【文章內(nèi)容簡介】 金屬鍵理論叫做改性共價鍵理論，認為金屬原子間結(jié)成的時，成鍵電子脫離了單個原子，為全體金屬離子所共有，從面形成了金屬鍵。即“金屬離子沉沒在電子海洋中”而形成的 。 無機物生產(chǎn)與研制： 工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)合成氨，用氨氧化法生產(chǎn)硝酸，研究出工業(yè)生產(chǎn)無機酸、鹽類和肥料、無機高聚合物以及其他物質(zhì)的新設計方法等。這些物質(zhì)現(xiàn)在都以大規(guī)模方式生產(chǎn)，標志著現(xiàn)代化學的水平與成就。 20 世紀在無機化學的一切部門不論是元素化學或者是化合物的研制方面都有了迅速的進展。 現(xiàn)代無機化學發(fā)展的特點：基本研究方向與工業(yè)生產(chǎn)需要之間的聯(lián)系日益加強。 現(xiàn)代有機化學 20 世紀 主要體現(xiàn)在理論有機化學和機化學兩大方面的成就。 理論有機化學 ：由物理化學和有機化學相結(jié)合而發(fā)展起來 ，主要是從有機化合物的結(jié)構(gòu)研究和反應機理的兩個方面去探討和發(fā)展有機化學。成就：被應用于有機化學、化學鍵不是一個學說中的抽象概念，解決了有機結(jié)構(gòu)理論中的一個根本問題，由于化學鍵碼本性的闡明，原子與基團間的相互影響的觀點與概念得到了進一步發(fā)展，有機分子結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系趨向精確化和定量化。有機反應 其主要 標志發(fā)現(xiàn)了許多價鍵 異常和很不穩(wěn)定的“中間體”，這些中間體不單有助于對有機反應機制的了解，而且促進了整個有機化學領(lǐng)域的發(fā)展。 1940 年漢曼 《物理有機化學》標志理論有機化學走向成熟。 表現(xiàn)：（ 1）研究手段由宏觀測向微觀觀測發(fā)展。（ 2）從靜態(tài)向動態(tài)立體化學發(fā)展。（ 3）物理有機方法推廣應用于生化反應機理的研究中。在以下方面展開其一、分子生物學和分子藥量學的研究；其二，生物有機的創(chuàng)建和仿生化學的孕育；其三，生命基礎(chǔ)物質(zhì)的人工合成；其四，思維化學物質(zhì)基礎(chǔ)的探討；其五，生命起源理論的研究。 有機合成： 一、合成原料路線轉(zhuǎn)變。 （ 焦油化學 — 電石化學 — 石油化學 ）。 二、有機合成范圍日益擴大。 （ 1） 天然有機物的合成范圍越來越廣（ 2）元素有機化合物的合成種類增長迅速。其中包括兩類一是非金屬元素有機化合物的合成，另一類是金屬元素有機化合物的合成。（ 3）探求具有新穎特性化合物的合成。合成這類化合物并作進一步聯(lián)系實際的研究是發(fā)展合成化學的一個重要方向。三、合成方法、途徑和技術(shù)發(fā)生重大變革。 現(xiàn) 代化學的其它重要分支 ： 現(xiàn)代化學的一個重要特點，是不斷涌現(xiàn)出新的分支學科。 現(xiàn)代物理化學分： 熱力學 （ 第一定律體系從環(huán)境吸入熱 Q，對環(huán)境作了功 W，則體系熱力學能 U的變化是 Q 與 W之差；第二定律不可能從第一熱源取出熱使之完全變?yōu)楣?，而不發(fā)生其它變化。 ） 量子化學 ： 主要是研究分子中有關(guān)化學鍵的問題，根據(jù)量子力學的基本方程 —— 薛定鍔方程，來計算分子內(nèi)電子的運動規(guī)律。結(jié)構(gòu)化學 ， 則是系統(tǒng)地研究分子 和晶體的結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系。物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究 已經(jīng)成為整個自然科學基礎(chǔ)理論研究的一個重要方面 ，它所達到的深度和廣度對其它學科的發(fā)展起著非常重要的作用。統(tǒng)計力學 。 化學動力學是研究過程率的科學，如研究化學反應（包括在電極上進行的反應）的速率和歷程，研究擴散的影響。 分析化學： （ 1） 儀器分 析方法 ：利用多種學科的成就，研制各種儀器設備對試樣進行分析。 （ 2） 光學分析法 ：利用被測物質(zhì)的光學性質(zhì)進行分析的方法。 （ 3） 電化學分析法 ：利用被測物質(zhì)的電化學性質(zhì)進行分析的方法。 1生物化學 ：目標是蛋白質(zhì)和核酸等生物大分子?；局甲谑菍ι瘜W物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能進行研究。 1高分子化學：標志是高分子化學理論日趨成熟，高分子合成工業(yè)在合成工藝、產(chǎn)物類型等方面不斷創(chuàng)新。 開拓價值和發(fā)展前景的目標大體有新型共軛高分子結(jié)構(gòu)的探索、高分子反應機制、成品性能等相互的關(guān)系。 1天體化學與地球化學 ： 19世紀本生與基爾 霍夫等人創(chuàng)立了光譜分析法之后，人們就開始了天體分析化學研究，首先證明太陽上的化學組成與地球上的化學組成具有驚人的統(tǒng)一性。環(huán)境化學：研究人類居住環(huán)境的化學變化，重要的是要消除現(xiàn)代化學工業(yè)給人 5 類生存環(huán)境帶來的危害，保持環(huán)境的生態(tài)平衡，使人類獲得可持續(xù)發(fā)展。 第五章 現(xiàn)代生物學 遺傳學的兩個階段： 1900 年 1953 年為經(jīng)典遺傳學階段，主要在個體水平和細胞水平上進行研究。 1953 年以后屬于分子遺傳學階段，此時細胞等水平的研究在繼續(xù)進行，但分子水平的研究更具代表性，成果成更令人矚目。 現(xiàn)代遺傳學的 產(chǎn)生和發(fā)展 ： 【一】孟德爾遺傳規(guī)律：孟德爾 奧大利人，天主教布隆修首院修士，第一個對遺傳現(xiàn)象進行系統(tǒng)的實驗和觀察并提出了規(guī)律性理論解釋的人。 孟德爾遺傳學的意義：用數(shù)學方法把生物遺傳定量地表示出來，從而奠定了現(xiàn)代遺傳學的基礎(chǔ)。 1990 年孟德爾遺傳規(guī)律的重新發(fā)現(xiàn)，標志了現(xiàn)代遺傳學的誕生。 結(jié)論 ：（ 1）決定植物性狀的成分為一對因子，其中一個來自父本，一個來自母本。 （ 2） 不同相對性狀的兩個親本雜交，子一代能夠表現(xiàn)的親本性狀稱為顯性性狀，沒有表現(xiàn)的隱性狀，決定顯性性關(guān)的因子為顯性因子，決定隱性性狀的因子叫隱性因子。 （ 3）子一代自交后，子二代出現(xiàn)性狀分離，兩個親本的性狀都得到表現(xiàn) 。 （ 4）當兩對相對性狀雜交時，子一代表兩對相對性的顯性性狀。 自由組合規(guī)律內(nèi)容 ：當兩對或多對遺傳因子在異質(zhì)接合狀態(tài)時，它們進入配子的分離過程是獨立的，互不干擾的，每對遺傳因子都各自遵守分離規(guī)律向下遺傳。 【二】 摩爾根基因理論和連鎖遺傳： 第一個通過實驗證明基因存 在染色體上的科學家。摩爾根創(chuàng)立了三點測驗的基因定位法，根據(jù)這一方法繪出了果蠅四條染色體的基因圖，證明基因在染色體上是線性排列的?；蚶碚摚?基因是生物遺傳的實體單位，是線性排列地座落于染色體上的“ 物質(zhì)微?！?，并以一定的連鎖和交換相聯(lián)系；基因能夠重新產(chǎn)生，即可以在子細胞中再生出一套同樣有基因；基因可以發(fā)生變異，并能保持其變異后的特性。 分子生物學的產(chǎn)生： （ 1）基因的化學本質(zhì)中 DNA：摩爾根的基因證明了染色體是基因的載體。 （ 2） DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)與自我復制：1953 年 4月 25日，英國《自然》雜志 —— 《核酸的分子結(jié)構(gòu)》作者是美國的病毒遺傳學作家沃森和英國的晶體學家克里克。他們在這篇論文中公布了 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)的分子模型，被譽為是 20世紀生物學方面最偉大的發(fā)現(xiàn)，同時也是分子生物學誕生的標志。 他們的成功是歷 史發(fā)展的必然結(jié)果，但也與他們倆的遺傳學與晶體學的結(jié)合有很大關(guān)系。（ 3）遺傳密碼與中心法則： 分子生物學上將 DNA自我復制、 DNA 轉(zhuǎn)錄為 RNA和 RNA 翻譯成蛋白質(zhì)的遺傳信息傳遞的流程叫做中心法則，即 DNARNA蛋白質(zhì) ︳ DNA 生物體有時也會發(fā)生以 RNA 為模板合成 DNA 的過程，稱其為逆轉(zhuǎn)錄。 （ 4）分子生物學的發(fā)展與展望：分子生物學是多門科學交叉滲透協(xié)作的結(jié)果，正因如此，一以誕生就顯示了強大的生命力。其側(cè)重和突破有： 生物大分子結(jié)構(gòu)的功能和研究； 真核生物基因表達與調(diào)控的研究；分子神經(jīng)生物學的研究；醫(yī)學分子生 物學的研究；其他方面：如植物分子生物學的研究，對光合作用、生物固碳、植物抗逆性、貯存蛋白質(zhì)等展開分子水平的研究。 細胞生物學的進展： （一）細胞生物學的產(chǎn)生：細胞是組成生物體的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。 細胞是 19 世紀自然科學三大發(fā)現(xiàn)之一。細胞生物學與細胞學相比，充分運用生物物理學、生物化學的概念、方法和實驗技術(shù)，不僅在闡明細胞的結(jié)構(gòu)和功能等理論問題上，而且在生物技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)、農(nóng)業(yè)技術(shù)等方面都有重要意義。（二）細胞生物學的發(fā)展及方向：對細胞結(jié)構(gòu)的認識；膜的結(jié)構(gòu)與流動鑲嵌模型由暗 — 明 — 暗三部分組成，提出了蛋白 — 磷 脂 — 蛋白三層構(gòu)成的“三合板”結(jié)構(gòu)模型，是一個靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型。 （三）細胞生物學的發(fā)展方向：一是基因與基因產(chǎn)物如何控制細胞的重要生命活動，如生長、增殖、分化、和衰老等；二是基因產(chǎn)物 — 蛋白質(zhì)分子如何構(gòu)建與裝配成細胞的結(jié)構(gòu)。并行使細胞有序的生命活動。 神經(jīng)生物學 ： 神經(jīng)系統(tǒng)是動物特有的感應調(diào)節(jié)系統(tǒng)，是生物進化上最高能和最復雜的結(jié)構(gòu)。 神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) ：神經(jīng)系統(tǒng)的進化 和 外周神經(jīng)系統(tǒng) （ 分為：感覺隨意運動神經(jīng)、植物性神經(jīng) ） 。 神經(jīng)元是神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能單位（即神經(jīng)細胞），由胞體、樹突和軸突組成。 神經(jīng)元分為：感覺 神經(jīng)元、運動神經(jīng)元、聯(lián)絡神經(jīng)元。 突觸 ：是一個神經(jīng)元的軸突末梢與后續(xù)神經(jīng)元胞體或樹突相結(jié)合的裝置。功能：一、是神經(jīng)傳導的中繼站和轉(zhuǎn)接點。二、是神經(jīng)通路上的單向開關(guān)。 神經(jīng)沖動 ：在神經(jīng)纖維中傳導的電脈沖。 特點：①必須通過化學因子作媒介，從使沖動傳導有延滯、有阻抗，對藥物敏感；②必須重新誘發(fā)膜的去極化。 神經(jīng)化學遞質(zhì)： 突觸前體受電脈沖的刺激向突觸間隙釋放的化學因子叫神經(jīng)化學遞質(zhì)，它在神經(jīng)元之間擔當化學信使的作用。因此，神經(jīng)化學遞質(zhì)的種類、活性、釋放以及受體性質(zhì)都會影響神經(jīng)沖動的有效傳導，這也是當前 神經(jīng)生物學的研究熱點之一。 1腦及其功能： 腦的構(gòu)造 —— 大腦、間腦、中腦、后腦、延腦。腦的主要部分，由左右兩半球組成，中間有胼胝體將它們聯(lián)系起來。大腦的最外層（即皮層）是由神經(jīng)細胞體構(gòu)成的灰質(zhì)（也叫皮質(zhì)）；緊接皮層的內(nèi)層是由軸突構(gòu)成的白質(zhì)（也叫髓質(zhì)）組成。 1腦的功能分區(qū)： 大腦 — 神經(jīng)高能中樞，司感覺、運動、語言和記憶等功能。中腦 —— 聽、視覺中樞，司耳聽反射、視覺光反射和平衡反射。延腦 —— 生命中樞，司內(nèi)臟活動調(diào)節(jié)。延腦 —— 生命中樞，司呼吸、循環(huán)、消化等生命活動的調(diào)節(jié)。大腦腳 —— 將大腦皮質(zhì)切去后大腦剩余部 分，司嗅覺反射。 1大腦皮層功能分區(qū)： 大腦皮層按溝回人為劃分有固定的特殊功能的各部位。 1 條件反射 ：在非條件反射基礎(chǔ)上并在一定條件下，在生活過程中逐漸建立起來的反射。 1學習和記憶： 巴甫洛夫條件反射理論 —— 所謂條件反射是在非條件反射基礎(chǔ)上并在一定條件下，在生活過程 中逐漸建立起來的反射。條件反射的建立是把某一動因變?yōu)槟骋环菞l件反射的信號，即在兩者之間建立起聯(lián)系的過程。 1第一和第二信號系統(tǒng) ：人和動物能識別的具體信號為第一信號，如人和動物見到食物時都能夠分泌唾液，食物信號就是第一信號。第二信號是 指抽象概念形式在的信號。是第一信號的抽象概念，以語言、文字存在。 1 記憶 的種類與障礙：記憶是將個體的經(jīng)驗升華為系統(tǒng)的信息，貯存在神經(jīng)中樞，并在以后“讀出”神經(jīng)活動過程。記憶 分為短時記憶、長時記憶。記憶障礙就是遺忘 ，是保存在腦中的信息的丟失。 1學習的形式：習慣化、印隨、模仿、條件反射、洞察學習與推理。 1學習和記憶的機理：是兩個密切聯(lián)系的神經(jīng)活動過程。 有關(guān)記憶的神經(jīng)機理兩種學說： 動力記憶是神經(jīng)沖動不斷在神經(jīng)元網(wǎng)絡中循環(huán)的結(jié)果，另一種認為記憶神經(jīng)中樞的某種物理化學變化作為基礎(chǔ)。 第六章 現(xiàn)代天文學和現(xiàn)代地學 牛頓的“無限無邊”宇宙模型 ： 宇宙空間就是歐幾里得幾何空間，它在上下、左右、前后的三維方向上是無限延伸的，均勻分布著無限多的天體，它們之間按萬有引力定律相互作用和運動。疑難：其一“光度悖論”如果宇宙是無限的，分布在宇宙中的恒星就是無限多的，其二是： “ 引力悖論 ” 如果宇宙中存在著無限多個天體，那么任一個天體都應受到無限大的引力，產(chǎn)生無限大的加速度。 6 愛因斯坦的“在限無邊靜態(tài)”宇宙模型： 1917 年，愛因斯坦發(fā)展《根據(jù)廣義相對論對宇宙學所 作 的考查 》揭開了現(xiàn)代宇宙學的序幕。 靜態(tài) ：指宇宙 雖然在小范圍有運動，但從大范圍來看，則是靜止的。 哈勃定律： 1929 年，美國天文學家哈勃通過對當時測定的 24個河外星系情況的分析，發(fā)現(xiàn)了距離和紅移之間的一條規(guī)律：星系離銀河系越遠，它的光譜線的紅移量就越愈大。距離和紅移的這一關(guān)系就是著名的哈勃定律。解釋：河外星系正以一定的速度退離銀河系而去，其距離和我們愈遠，其退行速度也愈大。結(jié)論：整個宇宙正處在膨脹之中。 大爆炸宇宙理論： 1948 年，美國天體物理學家伽莫夫提出了熱大爆炸宇宙的理論。 大爆炸理論提出后得到了兩個重要理論： （ 1）宇宙的年齡。按照大爆 炸宇宙理論，天體的年齡應小于 200 億年。（ 2）氨元素的豐度。宇宙早期溫度極高，所以生成了較多的的氨元素。且各天體都不得有大致相同的豐度。 暴脹論與宇宙學研究的新進展 ：暴脹論只是對宇宙爆后最初的 4310? 秒 內(nèi)的演化過程作了進一步說明。解決了宇宙物質(zhì)的“創(chuàng)生”問題，但仍未涉及“奇點”問題。 星系 ：由數(shù)十億至數(shù)千億顆恒星、星際氣體和塵埃等組成的巨大天體系統(tǒng)，是構(gòu)成宇宙的基本單元。分類：橢圓星系、旋渦星系、透鏡狀星系和不規(guī)則星系。 脈沖星的發(fā)現(xiàn)用其意義： 1976 年，英 國赫威斯和賴爾在天區(qū)的某些方向，有一種天體不斷地發(fā)來穩(wěn)定且非常有規(guī)律的射電脈沖信號，為脈沖星。 是發(fā)現(xiàn)為人們研究恒星、星系的演化提供了重要依據(jù)。 宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn)及基意義 ： 1954 年伽莫夫等人根據(jù)理論計算預言，在當今宇宙普遍存在著大約 5開的微波背景輻射。最令人信服的證據(jù)。這一發(fā)現(xiàn)的重要性可以與宇宙膨脹的發(fā)現(xiàn)相比。 類星體的發(fā)現(xiàn)及其意義： 六十年代初人們在宇宙中發(fā)現(xiàn)了不同于恒星特征的類星體。如果類星體確實在離地球那么遠的距離上，那么揭開它的產(chǎn)能機制是科學工作者上劃時代的突破；若不是位于那么遠的距離 上，那么它的光譜線紅移就不是多普勒效應產(chǎn)生的，而這將從根本上動搖我們目前的宇宙學理論。 1星際分子的發(fā)現(xiàn)及其意義 ： 一個星系包含骨幾十億到幾千億顆恒星，但這些恒星的何種加起來只占整個星系空間的一小部分。意義：使我們有可能了解遙遠宇宙空間的物質(zhì)組分、形態(tài)和演化過程；