拉瓦锡与近代化学革命
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拉瓦锡生命科学学院沈佳驹拉瓦锡是18世纪法国颇负盛名的的化学家,近代化学的奠基人之一。
1743 年8 月26日, 他出生在巴黎一个家境富裕的律师世家。
1794年5月8日死于法国大革命。
他在近代化学中推翻了燃素说,提出燃烧的氧化理论,确定了空气和水的组成,建立近代化学元素概念、化学变化中的质量守恒定律,开创有机物分析,制定化学物质命名体系等等。
拉瓦锡的名字和他的《燃烧通论》、《化学概要》等著作一起永远铭刻在近代科学的发展史上。
但人们对拉瓦锡的兴趣并不仅仅因为他是科学的前驱,拉瓦锡在科研领域之外的生活和命运也是他不同于其他科学家而成为一代“传奇”的原因。
在科学史上,拉瓦锡无疑是杰出的开拓者。
但很多人都认为拉瓦锡是个具有争议的人物。
他原本出生在富裕的律师之家,是巴黎大学法学硕士学位,获得律师开业执照,但因为毕业前的暑假的一次野外考察走上科学研究道路;他不单单在化学的理念上锐意革新,而且还作为议员涉足政界,他家庭的客人既包括了作家富兰克林和科学家普里斯特利、拉普拉斯、霍尔等人,也有政府官员和承包税收人;他家境优越,却在年轻时期便承包贷款成为包税人,因为这条“罪状”后来被雅各宾派匆忙送上断头台;他虽然热衷于赚钱,却也时常为非利己的目的拿出巨款,多数情况下用来资助别人;他在学术上屡有建树,但对于其学术名声的激辩一直如余音绕梁般不绝于耳。
在中学甚至更以前的书本上,凡是化学书,都只谈到了拉瓦锡作为近代化学奠基人的贡献,而在欧洲近代史的章节则对其进行了赤裸裸的批判,认为拉瓦锡作为剥削阶级已经彻底站在了大革命的对立面。
不得不承认,拉瓦锡丰富的生活阅历是我们有浓厚兴趣阅读其个人传记的原因。
人类对燃烧现象和本质的识别,经历了一个漫长的过程。
从十七世纪末到1774年拉瓦锡提出燃烧氧化学说,几乎经历了一个世纪,那时燃素论在欧洲大陆上几乎占统治地位。
根据斯塔尔等人的燃素理论,燃素是一种物质,它本身不燃烧,不发光,不可见。
燃素因能迅速运动而传递给接受它的物质粒子。
1794年5月8日化学家拉瓦锡被推上了断头台在220年前的今天,即1794年5月8日,安托万-洛朗·拉瓦锡被法国革命政府推上断头台,年仅51岁。
拉瓦锡出身贵族家庭,拥有巨额财产,本可养尊处优,或者如家人所希望的那样,在取得法律学学士学位和律师证书后执业。
但他却热爱科学,24岁时便成为了法国皇家科学院最年轻的院士。
他的《燃烧概论》系统阐述了燃烧的氧化学说,使得化学与传统的炼金术就此区别开来,步入科学领域,开创了定量化学时代。
他还提出了元素说,他的《化学概要》是化学的奠基性著作。
因为他在化学研究上从不吝惜,耗资巨大,为了维持开支,他选择了当包税人,以50万法郎投资了路易十六直接管辖的税务机构。
当时的法国法律规定,如果包税人所收税款在交给国王后还有剩余,可自行支配,因此包税人往往腰缠万贯,同时也被市民所仇视。
拉瓦锡将多余税款大多用于购买仪器,同时也做过许多公益事业,比如在自己的农场里进行实验,希望增加农产品的产量以减低高税收的影响,同时还修筑城墙防止走私。
但在革命群众眼中,他们只看重“包税人”这个万恶的身份。
(《悲惨世界》剧照)拉瓦锡之死与马拉脱不开干系。
马拉也曾热衷科学,1779年,他曾在法国皇家科学院进行过光学实验,还写出《火焰论》,认为火是物体所含的火焰粒子。
这一观点被拉瓦锡猛烈抨击,认为不值一提,二人就此结怨。
马拉在革命文章中写到:“法兰西公民们,我向你们揭露大骗子拉瓦锡先生,土地掠夺者的儿子,化学学徒,收税员,火药会长,银行头子,皇帝的书记,法国院士,瓦维叶的密友,巴黎食品委员会的渎职官,当代最大的阴谋家。
这个绅士为了收税,竟然耗用我们贫苦人民三千三百万银两修建城墙,把巴黎变成空气不通的牢城。
他在7月12日和13日的夜晚,把国家火药库搬进了巴士底狱。
他还要使用恶毒的伎俩妄图进入巴黎市管会!”拉瓦锡被捕时的一项罪名,就是“在人民的烟草中加水”。
最终,他被推上断头台。
(拉瓦锡被送上断头台)在拉瓦锡乃至其他人的死亡中,我们看到了铲除异己和政治屠杀。
近代化学史的发展近代化学史是研究化学学科在近代时期的发展历程,涵盖了从17世纪到20世纪初期的重要事件、理论和科学家的贡献。
以下是近代化学史的发展的详细内容。
1. 化学的起源和古代化学化学作为一门科学有着悠久的历史,其起源可以追溯到古代。
古代化学主要集中在埃及、巴比伦和古希腊等地。
埃及人发展了金属冶炼技术和制造化妆品的方法,巴比伦人研究了混合物和溶液的性质,古希腊人提出了“四大元素”理论。
2. 化学的革命:18世纪18世纪是近代化学发展的重要时期。
安托万·劳伦斯·拉瓦锡提出了“氧气”概念,揭示了燃烧和腐败的本质。
拉瓦锡还发现了许多元素,如磷和硼。
约瑟夫·普利斯特利研究了化学反应速率和化学平衡的概念,奠定了化学动力学和化学平衡理论的基础。
拉瓦锡和普利斯特利的贡献为化学的定量研究奠定了基础。
3. 元素和化合物的研究:19世纪19世纪是元素和化合物研究的重要时期。
约翰·道尔顿提出了原子理论,认为所有物质由不可分割的小颗粒组成。
道尔顿还提出了化学元素的周期表,为元素分类和研究提供了便利。
道尔顿的理论为化学的定量研究和元素的研究奠定了基础。
4. 有机化学的发展:19世纪19世纪是有机化学的发展时期。
弗里德里希·奥古斯特·凯库勒发现了有机化合物的结构和功能之间的关系,提出了凯库勒结构式,为有机化学的研究提供了理论基础。
奥古斯特·洛朗斯发现了苯环结构,开创了芳香化合物的研究领域。
这些发现推动了有机化学的快速发展。
5. 物理化学的兴起:19世纪末-20世纪初19世纪末到20世纪初,物理化学作为一个独立的学科开始崭露头角。
威廉·拉姆齐和约翰·汤姆逊发现了电子,揭示了原子内部结构的奥秘。
拉姆齐还发现了放射性同位素,为核化学的发展奠定了基础。
瓦尔特·尼尔斯·博尔提出了量子理论,解释了原子光谱和化学键的形成。
6. 化学的现代化:20世纪20世纪是化学的现代化时期。
安托万-洛朗·拉瓦锡安托万-洛朗·拉瓦锡(voisier,1743.8.26-1794.5.8)法国著名化学家,近代化学的奠基人之一,“燃烧的氧学说”的提出者。
1743年8月26日生于巴黎,因其包税官的身份在法国大革命时的1794年5月8日于巴黎被处死。
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。
拉瓦锡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。
这些工作,特别是他所提出的新观念、新理论、新思想,为近代化学的发展奠定了重要的基础,因而后人称拉瓦锡为近代化学之父。
拉瓦锡之于化学,犹如牛顿之于物理学。
1. 个人简历法国著名化学家。
近代化学的奠基人之一。
1743年8月26日生于巴黎,1794年5月8日卒于同地。
1743年8月26日生于巴黎。
1763年获法学学士学位,并取得律师开业证书,后转向研究自然科学。
他最早的化学论文是对石膏的研究,发表在1768年《巴黎科学院院报》上。
他指出,石膏是硫酸和石灰形成的化合物,加热时会放出水蒸气。
1765年他当选为巴黎科学院候补院士。
1768年他研究成功浮沉计,可用来分析矿泉水。
并提出保障巴黎饮用水质量的重要性。
“实际上,公民身体的健康和活力取决于饮用水的质量。
如果说医疗用水在关键时刻能挽救几个国家重要人物的生命,饮用水却是民生有序、平稳发展和广大百姓身体健康的源泉。
狭隘的矿泉水研究只会让社会上极小部分的没落贵族感兴趣。
公共用水却是整个社会关心的主题,而且关注的人主要是为国家提供劳动力、创造财富的劳动人民。
”1775年任皇家火药局局长,火药局里有一座相当好的实验室,拉瓦锡的大量研究工作都是在这个实验室里完成的。
1775年,拉瓦锡对氧气进行研究。
他发现燃烧时增加的质量恰好是氧气减少的质量。
以前认为可燃物燃烧时吸收了一部分空气,实际上是吸收了氧气,与氧气化合,这就是彻底推翻了燃素说的燃烧学说。
1778年任皇家科学院教授。
现代化学创始人拉瓦锡简介拉瓦锡生于法国巴黎,是法国贵族,著名化学家,生物学家,近代化学的奠基人之一。
下面就带大家一起来详细了解下拉瓦锡吧。
安托万;洛朗;拉瓦锡(Antoine-Laurent de Lavoisier,1743年8月26日--- 1794年5月8日),生于法国巴黎,法国贵族,著名化学家,生物学家,近代化学的奠基人之一。
他提出“元素”的定义,并发表了第一个现代化学元素列表,同时还创立了氧化说。
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,拉瓦锡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。
这些工作,特别是他所提出的新观念、新理论、新思想,为近代化学的发展奠定了重要的基础,因而后人称拉瓦锡为近代化学之父。
1778年任皇家科学院教授。
不幸在法国大革命中被送上断头台而死。
人物生平安托万;拉瓦锡出生在法国巴黎一个律师家庭,并在5岁时因母亲过世而继承了一大笔财产。
他在1754年到1761年间于马萨林学院学习。
家人想要他成为一名律师,但是他本人却对自然科学更感兴趣。
1761年他进入巴黎大学法学院学习,获得律师资格。
课余时间他继续学习自然科学,从鲁埃尔那里接受了系统的化学教育和对燃素说的怀疑。
1764年至1767年他作为地理学家盖塔的助手,进行采集法国矿产、绘制第一份法国地图的工作。
在考察矿产过程中,他研究了生石膏与熟石膏之间的转变,同年参加法国科学院关于城市照明问题的征文活动获奖。
1767年他和盖塔共同组织了对阿尔萨斯-洛林地区的矿产考察1768年,年仅25岁的拉瓦锡成为法兰西科学院院士。
1770年一派学者坚持波义耳已经否定的四元素说,认为水长时间加热会生成土类物质。
为了搞清这个问题,拉瓦锡将蒸馏水密封加热了101天,发现的确有微量固体出现。
他使用天平进行测量,发现容器质量的减少正等于产生固体物的质量,而水质量没有变化,从而驳斥了这一观点。
1771年拉瓦锡与同事的女儿,13岁玛丽-安娜;皮埃尔莱特结婚。
近代化学史的发展近代化学史是研究化学科学在近代时期的发展历程和重要事件的学科。
化学作为一门自然科学,经历了数百年的发展和演变,在近代得到了巨大的发展和突破。
本文将详细介绍近代化学史的发展,包括其起源、重要科学家和实验成果等方面的内容。
一、起源近代化学史的起源可以追溯到17世纪末的欧洲。
当时,人们对物质的组成和性质开始产生浓厚的兴趣,并开始进行一系列的实验研究。
这一时期的化学主要以炼金术为基础,但随着实验技术的进步和科学方法的引入,化学逐渐发展成为一门独立的科学学科。
二、重要科学家1. 罗伯特·博义(Robert Boyle,1627-1691)罗伯特·博义是近代化学史上的重要科学家之一,被誉为近代化学之父。
他进行了大量的实验研究,提出了“博义定律”,即气体的压力与体积成反比。
他的研究奠定了化学实验的基础,为后来的化学研究提供了重要的理论依据。
2. 安托万·拉瓦锡(Antoine Lavoisier,1743-1794)安托万·拉瓦锡是法国化学家,被誉为现代化学的奠基人。
他提出了“质量守恒定律”,即在化学反应中,质量不会平空消失或者增加。
他还对氧气的性质进行了深入研究,并发现了氧气的重要性。
他的研究成果对于后来的化学研究和工业生产产生了重要影响。
3. 约翰·道尔顿(John Dalton,1766-1844)约翰·道尔顿是英国化学家,被誉为现代原子论的创始人。
他提出了“道尔顿原子论”,认为所有物质都由不可分割的弱小粒子——原子组成。
他的理论为化学元素的分类和化学反应的解释提供了重要的理论基础。
三、实验成果1. 氧气的发现在18世纪末,安托万·拉瓦锡通过对氧化铅和汞的实验研究,发现了一种新的气体——氧气。
他对氧气的性质进行了详细研究,并证明了氧气在燃烧过程中的重要作用。
这一发现对于后来的化学研究和工业生产产生了重要影响。
2. 元素周期表的提出19世纪中叶,俄国化学家德米特里·门捷列夫提出了元素周期表的概念。
化学家拉瓦锡励志故事天下绝无热烈勇敢地追求成功,而能取得成功的人。
下面是我给大家整理的化学家拉瓦锡励志故事,供大家参阅!化学家拉瓦锡励志故事1:法国化学家拉瓦锡进行的化学革命被公推为18世纪科学发展史上最辉煌的成就之一。
在这场革命中,他以雄辩的实验事实为依据,推翻了统治化学理论达百年之久的燃素说,建立了以氧为中心的燃烧理论。
针对当时化学物质的命名呈现一派混乱不堪的状况,拉瓦锡与他人合作制定出化学物质命名原则,创立了化学物质分类的新体系。
根据化学实验的经验,拉瓦锡用清晰的语言阐明了质量守恒定律和它在化学中的运用。
这些工作,特别是他所提出的新观念、新理论、新思想,为近代化学的发展奠定了重要的基础。
拉瓦锡原来是学法律的。
1763年,年仅20岁的拉瓦锡就取得了法律学士学位,并且获得了律师从业证书。
拉瓦锡的父亲是一位颇有名气的律师,家境富有,所以拉瓦锡没有马上去做律师。
那时他对植物学发生了兴趣,经常上山采集标本使他又对气象学产生了兴趣。
在地质学家葛太德的建议下,拉瓦锡师从巴黎着名的伊勒教授学习化学。
从此,拉瓦锡就和化学结下不解之缘。
拉瓦锡是现代化学的创始人。
他的主要业绩是将过去和当时的许多实验结果加以综合,使之成为完整的学说。
1766年,年仅23岁的拉瓦锡"关于城市照明问题"的论文,荣获了法国科学院金质奖。
1772年,由于他对天然水的研究卓有成果而当选为法国科学院院士。
他所进行的长达百天之久的"烧干了水不会变土"的实验,是人所共知的。
通过这一实验,他推翻了物质不能互变的学说,并进一步证明了物质不灭的正确性。
化学家拉瓦锡励志故事2:对"燃素"学说持怀疑态度的拉瓦锡,实在难以接受"燃素"是物质燃烧原因的观点。
1772年2月,他读到了达尔塞的一篇研究报告,其中谈到"在高温下烧得炽热的金刚石会消失得无影无踪",这一实验结果使他深受启发。
开创化学发展新纪元的拉瓦锡法国化学家拉瓦锡进行的化学革命被公推为18世纪科学发展史上最辉煌的成就之一。
在这场革命中,他以雄辩的实验事实为依据,推翻了统治化学理论达百年之久的燃素说,建立了以氧为中心的燃烧理论。
针对当时化学物质的命名呈现一派混乱不堪的状况,拉瓦锡与他人合作制定出化学物质命名原则,创立了化学物质分类的新体系。
根据化学实验的经验,拉瓦锡用清晰的语言阐明了质量守恒定律和它在化学中的运用。
这些工作,特别是他所提出的新观念、新理论、新思想,为近代化学的发展奠定了重要的基础。
安东·尼罗朗·拉瓦锡1743年8月26日出生于巴黎一个富裕的律师家庭。
5岁那年他母亲园病去世,从此他在姨母照料下生活、11岁时,他进入当时巴黎的名牌学校——马沙兰学校。
以后升人法政大学,21岁毕业而取得律师的资格。
他的家庭打算让他继承父业成为一个开业律师,然而在大学里他已对自然科学产主了浓厚的兴趣,主动地拜一些著名学者为师,学习数学、天文、植物学、地质矿物学和化学。
从20岁开始,他坚持每天作气象观测,假期还跟随地质学家格塔尔到各地作地质考察旅行。
他最初发表的关于石膏组成和凝固的论文就是在地质调查之中写成的,1765年,法国科学院以重奖征集一种使路灯既明亮又经济的设计方案,22岁的拉瓦锡勇敢地参加了竞赛。
他的设计虽然未获奖金,但被评为优秀方案,荣获国王颁发的金质奖章,这项活动给崭露头角的拉瓦锡以很大的鼓舞、使他更热情地投入科学研究的事业中、同时他的科研才华也开始引起了科学界的注目。
因为拉瓦锡接连不断地取得了一项项科研成果,也因为他具备了无需忧虑生活来源的优越科研条件, 1768年他被任命为法国皇家科学院的副会员, 1778年成为有表决权的18名正式会员之一。
1785年他担任了科学院的秘书长,实际上成为科学院的负责人。
拉瓦锡成为科学院的成员后,科学研究愈成为他生活的重要内容。
从1778年起,他逐个地取得了化学研究上的重大突破。
拉瓦锡,近代化学的奠基者作者:聂文颖来源:《发明与创新(学生版)》2007年第08期拉瓦锡原来是学法律的。
1763年,20岁的拉瓦锡取得了法律学士学位。
拉瓦锡的父亲是一位颇有名气的律师,家境富有。
所以拉瓦锡没有去律师所上班,因为那时他对植物学发生了兴趣,经常上山采集标本使他又对气象学产生了兴趣。
在地质学家葛太德的建议下,拉瓦锡师从巴黎著名的化学家鲁伊勒教授。
从此,拉瓦锡就和化学结下不解之缘。
拉瓦锡的对化学的第一个贡献便是从试验的角度验证并总结了质量守恒定律。
早在拉瓦锡出生之时,多才多艺的俄罗斯科学家罗蒙诺索夫就提出了质量守恒定律,他当时称之为“物质不灭定律”,其中含有更多的哲学意蕴。
但由于“物质不灭定律”缺乏丰富的实验根据,特别是当时俄罗斯的科学还很落后,西欧对沙俄的科学成果不重视,“物质不灭定律”没有得到广泛的传播。
拉瓦锡用硫酸和石灰合成了石膏,当他加热石膏时放出了水蒸气。
拉瓦锡用天平仔细称量了不同温度下石膏失去水蒸气的质量。
他的导师鲁伊勒把失去水蒸气称为“结晶水”,从此就多了一个化学名词——结晶水。
这次意外的成功使拉瓦锡养成了经常使用天平的习惯。
由此,他总结出质量守恒定律,并成为他进行实验、思维和计算的基础。
为了表明守恒的思想,用等号而不用箭头表示变化过程。
如糖转变为酒精的发酵过程表示为下面的等式:葡萄糖=碳酸(CO2)+酒精这正是现代化学方程式的雏形。
为了进一步阐明这种表达方式的深刻含义,拉瓦锡又撰文写到:“可以设想,参加发酵的物质和发酵后的生成物列成一个代数式,再假定方程式中的某一项是未知数,然后通过实验,算出它们的值。
这样,就可以用计算来检验实验,再用实验来验证计算。
我就经常用这种方法修正实验初步结果,使我能通过正确的途径改进实验,直到获得成功。
”拉瓦锡对化学的第二大贡献是系统地阐述了燃烧的氧化学说。
1772年秋天,拉瓦锡照习惯称量了定量的白磷,使之燃烧,冷却后又称量灰烬(P2O5)的质量,发现质量竟然增加了!他又燃烧硫磺,同样发现灰烬的质量大于硫磺的质量。
近代化学史的发展近代化学史是指从18世纪末至20世纪初,化学科学在理论、实验和应用等方面的发展历程。
本文将从近代化学的起源、重要科学家和他们的贡献、实验技术的进步以及近代化学的应用等方面进行详细介绍。
一、近代化学的起源近代化学的起源可以追溯到18世纪末的法国。
当时的化学研究主要集中在燃烧、氧气和氢气等方面。
安托万·拉瓦锡是近代化学的奠基人之一,他提出了氧气的概念,并进行了一系列的实验研究。
此外,拉瓦锡还提出了氧化和还原的概念,为后来的化学研究奠定了基础。
二、重要科学家及其贡献1. 亨利·贝克勒尔(Henri Becquerel)贝克勒尔是放射性研究的奠基人之一。
他的实验观察到了铀矿石放射性衰变的现象,这一发现为后来的核化学研究提供了重要的线索。
2. 亨利·阿瓦格纳(Henri Avogadro)阿瓦格纳提出了阿瓦伏加德罗定律,即相等体积的气体,在相同条件下,含有相同数目的分子。
这一定律为化学计量学的发展奠定了基础。
3. 丹尼尔·麦克斯韦尔(Daniel Maxwell)麦克斯韦尔提出了电磁理论,将电磁现象与化学现象相结合,为电化学的发展做出了重要贡献。
4. 门捷列夫(Dmitri Mendeleev)门捷列夫创立了元素周期表,将各种元素按照一定的规律排列,使得元素之间的关系更加清晰,为元素化学的研究提供了重要的工具。
三、实验技术的进步近代化学的发展离不开实验技术的进步。
在近代化学史中,有几个实验技术的突破对化学研究起到了重要的推动作用。
1. 光谱分析技术光谱分析技术的发展使得人们能够通过光的吸收、发射和散射等现象来研究物质的组成和性质。
光谱分析技术的应用范围非常广泛,包括原子吸收光谱、红外光谱和质谱等。
2. X射线衍射技术X射线衍射技术的发展使得人们能够通过衍射图案来研究物质的结构。
这项技术的重要突破发生在1912年,当时劳埃德·布拉格和威廉·亨利·布拉格发现,晶体能够产生特定的衍射图案,从而揭示了晶体的结构。
近代化学史的发展近代化学史是研究化学学科在近代时期的发展和演变过程的学科。
它涵盖了从18世纪末到20世纪初的一系列重要事件和科学突破,对于理解现代化学的基础和进展具有重要意义。
本文将从几个关键时期和重要人物的角度,详细介绍近代化学史的发展。
1. 18世纪末到19世纪初的化学革命在18世纪末到19世纪初,化学领域发生了一场重要的变革,被称为化学革命。
这一时期的化学研究主要集中在化学元素的研究和化合物的分析上。
其中最重要的事件之一是法国化学家拉瓦锡的氧气实验,他通过研究氧气的性质和反应,提出了氧气是一种基本的化学元素。
这一发现对于后来的化学研究产生了深远的影响。
2. 元素周期表的发现和发展19世纪中叶,化学家门捷列夫发现了元素周期表的基本规律。
他将化学元素按照原子质量的大小进行排列,并发现了周期性的重复性质。
这一发现为化学元素的分类和研究提供了重要的指导。
随后,化学家们不断完善和发展元素周期表,将新发现的元素纳入其中,并进一步研究元素的性质和反应。
3. 有机化学的兴起19世纪末,有机化学开始兴起。
有机化学主要研究碳元素和其它非金属元素的化合物。
这一时期的重要事件之一是德国化学家弗里德里希·凯库勒的有机化合物结构理论。
他提出了碳原子是有机化合物的基本结构单位,并通过研究有机化合物的结构和性质,奠定了有机化学的基础。
4. 物理化学的发展20世纪初,物理化学开始成为化学研究的重要分支。
物理化学主要研究化学反应的动力学、热力学和量子化学等方面。
在这一时期,德国化学家斯佩克特等人提出了化学动力学理论和化学平衡理论,为化学反应的研究提供了重要的理论基础。
同时,量子化学的发展也为化学研究提供了新的思路和方法。
5. 现代化学的进展近代化学史的发展至今,化学研究已经涵盖了广泛的领域,包括无机化学、有机化学、物理化学、分析化学等。
在现代化学的发展中,化学家们不断探索新的化学元素、新的化学反应和新的化学材料,并应用化学知识解决环境污染、能源问题和药物研发等实际问题。
《中国科技史杂志》第40卷第1期(2019年):4丨一50The Chinese Journal for the History of Science and Technology Vol. 40 No. 1 (2019)谁是近代化学之父—化学革命的三种叙事李文靖(中国社会科学院世界历史研究所,北京100006)摘要传统科学史对近代化学革命的描述为拉瓦锡推翻燃素论、重建基 础物质体系并引导化学走上数学化的道路,然而自20世纪80年代以来兴起的新化学史学则将一批过去默默无闻的化学家引入人们的视域,关注其对于“化合”“化合物”等概念的贡献,寻找化学作为一门分支学科不依赖于自然哲学而独立发展的历史线索。
对于新、旧两种编史学纲领进行评述与分析,提出一种新的编史方法——从早期化学家的基本诉求和关键难题入手,追溯与分析“火”这一特定概念在早期化学思想中的意义变迁与角色作用。
关键词化学革命火化学编史学化学思想史中图分类号 N09:O6文献标识码 A文章编号1673-1441(2019)01-0041-10论及近代化学之父,绝大多数科学史著述以及科普作品都指向法国18世纪化学家拉 瓦锡(Antoine-Laurent de Lavoisiei■,丨743—1794)。
从18世纪末美国费城化学会的年度报 告,到19世纪末有机化学家兼化学史学家贝特洛(Marcellin Berthelot,1827—1907)所著 的《化学革命》,再到2000年之后的《不列颠百科全书》,莫不如此M’2’3]。
但是自20世纪 80年代以来,伴随新化学史学的发展,17世纪至18世纪拉瓦锡之前的一批化学家被带入 人们的视域,化学革命的实质与意义也得到不同以往的阐释。
新、旧两种编史纲领在目 标、方法上构成张力,各有建树,却都存在理论困难,令原本有着明确答案的化学奠基人问 题变得富有争议。
1拉瓦锡、燃素论和化学数学化——经典化学革命叙事及其困难长时间以来,科学史界对于近代化学革命的基本认识是:在拉瓦锡之前,18世纪欧洲 化学家以斯塔尔(Georg Ernst Stahl,1659—H34 )为代表普遍持有燃素论,认为物质表现 出可燃性是因为物质中含有一种特殊的火物质,亦称燃素(phlogiston)。
近代化学奠基者——拉瓦锡随着近现代化学的不断发展,在化学研究的道路上涌现了数不胜数的化学大师,比如道尔顿,门捷列夫等等。
在这众多的化学大师里,给我留下了最深刻印象的是近代化学的奠基人,被后人称为近代化学之父的拉瓦锡。
安托万-洛朗·拉瓦锡是法国著名化学家,近代化学的奠基人之一,“燃烧的氧学说”的提出者。
1743年8月26日生于巴黎,因其包税官的身份在法国大革命时的1794年5月8日于巴黎被处死。
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。
拉瓦锡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。
这些工作,特别是他所提出的新观念、新理论、新思想,为近代化学的发展奠定了重要的基础,因而后人称拉瓦锡为近代化学之父。
拉瓦锡之于化学,犹如牛顿之于物理学。
拉瓦锡出生在一个律师家庭。
1754年到1761年在马萨林学院学习。
家人欲要他当律师,但他本人却对自然科学更感兴趣。
1761年他进入巴黎大学法学院学习,获得律师资格。
课余时间他继续学习自然科学,从鲁埃尔那里接受了系统的化学教育和对燃素说的怀疑。
1764年至1767年他作为地理学家盖塔的助手,进行采集法国矿产、绘制法国地图的工作。
在考察矿产过程中,他研究了生石膏与熟石膏之间的转变,同年参加法国科学院关于城市照明问题的征文活动获奖。
1767年他和盖塔共同组织了对阿尔萨斯-洛林地区的矿产考察。
1768年年仅25岁的拉瓦锡成为法兰西科学院院士。
1770年一派学者坚持已经被波义耳否定的四元素说,认为水长时间加热会生成土类物质。
为了搞清这个问题,拉瓦锡将蒸馏水密封加热了101天,发现的确有微量固体出现。
他使用天平进行测量,发现容器质量的减少正等于产生固体物的质量,而水质量没有变化,从而驳斥了这一观点。
1771年拉瓦锡与同事的女儿,13岁玛丽·安娜·皮埃尔莱特结婚,皮埃尔莱特通晓多种语言,多才多艺,她将英文文献翻译给拉瓦锡,为他的书作插图并保存拉瓦锡实验记录,协助丈夫进行科学研究。
中外化学学家小传:拉瓦锡拉瓦锡,法国化学家拉瓦锡进行的化学革命被公推为18世纪科学发展史上最辉煌的成就之一。
在这场革命中,他以雄辩的实验事实为依据,推翻了统治化学理论达百年之久的燃素说,建立了以氧为中心的燃烧理论。
针对当时化学物质的命名呈现一派混乱不堪的状况,拉瓦锡与他人合作制定出化学物质命名原则,创立了化学物质分类的新体系。
根据化学实验的经验,拉瓦锡用清晰的语言阐明了质量守恒定律和它在化学中的运用。
这些工作,特别是他所提出的新观念、新理论、新思想,为近代化学的发展奠定了重要的基础。
安东·尼罗朗·拉瓦锡1743年8月26日出生于巴黎一个富裕的律师家庭。
5岁那年他母亲园病去世,从此他在姨母照料下生活、11岁时,他进入当时巴黎的名牌学校——马沙兰学校。
以后升人法政大学,21岁毕业而取得律师的资格。
他的家庭打算让他继承父业成为一个开业律师,然而在大学里他已对自然科学产主了浓厚的兴趣,主动地拜一些著名学者为师,学习数学、天文、植物学、地质矿物学和化学。
从20岁开始,他坚持每天作气象观测,假期还跟随地质学家格塔尔到各地作地质考察旅行。
他最初发表的关于石膏组成和凝固的论文就是在地质调查之中写成的,1765年,法国科学院以重奖征集一种使路灯既明亮又经济的设计方案,22岁的拉瓦锡勇敢地参加了竞赛。
他的设计虽然未获奖金,但被评为优秀方案,荣获国王颁发的金质奖章,这项活动给崭露头角的拉瓦锡以很大的鼓舞、使他更热情地投入科学研究的事业中、同时他的科研才华也开始引起了科学界的注目。
因为拉瓦锡接连不断地取得了一项项科研成果,也因为他具备了无需忧虑生活来源的优越科研条件,1768年他被任命为法国皇家科学院的副会员,1778年成为有表决权的18名正式会员之一。
1785年他担任了科学院的秘书长,实际上成为科学院的负责人。
拉瓦锡成为科学院的成员后,科学研究愈成为他生活的重要内容。
从1778年起,他逐个地取得了化学研究上的重大突破。
拉瓦锡——法国化学家——开创化学发展新纪元法国化学家拉瓦锡(Antoine Laurent Lavoisier 1743——1794 )进行的化学革命被公推为18世纪科学发展史上最辉煌的成就之一。
在这场革命中,他以雄辩的实验事实为依据,推翻了统治化学理论达百年之久的燃素说,建立了以氧为中心的燃烧理论。
针对当时化学物质的命名呈现一派混乱不堪的状况,拉瓦锡与他人合作制定出化学物质命名原则,创立了化学物质分类的新体系。
根据化学实验的经验,拉瓦锡用清晰的语言阐明了质量守恒定律和它在化学中的运用。
这些工作,特别是他所提出的新观念、新理论、新思想,为近代化学的发展奠定了重要的基础。
拉瓦锡1743年8月26日出生于巴黎一个富裕的律师家庭。
5岁那年他母亲因病去世,从此他在姨母照料下生活、11岁时,他进入当时巴黎的名牌学校——马沙兰学校。
以后升入法政大学,21岁毕业而取得律师的资格。
他的家庭打算让他继承父业成为一个开业律师,然而在大学里他已对自然科学产生了浓厚的兴趣,主动拜一些著名学者为师,学习数学、天文、植物学、地质矿物学和化学。
从20岁开始,他坚持每天作气象观测,假期还跟随地质学家格塔尔到各地作地质考察旅行。
他最初发表的关于石膏组成和凝固的论文就是在地质调查之中写成的,1765年,法国科学院以重奖征集一种使路灯既明亮又经济的设计方案,22岁的拉瓦锡勇敢地参加了竞赛。
他的设计虽然未获奖金,但被评为优秀方案,荣获国王颁发的金质奖章,这项活动给崭露头角的拉瓦锡以很大的鼓舞、使他更热情地投入科学研究的事业中、同时他的科研才华也开始引起了科学界的注目。
因为拉瓦锡接连不断地取得了一项项科研成果,也因为他具备了无需忧虑生活来源的优越科研条件,1768年他被任命为法国皇家科学院的副会员,1778年成为有表决权的18名正式会员之一。
1785年他担任了科学院的秘书长,实际上成为科学院的负责人。
拉瓦锡成为科学院的成员后,科学研究愈加成为他生活的重要内容。
拉瓦锡与近代化学革命拉瓦锡与近代化学革命摘要: 分析了十八世纪化学革命产生的的背景,阐述了燃烧氧化学说的伟大意义及其在化学发展史上的地位,并探讨了拉瓦锡的科学思想和研究方法。
关键词:拉瓦锡; 燃烧氧化学说;化学革命; 燃素说十八世纪的法国爆发了两种大革命,一种是政治大革命,一种是化学革命.两种革命,拉瓦锡都卷入其中.在政治大革命中,他被指控为罪人而丢了脑袋;但在化学革命中,他却成了旗手.他建立的燃烧氧化学说,被称为“史无前例的化学革命”.1.化学革命的背景任何一种革命,总有它的背景,化学革命也不例外.它的发生,首先取决于自身的矛盾运动.十八世纪中期,愈来愈多的物质被发现,日益复杂的实验现象相继出现,极大地丰富了人们对物质世界和化学变化的认识,也使原来试图解释一切的“燃素说”变得难圆其说了,为此,法国的拉瓦锡、施塔贝尔和贝岩、荷兰的伯尔哈费、俄国的罗蒙诺索夫等化学家纷纷向“燃素说”发出了质疑和批判. 施塔贝尔在他的《教义—实验化学》一书中指出“燃素说”的自相矛盾;更尖锐批判“燃素说”的是拉瓦锡,他说:“化学家从燃素说只能得出模糊的要素,它十分不确定,因此可以用来任意解释事物.有时这一要素是有重量的,有时又没有重量;有时它是自由之火,有时又说它与土素相化合成火;有时说它能穿过容器器壁的微孔,有时又不能;它能同时解释碱性和非碱性、透明性和不透明性、有色和无色。
它真是个变色虫,每时每刻都在改变它的面貌.”要真正认识燃烧的本质,必须首先弄清空气的组成和氧气在燃烧中的作用.1772年和1774年,瑞典的舍勒和英国的普里斯特列分别用不同的方法制取了氧气并研究了其性质,但他俩却笃信“燃素说”,把氧气称为“火空气”和“脱燃素气体”.虽然舍勒和普里斯特列没有真正认识到氧气在燃烧中的作用,但却为拉瓦锡的燃烧氧化学说理论提供了决定性的证据.恩格斯说:“在化学中,燃素说经过百年的实验工作提供了这样一些材料,借助于这些材料,拉瓦锡才能在普里斯特列制出的氧气中发现了幻想的燃素的对立物,因而推翻了全部的燃素说.”①所以在客观上,“燃素说”论者关于氧气的发现,为埋葬“燃素说”自身奠定了一块最牢固的基石.虽然“燃素说”是一个错误的学说,而正是由于其形成和本身的矛盾性,才吸引了一大批拥护者和反对者去争论、去思索、去不断进行新的实验,从而加速了人们对燃烧现象本质的揭示.燃烧氧化学说的建立,在一定程度上还依赖于十八世纪分析化学的发展及其成就。
十八的世纪的欧洲出现了许多象德国的马格列夫、瑞典的贝格曼等优秀的分析化学家,他们在广泛地进行定性分析的基础上,将定量分析用于提纯、分离新物质和探索复杂物质的领域中,为揭示燃烧现象的本质提供了大量的实验依据和分析测试手段.社会的需求是科学技术发展的根本动力,科学研究的课题离不开社会实践的需要.当时的冶金业特别是钢铁工业的发展十分迅速,出现了许多与燃烧有关的问题,如:炼钢为什么要鼓风?风速应多大?量为多少?温度多高?所以亟需建立一种正确的燃烧理论来指导生产.正如恩格斯所说:“社会一但有技术上的需要,则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进.”②拉瓦锡生活在法国启蒙运动和资产阶级大革命时期,在革命中,社会制度和经济体制的重大变革必然在意识形态领域给人们带来了革命性的变化,同时代的拉瓦锡正是由于接受了这种解放思想、冲破旧观念束缚的革命精神的熏陶,才在科学上有极可贵的创新意识,所以化学革命与法国革命同时发生,这决非偶然。
在化学革命的内部条件和外部条件均已成熟的情况下,革命的发生也就成为历史的必然。
2.燃烧氧化学说何以称之为化学革命拉瓦锡的燃烧氧化学说之所以称之为化学革命,是因为它具备了以下重要标志。
2.1.燃烧氧化学说的`建立是一种巨大的创新,它推翻并取代了世人仰奉百年之久的“燃素说”。
从十七世纪中叶到十八世纪中叶,一种靠观察与臆测而得出的理论—“燃素说”,统治着整个化学界.“燃素说”认为:任何与燃烧有关的化学变化都是物质获得燃素或失去燃素的过程.这种对燃烧现象本末颠倒的解释,在近百年的时间里一直是指导人们进行科学研究的规范理论,大大地禁锢了人们的思想.1774年11月,拉瓦锡用加热汞灰的方法制得了一种助燃能力极强、能维持呼吸的“纯粹空气”,将其命名为“氧气”,在反复实验和研究的基础上,拉瓦锡于1777年9月,向法国科学院提交了具有划时代意义的论文—《燃烧概论》,提出了燃烧氧化学说.1789年,拉瓦锡又出版了他最重要的著作—《化学纲要》,其伟大之处在于:第一,书中以大量的事实、全新的观点,对化学革命进行了全面系统地阐释和总结,彻底推翻了“燃素说”,并以燃烧理论取而代之,进一步明确了化学的任务:“化学以自然界的各种物体为实验对象,旨在分解它们,以便对构成这些物体的各种物质进行单独检验.”③书中还阐述了当时各学说的原理,介绍了酸、气体的形成、大气和水的成分、新化合物的命名等,这是当时任何教科书中都没有全面介绍过的,是化学界的新突破和新变革。
第二,《化学纲要》是继波义耳的《怀疑派化学家》后又一次对化学元素下定义的重要著作,他在书中把元素定义为“凡是简单的不能再分离的物质”,这种对元素含义的表达比波义耳更准确、更明白.为此他还设计了分解与合成的科学实验方法,为日后的化学元素的不断发现奠定了基础.第三,拉瓦锡在书中制成了酸和碱的图表、酸和碱作用产物的图表,并将当时已知的33种元素根据其性质、化学反应分为四类,从而产生了化学史上第一张元素表,对化学的发展和探寻新元素、新物质具有重大意义.所以,化学革命的发生及《化学概论》的问世是化学科学进入新纪元的重要标志.2.2.燃烧氧化学说的建立是一种崭新的开拓,它开辟了化学研究的新领域,并变革了研究方法.氧化学说的建立使人们不再只局限对燃烧现象的探讨和对矿物的分析,而是将研究范围扩大到了整个化学领域,如:物质组成、结构、分类、新物质的合成等,并在研究物质变化的基础上积极探寻各种规律.在拉瓦锡质量守恒理论指导下,1791年,德国化学家里希特提出了酸碱当量定律;1799年,法国化学家普鲁斯特提出了定组成定律;1803年,道尔顿发现了倍比定律……oVl? ! ( x $+bo f~7-mM=^fZM l 6 l#(9"2w.66wen.?{ f [ ^ Z bR pS)-s 0V chT3j'@ 在研究方法上,也不只局限于对物质变化的定性观察,而是将数学、物理等知识与化学相融合,开展了定量分析,使化学发展成为一门可以用数字表示的真正的科学.2.3.燃烧氧化学说的建立是一种质的飞跃,它引发了人们形成唯物辩证的自然观,导致了后世化学的迅猛发展和高度繁荣.氧化学说的建立,不仅是旧理论的替换和化学基本观念及研究方法的变革,更重要的是人们世界观的转变,是研究境界的质的飞跃,促使人们以唯物主义的世界观代替形而上学的世界观,这也必然使化学本身以全新的面貌呈现在人们面前,并逐步走向精细,在理论和实验两方面得以空前发展和高度繁荣.马克思主义哲学认为:正确的理论一旦确立,就会变成改造客观世界的巨大的物质力量。
氧化学说建立后的50年里,诸多新的定律、新化合物被发现.如:1799年法国贝托雷发现了可逆反应,指出了化学反应进行的方向与参加反应的物质的量关系;1802年英国道尔顿提出了原子学说;1807年法国盖.吕萨克提出了气体反应体积定律;1811年意大利阿弗加德罗提出分子假说;1814年瑞典贝采里乌斯发表了第一张原子量表,提出化学符号和方程式书写规则;1818年德国米希尔里希提出了同晶体定律;1819年法国杜隆和培蒂提出原子热容定律;1824年英国波拉提出催化反应吸咐理论……大量的物质如铀、铈、硒、钍、硅、矾、钾、钠、锂、苯等也相继被发现.论文拉瓦锡与近代化学革命来自.66WEN.免费论文网燃烧氧化学说建立之前的化学家的研究与探讨,带有很大的盲目性,所获得的认识也仅仅停留在感性阶段,而拉瓦锡却成功地实现了从感性认识到理性认识的第一次飞跃,他同时代及后来的科学家们在这一正确理论指导下,通过他们的实验与实践,才又获得了更多、更大的收获.3.拉瓦锡的科学思想与研究方法十八世纪,与拉瓦锡同时代的众多的科学家都致力于燃烧现象的研究,为什么掀起这场“史无前例的化学革命”的是拉瓦锡而不是别人呢?甚至舍勒和普利斯特列“当真理碰到他们鼻尖的时候还是没有得到真理”④?如果我们探究“革命”的过程,并联系拉瓦锡的一系列科学成就来思考,就会发现这决非偶然.3.1.拉瓦锡勇于质疑,具有特别强烈的创新意识拉瓦锡对旧理论、旧观念和前人的实验结论敢问一个为什么?这正是创新意识的动力和实质.他从不机械地重复别人的实验,而是批判地继承,使之成为新思想、新理论的论据。
如在氧气制取实验上,拉瓦锡不仅重复了普里斯特列加热氧化汞产生氧气的操作,还使产生的汞和氧气重新结合生成氧化汞,结果,原来消耗的氧气量与重新生成的氧气的量完全相等.在验证氧气性质时,他不仅做了蜡烛在氧气中燃烧的实验,还做了磷、硫、木炭、铁、锡、铅及有机物在氧气中的燃烧实验;做了氧化铅、硝酸钾的分解实验以及动物的呼吸实验等等.在此基础上他才提出了氧化学说.在科学上,拉瓦锡勇于批判旧规范、探索未知领域的精神始终如一.如:他改进了波义耳关于金属锻烧的实验,指出波义耳错误的关键.在水的组成实验上,他不仅让氧气和氢气化合生成水,又使水蒸气通过炽热的铁管分解得到了氧气和氢气,在化合与分解两方面证明了水的组成,并由此提出了科学的元素观.他首次提出了物质不灭定律和质量守恒定律,首次给化合物以合理的命名,首次对早期元素进行了分类,列出了第一张元素表……纵观拉瓦锡一生的科学活动,始终寓伟大成就于不断的创新求索中,所以他才能石破天惊,宣布一个科学新时代的到来.卡文迪许早在拉瓦锡之前就完成了合成水的实验,并确定了氢气和氧气的体积比为2:1,这个结果足以证明水不是元素,而是化合物,但卡文迪许却墨守成规,囿于“燃素说”的束缚,没有认识到水的真正组成和氢的元素性质,而与科学的元素观失之交臂.“舍勒和普利斯特列虽然析出了氧,但不知道自己得到的是什么……这种本来可以推翻全部“燃素说”并使化学发生革命的元素,在他们手中却没有结出果实.”这些“从歪曲、片面、错误的前提出发,循着错误的、弯曲的、不可靠的途径前进”⑤的事例也反证了拉瓦锡质疑与创新意识的强烈.3.2.拉瓦锡敏于洞察、长于思辩,能够归纳提取理论的精髓拉瓦锡十分重视理论思维在科研中的重要作用,他头脑敏锐,有透过现象看本质的科学洞察力.1774年10月,普利斯特列来访巴黎,正值拉瓦锡为加热铁锻灰失败而苦恼之际,当普利斯特列谈及自己用聚光镜加热汞煅灰得到“脱燃素空气”时,拉瓦锡立即意识到这一实验的重大意义,他跟踪实验,制得了氧气,并经过思维—推理—概括,终于揭开了燃烧之谜.如果拉瓦锡没有敏锐的洞察力,他就有可能与科学的最新信息擦肩而过。