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近代化学时期的发展及成果

时间:2023-10-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:从那时起,化学才开始成为一门独立的科学,波义耳发表的《怀疑派化学家》成为近代化学诞生的标志,因而后人称波义耳为化学之父。

近代化学时期的发展及成果

近代化学时期的到来首先要归功于天平的使用,它使化学的研究进入定量阶段,于是才出现一系列的基本定律和原子分子学论,因此这个时期又被称为定量化学时期,它包括从1661 年到1900 年的这段化学发展时期。这一时期还可以分为前后两个时期,前期是从1661 年波义耳提出科学元素说,到1803 年道尔顿提出原子论之前,是近代化学的孕育时期;后期则是从原子学说的建立,到原子可分性的发现,属于近代化学的发展时期。

1.近代化学前期

17 世纪中叶,资本主义生产迅速发展,人们积累了大量物质变化的新知识。与此同时,数学、物理学和天文学等学科也取得了显著的进步。当时的一些哲学家摆脱了经验哲学的束缚,论述了正确的科学研究方法。例如,培根就曾指出:“一切知识来源于感觉,感觉是可靠的。科学在整理感性材料时,用的是归纳、分析、比较、观察和实验的方法。”“掌握知识的目的是认识自然,征服自然。”这些新的哲学思想无疑大大地推动了化学的发展。

波义耳是这个时期杰出的化学家,是他首先把观察、实验的科学方法运用到化学中来,并于1661 年建立了化学元素的科学概念。因此,恩格斯给予他高度的评价:“波义耳把化学确立为科学。”从那时起,化学才开始成为一门独立的科学,波义耳发表的《怀疑派化学家》成为近代化学诞生的标志,因而后人称波义耳为化学之父。

1700 年左右,史塔尔提出了一种燃素学说,他认为任何能燃烧的物体里都含有一种名叫燃素的物质。当物质燃烧时,该物质就失去燃素,若在矿石中加入含有燃素的物质(如煤),就可以得到金属。这一学说在某种程度上统一说明了当时所积累的几乎全部实验材料,其主要功绩是彻底清除了亚里士多德的“原性”学说,但是本身却存在着致命的漏洞:所有被氧化的金属总是比未氧化前要重些,这和预期的恰好相反。最后不得不宣告燃素学说的失败,并迎来拉瓦锡的氧化理论。

1774 年,拉瓦锡通过实验证实燃烧并不是放出燃素,而是燃烧物质和空气中的氧所起的化合反应。燃烧的氧化学说,开创了定量化学时期,使化学沿着正确的轨道发展。此外,拉瓦锡与他人合作制定出化学物种命名原则,创立了化学物种分类新体系,并根据化学实验的经验,用清晰的语言阐明了质量守恒定律和它在化学中的运用。拉瓦锡系统阐述其化学学说的著作《化学基础论》于1789 年以法文出版,后人称拉瓦锡为定量化学之父。(www.xing528.com)

2.近代化学后期

19 世纪初,化学理论发展突飞猛进。1803 年,道尔顿建立了原子论,与古代的原子观不同,原子论突出强调不同元素其原子质量不同,不同元素的原子以简单的比例结合成为化合物,使定比定律和倍比定律得到了解释。1811 年,阿伏伽德罗分子假说提出后,进一步充实了分子原子学说,为物质结构价键理论的研究奠定了基础。在原子分子学说建立之后,另一个重大发现就是门捷列夫于1869 年提出的元素周期律,它不仅使无机化学形成了比较完整的体系,而且与原子分子学说相结合,形成了化学理论体系。在研究物质的结构和性质时,常常离不开元素周期律。门捷列夫在发现元素周期律之后,借助化学分析又发现了许多新元素,经典分析方法也得到了发展。与此同时,苯的六元环结构以及碳的四面体结构的建立,使有机化学得以发展。19 世纪下半叶,将物理学中的热力学理论引入化学后,从宏观角度解决了许多有关化学平衡的问题。

总之,这一时期是一个大发展的阶段,化学结构的原子价理论以及借助于物理学的成就而建立起来的物理化学理论等,都推动了无机化学、有机化学、分析化学和物理化学4大化学基础学科的相继建成。

在这一时期,化学实现了从经验到理论的重大飞跃,化学真正被确立为一门独立的科学,并且出现了许多分支学科。

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