化学发展史.doc

原子与分子学说史一 化学的原始形式化学（chemistry）这一名词源于古埃及chemia（黑色）一词，埃及即因土黑而得此名，加以“al”二字母，即成alchemy，故化学亦称埃及黑色的工艺。因此一般把它理解成“人工制造金和银”。（我们今天所知道的化学是建立在道尔顿的原子论基础上，它是一门较为年轻的科学）（1）关于原始物质的自然哲学观 这种学说产生于希腊（古希腊哲学家首先提出了关于元素，原子和化学物的概念）。它的创始人泰勒认为初始元素是水；另一方面，阿那克西米尼则认为是空气而不是水，赫拉克力特则认为是火，恩培多克勒则认为是水，空气，火，土四种元素，阿那克散哥认为，初始元素的数目是无限的。(2) 按照德莫克利特伊壁鸠鲁特的原子学说德莫克利特的观点，所有的原子都来源于同一物质，但是由于其形状，大小，重量不同，因而可以认为原子的种类无限多。伊壁鸠鲁特批评了德莫克利特的机械观点，他提出了原子形状的数目是非常之大，但不是无限的。这些原子绝对坚实，具有一定的质量和大小，并没有许多小的分支，这样原子便能交织在一起。伊壁鸠鲁特认识到了重量是原子的属性，表明他已懂得把重量与体积区分开来了。（原子概念沉寂了大概一千年的时间，原子概念的复活大约在16世纪，首先把原子学说应用到化学观方面的是德国哲学家森纳特）二 原子分子学说的创立与证实（一） 波义耳勒梅里的微粒学说早在17世纪时，微粒学说已经得到了发展，占据物理学和化学的许多不同领域。这一时期的原子学说首先是从力学中借用来的，用逼真的，直观的图象来说明化学现象。波义耳勒梅里的微粒学说主要用来说明化学反应的机理和条件，在这些条件下不同的微粒能够相互作用。他们从与宏观物质相类似的具体原子模型出发，创立了解释物质相互作用机理的学说。（但他们都不能预见到未被研究过的物质微粒形状）。（二） 牛顿的原子论 牛顿在著作中反对伊壁鸠鲁的原子论，他赋予原子具有驱动微粒相互作用的力量。（牛顿认为，原子不是靠钩子或粗糙表面结合在一起，而是靠一种特殊的引力，这种引力只扩展到极短的距离内。物质最微小质点之间的相互作用遵守着比引力定律更复杂的定律。牛顿的学说，对18世纪的化学家和物理学家产生了极大的影响）。（三） 罗蒙若索夫关于原子和分子的学说 罗蒙若索夫指出自然界的一切现象受物质微粒的内部运动所制约。化学过程是与热，电，光，毛细现象等紧密联系的，因为微小粒子的力学以这一切为基础。（博什科维奇，B.息金斯和W.息金斯的原子概念）（四） 道尔顿的原子学说英国化学家道尔顿创立的原子学说是19世纪化学中最重要的事件。他的工作是推动化学向前发展的强大力量，引起人们从理论上论证化学分析的各种数据的兴趣。（道尔顿在化学哲学新体系提出了构成原子学说的基本概念）A 道尔顿与18011802年发现了气体分压定律，根据气体扩散现象他联想到了从各种化合物的分析值可以求得组成化合物的有关原子的相对重量值。并且道尔顿用假定化合物分子中所含原子数目的办法计算出了原子量。 道尔顿原子量表氢 1氧 5.66氮 4 硫 14.4 碳 4.4 磷 7.2 （ 道尔顿的第一张原子量表只具有历史意义，因为假设难免有错误）B 存在着不同质量的原子这一思想，使得道尔顿发现了原子化合定比定律，（按道尔顿的设想，各种原子之间可以多种比例化合，当两种元素化合时，不同物质的组成则应遵守质量倍比定律。道尔顿把“最简化原则“作为解决物质组成问题的一般指导原则，因此他错误的认为最简单的化学式最可能是准确的，根据这个原则，道尔顿把水的化学式定为HO，氨的化学式定为NH）（五） 分子假说的诞生分子学说的创始人是阿佛加得罗，A他的第一假说是：同温同压下等体积的任何气体含有相等的分子数。（如果采用这假说，就会得到这些推论，例如以氮与氧各一体积生成二体积氧化氮为例，二体积氧化氮中所含的氮的原子数与一体积氮中的氮原子数必须是相等的。为此，他提出了第二假说）。B 他的第二假说是：单质也有分子，其分子是由偶数原子组成的。（阿佛加得罗为确定分子量、原子量提供了重要新方法的线索。1860年，国际化学家代表大会在德国卡尔斯鲁厄召开。阿佛加得罗定律开始得到了认可。大会解决了一些重要化学概念如原子、分子、当量的定义这样一些难题，并确定统一的化学符号体系。二 化学元素周期系的发现（一） 元素周期分类的初步尝试第一位试图将元素进行分类的人应该是德贝莱纳。他指出，如果把化学性质相似的三个元素分为一组，并且按照原子量递增的顺序加以排列，则中间一个元素的原子量约等于前后两元素的算术平均值。硫 32.1 氯 35.5 钙 40.1 硒 79.2 溴 80 锶 87.7碲 127.5 碘 126.8 钡 137.4(硒的原子量非常接近硫和碲原子量之和的半数 之后还有许多的科学家进行了各种各样的尝试，虽不是很完全，但也占据了很重要的一页。)（二） 门捷列夫周期律和周期表A 1869年，门捷列夫在俄国化学会志上发表了他的元素周期表。（这是到那时为止已经发表的最完整的） 他强调指出原子量决定了元素在周期系中的位置。周期律的全部规律性中最主要的是元素的物理和化学性质随着原子量