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1、近代化学萌芽期2023/2/272023/2/27第一页，本课件共有72页第一节第一节 波义耳将化学确立为科学波义耳将化学确立为科学 n n近代自然科学革命近代自然科学革命波义耳将化学确立为科学波义耳将化学确立为科学元素论与微粒学说元素论与微粒学说燃素学说燃素学说燃素说时期的气体化学燃素说时期的气体化学2023/2/272023/2/27第二页，本课件共有72页从炼金术到化学n炼金术的实用化导致了医药化学和矿物学的发展，而实用化学知识的增长促成化学作为一门理论科学的诞生。帕拉塞尔苏斯、阿格利科拉（近代矿物学之父）、赫尔蒙特、波义耳是从炼金术向化学转化过程中的重要人物。n文艺复兴时期，炼金术分成
2、三个走向：一是继续传统的点石成金术；二是将炼金术知识用于医药方面，形成所谓的医药化学运动（帕拉塞尔苏斯是医药化学运动的始祖）；三是将炼金术知识用于矿物冶炼方面，形成了早期的矿物学。2023/2/272023/2/27第三页，本课件共有72页一、近代自然科学革命一、近代自然科学革命 社会背景n在中世纪的欧洲，天主教会占据着封建统治阶梯上的最高宝座，无论是文学、艺术、科学和哲学都处于神学婢女的可悲境地。人们只能以圣经的教义和教会所许诺的几种学说解释一切事物。因此科学长期被禁锢着，进展极为缓慢，愚昧、迷信、穷困、疾病、战争的暗影笼罩在那里。即使所谓的“大著作家”也不过是些大僧侣，以宗教为职业，把圣经
3、中的迷信作为人间的真理。n十五世纪以后，欧洲的社会开始发生变革，商品生产的发展加速了封建经济的解体，促进了手工工场的出现，它标志着欧洲资本主义生产方式的诞生。这种生产方式是以雇佣劳动为特点，开展自由竞争，极大地推动了生产技术的改进。2023/2/272023/2/27第四页，本课件共有72页近代自然科学组成之一近代自然科学组成之一-实验科学n近近代代自自然然科科学学建建立立在在科科学学实实验验的的基基础础上上。这这里里有有两两层层含含义义。第第一一，它它强强调调理理论论与与实实验验的的统统一一。科学家们对自然界提出种种见解、学说以及理论都要求通过实验加以验证，必须经得起实践的检验，同时自然科学
4、家对所研究的自然现象和通过实验所观察到的事实都要努力提出理论上的解释和说明。“有一种科学比其他科学都完善，要证明其他科学，就需要它，那便是实验科学。实验科学胜过各种依靠论证的科学，因为推理无论如何有力，这些科学都不可能提供确定性，除非有实验证明它们的结论。只有实验科学才能决定自然可以造成什么效果，人可以造成什么效果，欺骗又可以造成什么效果。”n -十三世纪英国的伟大的思想家罗吉尔培根(ROGER BACON，约12201292)2023/2/272023/2/27第五页，本课件共有72页n第二，第二，实验科学实验科学不再象古代工匠那样仅仅追求某种眼前的实不再象古代工匠那样仅仅追求某种眼前的实际
5、目标，例如取得某种产品，改造某项技艺，际目标，例如取得某种产品，改造某项技艺，要追求对自然要追求对自然界的理解，为了获取知识，了解自然界的理解，为了获取知识，了解自然。n为揭示现象背后的根本规律，它就必须把自然现象从实际生产过程和技术实践中抽提出来，并加以必要的简化，甚至理想化，创造、控制各种条件进行系统研究。n这种研究方法在人类的认识史上以及对自然科学的发展，具有重大而深远的意义，是近代自然科学革命的重要组成部分。科学研究进入了实验室，或者说使实验室从手工场中独立了出来，并开创了一整套自然科学的实验方法。2023/2/272023/2/27第六页，本课件共有72页自由讨论自由讨论 在十七世纪
6、，欧洲各国的科学研究机构和学术团体纷在十七世纪，欧洲各国的科学研究机构和学术团体纷纷成立，最早的是意大利的纷成立，最早的是意大利的罗马林切学罗马林切学院和佛罗隆萨院和佛罗隆萨齐门齐门托托学院学院(1651(16511667)1667)。其后，。其后，16621662年，英国伦敦成立了年，英国伦敦成立了皇皇家学会家学会;于于 16661666年法国创立了年法国创立了巴黎科学院巴黎科学院；17001700年普鲁士成年普鲁士成立柏立柏林科学院林科学院。这些组织最初都是起源于一些对新思想、。这些组织最初都是起源于一些对新思想、新科学有兴趣的朋友间的非正式集会。新科学有兴趣的朋友间的非正式集会。近代自然
7、科学革命近代自然科学革命-成功成功重大原因重大原因2023/2/272023/2/27第七页，本课件共有72页n“他们的最初主旨不过是要呼吸自由的空气，并且安静地彼此交谈，而不参与那个沉闷时代的各种激动和疯狂，就算满足了。通过这种办法就为下一代培养一辈青年，他们的心灵从集会的成员获得清醒而丰富的知识，不可动摇地武装起来，免于受到狂热的一切迷惑。它绝不会把人们分成不共戴天的敌对党派，它让人们有不同意见的余地，而不致于彼此怀有故意；它更允许人们对它提出相反的想法，而无任何内战的危险。”-英国皇家学会的最早成员之一斯普拉特主教斯普拉特主教(Thomas Sprat，16351713)科学家常常集中注
8、意力来解决当时的一科学家常常集中注意力来解决当时的一些令人感到迫切的科学技术课题。些令人感到迫切的科学技术课题。2023/2/272023/2/27第八页，本课件共有72页广泛的学术交流广泛的学术交流I16651665年年1 1月月5 5日日法法国国的的科科学学家家们们在在巴巴黎黎创创办办了了学学者者周周刊刊(Le(Le Journal Journal des des Scavans)Scavans)；同同年年5 5月月，英英国国皇皇家家学学会会创创办办了了一一种种非非常常有有名名的的期期刊刊皇皇家家学学会会哲哲学学汇汇刊刊，这这是是目目前前世世界界历历史史最最悠悠久久，一直延续至今的科技期刊
9、。一直延续至今的科技期刊。n17781778年，第一种专业期刊年，第一种专业期刊化学杂志化学杂志(ChemischesJournal)在德国创刊，在德国创刊，到了十九世纪初差不多所有重要科到了十九世纪初差不多所有重要科学领域都有了自己的专业期刊，它们促近了科学的国际交流，有力学领域都有了自己的专业期刊，它们促近了科学的国际交流，有力推动了科学的发展。推动了科学的发展。2023/2/272023/2/27第九页，本课件共有72页为为了了适适应应新新社社会会的的需需要要，创创立立重重视视工工业业社社会会要要求求的的科科学学技技术术教教育育，培培养养新新型型人人才才，对对近代科学的发展显然是至关重要
10、的大事近代科学的发展显然是至关重要的大事。n英国哲学大师Frans 培根(1561一1626)在1620年便提出了建立这种新型大学的模式，在这里设立数学馆、天文馆、光学馆、音响馆、机械馆、药局等许多研究设施。英国的格雷沙姆学院和爱丁堡学院（分别在1575年和1583年）设立了数学、天文学、自然哲学（物理）教授席。十七世纪初，牛津大学和剑桥大学时开始了这种教育改革，逐步开设了自然科学课程。n17021702年剑桥大学第一个设置了化学教授席年剑桥大学第一个设置了化学教授席。2023/2/272023/2/27第十页，本课件共有72页波义耳将化学确立为科学波义耳将化学确立为科学(一一)十十七七世世纪
11、纪下下半半期期科科学学中中的的新新思思想想反反映映在在杰杰出出英英国国科科学学家家波波 义义 耳耳(Robert Robert Boyle Boyle 162716271691)1691)的的科科学学工工作作和和观点中。观点中。近代化学的奠基者近代化学的奠基者波义耳波义耳第十一页，本课件共有72页波义耳波义耳(16271691)生平生平爱尔兰贵族出身爱尔兰贵族出身88岁入岁入伊顿中学伊顿中学游学欧洲游学欧洲5 5年年建立建立家庭实验室家庭实验室迁居迁居牛津牛津组建组建“无形的大学无形的大学”(invisible college)invisible college)（英（英皇家学会前身）皇家学会
12、前身）当选主席（但谢绝就职）当选主席（但谢绝就职）巨额遗产捐赠教巨额遗产捐赠教会会16801680年他被聘为皇家学会会长。年他被聘为皇家学会会长。研究领域：研究课题十分广泛，牵涉到研究领域：研究课题十分广泛，牵涉到宗教和科学宗教和科学的许多领域。在的许多领域。在化学与物理学化学与物理学上卓有建树，更远及上卓有建树，更远及生理学和医学生理学和医学。第十二页，本课件共有72页在英国历史上在英国历史上50多位首相中，有多位首相中，有20位出自伊顿之门，位出自伊顿之门，伊顿中学伊顿中学2023/2/272023/2/27第十三页，本课件共有72页n牛津大学牛津大学 牛津大学出了牛津大学出了2929位首
13、相位首相 2023/2/272023/2/27第十四页，本课件共有72页主要贡献：主要贡献：1 1、明确化学的对象，为化学的发展指明了方向明确化学的对象，为化学的发展指明了方向“化化学学到到目目前前为为止止，还还是是认认为为只只在在制制造造医医药药学学和和工工业业品品方方面面具具有有价价值值。但但是是他他们们所所学学的的化化学学绝绝不不是是医医学学或或者者医医药药的的婢婢女女，又又不不应应甘甘当当工工艺艺和和冶冶金金的的奴奴仆仆。化化学学本本身身作作为为自自然然科科学学中中的的一一个个独独立立部部分分，是是探探索索宇宇宙宙奥奥秘秘的的一一个个方方面面。化化学学，必必须须是是为为真真理理的的化化
14、学学。”（见见山山冈望化学史传）冈望化学史传）波波义义耳耳最最重重要要的的化化学学著著作作怀怀疑疑的的化化学学家家（16611661年年），此此书书标标志着近代化学从炼金术脱胎而出。志着近代化学从炼金术脱胎而出。从从波波义义耳耳开开始始，化化学学被被看看作作一一门门理理论论科科学学，它它不不只只是是制制造造重重金金属属和和有有用用药药物物的的经经验验技技艺艺，而而是是自自然然哲哲学学的的一一个个分分支支，主主要要从从事事对对物物质现象的理论解释，确立这样的化学概念，是他的第一个重要贡献。质现象的理论解释，确立这样的化学概念，是他的第一个重要贡献。第十五页，本课件共有72页2、科学的元素思想科学
15、的元素思想 波波义义耳耳在在批批判判了了亚亚里里斯斯多多德德的的“非非实实体体原原（冷冷、热热、干干、湿湿）和和医医药药化化学学家家的的实实体体原原（硫硫、汞汞、盐盐）”元元素素观观念念的的基基础础上上第第一一次次提提出出了了一一个个科科学学的的元元素素的的概概念念，他他指指出出，“我我所所理理解解的的元元素素，象象有有些些化化学学家家清清楚楚说说到到的的那那样样，是是确确定定的的、初初始始的的、简简单单的的、未未混混合合的的物物体体。他他们们不不是是彼彼此此互互相相构构成成的的，而而是是由由他他们们构构成成一一切切所所谓谓的的混混合合物物体体，而而这这些些混混合合物物体体归归根根结结底底可可
16、以以分分解解为为其其他他组组成成部部分分。”即即元元素素是是“混混合合物物（Mixed Mixed bodiesbodies）经经过过分分解解以以后后所所得得到到的的最最后后不不能能再再分分解解的的原原始始纯纯净净物物 (Primitivo(Primitivo and and Simplebodies)Simplebodies)。”至至于于自自然然界界元元素素的的数数目目他他认认为为一一定定会会有有许许多多种种。这这就就是是说说，波波义义耳耳不不仅仅在在元元素素的的“质质”上上，而而且且在在“量量”上上也也批批判判了了旧旧的的元元素思想，全面提出了一个新的科学的元素观素思想，全面提出了一个新的
17、科学的元素观.2023/2/27第十六页，本课件共有72页主要贡献：主要贡献：3 3、怀疑派化学家的问世、怀疑派化学家的问世他他能能思思考考“化化学学是是什什么么”这这样样一一个个大大的的问问题题，他他认认为为化化学学实实验验不不单单是是为为了了制制造造医医药药，而而是是对对正正在在发发展展中中的的工工业业增增加加更更加加广广泛泛有有用用的的东东西西。16611661年年出出版版该该书书。他他自自称称是是“怀怀疑疑派派化化学学家家”，在在书书中中提提出出了了第第一一个个科科学学的的元元素素概概念念宣宣告告了了化化学学的的独独立立，强强调调用用化化学学实实验验方方法法和和与与此此相相联联系系的的
18、对对自自然然界界的的观观察察方方法法是是形形成成科科学学思维的基础，该书可以和伽利略的对话相媲美。思维的基础，该书可以和伽利略的对话相媲美。第十七页，本课件共有72页他的主要贡献：他的主要贡献：4 4、建立科学的思维方法建立科学的思维方法 把把严严密密的的实实验验方方法法引引进进化化学学，并并在在此此基基础础上上进进行行理理性性的的概概括括，这这是是作作为为近近代代化化学学奠奠基基人人的的波波义义耳耳继继提提出出新新的的化化学学观观和和元元素素观观之之后后的的第第三大贡献。三大贡献。5 5、分分析析化化学学奠奠基基人人之之一一。把把“分分析析”一一词词（英英文文为为AnalysisAnalys
19、is意意为为分分解解）引引进进化化学学中中来来。他他为为定定性性分分析析提提供供了了几几种种试试剂剂石石灰灰生生成成白白色色沉沉淀淀鉴鉴定定硫硫酸酸、加加硝硝酸酸银银来来鉴鉴定定盐盐酸酸，与与氨氨作作用用生生成成兰兰色色溶溶液液来来鉴鉴定定铜铜盐盐以以及及其其他他等等等等。还还使使用用了了一一些些指指示示剂剂。用吸墨纸来吸取指示剂液。用吸墨纸来吸取指示剂液。第十八页，本课件共有72页n其他贡献1、指示剂的发明、指示剂的发明第一位把各种植物的天然液汁用作指示剂的化学家，有第一位把各种植物的天然液汁用作指示剂的化学家，有的配成溶液，有的做成试纸。的配成溶液，有的做成试纸。石蕊试纸即波义耳的发明，发
20、明的方法至今仍在使用。石蕊试纸即波义耳的发明，发明的方法至今仍在使用。石蕊试纸的偶然发现：纪念未婚妻（波义耳终身未娶）石蕊试纸的偶然发现：纪念未婚妻（波义耳终身未娶）实验室放花实验室放花酸雾上升弄脏紫罗兰酸雾上升弄脏紫罗兰水洗后插回水洗后插回片刻变成片刻变成“红罗兰红罗兰”研究各种植物的天然液汁与酸碱作研究各种植物的天然液汁与酸碱作用用石蕊地衣中提取的色液最有意思石蕊地衣中提取的色液最有意思制成石蕊试纸使制成石蕊试纸使用用2 2、波义耳定律、波义耳定律研究气体时发现波义耳定律，比研究气体时发现波义耳定律，比马略特马略特早十几年。早十几年。2023/2/272023/2/27第十九页，本课件共有
21、72页n3 3、磷的化学研究、磷的化学研究n16691669年德炼金家布兰德炼金而破产年德炼金家布兰德炼金而破产异想天开（机体的生异想天开（机体的生命活动产物含有哲人石；凡是黄色的东西都含有黄金）命活动产物含有哲人石；凡是黄色的东西都含有黄金）蒸馏蒸馏人尿人尿残渣烤干残渣烤干曲颈瓶内留下发光的粉末（认为是火素，曲颈瓶内留下发光的粉末（认为是火素，实为磷）实为磷）卖机密给卖机密给J.D.J.D.克拉夫特医生克拉夫特医生欧洲宫廷巡回表欧洲宫廷巡回表演骗钱演骗钱波义耳波义耳研究后，公开了制磷的秘密，并首次系统地研究研究后，公开了制磷的秘密，并首次系统地研究磷磷的化学。的化学。n4 4、墨水的发明、墨
22、水的发明FeFe3+3+与苦味子酸反应与苦味子酸反应黑色溶液久不褪色黑色溶液久不褪色蓝黑墨蓝黑墨水水该方法沿用了一个世纪该方法沿用了一个世纪2023/2/272023/2/27第二十页，本课件共有72页寻找哲人石的炼金师发现磷寻找哲人石的炼金师发现磷2023/2/272023/2/27第二十一页，本课件共有72页 三、三、元素论与微粒学说元素论与微粒学说 探探讨讨和和确确定定自自然然界界中中各各种种物物质质的的基基本本组组成成和和结结构构是是化化学学的的根根本本任任务务之之一一。如如果果亚亚里里斯斯多多德德关关于于万万物物组组成成的的四四元元素素说说继继续续占占据据统统治治地地位位，或或者者帕
23、帕拉拉切切尔尔苏苏斯斯所所倡倡导导的的三三要要说说仍仍然然束束缚缚着着科科学学家们的思想，那么化学就难以向前发展，成为一门真正的科学。家们的思想，那么化学就难以向前发展，成为一门真正的科学。十六至十七世纪的许多炼金术士、医药化学家、十六至十七世纪的许多炼金术士、医药化学家、矿物学家都注意到这些学说缺乏实验根据，矿物学家都注意到这些学说缺乏实验根据，而当他们一旦认真地去寻找这些而当他们一旦认真地去寻找这些要素时，就越来越感到怀疑了。要素时，就越来越感到怀疑了。第二十二页，本课件共有72页帕拉切尔苏斯帕拉切尔苏斯（Palaqieersusi）(14931541)n文艺复兴时代反对古代医学权威最激烈
24、的医学文艺复兴时代反对古代医学权威最激烈的医学家。促进药物化学的发展。家。促进药物化学的发展。14931493年年1010月月1414日生日生于瑞士艾因斯德伦，于瑞士艾因斯德伦，15411541年年 9 9月月2424日卒于萨日卒于萨尔茨堡根。由于父亲行医，儿时经常随父出诊。尔茨堡根。由于父亲行医，儿时经常随父出诊。曾学习冶金及化学。曾学习冶金及化学。15071507年离家到巴塞尔、年离家到巴塞尔、维也纳、莱比锡、海德堡、费拉拉等多所大维也纳、莱比锡、海德堡、费拉拉等多所大学求学。学求学。15101510年在维也纳大学获医学学士年在维也纳大学获医学学士学位，学位，15161516年获有革新精神
25、的费拉拉大年获有革新精神的费拉拉大学医学博士学位。毕业后在欧洲及中东学医学博士学位。毕业后在欧洲及中东游历行医游历行医1010年，广泛接触民间医生，积年，广泛接触民间医生，积累了丰富的临床经验。大约在这个时期，累了丰富的临床经验。大约在这个时期，他自己取名帕拉切尔苏斯。他自己取名帕拉切尔苏斯。“切尔苏切尔苏斯斯”，n切尔苏斯是切尔苏斯是n1 1世纪罗马名医世纪罗马名医 。2023/2/272023/2/27第二十三页，本课件共有72页n1527年，因治好巴塞尔城一著名出版商的足部坏疽而医名大振，被推荐为巴塞尔大学医学教授，吸引了来自欧洲各地的学生。教学中积极宣传他的医学思想和治疗经验。反对体液
26、学说和气质学说，并提出硫、汞、盐三元质的说法，认为人的疾病系由这三元质比例失调所致。他认为每个器官有自己的操纵者，如果它异常，硫、汞、盐就会失调。他有丰富的用药知识。主张努力寻找各种疾病的有针对性的药物，反对滥用复方。强调自然的治疗能力,反对有害的治疗方法。16世纪,随着古典文献的重视，许多医学家把医学知识当作文字上的学问，而忽视病人和临床经验。针对这种情况，他嘲笑经院哲学的医学家，主张医生“必须有丰富的经验”。2023/2/272023/2/27第二十四页，本课件共有72页n他性格古怪，他用德语讲课，用极尖刻的语言攻击同时代医他性格古怪，他用德语讲课，用极尖刻的语言攻击同时代医生和古代权威生
27、和古代权威(绰号绰号“大炮大炮”)，甚至当着学生的面焚烧，甚至当着学生的面焚烧当时仍奉为医学经典的著述。这些行为引起了许多教当时仍奉为医学经典的著述。这些行为引起了许多教授的反对。授的反对。15281528年，在敌手们的攻击声中离开巴塞尔。年，在敌手们的攻击声中离开巴塞尔。此后一面行医，一面著书，他喜欢用德文写作。此后一面行医，一面著书，他喜欢用德文写作。15361536年年发表发表外科大全外科大全，重新得到名声和财富。，重新得到名声和财富。15411541年死于年死于萨尔茨堡的客栈，原因不明。他别致的医学思想在当时萨尔茨堡的客栈，原因不明。他别致的医学思想在当时和对后世有一定的影响。和对后世
28、有一定的影响。15301530年著文讨论梅毒，指出口年著文讨论梅毒，指出口服汞剂有疗效。指出硅肺是吸入金属蒸汽所致，甲状腺服汞剂有疗效。指出硅肺是吸入金属蒸汽所致，甲状腺肿与饮水中的金属（尤其是铅）有关，制备过多种含汞、肿与饮水中的金属（尤其是铅）有关，制备过多种含汞、硫、铁、或硫酸铜的药物。他也相信占星术。认为药用硫、铁、或硫酸铜的药物。他也相信占星术。认为药用植物的外形决定其治疗作用。植物的外形决定其治疗作用。2023/2/272023/2/27第二十五页，本课件共有72页元素论元素论 当当时时人人们们普普遍遍认认为为火火能能将将各各种种物物体体分分解解为为更更简简单单的的物物质质，最最终
29、终会会得得到到元元素素，也也就就是是说说，火火是是最最主主要要的的分分析析工工具具。这这是是由由于于大大多多数数物物质质在在火火的的作作用用下下散散发发出出浓浓烟烟，冒冒出出炽炽火火，剩剩余余下下少少量量的的残残渣渣和和灰灰烬烬，因因此此把把这这一一过过程程视视为为物物质质的的分分解解作作用用在在当当时时往往往往符符合合人人们们日日常常的的生生活活经经验验。但但那那些些实实验验却却表表明明，无无论论是是三三元元素素还还是是四四元元素素都都不不能能与与火火的的分分析析结结果果相相符符合合。于于是是又又提提出出了了种种种种一一元元论论和和多多元元论论。对对这这些些新新论论点点暂暂不不论论其其正正确
30、确与与否否，但但与与古古代代哲哲学学家家有有一一个个根根本本的的不不同同，即即他他们们不不能能靠靠臆臆想想和和纯纯粹粹的的思思辩辩，而而是是凭凭借借实实验验事事实实。范范海海尔尔蒙蒙特特提提出出水水是是自自然然界界的的终终极极要要素素，就就是是一一个个范范例例，他他指指出出：“虽虽然然三三要要素素说说确确实实有有用用，但但它它不不是是自自然然界界的的真真理理。物物质质被被火火分分解解为为三三要要素素的的说说法法实实际际上上是是一一种种错错觉觉，因因为为这这三三种种东东西西在在施施行行火火分分析析以以前前根根本本就就不不存存在在于于物物质质之之中。中。”2023/2/272023/2/27第二十
31、六页，本课件共有72页巴普蒂斯塔巴普蒂斯塔范范海尔蒙特海尔蒙特 （1577年年1月月12日日1644年年12月月30日），日），比利时化学家、比利时化学家、生物学家、医生。他在化学理论和实践上都有卓越贡献，从生物学家、医生。他在化学理论和实践上都有卓越贡献，从而成为炼金术向近代化学转变时期的代表人物。他所做的柳而成为炼金术向近代化学转变时期的代表人物。他所做的柳树实验也是生物研究上划时代的工作。树实验也是生物研究上划时代的工作。海尔蒙特生于布鲁塞海尔蒙特生于布鲁塞尔一个贵族家庭，在天主教鲁汶大学接受教育，在尝试了各尔一个贵族家庭，在天主教鲁汶大学接受教育，在尝试了各种自然科学之后，他选择了医学
32、，并于种自然科学之后，他选择了医学，并于1599年拿到博士学位。年拿到博士学位。随后几年他在瑞士、意大利、法国和英国游历。随后几年他在瑞士、意大利、法国和英国游历。1605年比利年比利时发生瘟疫，海尔蒙特回到祖国，在安特卫普参与救治。时发生瘟疫，海尔蒙特回到祖国，在安特卫普参与救治。1609年他在维尔乌德举行盛大婚礼，此后定居于此进行年他在维尔乌德举行盛大婚礼，此后定居于此进行化学研究与行医。化学研究与行医。http:/ 为为了了解解释释各各种种物物质质的的不不同同性性质质，包包括括物物理理性性质质和和化化学学性性质质，十十七七世世纪纪的的唯唯理理论论者者致致力力于于发发展展原原子子论论，他他
33、们们力力图图以以物物质质微微粒粒的的大大小小、形状和运动来解释物质的特性，而认为根本无从元素论出发。形状和运动来解释物质的特性，而认为根本无从元素论出发。n伽伽里里略略他他认认为为原原子子的的运运动动也也决决定定原原子子的的特特性性，其其重重要要性性不不亚亚于原子的大小。于原子的大小。n法法国国科科学学家家伽伽桑桑狄狄(Herre(Herre GassendiGassendi，15921592一一1625)1625)提提出出的的原原子子论论和和用用机机械械论论哲哲学学解解释释自自然然界界的的尝尝试试在在当当时时产产止止了了极极大大的的影影响。他力图用原子的形状和大小来说明响。他力图用原子的形状
34、和大小来说明物质的各种性质，物质的各种性质，2023/2/272023/2/27第二十八页，本课件共有72页例如热是由微小的圆形原子引起的；例如热是由微小的圆形原子引起的；冷是带有锋利棱角的椎形原子产生的，所以严寒能处人产生刺冷是带有锋利棱角的椎形原子产生的，所以严寒能处人产生刺痛感。痛感。固体是由彼此交错的钩子连结起来。固体是由彼此交错的钩子连结起来。他的这种观点在以后的很多年中引起许多化学家的重视。他的这种观点在以后的很多年中引起许多化学家的重视。这些哲学家们都有一个总的目的：放弃各种神秘这些哲学家们都有一个总的目的：放弃各种神秘的超自然的或人格化的力，根据机械论的观点来解释的超自然的或人
35、格化的力，根据机械论的观点来解释自然界。自然界。其代表人物是波义耳。其代表人物是波义耳。第二十九页，本课件共有72页 在在古古代代，人人们们在在利利用用火火的的同同时时产产生生过过许许多多有有关关火火的的学学说说。例例如如我我国国的的“五五行行说说-金金、木木、水水、火火、土土”中中有有“火火”；古古希希腊腊的的“四四元元素素说说”的的“水水、土土、火火、气气”中中有有“火火”；古古印印度度“四四大大说说”的的“地地、水水、火火、风风”中中也也有有“火火”等等等等，都都认认为为“火火”是是构构成成万万物物的的本本原原物物质质之之一一。古古希希腊腊的的赫赫拉拉克克里里特特甚甚至至把把整整个个世世
36、界界都都看看成成是是“一一团团永永恒恒的的活活火火”。那那时时，火火之之所所以以被被看看成成是是万万物物之之源源，原原因因很很多多，草草木木之之类类及及各各种种可可燃燃物物在在燃燃烧烧时时常常有有大大量量的的火火从从中中冒冒出出来来便便是是原原因因之之一一；而而更更重重要要的的还还在在于于火火能能促促进进物物质质的的转转化化，似似乎乎火火能能化化育育万万物物。总总之之，在在古古代代人人看看来来，火火是是一一切切事事物物中中最最积积极极，最最活活跃跃，最最能能动动，最最容容易易变变化化的的东东西西，整整个个世世界界就就在在烈烈火火中中永永恒恒不不息息地地运运动动着着。但但由由于于科科学学技技术术
37、条条件件的的限限制，那时难以再进一步追究火的本质。制，那时难以再进一步追究火的本质。四四 燃烧现象本质的探讨（燃素学说）燃烧现象本质的探讨（燃素学说）第三十页，本课件共有72页不不同同物物质质易易燃燃烧烧的的程程度度、产产生生温温度度的的高高低低、鼓鼓风风对对燃燃烧烧的的影影响响以以及及金金属属煅煅烧烧后后变变为为灰灰烬烬并并会会增增加加质质量量等等问问题题，当当然然很很自自然然地地引引起起人人们们的的重重视视和和思思考考，迫迫切切希希望望彻彻底底弄弄清清楚楚火火及及燃烧现象的本质。燃烧现象的本质。1717世纪末人们对燃烧现象的各种解释世纪末人们对燃烧现象的各种解释达达芬奇芬奇-燃烧需要空气燃
38、烧需要空气16301630年法国年法国 雷伊雷伊金属铅和锡经火煅烧后重量都有所增加金属铅和锡经火煅烧后重量都有所增加波义尔波义尔火是由火是由“火微粒火微粒”构成的。构成的。燃素说背景燃素说背景第三十一页，本课件共有72页燃素说创始人燃素说创始人-贝歇尔贝歇尔n1667年，德国化学家年，德国化学家贝歇尔贝歇尔（Johann Joachim Becher，16351682）出版了）出版了他的他的土质物理学土质物理学 ，对燃烧问题做了一，对燃烧问题做了一番系统的论述，并且反映了他对构成各种物番系统的论述，并且反映了他对构成各种物质的初始元素的见解质的初始元素的见解.2023/2/272023/2/2
39、7第三十二页，本课件共有72页贝歇尔简介贝歇尔简介（JOHANN JOACHIM BECHER，16351682）n贝歇尔，于贝歇尔，于16351635年出生于德国的年出生于德国的SpeyerSpeyer。在他。在他1919岁的时候就已经写了一本关于炼金术的小册子。岁的时候就已经写了一本关于炼金术的小册子。其后，他继续写作，而其著作和他的生平一样，其后，他继续写作，而其著作和他的生平一样，主要围绕着金子。他的第一本书，在他主要围绕着金子。他的第一本书，在他2626岁的时岁的时候出版，使他被确立为冶金（炼金）化学家。候出版，使他被确立为冶金（炼金）化学家。n他创立了燃素说的雏形，同时也是他的思想
40、推动他创立了燃素说的雏形，同时也是他的思想推动了现代热力学的发展。了现代热力学的发展。n2023/2/272023/2/27第三十三页，本课件共有72页 n“化学家（炼金家）是人类社会中一个化学家（炼金家）是人类社会中一个奇怪的阶级，几乎是由一批精神错乱的人为自奇怪的阶级，几乎是由一批精神错乱的人为自己寻找开心的一时冲动，而在烟雾和蒸汽、煤己寻找开心的一时冲动，而在烟雾和蒸汽、煤灰和火焰、毒药和贫困中所推动。然而，我在灰和火焰、毒药和贫困中所推动。然而，我在这些魔鬼中的生活似乎是那么的甜美这些魔鬼中的生活似乎是那么的甜美”n 贝歇尔贝歇尔nn最后，贝歇尔的学说并没有经得起时间的考验。最后，贝歇
41、尔的学说并没有经得起时间的考验。然而，他却动摇了十七世纪的思想，他带领了然而，他却动摇了十七世纪的思想，他带领了我们走上新科学、新政府和新经济的路。我们走上新科学、新政府和新经济的路。2023/2/272023/2/27第三十四页，本课件共有72页燃素说建立者燃素说建立者-施塔尔施塔尔1703年年，德德国国哈哈雷雷大大学学的的医医学学与与药药理理学学教教授授施施塔塔尔尔(Georg Ernst stahl，1660-1734)重重版版了了贝贝歇歇尔尔的的著著述述，并并写写了了一一篇篇很很长长序序言言，高高度度评评价价了了作作者者在在建建立立燃燃烧烧学学说说方方面面的的功功绩绩。以以后后在在他他
42、的的讲讲课课中中和和数数科科书书化化学学基基础础(1723(1723年年)中中大大量量传传播播贝贝歇歇尔尔的的观观点点，并并加加以以发发挥挥而而形形成成了了一一个个解释燃烧现象甚至的完整、系统的学说。解释燃烧现象甚至的完整、系统的学说。2023/2/272023/2/27第三十五页，本课件共有72页燃素学说要点燃素学说要点：n火是由无数极小而活泼的微粒构成的。火是由无数极小而活泼的微粒构成的。n可燃的要素是一种气态的物质，它存在于一切可燃的要素是一种气态的物质，它存在于一切可燃的物质中，他把这种要素称之为可燃的物质中，他把这种要素称之为“燃素燃素”.它在燃烧的过程中从可燃物中飞散出来，与空气结
43、它在燃烧的过程中从可燃物中飞散出来，与空气结合，从而发光发热，这就是火。所以他说：合，从而发光发热，这就是火。所以他说：“燃素燃素是火的原质和火的要素，而非火本身。是火的原质和火的要素，而非火本身。”n燃素充塞于天地之间，在地球上的动物、植物和矿燃素充塞于天地之间，在地球上的动物、植物和矿物中都含有燃素。物中都含有燃素。n2023/2/272023/2/27第三十六页，本课件共有72页n油脂、蜡、木炭都是极富含燃素的物质，木炭几乎油脂、蜡、木炭都是极富含燃素的物质，木炭几乎是纯粹的燃素，所以它们燃烧起来北常猛烈，而且是纯粹的燃素，所以它们燃烧起来北常猛烈，而且燃烧后只剩下极少的灰烬。燃烧后只剩
44、下极少的灰烬。n石头、木灰、黄金等不含燃素，所以不可能燃烧。石头、木灰、黄金等不含燃素，所以不可能燃烧。n一切化学变化，甚至物质的化学性质乃至颜色、一切化学变化，甚至物质的化学性质乃至颜色、气味的改变都可以归结为物体释放燃素或吸收燃气味的改变都可以归结为物体释放燃素或吸收燃素的过程。素的过程。2023/2/272023/2/27第三十七页，本课件共有72页燃素说实例解释n煅煅烧烧锌锌银银，燃燃素素从从中中退退出出，便便生生成成为为白白色色的的锌锌灰灰和和红红色色的的铅铅灰灰；将将锌锌灰灰或或铅铅灰灰与与木木炭炭一一起起焙焙烧烧时时，前者从木炭了吸收了燃素，金属从中重生了出来。前者从木炭了吸收了
45、燃素，金属从中重生了出来。燃燃烧烧富富含含燃燃素素的的硫硫磺磺和和白白磷磷，燃燃素素逸逸出出，放放出出大大量量的的光光和和热热，变变成成了了硫硫酸酸和和磷磷酸酸。如如果果硫硫酸酸与与富富含含燃燃素素的的松松节节油油一一起起煮煮，把把磷磷酸酸(P(P2 2O O5 5)与与木木炭炭一一起起密密封封加加热热，便便会会分分别别重重新新生生出出硫硫黄黄和和白白磷磷来来，酸性也就消失了。酸性也就消失了。2023/2/272023/2/27第三十八页，本课件共有72页燃素说实例解释石石灰灰石石与与煤煤炭炭一一起起焙焙烧烧，从从中中吸吸收收了了燃燃素素，于于是是具具有有了了苛苛性性，但但苛苛性性石石灰灰与与
46、燃燃素素的的结结合合并并不不牢牢固固，放放在在空空气气中中燃燃素素会会慢慢慢慢跑跑掉掉，于是又恢复成了石灰石，苛性也消失了。于是又恢复成了石灰石，苛性也消失了。酒精则是燃素与水的结合物，酒精燃烧后，仅剩下了水。酒精则是燃素与水的结合物，酒精燃烧后，仅剩下了水。金金属属锌锌、铁铁等等溶溶于于酸酸时时是是燃燃素素被被酸酸夺夺去去的的过过程程。铁铁、锌锌从从胆胆矾矾溶溶液液中中置置换换出出铜铜是是燃燃素素从从锌锌、铁铁转转移移到到溶溶液液中中的的铜铜上上的的结结果。果。n煤炭、蜡烛燃烧为什么一定需要空气呢煤炭、蜡烛燃烧为什么一定需要空气呢?n施施塔塔尔尔认认为为，这这些些物物质质在在加加热热时时燃燃
47、素素并并不不能能自自动动分分解解出出来来，而而必必须须借借空空气气的的吸吸收收作作用用。显显然然，这这是是采采纳纳了了胡胡克克的的观观点点。所以上等空气会更强有力的吸收燃素。所以上等空气会更强有力的吸收燃素。2023/2/272023/2/27第三十九页，本课件共有72页按施塔尔的意见，可以用下式表示：按施塔尔的意见，可以用下式表示：金属金属燃素金属灰燃素金属灰正正因因为为燃燃素素学学说说很很有有用用处处，“解解答答”了了一一联联串串的的问问题题，团团此此很很快快得得到到许许多多化化学学家家的的支支持持和和采采纳纳。从从十十八八世世纪纪初初到到世世纪纪末末流流行行了了大大约约一一百百年年，在在
48、化化学学史史上上常常称这段时期为燃素时期常常称这段时期为燃素时期。第四十页，本课件共有72页燃素说历史评价燃素说历史评价 虽虽然然燃燃素素说说把把把把化化学学变变化化的的公公式式颠颠例例了了，把把化化学学现现象象的的映映象象当当成成了了原原形形，但但在在这这一一百百年年中中，即即使使是是虔虔诚诚的的燃燃素素学学说说的的化化学学家家，由由于于他他们们积积极极从从事事化化学学实实验验，积积累累起起来来了了丰丰富富的的科科学学实实验验材材料料，它它们们对对近近代代化化学学的的创创建建极极有有价价值值，而而且且也也为为科科学学的的燃燃烧烧理理论论的的确确立立准准备备了条件。了条件。2023/2/272
49、023/2/27第四十一页，本课件共有72页J.R.帕廷顿(J.R.Partington,1886-1965)n出于大多数化学现象在燃素说的基础上得到了统一的解释，因此我们应该理解：在那个时代，为了使人们摆脱、结束炼金术思想的统治，使化学得到解放，燃素说不仅是必需的，而且在历史上起过积极作用。n英英国国化化学学史史家家J J R R帕帕廷廷顿顿说施塔尔的理论把大量事实联系在一起，组成一个首尾一贯，条理井然的错误学说，并建议进行新的实验，把人们引导到了新的发现。”这一评价是公正的。所以在科学发展中，假说是绝对必要的，尽管它本身可能是错误的或不全面的，但它却能引导、启发人们去思考、争论，在实践、验
50、证或修正它的过程中就有了新的发现，找到了新的方向和途径，达到了真理。燃素学说正是起到过这种作用。2023/2/272023/2/27第四十二页，本课件共有72页思格斯思格斯评价燃素说：评价燃素说：正正如如思思格格斯斯所所说说：“正正是是 借借助助了了这这些些材材料料，拉拉瓦瓦锡锡才才能能在在普普里里斯斯特特利利制制出出的的氧氧气气中中发发现现了了幻幻想想中中的的燃燃素素的的真真实实对对立立物物，因因而而推推翻翻了了全全部部的的燃燃素素说说。但但是是燃燃素素说说者者的的实实验验结结果果并并未未因因此此而而完完全全被被排排除除。相相反反地地，这这些些实实验验结结果果仍仍然然存存在在，只只是是它它们