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李比希
肥料工業(yè)之父
德國化學家
創(chuàng)立有機化學
尤斯圖斯·馮· 李比希，男爵（Justus von Liebig，1803年5月12日出生于德國達姆施塔特，1873年4月18日逝世于德國慕尼黑）是一位德國化學家，他最重要的貢獻在于農業(yè)和生物化學，他創(chuàng)立了有機化學。因此被稱為“有機化學之父”。作為大學教授，他發(fā)明了現(xiàn)代面向實驗室的教學方法，因為這一創(chuàng)新，他被譽為歷史上最偉大的化學教育家之一。他發(fā)現(xiàn)了氮對于植物營養(yǎng)的重要性，因此也被稱為“肥料工業(yè)之父”。
人物簡介
德國著名的化學家、化學教育家李比希1803年5月12日生于德國達姆斯塔特（Darnistadt）一個經營藥物、染料及化學試劑的小商人家庭。兒童時代，李比希隨父親制造過家庭藥物和涂料，后來又當過
李比希
李比希
貢獻
李比希之墓
當時有機物的分析技術還相當落后，他改進并完善了由蓋呂薩克和泰納爾提出的有機物燃燒分析法，使之根據(jù)產生的二氧化碳和水的量能夠精確的確定碳和氫的含量。后來杜馬又發(fā)明測定有機氮的好方法，這樣就形成了完整的有機分析體系。吉森這個小地方也成為當時世界的化學中心，對19世紀德國成為化學強國起著重要作用。1845年他被封為男爵，1852年后因健康惡化而退出教學工作，但仍然從事力所能及的研究工作。并開始對生物化學產生了興趣，對生命的活力是由體內食物氧化產生的能量提供的觀點之建立起了積極作用。然而對發(fā)酵過程的理解卻和貝采利烏斯犯了同樣的錯誤。在對農業(yè)化學方面，他也是成功和失敗并存。首先他正確地指出：土地肥力喪失的主要原因是，植物消耗了土壤里的生命所必需的礦物成分，諸如鈉、鈣、磷等。他還是第一個主張用化肥代替天然肥料進行施肥的人。不過，他錯誤的認為植物所必需的氮是從大氣中直接吸收的，所以在他的化肥配料表中沒有加入氮化物。這一點后來被糾正了，從而使農業(yè)生產發(fā)生了巨大的飛躍。
李比希從巴黎回國擔任了吉森大學的化學教授，立即著手實施一項前所未聞的計劃，那就是改革德國的傳統(tǒng)化學教育體制與教學方式，探索造就新一代化學家的方法。當時德國大學中的化學教育，通常是把化學知識混雜在自然哲學中講授，而且沒有專門的化學教學實驗室，學生得不到實驗操作的訓練。李比希深知，作為一個真正的化學家僅有哲學思辨是不夠的，化學知識只有從實驗中獲得。而這種實驗訓練在那時的德國大學中還得不到。于是李比希下決心借鑒國外化學實驗室的經驗，在吉森建立一個現(xiàn)代化的實驗室，讓一批又一批的青年人在那里得到訓練，從中培養(yǎng)出一代化學家。吉森實驗室是一座供化學教學使用的實驗室，它向全體學生開放，并在化學實驗過程的同時進行講授。李比希為實驗室教學編制了一個全新的教學大綱，它規(guī)定：開始，學生在學習講義的同時還要做實驗，先使用已知化合物進行定性分析和定量分析，然后從天然物質中提純和鑒定新化合物以及進行無機合成和有機合成；學完這一課程后，在導師指導下進行獨立的研究作為畢業(yè)論文項目；最后通過鑒定獲得博士學位。李比希這種讓學生在實驗室中從系統(tǒng)訓練逐步轉入獨立研究的教學體制，在他之前并未被人們認識到，而它為近代化學教育體制奠定了基礎。
教授生涯
教授化學是要教授作為科學的化學，而決不是單純地傳授應用技術。對于只是抱著學習應用技術目的而來的學生，他是斷然拒絕的；但對為了造福于人類而學習化學知識的學生，則始終是支持的。李比希本人就是這樣的表率。他認為這個問題不能本末倒置。他諄諄告誡學生們，應當首先為祖國和追求真理而努力，然后其余的東西才歸屬于自己。
機構創(chuàng)建
化學教學大綱的編制和李比希熱誠而嚴謹?shù)闹螌W，使得化學教育運動在德國比在其他任何地方以更大的勢頭和更深遠的影響發(fā)展起來，從而吸引著四面八方的學生擁向吉森大學，聚集于李比希門下。在李比希的精心指導下，通過實驗室中的系統(tǒng)訓練培養(yǎng)出了一大批聞名于世的化學家。其中名列前茅的有為染料化學和染料工業(yè)奠定基礎的霍夫曼、發(fā)現(xiàn)鹵代烷和金屬鈉作用制備烴的武慈、提出苯環(huán)狀結構學說為有機結構理論奠定堅實基礎而被譽為“化學建筑師”的凱庫勒，以及被門捷列夫譽為“俄國化學家之父”的沃斯克列先斯基等。值得指出的是這些學生還在本國仿效吉森的做法，建立了一批面向學生的教學實驗室，使吉森的化學教育模式在全世界得到積極推廣，培養(yǎng)出眾多著名的化學家，并形成了吉森一李比希學派，為世界化學發(fā)展作出了巨大貢獻。
化學大師
1803年5月12日，李比希生于德國的達姆斯塔特（Darnistadt）。父親是一個染料制造商，家中有許多化學藥品。小小的李比希經常自己動手做化學實驗，他對實驗和觀察有著濃厚的興趣。他把父親店鋪后邊的廚房改造成自己的實驗室，在閣樓上，自己偷偷做雷酸汞鹽的實驗。有一次他在做雷酸汞的實驗時。引起了爆炸，震動了整個樓房，屋頂?shù)囊唤且脖徽Я耍救藳]有受傷。對于這件事，李比希的父親并沒有責備他，反而說他有膽量、有追求精神。每當李比希回憶往事時，他都深有感觸他說：童年的化學實驗，激發(fā)了他的想象力和對化學的熱愛。
青年時代
不遠千里到波恩求學，他的第一個老師是卡斯特納。后來，李比希又轉到埃爾蘭根大學學習，并于1822年獲博士學位，博士論文的題目是《論雷酸汞的成分》。獲博士學位以后，他又到法國巴黎繼續(xù)深造。經洪堡（A。 Von Htmboldt，1769一1859）教授推薦，他進入了蓋·呂薩克實驗室進行研究工作。在1822一1824兩年的研究中，在探索各種有機化合物的同時，他系統(tǒng)地研究了雷酸鹽。找到了防止雷酸鹽爆炸的填充劑，發(fā)現(xiàn)用烘焙過的苦土（MgO）與雷酸鹽相混和，可以非常有效地防止雷酸鹽爆炸。李比希在1823年6月23日向科學院報告了他的研究成果。當時，會議主持人洪堡特教授對李比希說：“您的研究不僅本身具有重要意義，更重要的是這一成果使人們感到，您是一位有杰出才干的人。”
回到德國
后期
李比希和法國化學家杜馬合作，在1837年10月23日呈送法國科學院的論文中指出：“無機化學中的‘基’是簡單的多有機化學中的‘基’是化合物，這是二者的不同點。但是，在無機化學和有機化學中，化學的規(guī)律是一樣的。”1838年，李比希還給“基”下了如下的定義。
1．有機化學中的“基”是一系列化合物中不變的部分。
2.“基”在化合物中，可被元素置換。
3．置換“基”的元素，可以被其他元素所取代。
想法
1837年，李比希還提出了有關多元酸的理論，開展了對有機酸的研究，說明了酸和氫的內在聯(lián)系。1839年，李比希研究了“發(fā)酵”和“腐敗”問題，對“發(fā)酵”和“腐敗”做了理論說明。同時，他還研究了尿酸的衍生物、生物堿、氨基酸、胱胺、肌酸等多種有機化合物的結構和性質。
李比希對化學教學一貫盡心竭力，自1824年回國后，他發(fā)現(xiàn)德國的化學教育落后于法國，許多德國大學沒有化學教授，化學課由醫(yī)學博士講授。化學實驗教學的條件就更差了，全國只有湯姆遜設立的一處實驗室，一些著名化學家的實驗室，都是私人性質的。只能接受一兩名學生做專題研究。為了改變這種情況，李比希加強了對實驗室建設和化學教學法的研究，使化學教學真正具備了實驗科學的特色。他的努力得到了校方和國家的支持，經過兩年努力，他在吉森大學建立了一個完善的實驗教學系統(tǒng)，他的實驗室可以同時容納22名學生做實驗，教室可以供120人聽講，講臺的兩側有各種實驗設備和儀器，可以方便地為聽講人做各種演示實驗。
榮譽
1860年被選為巴伐利亞科學院院長，還曾被選為德國。法國、英國、俄國、瑞典等國家科學院的院士或名譽院士。
1873年4月18日，李比希患感冒逝于德國的慕尼黑。李比希作為科學巨人，名震歐洲。但是，科學真理是無情的，他不屈從于權力，也不依附名家的威望，他只偏愛實事求是的人。
在著名化學家巴拉爾發(fā)現(xiàn)元素溴的前四年，李比希曾試著把海藻燒成灰，用熱水浸泡，再往里面通氯氣。他發(fā)現(xiàn)，在殘渣底部沉淀著一種棕紅色的液體。他反復做了幾次實驗，都得到同樣的結果。如果繼續(xù)下去，以當時李比希的實驗設備和實驗技術，完全有條件從這瓶液體中發(fā)現(xiàn)新元素溴。但是，李比希根本就沒有做認真的化學分析，只是想，這些東西是通了氯氣得到的，說明海藻中的碘和氯起了化學反應，生成了氯化碘。于是他在瓶子上貼了一個標簽，上面寫著“氯化碘”，然后就把這瓶液體放在柜子里，一放就是四年。1826年8月14日，法國化學家波拉德宣布，發(fā)現(xiàn)了新元素溴這種元素性質介于氯和碘之間，這一發(fā)現(xiàn)，震驚了化學界。李比希看到了波拉德的報告以后，頓時想起他放到柜子里的那瓶“氯化碘”，他趕緊翻箱倒柜，找出了那瓶棕色液體，認真地進行了化學分析，分析結果使他激動又痛心。原來，那瓶棕色液體不含有氯，也不含有碘，更不是他猜測的“氯化碘”，其成分正是波拉德發(fā)現(xiàn)的新元素溴。如果李比希采取嚴格的科學態(tài)度，認真分析那瓶棕色液體，那么發(fā)現(xiàn)元素溴的不是波拉德，而將會是李比希。李比希失之交臂，他懊悔極了，恨自己粗心大意，恨自己進行了大半輩子的化學研究，卻缺乏嚴格的科學態(tài)度。他為了警誡自己，特別把那瓶棕色液體放在原來的柜子里，并把柜子搬到大廳中，在上面貼上一個工整的字條：“錯誤之柜”。而且，他還把瓶子上的標簽揭了下來，用鏡框裝上，掛在床頭，不但自己看，還給朋友們看。李比希接受教訓后，善于在異常現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)問題，又能通過實驗找出解決問題的途徑，所以成為化學史上的巨人。
李比希用“錯誤之柜”警惕自己，教育學生。李比希逝世后，學術界對他十分懷念。人們把吉森大學李比希工作過的地方，改為李比希紀念館，把李比希看成有機化學、生物化學和農業(yè)化學的開路人。
實驗
后來被稱為“李比希實驗室”，由于這一實驗室培養(yǎng)出一大批第一流的化學人才，所以成了全世界化學化工工作者注目和向往的地方。李比希實驗室科研和教學的風格，很快傳遺了全世界。李比希還制造和改進了許多化學儀器，如有機分析燃燒儀。李比希冷凝球、玻璃冷凝管等等。這些儀器方便耐用，所以德國的儀器制造商紛紛大量仿制，向外國輸出。
為了發(fā)展化學教學，李比希還用新的體系編制了化學教學大綱。他認為，化學不僅是一門實驗科學，同時直接關系到國家的命運和人民的生活。所以他認為：“學習化學的真正中心，不在于講課，而在于實際工作。”他要求他的學生既會定性分析，又會定量分析，然后自行制備各種有機化合物。這樣就可以培養(yǎng)出較強的實際工作能力。
參考資料
[1]
捕捉二氧化碳的農技專家 · 今日頭條[引用日期2021-4-27]
[2]
這9位科學家私底下的趣事兒 · 今日頭條[引用日期2021-4-27]
[3]
捕捉二氧化碳的農技專家 · 今日頭條[引用日期2021-4-27]
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作者
