论波义耳_道尔顿_拉瓦锡对近代化学的贡献.pdf

1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/第卷 第期渝州大 学学报自然科学版礴年月论波义耳、道尔顿、拉瓦锡对近代化学的贡献并浅析近代化学之父及其贡献陶丰渝州大学化学系,重庆,摘要主要探讨了三位近代化 学 家所作的主要 贡献,分析了他们所 作 贡献对近代化学的创建和发展所起的不同作用 和所 产生的不同影响。在此基础上对近 代化学之父及 其贡献作了初步探讨,最后用辩证的观点对近代 化 学之父作了较 全面的闲述。关键词波义耳道尔顿拉瓦锡近 代化 学贡献中国图书资料分类法分类号前言欧洲工业革命的胜利,不仅促进 了生产力的发展,也极大地开 阔了人们的视野,启发了人们的思维。猛烈地 冲击着 陈旧的意识形 态和 自然观。扩展到整个欧洲的文艺复兴运动不仅造成 了欧洲近代文学和艺术的繁荣,也促进了科学 解放,鼓舞了知识界摆脱 传统观念,进行独立思考的勇气和 自由探讨学术问题 的强烈要求。从 中得到 了丰富的思想滋养因此近代自然科学的革命就到了,这就 为近代化学 的 创建提供了思想意识基础。此外,欧洲各主要 国家资产阶级革命的胜 利,使生产力得 到迅猛的发展,向化学科学提出了发展的需求,也 为之提供 了物质基础,在 思想意识和物质基础 上,近代化学得到了创建和发展。大量化学工作者的努 力工作促使近代化学的创建和发展。其 中,波义耳、拉瓦锡、道尔顿这三位化学家 为近代化学 的发 展作出了卓越 的贡献。在此基础上,我们还初步探 讨 了近代化学 之 父及其贡献。探讨近代化学之父,而近代化学之父必然是 建立近代化学 的主力或者 说相比之 下对近代化学 的创建作 出的贡献更大者。于是这里就涉及到近代化学 究竞是在什么年代创建的。应该说是 在十八世纪八 九十年代创建的,因为在这个 时代化学工作者们一直关注和争论的建筑化学科学大厦的基石一些收到日期月一一男,岁,助工 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/渝州 大学学报自然科学版第卷重要 的基本概念和基本理 论得到 了科学的认识和阐述而且 由此引起 了一场化学革命,从此化学的发展跃入了近代化学的康庄大道。三位化学家的主要经历和贡献罗伯特波义耳比罗伯特波义 耳的主要经历波义 耳 出生于英国爱尔兰 一个贵族之家,少年时期,家道中落后,开始学医,从 中接触了大量化学知识。年,他在伦敦建立 了实验室,开始了广泛的科学实验。年,他移居牛津,参加了名 叫“无形 学院”的科学团体,他的宗旨是 用培根的唯物主义思想批评旧的经院哲学,培植新的哲学体系。年,他返回伦敦,成为英国皇家学会的最早会员之一,并成为核心人物。年,他被聘为皇家学会会长。波义耳的研究课题十分广泛,涉及化学、物理、生理学和医学等很 多领域。波义 耳的元素观在化学研究中,他对物质组成和结构的探讨很深入,他提 出要以微粒哲学 为武器捣毁旧的元素学说,而代之以微粒学说。出版 了他在化学领域中最重要的名著怀疑派化学家他在书 中写道“化学家并没有证明所有 称之 为完全混合物的化合物都能通过化学 分析正好分 解 出三种 可以当作元 素的可定物质,不多也不少。”而且 他断言,即使有所谓元 素,四元 素说与三元 素说也是站 不住脚 的。其他 贡献波义耳 一生做 的 实验 极 多,包 括 对 气 体 的研究,对于产 生火、热、光 等现象的本 质 的探讨,对酸碱的研 究 发 明指示 剂第一次为 酸碱下 了明确的定义 对磷光现象的研究以及许多分析方法的研究 他还对 冶金、医学、化学药品、染料、玻璃的制造和应用等方面作过贡献还通过细心 的观察总结 出 了气体波义耳 定律。象波 义耳这种毕生怀疑旧观念,积极 消除旧观念的科学家和哲学家,恩格斯作出了公正而 崇高的评价“波义耳把化学 确定 为科学”。安都昂罗朗拉瓦锡招安都 昂罗朗拉瓦锡 的主要经 历拉 瓦锡 出生于法 国巴黎,从小对 自然科学 有浓厚 的兴趣,在麦哲林学院爱听卢埃尔讲的化学。岁就跟随地质学家葛尔德从事地质研究,后来在老师建议下转向化学研究。年,拉瓦 锡参加了亚尔萨斯一洛 林 的矿物勘查员、地质学 家盖塔 尔的活动,这进一步激发了他对自然科学的追求。年,他参加 了法 国皇家科学院组织的大城市街道照 明设计方案竞赛,获金质奖章。年,他被推选为科学院的候补委员,并任包税官助理,后来他接替了这个 职位。年他发表了一篇论水的本质的论文。年,他进行 了著名的金刚石加热试验。年,他送 交法 国科学院一篇论文,论述了他在密封的曲颈颤中熔烧锡和铅的试验。年他通过实验阐 明了他对大气组成的见解。年他还对磷与硫燃烧进行了定量研究同年月日他 向法 国科学院提 出了划时代的论文燃烧概论 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/第期陶丰论 波义耳、道尔顿、拉瓦锡对近代化 学的贡献拉瓦锡 批判燃素说,提供了科学 的燃烧氧学说拉瓦锡在其最著名的论文燃烧概论中建立了燃烧的氧学说,主要观点是燃烧时都有火质和光放出。物体只能在纯粹空气中燃烧。燃烧时伴随有“空气 的离析”,燃烧物 质重量 的增 加精确等于“被离析出的空气”氧气 的重量。“纯粹空气”是热质和一个基 氧素的化合物。易燃物质由于与使其重量增加的物质 氧素相结合而变成酸。拉 瓦锡 最终确定了化学中最墓本 最重要 的概念一元素年,拉瓦锡 出版了一本很重 要的书一化学 概要,在该书中明确提 出了元 素的定义并在该书中列出了第一张元素一览表见附表。该书在巴黎 一经问世,迅速产生了广泛影响,很快被译成多种文字,广为化学家们接受。附 表拉瓦锡于年发表的元素表法文到到到到到到到到到到到到到到到到到到到到到到到到到到到到到到到到到到到到到沁沁沁沁门了“。砂二二柑。,助,”。毋。止翻,挤挤挤 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/渝州大 学学报自然科学版第卷拉瓦锡对各 类物质 制定了科学命名法以年 拉 瓦锡在巴黎科学院公众大会上 宣读“关于改革和完善化学命名法的必要性”一文 为标志。其他贡献拉瓦 锡在发酵工 作上 也有一定 的成就。年,拉瓦锡在法国皇家学会 宣读一篇研究呼吸作用的论文,可以说他是最 早研 究呼吸作 用的科学家,在这个方面,许 多生理学家 也是承认的。一约翰道尔顿道尔顿 的王要贡献道尔顿一 生著述颇丰约五十 多篇 部。其 中最重要的是化学哲学体系,其中第一册里主要包括 原子学 说的主要论点和实验证明,出版于年,这也是道尔顿 一生 中最大 的贡献。道 尔顿最早提 出原子学说是在胡年月日,他在曼彻斯特的“文学和哲学学会”上第一次阐述了他的关于原子论及原子量计算的见解。道 尔顿 的研究兴趣很广他 坚持天 天 记录气象数据达五十六年之久。全部观测记录超过二十万 条款目,并 出版 了气象观测论文 集。此外,道尔顿还 发现了两个 重要 定律倍比定律和分压定律,已成为普 通化学教程中的基本内容。道尔顿还研究过 色盲 现象,并作 出很大贡献,有一位科学史工作者 曾说要是道尔顿 没有科学地阐明原子学说,那么他在生理学 史上,也能成为令人怀念的学者。三位化学家对近代化学的影响拉 瓦 锡为近代化学 的建立和发 展所作 出的革命性、开拓性工作及其与波义耳、波 尔道所作工作 的区别 主要表现在拉 瓦锡用大量 的实验 事实全面 系统地批判了燃素说,并阐述了科学 的燃烧氧说,使人类对燃烧这一 自然现象 的认识有了科学 的理论基础。他真实地揭示了燃烧 的本质 使燃烧现象 这个 谜真正解开,彻底推翻了燃素说,从而使化学彻底割裂 了与金 丹术的联 系,为近代化学 的创建奠立 了科学的理论基础,恩格斯在自然辨证法中对拉瓦锡提 出的燃烧氧学 说 给予高度的评价由于他提出了这一学说,把过 去建在燃 素说形成 的倒立着的全部 化学正立 过来了。法国化学家贝特罗称拉瓦锡使化学发生了全面革命而把他们工作 称 为化学革 命。从此化学 按其本来面目蓬勃发展起来了。对燃素学说,虽然皮义耳也 意识到产 生火焰 不能离开空气,但他并未真正找到燃烧的本质。他最 终确定了化学 中最基 本最 重要 的概念一元素。拉瓦锡科学地 阐述了元素的概念,确认有元素存在,并列 出了世界上第一 张元素表。当然他的元素观与我们现代的元素观还略有差 异。我们联系当时的文化背景,拉 瓦锡能提出、推广这一观点,这可以说是非常了不起的 了困为有 了他的科学 的元素观,化学工 作者所作的各项研究才有了明确的方 向。对元素的发现、利用、研 究均具有极为重 要的意 义。为近代化学创建后不久大量元素的发现做了 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/第期陶丰论波义 耳、道尔顿、拉瓦锡对近代化学的贡献开创性的工作。纵观化学发展的历史,拉瓦锡才是真正的近代化学元素学说的奠基者。他不仅坚信元 素的客观存 在波义耳表示怀疑,而且充分意识到辨明元 素物质对化学研 究的重大意 义,并 还为此设计了分解与合成的科学实验方法。在拉瓦锡之前,波义耳在怀疑派化学家一书中曾对元素概念作过 阐述,但他在该书的最后怀疑是 否真的有元素存在。从下面这段他的原话可看 出“为了避免发生误解,我 们必须向大家说明一下,我现在所指的元素,和那些已为化学家所讲得很 明白的要素含义相 同,即是某些原始的,简单的或是丝毫 没有混杂的物 质到底是否存在任何一种这 样的物质,它在所有那些所谓 由元素组成的物质和每一种那样 的物质都恒能遇过,是我现到要怀疑的事情。”他明确提 出了实验科学的依据一质量守恒定律。虽然在此以前,人们对化学反应前后质量关系已有些认识,但并未 明确化,理论化。拉瓦锡研究的突出特点是注重定量研究,善于发挥夭平在化学研究中的作用,拉瓦锡在一 系列试验论述 中,实际上都在自觉地 遵循和运用着 质量 守恒 定律,且又用上述 严格的实验加以证明。质量 守恒定律的明确提出,使人们对化学物质的认识由定性逐渐提高到定量阶段,可以说质量守恒定律的提 出是定量认识的基石的开端,也 为道尔顿提出原子学说 推算原子量作了定量基础。总之,质量守恒定律的提 出为近代化学定量研 究起了铺垫作用,对近代化学 的创建和发 展具有重要意义。拉瓦锡的经典名著一化学概要一书的内容已在前面介绍过。化学概要一书在化学史上 的重要性,无论怎样强调也不过分。该书一经问世迅速产生了广 泛 影响,很快被译成多种文字,多次再版,几乎所有化学家都转而 拥 护该书的新 的元素观 可以这么说,它使化学学科开始进入一个新纪元,取得令沐、难以 置信的进步。著 名化学史家,北京大学赵鲜华教授 曾这样评价拉瓦锡的这一名著化学 概要一经问世,化学科学从此进入了一个 新 纪元,所以它对近代化学的贡献完全可以和牛顿 的自然哲 学的数学原理寸 物理学的贡献媲 美。拉瓦锡创建的化学命名法。拉 瓦 锡与当时其 他几位 化学家 合作,组 成了“巴黎科学院命名委员 会”,拟定了化学命名法办一书于年出版。他论述了化 合物命名原则基本上就是 目前仍在采用的。这种命名体系简单明白 使化学 语 言出现 了前所未有的条理性、系统性。公布后各地化学家都乐于采用很快被译成各种文字 使当时的化学工作者都认识到,不论我们是 否已使用 了该命名法,我们都感到 了学习新语 言的必要性。否则将不可能了解现代指当时出版物中具有价值的一些著作。可见拉 瓦锡 的新的化学命名法在 当时迅速得到了推广应 用。这就说 明了 化学 命名法对化学革命有 着重要的推动作用。道 尔顿创建原子学 说,当时的原子 学 说,在今天的学者看来似乎平谈无奇,但在 十九世纪初,在化学史上,则具有划时代的历史意 义。原子学说的建立,使化学元素有了空前明确、清晰的概念,所以人们称道尔顿是真正把化学 元 素学 说与原子学说统一起来的第一人。初析近代化学之父及其贡献综上所述,拉瓦锡和波义耳对燃烧现象 作 了研究,但只有拉瓦锡提 出了全新的燃烧氧学说,使建在旧燃烧学说基础上的化学发生 了全面的革命,拉瓦锡和波义耳都提 出了他们各自的元素观,但波义耳最终怀疑元 素存在与否。也未真正 明确元素的定义,只有拉瓦锡坚信元 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/渝州 大学学报自然科 学版第卷素的存在,明确 了元 素定义,并给出了第一张元素表,使化学科学开始进入一新纪元,使在以后的发展中取得巨大进 步,道 尔顿 创立 了原 子学 说,是 当时一项伟大的成就,但并未 引起一场化学革命。波 义耳、拉瓦 锡、道 尔顿三 位化学 大师都在化学领域内作出了不 可磨灭的贡献,对化学的发展都起 了重要 作 用。但从对近代化学的建立的发展所作的开创性,革命性工作的化学家拉瓦锡,他才是 近代化学 的奠基人,从这个角度上说,拉瓦锡是近代化学之父。正 因为拉瓦锡 的卓越贡献 和开 创性工作,法国政府在年即拉瓦锡诞辰周年纪念日发行了一套 拉瓦锡纪念章,以纪 念这位近代化学的创建发 展作出卓越 贡献的开拓性工作的化学 家。拉瓦锡是 近代化学 之父,但“人无完人,金无足赤他在个人品性 有值得 我们后人 引以为戒之处。他虚荣心很强,总想在别人头脑中留下“功劳于他一人”的印象。例如,他在建立关于金属锻烧变化的理论过程中,曾得到普利斯特里、舍勒、页岩等化学家的帮助,但拉瓦锡在他的论 文 中几乎没有说到普 利斯特里给 他的帮助和启示,因此受到科学史界的指责。我们应辩证地看待他的成就与品性,不能 因为品性 的不足而一叶障目,否认他的伟 大成就,我们称之为近代化学之 父 是基于他 的成就和贡 献而论的也不可否认,他有不 少值得我们后人引以为戒之处。总之,近代化学 之父拉瓦锡 为人类的进步作 出了卓越贡献和开拓性工作,历史不会忘记他,我们将永远怀念这位无愧的近代化学之父参考文献罗伯特波义耳著 袁江洋 译怀疑的化学家武汉武汉出版社,安托瓦罗朗拉瓦锡著 任定成 译化学 基础论武汉武汉出版社,艾伦杜布斯著,陆建华刘源译文艺复兴时期的人与 自然浙江浙江人民出版社,约翰道尔顿著,李家玉,盛根玉潘道凯译化学哲学新体系武汉武汉出版社,亨利莱斯特著吴 忠 译化学的历史背景,上海 商务印书馆,柏迁顿著,胡作玄译化学简史,上海 商务印书馆,金吾伦著科学变革论一拉瓦锡化学革命初探北京科学 出版社,引,周雁扳,帕拉塞尔苏斯新科学运动的领袖与怪 杰自然变辩证法通讯,格林著,袁江洋译波义耳与牛顿化学体系中的模型与形而上学自然科学哲学 问题,的袁江洋探索 自然与颂扬上帝一波义耳的自然哲学与自然神学思想自然辩证法通讯,任定成论氧化说与烯素说同处于一 个传统之 内自然辩证法研究,赵匡华编著化学通史北京 高教出版社,。化学哲学基础编委会化学哲学基础 北京科学出版社,刁凌永乐编著世界化学史简编辽宁辽宁教育出版社,的比,一 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http:/第期陶 丰论 波义耳、道尔顿、拉瓦锡对近代化学的贡献凡姆,迁,万了另牙牙了了万了了牙另牙牙牙了万万牙芳上接页会议在十分浓厚的学术气氛中进行。参加交流的论文多数密切结 合生 产实际,有的中青年学者的学术论文,观点新颖,论证充分,实用性强,得到 了与会代表的肯定。使中青年学者深受鼓舞。有的科研成 果得到企业界共识,并表示 推广应 用。下面就主要学术观点和研究成果作综合陈述。论文这次交流论文涉及按主要 论点分 包装设计的篇,包装动力学的篇,包装材料 的篇。另外还有学术导向性、信息、规划、对策、管理及软科学研究等方面的论文。新的学术论 点提 出并分析了包 装在受到自然条件、机械 负荷、生物 因素及电磁场之影响下对装备贮存可靠性 的影 响,找到了提高贮存 可靠性 的一些 技术方法建立了纸筒变形,应力和刚度 系数的计算公式 提 出用临界加速度 和临界位 移两个指标确定产品易损性的新方法分析 了瓦楞纸板压缩性 能的基本特 征,建立瓦楞纸板 平压、边压、侧压的静态压缩应 力应变的数学模型。较有实 用价值的成果塑料包装容器型坯 及芯 棒外形尺寸设计借助工 程制图中用直角三角形 法求线段实 长的方法,提 出方便地确定插 别式 纸盒盒底 不 同摇翼上 啮 合点位置的新方法 使具有紫外屏蔽性能 的微粒细化,并应 用简 易的方法使 其 与高 分子 材料复合,得到透明的紫外屏 蔽材料提出纸板复面工艺的“点状复面工 艺”新技术,提高瓦楞纸板的 内在质量和处观质量采用现代测 力学 的影 像方 纹法测定了单瓦楞和双瓦楞纸板 对边均 匀受压失稳 的临界载 荷 从按不 同包装材料 的 力学性 态选用 合理 的弹性 模 量测 试方法 的角度入手,归纳包装 材料杨氏弹性 模量的几种 典型测试方法高阻隔保鲜复 合材料的开发及性能特点,应用领域。另外,这次会议还提出了与包装较 为密切 的相关学 科的研究课题。如市场信息、企业识别、环境学、人机工程、防伪等方面的研 究,科海无边,一切还有待于进一步 的研究与实践。渝州大学包装工程系王 萍