近代化学之父 道尔顿.doc

化学发展史考察小论文班级：11（1） 姓名：靳梦鹭 学号：11231105 近代化学之父 -道尔顿摘要 道尔顿建立的原子论是所有科学的理论基础,尤其对化学,原子论的诞生标志着化学开始成为一门真正的科学.他学过牛顿的著作,对尔后他自己的思想发展有所启迪.在深人研究气体的物理性质之后,他提出了著名的原子理论.尽管他坚持原子不可分的观点,但他的原子论依然是化学理论的基础和无往不利的指南.关键词 道尔顿 原子论 最简规则 目录一，从乡村走出的巨人二，道尔顿科学研究的方法三，道尔顿的原子论四，道尔顿原子论的最简规则五，一座伟大雕塑的产生正文一，从乡村走出的巨人 约翰道尔顿,是位自学成才的化学家和物理学家.1766年9月6日生于英国坎布兰州的鹰田村,1344年7月27日卒于曼彻斯特.他建立的原子论是所有科学的理论基础,尤其对化学,原子论的诞生标志着化学开始成为一门真正的科学.他学过牛顿的著作,对尔后他自己的思想发展有所启迪.在深人研究气体的物理性质之后,他提出了著名的原子理论.尽管他坚持原子不可分的观点,但他的原子论依然是化学理论的基础和无往不利的指南.4道尔顿出生在一个名叫伊格尔斯菲尔德(Eaglesfield)的穷乡僻壤.他的父亲是个贫苦农民兼织毛呢的手工业者,母亲除家务外帮助父亲种田.由于收入微薄又要养活子女六人,家庭经济相当洁据.尽管家境贫困,当道尔顿6岁时,父母还是想方设法让他上了当地教友会办的农村小学.道尔顿的学习成绩并不突出,但他好学深思,有股韧劲,解不出难题决不甘休.对此,他的老师弗莱彻(Fletcher)先生称赞说:“在教友会的孩子中间,就思想的成熟而论,谁也比不上约翰.”由于交不起学费,道尔顿被迫中途辍学,并从12岁开始就办私塾教书,同时受雇干农活,过早地挑起了生活的重担.身处逆境,他仍坚持自学,毫不松懈.当地一位有学问的教友会绅士伊莱休各宾逊(ElihnRobinson)是个自然科学爱好者,他十分欣赏这个宁静、谦逊、勤奋的孩子,宁愿放弃休息在晚上给道尔顿教数学、物理等知识.1二，道尔顿科学研究的方法1781年,15岁的约翰道尔顿被肯塔尔镇的一所寄店学校聘为助教.这所由教友会创建和资助的学校,离他的家乡鹰田村大约刊莱里.在肯塔尔学校,他结识了一位名叫约翰顾夫的盲人学者,从而对数学和气象学产生了浓厚兴趣.178,年,他开始担任这个教友学校的校长.1787年,一次瑰丽壮观的北极光现象,更是激发了他从事极光研究的兴趣.从此,他不仅着意研究气象学著作,收集气象资料,把气压、温度、湿度、风力、雨量、雪、雷和北极光等现象的细节记录下来,而且还凭借推理的方法,写出自己对这些日常现象所作的理论解释.此外,他还和顾夫一起,研制了气压计、温度计、雨量计和湿度计.他们用自制的仪器测量那个经常下雨的山区的雨量,还把三套仪器卖给当地的农民,好让大家一道进行观测.道尔顿幽默地说:“我们这是用小小的人造测量棒,来刺探上帝那无限耐心的计划。4从1787年起,道尔顿坚持气象观测,并作气象日记持续达五十七年,从未间断。全部观测记录超过20万款目。1787年3月24日揭开了道尔顿气象日记的第一页,.上面记载着他对“北极光,的观察与思考,并写着:“由于我在前进过程中常因相信别人的结果而被引入歧途,我决心尽量少写一些,除非我能够用我自己的实验加以证实。”2道尔顿的科学研究工作是从1787年对大气的观测和进行实验性的研究开始的。6在气象研究中,他知道了空气是由氧气、氮气和少量的二氧化碳与水蒸汽组成的。这四种气体的密度不同,而空气却是很均匀的,重的二氧化碳并不沉在下层,轻的水蒸汽、氮气也没有浮到上层。12这是什么原因呢?道尔顿认为这些气体都是由极微小的颗粒组成的,这些颗粒不断地作高速运动,因而空气中的四种气体才能保持上下均匀分布的混合状态。他又做了一系列的实验,在一八O一年总结出物理学上的气体分压定律。按照这个定律,混合气体的总压力应等于各组成气体的分压力之和,而每一组成气体的分压力应等于该气体独占混合气体原有体积时的压力。当时化学家们已经发现了大约三十种元素,认识到一切物质都是由少数元素组成的,并且在化学研究中提出了定量的概念,总结出了质量守恒定律、定比定律和化合量(当量)定律。但是,元素相互化合时为什么会表现出这样的数量关系呢?当时由于没有科学的原子学说,还无法加以说明。道尔顿就把自己从研究气体所得的感性知识和古希腊的学说联系起来,觉得物质由微粒即原子构成的说法是言之有理的,但必须使之更为具体,并用科学实验加以证明,才能成为科学上的可靠理论。9三，道尔顿的原子论道尔顿(J.Dalton, 1766-1844)是在18世纪后半叶从研究气体的性质入手而逐渐形成他的原子理论的.道尔顿首先考察了气体的物理性质,在此基础上提出了气体的热膨胀定律、分压定律、倍比定律和定比定律等.为了解释说明这些定律,道尔顿在古代原子论的基础上,将物质的微粒观念与化学实验事实相结合,于1803年提出了他的化学原子论.10道尔顿原子论的主要观点是:化学元素是由非常微小的不可再分的物质粒子原子所组成,原子在所有化学变化中保持自己的独特性质;同一元素的原子,其形状、性质特别是质量都完全相同,不同元素的原子质量不同;原子量是每一种化学元素的特征性质;不同元素的原子以简单数目的比例相结合,形成化合物,这些化合物的/原子0是/复杂原子0;复杂原子的质量为所包含的各种元素质量的总和。51810年道尔顿在一次演讲中说明了他选用原子(atom)一词作为这种物质原始微粒的原因.他说:“我所以选择原子一词而不用其他的词如微粒,分子,等等,因为它更好地表达原子不可分这一概念,而别的词就没有这一意义.但是应该说,我把这个词扩展得太多,用于复杂原子.例如,我把碳酸的微粒叫做复杂原子。”11这就说明,为什么道尔顿在他的化学式中引用了许多简单物质和复合物的原子质量和结构.他还把复杂原子依次分类为: 1个A原子+1个B原子=C原子, C为二元化合物;1个A原子+2个B原子=D原子, D为三元化合物; 2个A原子+1个B原子=E原子, E为三元化合物; 1个A原子+3个B原子=F原子, F为四元化合物等。四，道尔顿原子论的最简规则道尔顿提出原子概念以后，提出了如何测定原子量的问题，他本人已经意识到，对物体基本粒子（即原子）的相对重量的探索，是一个全新的问题。他曾提出过一个假定：相同体积的不同气体在相同条件下含有相同数目的原子。如果这个假定成立那么只要测出蒸汽的相对密度就可以求出原子的相对重量。但是，他观察到一些反应，如氢和氧发生反应生成水蒸汽，产物的密度小于反应物的密度。7因此，测定蒸汽密度方法不能成为测量原子量的一般方法。道尔顿由此认为上述假定是不成立的。道尔顿试图用测量蒸汽密度的物理方法测定原子量遇到了困难，于是，他转向了化学方法。在他之前，许多化学家对气体化合物重量组成进行了实验研究，为道尔顿准备了许多定量分析资料。但是，要从这些资料中计算原子量，建立计算体系，首先需要确定“复杂原子”的组成式。为此，他在当时的条件下不得不大胆地提出一些假定，即所谓化合物的“最简规则”的假定。13五，一座伟大雕塑的产生1844年7月26日,道尔顿生命垂危,但他坚持作了最后一次气象记录.他在自己的笔记本上记下了这天早晨的气压计和温度计的读数,并写上“微雨”两字.8只不过在这两字的末尾留下了一大滴墨水渍道尔顿极其虚弱的手已经无法握紧他的笔了.次日即7月27日清晨,道尔顿与世长辞了.道尔顿逝世的噩耗震动了整个曼彻斯特市.在市民们的强烈要求下,市政委员会通过决议,授予道尔.顿以该市公葬市民的荣誉.1844年8月12日,一百辆马车护送着道尔顿的灵枢,长长的送葬队伍在庄重肃穆的哀乐声中缓慢地向阿尔德维克墓地移动.曼彻斯特市民们聚集在人行道、阳台上和窗户前,向道尔顿告别致哀.对于这位科学家,不仅他的祖国,而且全世界热爱科学的人们都在深切地悼念参考文献：1盛根玉，自然杂志J，6卷11期2译自TbeNew血卿10谬diaBritanniea,原载Memeor吧iealObservationsandEssays3沈晗，法制与社会J，2006,104江向东，现代物理知识J，1994，s15潘永祥等，自然科学概述M.北京大学出版社, 1986，143. 6盛根玉，华东师范大学学报J，1993