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1、会计学1第八第八 近代近代(jndi)自然科学的全面发展自然科学的全面发展第一页，共36页。19 19 19 19世纪，人类研究世纪，人类研究世纪，人类研究世纪，人类研究(ynji)(ynji)(ynji)(ynji)自然自然自然自然 的视野不断拓宽，从太阳系的视野不断拓宽，从太阳系的视野不断拓宽，从太阳系的视野不断拓宽，从太阳系 拓展到银河系，从生物的整拓展到银河系，从生物的整拓展到银河系，从生物的整拓展到银河系，从生物的整 体深入到基本单元细胞，从体深入到基本单元细胞，从体深入到基本单元细胞，从体深入到基本单元细胞，从 动植物到人类，从体表到体动植物到人类，从体表到体动植物到人类，从体表到
2、体动植物到人类，从体表到体 内，从物体到组成物体的分内，从物体到组成物体的分内，从物体到组成物体的分内，从物体到组成物体的分 子和原子；这是一个创建理子和原子；这是一个创建理子和原子；这是一个创建理子和原子；这是一个创建理 论体系时代，涌现出一大批论体系时代，涌现出一大批论体系时代，涌现出一大批论体系时代，涌现出一大批 影响至今的科学理论：细胞影响至今的科学理论：细胞影响至今的科学理论：细胞影响至今的科学理论：细胞 学说，原子学说，进化学说，学说，原子学说，进化学说，学说，原子学说，进化学说，学说，原子学说，进化学说，地质均变论，人类起源学说，地质均变论，人类起源学说，地质均变论，人类起源学说
3、，地质均变论，人类起源学说，电磁转换学说，能量守恒学电磁转换学说，能量守恒学电磁转换学说，能量守恒学电磁转换学说，能量守恒学 说。说。说。说。太阳系太阳系太阳系太阳系银河系银河系银河系银河系第1页/共36页第二页，共36页。近代近代近代近代(jndi)(jndi)自然科学全面发展的自然科学全面发展的自然科学全面发展的自然科学全面发展的历史背景历史背景历史背景历史背景uu新的推动力新的推动力新的推动力新的推动力uu（1 1）发生了几次影响很大的社会革命和思想文化革命。）发生了几次影响很大的社会革命和思想文化革命。）发生了几次影响很大的社会革命和思想文化革命。）发生了几次影响很大的社会革命和思想文
4、化革命。uu（2 2）产业革命）产业革命）产业革命）产业革命(ch(ch n y n y mn mn)进一步推广。产业革命进一步推广。产业革命进一步推广。产业革命进一步推广。产业革命(ch(ch n y n y mnmn)在欧美的推广更有力地刺激在欧美的推广更有力地刺激在欧美的推广更有力地刺激在欧美的推广更有力地刺激 着科学的发展。着科学的发展。着科学的发展。着科学的发展。uu（3 3）取代了封建贵族而登上历史舞台的资产阶级，具有生气，雄心勃勃，）取代了封建贵族而登上历史舞台的资产阶级，具有生气，雄心勃勃，）取代了封建贵族而登上历史舞台的资产阶级，具有生气，雄心勃勃，）取代了封建贵族而登上历史
5、舞台的资产阶级，具有生气，雄心勃勃，重视科学和生产。重视科学和生产。重视科学和生产。重视科学和生产。uu（4 4）重用有成就的科学家。）重用有成就的科学家。）重用有成就的科学家。）重用有成就的科学家。第2页/共36页第三页，共36页。近代近代近代近代(jndi)(jndi)自然科学全面发展的自然科学全面发展的自然科学全面发展的自然科学全面发展的历史背景历史背景历史背景历史背景uu欧美一些主要国家的科学社团与科研工作欧美一些主要国家的科学社团与科研工作欧美一些主要国家的科学社团与科研工作欧美一些主要国家的科学社团与科研工作 蓬勃发展蓬勃发展蓬勃发展蓬勃发展uu(1)(1)在工业革命和科学技术发展
6、的推动下，在工业资产阶级参与、在工业革命和科学技术发展的推动下，在工业资产阶级参与、在工业革命和科学技术发展的推动下，在工业资产阶级参与、在工业革命和科学技术发展的推动下，在工业资产阶级参与、资助下，各国的科学社团纷纷资助下，各国的科学社团纷纷资助下，各国的科学社团纷纷资助下，各国的科学社团纷纷(fnfn)(fnfn)建立，这些社团的建立，建立，这些社团的建立，建立，这些社团的建立，建立，这些社团的建立，反过来又进一步推动了工业和科学技术的发展。反过来又进一步推动了工业和科学技术的发展。反过来又进一步推动了工业和科学技术的发展。反过来又进一步推动了工业和科学技术的发展。uu(2)(2)英国、法
7、国、德国、美国、俄国等各国科学社团情况英国、法国、德国、美国、俄国等各国科学社团情况英国、法国、德国、美国、俄国等各国科学社团情况英国、法国、德国、美国、俄国等各国科学社团情况uu(3)(3)在各方面条件的促进下，科学迈向了综合化、理论化阶段。在各方面条件的促进下，科学迈向了综合化、理论化阶段。在各方面条件的促进下，科学迈向了综合化、理论化阶段。在各方面条件的促进下，科学迈向了综合化、理论化阶段。第3页/共36页第四页，共36页。8.18.1天文学、地质学的演化天文学、地质学的演化(ynhu)(ynhu)理论理论 1755 1755年德国哲学家年德国哲学家康德（康德（I.Kant,1724I.
8、Kant,172418041804）提出了关于太阳）提出了关于太阳系起源系起源(q(q yun)yun)的星的星云假说。云假说。1796 1796年法国的拉普拉年法国的拉普拉斯出版了宇宙系统斯出版了宇宙系统论，独立地提出了论，独立地提出了太阳系起源太阳系起源(q(q yun)yun)的星云假说。与康德的星云假说。与康德相比更加完善，数学相比更加完善，数学论证更加严密，因此论证更加严密，因此星云假说受到了普遍星云假说受到了普遍关注，被称为康德关注，被称为康德拉普拉斯星云假说。拉普拉斯星云假说。星云恒星星云恒星星云恒星星云恒星(hngxng)(hngxng)形成区域形成区域形成区域形成区域天文学：
9、天文学：天文学：天文学：第4页/共36页第五页，共36页。按照康德按照康德按照康德按照康德拉普拉斯星云拉普拉斯星云拉普拉斯星云拉普拉斯星云 假说，太阳及其行星都有一个历假说，太阳及其行星都有一个历假说，太阳及其行星都有一个历假说，太阳及其行星都有一个历 史的演化过程，它们是由原始弥史的演化过程，它们是由原始弥史的演化过程，它们是由原始弥史的演化过程，它们是由原始弥 漫物质星云逐渐凝聚而成的，不漫物质星云逐渐凝聚而成的，不漫物质星云逐渐凝聚而成的，不漫物质星云逐渐凝聚而成的，不 断收缩的星云的中心断收缩的星云的中心断收缩的星云的中心断收缩的星云的中心(zhngxn)(zhngxn)部分凝聚成部分
10、凝聚成部分凝聚成部分凝聚成 太阳，大体上在同一平面上的环太阳，大体上在同一平面上的环太阳，大体上在同一平面上的环太阳，大体上在同一平面上的环 状弥漫星云物质收缩凝聚成了行状弥漫星云物质收缩凝聚成了行状弥漫星云物质收缩凝聚成了行状弥漫星云物质收缩凝聚成了行 星。星云假说，尽管在科学上还星。星云假说，尽管在科学上还星。星云假说，尽管在科学上还星。星云假说，尽管在科学上还 有诸多问题，但是其演化发展的有诸多问题，但是其演化发展的有诸多问题，但是其演化发展的有诸多问题，但是其演化发展的 科学思想对于科学思想对于科学思想对于科学思想对于1919世纪的科学产生世纪的科学产生世纪的科学产生世纪的科学产生 巨
11、大的影响。巨大的影响。巨大的影响。巨大的影响。恒星形成恒星形成恒星形成恒星形成(xngchng)(xngchng)过程过程过程过程第5页/共36页第六页，共36页。1781年，威年，威廉廉.赫歇耳制造了赫歇耳制造了许多许多(xdu)大型望远镜。大型望远镜。他制作的自用的他制作的自用的反射望远镜最大反射望远镜最大口径口径1.2米，为当米，为当时世界之最；并时世界之最；并用它发现了天王用它发现了天王星。星。1783年至年至1802年，威廉年，威廉赫歇尔首赫歇尔首次发现了太阳的自行，并次发现了太阳的自行，并确定了银河系的形状和大小，并用确定了银河系的形状和大小，并用统计法首次确认银河系为扁平统计法首
12、次确认银河系为扁平状圆盘的假说；发现了太阳的空间状圆盘的假说；发现了太阳的空间运动。他后来从事星团、星云运动。他后来从事星团、星云和双星的研究，集和双星的研究，集20年观测成果，汇年观测成果，汇编成编成3部星云和星团表，共部星云和星团表，共记载了记载了2500个星云和星团，其中仅个星云和星团，其中仅100多个系前人已知，还发现多个系前人已知，还发现了双星、三合星和聚星了双星、三合星和聚星848个；因威个；因威廉廉赫歇尔在天文学特别是赫歇尔在天文学特别是恒星观察领域业绩卓著，后人将他恒星观察领域业绩卓著，后人将他誉为誉为“恒星天文学之父恒星天文学之父”。第6页/共36页第七页，共36页。地质地质
13、地质地质(dzh)(dzh)学：学：学：学：地质地质地质地质(dzh)(dzh)学在学在学在学在1818世纪开始成为一门独立的科学。世纪开始成为一门独立的科学。世纪开始成为一门独立的科学。世纪开始成为一门独立的科学。1818世纪中期到世纪中期到世纪中期到世纪中期到1919世纪中期被称为地质世纪中期被称为地质世纪中期被称为地质世纪中期被称为地质(dzh)(dzh)学的英雄时代。学的英雄时代。学的英雄时代。学的英雄时代。英国的威廉英国的威廉英国的威廉英国的威廉.史密斯（史密斯（史密斯（史密斯（W.smith,W.smith,17691839 17691839）常被誉为）常被誉为）常被誉为）常被誉为
14、“地层学之地层学之地层学之地层学之 父父父父”，他的贡献可总结为下列四点。，他的贡献可总结为下列四点。，他的贡献可总结为下列四点。，他的贡献可总结为下列四点。一是发现了老地层在下、新地层在上一是发现了老地层在下、新地层在上一是发现了老地层在下、新地层在上一是发现了老地层在下、新地层在上 的地层序列（或称地层层序律），二的地层序列（或称地层层序律），二的地层序列（或称地层层序律），二的地层序列（或称地层层序律），二 是确定了化石鉴定法则，三是确定了是确定了化石鉴定法则，三是确定了是确定了化石鉴定法则，三是确定了是确定了化石鉴定法则，三是确定了 英国中生界的序列，四是完成了英格英国中生界的序列，四
15、是完成了英格英国中生界的序列，四是完成了英格英国中生界的序列，四是完成了英格 兰和威尔士的地质兰和威尔士的地质兰和威尔士的地质兰和威尔士的地质(dzh)(dzh)图。他的著作于图。他的著作于图。他的著作于图。他的著作于 1817 1817年出版后，其工作方法逐渐被英年出版后，其工作方法逐渐被英年出版后，其工作方法逐渐被英年出版后，其工作方法逐渐被英 国地质国地质国地质国地质(dzh)(dzh)学者所理解。学者所理解。学者所理解。学者所理解。威廉威廉威廉威廉.史密斯史密斯史密斯史密斯第7页/共36页第八页，共36页。与史密斯同时代的法国科学家居维叶是位杰出的动物学与史密斯同时代的法国科学家居维叶
16、是位杰出的动物学与史密斯同时代的法国科学家居维叶是位杰出的动物学与史密斯同时代的法国科学家居维叶是位杰出的动物学家、古生物学家，是比较解剖学的创始人。家、古生物学家，是比较解剖学的创始人。家、古生物学家，是比较解剖学的创始人。家、古生物学家，是比较解剖学的创始人。著作著作著作著作(zhzu)(zhzu)：论地球表面的变动：论地球表面的变动：论地球表面的变动：论地球表面的变动 “灾变论灾变论灾变论灾变论”居维叶完全居维叶完全居维叶完全居维叶完全(wnqun)(wnqun)依靠想象复员了翼依靠想象复员了翼依靠想象复员了翼依靠想象复员了翼龙龙龙龙第8页/共36页第九页，共36页。英国地质学家赖尔（英
17、国地质学家赖尔（C.Lyell,C.Lyell,17971875 17971875），在），在1830183318301833年年写写 出地质学原理一书，倡导出地质学原理一书，倡导“古古 今一致今一致”和和“将古论今将古论今”的方法的方法论论 原则，以丰富原则，以丰富(fngf)(fngf)的资料说的资料说明了地球表明了地球表 面的演变。他提出地球缓慢进化面的演变。他提出地球缓慢进化的的“渐变论渐变论”，驳斥了当时居维叶所，驳斥了当时居维叶所主主 张的张的“灾变论灾变论”和他的继承者所和他的继承者所宣宣 传的神创说。达尔文的物种起传的神创说。达尔文的物种起源源 发表后，赖尔热情地支持了进化发表
18、后，赖尔热情地支持了进化论论 的观点。后来，他在的观点。后来，他在18631863年写成年写成古代人古代人 类一书，书中就完全采纳了生类一书，书中就完全采纳了生物进化论的思想。物进化论的思想。英国英国英国英国(yn u)(yn u)地质学地质学地质学地质学家赖尔家赖尔家赖尔家赖尔第9页/共36页第十页，共36页。8.2 8.2 经典经典(jngdin)(jngdin)物理学的进展物理学的进展能量守恒定律能量守恒定律能量守恒定律能量守恒定律 能量守恒定律，被认为是自牛顿能量守恒定律，被认为是自牛顿能量守恒定律，被认为是自牛顿能量守恒定律，被认为是自牛顿(ni dn)(ni dn)(ni dn)(
19、ni dn)力学以后的科学发展的力学以后的科学发展的力学以后的科学发展的力学以后的科学发展的第二次大综合。以下三位科学家为此做出了主要贡献。第二次大综合。以下三位科学家为此做出了主要贡献。第二次大综合。以下三位科学家为此做出了主要贡献。第二次大综合。以下三位科学家为此做出了主要贡献。迈尔迈尔迈尔迈尔焦耳焦耳焦耳焦耳(jio r)(jio r)亥姆赫兹亥姆赫兹亥姆赫兹亥姆赫兹第10页/共36页第十一页，共36页。德国医生迈尔率先德国医生迈尔率先德国医生迈尔率先德国医生迈尔率先(shuixin)(shuixin)于于于于18401840年发表年发表年发表年发表了了了了 论无机界的力一文。他在考虑人
20、体输论无机界的力一文。他在考虑人体输论无机界的力一文。他在考虑人体输论无机界的力一文。他在考虑人体输 入的入的入的入的“力力力力”和输出的和输出的和输出的和输出的“力力力力”应该平衡的基应该平衡的基应该平衡的基应该平衡的基 础上，提出了更普遍的础上，提出了更普遍的础上，提出了更普遍的础上，提出了更普遍的“力力力力”的转化和守的转化和守的转化和守的转化和守 恒的概念。迈尔讲的恒的概念。迈尔讲的恒的概念。迈尔讲的恒的概念。迈尔讲的“力力力力”实际上是能实际上是能实际上是能实际上是能 量。由于缺乏充足的试验依据，他的论文量。由于缺乏充足的试验依据，他的论文量。由于缺乏充足的试验依据，他的论文量。由于
21、缺乏充足的试验依据，他的论文 发表后，在长达发表后，在长达发表后，在长达发表后，在长达2020年的时间只得到少数科年的时间只得到少数科年的时间只得到少数科年的时间只得到少数科 学家的重视。学家的重视。学家的重视。学家的重视。焦耳在焦耳在焦耳在焦耳在18181818年年年年1212月月月月2424日生于英国曼日生于英国曼日生于英国曼日生于英国曼彻斯特，彻斯特，彻斯特，彻斯特，1840 1840年，焦耳发现：导体在一定时间内放出的热量年，焦耳发现：导体在一定时间内放出的热量年，焦耳发现：导体在一定时间内放出的热量年，焦耳发现：导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比。次年，
22、俄国物理与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比。次年，俄国物理与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比。次年，俄国物理与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比。次年，俄国物理学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进一步验证了焦耳关学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进一步验证了焦耳关学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进一步验证了焦耳关学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进一步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性。因此，该定律称为焦耳于电流热效应之结论的正确性。因此，该定律称为焦耳于电流热效应之结论的正确性。因此，该定律称为焦耳于电流热效应之结论的正确性。因此，该定律称为焦耳楞次楞次楞次楞次定律。
23、定律。定律。定律。楞次楞次楞次楞次第11页/共36页第十二页，共36页。1843 1843 1843 1843年，焦耳想到年，焦耳想到年，焦耳想到年，焦耳想到了机械功与热的联系，了机械功与热的联系，了机械功与热的联系，了机械功与热的联系，经过经过经过经过(jnggu)(jnggu)(jnggu)(jnggu)反复的实验、测量，反复的实验、测量，反复的实验、测量，反复的实验、测量，焦耳终于测出了热功当焦耳终于测出了热功当焦耳终于测出了热功当焦耳终于测出了热功当量，但结果并不精确。量，但结果并不精确。量，但结果并不精确。量，但结果并不精确。他的试验工作为能量守他的试验工作为能量守他的试验工作为能量
24、守他的试验工作为能量守恒定律提供了坚实的基恒定律提供了坚实的基恒定律提供了坚实的基恒定律提供了坚实的基础。础。础。础。1847184718471847年，德国物理学家亥姆霍兹于发表论力的守恒，年，德国物理学家亥姆霍兹于发表论力的守恒，年，德国物理学家亥姆霍兹于发表论力的守恒，年，德国物理学家亥姆霍兹于发表论力的守恒，第一次系统地阐述了能量守恒原理及普遍意义，从此科学界开第一次系统地阐述了能量守恒原理及普遍意义，从此科学界开第一次系统地阐述了能量守恒原理及普遍意义，从此科学界开第一次系统地阐述了能量守恒原理及普遍意义，从此科学界开始接受这一定律。上图为焦耳当时的试验工具。始接受这一定律。上图为焦
25、耳当时的试验工具。始接受这一定律。上图为焦耳当时的试验工具。始接受这一定律。上图为焦耳当时的试验工具。能量守恒定律的确立是科学史上的大事件，这一定律揭示能量守恒定律的确立是科学史上的大事件，这一定律揭示能量守恒定律的确立是科学史上的大事件，这一定律揭示能量守恒定律的确立是科学史上的大事件，这一定律揭示出，机械能、热能、电能、化学能和生物能等都是互相联系出，机械能、热能、电能、化学能和生物能等都是互相联系出，机械能、热能、电能、化学能和生物能等都是互相联系出，机械能、热能、电能、化学能和生物能等都是互相联系的，并且可以在一定条件下相互转化，这种转化遵从一定的数的，并且可以在一定条件下相互转化，这
26、种转化遵从一定的数的，并且可以在一定条件下相互转化，这种转化遵从一定的数的，并且可以在一定条件下相互转化，这种转化遵从一定的数量关系。能量守恒定律实质上就揭示了各种不同的运动形式之量关系。能量守恒定律实质上就揭示了各种不同的运动形式之量关系。能量守恒定律实质上就揭示了各种不同的运动形式之量关系。能量守恒定律实质上就揭示了各种不同的运动形式之间具有统一性，各种运动形式都是相互联系相互转化的。间具有统一性，各种运动形式都是相互联系相互转化的。间具有统一性，各种运动形式都是相互联系相互转化的。间具有统一性，各种运动形式都是相互联系相互转化的。第12页/共36页第十三页，共36页。能量守恒定律的发现与
27、热现象的研究能量守恒定律的发现与热现象的研究能量守恒定律的发现与热现象的研究能量守恒定律的发现与热现象的研究 联系密切，这一定律发现之后立刻被克劳修联系密切，这一定律发现之后立刻被克劳修联系密切，这一定律发现之后立刻被克劳修联系密切，这一定律发现之后立刻被克劳修 斯（）和汤姆孙斯（）和汤姆孙斯（）和汤姆孙斯（）和汤姆孙 （W.Thomson,18241907W.Thomson,18241907W.Thomson,18241907W.Thomson,18241907）用于热力学系统，）用于热力学系统，）用于热力学系统，）用于热力学系统，被称为热力学第一定律。该定律否定了那些被称为热力学第一定律。
28、该定律否定了那些被称为热力学第一定律。该定律否定了那些被称为热力学第一定律。该定律否定了那些 不需消耗能量就能输出功的永动机。此后通不需消耗能量就能输出功的永动机。此后通不需消耗能量就能输出功的永动机。此后通不需消耗能量就能输出功的永动机。此后通 过对卡诺热机的研究很快得到了过对卡诺热机的研究很快得到了过对卡诺热机的研究很快得到了过对卡诺热机的研究很快得到了热力学第二热力学第二热力学第二热力学第二 定律。定律。定律。定律。1850185018501850年克劳修斯将热力学年克劳修斯将热力学年克劳修斯将热力学年克劳修斯将热力学第二定律表第二定律表第二定律表第二定律表 述为：热不可能自发地从较冷物
29、述为：热不可能自发地从较冷物述为：热不可能自发地从较冷物述为：热不可能自发地从较冷物体转移到较体转移到较体转移到较体转移到较 热的物体。热的物体。热的物体。热的物体。1851 1851 1851 1851年汤姆孙将热力学第二定律表述为：从单一热源年汤姆孙将热力学第二定律表述为：从单一热源年汤姆孙将热力学第二定律表述为：从单一热源年汤姆孙将热力学第二定律表述为：从单一热源吸取能量使之完全变成有用的功而不产生其他效应吸取能量使之完全变成有用的功而不产生其他效应吸取能量使之完全变成有用的功而不产生其他效应吸取能量使之完全变成有用的功而不产生其他效应(xioyng)(xioyng)(xioyng)(x
30、ioyng)是不可能是不可能是不可能是不可能的。这就是说第二类永动机不可能制造出来。实际上，这两种的。这就是说第二类永动机不可能制造出来。实际上，这两种的。这就是说第二类永动机不可能制造出来。实际上，这两种的。这就是说第二类永动机不可能制造出来。实际上，这两种表述是等价的。表述是等价的。表述是等价的。表述是等价的。克劳修斯克劳修斯克劳修斯克劳修斯第13页/共36页第十四页，共36页。1865 1865年克劳修斯提出了年克劳修斯提出了年克劳修斯提出了年克劳修斯提出了“熵熵熵熵”的概念，以熵增加原理的形式表述了的概念，以熵增加原理的形式表述了的概念，以熵增加原理的形式表述了的概念，以熵增加原理的形
31、式表述了热力学第二定律：孤立系统的熵总是热力学第二定律：孤立系统的熵总是热力学第二定律：孤立系统的熵总是热力学第二定律：孤立系统的熵总是会自发地趋于极大会自发地趋于极大会自发地趋于极大会自发地趋于极大(j d)(j d)。这样一来，他这样一来，他这样一来，他这样一来，他就揭示了第一个时间反演不可逆的物就揭示了第一个时间反演不可逆的物就揭示了第一个时间反演不可逆的物就揭示了第一个时间反演不可逆的物理学定律，接触到自然界过程的不可理学定律，接触到自然界过程的不可理学定律，接触到自然界过程的不可理学定律，接触到自然界过程的不可逆性。在这篇论文的最后，克劳修斯逆性。在这篇论文的最后，克劳修斯逆性。在这
32、篇论文的最后，克劳修斯逆性。在这篇论文的最后，克劳修斯将这一定律推广到整个宇宙，提出来将这一定律推广到整个宇宙，提出来将这一定律推广到整个宇宙，提出来将这一定律推广到整个宇宙，提出来两条两条两条两条“宇宙基本原理宇宙基本原理宇宙基本原理宇宙基本原理”。事隔两年后，。事隔两年后，。事隔两年后，。事隔两年后，他又阐述了著名的他又阐述了著名的他又阐述了著名的他又阐述了著名的“热寂说热寂说热寂说热寂说”：宇宙：宇宙：宇宙：宇宙的发展最终将达到永恒的死寂状态。的发展最终将达到永恒的死寂状态。的发展最终将达到永恒的死寂状态。的发展最终将达到永恒的死寂状态。热力学定律证明热力学定律证明热力学定律证明热力学定
33、律证明(zhngmng)(zhngmng)永动机不可能存永动机不可能存永动机不可能存永动机不可能存在，上图为永动在，上图为永动在，上图为永动在，上图为永动机错觉图。机错觉图。机错觉图。机错觉图。第14页/共36页第十五页，共36页。电磁现象的研究电磁现象的研究电磁现象的研究电磁现象的研究 1 1 1 1 研究电池产生研究电池产生研究电池产生研究电池产生(chnshng)(chnshng)(chnshng)(chnshng)电流的原理电流的原理电流的原理电流的原理第15页/共36页第十六页，共36页。2 2 关于电和热的研究关于电和热的研究关于电和热的研究关于电和热的研究焦耳焦耳焦耳焦耳(jio
34、 r)(jio r)楞次定律楞次定律楞次定律楞次定律3 3 电和磁的关系电和磁的关系电和磁的关系电和磁的关系(gun x)(gun x)奥斯特：发现电、磁、机械运动之间有联系奥斯特：发现电、磁、机械运动之间有联系奥斯特：发现电、磁、机械运动之间有联系奥斯特：发现电、磁、机械运动之间有联系法拉第：磁生电试验、采用磁力线法拉第：磁生电试验、采用磁力线法拉第：磁生电试验、采用磁力线法拉第：磁生电试验、采用磁力线安培：提出：安培：提出：安培：提出：安培：提出：“电动力学电动力学电动力学电动力学”概念、安培法则概念、安培法则概念、安培法则概念、安培法则麦克斯韦：麦克斯韦方程组等麦克斯韦：麦克斯韦方程组等
35、麦克斯韦：麦克斯韦方程组等麦克斯韦：麦克斯韦方程组等赫兹：试验验证麦克斯韦电磁场理论赫兹：试验验证麦克斯韦电磁场理论赫兹：试验验证麦克斯韦电磁场理论赫兹：试验验证麦克斯韦电磁场理论法拉第法拉第法拉第法拉第麦克斯韦麦克斯韦麦克斯韦麦克斯韦(mi(mi k s wi)k s wi)第16页/共36页第十七页，共36页。光的波动光的波动光的波动光的波动(bdng)(bdng)(bdng)(bdng)说的复兴说的复兴说的复兴说的复兴 19世纪上半叶，物理学领域中另一个引人注目的事件是光的波动说的复兴。托马斯杨(17731829)和菲涅尔(17881827)是推动光的波动说复兴的代表性人物。托马斯杨是一
36、位医生和物理学家(w l xu ji)，1799年开始行医，1801年被英国皇家科学院聘请为自然哲学教授。这一年，他提出了光的干涉理论。他向皇家学会宣读了关于薄片颜色的论文，在论文中详细讲述了试验，并用光的波动说的观点和他的干涉理论来加以解释，随后于1803年发表的论文表明，他成为第一个近似测定光的波长的人。托马斯托马斯托马斯托马斯 杨杨杨杨菲涅尔菲涅尔菲涅尔菲涅尔第17页/共36页第十八页，共36页。！O(_)O 第18页/共36页第十九页，共36页。8.3 8.3 物质物质(wzh)(wzh)结构的化学理论结构的化学理论原子原子原子原子-分子学说分子学说分子学说分子学说道尔顿道尔顿道尔顿道
37、尔顿1803180318031803年提出来最早的化学原子论和原子量表。年提出来最早的化学原子论和原子量表。年提出来最早的化学原子论和原子量表。年提出来最早的化学原子论和原子量表。原子论的基本观点：原子论的基本观点：原子论的基本观点：原子论的基本观点：化学元素由非常微小的、不可再分的、既不能创造也不化学元素由非常微小的、不可再分的、既不能创造也不化学元素由非常微小的、不可再分的、既不能创造也不化学元素由非常微小的、不可再分的、既不能创造也不消灭的原子微粒所组成，原子在化学变化中保持不变。消灭的原子微粒所组成，原子在化学变化中保持不变。消灭的原子微粒所组成，原子在化学变化中保持不变。消灭的原子微
38、粒所组成，原子在化学变化中保持不变。同种元素的原子其性质、重量相同，不同种元素的原子同种元素的原子其性质、重量相同，不同种元素的原子同种元素的原子其性质、重量相同，不同种元素的原子同种元素的原子其性质、重量相同，不同种元素的原子其性质、重量不同；原子以其重量为基本特征。其性质、重量不同；原子以其重量为基本特征。其性质、重量不同；原子以其重量为基本特征。其性质、重量不同；原子以其重量为基本特征。不同元素的原子按简单数目比相结合，就形成不同元素的原子按简单数目比相结合，就形成不同元素的原子按简单数目比相结合，就形成不同元素的原子按简单数目比相结合，就形成(xngchng)(xngchng)(xng
39、chng)(xngchng)了化合物；化合物是了化合物；化合物是了化合物；化合物是了化合物；化合物是“复杂原子复杂原子复杂原子复杂原子”，其，其，其，其重量等于简单原子的重量之和。重量等于简单原子的重量之和。重量等于简单原子的重量之和。重量等于简单原子的重量之和。第19页/共36页第二十页，共36页。道尔顿原子论的建立，是近代化学发展中一次重要的理道尔顿原子论的建立，是近代化学发展中一次重要的理道尔顿原子论的建立，是近代化学发展中一次重要的理道尔顿原子论的建立，是近代化学发展中一次重要的理论综合，把原子量作为区分化学元素的最本质特征，论综合，把原子量作为区分化学元素的最本质特征，论综合，把原子
40、量作为区分化学元素的最本质特征，论综合，把原子量作为区分化学元素的最本质特征，这就为许多这就为许多这就为许多这就为许多(xdu)(xdu)(xdu)(xdu)经验性的化学定律提供了清晰的经验性的化学定律提供了清晰的经验性的化学定律提供了清晰的经验性的化学定律提供了清晰的理论解释，使人们认识到隐藏在纷纭复杂的化学现象理论解释，使人们认识到隐藏在纷纭复杂的化学现象理论解释，使人们认识到隐藏在纷纭复杂的化学现象理论解释，使人们认识到隐藏在纷纭复杂的化学现象背后的统一本质。背后的统一本质。背后的统一本质。背后的统一本质。原子论只承认原子的不可分性，在解释原子论只承认原子的不可分性，在解释原子论只承认原
41、子的不可分性，在解释原子论只承认原子的不可分性，在解释 “复杂原子复杂原子复杂原子复杂原子”时遇到了困难。首先提出时遇到了困难。首先提出时遇到了困难。首先提出时遇到了困难。首先提出分子论的是意大利化学家阿佛伽德罗，他分子论的是意大利化学家阿佛伽德罗，他分子论的是意大利化学家阿佛伽德罗，他分子论的是意大利化学家阿佛伽德罗，他 认为，分子是具有一定特性的物质组成认为，分子是具有一定特性的物质组成认为，分子是具有一定特性的物质组成认为，分子是具有一定特性的物质组成 的最小单位，单质的分子由相同元素的的最小单位，单质的分子由相同元素的的最小单位，单质的分子由相同元素的的最小单位，单质的分子由相同元素的
42、 原子组成，化合物的分子由不同元素的原子组成，化合物的分子由不同元素的原子组成，化合物的分子由不同元素的原子组成，化合物的分子由不同元素的 原子组成。但由于许多原子组成。但由于许多原子组成。但由于许多原子组成。但由于许多(xdu)(xdu)(xdu)(xdu)原因，他的理论原因，他的理论原因，他的理论原因，他的理论 没有得到化学界的承认。没有得到化学界的承认。没有得到化学界的承认。没有得到化学界的承认。1858185818581858年意大利化学家康尼查罗重新阐述了阿佛伽德罗年意大利化学家康尼查罗重新阐述了阿佛伽德罗年意大利化学家康尼查罗重新阐述了阿佛伽德罗年意大利化学家康尼查罗重新阐述了阿佛
43、伽德罗提出的分子假说，测定原子量、确定化学式的困难就提出的分子假说，测定原子量、确定化学式的困难就提出的分子假说，测定原子量、确定化学式的困难就提出的分子假说，测定原子量、确定化学式的困难就可迎刃而解。这一思想迅速得到了各国化学家的赞同，可迎刃而解。这一思想迅速得到了各国化学家的赞同，可迎刃而解。这一思想迅速得到了各国化学家的赞同，可迎刃而解。这一思想迅速得到了各国化学家的赞同，现代原子分子论终于瓜熟蒂落。现代原子分子论终于瓜熟蒂落。现代原子分子论终于瓜熟蒂落。现代原子分子论终于瓜熟蒂落。道尔顿道尔顿道尔顿道尔顿第20页/共36页第二十一页，共36页。有机有机有机有机(yuj)(yuj)(yu
44、j)(yuj)物的合成和有机物的合成和有机物的合成和有机物的合成和有机(yuj)(yuj)(yuj)(yuj)结构理论结构理论结构理论结构理论19191919世纪初，瑞典化学家贝采里乌斯倡导电化二元论。世纪初，瑞典化学家贝采里乌斯倡导电化二元论。世纪初，瑞典化学家贝采里乌斯倡导电化二元论。世纪初，瑞典化学家贝采里乌斯倡导电化二元论。1828182818281828年德国化学家维勒和李比希合成了有机物尿素。年德国化学家维勒和李比希合成了有机物尿素。年德国化学家维勒和李比希合成了有机物尿素。年德国化学家维勒和李比希合成了有机物尿素。19191919世纪世纪世纪世纪30303030年代，提出有机物由
45、年代，提出有机物由年代，提出有机物由年代，提出有机物由“基团基团基团基团”构成，其可被简单物所构成，其可被简单物所构成，其可被简单物所构成，其可被简单物所取代。取代。取代。取代。1852185218521852年，英国化学家弗兰克兰提出年，英国化学家弗兰克兰提出年，英国化学家弗兰克兰提出年，英国化学家弗兰克兰提出“原子价原子价原子价原子价”。1857185718571857年，德国化学家凯库勒、英国化学家库珀独立提出炭的四年，德国化学家凯库勒、英国化学家库珀独立提出炭的四年，德国化学家凯库勒、英国化学家库珀独立提出炭的四年，德国化学家凯库勒、英国化学家库珀独立提出炭的四价学说。凯库勒还提出了苯
46、的环状结构价学说。凯库勒还提出了苯的环状结构价学说。凯库勒还提出了苯的环状结构价学说。凯库勒还提出了苯的环状结构(jigu)(jigu)(jigu)(jigu)。1861186118611861年，俄国化学家布特列洛夫首先系统地提出了化学结构年，俄国化学家布特列洛夫首先系统地提出了化学结构年，俄国化学家布特列洛夫首先系统地提出了化学结构年，俄国化学家布特列洛夫首先系统地提出了化学结构(jigu)(jigu)(jigu)(jigu)理论。理论。理论。理论。第21页/共36页第二十二页，共36页。1824 1824 1824 1824年，年仅年，年仅年，年仅年，年仅24242424岁的维勒用无机物
47、氰岁的维勒用无机物氰岁的维勒用无机物氰岁的维勒用无机物氰和氨水合成了有机物尿素。给予有机物只能和氨水合成了有机物尿素。给予有机物只能和氨水合成了有机物尿素。给予有机物只能和氨水合成了有机物尿素。给予有机物只能来源于有生命的动植物的神秘活力论以致命来源于有生命的动植物的神秘活力论以致命来源于有生命的动植物的神秘活力论以致命来源于有生命的动植物的神秘活力论以致命打击。随后人们又以无机物为原料合成了多打击。随后人们又以无机物为原料合成了多打击。随后人们又以无机物为原料合成了多打击。随后人们又以无机物为原料合成了多种有机酸、油脂类、糖类，彻底地打破了无种有机酸、油脂类、糖类，彻底地打破了无种有机酸、油
48、脂类、糖类，彻底地打破了无种有机酸、油脂类、糖类，彻底地打破了无机物与有机物之间的绝对界限。机物与有机物之间的绝对界限。机物与有机物之间的绝对界限。机物与有机物之间的绝对界限。1858 1858 1858 1858年，化学家凯库勒提出碳年，化学家凯库勒提出碳年，化学家凯库勒提出碳年，化学家凯库勒提出碳 的四价学说，揭示了有机物的结构，的四价学说，揭示了有机物的结构，的四价学说，揭示了有机物的结构，的四价学说，揭示了有机物的结构，并提出了苯的环状结构，解决了一大并提出了苯的环状结构，解决了一大并提出了苯的环状结构，解决了一大并提出了苯的环状结构，解决了一大 类芳香族有机化合物的分子类芳香族有机化
49、合物的分子类芳香族有机化合物的分子类芳香族有机化合物的分子(fnz)(fnz)(fnz)(fnz)结构的难结构的难结构的难结构的难 题，为人工合成有机物打下理论基题，为人工合成有机物打下理论基题，为人工合成有机物打下理论基题，为人工合成有机物打下理论基 础，特别使染料的合成有了理论指础，特别使染料的合成有了理论指础，特别使染料的合成有了理论指础，特别使染料的合成有了理论指 导。导。导。导。苯在苯在苯在苯在1825182518251825年就被发现了，此后几十年年就被发现了，此后几十年年就被发现了，此后几十年年就被发现了，此后几十年 间，人们一直不知道它的结构。间，人们一直不知道它的结构。间，人
50、们一直不知道它的结构。间，人们一直不知道它的结构。1864186418641864年的某年的某年的某年的某 个冬天，凯库勒坐在壁炉前打了个瞌睡，一条个冬天，凯库勒坐在壁炉前打了个瞌睡，一条个冬天，凯库勒坐在壁炉前打了个瞌睡，一条个冬天，凯库勒坐在壁炉前打了个瞌睡，一条 碳原子链像蛇一样咬住自己的尾巴，在他眼前碳原子链像蛇一样咬住自己的尾巴，在他眼前碳原子链像蛇一样咬住自己的尾巴，在他眼前碳原子链像蛇一样咬住自己的尾巴，在他眼前 旋转。猛然惊醒之后，凯库勒明白了苯分子旋转。猛然惊醒之后，凯库勒明白了苯分子旋转。猛然惊醒之后，凯库勒明白了苯分子旋转。猛然惊醒之后，凯库勒明白了苯分子(fnz)(fn