青年时代的李比希，不远千里到波恩求学，他的第一个老师是卡斯特纳。后来，李比希又转到埃尔兰根大学学习，并于1822年获博士学位，博士论文的题目是《论雷酸汞的成分》。获博士学位以后，他又到法国巴黎继续深造。经洪堡特（A。 Von Htmboldt，1769一1859）教授推荐，他进入了盖?吕萨克实验室进行研究工作。在1822一1824两年的研究中，在探索各种有机化合物的同时，他系统地研究了雷酸盐。找到了防止雷酸盐爆炸的填充剂，发现用烘焙过的苦土（MgO）与雷酸盐相混和，可以非常有效地防止雷酸盐爆炸。李比希在1823年6月23日向科学院报告了他的研究成果。当时，会议主持人洪堡特教授对李比希说："您的研究不仅本身具有重要意义，更重要的是这一成果使人们感到，您是一位有杰出才干的人。"
李比希1824年回到德国，担任了吉森（Giessen）大学编外教授，两年以后升为正式教授，当时他年仅23岁。
李比希在化学上建树极多，除雷酸盐的研究成果之外， 1829年发现了马尿酸，18N年合成了氯醛和氯仿，1832年和维勒鉴定出苯乙酰基：1834年提出乙醇、乙醚等，都可视为乙基的化合物，并命名了乙基（C2H5一）。
李比希和法国化学家杜马合作，在1837年10月23日呈送法国科学院的论文中指出："无机化学中的'基'是简单的多有机化学中的'基'是化合物，这是二者的不同点。但是，在无机化学和有机化学中，化学的规律是一样的。"1838年，李比希还给"基"下了如下的定义。
1．有机化学中的"基"是一系列化合物中不变的部分。
2."基"在化合物中，可被元素置换。
3．置换"基"的元素，可以被其他元素所取代。
李比希认为，一个原子团满足以上三个条件中的两条就可以称为"基"。从此，有机化学中"基"的概念就确定了。
1837年，李比希还提出了有关多元酸的理论，开展了对有机酸的研究，说明了酸和氢的内在联系。1839年，李比希研究了"发酵"和"腐败"问题，对"发酵"和"腐败"做了理论说明。同时，他还研究了尿酸的衍生物、生物碱、氨基酸、胱胺、肌酸等多种有机化合物的结构和性质。
李比希对化学教学一贯尽心竭力，自1824年回国后，他发现德国的化学教育落后于法国，许多德国大学没有化学教授，化学课由医学博士讲授。化学实验教学的条件就更差了，全国只有汤姆逊设立的一处实验室，一些著名化学家的实验室，都是私人性质的。只能接受一两名学生做专题研究。为了改变这种情况，李比希加强了对实验室建设和化学教学法的研究，使化学教学真正具备了实验科学的特色。他的努力得到了校方和国家的支持，经过两年努力，他在吉森大学建立了一个完善的实验教学系统，他的实验室可以同时容纳22名学生做实验，教室可以供120人听讲，讲台的两侧有各种实验设备和仪器，可以方便地为听讲人做各种演示实验。
李比希建立的实验室后来被称为"李比希实验室"，由于这一实验室培养出一大批第一流的化学人才，所以成了全世界化学化工工作者注目和向往的地方。李比希实验室科研和教学的风格，很快传遗了全世界。李比希还制造和改进了许多化学仪器，如有机分析燃烧仪。李比希冷凝球、玻璃冷凝管等等。这些仪器方便耐用，所以德国的仪器制造商纷纷大量仿制，向外国输出。
为了发展化学教学，李比希还用新的体系编制了化学教学大纲。他认为，化学不仅是一门实验科学，同时直接关系到国家的命运和人民的生活。所以他认为："学习化学的真正中心，不在于讲课，而在于实际工作。"他要求他的学生既会定性分析，又会定量分析，然后自行制备各种有机化合物。这样就可以培养出较强的实际工作能力。
李比希一生为化学事业培养了一大批第一流的化学家，俄国的齐宁、法国的日拉尔、英国的威廉姆逊、德国的霍夫曼、凯库勒，此外象富兰克兰、武兹等，都是李比希的学生。
李比希对无机化学、有机化学、生物化学、农业化学都做出了卓越的贡献。他发明和改进了有机分析的方法，准确地分析过大量的有机化合物，合成过氯仿（CHC13）、三氯乙醛（CCl3CHO）和多种有机酸，他还曾与他人合作，提出了化合物基团的概念以及多元酸的理论。李比希开创了农业化学的研究提出植物需要氮、磷，钾等基本元素，研究了提高土壤肥力的问题，因此，他被农学界称为"农业化学之父"。
李比希一生获得过许多荣誉， 1860年被选为巴伐利亚科学院院长，还曾被选为德国。法国、英国、俄国、瑞典等国家科学院的院士或名誉院士。
1873年4月18日，李比希国感冒逝于德国的慕尼黑。李比希作为科学巨人，名震欧洲。但是，科学真理是无情的，她不屈从于权力，也不依附名家的威望，她只偏爱实事求是的人。在著名化学家因拉发现元素溴的前四年，李比希曾收到一瓶棕红色的液体，这是一位德国商人给他的，据说是海藻灰的滤液。商人希望李比希能分析说明这瓶液体的成分。以当时李比希的实验设备和实验技术，完全有条件从这瓶液体中发现新元素溴。但是，李比希根本就没有做认真的化学分析，只用肉眼看了看，就匆忙断定，瓶中之物是"氯化碘"然后就把这瓶液体放在柜子里，一放就是四年。1826年8月14日，法国化学家巴拉宣布，发现了新元素溴这种元素性质介于氯和碘之间，这一发现，震惊了化学界。李比希看到了巴拉的报告以后，顿时想起四年前他放到柜子里的那瓶"氯化碘"，他赶紧翻箱倒柜，找出了那瓶棕色液体，认真地进行了化学分析，分析结果使他激动又痛心。原来，那瓶棕色液体不含有氯，也不含有碘，更不是他猜测的"氯化碘"，其成分正是巴拉发现的新元素溴。如果四年前李比希采取严格的科学态度，认真分析那瓶棕色液体，那么发现元素溴的不是巴拉，而将是李比希。
一个重大的科学发现，李比希失之交臂，他懊悔极了，恨自己粗心大意，恨自己进行了大半辈子的化学研究，却缺乏严格的科学态度。他为了警诫自己，特别把那瓶棕色液体放在原来的柜子里，并把柜子搬到大厅中，在上面贴上一个工整的字条："错误之柜"。
李比希用"错误之柜"警惕自己，教育学生。李比希逝世后，学术界对他十分怀念。人们把吉森大学李比希工作过的地方，改为李比希纪念馆，把李比希看成有机化学、生物化学和农业化学的开路人。
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