[理化生]电化学第一课2012-09-07.ppt

从Nernst到Tafel：电化学的创新与发展简谈 一、电化学热力学 Pt (s) | H2(g)｜H2SO4 (0.5 mol dm-3)｜O2 (g) | Pt (s) 该电池的标准电动势为：Emf= 1.229 V (理论分解电压)。 但是？ 二、电化学动力学 塔菲尔 (Tafel)关系式 三、电化学反应的特点 科研创新之我见 创新之路 探索发现之途径 追逐的目标 科研人员应具备的素质 顶尖科学大师产生的氛围 天才的缺陷 我们培养不出大师的原因？ 中国大学存在的问题？ 我们的困惑？ 盛产顶尖大师的国家 牛顿 生平简介 1643年1月4日（儒略历1642年12月25日）诞生于英格兰东部小镇乌尔斯索普一个自耕农家庭； 1661年6月考入剑桥大学三一学院； 1664年牛顿经考试被选为巴罗的助手； 1665年大学毕业； 1668年7月获硕士学位； 1672年成为皇家学会会员； 1699年就任造币局局长； 1703年成为皇家学会终身会长； 1705年被封为爵士； 1727年逝世于肯辛顿，遗体葬于威斯敏斯特教堂。 恩格斯的评价：“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学；由于进行了光的分解，而创立了科学的光学；由于建立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学；由于认识了力的本质，而创立了科学的力学”。 在物理学上：发现了万有引力定律，综合并表述了经典力学的3个基本定律——惯性定律、力与加速度成正比的定律、作用力和反作用力定律；引入了质量、动量、力、加速度、向心力等基本概念，从而建立了经典力学的公理体系，完成了物理学发展史上的第一次知识大综合，建立了自然科学发展史上的里程碑。 在光学上：将白光分解为七色光（色散）；发现了色差；研究了光的干涉和衍射现象，发现了牛顿环；制造了以凹面反射镜替代透镜的“牛顿望远镜”。 在数学方面：总结和发展了前人的工作，提出了“流数法”，建立了二项式定理，创立了微积分； 在化学、声学、热学、流体力学等方面也有诸多研究成果和贡献。 从牛顿开始才产生了真正意义上的科学，即立足于科学实验，依据数学知识对实验结果进行分析的思维方法； 《自然哲学的数学原理》是迄今为止最伟大的科学专著； “微积分”是数学的“树干”，“变分法” 是当今自然科学研究的主要数学手段； 牛顿是最伟大的物理学家，同时与阿基米德、高斯、欧拉并称世界四大数学家； 牛顿集数学家、物理学家、天文学家、实验大师于一身，具有超凡的想象力、超高的分析能力、超强的实验技能和无与伦比的知识综合能力。 法拉第 生平简介? 1791年9月22日生于伦敦； 1805年到书店当图书装订工； 1821年任皇家学院实验室总监； 1824年被选为皇家学会会员； 1825年接替戴维任实验室主任； 1831年发现电磁感应现象； 1834年研究了电流通过溶液时产生的化学变化，提出了法拉第电解定律； 1846年荣获伦福德奖章和皇家勋章； 1867年8月25日与世长辞。 制作了历史上第一台电动机； 发现了电磁感应现象，总结出电磁感应定律，研制成第一台圆盘发电机； 力场的关键性突破，永远改变了人类文明； 发现了电解定律，开创了电化学学科领域; 暗示了电磁波存在的可能性，并预言了光可能是一种电磁振动的传播； 奠定了电磁学的实验基础。 不是天才，胜似天才； 小学辍学，自学成才； 非凡的想象力、超强的实验技能； 超高的悟性：一看就懂，一学就会，一做就精； 伟大的平民科学家，平凡中更显伟大。 麦克斯韦 生平简介 1831年6月13日生于英国爱丁堡； 1847年，16岁时，考入爱丁堡大学，学习数学和物理学； 1850年，转入剑桥大学； 1854年毕业； 1855年发表了第一篇有关电磁学的论文——《法拉第的力线》； 1856?1865年，先后在阿丁贝大学和伦敦皇家学院任教 ； 1871年麦克斯韦任剑桥物理实验室主任； 1879年11月5日在剑桥逝世，年仅48岁。 麦克斯韦自幼聪颖，年仅15岁时，就向爱丁堡皇家学院递交了一份科研论文。一生从事过多方面的物理学研究工作: 最大贡献：将经典的电学、磁学、光学理论统一起来，实现了物理学史上第二次知识大综合。《论电与磁》是继《原理》之后的最重要物理学专著； 预言了电磁波的存在，为物理学发展树起了一座丰碑； 热力学与统计物理学方面卓有成就，是气体动态理论的创始人之一。 建立了卡文迪什实验室，成为举世闻名的学术中心之一，被誉为“诺贝尔物理学奖的摇篮” ； 天才与勤奋集一体，尊重前辈，勇于突破； 过早去世，给物理学的发展留下了无限遗憾！ 对同学们成长的忠告 科学成就 牛顿的地位和影响 Michael Faraday（1791-1867） 科学成就 法拉第的可贵之处 科学成就与地