人教版初中歷化學(xué)導(dǎo)學(xué)案《 緒言——化學(xué)使世界變得更加絢麗多彩》

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1、 授課時間: 班級: 姓名: 組名: 課題: 緒言——化學(xué)使世界變得更加絢麗多彩 學(xué)習(xí)目標(biāo): (1):知識與技能目標(biāo): 知道化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及變化規(guī)律的自然科學(xué)。 (2):過程與方法目標(biāo): 通過具體事例,使學(xué)生體會化學(xué)與人類進(jìn)步以及社會發(fā)展的密切關(guān)系,認(rèn)識化學(xué)學(xué)習(xí)的價值。 (3):情感態(tài)度與價值觀: 激發(fā)學(xué)生親近化學(xué)、熱愛化學(xué)并渴望了解化學(xué)的情感,關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會問題。 教學(xué)重點:1激發(fā)學(xué)生渴望了解化學(xué)的情感,認(rèn)識化學(xué)學(xué)習(xí)的價值,從而產(chǎn)生學(xué)

2、習(xí)的興趣。 2培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法。 教學(xué)難點:培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情和興趣。 教具:NaOH溶液(滴瓶裝)、稀鹽酸(滴瓶裝)、酚酞試液(滴瓶裝)、小鋁球、澄清的石灰水、吸管、帶導(dǎo)管的橡皮塞、酒精燈、火柴、、試管若干。 學(xué)習(xí)過程: 一:知識鏈接 同學(xué)們,從今天開始,我們將走進(jìn)一個嶄新的世界,學(xué)到許多更加新穎而且非常有用的東西,使我們認(rèn)識世界的能力得到進(jìn)一步提高。我們生活在物質(zhì)的世界里,每天與各種各樣的物質(zhì)打交道,你能說一說你身邊現(xiàn)有的物質(zhì)是何種材料?在自然界中本身就有呢還是人工制造的?(學(xué)生說出學(xué)習(xí)用具、衣服、桌子、玻璃、鐵等金屬制品),所有這些都與化學(xué)有關(guān),化學(xué)簡直

3、就像如來佛的手掌一樣,大到無邊,哪里有物質(zhì),哪里就有化學(xué)。 實驗:澄清石灰水變渾濁,鋁與稀鹽酸反應(yīng)并驗純生成物,酚酞溶液變色 有趣嗎?學(xué)習(xí)了這門課程,你就能知道這些現(xiàn)象中蘊含的奧秘。 二:自主探究 1:自主探究(閱讀課本P1—P4思考) 1.化學(xué)是一門研究的、、 以及的自然科學(xué). 2.英國科學(xué)家和意大利物理學(xué)家、化學(xué)家等科學(xué)家創(chuàng)立了原子論和分子學(xué)說,奠定了近代化學(xué)的基礎(chǔ)。 3.1869年,國化學(xué)家發(fā)現(xiàn)了元素周期律和元素周期表。 4.到了現(xiàn)代,化學(xué)家們利用各種先進(jìn)的儀器和分析技術(shù),對化學(xué)進(jìn)行微觀的探索,正在探索并利用的   技術(shù),使化學(xué)在新材料、能源、環(huán)境和生命科學(xué)等研究上發(fā)揮

4、越來越重要的作用。 5.近年提出的     ,使更多的化學(xué)生產(chǎn)工藝和產(chǎn)品向著     的方向發(fā)展。 2:自我檢測 1. 下列各項內(nèi)容中,屬于化學(xué)學(xué)科研究的是 ( ) a.培育新花品種,增加觀賞價值 b.設(shè)計新程序,開發(fā)電腦新功能 c.綜合利用石油生產(chǎn)優(yōu)良人造纖維 d.利用指南針確定航海方向 2.創(chuàng)立了原子論和分子學(xué)說的科學(xué)家主要是( ) ①阿伏加德羅 ②門捷列夫 ③道爾頓④拉瓦錫⑤波義耳 a.①② b.①③ c.③④ d.②⑤ 3. 當(dāng)前我國面臨的挑戰(zhàn)有健康問題、環(huán)境問題、能源問題、糧食問題等?;瘜W(xué)家希望從化學(xué)角度,通過化學(xué)方法解決問題,為我國的

5、發(fā)展和民族的振興做出更大貢獻(xiàn)?;瘜W(xué)界所研究的課題很多,其中有:①高效化肥的合成;②新型藥品的開發(fā);③在低消耗情況下分解水得到氫氣燃料;④尋找快速降解塑料、橡膠等化工新產(chǎn)品再利用的途徑;⑤研制人造血管;⑥研制高效無磷洗衣粉。把研究課題的序號填在相應(yīng)的橫線上。 (1)健康問題:;(2)環(huán)境問題:; (3)能源問題:;(4)糧食問題:。 4.我國古代在世界上享有盛名的三大化學(xué)工藝是( ) ①印刷術(shù) ②冶鐵 ③造紙 ④煉銅 ⑤燒瓷器 ⑥制青銅器 ⑦指南針 ⑧制火藥 a.③⑤⑧ b.①③⑤ c.②④⑥d.①③ 三:合作探究 (閱讀課本P1—P4思考

6、并討論)(重點說出自己的理解) (1) 什么是化學(xué)? (2) 化學(xué)學(xué)科和物理學(xué)科研究的對象有什么不同?(提示:物質(zhì),物體的區(qū)別) (3) 化學(xué)有什么用?(結(jié)合你知道的生活事實) (4) 化學(xué)簡史。(三位偉大的科學(xué)家及他們的成就) (5) 化學(xué)與自然(辯證的角度評價化學(xué)) 四:學(xué)習(xí)評價 1.通過學(xué)習(xí),你認(rèn)為下列選項不屬于化學(xué)這門自然科學(xué)研究范疇的是( ?。? A.物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)B.物質(zhì)的變化與性質(zhì) C.物體的運動狀態(tài)D.物質(zhì)的用途與制取 2.如果沒有化學(xué)的發(fā)展,世界就不可能像今日這樣豐富多彩。下列事實與化學(xué)沒有密切關(guān)系的是 () A.食物、衣料和日常用品的豐盛B.新材料的開

7、發(fā)和利用 C.環(huán)境污染的預(yù)防和治理D.物質(zhì)機(jī)械運動的規(guī)律 3.化學(xué)成為一門科學(xué)開始于() A對燃燒現(xiàn)象的深入研究 B對空氣組成的研究 C用原子-分子論來研究化學(xué)反應(yīng)之后D英國科學(xué)家湯姆生發(fā)現(xiàn)電子之后 4.提出“物質(zhì)是由分子和原子構(gòu)成的”這一理論的是() A. 門捷列夫B .道爾頓C .拉瓦錫D .道爾頓和阿伏加德羅 5.化學(xué)家對化學(xué)世界進(jìn)行微觀的探索過程中,為人類的生產(chǎn)、生活帶來了極大的便利。下列各種化學(xué)工藝及產(chǎn)品中,屬于探索微觀結(jié)構(gòu)成果的是() A.納米銅B.傳統(tǒng)工藝釀酒 C.煅燒石灰石得到生石灰D.古陶瓷制品 6.下列事例與化學(xué)研究有關(guān)的是(?。? ①發(fā)明新的藥物; ②

8、環(huán)境變的更好; ③研制新的半導(dǎo)體; ④紡織印染出更美的布料。 A .② ④B. ① ③C. ① ② ④D .① ② ③ ④ 7.下列化學(xué)新技術(shù)與其試圖解決的問題的聯(lián)線不正確的是() A.廈門三達(dá)膜技術(shù)公司開發(fā)的海水淡化膜--------------資源問題 B.海爾洗衣機(jī)廠開發(fā)的不用洗衣粉的洗衣機(jī)------------污染問題 C.應(yīng)用于計算機(jī)領(lǐng)域的導(dǎo)電塑料----------------------能源問題 D.中科院開發(fā)的納米玻璃用于國家大戲院--------------材料問題 9.化學(xué)科學(xué)的發(fā)展極大地推動了人類社會地進(jìn)步,同時也帶來了一些負(fù)面影響,請你各列舉具體兩例

9、加以說明。 五:總結(jié)與反思 通過一節(jié)課的學(xué)習(xí),你喜歡化學(xué)嗎? 生活中處處有化學(xué),從生活走進(jìn)化學(xué),從化學(xué)走向社會,學(xué)好化學(xué)、用好化學(xué)、為人類造福,使世界變得更加絢麗多彩! ①勤思考、敢提問、善交流、??偨Y(jié)②講規(guī)范、勤動手、細(xì)觀察、務(wù)求真 。 化學(xué)就像你頭頂上的果實,只要肯稍作努力,成功的甜蜜就屬于你! 六:評測 自我評測: 小組評價: 教師評價: 教學(xué)選讀: 科學(xué)原子論的提出者--道爾頓 偉大的實驗科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電解當(dāng)量定律,并測定了一系列金屬的電化克當(dāng)量,但他卻沒有深究原因,更沒有與原子論聯(lián)系起來。當(dāng)時道爾頓的原子論已提出多年,但他和他的

10、老師戴維卻認(rèn)為沒有必要相信原子論。成為我們今天科學(xué)基石的原子論當(dāng)初是怎樣提出來的呢?原子論最初遇到了哪些困難呢?這一講我們從道爾頓追求科學(xué)真理的一生來敘述這些問題。 1766年9月6日約翰道爾頓出生在英國西北部一個貧窮、落后的農(nóng)村。他的父親是一個手工業(yè)者,養(yǎng)活著六個子女,家庭十分拮據(jù)。道爾頓只讀了幾年私塾,從十二歲起就接替老師一邊教私塾一邊種地。十五歲那年他應(yīng)表兄之邀,到一個城市的寄宿制初中擔(dān)任助理教員。 在這里,道爾頓努力自學(xué)拉丁語、希臘語、法語、數(shù)學(xué)和“自然哲學(xué)”(相當(dāng)于理化生物的綜合)。從偏遠(yuǎn)的農(nóng)村來到這雖不算大的城市,道爾頓感到天地開闊。他十分希望得到博學(xué)的老師的指點。當(dāng)他聽說學(xué)校

11、附近住著一位雙目失明的學(xué)者時,馬上趕去拜訪。這位學(xué)者名叫豪夫(1752~1825),道爾頓在他的輔導(dǎo)和鼓勵下,學(xué)到了很多外語和科學(xué)知識,并開始對自然界進(jìn)行觀察,搜集動、植物標(biāo)本,特別是每天詳細(xì)記錄氣候變化。 為了觀察氣象,道爾頓經(jīng)常到山區(qū)、林區(qū)和湖沼地帶去旅行。他用他自制的溫度計、氣壓計觀測氣象,五十多年如一日堅持記錄氣象數(shù)據(jù),全部觀測記錄達(dá)二十多萬條。當(dāng)時氣象學(xué)還是一門很薄弱的科學(xué),很少有人進(jìn)行這方面的研究。1793年道爾頓出版了他的第一部科學(xué)著作《氣象觀測論文集》,初步總結(jié)了他的觀測結(jié)果,對氣象學(xué)的發(fā)展,起了一定的啟蒙作用。這年道爾頓27歲。從此這位初中助理教員引起了科學(xué)界的注意和重視。

12、 這一年,由于這部論文集的出版,加上那位盲學(xué)者豪夫的推薦,道爾頓被曼徹斯特城一所專科學(xué)校聘去擔(dān)任講師,講授數(shù)學(xué)和“自然哲學(xué)”。曼徹斯特是當(dāng)時英國蓬勃發(fā)展的紡織業(yè)的中心,交通便利,文化發(fā)達(dá)。道爾頓在這里很容易接觸到新的知識,加速了他在科學(xué)上的成長。他經(jīng)常到那里的公共圖書館借出各種書籍,閱讀到深夜。他在給故鄉(xiāng)親友的一封信中曾敘述他那一段時間的學(xué)習(xí)情況:“我的座右銘是:午夜方眠,黎明即起?!? ??茖W(xué)校借重道爾頓的名聲,卻無意于培養(yǎng)道爾頓這樣好學(xué)的青年。道爾頓在這所學(xué)校里的教學(xué)任務(wù)很重,又沒有實驗室,特別是沒有從事研究的時間,他感到很煩惱。到了1799年,他毅然辭退了講師職務(wù)。 來自于氣體研究的

13、原子論 辭職以后,道爾頓租了幾間房,建立了自己的實驗室。他一邊學(xué)習(xí)研究,一邊招收了幾位學(xué)生,私人授課。雖然收入少了,但他卻贏得了時間。除了每星期四下午到郊外的草地上打幾個小時的曲棍球,作為一星期的娛樂休息外,他的大部分時間都花在他的實驗研究上。在這里,他完成了原子論的實驗證明和他的名著《化學(xué)哲學(xué)新體系》。 在對氣象持久、深入的觀測研究中,道爾頓曾經(jīng)特別注意思考:含一種成分的氣體,或者是含多種成分的氣體,怎么會變成一個混合均勻的氣體(均相)呢?對此,他提出過很多解釋,但他自己也感到不滿意和缺乏根據(jù)。到了1803年,他根據(jù)氣體的體積或壓強(qiáng)隨著溫度的升高而增大這一事實,把氣體間的排斥力解釋為熱的

14、作用,并且形象而明確地描述了氣體微粒原子。在1803年9月6日的筆記中,道爾頓寫到:“物體的最后原子乃是在氣體狀態(tài)時被熱質(zhì)圍繞的質(zhì)點或核心?!币簿褪钦f,氣體原子有一個處于中心的核,周圍被一層熱質(zhì)所籠罩(形成熱氛),即中心的核與周圍的熱氛組成一個氣體原子;由于熱氛的存在,氣體原子之間產(chǎn)生排斥力;當(dāng)溫度升高時,這種熱氛就增多,排斥力增大,氣體的體積或壓強(qiáng)就隨之增大。 道爾頓認(rèn)為同種物質(zhì)的原子,其形狀、大小、質(zhì)量都是相同的;不同物質(zhì)的原子,其形狀、大小、質(zhì)量都是不同的。他寫到:“我認(rèn)為不同氣體之質(zhì)點的大小必然各異。因為一體積氮與一體積氧化合,則生成二體積的氧化氮,此二體積中氧化氮的原子總數(shù),不能多

15、于一體積氧或氮所含有的原子數(shù)。因此,氧化氮原子必較氧、氮原子為大?!痹谶@段話中隱含著化學(xué)反應(yīng)中原子不能再分的觀點。   為了解釋混合氣體的擴(kuò)散以及壓強(qiáng)問題,道爾頓認(rèn)為同種物質(zhì)的原子間相互排斥,不同物質(zhì)的原子并不排斥?!癆與B混合在一起時,A微粒之間相互排斥,但A微粒并不排斥B微粒。因此,施加在一個微粒上的壓力,完全來自與它相同的微粒。”這就解釋了氣體分壓定律:混合氣的總壓是每一種氣體單獨存在時各自分壓的總和;同時也解釋了存在于一個容器中的兩種原子質(zhì)量不同的氣體為什么不會出現(xiàn)分層的問題。 道爾頓的摯友亨利(1774~1836)在原子論的創(chuàng)立過程中給予道爾頓很大的幫助。亨利曾說過:“每一種氣體

16、對于另一種氣體來說,等于是一種真空?!碑?dāng)時這句話引起許多科學(xué)家的反對,道爾頓卻用實驗證明了它的正確性,同時也為道爾頓的氣體分壓定律建立了堅實的基礎(chǔ)。亨利經(jīng)常有新奇而深刻的想法,但他缺乏勇氣將它們系統(tǒng)起來并公之于眾。1802年,在道爾頓的鼓勵下,亨利在英國皇家學(xué)會(不是皇家學(xué)院)詳細(xì)說明了氣體溶解度與其分壓的關(guān)系:一種氣體在水中的溶解度(不發(fā)生化學(xué)反應(yīng))正比于這種氣體的分壓強(qiáng)。這條定律后來被尊為“亨利定律”。道爾頓受亨利的啟發(fā),在其后的研究中注意到,在相同的壓強(qiáng)下不同氣體的溶解度差別很大,于是他設(shè)想:“一系列氣體的溶解度取決于這些粒子的重量。其中最輕的、最簡單的必是最難溶解的。氣體粒子的溶解度隨

17、其重量與復(fù)雜程度而增加。終極粒子(原子)本身的相對重量是我的研究課題。這是一個全新的課題。”這大概就是他格外強(qiáng)調(diào)相對原子質(zhì)量(原子量)的最初想法。 只有賦予原子以相對質(zhì)量(原子量)的意義,道爾頓的原子論才不同于以往哲學(xué)臆測的原子論而具有了現(xiàn)代科學(xué)定量實驗的特征。 1803年9月,道爾頓利用當(dāng)時已掌握的一些分析數(shù)據(jù),計算出了第一批原子量。1803年10月21日,在曼徹斯特的“文學(xué)和哲學(xué)學(xué)會”上,道爾頓第一次闡述了他關(guān)于原子論以及原子量計算的見解,并公布了他的第一張包含有21個數(shù)據(jù)的原子量表。在這份報告中道爾頓已經(jīng)概括了科學(xué)原子論的以下三個要點: 元素(單質(zhì))的最終粒子稱為簡單原子,它們極其

18、微小,是看不見的,是既不能創(chuàng)造,也不能毀滅和不可再分割的。它們在一切化學(xué)反應(yīng)中保持其本性不變。   同一種元素的原子,其形狀、質(zhì)量和各種性質(zhì)都是相同的;不同元素的原子在形狀、質(zhì)量和各種性質(zhì)上則各不相同。每一種元素以其原子的質(zhì)量為最基本的特征。 不同元素的原子以簡單整數(shù)比相結(jié)合,形成化學(xué)中的化合現(xiàn)象。化合物原子稱為復(fù)雜原子。復(fù)雜原子的質(zhì)量為所含各種元素原子質(zhì)量的總和。同一化合物的復(fù)雜原子,其組成、形狀、質(zhì)量和性質(zhì)必然相同。 次年,著力于普及化學(xué)知識的蘇格蘭化學(xué)家湯姆遜(1773~1852)聽說了道爾頓的原子論,他專程拜訪了道爾頓。在兩天的時間里,他們倆熱烈、詳細(xì)地討論了原子學(xué)說,夜里也難以

19、成寐。其后的幾年里,湯姆遜熱情地稱贊和宣揚道爾頓的原子學(xué)說,使這一學(xué)說很快為廣大化學(xué)界所熟悉。而道爾頓也受到湯姆遜的啟發(fā),將原子論的研究重點由原來的物理方面轉(zhuǎn)向了化學(xué)方面。他認(rèn)識到倍比定律對原子論的證明具有重要意義,便重點研究了這一課題。 從定組成定律、倍比定律到創(chuàng)造科學(xué)中心 1799年,移居馬德里的法國藥劑師普羅斯(1754~1826)提出了定組成定律:兩種或兩種以上的元素化合形成某種化合物時,其質(zhì)量之比是天然一定的,人力不能增減。 定組成定律受到了當(dāng)時法國化學(xué)權(quán)威貝托雷(1748~1822)的激烈反對。他認(rèn)為“一種物質(zhì)可以與有相互親和力的另一種物質(zhì)以任意比例相化合”。因為他在研究化學(xué)

20、反應(yīng)時,更著重于過程而非產(chǎn)物。例如他曾正確地指出:“某些化學(xué)反應(yīng)是可逆的。在可逆反應(yīng)中,反應(yīng)物的數(shù)量會影響生成物的產(chǎn)量?!必愅欣鬃隽撕芏鄬嶒瀬矸磳ΧńM成定律,但他有時將不同的生成物當(dāng)成一種物質(zhì)。 普羅斯也寫了多篇論文答復(fù)貝托雷的批評,他首先承認(rèn)幾種元素可以生成不只一種化合物,但這些化合物的種類是不多的,一般只是兩種,而且每種化合物都有各自的組成;在這幾種化合物間,化合比例的變動是“猛烈的”,而非逐步地“漸變”。他著重指出貝托雷所引用的實驗產(chǎn)物,實際上是“混合物”而非“化合物”。通過這場著名的科學(xué)辯論,普羅斯第一次清楚地闡明了化合物與混合物的區(qū)別:“混合物的各種成分可以用物理方法分離開,而化合

21、物中的各種成分只能用化學(xué)方法來分解”。他指出溶液、玻璃、合金等物質(zhì)都屬于混合物。 普羅斯的實驗工作十分勤奮,他得出的許多結(jié)果足以證明定組成定律的正確性。經(jīng)過幾年的辯論,到了1808年,大家普遍接受了定組成定律。這使拉瓦錫開創(chuàng)的定量化學(xué)實驗方法得到了鞏固,而倍比定律的確立,更給原子論提供了直接的證明。 1803年,道爾頓曾經(jīng)分析過兩種碳的氧化物(CO與CO2),測得兩種氣體中碳與氧的質(zhì)量比分別是5.4:7和5.4:14。 1804年,道爾頓和湯姆遜交談后,很快便意識到原子論本身就具有倍比定律的含義,或者說倍比定律應(yīng)當(dāng)是原子學(xué)說必然的推論。他期待著倍比定律的確證,并認(rèn)真開展了廣泛的實驗研究。

22、這一年他分析了沼氣(甲烷)和油氣(乙烯)的組成,測得其中碳與氫的質(zhì)量比分別是4.3:4和4.3:2,由此可知與同樣質(zhì)量碳化合的氫的質(zhì)量比為2:1。類似的情況出現(xiàn)于其它成對的化合物中。這使道爾頓明確地提出了倍比定律:當(dāng)兩種元素化合生成兩種或多種化合物時,若固定其中一種元素的質(zhì)量,則另一種元素的質(zhì)量互相成簡單整數(shù)比?!? 1808年,道爾頓最重要的著作《化學(xué)哲學(xué)新體系》(第一冊)出版,他在書中全面闡述了原子學(xué)說及其實驗根據(jù),對1803年的原子量做了多處修正。他還設(shè)計出一套符號來表示各種原子,用這些符號的組合來表示化合物中原子的排列。 原子學(xué)說為質(zhì)量守恒定律、定組成定律和倍比定律提供了簡明而深刻的

23、解釋。試想,原子在化學(xué)反應(yīng)中只是重新組合,而個數(shù)不變,總質(zhì)量怎么會不守恒呢?原子總是以簡單整數(shù)比形成化合物,它們的質(zhì)量組成當(dāng)然是確定的。而這樣的簡單整數(shù)比如果出現(xiàn)于同種元素形成的不同化合物,就自然導(dǎo)出了倍比定律:道爾頓解釋說:“元素A與元素B可能形成兩種化合物;在第一種化合物內(nèi),兩個A原子與一個B原子化合,而在第二種化合物中,一個A原子與一個B原子化合。假如是這樣,則在第一種化合物內(nèi)與一定質(zhì)量B化合的A的質(zhì)量將是第二種化合物內(nèi)A質(zhì)量的兩倍。實驗證明確實如此。” 至此,道爾頓建立科學(xué)原子論“給整個科學(xué)創(chuàng)造一個中心”??茖W(xué)家們開始用原子論解釋實驗現(xiàn)象,又將實驗結(jié)果歸結(jié)到原子論。從原子論出發(fā),人們

24、建立了一個又一個科學(xué)的理論,推動化學(xué)乃至整個自然科學(xué)向前發(fā)展。 原子量測定的困難 原子學(xué)說賦予每種元素以定量的特征:原子量,使定量實驗和化學(xué)計算有了理論根據(jù)。因此有人說,定量化學(xué)時期是從道爾頓而不是從拉瓦錫開始。但是道爾頓測定原子量的工作從一開始就遇到了巨大的困難。 確定原子量(即相對原子質(zhì)量)最困難的是確定化合物內(nèi)的原子個數(shù)比。例如氫與氧化合生成水,一份質(zhì)量的氫需八份質(zhì)量的氧。如果假定氫、氧原子個數(shù)比為1:1,則氧原子質(zhì)量是氫原子質(zhì)量的八倍;如果假定氫、氧原子個數(shù)比為2:1,則氧原子質(zhì)量是氫原子質(zhì)量的十六倍。不同的原子個數(shù)比將得出不同的相對原子質(zhì)量。在缺乏其它實驗方法的情況下,道爾頓認(rèn)

25、為水中只含一個氫原子和一個氧原子。他把氫定為原子量標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定氫的原子量為1,從而得出氧的原子量為8。根據(jù)對氨組成的分析(含氫20%,含氮80%),并認(rèn)為氨中只含一個氫原子和一個氮原子,得出氮的原子量為4。 在沒有其它實驗根據(jù)的情況下,道爾頓看不出怎樣確定原子個數(shù)比,于是他假定:凡是兩種元素只能形成一種化合物,則化合物內(nèi)兩種元素的原子個數(shù)比為1:1;若能形成兩種化合物,則在這兩種化合物內(nèi),原子個數(shù)比分別為1:1和1:2 錯誤的假定導(dǎo)致了錯誤的結(jié)果。加上當(dāng)時實驗數(shù)據(jù)的缺乏和精確度差,道爾頓的原子量與現(xiàn)代值相比有很大出入。在定量實驗和化學(xué)計算中使用錯誤的原子量就得不到符合實際的正確結(jié)論,透徹的

26、原子理論的應(yīng)用因而也遇到了巨大的阻力。這就是為什么戴維和法拉第認(rèn)為沒有必要相信原子論的原因。1834年法拉第電化當(dāng)量定律的發(fā)現(xiàn),使人們更趨向于使用撇開原子論的當(dāng)量值。而原子量測定工作一再出現(xiàn)矛盾和反復(fù),原子論終于幾乎無人問津。對原子論來說,這真是一個黑暗的時期,只有那些具有遠(yuǎn)見卓識的科學(xué)家在黑暗中堅持苦苦摸索。他們認(rèn)識到了原子理論和原子量測定工作對于化學(xué)乃至整個自然科學(xué)發(fā)展的重要意義,相信原子理論輝煌照耀的光明白晝一定會來到。 在這些堅毅的探索者中,瑞典化學(xué)大師貝采里烏斯為測定原子量付出了二十年的時間,他和他的同事、學(xué)生分析了約兩千種化合物的組成,采用了多種理論和方法,取得了十分接近現(xiàn)代值的

27、原子量。他們這些浩繁的工作為原子論的復(fù)興打下了堅實的基礎(chǔ),令人難以忘懷! 晚年道爾頓 道爾頓的《化學(xué)哲學(xué)新體系》第二冊、第三冊陸續(xù)出版。在第二冊中他描述了當(dāng)時已知元素的化學(xué)性質(zhì);第三冊補(bǔ)充了一些實驗結(jié)果。中國科學(xué)院藏有該書初版的第一、第二兩冊,在第二冊扉頁上有道爾頓贈愛丁堡醫(yī)學(xué)會的親筆字跡,彌足珍貴。 道爾頓終生沒有結(jié)婚,他自己曾解釋說,是沒有時間交女朋友。我想,這主要是沒有機(jī)緣。我們順便提到法拉第,他曾信誓旦旦地寫了一首長詩,要將終身獻(xiàn)給崇高的科學(xué)事業(yè),一輩子不結(jié)婚。當(dāng)他把長詩拿給一位朋友看后,法拉第很快知道了這位朋友的妹妹暗戀著他。法拉第沒有辜負(fù)這位姑娘,他很快燃起了熱情,將原來的長

28、詩改成了情詩。法拉第夫妻一生沒有孩子,但他們過得十分愉快、和諧。 和法拉第幸福的晚年生活相比,道爾頓即使在享有盛名之后,經(jīng)濟(jì)情況仍不富裕。和他同時代的許多著名學(xué)者,如戴維、法拉第、布朗、歌德等,都和他有通信來往,常常還有學(xué)者來拜訪道爾頓。他們看到道爾頓簡樸的房間,大都感到意外。由于這些學(xué)者的呼吁,英國政府才于1833年道爾頓67歲的時候開始每年發(fā)給道爾頓養(yǎng)老金,并給道爾頓配置了沙發(fā)等。 1837年,道爾頓得了輕度中風(fēng),行動變得不方便,但他仍堅持做實驗并繼續(xù)教課。他將實驗成果寫成論文,寄給由他參與創(chuàng)辦的英國科學(xué)促進(jìn)會,請人代為宣讀。1842年道爾頓已經(jīng)76歲了,他最后一次參加了英國科學(xué)促進(jìn)會

29、的年會。當(dāng)會員們關(guān)切地詢問這位長者的身體情況時,他說:“我還能做化學(xué)實驗,不過每一次實驗所費的時間,要比過去多三倍到四倍,我的計算能力雖然衰退,算起數(shù)來很緩慢,但還能計算?!? 這是一位將一生毫無保留地完全獻(xiàn)給科學(xué)事業(yè)的偉大學(xué)者。1844年7月27日清晨,道爾頓在筆記本上記錄了當(dāng)時的氣壓和溫度,在“微雨”兩字之后,滴下了一大滴墨水,說明他的手腕已握不牢筆了。次日清晨,道爾頓在他安靜的臥室里,象一個熟睡的嬰兒似的,沒有一點痛苦的表情,心臟停止了跳動。他終于走完了他艱辛、果敢、睿智、富于意義的一生。 在曼徹斯特市政廣場,后人雕塑了道爾頓銅像。每年來自世界各地的憑吊者絡(luò)繹不絕,表達(dá)他們對這位偉大學(xué)

30、者最深切的緬懷。 阿伏加德羅 阿伏加德羅(1776-1856)意大利化學(xué)家、物理學(xué)家。1776年8月9日生于都靈市,出自于律師家庭。20歲時獲得法學(xué)博士學(xué)位,做過多年律師。24歲起興趣轉(zhuǎn)到物理學(xué)和數(shù)學(xué)方面,后來成為都靈大學(xué)的物理學(xué)教授。阿伏加德羅的主要貢獻(xiàn)是他于1811年提出了著名的阿伏加德羅假說,即在同一溫度、同一壓強(qiáng)下,相同體積的任何氣體所包含的分子個數(shù)相同。根據(jù)這一假說可以得到下面的結(jié)果:在相同溫度相同壓強(qiáng)之下,任何兩種氣體的相對分子質(zhì)量都與其氣體密度成正比。這樣相對分子質(zhì)量(或化學(xué)式量)就可以被直接測定了。但是由于當(dāng)時阿伏加德羅沒有對他的假說提出實驗證明,以致其假說不易被人

31、接受。 直到1860年康尼扎羅用實驗論證并在卡爾斯魯厄化學(xué)會議上予以闡述后,該假說才獲公認(rèn),成為現(xiàn)在的阿伏加德羅定律。但這時阿伏加德羅已經(jīng)在幾年前默默地死去了,沒能親眼看到自己學(xué)說的勝利。 1792年進(jìn)入都靈大學(xué)學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)。 1800左右開始轉(zhuǎn)向研究數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和哲學(xué)。 阿伏加德羅從分子假說推出,要測定單質(zhì)或化合物的相對質(zhì)量,只要把它們變成氣體,測定它的密度就可以了。他用這種方法根據(jù)測定物質(zhì)在氣態(tài)時的密度,確定了一些物質(zhì)的相對質(zhì)量,也就是它們的相對分子質(zhì)量。如氫氣為2.01,氧氣為32,水為18.016等。 阿伏加德羅根據(jù)分子假說闡明了分子和原子的區(qū)別和聯(lián)系,并提出原子是參加化學(xué)反應(yīng)的最小質(zhì)點,分子是保持物質(zhì)一定特性的最小單位,分子是由原子組成的。單質(zhì)分子是由相同元素的原子組成,化合物分子則由不同元素的原子組成。在化學(xué)反應(yīng)中,不同物質(zhì)分子間各原子重新結(jié)合成新物質(zhì)的分子。 阿伏加德羅還研究了比熱、電學(xué)、液體熱膨脹、酸堿對抗作用等問題。著有《物理學(xué)教科書》共四卷。1856年7月9日他在都靈逝世。為了紀(jì)念阿伏加德羅對化學(xué)所作的重大貢獻(xiàn),把1mol任何物質(zhì)所含的分子數(shù)叫做阿伏加德羅常數(shù),用NA表示,現(xiàn)在的較精確值是6.022051023。 第9頁共9頁

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