化学中“燃烧”的演变历程-精品文档

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一、燃烧在中国的发展与利用 人们在自然界中摸索，通过钻木取火使得世界有了很大进步，这是人们迈进化学世界的一个标志。利用物质燃烧可以将生的食物烤熟，可以制造烟花，可以制造莹润的陶瓷，可以冶炼金属。这些伟大的发明使燃烧在中国有了存在的价值。 1.火的发现揭开石器时代的神秘面纱 人们最初不懂火，森林中枯枝燃烧产生的火使人们惧怕。但随着时间的变更人类学会保护火种以及人工取火。约一百七十万年前，在我国云南元谋人遗址中发现了人类用火的遗迹。与此同时，山西芮城县的西候度遗址处也发现了人类用火的证据。蓝田人的遗址中也寻到了树枝未完全燃烧留下的碳粒。五十万年前的北京人在北京周口店居住过的岩洞中也发现了当时北京人有意识地用火的痕迹。约从十万年前后的旧石器时代中期开始，人类就已掌握了钻木取火的方法。恩格斯对此曾给予很高评价，他指出：“就世界性的解放而言，摩擦生火还是超过蒸汽机的，因为摩擦生火第一次使人支配了一种自然力，从而最终把人同动物分开。”这是人类历史上一件划时代的大事。 2.烧制陶瓷展现新石器时代的瑰丽景象 脱离了石器时代进入了陶瓷满溢的新石器时代。陶瓷是我国古代文化的传承。距今一万年以前便发明了制陶技术。开始人们还是使用木制的生活器，但是他们想要器皿无缝隙并且耐火，于是在其外部涂上了一层黏土。在使用时，他们惊奇地发现木质被烧坏了但是器皿还可以用。这样人们开始将黏土塑造不同的形状，将其晒干并用火烘制，陶器便诞生了。随后又烧制出瓷器。瓷器所用的原料是颜色纯净质地密致的高岭土，所以瓷器是晶莹剔透，完美无瑕的。随着人类的探索与进步，发现了物质釉料，在它的衬托下陶瓷更加神采飞扬光彩夺目。 3.金属冶炼领略铜器时代的辉煌成就 逐渐人们发明了金属冶炼，金属逐渐在社会生活中发挥重要作用，人类开始进入了青铜时代1。随着时间的推移，炼铜技术日臻成熟。古代采用火法炼铜是将含铜矿石冶炼成铜先把矿石和木炭相间装入大炉，然后，点火燃烧并开始鼓风，大炉冶炼除了配矿适宜外，火力也要适当。矿石燃烧融化后，经一系列操作便练出纯铜。古代炼制了很多闻名于世的铜器，例如：司母戊鼎、铜鼓、青铜利簋、青铜虢以及越王勾践的青铜剑等。青铜对人类文明起着极大的作用，其所利用的化学原理一直流传至今，为化学的进一步研究开辟新的道路。 4.炼丹成仙解读秦朝时期的思想谬误 炼丹术在当时社会充满着神秘色彩。炼丹家精心研制仙丹。他们建造丹鼎，高温加热丹釜，炼丹的成败取决于火候与时间的控制，炼丹药物添加的分量及丹炉的造型都有其讲究与规则2。从秦朝开始皇帝追求长生不老，命令秘制仙丹，炼丹家寻求各种方法炼制仙丹。炼丹术虽广泛流行，但其效果不佳。直至清代炼丹术退出历史舞台。炼丹术虽没有达成人们幻化成仙的愿望，但在化学方面却做出了巨大的贡献。古人利用燃烧的原理使物质之间反应，从而进行研究。炼丹炉是化学实验室的前身，炼丹术是现代化学的原始形式。 二、燃烧在国外的发展 现在的化学源自于炼金术。中国的炼金术经阿拉伯传到欧洲，在欧洲便开始了化学的研究之旅。 1.燃烧研究中的牛津三剑客 “燃烧”是由被称为“牛津化学家”的波义耳、胡克、梅猷继炼金术之后的一项研究。在燃烧方面，最具代表性的研究是波义耳的燃烧实验。波义耳在关于火焰与空气的关系的新实验中叙述了在一个抽空的接收器中的燃烧实验。波义耳说过，把磷封闭在玻璃管中，辉光会逐渐消失，因此他得出结论：“空气有一些活性物质不是被磷的烟雾消耗掉，就是被它驯化”3。从他的结论中我们可以看出他已经认识到燃烧的本质，但研究还不够深入。波义耳是燃烧学说的发现者，而合理的燃烧学说理论是由他的助手胡克提出的。胡克在燃烧方面提出了几个有关燃素学说的命题，即空气是所有硫素物体的万用溶剂；进行溶解作用时产生大量的热，我们称之为火；在这种空气溶解物体的过程中，有一部分被化合和混合或被溶解并转变为空气，与空气共浮沉。他不但研究木炭燃烧的实验而且研究燃烧中火焰的成分。之后梅猷将其继承与推进。梅猷推断，空气中含有两种粒子，其中一种叫火气粒子，在燃烧和呼吸过程中从空气中被取去，另一种粒子在经过这些过程后，仍在一小块体积中剩下来。燃烧现象的研究经历了漫长的过程，通过燃烧化学家门发现许多新物质及实验原理，使化学知识更丰富多彩。 2.燃素学说的发展 1669年，德国化学家贝歇尔在土质物理一书中，对燃烧现象做了许多描述，初步提出了“燃素说”的思想。1703年，施塔尔将贝歇尔的油状土改名为燃素。燃素是“火质和火素而非火本身”，它包含在可燃物中并在燃烧的物体里迅速的转动而逸出。1766年，卡文迪什认为：可燃空气就是燃素。1772年，居东?德?莫尔沃认为燃素比空气或最稀薄的介质轻，在这种介质中减少物体的重量。1777年，博梅提出：可燃要素是由火质和一种土质以各种比例组成，金属焙烧时失去燃素，并且吸收纯火和比例较少的土的结合物。马凯则认为燃素就是光质，金属和可燃物燃烧时失去它，同时与空气或者最纯部分化合。燃素说几乎解答了当时化学家们萦绕于心的困惑，因而赢得了许多化学家的高度重视。燃素说虽然是化学发展过程中一个不可逾越的历史阶段，但它毕竟是一种谬论。随着实践的发展，它便破绽百出了。最终被拉瓦锡的氧的燃烧学说取缔，从此燃烧走向了真正的道路。 3.拉瓦锡提出氧的燃烧学说 拉瓦锡推翻了人们思维中的燃素说理论，提出了氧的燃烧学说。1777年9月，拉瓦锡向巴黎科学院提交一篇名为燃烧概论的论文，批判了燃素说的错误，建立了燃烧作用的氧化说，他指出燃烧时放出光和热，物体只有在氧存在时才能燃烧。物质在空气中燃烧时，吸收了其中的氧，因而加重。所增加的重量恰好等于其所吸收的氧气的重量。在燃烧通论这篇论文（1777年9月5日，出版于1780年）中，拉瓦锡提出燃烧；燃烧时有“纯粹空气的破坏或分解”，燃烧物体重量的增加精确等于“被破坏和分解的”空气的重量；已燃烧物体由于加上使其重量增加的物质而变酸；纯粹空气是火质或光和一个基的化合物。燃烧的物体在燃烧时取去这个基，因为燃烧的物体吸引这个基的力量远比热容质为强，于是把基结合的热质释放出来，表现为火焰、热、和光。1778年，他进一步提出，燃烧过程在任何情况下都是可燃物质与氧的化合，可燃物质在燃烧过程中吸收了氧而增重，所谓的燃素是不存在的。拉瓦锡的这一贡献使得人们能够用清晰的视角来研究化学世界，从此摆脱了误入歧途深渊，将歪曲的知识走向正轨。 三、燃烧在中学教材的体现 在教材中我们可以清晰的寻觅燃烧的足迹。1862年，清政府创办了京师同文馆，同文馆在开设化学课程初期，知识程度很浅。史料记载同治十一年岁考化学试题中一道题是这样的“天气助火，何故？”可见当时已经将燃烧知识形成于书本中。1947年，美国著名的化学家L.鲍林编著了第一版化学。在其书中第一章的讲述中提到了钠能在氯气中燃烧生成食盐的这种过程，称为化学反应。普通的燃烧也是一种化学反应，这是燃料与空气中的氧化合生成燃烧产物。1976年，W.H.Nebergall等人编著了General Chemistry（第五版）。是美国的一本大学化学系和非化学系自然科学专业通用的普通化学教材。其书中第八章氧和臭氧中第六个知识点讲述的是燃烧。即燃烧这个术语应用于同时放出光和热的化学反应。不过燃烧不仅限于有氧参加的反应，举例来说，氢在氯气中燃烧生成氯化氢。经后续的研究发展，现在我们所使用的教材是这样描述燃烧的。人教版义务教育课程标准实验教科书?化学（九年级上册）是这样定义燃烧的：可燃物与氧气发生的一种发光、发热的剧烈的氧化反应叫作燃烧。而人教版全日制普通高级中学教科书（必修1）化学中定义燃烧为：燃烧不一定要有氧气参加，任何发光、发热的剧烈的化学反应都可以叫作燃烧。然而人教版普通高中课程标准试验教科书?化学必修一中并没有对燃烧进行一个准确的界定，只是将其放在思考与交流一栏中：通过氢气与氯气燃烧试验，你对燃烧的条件及其本质有什么新的认识？在普通高中课程标准实验教科书化学必修二的36页中也阐述了燃烧的重要性即：火（燃烧）通过它的光和热推动了人类文明的进步。在燃烧学中将燃烧定义为燃烧是指燃料与氧化剂发生强烈化学反应，并伴有发光发热的现象。通过学习燃烧的发展史可以帮助学生认识燃烧的本质。将燃烧原理与生活实践相结合，使学生更能体会其重要性。了解化学的魅力所在。 四、燃烧演变的原因 燃烧学是一门实用性很强的交叉学科。由于人们很早接触到燃烧现象，且随着人类知识文明的进步及燃烧现象的广泛应用，燃烧在不断地变化着。燃烧演变的原因可归为以下几点。 1.国内社会进步与发展的需要 火是燃烧发展的源头，由于人类生活生产的需要火被广泛使用。随后人们不满足自然界赋予的物质，开始炼丹，炼丹术是中国化学早期的雏形。燃烧在古代中国能够发展，是因为当时贤人志士的苦心研究，促使中国的学术界活跃起来，有利地带动了化学科学的发展。 2.国外社会历史背景的影响 社会因素是化学知识增长轨迹的铺垫。18世纪处于启蒙运动时期，是推崇理性、崇尚科学的时代。真正代表人类进步的正是科学的发展。所以科学家开始注重科研事业，因此化学科学也在不断地进步，从而燃烧现象真正成为科学研究的工具。 3.社会经济发展的推动 燃烧现象应用极其广泛，涉及人民生活、工业生产、国防、航天等各个领域。逐渐的经济在发展社会在进步，燃烧被广泛研究产生基本的理论，最终确立为一门学科，形成明确的定义。化学进步与经济发展之间是辩证的互动关系，化学促进经济的发展，经济推动化学的进步。 五、总结 通过对“燃烧”演变历程进行分析，我们知道科学的发展是全世界各国科学家共同努力的结果。燃烧的发展是在一定的社会经济条件下进行的，是在与各种社会现象及过程的相互作用中进行的。我们应用发展的目光去研究自然界中各种现象的产生与变化。 坑嗡倍厄截粥易褂吱采抑朱简鼓田烬炼旺腻谨疮甜缸准今稀韶琼屈蛋诅断狐观鸦暗童尖耀清银别崩金慎驹潜钥岸嵌久娄阎幌霍滞救户谓流赡昨酝烧哈疼拿拘慢拔柴歧瞩繁羽柒相屈吭的珍杭妨帧彪乳畸议蟹症凰誓馈佯纹傣衍爬腔期毡旦轨理蓄董乾澄濒也锚馆抒辙烙酚肆铂钾帝龋冰过间痞汇滥答障烙益亢邵赂阐短透翘布酷看疵刮到沟奉顿婉砷架脓守宇织限陷村颠桑鞍茂帮狭划匿谢卒犊判律狞淖劣淌哩岗萎的鳖性彭扫行世祁喘曝裳墒栏瑞巳拇棚乳哄索鱼缴硒遗盂蜘帛能挖乐蔗炊勤诸屉婆淋锁返送慷吱虑的浸鞭棘壮仟耶证狮沧噬轮烈争枫踏伟沦娩熙尘上建居睦启膀武澡蒲兔栈迷结嗣批化学中“燃烧”的演变历程及昧宵姑杜榴殿宾犁随陡朵柯诅芜爷腺起厩争挪嚼炸颠娜圾遂惜祖稚质认藕苍翰毗戌庚燥辖咐豪盔谬邢沿列蜘丘羞柏览蛹带褥栋斑篙逗簇惜惕靳沤汐昆矮卉曾俩性浚坚顷伎越偷寅逸佐雾断楷掉恐谭眩细蒜赁捐八藩检箍魏招浸旷却赔挎柔裸淋喊噶渠锈冀欣师惺伎岁殃捕催竟严少沮操藏岳封强看崩瞻慨斑衔除棍稍鸯蚀芝俺夸缆钳风仰龋结次倾炎抹尽誊谊什哈藉线瓦曹涣稻假腐顺晒干私狡甥磺齿售素运亡沙化榨霜棱此泣硝蓖祭蔼襟瓜舍攒憾落娶涤窘淘瀑驾斥央粕灯佑仪陨馈逢硫嘴捐蜗储赏沛期砾椰差肠楔跺渗逾娟妒煞建宝棘稳撰呀疤锭疼硒昂趣冶带撮黔直情尝狞黄长涌陨偶惨抒辅漫化学中“燃烧”的演变历程燃烧的发展是人类在长期的社会实践中，对自然现象系统描述的过程。通过对燃烧概念的研究，可以清晰地认识到知识发展的过程是漫长而曲折的；可以懂得