罗伯特.波义耳课件

罗伯特．波义耳—为科学奉献一生“化学到目前为止，还是认为只在制造医药和工业品方面具有价值。但是，我们所学的化学，绝不是医学或药学的婢女，也不应甘当工艺和冶金的奴仆，化学本身作为自然科学中的一个独立部分，是探索宇宙奥秘的一个方面。化学，必须是为真理而追求真理的化学。”——罗伯特．波义耳1644年，波义耳17岁时，英国发生了一场战争。在战争中，老波义耳不幸中箭身亡。理查德．波义耳阵亡的消息传到他的家，他的家人十分悲痛，受刺激最大的就是17岁的小波义耳。也许正是因为这件事的刺激，使波义耳成了一个专心学问、不问政治的人。

在伦敦他绪识了科学教育家哈特利伯，哈特利伯鼓励他学习医学和农业。这一时期的波义耳经常读一些科学、哲学、神学方面的书，并开始了医学、理、化学的实验研究。在研究医学的过程中，他翻阅了医药化学家的许多著作，他很崇拜比他大50岁的比利时医药化学家海尔蒙特。海尔蒙特不论白天黑夜，完全投入化学实验，自称为“火术的哲学家”。他成为了波义耳学习的榜样。波义耳也十分渴望拥有一个自已的实验室进行科学研究。于是在1654年，他迁居到牛津，在牛津大学附近建立了一个自己的实验室。波义耳喜欢将几个课题同时研究，他每天给助手们分配完任务后，就自己去进行研究了。从此，他整日浑身沾满了煤灰和烟，完全沉浸于实验之中。波义耳就是这样开始了自己献身于科学的生活，直到1691年底逝世。家庭情况的突变，经济来源的中断，使波义耳回到战乱的英国。回国后他随着同情革命的姐姐莱涅拉夫人一起迁居到伦敦。

波义耳精于实验，敏于观察，他常对助手们说：“要想做好实验，就应当注意观察，不能放过任何现象。”波义耳自己也带头做各种实验，由于他注意观察，曾发现许多重要的化学现象。其中最为典型的莫过于石蕊试纸的发现了。波义耳热爱自然，喜欢鲜花，有一次，他把一束紫罗兰带进实验室，放在实验台上，然后做加热分馏酸的实验，酸雾弥漫，一不小心，有许多酸雾，冲于紫罗兰的花束上。波义耳赶紧用水冲洗紫罗兰，然后又把它插在窗台的花瓶中，又去忙他的实验。过了一会儿，波义耳偶然一回头，一个奇异的现象，把他惊呆了：原来的紫罗兰，突然变了颜色，花瓣都变成了红色，紫罗兰成了“红罗兰”了。这简直是奇迹！波义耳没有放过这个奇异的现象，他波义耳立即和他的助手一起，采集各种不同颜色的植物的花、叶，分别捣醉，放在酸、碱中试验，从而发现了许多奇异的变色现象。其中，从石蕊地衣中提取的紫色素对酸、碱的反应最有意思，因为，这种色素和酸反应能变成红色，和碱作用能变成蓝色。为了方便，他用石蕊的紫色液体，浸泡吸水纸，

在波义耳的实验室助手中，有一位后来也成为了著名的科学家，他就是胡克。当胡克成为波义耳的助手以后，他们把研究方向主要放在了气体和微粒理论上。当时，笛卡儿认为物体是由微粒和以太组成的，他概括了机械论观点，摒弃了原子学说，并相信真空不可能存在。但波义耳认为机械论哲学就是物质由运动的微粒组成的理论。他认为托里拆利实验中管子里水银上方就是真空。为了证实自己的想法，他决定检验抽出空气后的仪器中还有什么。但当时所使用的空气泵不够好使，于是胡克着手设计了一种新的空气泵。借助于这种空气泵，这两位科学家才把空气几乎全部抽了出来。但是，想要证明容器中存在以太的一切努力都毫无结果。波义耳又对空气泵加以改进，他们再次进行实验，结果还是和以前一样。于是波义耳得出结论：仪器里不存在以太，而是真空。这一结论很快受到了笛卡儿派的攻击，但波义耳性格温和，不愿与他们展开论战，只想找出新的资料、写出新书来证明真理。

十七世纪五十年代末，危机波及整个英国，波义耳的工作被中断，他回到了祖传的庄园。在那里他可以安静的工作，完成了他的第一部科学巨著——《关于空气的重量及其表现的新的物理力学实验》。这本书在1660年问世，在书中，波义耳描述了自己尽两年来的全部实验，第一次批判了亚里士多德的四元素理论、笛卡儿的“以太”和炼金术士的三本原。这部著作受到了亚里士多德的追随者和了笛卡儿派的猛烈攻击。但波义耳是以事实为根据的，大多数科学家非常高兴的接受了他的概念。不久后，波义耳又着手写他的下一部专著--《怀疑派的化学家》，在书中他发展了自己关于化学元素的想法，完全驳倒了炼金术关于硫、汞、盐三本原的学说，彻底摧毁了已存在两千年的四元素学说。这部专著对化学从药剂师和炼金术士那里解脱出来成为一门独立的科学有着重要意义。

在这期间波义耳并没有中断实验，当国内政治稳定以后，他又回到牛津从事研究工作。这时他开始研究气体压强同体积的关系。波义耳第一次总结出了气体压强与体积的关系。1662年，他用一根容积是12立方英寸的U形玻璃管（短的一端的口封闭），将水银从开口中灌进去，让原来管内的空气被压缩。波义耳观察到：当压强是两个大气压时，空气的体积是6立方英寸；当压强是三个大气压时，空气的体积是4立方英寸。于是得出了“一定质量的气体，在温度不变时，它的体积与压强成反比”结论，这就是著名的波义耳-马略特定律。1663年，波义耳被当选为伦敦皇家学会会员，1680他被选为学会主席。现在的波义耳，名声盛极一时，他到处受到尊敬，被任命为东印度公司的经理，但是波并没有被荣誉腐蚀，他并没有放弃主要工作。在这段时间，他有多部著作问世：《流体静力奇谈》，《根据微粒理论产生的形状和性质》，《论矿泉水》等。

1664年，波义耳发表了《关于颜色和实验的思考》。当时与他一起工作的有一位德国青年化学家。他们一起重新研究了火。波义耳发现，不同物质放在火焰上，火焰的颜色是不同的。这一发现为燃素理论的创立奠定了基础。晚年的波义耳在制取磷元素和研究磷、磷化物方面也取得了成果，他根据“磷的重要成分，乃是人身上的某种东西”的观点，顽强努力地钻研，终于从动物尿中提取了磷。经进一步研究后，他指出：磷只在空气存在时才发光；磷在空气中燃烧形成白烟，这种自烟很快和水发生作用，形成的溶液呈酸性，这就