被广泛的共享和使用,这为社会的信息化发展提供了基本的条件。 但是随着计算机应用技术在社会应用的范围越来越广泛,随着也出现了很多的问题。因为我国的计算机应用技术发展历史较短,发展水平相对比较低下,与发达国家相比,我国的上网的企业和上网的家庭用户的数量远远不如西方的发达国家,计算机应用技术的普及程度和应用程度等与西方的国家存在着很大的差距。还有,我国的对于信息化的发展投入力度还不够,进而限制了计算机应用技术的发展,无法满足计算机应用技术在相关的技术方面的要求。西方发达国家的信息化水平比较高,对于信息的研发力度较大,所以计算机的应用技术相对来说就比较发达。所以我国的有关的科技发展速度和改革更新的速度等都有待进一步的加强,其相关的 政策法规 等也需要进一步的改善。 4 计算机应用技术的未来发展趋势 计算机应用技术为了以后能够充分的符合当今社会的发展需求,要充分的摸清以后计算机技术的发展趋势,使得计算机应用技术能够更好的为当今的社会等服务,朝着微型化、智能化和巨型化的方向发展。 当今的计算机应用技术的发展已经不仅仅应用于一些较大的电器,已经应用到了家用电器和一些比较微型的小型设备之中了,另外还有一些将处于工业控制的核心部位等,使得有些小型的电器步入智能化的步伐之中。除此之外,还有些掌上电脑、iPad等电器之中,受到更广大欢迎。智能化是当今计算机技术的发展一个新的发展阶段,其主要的模仿人们的“听、说、读、写、想”等过程,使得某些电器具有人类的思维模式和逻辑判断的能力。巨型化的发展趋势,与微型化的计算机并不矛盾。这里的巨型化指的并不是计算机的体积,而是计算机的运算速度快速、精度更高,同时能够储存更多的信息,性能更强。目前我国正在研究性能比较强大的计算机应用系统,其运算速度能够达到每秒钟几百亿次,正在朝着巨型化的方向发展。 5 结束语 通过以上的分析,我们对计算机应用技术的发展概述,发展现状和目前存在的主要问题进行了简要的分析,同时还对计算机应用技术的发展趋势等有了比较详细的介绍分析和探讨。计算机应用技术对于人们的学习生活等发挥了越来越重要的作用,同时对企业的发挥有了更明显的作用。计算机应用技术等大大的加快了我国信息化的发展进程,我国以后计算机应用技术必然有更广阔的发展空间,对我国的经济发展等也有更大的促进作用。 参考文献: [1]侯晓璐.浅析计算机应用的发展现状和趋势[J].科技创新与应用,2012(27). [2]冯丽萍,张华.浅谈计算机技术发展与应用[J].现代农业,2012(08). [3]马忠锋.计算机应用的现状与计算机的发展趋势[J].黑龙江科技信息,2011(07).

二十一世纪的现在,计算机技术已经普及全球并且已经处在快速发展的阶段。当前世界已是信息化的世界,社会各行各业都有着计算机技术的影子。下文是我为大家搜集整理的关于计算机毕业论文3000字的内容,欢迎大家阅读参考!

浅谈网络安全治理路径

计算机网络无可厚非的是在世界发展史一个里程碑式的发明,计算机能够穿越时空,使我们的生产生活方便了很多,并且用计算机办公我成为了人们的首选,越来越深的影响着人们的生活。但是计算机网络的安全问题也同样的越来越深地影响着人们,使人们身处越来越危险的网络环境下,那么就应该赶紧地对网络安全进行管理。本文接下来将要沦述的就是解决这种网络安全问题所带来的恶性影响,还有其相应的管理手段和影响因素。

1当前网络安全威胁因素分析

现在,人们越来越多的运用网络,同时其安全问题也在日益严重。网络在这些威胁下使其收到极大的影响,不能发挥出其有益的运用,所以尽快解决网络安全问题极为重要。接下来就简析一下造成网络安全隐患的因素有哪些:

第一,当前网络所面对的最关键的问题是木马和病毒入侵。一些不法分子把各种信息资料当做病毒的载体,在这些信息中编写一些木马程序或者恶意的指令来破坏网络系统,对网络存在的漏洞进行入侵,从而破坏网络的一部分功能,甚至造成数据丢失,比如熊猫烧香病毒、特洛伊木马病毒等

木马程序病毒是一种窃取用户个人信息的程序,不法分子通过将程序编辑到计算机中,达到能够控制别人计算机的目的,从而进行信息的窃取和恶意操控

第二,垃圾信息的传播和非授权访问也是现在计算机网络急于解决的问题,因为其影响了计算机网络的安全。不法分子通过对计算机程序设计的精通来编制一些程序,运用这些程序来进行非法操作,侵染授权公司的网络,从而做到授权信息的窃取。但是一些垃圾信息的传播,是作为信息传播的介质,将程序编写到信息中,此信息一经浏览,程序就会强制性的写入到用户的计算机内,不法分子便会有机可乘,实行信息盗窃。

第三,电磁波的干扰,自然灾害的影响和计算机陈旧的因素也会影响到计算机网络,一旦受到这些因素的影响而产生了系统漏洞,便会给一些不法分子可乘之机,入侵计算机网络。

2 计算机网络实施安全管理的相关技术措施

当下,网络普及程度高,网络用户不断增加,对于网络使用的依赖程度也日益增加,网络安全不可忽视,保护私人信息安全,维护网络使用者的合法权益,防止利用网络犯罪等问题日益成为重要的议题。在新的信息时代中,如何对网络安全进行有效的保护和管理,是我们应该着重考虑的。以下是对于应对网络安全管理措施的具体介绍:

2.1 防火墙技术的应用

防火墙技术在计算机网络安全管理中的应用历史较久,这中技术的操作原理主要是通过控制访问量和筛选访问信息实现的,防护墙对于进入个人网络的信息进行筛选,利用特定的软硬件结合的方式,审视各种信息的安全程度,并进行严格的限定,增强网络内部抵御不安全信息的能力。防火墙技术只要是由不允许访问和不允许通过两个地址表构成,再利用 IP地址匹配和信息包过滤两种算法对网络进行安全保护,他的作用就是在内部网络和外部网络之间形成一个保护屏障,通过对外部信息进行安全筛选,限制危险程度高的信息进入内部网络,保护内部网络的相对安全。就当下而言,具体应用于防火墙的方法主要是代理服务器、动态以及静态分组过滤等。

2.2 数据加密技术的应用

数字化不断发展的当下,数据加密技术被广泛应用于计算机的信息安全管理工作之中,并成为众多安全措施中的关键技术,其特点就是网络保护人员设置的各种不同算法进行网络保护,具有低投入高收益的优势。举一个具体的实例,密钥管理之所以被广泛应用,是应为它的运行方式占据优势,网络保护人员运用独特的方法将访问系统的信息发乱,以至于未经授权的用户,无法破解该信息排布方式,从而无法完成非法访问。相比之下,公钥的使用是利用两条新的加密和解密程序对网络进行保护,私钥则是利用一条信息的加密和解密。这两者都是从保护网络安全出发,防止信息被非法分子利用为所欲为。

2.3 身份认证技术的应用

认证技术广泛应用于计算机安全防护,工作人员将独特的身份与客户绑定,使得符合身份认证要求的用户进入,而将不持有有效身份认证的用户阻止在外,避免非法分子的非法访问。在计算机的安全管理技术中,身份认证、授权访问、数字签名等的应用也有所体现。具体的操作说明如下:身份认证是网络用户自己设定属于自己的用户名和密码。在访问时需要登录进行核对,核对无误方可访问。

授权访问时针对部分用户而言的,系统仅仅授予一小部分用户特殊的访问权而不具有权限者,无法进行内容的浏览。数据签名是一种函数算法技术,通过用户设施个人私钥实现的。报文认证则是从双方文件传递的内容出发,在经过双方认证之后确认内容准确无误,未受到损害和破坏,从未送达受传者手中。

3结语

网络安全关乎每一位使用网络的用户,其所设计的安全面广泛,包括财产安全、人生安全等等,这就可以看出网络安全的重要性。这样给我们启示,需要我们每一位网络用户携手合作,关注网络安全,积极营造安全的网络环境。更重要的是,从事网络安全工作的专业人员,需要提高创新能力,研发应用相关治理网络的软件,联合网民利用入侵检测系统技术和虚拟专用技术,打击破坏网络安全的行为。

参考文献

[1] 白兆辉 . 浅析计算机网络安全防范的几种关键技术 [J]. 科技信息 ,2013,23.

[2] 戴锐 . 探析防火墙技术在计算机网络安全中的应用 [J]. 信息与电脑 ( 理论版 ),2011,11.

[3] 李传金 . 浅谈计算机网络安全的管理及其技术措施 [J]. 黑龙江科技信息 ,2011,26.

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计算机的发展史论文

【文章摘要】 计算机诞生于上世纪40年代的美国,第一台计算机埃尼阿克于宾夕法尼亚大学制造而成,随之而来的便是现代化科技信息时代。至今,计算机已经经历了60多年的发展,其更新换代的速度极快,现代社会中的计算机容易携带,属于多功能便携式计算机。现代化计算机发展飞速,且帮助人们解决了日常生产生活问题。可以说计算机技术的飞速发展,可有效改善人民的生活水平,且促进国民经济发展。本文分析了计算机技术的发展及其未来趋势,并提出了实用性应用策略,为计算机的进一步发展提供参考依据。

【关键词】 计算机技术;发展;未来趋势

引言

经济水平的不断提升,推动了计算机技术的飞速发展,经过多年的发展,计算机技术应用范围逐渐广泛。随着人类社会的不断发展,计算机科学和技术亦随之不断成熟,计算机体积亦持续变小,且其运转速度飞速提升,这时其制造成本亦不断降低,已经是人们日常生活与工作中不可缺少的工具。计算机技术已被广泛应用于各大行业,提高了人们的生活水平,且推动了社会的进一步发展。因此,探讨计算机技术的发展及其未来趋势,对计算机技术水平的提升有着极大推动作用。

1.计算机技术

1946年,世界上第一台计算机在美国诞生,到了1959年,第一台国产计算机诞生且投运。计算机控制技术发展经历了下述几个阶段:起步时期是在上世纪50年代中期,这时的计算机被运用至工业生产中,为工业行业带来很大的经济效益;到了60年代时,则计算机控制技术进入了试验阶段,这个时期的计算机控制技术是应用于化工行业中,且替代传统欧诺个模拟控制;而在70年代时,计算机则到了快速推广阶段,微型计算机的运行的速度极快,其可靠性高,体积变小,价格也开始下降,从而被应用于诸多行业中;现代化计算机控制技术还在不断改善,比如基于PC总线板卡和工控机的'计算机控制系统,亦或者是基于PLC计算机控制系统与集散控制系统等,但计算机技术的发展不会至此停止,未来的计算机控制技术会打破各种传统,产生新型计算机控制技术,从而推动社会科技的进一步发展。计算机技术的发展及未来趋势探讨曹晶中国电信股份有限公司新疆分公司

2.未来计算机技术的特点

2.1计算机科学及技术专业化、综合化随着计算机技术水平的不断提升,使得计算机更为大众化、综合化,现代化计算机应用亦是十分专业。为了能够满足许多特殊专业人员的业务需求,则计算机专业化水平飞速提升,目前的计算机可为人们提供不同的服务。2.2计算机高层次着眼于计算机性能及其运行速度而言,计算机主频精密度已实现更高等级的发展。而英特尔公司目前已经具备10亿以上的晶体管处理其,于同个计算机中运用成百上千的处理器,现代化社会发展下的许多国家最高级计算机均是并行处理来实现运行的。此类计算机运行方式,使得计算机更高级,人们对此类高等级的计算机运行方式十分青睐。2.3计算机科学技术更广泛随着计算机技术的飞速发展,其已被广泛应用于各大行业、各个国家,可以称得上是无处不在的,近些年来的计算机逐渐渗透于多个领域,这时的计算机则有着更大程度的拓展。未来的每个家庭中都会有计算机,而人们的日常学习及工作均实现完全电子化,且计算机价格亦会逐渐降低,从而逐渐走进寻常百姓家。

3.计算机技术发展趋势

着眼于计算机而言,其早期主要是服务于军事的,早期的计算机体积极大,其实际应用局限性极大。而计算机硬件技术的飞速发展,现代化计算机效率更高、且其体积很小,当代人们使用的服务器、个人PC、笔记本电脑、平板电脑等,这些均是计算机飞速发展的体现。随着互联网技术的发展,计算机信息技术亦随之出现。而信息网络属于一个十分庞大的社会性资源,人们可以采用各种终端来获得所需的信息,终端系统会对其进行详细处理,最终尽数呈现。且互联网的发展使得网络数据传输速度不断提高,且其数据传输亦十分安全。而现代社会更强调云计算技术与云服务模式,这也是互联网技术发展至这一阶段的重要表现,本文对计算机技术发展趋势进行了下述几方面分析:

3.1计算机硅芯片超高性能可以说超高性能的计算机硅芯片决定着计算机的价值,硅技术的飞速发展,新计算机研究亦开始定型,当代的超高性能计算机包括量子计算机、分子计算机、纳米计算机、光子计算机。而量子计算机的储存量很大,其计算速度极快;分子计算机储存信息很多,且其运算速度亦是非常快,体积要比普通计算机小,耗电量小;纳米计算机价值很高,其体积小,且制造成本低,运算速度极快,且储存量亦大,若该项技术被真正落实,则会取代硅芯片计算机;光子计算机运行速度是较为客观的,其主要是采用光子换掉电子,从而进行数字计算,且不同数据采用不同长度的波替换的,能够处理极其复杂的数据。

3.2计算机微型化早期的计算机就像是个庞然大物,各项基本功能的发挥均需宽大且庞大的体积而实现,但随着计算机技术的飞速发展,计算机体积不断缩小,且其功能亦在不断健全与完善,很小软件的结合都可发挥及其强大的功能。微型化计算机可促使计算机逐渐渗透进人们的各方面生活;计算机体积的缩小,人们可以自由携带,以便提升人们的生活水平。

3.3光学计算机光学计算机强调的是以电子或者是电流促使计算机快速处理海量信息,它具有极高的运算速度及耗电量极地的特点,其间不可缺少的器件就是空间调制器,用光内连技术实现储存部分与运算部门的链接,且其运算部分是可以直接存取的。光的传播速度极快,且光子计算机可以在室温下使用,并且不容易出现错误。光学计算机的思想在计算机体系结构方面取得了一系列的创新和突破,但在现阶段,光学计算机仍处于研发阶段。

3.4计算机及通信技术结合现代化电子技术发展飞速,网络化早已打破了传统的计算机实现,手机快速普及,且与人们现代化生活早已合二为一,使得人们的通信更便捷,且现代人的行踪已经不是秘密,电话联系就可将人们变为社会透明人。加上移动商务与移动办公的涌现,人们传统的生活、工作模式早已被打破,而各种移动通信设备的应用,使得人们的生活与通信变得更便捷。

4.计算机相关技术中多功能体系的建立

通过对于计算机的发展史的介绍,计算机的发展离不开相关的多功能体系的建立和完善。随着完善过程的迈进,计算机也得到了很好的发展。计算机技术的不断发展的关键就是构建不同的计算机相关的功能体系。

5.结束语

随着互联网工程的大量普及和应用,计算机技术被广泛使用。根据计算机技术在各个行业中应用的情况可以看出它对我们生活的影响是巨大的,甚至成为了不可或缺的部分。为了能够使计算机技术更好的为人们服务,加大力度开发新的计算机技术成为当前的首要任务。

随着计算机技术的飞速发展,计算机应用对人类社会生活的影响已逐渐广泛和普遍起来。下面是我给大家推荐的,希望大家喜欢! 篇一 《浅析计算机发展对人类生活的影响》 摘 要:随着计算机技术的飞速发展,计算机应用对人类社会生活的影响已逐渐广泛和普遍起来。计算机及网际网路应用在给人类带来种种优势的同时,也带来的一些负面影响。伴随着计算机的发展,文章从正反两面揭示了计算机应用对于人类生活的影响,以及面对这样的改变,人类应该如何去做的启示。 关键词:计算机 网路 影响 两面性 中图分类号:TP3 文献标识码:A 1计算机的介绍及发展史 1.1计算机的介绍 计算机俗称“电脑”,是由美籍匈牙利人约翰・冯・诺依曼于1946年发明的。计算机简单说来就是一种用于高速计算的电子计算器,它可以进行数值计算,也可以进行逻辑计算,还具有储存记忆功能。通常情况下一 *** 整的计算机是由硬体系统和软体系统所组成,没有安装任何软体的计算机称为裸机。配备软体系统后,计算机就能够按照程式执行,自动、高速同时智慧化的处理海量资料。 1.2计算机的发展史 如果追溯计算机的起源,我们可以自豪的从中国古代说起。古人的杰出发明算盘可以说是最早的资料处理工具。人们利用拨弄算珠子的方法而无需进行心算,通过固定的口诀就可以将答案计算出来。这种“计算与逻辑运算”的概念传入西方后,被美国人发扬光大,直至20世纪中叶第一台计算机的横空出世。 计算机发展大致经历了六个时代:大型主机阶段、小型计算机阶段、微型计算机阶段、客户机/伺服器阶段、Internet阶段以及当今的云端计算时代。 大型计算机出现在20世纪40-50年代。它经历了从电子管、电晶体、积体电路到大规模积体电路的成长历程。计算机技术也在这段时期逐步走向成熟。然而大型计算机存在成本过高的弊端。为了可以满足中小企业的资讯处理要求,使价格更容易被接受,在20世纪60-70年代小型计算机应运而生。小型计算机是对大型主机进行的第一次“缩小”,他的成本较之前有所降低,价格也更容易被购物方接受了。到了20世纪70-80年代,微型计算机的出现是对大型主机进行的第二次“缩小”。这个时期出现了现如今我们最为熟悉的美国苹果公司和IBM公司,特别是IBM-PC,在经历了此后若干年演变,占领了个人计算机市场,也使得个人计算机得到了很大的普及。 如果把每一台个人计算机想象成一个点的话,客户机/伺服器阶段的到来就可以形象的比喻成将各个点连线在一起的无形网路了。客户机是网路的基础,而伺服器为客户机提供网路必须的资源。这为接下来Internet阶段的出现奠定了基础。 Internet阶段也称网际网路阶段。网际网路即广域网、区域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际计算机网路。网际网路创建于1969年,是在美国国防部研究计划署制定的协定下将美国西南部的加利福尼亚大学洛杉矶分校、斯坦福大学研究学院、加利福尼亚大学和犹他州大学的四台主要的计算机连线起来。之后又经历了文字到图片、语音、视讯等阶段。现如今人们的生活已经离不开网际网路,它已经成为我们日常生活的必需品,网际网路的出现是人类文明进步的又一个里程碑。 走进21世纪,计算机日益向智慧化发展。从2008年起,云端计算概念逐渐流行起来,这被视为“革命性的计算模型”使得超级计算能力通过网际网路自由流通成为了可能。它让使用者脱离技术与部署上的复杂性而获得应用。云端计算囊括了开发、架构、负载平衡和商业模式等,是软体业的未来。 2计算机发展对于人类的两方面影响 现代计算机的发展速度是惊人的,计算机产业经历了从以硬体为中心到以软体为中心、再到网路应用为中心转移的发展过程。现代社会的发展对于计算机已经达到前所未有的高度依赖程度。作为现代先进科学技术体系中的前导要素,计算机所引发的社会资讯化正在迅速改变着社会的面貌、经济增长方式和人们的生活、思维方式,对社会生产和生活各个方面影响是巨大的。 在日常生活中,计算机在功能和应用范围上也从最简单的资料计算和处理,扩充套件到企业管理、生产销售、财务会计、工业控制以及技术资料处理等方面,节省大量的人力和财力。另外,还可以把多台计算机组合成为一个区域网络体系,由一台主机对分机进行控制,从而形成一个有效的连线网路,极大地提高日常工作效率。 与此同时,随着网路时代的到来,网路化也给社会生活注入了新的活力和生机,宣告了一场新的技术革命的到来。计算机和网路时代的主要元素就是资讯,通过计算机和网际网路,资讯科技的发展空前加快。这种强大而有力的传播途径使人们了解资讯、传递资讯的渠道更多、速度更快,资讯的及时性和有效性变得更强。人们可以跨越时空的阻隔,以极快的速度获取大量的资讯,开拓视野,了解世界。可以足不出户的在网上达成交易,使供给和需求的资讯得到充分交流。另外,它也推动了资讯相关产业的进步,如生物技术和电子技术等。一些新材料、新能源的开发和利用也都在这一过程中获得巨大发展。计算机和网路已永久地深入到我们的个人生活和社会结构之中。 在资讯产业高度发展的今天,计算机技术及网路俨然已成为人类生活的必需品。然而,任何事物的发展都具有两面性,在给人类带来种种利益的同时,也带来了不少弊端。首先,计算机技术还没有发展到一个十分完善的阶段,电子资料还存在着不稳定性和可干扰性。而这种特质最直接导致的就是计算机病毒。它已成为危害社会安全的一大因素。再次,目前网路监管还不够严密,网路的传播特性造成资讯氾滥,各种资讯垃圾会弱化一些道德意识不高的网民的思想,造成了很大的社会危害。第三,相对网路的快速发展,许多法律法规等政策还不够完善,管控的技术还相对滞后,导致许多诸如剽窃智慧财产权、网路等问题源源不断的产生。这些都是资讯化快速发展下的负面产物。 另外,从个人的角度讲,计算机及网路的发展使人们面对电脑的时间越来越长。有报道称,如果人长期面对电脑,极容易造成诸如颈椎病、视力损伤等身体上的伤害。另外,随着网路技术的提高,手机、平板电脑这些媒介的丰富,聊天软体、网路游戏这些工具的普及使时间和空间没有了阻隔,人与人之间的直接交流变的越来越少,导致人们的集体意识越来越淡薄,人的社会意识也随之慢慢降低。 3面对计算机和网路的发展我们该如何去做 在计算机技术及网路高速发展的今天,电脑及网路正在以惊人的速度进入人类社会的各个角落。它给人们带来了不可估量的财富机遇,也给人们带来了无法预期的潜在危机。那么今后我们要用怎样的态度和方式来面对这把“双刃剑”带来的正反两方面变化呢?我想我们应该对此有一个深刻的理解和清醒的认识。 首先,从 *** 的角度讲,完善各项法律法规,加强对智慧财产权、版权等的保护;充分认识并采取必要的措施支援计算机产业发展,培养计算机高精尖人才,全面提升我国计算机科学技术、网路安全监管水平,让计算机病毒、不良网站、网路欺诈行为无处遁形。 其次,从个人的角度讲,我们要正确认识计算机和网路的力量,以更高的层次去面对新的生活和环境,不断地改变我们的思想和行为,不被冗余资讯所羁绊,“取其精华,排其糟粕”,吸收网路传递的正能量;增加自身的知识储备,掌握更高的计算机技术,在面对一些计算机及网路问题时可以从容应对,同时利用这些知识技能更好的学习、工作、生活。 科学在发展,人类在进步,历史上的新生事物都要经历一个曲折的发展过程,随着一代又一代人的不断努力,未来的计算机一定会更快、更好、更和谐地服务于人类。 参考文献 [1] 蔡芝蔚,计算机技术发展研究[J].电脑与电信,2008 02. [2] 杨晔,未来计算机的发展趋势展望[J].黑龙江科技资讯,200707. [3] 张洁,未来计算机与计算机技术发展展望[J].广东科技,200610. [4] 孙凤巨集,探索未来计算机技术发展与应用[J].青海统计,200711. [5] Bruce Eckel, Bert Bates.Chinese Journal of puters.200710.

用电子等部件模拟的具有运算能力的物体,学名计算机。 最初由约翰·冯·诺依曼发明(那时电脑的计算能力相当于现在的计算器),有三间库房那么大,后逐步发展而成。 是一种能够按照指令对各种数据和信息进行自动加工和处理的电子设备 他由多个零配件组成,如中央处理器、主板、内存、电源、显卡...... 电脑学名计算机,是由早期的电动计算器发展而来的。1945年,世界上出现了第一台电子数字计算机“ENJAC”,用于计算弹道。是由美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院制造的,但它的体积庞大,占地面积500多平方米,重量约30吨,消耗近100千瓦的电力。显然,这样的计算机成本很高,使用不便。1956年,晶体管电子计算机诞生了,这是第二代电子计算机。只要几个大一点的柜子就可将它容下,运算速度也大大地提高了。1959年出现的是第三代集成电路计算机。 从20世纪70年代开始,这是电脑发展的最新阶段。到1976年,由大规模集成电路和超大规模集成电路制成的“克雷一号”,使电脑进入了第四代。超大规模集成电路的发明,使电子计算机不断向着 小型化、微型化、低功耗、智能化、系统化的方向更新换代。 20世纪90年代,电脑向“智能”方向发展,制造出与人脑相似的电脑,可以进行思维、学习、记忆、网络通信等工作。 进入21世纪,电脑更是笔记本化、微型化和专业化,每秒运算速度超过100万次,不但操作简易、价格便宜,而且可以代替人们的部分脑力劳动,甚至在某些方面扩展了人的智能。于是,今天的微型电子计算机就被形象地称做电脑了。 世界上第一台个人电脑由IBM于1981年推出。 回答者:surpass_man - 见习魔法师 二级 4-21 12:58电子计算机,俗称电脑,是一种电子化的计算工具。在中国大陆也经常用计算机来指代电子计算机。就目前而言,电子计算机是根据预先设定好的程序来进行信息处理的一种设备。电子计算机分为巨型计算机(又称“超级计算机”)、大型计算机、中型计算机、小型计算机、微型计算机(简称“微机”,其中包括个人计算机,PC),已经逐步进入社会各个领域,尤其是进入了家庭和个人领域,极大地改变了社会的日常面貌。 从1930年代中期到1940年代后期,许多人在开发现代的、数字的、电子的,通用电子计算机。许多试验型的机器被造了出来并且可能是图灵完备化的。这些机器在当时都被宣称为第一台电子计算机,然而它们都只有有限的处理通用问题的能力,所以他们的设计最终都被抛弃了。 计算机发明于1946年。大约在1940—1942年间,在研制导弹的过程中,急需要有一种能迅速计算的工具,以便对导弹的飞行进行控制。在它偏离人所预测的轨道时,把它拉回到轨道上来。这样就产生了能在1/10秒或1/100秒的时间内计算出导弹运行轨迹同预定轨道的偏差的电子计算机。电子计算机不以十进位制进行计算,而是用二进位制计算的。它的出现是当代世界上最大的发明之一。第一台计算机的发明者是一位名叫冯·诺埃门的数学家。

无机化学发展史论文2000字

无机化学是化学、材料、医药、化工、检验等许多专业必修的一门重要基础课程,下面我给大家分享无机化学学术论文,大家快来跟我一起欣赏吧。

生物无机化学研究进展

摘 要:本文主要叙述了生物无机化学的研究进展。主要从对含有微量元素的蛋白的突变、结构及性质的研究;酶的模拟;无机药物化学;金属元素中毒的研究等四个方面来介绍现在生物无机化学的进展。

关键词:生物无机化学;蛋白质;螯合剂;酶;无机药物化学

中图分类号:O62 文献标识码:A

文章编号:1009-0118(2012)07-0207-02

生物无机化学是无机化学和生物化学交叉的领域。它的任务是研究金属与生物配体之间的相互作用,它有赖于无机化学和生物化学两门学科水平的发展。由于研究方法的进展,使得揭示生命过程中的生物无机化学成为可能。生物无机化学主要分为两部分:一是研究生物体本身微量元素的作用,二是研究外界微量元素对机体的影响。

一、研究生物体本身微量元素的作用

(一)含有微量元素的蛋白的研究

含有微量元素的蛋白是生物无机化学中偏向生物领域的研究对象,做此项研究主要依靠生物化学技术。含有微量元素的蛋白是微量元素与蛋白质形成的配合物,与酶的区别在于含有微量元素的蛋白并不表现催化活性,但却有其他的重要功能。现在的研究在于发现新的蛋白,确定其结构、性质。

现在热门的蛋白有硒蛋白,因为硒蛋白是硒在体内存在和发挥生物功能的主要形式。硒的作用,主要在癌症、神经退行性疾病和病毒等方面,但结论不统一。现在主要在探索新的硒蛋白作为预防药物开发、癌症治疗和药物筛选靶标。如杜明等通过硫酸铵沉淀等方法,从富硒灵芝中获得了一种新的含硒蛋白,并研究了它的抗氧化活性与其硒含量间的关系。研究发现该蛋白的抗氧化活性与其硒含量具有相关性。

另外,也有对细胞色素进行研究。如官墨蓝等对细胞色素b5的突变体做了研究。为了深入了解细胞色素b5的64位氨基酸对血红素辅基微环境及蛋白性质的影响,对细胞色素b5第64位氨基酸残基进行保守性和非保守性突变。研究表明,细胞色素b5第64位氨基酸残基对稳定血红素辅基和维持蛋白的结构有重要的作用,在64位引入其他氨基酸残基使蛋白结构不太稳定。

(二)酶的模拟

酶的模拟就是从酶中挑选出起主导作用的因素来设计合成一些能表现生物功能的、比天然酶简单得多的非蛋白分子,通过研究它们来模拟酶的催化过程,找到控制生化过程的因素,从而得到更好的催化剂。

如硒酶的研究。通过对硒酶结构与功能的模拟,人们不仅可以了解硒酶结构与功能的关系,还可以进一步开发与硒酶相关的药物。对于硒酶的合成主要有三种方法,一是对硒酶进行化学模拟,二是对硒酶进行化学修饰,三是用基因工程方法生产含硒酶。对硒酶化学模拟主要集中在硒酶活性中心催化三联体Se-N的相互作用的模拟中。在这个方面主要有合成含有Se-N键的硒酶模拟物和在硒原子的附近引入氮原子,用分子内的螯合作用间接形成分子内螯合物,达到Se-N键的作用。对硒酶化学修饰主要方面有:1、将天然酶改造为含硒酶;2、设计含硒生物印迹酶;3、设计含硒抗体酶。硒蛋白模拟物在理解硒酶的生化作用中起着非常重要的作用。硒蛋白模拟物在抗氧化、抗癌及抗滤过性病原体等范围具有治疗潜能。

又如刘海洋等对核酸酶的化学模拟。核酸酶的化学模拟对于生物技术和分子生物学研究具有重要意义,Corrole是具有共轭电子结构的大环化合物,其结构上导致其配位化学行为易与金属形成配合物,其形成的配合物在许多反应中均有催化活性。该科研组研究了单羟基Corrole锰配合物对DNA的催化氧化断裂作用。结果表明,锰Corrole配合物可催化DNA的氧化断裂,而且断裂程度随着反应时间的增加而增加。宋玉民等研究了全反式维甲酸合钇配合物对DNA的切割和键合作用。实验表明,该配合物在生理条件下比配体和金属离子能更有效地切割质粒DNA。岳蕾等研究了铬配合物切割DNA的活性。研究表明,在H2O2存在条件下,Cr的配合物[Cr(bzimpy)2]+具有氧化切割DNA的活性,但被切割的DNA可被大肠杆菌修复。

对于固氮酶模拟的报道比较多。模拟固氮酶的目的主要是在温和的条件下将空气中的氮分子转化成有机化合物,从而加以利用。对固氮酶的活性中心模拟主要是钼铁硫原子簇,另外还有钼-硫醇等等的研究报道。

二、研究外界微量元素对机体的影响

(一)无机药物化学

无机药物的发展在生物无机领域中有很重要的地位。顺铂的抗肿瘤作用的发现开辟了无机药物化学的新领域。在抗癌药物应用中,顺铂药物目前仍在临床上使用,主要有四种铂配合物:顺铂、卡铂、顺糖氨铂、奥沙利铂。从1980年发现二烃基锡衍生物具有抗癌活性以来,人们先后合成了具有顺铂结构的二烃基二卤化锡配合物,与卡铂结构类似的有机锡化合物,以及有机锡羧酸衍生物等等。在锗化合物方面,从发现1971年合成的β-羧基乙基锗倍半氧化物具有抗癌活性以来,人们先后合成了许多有机的锗化合物。此外还有茂钛衍生物和稀土配合物。因为癌症是人类健康寿命最主要的杀手,所以在抗癌药物的研究开发方面将有很大的发展前景。除了合成新的药物外,在原有的药物基础上对原有的药物进行改良也是未来的科研方向,因为原有的药物具有较高的毒副作用,且抗癌范围较小。所以在无机抗癌药物这一方面,合成具有广谱高效抗癌活性且有较低的毒副作用和较长的持续时候的抗癌药物是主要发展方向;另外,对于无机金属药物的抗癌机理尚没有统一的理论,因此研究无机抗癌药物的作用机理也是主要研究方向。

无机药物在其他方面也有重要的应用。如金配合物在抗类风湿方面的应用,应用治疗类风湿关节炎有金Au的硫醇盐。在治疗胃病的过程中,铝盐也是主要依赖的药物,含铋的化合物是治疗胃溃疡的的主要药物。在无机药物的研究中,尚不清楚各种药物对机体疾病的治疗机理,所以研究无机药物的作用机理具有较大的前景。

放射照影药物的发展也是无机药物的发展方向。由于放射示踪、核磁共振在医学上的应用,使得各种造影剂的成为医生临床应用不可或缺的一个方面,如钡的造影剂。

(二)金属元素中毒的治疗

在外界的金属元素超过机体所需的浓度后,该元素就会对机体产生负面效应,引起疾病。元素的毒性主要因为它与机体基团的强配合性。对金属元素中毒的治疗主要是研究具有更强螯合能力的的螯合剂,使其跟有毒的金属离子结合形成更加稳定配合物,然后排出体外。理想的螯合剂须满足以下的条件:1、水溶性,且在生理的pH条件下有足够的螯合能力;2、分子大小和结构必须合适;3、必须专一迅速结合金属元素;4、很容易从体内排出;5、没有明显的毒性。如用EDTA来排出多余的离子,EDTA螯合性虽然很强,却选择性不强,在排出有害的金属离子的同时,同时也会损失一些有益的离子。如用去铁草胺B去除多余的铁,但是它不能去除血红素或运铁蛋白中的铁。现在的医用螯合物的研究方向主要是研究新的药剂,因为现在的螯合剂无论是在种类还是排出金属中毒的效率都不能满足医学的需要。

三、生物无机化学的发展趋势

生物无机化学以后的发展趋势是生命科学与技术进行有机紧密的融合。

对蛋白质分子进行研究,研究其具有生物功能的原理。人类的基因仅有几万个,而蛋白质却有十几万种,这说明生命的复杂性需要从蛋白质上去解释。而目前已知的蛋白和酶约有1/3需要金属离子作为辅助因子才能发挥作用,所以阐明这些生物大分子的结构和生物功能非常重要。对核酸的研究。研究金属元素对核酸的序列、构型、区域的选择性识别调控是生物无机化学的一个主要热点。如现在发现许多锌脂蛋白对DNA或RNA有调控作用。对这方面的研究将对以后的无机药物产生重要的影响。

既然21世纪生命科学会是研究热点之一,那么与生命科学紧密联系的生物无机化学也必将因此得到极大的发展,因此也将为人类作出更大的贡献。

参考文献:

[1]洪茂椿,陈荣,梁文平.21世纪的无机化学[M].北京:科学出版社,2005.

[2]穆劲,康诗钊.高等无机化学[M].上海:华东理工大学出版社,2007.

[3]何凤娇.无机化学[M].北京:科学出版社,2006.

[4]孙为银.配位化学[M].北京:化学工业出版社,2004.

[5]曲平,何华,Liu Xuhui.铑配合物的抗肿瘤活性及其作用机制[J].化学通报,1999,(12):1-11.

[6]刘海洋,刘兰英,张雷.锰(Ⅲ)Corrole配合物催化DNA氧化断裂[J].高等学校化学学报,2007,(9):1628-1630.

[7]宋玉民,宋小利,栾尼娜.全反式维甲酸合钇(Ⅲ)配合物对DNA的切割和键合作用[J].无机化学学报,2005,(11):1661-1668.

[8]杨频.我国生物无机化学的发展[J].化学通报,1999,(12):1-11.

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[10]聂晶,韩美娇,王科志.[Ru(phen)2dppz]2+二聚及对DNA键合性质的影响[J].高等学校化学学报,2007,(10):1833-1835.

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化学发展史的五个时期自从有了人类,化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火,用火烧煮食物,烧制陶器,冶炼青铜器和铁器,都是化学技术的应用。正是这些应用,极大地促进了当时社会生产力的发展,成为人类进步的标志。今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。从古至今,伴随着人类社会的进步,化学历史的发展经历了哪些时期呢?1.远古的工艺化学时期。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺,主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。2.炼丹术和医药化学时期。从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金术士们,在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,为求得荣华富贵的黄金,开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍,在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来,炼丹术、炼金术几经盛衰,使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期,出版了一些有关化学的书籍,第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy,即炼金术。chemist至今还保留着两个相关的含义:化学家和药剂师。这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。3.燃素化学时期。从1650年到1775年,随着冶金工业和实验室经验的积累,人们总结感性知识,认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素,燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程,可燃物放出燃素后成为灰烬。4.定量化学时期,既近代化学时期。1775年前后,拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说,开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律,提出了原子学说,发现了元素周期律,发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。5.科学相互渗透时期,既现代化学时期。二十世纪初,量子论的发展使化学和物理学有了共同的语言,解决了化学上许多悬而未决的问题;另一方面,化学又向生物学和地质学等学科渗透,使蛋白质、酶的结构问题得到逐步的解决。这里主要讲述近二百多年来的化学史故事。这是化学得到快速发展的时期,是风云变幻英雄辈出的时期。让我们一道去体验当年化学家所经历的艰难险阻,在近代化学史峰回路转的曲折历程中不倦跋涉,领略他们拨开重重迷雾建立新理论、发现新元素、提出新方法时的无限风光。燃素说的影响可燃物如炭和硫磺,燃烧以后只剩下很少的一点灰烬;致密的金属煅烧后得到的锻灰较多,但很疏松。这一切给人的印象是,随着火焰的升腾,什么东西被带走了。当冶金工业得到长足发展后,人们希望总结燃烧现象本质的愿望更加强烈了。1723年,德国哈雷大学的医学与药理学教授施塔尔出版了教科书《化学基础》。他继承并发展了他的老师贝歇尔有关燃烧现象的解释,形成了贯穿整个化学的完整、系统的理论。《化学基础》是燃素说的代表作。施塔尔认为燃素存在于一切可燃物中,在燃烧过程中释放出来,同时发光发热。燃烧是分解过程:可燃物==灰烬+燃素金属==锻灰+燃素如果将金属锻灰和木炭混合加热,锻灰就吸收木炭中的燃素,重新变为金属,同时木炭失去燃素变为灰烬。木炭、油脂、蜡都是富含燃素的物质,燃烧起来非常猛烈,而且燃烧后只剩下很少的灰烬;石头、草木灰、黄金不能燃烧,是因为它们不含燃素。酒精是燃素与水的结合物,酒精燃烧时失去燃素,便只剩下了水。空气是带走燃素的必需媒介物。燃素和空气结合,充塞于天地之间。植物从空气中吸收燃素,动物又从植物中获得燃素。所以动植物易燃。富含燃素的硫磺和白磷燃烧时,燃素逸去,变成了硫酸和磷酸。硫酸与富含燃素的松节油共煮,磷酸(当时指P2O5)与木炭密闭加热,便会重新夺得燃素生成硫磺和白磷。而金属和酸反应时,金属失去燃素生成氢气,氢气极富燃素。铁、锌等金属溶于胆矾(CuSO4·5H2O)溶液置换出铜,是燃素转移到铜中的结果。燃素说尽管错误,但它把大量的化学事实统一在一个概念之下,解释了冶金过程中的化学反应。燃素说流行的一百多年间,化学家为了解释各种现象,做了大量的实验,积累了丰富的感性材料。特别是燃素说认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程,化学反应中物质守恒,这些观点奠定了近、现代化学思维的基础。我们现在学习的置换反应,是物质间相互交换成分的过程;氧化还原反应是电子得失的过程;而有机化学中的取代反应是有机物某一结构位置的原子或原子团被其它原子或原子团替换的过程。这些思想方法与燃素说多么相似。舍勒和普里斯特里发现氧气的制法令后人尊敬的瑞典化学家舍勒的职业是药剂师——chemist,他长期在小镇彻平的药房工作,生活贫困。白天,他在药房为病人配制各种药剂。一有时间,他就钻进他的实验室忙碌起来。有一次,后院传来一声爆鸣,店主和顾客还在惊诧之中,舍勒满脸是灰地跑来,兴奋地拉着店主去看他新合成的化合物,忘记了一切。对这样的店员,店主是又爱又气,但从来不想辞退他,因为舍勒是这个城市最好的药剂师。到了晚上,舍勒可以自由支配时间,他更加专心致志地投入到他的实验研究中。对于当时能见到的化学书籍里的实验,他都重做一遍。他所做的大量艰苦的实验,使他合成了许多新化合物,例如氧气、氯气、焦酒石酸、锰酸盐、高锰酸盐、尿酸、硫化氢、升汞(氯化汞)、钼酸、乳酸、乙醚等等,他研究了不少物质的性质和成分,发现了白钨矿等。至今还在使用的绿色颜料舍勒绿(Scheele’s green),就是舍勒发明的亚砷酸氢铜(CuHAsO3)。如此之多的研究成果在十八世纪是绝无仅有的,但舍勒只发表了其中的一小部分。直到1942年舍勒诞生二百周年的时候,他的全部实验记录、日记和书信才经过整理正式出版,共有八卷之多。其中舍勒与当时不少化学家的通信引人注目。通信中有十分宝贵的想法和实验过程,起到了互相交流和启发的作用。法国化学家拉瓦锡对舍勒十分推崇,使得舍勒在法国的声誉比在瑞典国内还高。在舍勒与大学教师甘恩的通信中,人们发现,由于舍勒发现了骨灰里有磷,启发甘恩后来证明了骨头里面含有磷。在这之前,人们只知道尿里有磷。1775年2月4日,33岁的舍勒当选为瑞典科学院院士。这时店主人已经去世,舍勒继承了药店,在他简陋的实验室里继续科学实验。由于经常彻夜工作,加上寒冷和有害气体的侵蚀,舍勒得了哮喘病。他依然不顾危险经常品尝各种物质的味道——他要掌握物质各方面的性质。他品尝氢氰酸的时候,还不知道氢氰酸有剧毒。1786年5月21日,为化学的进步辛劳了一生的舍勒不幸去世,终年只有44岁。舍勒发现氧气的两种制法是在1773年。第一种方法是分别将KNO3、Mg(NO3)2、Ag2CO3、HgCO3、HgO加热分解放出氧气:2KNO3==2KNO2+O2↑2Mg(NO3)2 == 2MgO+4NO2↑+O2↑↑2Ag2CO3==4Ag+2CO2↑+O2↑2HgCO3==2Hg+2CO2↑+O2↑2HgO==2Hg+O2↑第二种方法是将软锰矿(MnO2)与浓硫酸共热产生氧气:2MnO2+2H2SO4(浓)== 2MnSO4+2H2O+O2↑舍勒研究了氧气的性质,他发现可燃物在这种气体中燃烧更为剧烈,燃烧后这种气体便消失了,因而他把氧气叫做“火气”。舍勒是燃素说的信奉者,他认为燃烧是空气中的“火气”与可燃物中的燃素结合的过程,火焰是“火气”与燃素相结合形成的化合物。他将他的发现和观点写成《论空气和火的化学》。这篇论文拖延了4年直到1777年才发表。而英国化学家普里斯特里在1774年发现氧气后,很快就发表了论文。 普里斯特里始终坚信燃素说,甚至在拉瓦锡用他们发现的氧气做实验,推翻了燃素说之后依然故我。他将氧气叫做“脱燃素气”。他写到:“我把老鼠放在‘脱燃素气’里,发现它们过得非常舒服后,我自己受了好奇心的驱使,又亲自加以实验,我想读者是不会觉得惊异的。我自己实验时,是用玻璃吸管从放满这种气体的大瓶里吸取的。当时我的肺部所得的感觉,和平时吸入普通空气一样;但自从吸过这种气体以后,经过好长时间,身心一直觉得十分轻快舒畅。有谁能说这种气体将来不会变成通用品呢?不过现在只有两只老鼠和我,才有享受呼吸这种气体的权利罢了。”普里斯特里一生的大部分时间是在英国的利兹作牧师,业余爱好化学。1773年他结识了著名的美国科学家兼政治家富兰克林,他们后来成了经常书信往来的好朋友。普里斯特里受到好朋友多方的启发和鼓励。他在化学、电学、自然哲学、神学四个方面都有很多著述。1774年普里斯特里到欧洲大陆参观旅行。在巴黎,他与拉瓦锡交换了好多化学方面的看法。正直的普里斯特里同情法国大革命,曾在英国公开做了几次演讲。英国一批反对法国大革命的人烧毁了他的住宅和实验室。普里斯特里于1794年他六十一岁的时候不得已移居美国,在宾夕法尼亚大学任化学教授。美国化学会认为他是美国最早研究化学的学者之一。他住过的房子现在已建成纪念馆,以他的名字命名的普里斯特里奖章已成为美国化学界的最高荣誉。拉瓦锡和他的天平燃素说的推翻者,法国化学家拉瓦锡原来是学法律的。1763年,他20岁的时候就取得了法律学士学位,并且获得律师开业证书。他的父亲是一位律师,家里很富有。所以拉瓦锡不急于当律师,而是对植物学发生了兴趣。经常上山采集标本使他对气象学也产生了兴趣。后来,拉瓦锡在他的老师,地质学家葛太德的建议下,师从巴黎有名的鲁伊勒教授学习化学。拉瓦锡的第一篇化学论文是关于石膏成分的研究。他用硫酸和石灰合成了石膏。当他加热石膏时放出了水蒸气。拉瓦锡用天平仔细测定了不同温度下石膏失去水蒸气的质量。从此,他的老师鲁伊勒就开始使用“结晶水”这个名词了。这次成功使拉瓦锡开始经常使用天平,并总结出了质量守恒定律。质量守恒定律成为他的信念,成为他进行定量实验、思维和计算的基础。例如他曾经应用这一思想,把糖转变为酒精的发酵过程表示为下面的等式:葡萄糖 == 碳酸(CO2)+ 酒精这正是现代化学方程式的雏形。用等号而不用箭头表示变化过程,表明了他守恒的思想。拉瓦锡为了进一步阐明这种表达方式的深刻含义,又具体地写到:“我可以设想,把参加发酵的物质和发酵后的生成物列成一个代数式。再逐个假定方程式中的某一项是未知数,然后分别通过实验,逐个算出它们的值。这样以来,就可以用计算来检验我们的实验,再用实验来验证我们的计算。我经常卓有成效地用这种方法修正实验的初步结果,使我能通过正确的途径重新进行实验,直到获得成功。”早在拉瓦锡出生之时,多才多艺的俄罗斯科学家罗蒙诺索夫就提出了质量守恒定律,他当时称之为“物质不灭定律”,其中含有更多的哲学意蕴。但由于“物质不灭定律”缺乏丰富的实验根据,特别是当时俄罗斯的科学还很落后,西欧对沙俄的科学成果不重视,“物质不灭定律”没有得到广泛的传播。1772年秋天,拉瓦锡照习惯称量了一定质量的白磷使之燃烧,冷却后又称量了燃烧产物P2O5的质量,发现质量增加了!他又燃烧硫磺,同样发现燃烧产物的质量大于硫磺的质量。他想这一定是什么气体被白磷和硫磺吸收了。他于是又做了更细致的实验:将白磷放在水银面上,扣上一个钟罩,钟罩里留有一部分空气。加热水银到40℃时白磷就迅速燃烧,之后水银面上升。拉瓦锡描述道:“这表明部分空气被消耗,剩下的空气不能使白磷燃烧,并可使燃烧着的蜡烛熄灭;1盎司的白磷大约可得到2.7盎司的白色粉末(P2O5,应该是2.3盎司)。增加的重量和所消耗的1/5容积的空气重量接近相同。”燃素说认为燃烧是分解过程,燃烧产物应该比可燃物质量轻。而拉瓦锡实验的结果却是截然相反。他把实验结果写成论文交给法国科学院。从此他做了很多实验来证明燃素说的错误。在1773年2月,他在实验记录本上写到:“我所做的实验使物理和化学发生了根本的变化。”他将“新化学”命名为“反燃素化学”。1774年,拉瓦锡做了焙烧锡和铅的实验。他将称量后的金属分别放入大小不等的曲颈瓶中,密封后再称量金属和瓶的质量,然后充分加热。冷却后再次称量金属和瓶的质量,发现没有变化。打开瓶口,有空气进入,这一次质量增加了,显然增加量是进入的空气的质量(设为A)。他再次打开瓶口取出金属锻灰(在容积小的瓶中还有剩余的金属)称量,发现增加的质量正和进入瓶中的空气的质量相同(即也为A)。这表明锻灰是金属与空气的化合物。拉瓦锡进一步想,如果设法从金属锻灰中直接分离出空气来,就更能说明问题。他曾经试图分解铁锻灰(即铁锈),但实验没有成功。拉瓦锡制得氧气之后到了这年的10月,普里斯特里访问巴黎。在欢迎宴会上他谈到“从红色沉淀(HgO)和铅丹(Pb3O4)可得到‘脱燃素气’”。对于正在无奈中的拉瓦锡来说,这条信息是很直接的启发。11月,拉瓦锡加热红色的汞灰制得了氧气。在舍勒的启发下,拉瓦锡甚至制造了火车头大小的加热装置,其中心是聚光镜。平台下面是六个大轮子,以便跟着太阳随时转动。1775年,拉瓦锡的实验中心已从分解金属锻灰转移到了对氧气的研究。他发现燃烧时增加的质量恰好是氧气减少的质量。以前认为可燃物燃烧时吸收了一部分空气,其实是吸收了氧气,与氧气化合,即氧化。这就是推翻了燃素说的燃烧的氧化理论。与此同时,拉瓦锡还用动物实验,研究了呼吸作用,认为“是氧气在动物体内与碳化合,生成二氧化碳的同时放出热来。这和在实验室中燃烧有机物的情况完全一样。”这就解答了体温的来源问题。空气中既然含有1/4的氧气(数据来自原文),就应该含有其余的气体,拉瓦锡将它称为“碳气”。研究了空气的组成后,拉瓦锡总结道:“大气中不是全部空气都是可以呼吸的;金属焙烧时,与金属化合的那部分空气是合乎卫生的,最适宜呼吸的;剩下的部分是一种‘碳气’,不能维持动物的呼吸,也不能助燃。”他把燃烧与呼吸统一了起来,也结束了空气是一种纯净物质的错误见解。1777年,拉瓦锡明确地讥讽和批判了燃素说:“化学家从燃素说只能得出模糊的要素,它十分不确定,因此可以用来任意地解释各种事物。有时这一要素是有重量的,有时又没有重量;有时它是自由之火,有时又说它与土素相化合成火;有时说它能通过容器壁的微孔,有时又说它不能透过;它能同时用来解释碱性和非碱性、透明性和非透明性、有颜色和无色。它真是只变色虫,每时每刻都在改变它的面貌。”这年的9月5日,拉瓦锡向法国科学院提交了划时代的《燃烧概论》,系统地阐述了燃烧的氧化学说,将燃素说倒立的化学正立过来。这本书后来被翻译成多国语言,逐渐扫清了燃素说的影响。化学自此切断了与古代炼丹术的联系,揭掉了神秘和臆测的面纱,代之以科学的实验和定量的研究。化学进入了定量化学(即近代化学)时期。所以我们说拉瓦锡是近代化学的奠基者。舍勒和普里斯特里先于拉瓦锡发现氧气,但由于他们思维不够广阔,更多地只是关心具体物质的性质,没有能冲破燃素说的束缚。与真理擦肩而过是很遗憾的。拉瓦锡对化学的另一大贡献是否定了古希腊哲学家的四元素说和三要素说,辨证地阐述了建立在科学实验基础上的化学元素的概念:“如果元素表示构成物质的最简单组分,那么目前我们可能难以判断什么是元素;如果相反,我们把元素与目前化学分析最后达到的极限概念联系起来,那么,我们现在用任何方法都不能再加以分解的一切物质,对我们来说,就算是元素了。”在1789年出版的历时四年写就的《化学概要》里,拉瓦锡列出了第一张元素一览表,元素被分为四大类:1.简单物质,普遍存在于动物、植物、矿物界,可以看作是物质元素:光、热、氧、氮、氢。2.简单的非金属物质,其氧化物为酸:硫、磷、碳、盐酸素、氟酸素、硼酸素。3.简单的金属物质,被氧化后生成可以中和酸的盐基:锑、银、铋、钴、铜、锡、铁、锰、汞、钼、镍、金、铂、铅、钨、锌。4.简单物质,能成盐的土质:石灰、镁土、钡土、铝土、硅土。拉瓦锡对燃素说和其它陈腐观点的讥讽和批判是无情和激烈的。这使他在创建科学勋绩的同时得罪了一大批同时代和老一辈的科学家。在《影响世界历史的一百位人物》中,在许多有关历史、科学史、化学史的书籍中,作者都对拉瓦锡总是突出自己的人格特点进行低调的描述和评价,指责他在《化学概要》里没有提起舍勒和普里斯特里对他的启示和帮助。但我们得看到,拉瓦锡确实具有非凡的科学洞察力和勇往直前的无畏精神。虽然不是他最先发现氧气的制法,但他通过制取氧气分析了空气的组成,建立了燃烧的氧化学说。氧气因此不同于其它气体,被赋予非凡的科学意义。拉瓦锡十分勤奋,每天六点起床,从六点到八点进行实验研究,八点到下午七点从事火药局长或法国科学院院士的工作,七点到晚上十点,又专心从事他的科学研究。星期天不休息,专门进行一整天的实验工作。拉瓦锡28岁结婚时,他的妻子只有14岁。他们一生没有孩子,但生活非常愉快。她帮助拉瓦锡实验,经常陪伴在他身边。在拉瓦锡的著作里,有很多插图都是他的妻子画的。1789年法国大革命爆发,三年后拉瓦锡被解除了火药局长的职务。1793年11月,国民议会下令逮捕旧王朝的包税官。拉瓦锡由于曾经担任过包税官而自首入狱。极左派马拉曾与拉瓦锡有过激烈的科学争论,心存嫉恨,便诬陷拉瓦锡与法国的敌人有来往,犯有叛国罪,于1794年5月8日把他送上了断头台。对此,当时科学界的很多人感到非常惋惜。著名的法籍意大利数学家拉格朗日痛心地说:“他们可以一瞬间把他的头割下,而他那样的头脑一百年也许长不出一个来。”这时,拉瓦锡正当壮年,是51岁。

化学发展史论文一、化学的前奏1.人类文明的起点——火的利用在几百万年以前,人类过着极其简单的原始生活,靠狩猎为生,吃的是生肉和野果。根据考古学家的考证,至少在距今50 万年以前,可以找到人类用火的证据,即北京周口店北京猿人生活过的地方发现了经火烧过的动物骨骼化石。有了火,原始人从此告别了茹毛饮血的生活。吃了熟食后人类增进了健康,智力也有所发展,提高了生存能力。后来,人们又学会了摩擦生火和钻木取火,这样,火就可以随身携带了。于是,人们不再是火种的看管者,而成了能够驾驭火的造火者。火是人类用来发明工具和创造财富的武器,利用火能够产生各种各样化学反应这个特点,人类开始了制陶、冶金、酿造等工艺,进入了广阔的生产、生活天地。2.历史悠久的工艺——制陶陶器是什么时候产生的,已很难考证。对陶器的由来,说法不一,有人推测:人类最原始的生活用容器是用树枝编成的,为了使它耐火和致密无缝,往往在容器的内外抹上一层粘土。这些容器在使用过程中,偶尔会被火烧着,其中的树枝都被烧掉了,但粘土不会着火,不但仍旧保留下来,而且变得更坚硬,比火烧前更好用。这一偶然事件却给人们很大启发。后来,人们干脆不再用树枝做骨架,开始有意识地将粘土捣碎,用水调和,揉捏到很软的程度,再塑造成各种形状,放在太阳光底下晒干,最后架在篝火上烧制成最初的陶器。大约距今1 万年以前,中国开始出现烧制陶器的窑,成为最早生产陶器的国家。陶器的发明,在制造技木上是一个重大的突破。制陶过程改变了粘土的性质,使粘土的成分二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙(gài)、氧化镁(měi)等在烧制过程中发生了一系列的化学变化,使陶器具备了防水耐用的优良性质。因此陶器不但有新的技术意义,而且有新的经济意又。它使人们处理食物时增添了蒸煮的办法,陶制的纺轮、陶刀、陶挫等工具也在生产中发挥了重要的作用,同时陶制储存器可以使谷物和水便于存放。因此,陶器很快成为人类生活和生产的必需品,特别是定居下来从事农业生产的人们更是离不开陶器。3.冶金化学的兴起在新石器时代后期,人类开始使用金属代替石器制造工具。使用得最多的是红铜。但这种天然资源毕竟有限,于是,产生了从矿石冶炼金属的冶金学。最先冶炼的是铜矿,约公元前3800 年,伊朗就开始将铜矿石(孔雀石)和木炭混合在一起加热,得到了金属铜。纯铜的质地比较软,用它制造的工具和兵器的质量都不够好。在此基础上改进后,便出现了青铜器。到了公元前3000~前2500 年,除了冶炼铜以外,又炼出了锡(xī) 和铅(qiān)两种金属。往纯铜中掺入锡,可使铜的熔点降低到800℃左右,这样一来,铸造起来就比较容易了。铜和锡的合金称为青铜(有时也含有铅),它的硬度高,适合制造生产工具。青铜做的兵器,硬而锋利,青铜做的生产工具也远比红铜好,还出现了青铜铸造的铜币。中国在铸造青铜器上有过很大的成就,如殷朝前期的“司母戊”鼎。它是一种礼器,是世界上最大的出土青铜器。又如战国时的编钟,称得上古代在音乐上的伟大创造。因此,青铜器的出现,推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展,把社会文明向前推进了一步。世界上最早炼铁和使用铁的国家是中国、埃及和印度,中国在春秋时代晚期(公元前6 世纪)已炼出可供浇铸的生铁。最早的时候用木炭炼铁,木炭不完全燃烧产生的一氧化碳把铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。铁被广泛用于制造犁铧、铁■(一种锄草工具)、铁锛等农具以及铁鼎等器物,当然也用于制造兵器。到了公元前8~前7 世纪,欧洲等才相继进入了铁器时代。由于铁比青铜更坚硬,炼铁的原料也远比铜矿丰富,在绝大部分地方,铁器代替了青铜器。4.中国的重大贡献——火药和造纸黑火药是中国古代四大发明之一。为什么要把它叫做“黑火药”呢?这还要从它所用的原料谈起。火药的三种原料是硫磺、硝(xiāo)石和木炭。木炭是黑色的,因此,制成的火药也是黑色的,叫黑火药。火药的性质是容易着火,因此可以和火联系起来,但是这个“药”字又怎样理解呢?原来,硫磺和硝石在古代都是治病用的药,因此,黑火药便可理解为黑色的会着火的药。火药的发明与中国西汉时期的炼丹术有关,炼丹的目的是寻求长生不老的药,在炼丹的原料中,就有硫磺和硝石。炼丹的方法是把硫磺和硝石放在炼丹炉中,长时间地用火炼制。在许多次炼丹过程中,曾出现过一次又一次地着火和爆炸现象,经过这样多次试验终于找到了配制火药的方法。黑火药发明以后就与炼丹脱离了关系,一直被用在军事上。古代人打仗,近距离时用刀枪,远距离时用弓箭。有了黑火药以后,从宋朝开始,便出现了各种新式武器,例如用弓发射的火药包。火药包有火球和火蒺藜两种,用火将药线点着,把火药包抛出去,利用燃烧和爆炸杀伤对方。大约在公元8 世纪,中国的炼丹术传到了阿拉伯,火药的配制方法也传了过去,后来又传到了欧洲。这样,中国的火药成了现代炸药的“老祖宗”。这是中国的伟大发明之一。纸是人类保存知识和传播文化的工具,是中华民族对人类文明的重大贡献。在使用植物纤维制造的纸以前,中国古代传播文字的方法主要有:在甲骨(乌龟的腹甲和牛骨)上刻字,即所谓的甲骨文;甲骨数量有限,后来改在竹简或木简上刻字。可是,孔子写的《论语》所用的竹简之多,份量之重是可想而知的;另外,用丝织成帛(bó),也可以用来写字,但大量生产帛却是难以做到的。最后才有了用植物纤维制造的纸,一直流传到今天。1957 年5 月,中国考古工作者在陕西省西安市灞(bà)桥的一座古代墓葬中发现一些米黄色的古纸。经鉴定这种纸主要由大麻纤维制造,其年代不会晚于汉武帝(公元前156~公元前87 年),这是现存的世界上最早的植物纤维纸。提起纸的发明,人们都会想起蔡伦。他是汉和帝时的中常侍。他看到当时写字用的竹简太笨重,便总结了前人造纸的经验,带领工匠用树皮、麻头、破布、破鱼网等做原料,先把它们剪碎或切断,放在水里长时间浸泡,再捣烂成为浆状物,然后在席子上摊成薄片,放在太阳底下晒干,便制成了纸。它质薄体轻,适合写字,很受欢迎。造纸是一个极其复杂的化学工艺,它是广大劳动人民智慧的产物。实际上,蔡伦之前已经有纸了,因此,蔡伦只能算是造纸工艺的改良者。5.炼丹术与炼金术当封建社会发展到一定的阶段,生产力有了较大提高的时候,统治阶级对物质享受的要求也越来越高,皇帝和贵族自然而然地产生了两种奢望:第一是希望掌握更多的财富,供他们享乐;第二,当他们有了巨大的财富以后,总希望永远享用下去。于是,便有了长生不老的愿望。例如,秦始皇统一中国以后,便迫不及待地寻求长生不老药,不但让徐福等人出海寻找,还召集了一大帮方士(炼丹家)日日夜夜为他炼制丹砂——长生不老药。炼金家想要点石成金(即用人工方法制造金银)。他们认为,可以通过某种手段把铜、铅、锡、铁等贱金属转变为金、银等贵金属。像希腊的炼金家就把铜、铅、锡、铁熔化成一种合金,然后把它放入多硫化钙溶液中浸泡。于是,在合金表面便形成了一层硫化锡,它的颜色酷似黄金(现在,金黄色的硫化锡被称为金粉,可用作古建筑等的金色涂料)。这祥,炼金家主观地认为“黄金”已经炼成了。实际上,这种仅从表面颜色而不从本质来判断物质变化的方法,是自欺欺人。他们从未达到过“点石成金”的目的。虔诚的炼丹家和炼金家的目的虽然没有达到,但是他们辛勤的劳动并没有完全白费。他们长年累月置身在被毒气、烟尘笼罩的简陋的“化学实验室”中,应该说是第一批专心致志地探索化学科学奥秘的“化学家”。他们为化学学科的建立积累了相当丰富的经验和失败的教训,甚至总结出一些化学反应的规律。例如中国炼丹家葛洪从炼丹实践中提出:“丹砂(硫化汞)烧之成水银,积变(把硫和水银二者放在一起)又还成(交成)丹砂。”这是一种化学变化规律的总结,即“物质之间可以用人工的方法互相转变”。炼丹家和炼金家夜以继日地在做这些最原始的化学实验,必定需要大批实验器具,于是,他们发明了蒸馏器、熔化炉、加热锅、烧杯及过滤装置等。他们还根据当时的需要,制造出很多化学药剂、有用的合金或治病的药,其中很多都是今天常用的酸、碱和盐。为了把试验的方法和经过记录下来,他们还创造了许多技术名词,写下了许多著作。正是这些理论、化学实验方法、化学仪器以及炼丹、炼金著作,开挖了化学这门科学的先河。从这些史实可见,炼丹家和炼金家对化学的兴起和发展是有功绩的,后世之人决不能因为他们“追求长生不老和点石成金”而嘲弄他们,应该把他们敬为开拓化学科学的先驱。因此,在英语中化学家(chemist)与炼金家(alchemist)两个名词极为相近,其真正的含义是“化学源于炼金术”。二、创建近代化学理论——探索物质结构世界是由物质构成的,但是,物质又是由什么组成的呢?最早尝试解答这个问题的是我国商朝末年的西伯昌(约公元前1140 年),他认为:“易有太极,易生两仪,两仪生四象,四象生八卦。”以阴阳八卦来解释物质的组成。约公元前1400 年,西方的自然哲学提出了物质结构的思想。希腊的泰立斯认为水是万物之母;黑拉克里特斯认为,万物是由火生成的;亚里士多德在《发生和消灭》一书中论证物质构造时,以四种“原性”作为自然界最原始的性质,它们是热、冷、干、湿,把它们成对地组合起来,便形成了四种“元素”,即火、气、水、土,然后构成了各种物质。上面这些论证都未能触及物质结构的本质。在化学发展的历史上,是英国的波义耳第一次给元素下了一个明确的定义。他指出:“元素是构成物质的基本,它可以与其他元素相结合,形成化合物。但是,如果把元素从化合物中分离出来以后,它便不能再被分解为任何比它更简单的东西了。”波义耳还主张,不应该单纯把化学看作是一种制造金属、药物等从事工艺的经验性技艺,而应把它看成一门科学。因此,波义耳被认为是将化学确立为科学的人。人类对物质结构的认识是永无止境的,物质是由元素构成的,那么,元素又是由什么构成的呢?1803 年,英国化学家道尔顿创立的原子学说进一步解答了这个问题。原子学说的主要内容有三点:1.一切元素都是由不能再分割和不能毁灭的微粒所组成,这种微粒称为原子;2.同一种元素的原子的性质和质量都相同,不同元素的原子的性质和质量不同;3.一定数目的两种不同元素化合以后,便形成化合物。原子学说成功地解释了不少化学现象。随后意大利化学家阿佛加德罗又于1811 年提出了分子学说,进一步补充和发展了道尔顿的原子学说。他认为,许多物质往往不是以原子的形式存在,而是以分子的形式存在,例如氧气是以两个氧原子组成的氧分子,而化合物实际上都是分子。从此以后,化学由宏观进入到微观的层次,使化学研究建立在原子和分子水平的基础上。三、现代化学的兴起19 世纪末,物理学上出现了三大发现,即X 射线、放射性和电子。这些新发现猛烈地冲击了道尔顿关于原子不可分割的观念,从而打开了原子和原子核内部结构的大门,揭露了微观世界中更深层次的奥秘。热力学等物理学理论引入化学以后,利用化学平衡和反应速度的概念,可以判断化学反应中物质转化的方向和条件,从而开始建立了物理化学,把化学从理论上提高到了一个新的水平。在量子力学建立的基础上发展起来的化学键(分子中原子之间的结合力)理论,使人类进一步了解了分子结构与性能的关系,大大地促进了化学与材料科学的联系,为发展材料科学提供了理论依据。化学与社会的关系也日益密切。化学家们运用化学的观点来观察和思考社会问题,用化学的知识来分析和解决社会问题,例如能源危机、粮食问题、环境污染等。化学与其他学科的相互交叉与渗透,产生了很多边缘学科,如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等,使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。化学也为人类的衣、食、住、行提供了数不清的物质保证,在改善人民生活,提高人类的健康水平方面作出了应有的贡献。现代化学的兴起使化学从无机化学和有机化学的基础上,发展成为多分支学科的科学,开始建立了以无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学为分支学科的化学学科。化学家这位“分子建筑师”将运用善变之手,为全人类创造今日之大厦、明日之环宇。2.元素发现史上的两次奇迹及科学方法研究陕西省渭南师范专科学校化学系张文根化学发展史上,从个人发现新元素的数量方面讲,出现过两次奇迹。值得研究的是,两次奇迹基本上都采用了类似的科学研究方法。1.戴维与新元素的发现英国化学家戴维(H·Davy,1778~1829)出生于木刻匠家庭,从小就喜爱化学实验。他曾用自己的身体试验氧化亚氮(笑气)气体的毒性,发现其麻醉性,使医学外科手术发生了重大改途;他还发明了安全矿灯,解决了因火焰引起的瓦斯爆炸,对19 世纪欧洲煤矿的安全开采做出了有益的贡献。但是,他一生最辉煌的成就莫过于新元素的发现。1799 年,意大利物理学家伏特(A·Volta)发现了金属活动顺序,并应用其发明了伏特电池。次年,英国化学家尼科尔森(W.Nicholson)和卡里斯尔(A·Carlisle)利用伏特电池成功地分解了水。从此,电在化学研究中的应用引起了科学家的广泛关注。1806 年,戴维对前人有关电的研究进行了总结,预言这种手段除可以把水分解为氢气和氧气外,还可能分解其他物质,这一科学思想使他把电与物质组成联系起来,从而导致了一系列新元素的发现。1777 年之前,对于碱类和碱土类物质的化学成分,人们普遍认为具有元素性质,是不能再分解的。法国化学家拉瓦锡(A·L·Lavoisier)创立氧化理论之后,则认为这两类物质都可能是氧化物。1807 年,戴维决心用实验来证实拉瓦锡的见解,同时也想验证一下自己预言的正确性。最初他用苛性钾或苛性钠的饱和溶液实验,发现碱没有变化,只和水电解结果一样。通过分析,他认为应该排除水这个干扰因素。于是改用熔融苛性钾,结果发现阴极白金丝周围出现了燃烧更旺的火焰,说明由于加热温度过高,分解出的产物立刻又被燃烧了。后来他换用碳酸钾并通以强电流,但阴极上出现的金属颗粒还是很快被烧掉了。最后,他总结教训,在密闭坩埚内电解熔融苛性钾,终于拿到了一种银白色金属,并进行性质实验,发现在水中能剧烈反应,出现淡紫色火焰,显然是该金属与水作用放出氢气的结果。山此,戴维判断这是一种新金属,取名为钾。不久,他又从苛性苏打中电解出了金属钠。次年,用同样方法,他从苦土(MgO)、石灰、菱锶矿(SrCO3)和重晶石(BaCO3)中分别又发现了新元素镁、钙、锶和钡。1807 年12 月,尽管当时英法两国正进行着战争,法国皇帝拿破仑仍然颁发勋章,以嘉奖戴维的卓越成就。但是,戴维并没有因此骄傲起来。金属钾被发现以后,他由该金属可从水中分解出氢气受到后发,认为钾也应该能够分解其他物质。于是在1808 年,他将钾与无水硼酸混合,在铜管中加热,得到了青灰色的非金属硼。这样,不到两年,戴维就发现了7 种新元素。如果加上他1810 年和1813 年确定的氯元素和碘元素,戴维一生发现和确认的元素就有9 种。这一成就在他去逝之前的52 个元素发现史上,无人能与其媲美。2.西博格与新元素的合成美国化学家西博格(G.T.Seeborg,1912~)的家庭境况和戴维差不多。依靠打工,他读完了高中和大学,并以出色的学习成绩,获得了著名科学家路易斯的赏识,随后便成为路易斯的得力助手和合作者,完成了许多重要研究。他热爱化学和物理学,决心在核化学领域做出非凡成绩。本世纪初,电子、X 射线和放射性的发现,打开了原子不可分的大门。1929 年,美国物理学家劳伦斯(E.O.Lawrence)在加利福尼亚大学发明■计出了回旋粒子加速器,从而取得了大大提高轰击粒子动能的手段,使新元素不断被发现和合成,仅1934 年至1937 年就有二百多种人工放射性同位素出现。到1939 年,在92 号铀元素之前,只剩下61 号和85号两个空位了。所以,人们已不在关心元素周期表中的空格补缺,而将精力转移到铀后面元素的发现和合成上。3.金刚石的老知识和新知识吴国庆(北京师范大学化学系100875)早在1879 年,SmithsonTennant 已经发现,金刚石燃烧的产物是碳的氧化物,故金刚石是碳的单质。1913 年,Bragg 父子用X-衍射实验测定了金刚石的晶体结构。证实通常的天然金刚石属于立方晶系,其晶胞为面心立方,一个晶胞里有8 个碳原子(一个点阵点为两个碳原子)。每个碳原子周围有四十呈四面体排列的碳原子,健长为154pm。然而应当指出,在殒石里发现的金刚石却是六方晶系的。两种晶体的差别不在于碳原子的杂化类型(sp3),而在于排列方式不同引起晶体的对称性不同。金刚石被人类当作宝石而珍藏,据说已有3000 年的历史。经过琢磨的金刚石称为钻石,它密度大(3.51g·cm-3),是已知物质中最坚硬的(莫氏硬度10);它对光的透明度好,折射率高,琢磨适当的钻石能反射出更多的光而显得格外耀眼;高色散性还使钻石有‘光彩’,这是白光被钻石色散成单色光所致。金刚石的色散值是天然宝石里最高的。利用色散值的差别可以把金刚石跟很象它的锆石(ZrsiO4)区分开来。天然金刚石有的无色,有的则呈美而的蓝、黄、棕、绿等色,还有的呈黑色。理论研究证实,纯净的金刚石应当是无色的。它可以透过各种不同波长的光(包括红外和紫外)。这是因为把金刚石晶体里的电子从基恣激发到最低能量的激发恣需要5.4电子伏特的能量,远大于可见光的能量(1.7—3.10电子伏特)。当金刚石里掺杂氮,能量从原来的5.4 降到2.2 左右,随氮原子的含量的增高,由于热运动引起的氮能级的宽度的差别,吸收不同波长的可见光,呈现黄(C/N=105:1)、绿(C/N=103:1)色,氮原子继续增多,所有可见光都会被吸收掉,便得到黑色的金刚石。在好长一个时期里,人们认为蓝色的金刚石是由于其中掺杂铝引起的。后来经美国通用电气公司的实验室证实,金刚石的蓝色是由其中不到百万分之一的硼引起的。他们发现,蓝色的金刚石是有导电性的。这可以解释为:硼原子的存在可以使碳的价带电子进入硼(受主)能级而在价帝里留下空穴,引起空穴导电。而铝的掺杂不可能有这种性质。金刚石的颜色还可因掺杂原子引起所谓的“色心”(又称F 心)而引起。这类金刚石的颜色会因加热、辐照而改交,有的还有荧光。习惯上钻石的质量按克拉(1 克拉等于200 毫克)计算。一颗钻石,超过10 克拉,就已很稀罕很珍贵了。至今最大的一颗金刚石是1906 年开采出来的‘非洲之星’,3025 克拉。世界上最大的一颗钻石则是称为‘蒙兀儿大帝’的,加工前重780 克拉。人们梦想合成金刚石已经有很长的历史了。这种梦想的推动力一开始就是为了人工造出珍贵的钻石。因为天然的金刚石太少了。地球化学研究证实,自然界里的碳只有当熔化的岩百在3 万个大气压的高压下,才能以金刚石的方式结晶出来,有时生成金刚石的压力竟高到60000 个大气压。这样大的压力只有在地面下60—100 公里的深外才存在,从这样深的地方翻到地秃表层来的岩石太少了。开采金刚石需要很大的投资。那种从地表找到一颗金刚石的机会是极其稀少的。而开采出来的天然金刚12 石,只有很少就其质量而言可以加工成钻石,多数是灰色或黑色的。并不透明,有的内部夹杂有石墨,无法琢磨出钻石。最早尝试人工合成金刚石的报导在1880 年。而第一个宣称合成金刚石的是著名的法国实验化学家莫瓦桑(H·Moissan)。他以当时已有的化学知识预计,尚未制得的单质氟的化学性质极其活泼,若用它来及其迅猛地夺取碳氢化台物里的氢,就有可能把余留下的碳转变成金刚石。结果,他费了数年的光阴,克服了重重困难,真的制出了活泼的氟,取得了同的代人不可多得的巨大成就(他因此以及由此开拓的氟化学而得到诺贝尔奖金)。然而,当他实施氟和烃类的反应时,既使是在超低温下,也以猛烈的爆炸告终,一无所得。惨重的失败并未动摇过莫瓦桑人工制造金刚石的信念。后来,他从地球化学家那里得知了自然界石墨转化成金刚石的高温高压的条件,便设计了一种模拟天然过程的用石墨造金刚石的实验。他把石墨溶进熔融的铁,然后令铁急速地冷却。企图通过液恣的铁转化成固态的铁时产生的巨大内压,把石墨转化成金刚石。这种想法,粗想起来是蛮有道理的。因而莫瓦桑叫他的学生们,一次又一次地把这种实验得到的产品用无机酸把铁溶解掉,从黑乎乎的固恣残渣里寻找金刚石。后来,‘真的’从中发现了透明的“金刚石”。其中一颗被命名为法国卢浮宫里的著名钻石——摄政王同名的金刚石至今仍然在莫瓦桑的实验室里展览。莫瓦桑曾经两度在报上发表他已成功地制得金刚石。鉴于莫瓦桑的崇高威信,一时间引起了全球的轰动,穷人为之欢呼雀跃,富人为之垂头丧气。后来虽有著名氟化学家O·Ruff 在1915 年以及Parsons 在1920年宣称重复了莫瓦桑的实验制得了金刚石,却始终不能拿出足以令人信服的证据。到本世纪50 年代,有人从理论上论证了金刚石在高温高压下生成的临界条件,根本地否定了莫瓦桑设计的实验取得成功的可能性。据说,莫瓦桑的人造金刚石是他的学生被逼得无奈,投进酸洗后的黑色残渣里的天然金刚石。也有人报导,莫瓦桑得到的只是碳化硅或尖晶石化为sp3(见图1)。铁、钴、镍及其合金的晶体结构相似,因此都是石墨转化为金刚石的催化剂。另一种理论认为石墨中的碳原子可以单个地进入金属原子之间的四面体空隙,并在金属原子的作用下使其原子轨道杂化成sp3,碳原子通过扩散遇到另一碳原子形成金刚石。图1 石墨在金属表面原子的作用下转化为金刚石50 年代初,在美国和瑞典成立了两个人造金刚石的研究小组,分别在1954 和1953 年合成了金 回答者: zhuxi1984 - 魔法师 五级 2005-12-26 20:46 检举化 学 发 展 史 ( 化工学院 x x x)摘要:从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金术士们,在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,为求得荣华富贵的黄金,开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍,在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来,炼丹术、炼金术几经盛衰,使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期,出版了一些有关化学的书籍,第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy,即炼金术。chemist至今还保留着两个相关的含义:化学家和药剂师。这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。关键词:燃素化学;量子论;晶体化学 自从有了人类,化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火,用火烧煮食物,烧制陶器,冶炼青铜器和铁器,都是化学技术的应用。正是这些应用,极大地促进了当时社会生产力的发展,成为人类进步的标志。今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。从古至今,伴随着人类社会的进步,化学历史的发展经历了哪些时期呢? 远古的工艺化学时期。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺,主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。

化 学 发 展 史( 化工学院 x x x)摘要:从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金术士们,在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,为求得荣华富贵的黄金,开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍,在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来,炼丹术、炼金术几经盛衰,使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期,出版了一些有关化学的书籍,第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy,即炼金术。chemist至今还保留着两个相关的含义:化学家和药剂师。这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。关键词:燃素化学;量子论;晶体化学自从有了人类,化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火,用火烧煮食物,烧制陶器,冶炼青铜器和铁器,都是化学技术的应用。正是这些应用,极大地促进了当时社会生产力的发展,成为人类进步的标志。今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。从古至今,伴随着人类社会的进步,化学历史的发展经历了哪些时期呢?远古的工艺化学时期。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺,主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。一、化学的来由化学的英文词为Chemistry,法文Chimie,德文Chemie,它们都是从一个古字、即拉丁字chemia,希腊字Xηwa(Chamia),希伯莱字Chaman或Haman,阿拉伯字Chema或Kema,埃及字Chemi演化而来的.它的最早来源难以查考.从现存资料看,最早是在埃及第四世纪的记载里出现的.所以有人认为可以假定是从埃及古字Chemi来的,不过这个名字的意义很晦涩,有埃及、埃及的艺术、宗教的迷惑、隐藏、秘密或黑暗等意义。其所以有这些意义,大概因为埃及在西方是化学记载诞生的地方,也是古代化学极为发达的地方,尤其是在实用化学方面。例如,埃及在十一朝代进已有一种雕刻表示一些工人下在制造玻璃,可见至少在公元前2500年以前,埃及已知道玻璃的制造方法了。再从埃及出土的木乃伊看,可知在公元前一、二千年时已精于使用防腐剂和布帛染色等技术。所以古人用埃及或埃及的艺术来命名“化学”。至于其它几种意义,可能因为古人认为化学是一种神奇和秘密的事业以及带有宗教色彩的缘故。中国的化学史当然也是毫不逊色的。大约5000-11000年前,我们已会制作陶器,3000多年前的商朝已有高度精美的青铜器,造纸、磁器、火药更是化学史上的伟大发明。在十六、十七世纪时,中国算得上是世界最先进的国家。“化学”二字我国在1856年开始使用。最早出现在英国传教士韦廉臣在1856年出版的《格物探原》一书中。二、化学的几个发展阶段远古的工艺化学时期。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺,主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。炼丹术和医药化学时期。从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金术士们,在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,为求得荣华富贵的黄金,开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍,在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来,炼丹术、炼金术几经盛衰,使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期,出版了一些有关化学的书籍,第一次有了“化学”这个名词。。燃素化学时期。从1650年到1775年,随着冶金工业和实验室经验的积累,人们总结感性知识,认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素,燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程,可燃物放出燃素后成为灰烬。定量化学时期,既近代化学时期。1775年前后,拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说,开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律,提出了原子学说,发现了元素周期律,发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。科学相互渗透时期,既现代化学时期。二十世纪初,量子论的发展使化学和物理学有了共同的语言,解决了化学上许多悬而未决的问题;另一方面,化学又向生物学和地质学等学科渗透,使蛋白质、酶的结构问题得到逐步的解决。这里主要讲述近二百多年来的化学史故事。这是化学得到快速发展的时期,是风云变幻英雄辈出的期。让我们一道去体验当年化学家所经历的艰难险阻,在近代化学史峰回路转的曲折历程中不倦跋涉,领略他们拨开重重迷雾建立新理论、发现新元素、提出新方法时的无限风光。三、化学学科在探索中成长化学的发展可以说是日新月异,尤其是它的边缘学科或者说是它的分支学科,譬如生物化学、物理化学、晶体化学等等,令人目不暇接。就眼下炒得过热的基因工程、克隆技术以及共轭电场论等,更是令人眼花缭乱。而古往今来,有多少化学家为化学的发展做出了难以估量的贡献。你想了解他们吗?化学名人风采将带您走近他们。燃素说的影响 。可燃物如炭和硫磺,燃烧以后只剩下很少的一点灰烬;致密的金属煅烧后得到的锻灰较多,但很疏松。这一切给人的印象是,随着火焰的升腾,什么东西被带走了。当冶金工业得到长足发展后,人们希望总结燃烧现象本质的愿望更加强烈了。1723年,德国哈雷大学的医学与药理学教授施塔尔出版了教科书《化学基础》。他继承并发展了他的老师贝歇尔有关燃烧现象的解释,形成了贯穿整个化学的完整、系统的理论。《化学基础》是燃素说的代表作。施塔尔认为燃素存在于一切可燃物中,在燃烧过程中释放出来,同时发光发热。燃烧是分解过程:可燃物==灰烬+燃素金属==锻灰+燃素如果将金属锻灰和木炭混合加热,锻灰就吸收木炭中的燃素,重新变为金属,同时木炭失去燃素变为灰烬。木炭、油脂、蜡都是富含燃素的物质,燃烧起来非常猛烈,而且燃烧后只剩下很少的灰烬;石头、草木灰、黄金不能燃烧,是因为它们不含燃素。酒精是燃素与水的结合物,酒精燃烧时失去燃素,便只剩下了水。空气是带走燃素的必需媒介物。燃素和空气结合,充塞于天地之间。植物从空气中吸收燃素,动物又从植物中获得燃素。所以动植物易燃。富含燃素的硫磺和白磷燃烧时,燃素逸去,变成了硫酸和磷酸。硫酸与富含燃素的松节油共煮,磷酸(当时指P2O5)与木炭密闭加热,便会重新夺得燃素生成硫磺和白磷。而金属和酸反应时,金属失去燃素生成氢气,氢气极富燃素。铁、锌等金属溶于胆矾(CuSO4·5H2O)溶液置换出铜,是燃素转移到铜中的结果。燃素说尽管错误,但它把大量的化学事实统一在一个概念之下,解释了冶金过程中的化学反应。燃素说流行的一百多年间,化学家为了解释各种现象,做了大量的实验,积累了丰富的感性材料。特别是燃素说认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程,化学反应中物质守恒,这些观点奠定了近、现代化学思维的基础。我们现在学习的置换反应,是物质间相互交换成分的过程;氧化还原反应是电子得失的过程;而有机化学中的取代反应是有机物某一结构位置的原子或原子团被其它原子或原子团替换的过程。这些思想方法与燃素说多么相似。舍勒和普里斯特里发现氧气的制法 :令后人尊敬的瑞典化学家舍勒的职业是药剂师--chemist,他长期在小镇彻平的药房工作,生活贫困。白天,他在药房为病人配制各种药剂。一有时间,他就钻进他的实验室忙碌起来。有一次,后院传来一声爆鸣,店主和顾客还在惊诧之中,舍勒满脸是灰地跑来,兴奋地拉着店主去看他新合成的化合物,忘记了一切。对这样的店员,店主是又爱又气,但从来不想辞退他,因为舍勒是这个城市最好的药剂师。到了晚上,舍勒可以自由支配时间,他更加专心致志地投入到他的实验研究中。对于当时能见到的化学书籍里的实验,他都重做一遍。他所做的大量艰苦的实验,使他合成了许多新化合物,例如氧气、氯气、焦酒石酸、锰酸盐、高锰酸盐、尿酸、硫化氢、升汞(氯化汞)、钼酸、乳酸、乙醚等等,他研究了不少物质的性质和成分,发现了白钨矿等。至今还在使用的绿色颜料舍勒绿(Scheele’s green),就是舍勒发明的亚砷酸氢铜(CuHAsO3)。如此之多的研究成果在十八世纪是绝无仅有的,但舍勒只发表了其中的一小部分。直到1942年舍勒诞生二百周年的时候,他的全部实验记录、日记和书信才经过整理正式出版,共有八卷之多。其中舍勒与当时不少化学家的通信引人注目。通信中有十分宝贵的想法和实验过程,起到了互相交流和启发的作用。法国化学家拉瓦锡对舍勒十分推崇,使得舍勒在法国的声誉比在瑞典国内还高。在舍勒与大学教师甘恩的通信中,人们发现,由于舍勒发现了骨灰里有磷,启发甘恩后来证明了骨头里面含有磷。在这之前,人们只知道尿里有磷。1775年2月4日,33岁的舍勒当选为瑞典科学院院士。这时店主人已经去世,舍勒继承了药店,在他简陋的实验室里继续科学实验。由于经常彻夜工作,加上寒冷和有害气体的侵蚀,舍勒得了哮喘病。他依然不顾危险经常品尝各种物质的味道--他要掌握物质各方面的性质。他品尝氢氰酸的时候,还不知道氢氰酸有剧毒。1786年5月21日,为化学的进步辛劳了一生的舍勒不幸去世,终年只有44岁。舍勒发现氧气的两种制法是在1773年。第一种方法是分别将KNO3、Mg(NO3)2、Ag2CO3、HgCO3、HgO加热分解放出氧气:2KNO3==2KNO2+O2↑2Mg(NO3)2 == 2MgO+4NO2↑+O2↑↑2Ag2CO3==4Ag+2CO2↑+O2↑2HgCO3==2Hg+2CO2↑+O2↑2HgO==2Hg+O2↑第二种方法是将软锰矿(MnO2)与浓硫酸共热产生氧气:2MnO2+2H2SO4(浓)== 2MnSO4+2H2O+O2↑舍勒研究了氧气的性质,他发现可燃物在这种气体中燃烧更为剧烈,燃烧后这种气体便消失了,因而他把氧气叫做“火气”。舍勒是燃素说的信奉者,他认为燃烧是空气中的“火气”与可燃物中的燃素结合的过程,火焰是“火气”与燃素相结合形成的化合物。他将他的发现和观点写成《论空气和火的化学》。这篇论文拖延了4年直到1777年才发表。而英国化学家普里斯特里在1774年发现氧气后,很快就发表了论文。普里斯特里始终坚信燃素说,甚至在拉瓦锡用他们发现的氧气做实验,推翻了燃素说之后依然故我。他将氧气叫做“脱燃素气”。他写到:我把老鼠放在‘脱燃素气’里,发现它们过得非常舒服后,我自己受了好奇心的驱使,又亲自加以实验,我想读者是不会觉得惊异的。我自己实验时,是用玻璃吸管从放满这种气体的大瓶里吸取的。当时我的肺部所得的感觉,和平时吸入普通空气一样;但自从吸过这种气体以后,经过好长时间,身心一直觉得十分轻快舒畅。有谁能说这种气体将来不会变成通用品呢?不过现在只有两只老鼠和我,才有享受呼吸这种气体的权利罢了。”普里斯特里一生的大部分时间是在英国的利兹作牧师,业余爱好化学。1773年他结识了著名的美国科学家兼政治家富兰克林,他们后来成了经常书信往来的好朋友。普里斯特里受到好朋友多方的启发和鼓励。他在化学、电学、自然哲学、神学四个方面都有很多著述。1774年普里斯特里到欧洲大陆参观旅行。在巴黎,他与拉瓦锡交换了好多化学方面的看法。正直的普里斯特里同情法国大革命,曾在英国公开做了几次演讲。英国一批反对法国大革命的人烧毁了他的住宅和实验室。普里斯特里于1794年他六十一岁的时候不得已移居美国,在宾夕法尼亚大学任化学教授。美国化学会认为他是美国最早研究化学的学者之一。他住过的房子现在已建成纪念馆,以他的名字命名的普里斯特里奖章已成为美国化学界的最高荣誉。拉瓦锡和他的天平: 燃素说的推翻者,法国化学家拉瓦锡原来是学法律的。1763年,他20岁的时候就取得了法律学士学位,并且获得律师开业证书。他的父亲是一位律师,家里很富有。所以拉瓦锡不急于当律师,而是对植物学发生了兴趣。经常上山采集标本使他对气象学也产生了兴趣。后来,拉瓦锡在他的老师,地质学家葛太德的建议下,师从巴黎有名的鲁伊勒教授学习化学。拉瓦锡的第一篇化学论文是关于石膏成分的研究。他用硫酸和石灰合成了石膏。当他加热石膏时放出了水蒸气。拉瓦锡用天平仔细测定了不同温度下石膏失去水蒸气的质量。从此,他的老师鲁伊勒就开始使用“结晶水”这个名词了。这次成功使拉瓦锡开始经常使用天平,并总结出了质量守恒定律。质量守恒定律成为他的信念,成为他进行定量实验、思维和计算的基础。例如他曾经应用这一思想,把糖转变为酒精的发酵过程表示为下面的等式:葡萄糖 == 碳酸(CO2)+ 酒精这正是现代化学方程式的雏形。用等号而不用箭头表示变化过程,表明了他守恒的思想。拉瓦锡为了进一步阐明这种表达方式的深刻含义,又具体地写到:“我可以设想,把参加发酵的物质和发酵后的生成物列成一个代数式。再逐个假定方程式中的某一项是未知数,然后分别通过实验,逐个算出它们的值。这样以来,就可以用计算来检验我们的实验,再用实验来验证我们的计算。我经常卓有成效地用这种方法修正实验的初步结果,使我能通过正确的途径重新进行实验,直到获得成功。”早在拉瓦锡出生之时,多才多艺的俄罗斯科学家罗蒙诺索夫就提出了质量守恒定律,他当时称之为“物质不灭定律”,其中含有更多的哲学意蕴。但由于“物质不灭定律”缺乏丰富的实验根据,特别是当时俄罗斯的科学还很落后,西欧对沙俄的科学成果不重视,“物质不灭定律”没有得到广泛的传播。1772年秋天,拉瓦锡照习惯称量了一定质量的白磷使之燃烧,冷却后又称量了燃烧产物P2O5的质量,发现质量增加了!他又燃烧硫磺,同样发现燃烧产物的质量大于硫磺的质量。他想这一定是什么气体被白磷和硫磺吸收了。他于是又做了更细致的实验:将白磷放在水银面上,扣上一个钟罩,钟罩里留有一部分空气。加热水银到40℃时白磷就迅速燃烧,之后水银面上升。拉瓦锡描述道:“这表明部分空气被消耗,剩下的空气不能使白磷燃烧,并可使燃烧着的蜡烛熄灭;1盎司的白磷大约可得到2.7盎司的白色粉末(P2O5,应该是2.3盎司)。增加的重量和所消耗的1/5容积的空气重量接近相同。”燃素说认为燃烧是分解过程,燃烧产物应该比可燃物质量轻。而拉瓦锡实验的结果却是截然相反。他把实验结果写成论文交给法国科学院。从此他做了很多实验来证明燃素说的错误。在1773年2月,他在实验记录本上写到:“我所做的实验使物理和化学发生了根本的变化。”他将“新化学”命名为“反燃素化学”。1774年,拉瓦锡做了焙烧锡和铅的实验。他将称量后的金属分别放入大小不等的曲颈瓶中,密封后再称量金属和瓶的质量,然后充分加热。冷却后再次称量金属和瓶的质量,发现没有变化。打开瓶口,有空气进入,这一次质量增加了,显然增加量是进入的空气的质量(设为A)。他再次打开瓶口取出金属锻灰(在容积小的瓶中还有剩余的金属)称量,发现增加的质量正和进入瓶中的空气的质量相同(即也为A)。这表明锻灰是金属与空气的化合物。拉瓦锡进一步想,如果设法从金属锻灰中直接分离出空气来,就更能说明问题。他曾经试图分解铁锻灰(即铁锈),但实验没有成功。拉瓦锡制得氧气之后: 到了这年的10月,普里斯特里访问巴黎。在欢迎宴会上他谈到“从红色沉淀(HgO)和铅丹(Pb3O4)可得到‘脱燃素气’”。对于正在无奈中的拉瓦锡来说,这条信息是很直接的启发。11月,拉瓦锡加热红色的汞灰制得了氧气。在舍勒的启发下,拉瓦锡甚至制造了火车头大小的加热装置,其中心是聚光镜。平台下面是六个大轮子,以便跟着太阳随时转动。1775年,拉瓦锡的实验中心已从分解金属锻灰转移到了对氧气的研究。他发现燃烧时增加的质量恰好是氧气减少的质量。以前认为可燃物燃烧时吸收了一部分空气,其实是吸收了氧气,与氧气化合,即氧化。这就是推翻了燃素说的燃烧的氧化理论。与此同时,拉瓦锡还用动物实验,研究了呼吸作用,认为“是氧气在动物体内与碳化合,生成二氧化碳的同时放出热来。这和在实验室中燃烧有机物的情况完全一样。”这就解答了体温的来源问题。空气中既然含有1/4的氧气(数据来自原文),就应该含有其余的气体,拉瓦锡将它称为“碳气”。研究了空气的组成后,拉瓦锡总结道:“大气中不是全部空气都是可以呼吸的;金属焙烧时,与金属化合的那部分空气是合乎卫生的,最适宜呼吸的;剩下的部分是一种‘碳气’,不能维持动物的呼吸,也不能助燃。”他把燃烧与呼吸统一了起来,也结束了空气是一种纯净物质的错误见解。1777年,拉瓦锡明确地讥讽和批判了燃素说:“化学家从燃素说只能得出模糊的要素,它十分不确定,因此可以用来任意地解释各种事物。有时这一要素是有重量的,有时又没有重量;有时它是自由之火,有时又说它与土素相化合成火;有时说它能通过容器壁的微孔,有时又说它不能透过;它能同时用来解释碱性和非碱性、透明性和非透明性、有颜色和无色。它真是只变色虫,每时每刻都在改变它的面貌。” 这年的9月5日,拉瓦锡向法国科学院提交了划时代的《燃烧概论》,系统地阐述了燃烧的氧化学说,将燃素说倒立的化学正立过来。这本书后来被翻译成多国语言,逐渐扫清了燃素说的影响。化学自此切断了与古代炼丹术的联系,揭掉了神秘和臆测的面纱,代之以科学的实验和定量的研究。化学进入了定量化学(即近代化学)时期。所以我们说拉瓦锡是近代化学的奠基者。舍勒和普里斯特里先于拉瓦锡发现氧气,但由于他们思维不够广阔,更多地只是关心具体物质的性质,没有能冲破燃素说的束缚。与真理擦肩而过是很遗憾的。拉瓦锡对化学的另一大贡献是否定了古希腊哲学家的四元素说和三要素说,辨证地阐述了建立在科学实验基础上的化学元素的概念:“如果元素表示构成物质的最简单组分,那么目前我们可能难以判断什么是元素;如果相反,我们把元素与目前化学分析最后达到的极限概念联系起来,那么,我们现在用任何方法都不能再加以分解的一切物质,对我们来说,就算是元素了。”在1789年出版的历时四年写就的《化学概要》里,拉瓦锡列出了第一张元素一览表,元素被分为四大类:简单物质,普遍存在于动物、植物、矿物界,可以看作是物质元素:光、热、氧、氮、氢。简单的非金属物质,其氧化物为酸:硫、磷、碳、盐酸素、氟酸素、硼酸素。简单的金属物质,被氧化后生成可以中和酸的盐基:锑、银、铋、钴、铜、锡、铁、锰、汞、钼、镍、金、铂、铅、钨、锌。简单物质,能成盐的土质:石灰、镁土、钡土、铝土、硅土。拉瓦锡对燃素说和其它陈腐观点的讥讽和批判是无情和激烈的。这使他在创建科学勋绩的同时得罪了一大批同时代和老一辈的科学家。在《影响世界历史的一百位人物》中,在许多有关历史、科学史、化学史的书籍中,作者都对拉瓦锡总是突出自己的人格特点进行低调的描述和评价,指责他在《化学概要》里没有提起舍勒和普里斯特里对他的启示和帮助。但我们得看到,拉瓦锡确实具有非凡的科学洞察力和勇往直前的无畏精神。虽然不是他最先发现氧气的制法,但他通过制取氧气分析了空气的组成,建立了燃烧的氧化学说。氧气因此不同于其它气体,被赋予非凡的科学意义。拉瓦锡十分勤奋,每天六点起床,从六点到八点进行实验研究,八点到下午七点从事火药局长或法国科学院院士的工作,七点到晚上十点,又专心从事他的科学研究。星期天不休息,专门进行一整天的实验工作。拉瓦锡28岁结婚时,他的妻子只有14岁。他们一生没有孩子,但生活非常愉快。她帮助拉瓦锡实验,经常陪伴在他身边。在拉瓦锡的著作里,有很多插图都是他的妻子画的。1789年法国大革命爆发,三年后拉瓦锡被解除了火药局长的职务。1793年11月,国民议会下令逮捕旧王朝的包税官。拉瓦锡由于曾经担任过包税官而自首入狱。极左派马拉曾与拉瓦锡有过激烈的科学争论,心存嫉恨,便诬陷拉瓦锡与法国的敌人有来往,犯有叛国罪,于1794年5月8日把他送上了断头台。对此,当时科学界的很多人感到非常惋惜。著名的法籍意大利数学家拉格朗日痛心地说:“他们可以一瞬间把他的头割下,而他那样的头脑一百年也许长不出一个来。”这时,拉瓦锡正当壮年,是51岁。四、化学学科的发展前沿中国运动医学杂志000124 基因工程也叫遗传工程(Genetic Engineering),是20世纪70年代在分子生物学发展的基础上形成的新学科。基因工程就是在分子水平上,用人工方法提取(或合成)不同生物的遗传物质,在体外切割、拼接和重新组成,然后通过载体把重组的DNA分子引入受体细胞,使外源DNA在受体细胞中进行复制与表达。按人们的需要产生不同的产物或定向地创造生物的新性状,并使之稳定地遗传给下代[1]。基因工程技术主要包括分离基因、纯化基因和扩增基因的技术,其核心是分子克隆技术。它能帮助人们从各种复杂的生物体中分离出单一的基因,并把它纯化,再把它大量扩增,用于研究。20多年来,基因工程技术得到了迅速地发展,特别是限制性内切酶、DNA序列分析及DNA重组技术等三大技术的发现和应用,不仅把分子生物学提高到了基因水平,而且也把生物学与医学中的其他学科引上基因研究的道路,并取得了许多揭示生命秘密和生命过程的重大成就 ......

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