自然科学概要（第二版）（微课版）课件 5.1近代化学新成果

1近代化学新成果CONTENTS第5章近代化学及其发展化学知识体系25.1知识标准

1.知识目标

了解波义尔、拉瓦锡、道尔顿、阿伏伽德罗、门捷列夫、维勒的重要发现；

了解物质分类的简图；

理解元素说、氧化说、原子—分子学说、元素周期律的基本观点；

理解人工合成尿素的重要意义。

2.能力目标具备批判性思维初步能力。3.素质目标弘扬科学家精神，博学德清，鼎新致用。

1.从炼金术到元素说

1661年英国科学家波义耳（1627～1691）出版的《论怀疑派化学家》中指出：“化学寻求的不是制造贵金属和有用药物的实用技巧，而应是从各种技艺中找出一般原理”，

意思是化学是科学，而不是技术。“组成物质粒子成分的变化决定物质性质的变化，而不是相反”，

意思是物质的成分决定性质，而不是性质决定成分。

一、化学科学的确立第一节近代化学新成果元素是“某种不由任何其他物体构成的或是相互构成的原始的和简单的物质”；

意思是最原始的、最简单的物质就是元素，元素是独特的。炼丹术炼金术

2、氧化说否定了燃素说

（1）燃素说

1669年，德国医学教授贝歇尔发表了《地下自然哲学》。认为物质由水和三种土质组成。

这三种土是：“石土”，存在于一切固体中；“汞土”是一种具有流动性的土；“油土”，存在于一切可燃物体中。燃烧时油土被烧掉了，剩下的是石土和汞土。就是说燃烧后物质就变轻了。

1703年，他的学生史塔尔把油土改为燃素，就形成了燃素说。贝歇尔（1635-1682）

燃素说的基本观点是：

(1)燃素是构成火的元素，当它们聚集在一起时就形成火焰，当它们弥散时只能给人以热的感觉。

(2)燃素充塞于天地之间，大气中因为有它才会有闪电，生物体因含有它才富于生命活力，无生命物质因含有它才会燃烧。物体失去它就成为死的灰烬，而灰烬获得它就会得到复活。

(3)燃素不会自动从物体中分离出来，只有在借助空气而发生燃烧时，燃素才能释放出来。火焰是自由的燃素，燃素是被禁锢的火。

(4)所有燃烧现象都可归结为燃素的转移—吸收或释放。

比如，金属燃烧时，燃素从中溢出，变成了煅渣：

金属-燃素=煅渣。金属燃烧后就会变轻。燃素说认为，金属燃烧后，燃素释放，就会变轻

（2）氧化说

法国化学家拉瓦锡（1743～1794）重复英国化学家普利斯特列做过的实验制得氧气。实验过程如下：在一个与一定量空气相连通的曲颈瓶内，将汞缓慢的加热。12天后，汞所生成的红色物质不再增加。这时将火撤去，秤量煅灰，并测量失去空气的体积。然后将红色汞置入另一个容器中，加热并收集放出空气得体积，生成的红色汞变成了银色汞。失去的空气全部获得。通过燃烧汞等物质的实验研究证明：燃烧并非燃素的释放和吸收，而是可燃物或金属与空气中的氧气化合的结果（见《化学纲要》，1780年）

。

氧化说基本观点：(1)物体只有在纯粹空气(氧气)存在时才能燃烧；

（2）空气由可助燃（氧气）的和不可助燃（氮气）的两种成分组成，物质燃烧时由于吸收了空气中的纯粹空气而增重，增加的重量恰好等于吸收的纯粹空气的重量；

（3）一般可燃物(非金属)燃烧后都变成酸，氧是酸的本质；金属燃烧后所变成的灰烬是金属的氧化物。(4)燃烧时均有光和热放出。

拉瓦锡（1743—1794）

二、原子—分子学说的创立

1.道尔顿的原子学说

1808年，英国化学家道尔顿尝试用原子的结合和分解来说明各种化学现象和化学原理之间的内在联系，对化学发展具有重大意义。

道尔顿认为：单质的基本组成是简单原子。原子不生不灭，不可再分割，在一切化学变化中保持本性不变；同一元素的原子，质量、形状和性质都相同，不同元素的原子则不相同；不同元素的原子相互结合能够形成复杂的原子。

2.阿佛加德罗分子学说

意大利科学家阿佛加德罗（1776～1856）于1811年在《有重量的物体的物理学》著作中提出了分子学说。要点如下：原子是参加化学反应时的最小质点，分子是在游离状态下单质或化合物能独立存在的最小质点。

单质分子由相同原子组成，化合物分子则由不同原子组成。1860年后，原子—分子学说成为化学的基本理论。

三、元素周期律的发现

1.门捷列夫的元素周期律俄国化学家门捷列夫（1834～1907）于1869年在《元素性质和原子量关系》一文中，提出了元素周期律（发表了化学元素周期表）。

到1869年，化学家们已认识了69种元素。与此同时，随着原子学说的创立和分析化学的发展，人们对元素重要特征之一的原子量的测定也日益精确。

此前，化学家们为寻找元素间的统一关系，进行了不少于50种尝试，只是在有限的范围内取得了成功。

2.元素周期律要点：①原子量的大小决定了化学元素的基本性质；②元素按原子量的大小排列，化学性质会呈现出明显的周期性；③利用化学元素周期表可以预言尚未发现的化学元素，并能预测它们的原子量和化学性质。

3.元素周期律的意义

元素周期律的发现改变了化学上一些旧的观点，原来认为是彼此孤立、各不相关的元素，现在发现它们是互相联系的统一体，元素周期律证明了量变质变规律，成为唯物辩证法的一个可靠的科学依据。元素周期律对未来元素的发现具有指导意义。

例如：事隔四年法国人布瓦博特朗（1828—1912)发现了元素镓。

门捷列夫写信给布说，镓就是他所预言的“类铝”，不过比重错了，不是4.7而应是5.9到6.0之间。

后来，布测定后发现镓的比重果然是5.94。之后门捷列夫预言的“类硼”即钪和“类硅”即锗也发现了。这是理论思维的重大胜利。

四、人工合成尿素否定了生命力论

1824年德国化学家维勒（1800～1882）他在将氨水（NH3·H2O）与氰酸(HOCN)溶液混合后，进行蒸发时，得到了一种白色的结晶物，后来证明，它不是氰酸氨（NH4CNO）

，而是有机物尿素：

CO（NH2）2在此以前流行的“生命力论”认为有机物靠动植物体内神秘的生命力才能制造。

维勒的实验否定了生命力论，是有机化学发展过程中的一大突破。维勒（1800—1882）五、物质的分类

地球上的各种物质，都是由元素，按不同形式结合而成的。物质可分为混合物和纯净物两大类。

纯净物根据其是由一种元素组成，还是由两种（两种以上）元素组成可分为单质与化合物。