1934年诺贝尔化学奖得主尤里简介(1)高品质版课件.ppt

1、哈罗德克莱顿尤里 哈罗德哈罗德克莱顿克莱顿尤里尤里(Harold Clayton Urey)1893(Harold Clayton Urey)1893年年4 4月月2929日生于美国印第安纳州的日生于美国印第安纳州的沃克顿。沃克顿。在他在他6 6岁的时候，在乡间当岁的时候，在乡间当牧师的父亲去世了。后来，母亲牧师的父亲去世了。后来，母亲改嫁，继父也是一位牧师，他帮改嫁，继父也是一位牧师，他帮助尤里完成了幼年的教育，助尤里完成了幼年的教育，19111911年，他中学毕业，没有足够的学年，他中学毕业，没有足够的学费，无法继续上大学，只好自己费，无法继续上大学，只好自己想办法。想办法。碰巧，乡下的一

2、所学校缺少碰巧，乡下的一所学校缺少一名教师，尤里觉得去当一名教一名教师，尤里觉得去当一名教师既可以解决目前的生活问题又师既可以解决目前的生活问题又可以筹集上大学的费用。于是他可以筹集上大学的费用。于是他成了乡村学校的教师，一干就是成了乡村学校的教师，一干就是3 3年。年。19141914年，尤里进了蒙大拿大年，尤里进了蒙大拿大学，开始他的专业是动物学，后学，开始他的专业是动物学，后来改读化学。来改读化学。上大学之后，困扰尤里上大学之后，困扰尤里的仍然是经济问题，为此，的仍然是经济问题，为此，尤里的确伤透了脑筋。尤里的确伤透了脑筋。为了为了节约开支，他没有租公寓住，节约开支，他没有租公寓住，而是

3、在学校的一处空地上自而是在学校的一处空地上自己搭了一个帐篷，在里面学己搭了一个帐篷，在里面学习、生活。习、生活。他还尽可能的利他还尽可能的利用假期到外面去做工以解决用假期到外面去做工以解决学费不足。学费不足。我们做得如何？思索 尤里毕业的时候，正值第一尤里毕业的时候，正值第一次世界大战期间，他先在费城一次世界大战期间，他先在费城一家化工厂找到了工作，当化学分家化工厂找到了工作，当化学分析员。工作两年后，他又回到母析员。工作两年后，他又回到母校当起化学讲师。校当起化学讲师。19211921年，他进年，他进入加利福尼亚大学攻读博士学位，入加利福尼亚大学攻读博士学位，他的指导教师是路易斯。他的博他的

4、指导教师是路易斯。他的博士论文是研究双原子气体性质的。士论文是研究双原子气体性质的。他以优异的成绩取得了博士学位。他以优异的成绩取得了博士学位。1923 1923年他得到美国斯堪的年他得到美国斯堪的那维亚基金学会奖学金的资助，那维亚基金学会奖学金的资助，去丹麦哥本哈根大学理论物理去丹麦哥本哈根大学理论物理研究所跟波尔教授专门研究原研究所跟波尔教授专门研究原子结构理论。子结构理论。1931 1931年，物理学家伯奇和天年，物理学家伯奇和天体物理学家门泽尔根据他们的实体物理学家门泽尔根据他们的实验结果，首先提出了验结果，首先提出了“氢除含有氢除含有原子量大约为原子量大约为1 1的一些原子外，的一些

5、原子外，还含有原子量大约为还含有原子量大约为2 2的一些原的一些原子，前后两者约为子，前后两者约为1/45001/4500”的假的假说。说。当时在美国哥伦比亚大学当时在美国哥伦比亚大学工作的尤里教授对这一假说非工作的尤里教授对这一假说非常感兴趣。因为他对这个问题常感兴趣。因为他对这个问题已经思考过很长时间了，他认已经思考过很长时间了，他认为，如果让液态氢在低温下蒸为，如果让液态氢在低温下蒸发，很可能使原子量为发，很可能使原子量为2 2的氢得的氢得到富集。到富集。第二天第二天他就开始设计寻找他就开始设计寻找氢同位素的实验，他设计了用氢同位素的实验，他设计了用分馏的方法来发地找重氢。分馏的方法来发

6、地找重氢。1931 1931年秋天，美国标准计量年秋天，美国标准计量局的布里克维吉把蒸发了大量液局的布里克维吉把蒸发了大量液态氢之后剩下的最后几滴氢装在态氢之后剩下的最后几滴氢装在容器里，送给尤里做实验。通过容器里，送给尤里做实验。通过光谱分析，发现了一些新的谱线，光谱分析，发现了一些新的谱线，它的位置正好与预期原子量为它的位置正好与预期原子量为2 2的的氢谱线一致，从而发现了重氢。氢谱线一致，从而发现了重氢。根据尤里的建议，重氢被命名为根据尤里的建议，重氢被命名为Deuterium(Deuterium(中文译为氘中文译为氘)，在希腊，在希腊语中是语中是“第二第二”的意思。的意思。天然氢中含有

7、质量数为天然氢中含有质量数为1 1的的氕氕(H)99.985(H)99.985，质量数为，质量数为2 2的氘的氘(D)(D)约约0.0150.015，还含有痕量的质，还含有痕量的质量数为量数为3 3的氢的放射性同位素氚的氢的放射性同位素氚(T)(T)。大约大约5 5千个氢原子中有一个千个氢原子中有一个重氢。普通氢原子含有一个质子重氢。普通氢原子含有一个质子和一个电子，原子量为和一个电子，原子量为1 1。重氢。重氢则多了一个中子，原子量为则多了一个中子，原子量为2 2。氕和氘的质量比为氕和氘的质量比为1:2,1:2,是是所有稳定同位素中质量相差最所有稳定同位素中质量相差最大的一对同位素，因此表现

8、在大的一对同位素，因此表现在物理性质上的差异也最大。物理性质上的差异也最大。氘具有较低的零点能和较氘具有较低的零点能和较小的碰撞频率，导致其化学反小的碰撞频率，导致其化学反应性比氢低。应性比氢低。氘广泛用作示踪原子。氘广泛用作示踪原子。氘常用作离子源：用经加氘常用作离子源：用经加速器加速的氘核轰击其他原子速器加速的氘核轰击其他原子核，可进行核反应的研究。核，可进行核反应的研究。氘还是重要的核燃料。氘还是重要的核燃料。液氢精馏是现代分离氘的有液氢精馏是现代分离氘的有效方法之一。但在低温蒸馏时首效方法之一。但在低温蒸馏时首先浓集的是先浓集的是HDHD，必须经催化剂转，必须经催化剂转化为化为D D2

9、 2、HDHD、H H2 2的平衡混合物后的平衡混合物后才能继续精馏浓集。才能继续精馏浓集。氘可以生成各种含氘化合物，氘可以生成各种含氘化合物，最重要的氘化合物是重水。最重要的氘化合物是重水。重水的熔点是重水的熔点是3.83.8，人们把，人们把它叫做它叫做“热冰热冰”，沸点是，沸点是101.42101.42。一些动物，如蝌蚪不能在重一些动物，如蝌蚪不能在重水中生存。一些植物种子浇了重水中生存。一些植物种子浇了重水之后也不能生长发芽。水之后也不能生长发芽。但重水在原子核反应堆里能但重水在原子核反应堆里能降低中子速度，又几乎不吸收中降低中子速度，又几乎不吸收中子，因而在原子核反应堆里是最子，因而在

10、原子核反应堆里是最好的中子减速剂。好的中子减速剂。1934 1934年，在尤里发现氘年，在尤里发现氘之后的第之后的第3 3年，他被授予年，他被授予诺诺贝尔化学奖贝尔化学奖。这一年他仅。这一年他仅4141岁。一个发现在短短的岁。一个发现在短短的3 3年年内就为科学所接受并授予诺内就为科学所接受并授予诺贝尔奖，这种情况在历史上贝尔奖，这种情况在历史上是不多见的。是不多见的。但是，正当尤里因发现了氘而但是，正当尤里因发现了氘而获得诺贝尔化学奖的时候，英国杰获得诺贝尔化学奖的时候，英国杰出的实验物理学家和化学家阿斯顿出的实验物理学家和化学家阿斯顿发表文章指出，伯奇和门泽尔的测发表文章指出，伯奇和门泽尔

11、的测量是有错误的，阿斯顿用质谱法测量是有错误的，阿斯顿用质谱法测得的氢原子量是得的氢原子量是1 10088100881代替了原代替了原来的来的1 100778 00778。这就等于宣告伯奇和门泽尔原这就等于宣告伯奇和门泽尔原来对氢原子量的争论和作出的判断来对氢原子量的争论和作出的判断是不正确的。是不正确的。专家的视角 在获得诺贝尔奖时，尤里的在获得诺贝尔奖时，尤里的一段话正好表明他的态度：一段话正好表明他的态度：“当当我的讲演稿已经写好以后，阿斯我的讲演稿已经写好以后，阿斯顿用新的测量证明，伯奇和门泽顿用新的测量证明，伯奇和门泽尔在尔在19311931年的预言是错误的。但年的预言是错误的。但我

12、不想因此而修改我的讲演稿了。我不想因此而修改我的讲演稿了。因为，伯奇和门泽尔的预言是在因为，伯奇和门泽尔的预言是在发现前就作出的。因此这个预言发现前就作出的。因此这个预言十分重要，没有这个预言，我就十分重要，没有这个预言，我就不会去寻氘了。不会去寻氘了。”专家的视角 可见，假设、猜想、大胆可见，假设、猜想、大胆的预言对科学探究的意义是多的预言对科学探究的意义是多么的重大，即使它是么的重大，即使它是暂时错误暂时错误的。的。2121世纪，是科技的世纪，世纪，是科技的世纪，我们当中的绝大多数要么是搞我们当中的绝大多数要么是搞科研，要么是从事教育事业。科研，要么是从事教育事业。我们应该怎样做？我们应该

13、怎样做？我们又该引导我们的学生我们又该引导我们的学生怎样做？怎样做？思索 第二次世界大战期间，尤里第二次世界大战期间，尤里当初是怀着对德意日法西斯强烈当初是怀着对德意日法西斯强烈的愤恨参加到美国政府研制原子的愤恨参加到美国政府研制原子弹的弹的“曼哈顿计划曼哈顿计划”中。中。尤里利用他掌握的同位素化尤里利用他掌握的同位素化学方面丰富的知识，和其他科学学方面丰富的知识，和其他科学家一道努力，对于生产第一颗原家一道努力，对于生产第一颗原子弹起了很大作用。子弹起了很大作用。战争与和平 但是原子弹的巨大破坏力给但是原子弹的巨大破坏力给和平的居民带来了可怕的灾难。和平的居民带来了可怕的灾难。因此，尤里坚决

14、反对使用原因此，尤里坚决反对使用原子武器。特别是他一生最后十多子武器。特别是他一生最后十多年里，通过公开讲演和发表文章年里，通过公开讲演和发表文章呼吁禁止核武器，他在临终之前呼吁禁止核武器，他在临终之前还一再强调，原子能只能用于和还一再强调，原子能只能用于和平目的。平目的。战争与和平战后，尤里相当一部分精力从战后，尤里相当一部分精力从事宇宙化学方面的研究。他研究了事宇宙化学方面的研究。他研究了地球、陨石、太阳及其他恒星的元地球、陨石、太阳及其他恒星的元素丰度及同位素丰度。素丰度及同位素丰度。1947-19481947-1948年年 ,他提出水和方他提出水和方解石之间氧同位素交换的分离系数解石之

15、间氧同位素交换的分离系数与温度的关系与温度的关系,发展了测量地质时发展了测量地质时代中海相碳酸盐形成温度的氧同位代中海相碳酸盐形成温度的氧同位素方法。素方法。尤里对宇宙化学的许多问题也尤里对宇宙化学的许多问题也进行了广泛的研究进行了广泛的研究,1952,1952年年,他在他在专著专著 行星的起源和演化行星的起源和演化一书一书中中,提出从太阳系化学组成和化学提出从太阳系化学组成和化学过程研究太阳系演化的学说过程研究太阳系演化的学说,定量定量地描述了控制太阳系及其中天体演地描述了控制太阳系及其中天体演化的化学、物理学过程。化的化学、物理学过程。19531953年年,他和克雷格他和克雷格(H.Cra

16、ig)(H.Craig)一起提出根据陨石中铁总含量和铁一起提出根据陨石中铁总含量和铁的氧化状态将陨石分群的方法。这的氧化状态将陨石分群的方法。这种方法至今仍被采用。种方法至今仍被采用。1953 1953年他与学生米勒设计了年他与学生米勒设计了一套仪器，模拟原始地球大气的一套仪器，模拟原始地球大气的成分和条件，在甲烷、氨、氢和成分和条件，在甲烷、氨、氢和水蒸气混合物中，连续进行了一水蒸气混合物中，连续进行了一星期的火花放电后，形成了十多星期的火花放电后，形成了十多种氨基酸。这就是著名的种氨基酸。这就是著名的“米勒米勒-尤里实验尤里实验”。这说明在原始大气中产生蛋这说明在原始大气中产生蛋白质是可能

17、的。这为生命起源的白质是可能的。这为生命起源的研究提供了一个方向。研究提供了一个方向。除此之外，尤里曾参加除此之外，尤里曾参加“阿阿波罗波罗”号登月火箭取回的月岩研号登月火箭取回的月岩研究，担任究，担任“海盗海盗”号宇宙火箭探号宇宙火箭探索火星计划的顾问。他是英国皇索火星计划的顾问。他是英国皇家学会和瑞典皇家学会等各国学家学会和瑞典皇家学会等各国学会的荣誉会员。还曾获戴维奖章、会的荣誉会员。还曾获戴维奖章、吉布斯奖章、富兰克林奖章等学吉布斯奖章、富兰克林奖章等学术奖励术奖励3030多种，多种，19731973年获普里斯年获普里斯特利奖。特利奖。尤里是一位在诸多领域都有所成就的科学家，这说明科学

18、之间是没有明显学科界限的。要想成为有所成就的人，决不能只拘泥于一个领域。“博士”原本是博学多才之士，但在中国好像变了味道。思索 为什么至今没有中国本土科学家获得诺贝尔奖呢？当然，这是一个综合因素。不过，我们也不得不为中国的教育而感到悲哀！思索 中国的科研将来要靠我们，中国的教育更要靠我们！如果，21世纪中国仍然没有诺贝尔奖的得主，这不仅是中华民族的遗憾，更是我们的耻辱！我们现在应该做些什么呢？我们以后应该做些什么呢？思索19811981年年1 1月月6 6日，日，8787岁高岁高龄的尤里在加利福尼亚龄的尤里在加利福尼亚州拉霍亚病故。州拉霍亚病故。就是这样一位在诸多领域都获得伟大成就的宇宙化学家

19、、物理学家随着年岁的叠加，我们会渐渐发现：越是有智慧的人，越是谦虚，因为昂头的只是稗子，低头的才是稻子；越是富有的人，越是高贵，因为真正的富裕是灵魂上的高贵以及精神世界的富足；越是优秀的人，越是努力，因为优秀从来不是与生俱来，从来不是一蹴而就。随着沧桑的累积，我们也会慢慢懂得：成功的路，其实并不拥挤，因为能够坚持到底的人实在太少；所有优秀的人，其实就是活得很努力的人，所谓的胜利，其实最后就是自身价值观的胜利。人到中年，突然间醒悟许多，总算明白：人生，只有将世间的路一一走遍，才能到尽头；生活，只有将尘世况味种种尝遍，才能熬出头。这世间，从来没有最好，只有更好。每天，总想要努力醒得比太阳还早，因为

20、总觉得世间万物，太阳是最能赐人力量和能量的。每当面对喷薄的日出，心中的太阳随之冉冉腾起，生命之火熊熊燃烧，生活的热情就会光芒四射。我真的难以想象，那些从来不早起的人，一生到底能够看到几回日升？那些从来没有良好习惯的人，活到最后到底该是多么的遗憾与愧疚？曾国藩说：早晨不起，误一天的事；幼时不学，误一生的事。尼采也说：每一个不曾起舞的日子，都是对生命的辜负。光阴易逝，岂容我待？越是努力的人，越是没有时间抱怨，越是没有工夫颓丧。每当走在黎明的曙光里，看到那些兢兢业业清洁城市的“美容师”，我就会由衷地欣赏并在心底赞叹他们，因为他们活得很努力很认真。每当看见那些奔跑在朝霞绚烂里的晨练者，我就会从心里为他

21、们竖起大拇指，因为他们给自己力量的同时，也赠予他人能量。我总觉得：你可以不优秀，但你必须有认真的态度；你可以不成功，但你必须努力。这个世界上，从来没有谁比谁更优秀，只有谁比谁更努力。我也始终认为：一个活得很努力的人，自带光芒万丈；一个人认真的样子，比任何时候都要美好；一个能够自律自控的人，他的人生也就成功了大半。世间每一种的好，从来都只为懂得努力的人盛装而来。有时候，我真的感觉，人生的另一个名字应该叫做努力，努力了就会无悔，努力了就会无愧；生活的另一种说法应该叫做煎熬，熬过了漫漫黑夜，天就亮了，熬过了萧萧冬日，春天就来了。人生不易，越努力越幸运；余生不长，越珍惜越精彩。人生，是一本太仓促的书，

22、越认真越深刻；生命，是一条无名的河，越往前越深邃。愿你不要为已逝的年华叹息，不要为前路的茫茫而裹足不前愿你相信所有的坚持总能奏响黎明的号角，所有的努力总能孕育硕果的盛驾光临。愿你坚信越是成功的人越是不允许自己颓废散漫，越是优秀的人越是努力生活中很多时候，我们遇到一些复杂的情况，会很容易被眼前的障碍所蒙蔽，找不到解决问题的方法。这时候，如果能从当前的环境脱离出来，从一个新角度去解决问题，也许就会柳暗花明。一个土豪，每次出门都担心家中被盗，想买只狼狗栓门前护院，但又不想雇人喂狗浪费银两。苦思良久后终得一法：每次出门前把WiFi修改成无密码，然后放心出门每次回来都能看到十几个人捧着手机蹲在自家门口，

23、从此无忧。护院，未必一定要养狗换个角度想问题，结果大不同。一位大爷到菜市场买菜，挑了3个西红柿到到秤盘，摊主秤了下：“一斤半3块7。”大爷：“做汤不用那么多。”去掉了最大的西红柿。摊主:“一斤二两，3块。”正当身边人想提醒大爷注意秤时，大爷从容的掏出了七毛钱，拿起刚刚去掉的那个大的西红柿，潇洒地换种算法，独辟蹊径，你会发现解决问题的另一个方法。生活中，我们特别容易陷入非A即B的思维死角，但其实，遭遇两难困境时换个角度思考，也许就会明白：路的旁边还有路。一个鱼塘新开张，钓费100块。钓了一整天没钓到鱼，老板说凡是没钓到的就送一只鸡。很多人都去了，回来的时候每人拎着一只鸡，大家都很高兴！觉得老板很

24、够意思。后来，钓鱼场看门大爷告诉大家，老板本来就是个养鸡专业户，这鱼塘本来就没鱼。巧妙的去库存，还让顾客心甘情愿买单。新时代，做营销，必须打破传统思维。孩子不愿意做爸爸留的课外作业，于是爸爸灵机一动说：儿子，我来做作业，你来检查如何？孩子高兴的答应了，并且把爸爸的“作业”认真的检查了一遍，还列出算式给爸爸讲解了一遍不过他可能怎么也不明白为什么爸爸所有作业都做错了。巧妙转换角色，后退一步，有时候是另一种前进。一个博士群里有人提问：一滴水从很高很高的地方自由落体下来，砸到人会不会砸伤？或砸死？群里一下就热闹起来，各种公式，各种假设，各种阻力，重力，加速度的计算，足足讨论了近一个小时 后来，一个不小心进错群的人默默问了一句：你们没有淋过雨吗 人们常常容易被日常思维所禁锢，而忘却了最简单也是最直接的路有两个年轻人，大学毕业后一起到广州闯天下。