1近代化學(xué)新成果CONTENTS第5章近代化學(xué)及其發(fā)展化學(xué)知識體系25.1知識標(biāo)準(zhǔn)

1.知識目標(biāo)

了解波義爾、拉瓦錫、道爾頓、阿伏伽德羅、門捷列夫、維勒的重要發(fā)現(xiàn)；

了解物質(zhì)分類的簡圖；

理解元素說、氧化說、原子—分子學(xué)說、元素周期律的基本觀點(diǎn)；

理解人工合成尿素的重要意義。

2.能力目標(biāo)具備批判性思維初步能力。3.素質(zhì)目標(biāo)弘揚(yáng)科學(xué)家精神，博學(xué)德清，鼎新致用。

1.從煉金術(shù)到元素說

1661年英國科學(xué)家波義耳（1627～1691）出版的《論懷疑派化學(xué)家》中指出：“化學(xué)尋求的不是制造貴金屬和有用藥物的實(shí)用技巧，而應(yīng)是從各種技藝中找出一般原理”，

意思是化學(xué)是科學(xué)，而不是技術(shù)。“組成物質(zhì)粒子成分的變化決定物質(zhì)性質(zhì)的變化，而不是相反”，

意思是物質(zhì)的成分決定性質(zhì)，而不是性質(zhì)決定成分。

一、化學(xué)科學(xué)的確立第一節(jié)近代化學(xué)新成果元素是“某種不由任何其他物體構(gòu)成的或是相互構(gòu)成的原始的和簡單的物質(zhì)”；

意思是最原始的、最簡單的物質(zhì)就是元素，元素是獨(dú)特的。煉丹術(shù)煉金術(shù)

2、氧化說否定了燃素說

（1）燃素說

1669年，德國醫(yī)學(xué)教授貝歇爾發(fā)表了《地下自然哲學(xué)》。認(rèn)為物質(zhì)由水和三種土質(zhì)組成。

這三種土是：“石土”，存在于一切固體中；“汞土”是一種具有流動性的土；“油土”，存在于一切可燃物體中。燃燒時油土被燒掉了，剩下的是石土和汞土。就是說燃燒后物質(zhì)就變輕了。

1703年，他的學(xué)生史塔爾把油土改為燃素，就形成了燃素說。貝歇爾（1635-1682）

燃素說的基本觀點(diǎn)是：

(1)燃素是構(gòu)成火的元素，當(dāng)它們聚集在一起時就形成火焰，當(dāng)它們彌散時只能給人以熱的感覺。

(2)燃素充塞于天地之間，大氣中因為有它才會有閃電，生物體因含有它才富于生命活力，無生命物質(zhì)因含有它才會燃燒。物體失去它就成為死的灰燼，而灰燼獲得它就會得到復(fù)活。

(3)燃素不會自動從物體中分離出來，只有在借助空氣而發(fā)生燃燒時，燃素才能釋放出來。火焰是自由的燃素，燃素是被禁錮的火。

(4)所有燃燒現(xiàn)象都可歸結(jié)為燃素的轉(zhuǎn)移—吸收或釋放。

比如，金屬燃燒時，燃素從中溢出，變成了煅渣：

金屬-燃素=煅渣。金屬燃燒后就會變輕。燃素說認(rèn)為，金屬燃燒后，燃素釋放，就會變輕

（2）氧化說

法國化學(xué)家拉瓦錫（1743～1794）重復(fù)英國化學(xué)家普利斯特列做過的實(shí)驗制得氧氣。實(shí)驗過程如下：在一個與一定量空氣相連通的曲頸瓶內(nèi)，將汞緩慢的加熱。12天后，汞所生成的紅色物質(zhì)不再增加。這時將火撤去，秤量煅灰，并測量失去空氣的體積。然后將紅色汞置入另一個容器中，加熱并收集放出空氣得體積，生成的紅色汞變成了銀色汞。失去的空氣全部獲得。通過燃燒汞等物質(zhì)的實(shí)驗研究證明：燃燒并非燃素的釋放和吸收，而是可燃物或金屬與空氣中的氧氣化合的結(jié)果（見《化學(xué)綱要》，1780年）

。

氧化說基本觀點(diǎn)：(1)物體只有在純粹空氣(氧氣)存在時才能燃燒；

（2）空氣由可助燃（氧氣）的和不可助燃（氮?dú)猓┑膬煞N成分組成，物質(zhì)燃燒時由于吸收了空氣中的純粹空氣而增重，增加的重量恰好等于吸收的純粹空氣的重量；

（3）一般可燃物(非金屬)燃燒后都變成酸，氧是酸的本質(zhì)；金屬燃燒后所變成的灰燼是金屬的氧化物。(4)燃燒時均有光和熱放出。

拉瓦錫（1743—1794）

二、原子—分子學(xué)說的創(chuàng)立

1.道爾頓的原子學(xué)說

1808年，英國化學(xué)家道爾頓嘗試用原子的結(jié)合和分解來說明各種化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)原理之間的內(nèi)在聯(lián)系，對化學(xué)發(fā)展具有重大意義。

道爾頓認(rèn)為：單質(zhì)的基本組成是簡單原子。原子不生不滅，不可再分割，在一切化學(xué)變化中保持本性不變；同一元素的原子，質(zhì)量、形狀和性質(zhì)都相同，不同元素的原子則不相同；不同元素的原子相互結(jié)合能夠形成復(fù)雜的原子。

2.阿佛加德羅分子學(xué)說

意大利科學(xué)家阿佛加德羅（1776～1856）于1811年在《有重量的物體的物理學(xué)》著作中提出了分子學(xué)說。要點(diǎn)如下：原子是參加化學(xué)反應(yīng)時的最小質(zhì)點(diǎn)，分子是在游離狀態(tài)下單質(zhì)或化合物能獨(dú)立存在的最小質(zhì)點(diǎn)。

單質(zhì)分子由相同原子組成，化合物分子則由不同原子組成。1860年后，原子—分子學(xué)說成為化學(xué)的基本理論。

三、元素周期律的發(fā)現(xiàn)

1.門捷列夫的元素周期律俄國化學(xué)家門捷列夫（1834～1907）于1869年在《元素性質(zhì)和原子量關(guān)系》一文中，提出了元素周期律（發(fā)表了化學(xué)元素周期表）。

到1869年，化學(xué)家們已認(rèn)識了69種元素。與此同時，隨著原子學(xué)說的創(chuàng)立和分析化學(xué)的發(fā)展，人們對元素重要特征之一的原子量的測定也日益精確。

此前，化學(xué)家們?yōu)閷ふ以亻g的統(tǒng)一關(guān)系，進(jìn)行了不少于50種嘗試，只是在有限的范圍內(nèi)取得了成功。

2.元素周期律要點(diǎn)：①原子量的大小決定了化學(xué)元素的基本性質(zhì)；②元素按原子量的大小排列，化學(xué)性質(zhì)會呈現(xiàn)出明顯的周期性；③利用化學(xué)元素周期表可以預(yù)言尚未發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素，并能預(yù)測它們的原子量和化學(xué)性質(zhì)。

3.元素周期律的意義

元素周期律的發(fā)現(xiàn)改變了化學(xué)上一些舊的觀點(diǎn)，原來認(rèn)為是彼此孤立、各不相關(guān)的元素，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)它們是互相聯(lián)系的統(tǒng)一體，元素周期律證明了量變質(zhì)變規(guī)律，成為唯物辯證法的一個可靠的科學(xué)依據(jù)。元素周期律對未來元素的發(fā)現(xiàn)具有指導(dǎo)意義。

例如：事隔四年法國人布瓦博特朗（1828—1912)發(fā)現(xiàn)了元素鎵。

門捷列夫?qū)懶沤o布說，鎵就是他所預(yù)言的“類鋁”，不過比重錯了，不是4.7而應(yīng)是5.9到6.0之間。

后來，布測定后發(fā)現(xiàn)鎵的比重果然是5.94。之后門捷列夫預(yù)言的“類硼”即鈧和“類硅”即鍺也發(fā)現(xiàn)了。這是理論思維的重大勝利。

四、人工合成尿素否定了生命力論

1824年德國化學(xué)家維勒（1800～1882）他在將氨水（NH3·H2O）與氰酸(HOCN)溶液混合后，進(jìn)行蒸發(fā)時，得到了一種白色的結(jié)晶物，后來證明，它不是氰酸氨（NH4CNO）

，而是有機(jī)物尿素：

CO（NH2）2在此以前流行的“生命力論”認(rèn)為有機(jī)物靠動植物體內(nèi)神秘的生命力才能制造。

維勒的實(shí)驗否定了生命力論，是有機(jī)化學(xué)發(fā)展過程中的一大突破。維勒（1800—1882）五、物質(zhì)的分類

地球上的各種物質(zhì)，都是由元素，按不同形式結(jié)合而成的。物質(zhì)可分為混合物和純凈物兩大類。

純凈物根據(jù)其是由一種元素組成，還是由兩種（兩種以上）元素組成可分為單質(zhì)與化合物。