科学技术史第四讲

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1、第四讲近代科学的全面发展回顾近代科学的初步发展1543年，哥白尼的《天体运行论》和维萨里的《人体的构造》；开普勒(JohannKepler，1571-1630)维萨里（AndreasVesalius,1514-1564）哈维（WilliamHarvey,1578-1657）伽利略(GalileoGalilei，1564-1642)牛顿的综合(IssacNewton,1643-1727)进一步的问题？地球是不是亘古不变的？人是怎么来的，神造的？物质是由什么构成的？本讲基本内容一、拉瓦锡的化学革命二、1

2、9世纪化学的新成就三、天地演化理论的新进展四、物理学的全面发展五、生物学六、科学方法与自然观一、拉瓦锡的化学革命从17世纪后半叶到18世纪末,是近代化学的孕育期,期间两大成就是:波义耳将化学从炼金术的影响下解放出来,成为化学发展的转折点;拉瓦锡批判燃素说,掀起化学革命,使得化学成为一门真正的科学。1.从炼金术到波义耳的化学（1）波义耳之前的探索和认识（2）英国科学家波义耳（1627－1691）,《怀疑派化学家》(1611)，其贡献：化学是什么？化学不是寻找贵金属和有用药物的实用技巧，而应该寻找一般原

3、理。——第一次明确将化学视为自然科学的一个独立学科，把化学和化学工艺严格区别；粒子概念：继承古希腊原子论思想，提出粒子、粒子团、粒子团决定物质性质的概念；元素与混合物的概念：元素是原始的简单物质，不由其他构成，混合物是由基本成分构成的。2.燃素说（1）德国科学家贝歇尔（1635－1682）认为，化合物由三种土质：玻璃状土、油状土和流质土。（2）施塔尔（德国，1660－1734）提出了燃素说：燃素存在于可燃物、动植物和金属中；燃烧时，燃素从这些物质中跑出，剩下灰渣；植物从空气中吸收燃素，然后动物从植物

4、中吸收燃素——燃素说是第一个把化学现象统一起来的学说，在18世纪被广泛认可，统治欧洲科学界100年。（3）燃燃素说的困难：负重量、找不到燃素、燃素与空气的关系。3.拉瓦锡之前的气体发现（1）1766年，英国卡文迪许发现氢气（2）1772年，达·卢瑟福发现氮气（3）1773年，瑞士人舍勒，1774年，英国普利斯特列都发现失去一种燃素的空气，助燃，而且适宜呼吸。4.拉瓦锡的化学革命拉瓦锡（Antoine-LaurentLavoirer）1743-1794)现代化学之父化学中的牛顿重视定量研究和理论思维

5、（1）发现化学中的质量守恒定律。（2）推翻“燃素说”：发现磷燃烧重量增加，增加重量等于空气失去的重量，预想到还原金属会释放吸收的空气。重做普利斯特列实验（加热氧化汞）证实助燃空气，证明燃烧过程是物质的氧化过程。1777年，提交《燃烧概论》一文论述了燃烧的氧化学说,正式命名oxygen（中译名氧）。（3）1780年完成《化学纲要》其进步表现在：定义化学：化学是以自然界的各种物质为实验对象，旨在分解它们，以便对构成这些物体的各种物质进行单独的检验。科学的元素概念，33种元素表等。——《化学纲要》标志化学

6、已经成为一门科学。他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。二、19世纪化学的新成就1.化学原子论：原子论由哲学到科学道尔顿(JohnDalton，1766-1844)1803年提出定量的化学原子论，1808年出版《化学哲学的新体系》，系统阐述化学原子论：（1）化学元素是由非常微小的、不可再分的物质粒子即原子组成，原子在化学变化中保持不变；（2）同一元素的所有原子均相同，不同元素的原子不同，主要表现为重量的不同；（3）不同元素的原子按照简单数目相结合，就形成了化合物，化合物是“复

7、杂原子”。2.分子论（1）盖·吕萨克（法）发现气体反应体积简比定律（2）阿伏加德罗（意）提出分子概念，认为分子是比原子复杂的粒子，是具有一定化学性质的物质的最小质点。（3）坎尼查罗（意）对分子论的重新阐发，使得分子论逐步得到普遍承认。3.元素周期率门捷列夫：(DmitriIvanovichMendeleev，1834-1907)1869年论文《元素性质与原子量的关系》，提出元素性质与元素的原子量之间存在着周期性变化的规律。并给出元素周期表，将当时已知的63种元素全部列入表中，并留出空位。元素周期律的

8、两大要点：(1)元素按照原子量的大小排列后，呈现出明显的周期性；(2)原子量的大小决定元素的特征。三、天地演化理论的新进展1.天文学（1）天文观测新发现：赫歇尔（1738－1822，德）发现银河系、天王星；加勒（1812－1910，德）等发现海王星，验证万有引力的著名事件。（2）康德（德）一拉普拉斯（法）星云假说：天体演化论，原始弥漫物质星云部分收缩凝聚成太阳，部分成为行星。康德(ImmanuelKant，1724-1804)1755年，发表《宇宙发展史概论》从历史演