2013中公版化學(xué)學(xué)科知識(shí)與教學(xué)能力高級(jí)中學(xué)

用戶(hù)評(píng)論 (總計(jì)2條)

•   如果只是針對(duì)考試沒(méi)啥大用處
•   　　一、化學(xué)發(fā)展史的五個(gè)時(shí)期
  　　自從有了人類(lèi)，化學(xué)便與人類(lèi)結(jié)下了不解之緣。鉆木取火，用火燒煮食物，燒制陶器，冶煉青銅器和鐵器，都是化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用。正是這些應(yīng)用，極大地促進(jìn)了當(dāng)時(shí)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展，成為人類(lèi)進(jìn)步的標(biāo)志。今天，化學(xué)作為一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，在科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生活的方方面面正起著越來(lái)越大的作用?；瘜W(xué)史大致分為：
  　?。保h(yuǎn)古的工藝化學(xué)時(shí)期
  　　這時(shí)人類(lèi)的制陶、冶金、釀酒、染色等工藝主要是在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的直接啟發(fā)下經(jīng)過(guò)萬(wàn)年摸索而來(lái)的，化學(xué)知識(shí)還沒(méi)有形成。這是化學(xué)的萌芽時(shí)期。
  　?。玻疅挼ばg(shù)和醫(yī)藥化學(xué)時(shí)期
  　　從公元前１５００年到公元１６５０年，煉丹術(shù)士和煉金術(shù)士們，在皇宮、在教堂、在自己的家里、在深山老林的煙熏火燎中，為求得長(zhǎng)生不老的仙丹，為求得榮華富貴的黃金，開(kāi)始了最早的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。記載、總結(jié)煉丹術(shù)的書(shū)籍，在中國(guó)、阿拉伯、埃及、希臘都有不少。這一時(shí)期積累了許多物質(zhì)間的化學(xué)變化，為化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展準(zhǔn)備了豐富的素材。這是化學(xué)史上令我們驚嘆的雄渾的一幕。后來(lái)，煉丹術(shù)、煉金術(shù)幾經(jīng)盛衰，使人們更多地看到了它荒唐的一面?；瘜W(xué)方法轉(zhuǎn)而在醫(yī)藥和冶金方面得到了正當(dāng)發(fā)揮。在歐洲文藝復(fù)興時(shí)期，出版了一些有關(guān)化學(xué)的書(shū)籍，第一次有了“化學(xué)”這個(gè)名詞。英語(yǔ)的ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ起源于ａｌｃｈｅｍｙ，即煉金術(shù)。ｃｈｅｍｉｓｔ至今還保留兩個(gè)相關(guān)的含義：化學(xué)家和藥劑師。這些可以說(shuō)是化學(xué)脫胎于煉金術(shù)和制藥業(yè)的文化遺跡了。
  　?。常妓鼗瘜W(xué)時(shí)期
  　　從１６５０年到１７７５年，隨著冶金工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室經(jīng)驗(yàn)的積累，人們總結(jié)感性知識(shí)，認(rèn)為可燃物能夠燃燒是因?yàn)樗腥妓?，燃燒的過(guò)程是可燃物中燃素放出的過(guò)程，可燃物放出燃素后成為灰燼。
  　?。矗炕瘜W(xué)時(shí)期，即近代化學(xué)時(shí)期
  　?。保罚罚的昵昂?，拉瓦錫用定量化學(xué)實(shí)驗(yàn)闡述了燃燒的氧化學(xué)說(shuō)，開(kāi)創(chuàng)了定量化學(xué)時(shí)期。這一時(shí)期建立了不少化學(xué)基本定律，提出了原子學(xué)說(shuō)，發(fā)現(xiàn)了元素周期律，發(fā)展了有機(jī)結(jié)構(gòu)理論。所有這一切都為現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
  　?。担茖W(xué)相互滲透時(shí)期，即現(xiàn)代化學(xué)時(shí)期
  　　20世紀(jì)初，量子論的發(fā)展使化學(xué)和物理學(xué)有了共同的語(yǔ)言，解決了化學(xué)上許多懸而未決的問(wèn)題；另一方面，化學(xué)又向生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)等學(xué)科滲透，使蛋白質(zhì)、酶的結(jié)構(gòu)問(wèn)題得到了逐步地解決。
  　　二、古代和近代化學(xué)史大事記
  　?。?）夏代我國(guó)有了青銅器；春秋晚期能煉鐵；戰(zhàn)國(guó)晚期能煉銅；唐代有了火藥。
  　　（2）18世紀(jì)70年代，瑞典化學(xué)家舍勒和英國(guó)化學(xué)家普利斯特里分別發(fā)現(xiàn)并制得了氧氣；法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫最早用天平作為研究化學(xué)的工具，并推翻了燃素學(xué)說(shuō)；英國(guó)化學(xué)家卡文迪許和英國(guó)物理學(xué)家雷利等陸續(xù)從空氣中發(fā)現(xiàn)了惰性氣體。
  　?。?）１７４８年俄國(guó)化學(xué)家羅蒙諾索夫建立了質(zhì)量守恒定律。
  　?。?）１８０８年英國(guó)科學(xué)家道爾頓提出了近代原子學(xué)說(shuō)。
  　?。?）１８１１年意大利科學(xué)家阿伏加德羅提出了分子的概念。
  　　（6）１８２８年德國(guó)化學(xué)家維勒第一次證明有機(jī)物可用普通的無(wú)機(jī)物制得。
  　　（7）１８６９年俄國(guó)化學(xué)家門(mén)捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律。
  　　（8）１８８８年法國(guó)化學(xué)家勒沙特列提出了化學(xué)平衡移動(dòng)原理。
  　?。?）１８９０年德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)蔓提出了苯分子的結(jié)構(gòu)式。
  　?。?0）19世紀(jì)荷蘭物理學(xué)家范德華首先研究了分子間作用力。
  　　（11）19世紀(jì)英國(guó)物理學(xué)家丁達(dá)爾和植物學(xué)家布朗分別提出了膠體的“丁達(dá)爾現(xiàn)象”與“布朗運(yùn)動(dòng)”。
  　　（12）20世紀(jì)奧地利和德國(guó)物理學(xué)家泡利和洪特分別提出了核外電子排布的“泡利不相容原理”、“洪特規(guī)則”。
  　　三、化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展史概述
  　　化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)科學(xué)賴(lài)以產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ)，從其發(fā)展過(guò)程來(lái)看，大致經(jīng)過(guò)了早期化學(xué)實(shí)驗(yàn)、近代化學(xué)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)等三個(gè)發(fā)展時(shí)期。
  　?。ㄒ唬┰缙诨瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)
  　　從遠(yuǎn)古時(shí)代開(kāi)始到１７世紀(jì)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)在向科學(xué)道路邁進(jìn)的過(guò)程中，經(jīng)歷了一段漫長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)期。
  　?。保瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的萌芽
  　　人類(lèi)最初對(duì)火的利用距今大概已有一百多萬(wàn)年了?；鹗侨祟?lèi)最早使用的化學(xué)實(shí)驗(yàn)手段。人類(lèi)最早從事的制陶、冶金、釀酒等化學(xué)工藝，都與火有直接或間接的聯(lián)系。在熊熊烈火中，燒制成型的粘土可獲得陶器；燒煉礦石可得到金屬。陶器的發(fā)明使人類(lèi)有了貯水器以及貯藏糧食和液體食物的器皿，從而為釀酒工藝的形成和發(fā)展創(chuàng)造了條件。
  　　制陶、冶金和釀酒等化學(xué)工藝，已孕育了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的萌芽。例如，在燒制灰、黑陶的化學(xué)工藝中，工匠們?cè)诒簾笃诒惴忾]窯頂和窯門(mén)，再?gòu)母G頂徐徐噴水，致使陶土中的鐵質(zhì)生成四氧化三鐵，又使表面覆上一層炭黑，因此里外灰黑。這表明當(dāng)時(shí)已初步懂得了焙燒氣氛的控制和利用。
  　?。玻蓟瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)
  　　古代的煉丹術(shù)，是早期化學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要和典型的代表。煉丹的主要目的一是希望得到能使人長(zhǎng)生不死的“仙藥”；二是想把一些廉價(jià)的金屬借助于“仙藥”的點(diǎn)化，轉(zhuǎn)變?yōu)橘F重的黃金和白銀。由于煉丹活動(dòng)符合帝王、貴族長(zhǎng)生不死、永世霸業(yè)的愿望，因而受到他們的大力推崇，于是從古代到中古時(shí)代，這種活動(dòng)很快地得到開(kāi)展并興盛起來(lái)。
  　　焙燒是煉丹術(shù)士經(jīng)常采用的一種基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作方法。例如，在空氣中焙燒方鉛礦（即硫化鉛）等賤金屬礦石，把鉛放在灰皿或骨灰造的盤(pán)子中加熱，鉛燒掉之后，可以得到一點(diǎn)銀；把黃鐵礦（從外表看有點(diǎn)像黃金）與鉛共熔，鉛用灰皿燒掉之后，可以獲得微量的黃金。
  　　除焙燒之外，煉丹術(shù)士還經(jīng)常使用一些液體“試藥”來(lái)對(duì)各種金屬進(jìn)行加工。液體試藥通常是一些能在金屬表面涂上顏色的物質(zhì)。例如，硫黃水（多硫化合物的溶液）能把金屬黃化成黃金；汞能在其他金屬表面留下銀色。在制造液體試藥的過(guò)程中，煉丹術(shù)士發(fā)明了蒸餾器、燒杯、冷凝器和過(guò)濾器等化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，以及溶解、過(guò)濾、結(jié)晶、升華，特別是蒸餾等化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作方法。蒸餾方法的廣泛使用，促進(jìn)了酒精、硝酸、硫酸和鹽酸等溶劑和試劑的發(fā)現(xiàn)，從而擴(kuò)大了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的范圍，為后來(lái)許多物質(zhì)的制取創(chuàng)造了條件。
  　　蒸餾是早期化學(xué)實(shí)驗(yàn)中最完整的一種重要實(shí)驗(yàn)操作方法。到了１６世紀(jì)，出現(xiàn)了大批有關(guān)蒸餾方法方面的書(shū)籍，如希羅尼姆?布倫契威格（Ｈｉｅｒｏｎｙｍｕｓ Ｂｒｕｎｓｃｈｗｙｇｋ，１４５０ —１５１３年）１５００年出版的《蒸餾術(shù)簡(jiǎn)明手段》及其增訂版《蒸餾術(shù)大全》（１５１２年出版）等。這些著作對(duì)蒸餾方法作了較詳細(xì)的敘述。蒸餾在早期化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展史上占有重要地位，它至今還在基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中被經(jīng)常運(yùn)用。
  　?。常蚧瘜W(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)渡
  　　到了十五六世紀(jì)，煉丹術(shù)由于缺乏科學(xué)基礎(chǔ)，屢遭失敗而變得聲名狼藉?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)則開(kāi)始在醫(yī)學(xué)和冶金等一些實(shí)用工藝中發(fā)揮作用，并不斷得到發(fā)展。
  　　在醫(yī)藥化學(xué)時(shí)期，最具代表性的人物是瑞士的醫(yī)生、醫(yī)藥化學(xué)家帕拉塞斯（Ｐ．Ａ． Ｐａｒａｃｅｌｓｕｓ，１４９３—１５４１）。他強(qiáng)調(diào)化學(xué)研究的目的不應(yīng)在于點(diǎn)金，而應(yīng)該把化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于醫(yī)療實(shí)踐，制取藥物。他和他的弟子們通過(guò)對(duì)礦物藥劑的性質(zhì)和療效的研究，以及在制備新藥劑的過(guò)程中，探討了許多無(wú)機(jī)物的分離、提純方法，進(jìn)行了一些合成實(shí)驗(yàn)，并總結(jié)出這些物質(zhì)的性質(zhì)。因此，有人認(rèn)為帕拉塞斯“從根本上改變了醫(yī)療和化學(xué)的發(fā)展道路”。
  　　安德雷?李巴烏（Ａｎｄｒｅａｓ Ｌｉｂａｖｉｕｓ，約１５４０ —１６１６）是德國(guó)的醫(yī)生、醫(yī)藥化學(xué)家，他極力強(qiáng)調(diào)化學(xué)的實(shí)用意義，為推進(jìn)化學(xué)成為一門(mén)獨(dú)立科學(xué)做出了重要貢獻(xiàn)。他編著的《工藝化學(xué)大全》（１６１１—１６１３年問(wèn)世），總結(jié)了他多年的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)。書(shū)中敘述了硫酸和王水的制備方法；證明了焙燒硝石和硫磺所得到的硫酸與干餾膽礬所得到的完全是同一種物質(zhì)；首次提出將食鹽與膽礬一起在泥坩堝中焙燒制取鹽酸的方法；講解了用金屬錫與氯化汞一起加熱、蒸餾獲得四氯化錫（后來(lái)被稱(chēng)為“李巴烏發(fā)煙液”）的方法；描述了含銅的溶液遇氨水變?yōu)榇渌{(lán)的現(xiàn)象，并建議用這種方法檢驗(yàn)水中的氨。這部著作的問(wèn)世，使化學(xué)終于有了真正的教科書(shū)。他還設(shè)計(jì)過(guò)一所實(shí)驗(yàn)室的建筑詳圖，但直到１６８３年，這所實(shí)驗(yàn)室才在阿爾特多夫（Ａｌｔｄｅｒｆ）修建起來(lái)。
  　　繼帕拉塞斯、李巴烏之后，對(duì)后世影響較大、對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的發(fā)展貢獻(xiàn)卓著的醫(yī)藥化學(xué)家還有赫爾蒙特（Ｊ．Ｂ． ｖａｎ Ｈｅｌｍｏｎｔ，１５９７—１６４４）。他工作的最大特點(diǎn)是對(duì)化學(xué)進(jìn)行定量研究，廣泛使用了天平，并萌生了初始的物質(zhì)不滅的思想。他所做的“柳樹(shù)實(shí)驗(yàn)”和“沙子實(shí)驗(yàn)”，是早期化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展史上著名的兩個(gè)定量實(shí)驗(yàn)。此外，他在無(wú)機(jī)物制備方面取得過(guò)空前的成果，曾對(duì)燃燒現(xiàn)象提出過(guò)頗有獨(dú)到之處的見(jiàn)解。因此，他常被尊為從煉丹術(shù)到化學(xué)的過(guò)渡階段的代表。
  　　化學(xué)實(shí)驗(yàn)在冶金方面也曾發(fā)揮過(guò)重要作用。德國(guó)著名化驗(yàn)師埃爾克（Ｌ． Ｅｒｃｋｅｒ，約１５３０ —１５９４）在其編著的《主要礦石加工和采掘方法說(shuō)明》（１５７４年出版）一書(shū)中較為系統(tǒng)地論述了當(dāng)時(shí)對(duì)銀、金、銅、銻、汞以及鉍和鉛的合金的檢驗(yàn)技術(shù)；制取和精煉這些金屬的技藝；以及制取酸、鹽和其他化合物的技術(shù)。這部著作被認(rèn)為是分析化學(xué)和冶金化學(xué)的第一部手冊(cè)。
  　?。矗缙诨瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)
  　　早期的化學(xué)實(shí)驗(yàn)還只能算做是化學(xué)“試驗(yàn)”，具有很大的盲目性；還沒(méi)有從生產(chǎn)、生活實(shí)踐中分化出來(lái)，成為獨(dú)立的科學(xué)實(shí)踐。最早的制陶、冶金和釀酒等活動(dòng)，是低級(jí)的、缺乏理論指導(dǎo)的、不自覺(jué)的實(shí)踐活動(dòng)；作為化學(xué)實(shí)驗(yàn)原始形式的煉丹術(shù)，其實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊仓皇亲非箝L(zhǎng)生不老藥或點(diǎn)金之術(shù)，變賤金屬為貴金屬。
  　　盡管如此，還應(yīng)該肯定從事早期化學(xué)實(shí)驗(yàn)的工匠和煉丹術(shù)士們是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的先驅(qū)和開(kāi)拓者。他們發(fā)明了焙燒、溶解、結(jié)晶、蒸餾、過(guò)濾和冷凝等化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作方法；制造了風(fēng)箱、坩堝、鐵剪、燒杯、平底蒸發(fā)皿、沙浴、焙燒爐等化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器和裝置；發(fā)現(xiàn)和制取了銅、金、銀、汞、鉛等金屬，酒精、硝酸、硫酸、鹽酸等化學(xué)溶劑和試劑，以及許多酸、堿、鹽，甚至意識(shí)到了一些粗淺的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律。后人正是從他們的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)中，才找到了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的真正歷史使命，建立了化學(xué)實(shí)驗(yàn)科學(xué)。
  　?。ǘ┙瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)
  　?。保瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)期的杰出科學(xué)家
  　　１７~１９世紀(jì)，是近代化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)期。在這一時(shí)期，隨著歐洲資本主義生產(chǎn)方式的誕生和工業(yè)革命的進(jìn)行，以及天文學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科的重大突破，化學(xué)實(shí)驗(yàn)終于沖破了煉丹術(shù)的桎梏，走上了科學(xué)的康莊大道。為此做出巨大貢獻(xiàn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)家當(dāng)推波義耳（Ｒ． Ｂｏｙｌｅ，１６２７—１６９１）和拉瓦錫（Ａ．Ｌ． Ｌａｖｏｉｓｉｅｒ，１７４３—１７９４）。
  　　（１）化學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的奠基人——波義耳
  　　“波義耳把化學(xué)確立為科學(xué)”。作為近代化學(xué)科學(xué)的確立者，波義耳也是化學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要奠基人。他認(rèn)為，只有運(yùn)用嚴(yán)密的和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法才能夠把化學(xué)確立為科學(xué)。他明確指出：“化學(xué)，為了完成其光榮而莊嚴(yán)的使命，就不能認(rèn)為到目前為止的研究方法是正確的，而必須拋棄古代傳統(tǒng)的思辯方法”。只有這樣，化學(xué)才能像“已經(jīng)覺(jué)醒了的天文學(xué)和物理學(xué)那樣，立足于嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上”。“不應(yīng)該把理性放在高于一切的位置，知識(shí)應(yīng)該從實(shí)驗(yàn)中來(lái)，實(shí)驗(yàn)是最好的老師”，“沒(méi)有實(shí)驗(yàn)，任何新的東西都不能深知”，“空談無(wú)濟(jì)于事，實(shí)驗(yàn)決定一切”，“人之所以能效力于世界者，莫過(guò)于勤在實(shí)驗(yàn)上做功夫”。他的這些觀點(diǎn)和主張，奠定了化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法論的基礎(chǔ)。
  　　不僅如此，波義耳還是一位技術(shù)精湛的出色的化學(xué)實(shí)驗(yàn)家。他一生做過(guò)大量的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，獲得了許多重要的發(fā)現(xiàn)。他是第一個(gè)發(fā)明指示劑的化學(xué)家，他把各種天然植物的汁液或配成溶液，或做成試紙（“石蕊試紙”就是波義耳發(fā)明的），并根據(jù)指示劑顏色的變化來(lái)檢驗(yàn)酸和堿；他還發(fā)現(xiàn)了銅鹽和銀鹽、鹽酸和硫酸的化學(xué)檢驗(yàn)方法，并在１６８５年發(fā)表的《礦泉水的實(shí)驗(yàn)研究史的簡(jiǎn)單回顧》一文中，描述了一套鑒定物質(zhì)的方法。因此，他還常被尊為定性分析化學(xué)的奠基者。
  　?。ǎ玻┒炕瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)方法論的創(chuàng)立者——拉瓦錫
  　　拉瓦錫是明確提出把量作為衡量尺度對(duì)化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明的第一位化學(xué)家，他把近代化學(xué)實(shí)驗(yàn)推進(jìn)到定量研究的水平。
  　　拉瓦錫從一開(kāi)始從事化學(xué)科學(xué)研究，就非常善于發(fā)揮天平在化學(xué)研究中的作用，重視對(duì)物質(zhì)及其變化進(jìn)行定量測(cè)定。他２１歲時(shí)所做的第一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，就是定量地測(cè)定石膏在加熱和冷卻過(guò)程中水分的變化。他一生做過(guò)很多定量化學(xué)實(shí)驗(yàn)，并依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)揭示了“水變成土”以及“火粒子”學(xué)說(shuō)、“燃素說(shuō)”的謬誤。
  　　“水變成土”是赫爾蒙特根據(jù)他著名的“柳樹(shù)實(shí)驗(yàn)”提出來(lái)的，后來(lái)又得到波義耳和牛頓（Ｊ． Ｎｅｗｔｏｎ，１６４２ —１７２７）的贊同。為了檢驗(yàn)這一觀點(diǎn)的科學(xué)性，拉瓦錫進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：將收集到的被認(rèn)為是最純凈的雨水連續(xù)蒸餾了８次；然后將這些水倒入一個(gè)特制的玻璃蒸餾器中，加熱驅(qū)去其中的空氣，并加以密封；用沙浴在６０ ℃~７０ ℃之間加熱１０１天。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中確有懸浮的小片固體物出現(xiàn)。這似乎是水變成了土的證據(jù)。然而，拉瓦錫仔細(xì)稱(chēng)量了加熱前后水的重量、容器的重量、以及水和容器的總重量，終于查明，水和容器的總重量在加熱前后并沒(méi)有變化，而且密封在瓶中的水的重量也沒(méi)起變化，只是玻璃容器本身變輕了，而減輕的重量又恰好與固體懸浮物的重量相當(dāng)。這樣，拉瓦錫查明了那些懸浮物來(lái)自玻璃容器，從而以堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)否定了“水變成土”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)。
  　　“火粒子”學(xué)說(shuō)，是波義耳為解釋金屬煅燒后重量增加的原因而提出來(lái)的。為了檢驗(yàn)這一假說(shuō)，拉瓦錫重復(fù)了波義耳在密閉的燒瓶中煅燒金屬錫的實(shí)驗(yàn)。他與波義耳不同之處在于，在打開(kāi)燒瓶之前對(duì)整個(gè)密閉體系進(jìn)行了稱(chēng)量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)整個(gè)體系在加熱前后重量沒(méi)有變化。這就證明波義耳曾經(jīng)設(shè)想的在加熱過(guò)程中火的微粒透過(guò)玻璃壁進(jìn)入燒瓶?jī)?nèi)與金屬錫結(jié)合而增重的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。
  　　拉瓦錫還通過(guò)對(duì)硫和磷等一些物質(zhì)燃燒現(xiàn)象的定量實(shí)驗(yàn)研究，否定了統(tǒng)治化學(xué)長(zhǎng)達(dá)百年之久的“燃素說(shuō)”，建立了氧化學(xué)說(shuō)，并確立了“質(zhì)量守恒定律”。
  　　拉瓦錫的定量實(shí)驗(yàn)研究，極大地豐富和發(fā)展了化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法論。對(duì)物質(zhì)及其變化，不僅要用定性分析方法，而且還必須運(yùn)用定量分析方法，只有二者的有機(jī)結(jié)合，才能正確認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化在質(zhì)和量?jī)蓚€(gè)方面的性質(zhì)和規(guī)律；化學(xué)實(shí)驗(yàn)是建立化學(xué)理論的基礎(chǔ)和檢驗(yàn)化學(xué)理論的標(biāo)準(zhǔn)。他曾明確指出：“在任何情況下，都應(yīng)該使我們的推理受到實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，除了通過(guò)實(shí)驗(yàn)和觀察的自然道路去尋求真理以外，別無(wú)他途?！?br /> 　　拉瓦錫的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法論思想，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)從定性向定量的發(fā)展，產(chǎn)生了積極和深遠(yuǎn)的影響，成為近代化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展史上的重要里程碑。正是在此基礎(chǔ)上，近代化學(xué)實(shí)驗(yàn)才得以蓬勃發(fā)展，從而拓展了化學(xué)科學(xué)研究的領(lǐng)域，促使了許多重要化學(xué)理論的建立和發(fā)展。
  　?。玻瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)科學(xué)理論建立和發(fā)展的基礎(chǔ)
  　　道爾頓（Ｊ． Ｄａｌｔｏｎ，１７６６ —１８４４）原子論就是在化學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。他通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，研究了許多地區(qū)的空氣組成，發(fā)現(xiàn)各地的空氣都是由氧、氮、二氧化碳和水蒸氣四種重要物質(zhì)的無(wú)數(shù)個(gè)微小顆粒（道爾頓稱(chēng)之為“原子”）混合起來(lái)的。他進(jìn)一步分析一氧化碳和二氧化碳、沼氣（ＣＨ４）和油氣（Ｃ２Ｈ４）的組成，發(fā)現(xiàn)前兩種氣體中氧的重量比為１∶２，后兩種氣體中與同量碳化合的氫的重量比為２∶１。這使道爾頓發(fā)現(xiàn)了倍比定律。這個(gè)實(shí)驗(yàn)定律成為他確立化學(xué)原子論的重要基石。
  　　１８０５年，法國(guó)化學(xué)家蓋?呂薩克（Ｊ．Ｌ． Ｇａｙ－Ｌｕｓｓａｃ，１７７８—１８５０）在研究氫氣和氧氣的化合時(shí)發(fā)現(xiàn)，１００個(gè)體積的氧氣總是和２００個(gè)體積的氫氣相化合；在進(jìn)一步研究氨與氯化氫、一氧化碳與氧氣、氮?dú)馀c氫氣的化合時(shí)，居然發(fā)現(xiàn)都具有簡(jiǎn)單整數(shù)比的關(guān)系。于是，他于１８０８年發(fā)現(xiàn)了氣體化合體積定律。為了對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)定律進(jìn)行理論解釋?zhuān)獯罄瘜W(xué)家阿伏加德羅（Ａ． Ａｖｏ-ｇａｄｒｏ，１７７６—１８５６）引入了“分子”的概念，提出了著名的分子假說(shuō)。
  　?。保福玻茨?，年僅２４歲的德國(guó)化學(xué)家維勒（Ｆ． Ｗ?觟ｈｌｅｒ，１８００ —１８８２）做了一個(gè)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展史上非常著名的實(shí)驗(yàn)，即用氯化銨（ＮＨ４Ｃｌ）水溶液同氰酸銀（ＡｇＣＮＯ）作用來(lái)制取氰酸銨（ＮＨ４ＣＮＯ）。然而，當(dāng)他濾去氯化銀（ＡｇＣｌ）沉淀，并對(duì)溶液進(jìn)行蒸發(fā)時(shí)，并沒(méi)有得到所期望的氰酸銨，而得到了一種白色結(jié)晶狀的物質(zhì)。為了確定這種白色結(jié)晶物，維勒又用了４年的時(shí)間，采用不同的無(wú)機(jī)物和不同的方法，對(duì)其進(jìn)行了一系列的定性和定量實(shí)驗(yàn)研究，最后終于完全確認(rèn)實(shí)驗(yàn)中所得到的這種白色結(jié)晶狀物質(zhì)，正是動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的代謝產(chǎn)物尿素。１８２８年，他發(fā)表了《論尿素的人工合成》的論文，以雄辯的實(shí)驗(yàn)事實(shí)公布了這一重大成果。這一實(shí)驗(yàn)成果，意義重大，動(dòng)搖了傳統(tǒng)的“生命力論”的基礎(chǔ)，開(kāi)辟了用無(wú)機(jī)物合成有機(jī)化合物的新天地。１８４５年，德國(guó)化學(xué)家柯?tīng)柊兀ǎ龋?Ｋｏｌｂｅ，１８１８—１８８４）用木炭、硫黃、氯水等無(wú)機(jī)物合成了酒精、蟻酸、葡萄酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸、琥珀酸等一系列有機(jī)酸，進(jìn)而還合成了油脂類(lèi)和糖類(lèi)物質(zhì)；到了１９世紀(jì)后期，有機(jī)合成更加蓬勃發(fā)展，先后用人工方法合成了染料、香料、藥物和炸藥等。
  　　維勒不但用氰酸銨人工合成了尿素，而且還分析了氰酸銀的化學(xué)組成，結(jié)果竟與李比希（Ｊ． ｖｏｎ Ｌｉｅｂｉｇ，１８０３ —１８７３）對(duì)雷酸銀的化學(xué)組成的分析結(jié)果相當(dāng)?shù)匚呛稀６杷徙y和雷酸銀確是兩種性質(zhì)不同的化合物。為此，維勒與李比希又共同研究了氰酸、雷酸和三聚氰酸，發(fā)現(xiàn)他們的化學(xué)組成完全相同，而性質(zhì)卻不相同。瑞典的化學(xué)大師貝采里烏斯（Ｊ．Ｊ． Ｂｅｒｚｅｌｉｕｓ，１７７９ —１８４８）在這些實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上，提出了“同分異構(gòu)”的概念，認(rèn)為之所以性質(zhì)不同，是由于它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)不同。這導(dǎo)致了有機(jī)化合物經(jīng)典結(jié)構(gòu)理論的建立和發(fā)展。
  　?。保福埃澳辏瑲v史上第一個(gè)電池——提供穩(wěn)定、持續(xù)電流的電源裝置，即伏打（Ａ． Ｖｏｌｔａ，１７４５ —１８２７）電堆誕生了。它是近代化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展史上非常重要的實(shí)驗(yàn)手段之一。應(yīng)用這種實(shí)驗(yàn)手段來(lái)引發(fā)化學(xué)反應(yīng)，推動(dòng)了電化學(xué)的誕生和發(fā)展。１８００年３月，英國(guó)化學(xué)家尼科爾森（Ｗ． Ｎｉｃｈｏｌｓｏｎ，１７５３ —１８１５）和卡里斯?fàn)枺ǎ粒?Ｃａｒｌｉｓｌｅ，１７６８ —１８４０）就用電堆電解了水；１８０７年，英國(guó)化學(xué)家戴維（Ｈ． Ｄａｖｙ，１７７８ —１８２９）又用電解熔融鹽的方法制出了金屬鈉、鉀、鎂、鈣、鍶、鋇和非金屬元素硼和硅。至此，電解法成了一種經(jīng)常被采用的重要的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。戴維的助手法拉第（Ｍ． Ｆａｒａｄａｙ，１７９１—１８６７）對(duì)電解過(guò)程進(jìn)行了深入的研究，在他１８３４年發(fā)表的《關(guān)于電的實(shí)驗(yàn)研究》這篇論文中，提出了著名的“法拉第電解定律”。他的工作，使電化學(xué)的研究從定性走向了定量，對(duì)電化學(xué)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。
  　　此外，近代化學(xué)實(shí)驗(yàn)還開(kāi)辟了化學(xué)熱力學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)兩大研究領(lǐng)域，推動(dòng)了物理化學(xué)的完善和發(fā)展。
  　?。常瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)方法
  　　近代化學(xué)實(shí)驗(yàn)的蓬勃發(fā)展與近代化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法論的發(fā)展有著十分密切的關(guān)系。在這一時(shí)期，人們創(chuàng)立或發(fā)展了諸如系統(tǒng)定性分析法、重量分析法、滴定分析法、光譜分析法、電解法等很多經(jīng)典的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。
  　　（１）系統(tǒng)定性分析法
  　　系統(tǒng)定性分析法是為了檢驗(yàn)礦物質(zhì)中的微量甚至痕量元素，克服傳統(tǒng)的濕法定性檢驗(yàn)法和吹管檢驗(yàn)法的局限性而被創(chuàng)立的。德國(guó)化學(xué)家浦法夫（Ｃ．Ｈ． Ｐｆａｆｆ，１７７３ —１８５２）在他１８２１年出版的《分析化學(xué)教程》中提出了“初步試驗(yàn)”和“分組”的思想。１８２９年德國(guó)化學(xué)家羅斯（Ｈ． Ｒｏｓｅ，１７９５ —１８６４）在他編著的《分析化學(xué)教程》中，首次明確地提出和制訂了系統(tǒng)定性分析法，但該書(shū)內(nèi)容過(guò)繁，條理不夠清楚。１８４１年，德國(guó)化學(xué)家富里西尼烏斯（Ｃ．Ｒ． Ｆｒｅ-ｓｅｎｉｕｓ，１８１８ —１８９７）在他出版的教科書(shū)《定性化學(xué)分析導(dǎo)論》中對(duì)羅斯的系統(tǒng)定性分析法提出了修訂方案。這本書(shū)內(nèi)容清晰，頗受歡迎，再版１６次，被譯成中文、英文出版。他提出的分組法與目前通用的定性分析教科書(shū)中所采用的方法基本相同。
  　?。ǎ玻┲亓糠治龇?br /> 　　重量分析法在１９世紀(jì)得到了很大的完善和發(fā)展，主要表現(xiàn)在分離和測(cè)定方法以及操作技術(shù)方面。羅斯在其編著的《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜論》一書(shū)中提出了很多有效的新的分離方法，尤其是應(yīng)用了緩沖溶液和配合掩蔽劑，這在分析化學(xué)發(fā)展中是一項(xiàng)重要的進(jìn)步。貝采里烏斯是當(dāng)時(shí)最享盛譽(yù)的分析化學(xué)家，他曾測(cè)定了２ ０００多種化合物的化合量，使用了很多新的測(cè)定方法、試劑和儀器設(shè)備，使定量分析的精確度達(dá)到了空前的高度，對(duì)定量分析法的完善和發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。富里西尼烏斯在其１８４６年編著的《定量分析教程》中，介紹了靈敏度已達(dá)０．１毫克的天平；介紹了各種元素的重量測(cè)定方法；解決了一系列復(fù)雜的分離問(wèn)題。他們所運(yùn)用的分離和測(cè)定方法以及操作技術(shù)，至今大都仍被采用。
  　　運(yùn)用這些分析方法，在１９世紀(jì)人們發(fā)現(xiàn)了鋯和鈦、鈹、鈾和釷、硒和碲、鉬、鎢、鉻、鎘、鍺、鈮、鉭、釩、釕、銠、鈀、鋨、銥等元素及一些稀土元素。
  　?。ǎ常┑味ǚ治龇?br /> 　　滴定分析法是在１８世紀(jì)中葉從法國(guó)誕生和發(fā)展起來(lái)的。它最初的含義只是一種對(duì)化工原料及產(chǎn)品的純度進(jìn)行簡(jiǎn)易、快速測(cè)定的方法。１７２９年，法國(guó)化學(xué)家日夫魯瓦（Ｃ．Ｊ． Ｇｅｏｆｆｒｏｙ，１６８５ —１７５２）第一次利用滴定分析的原則，以碳酸鉀為基準(zhǔn)物，測(cè)定了醋酸的相對(duì)濃度；１７５０年，法國(guó)化學(xué)家文耐爾（Ｇ．Ｆ．Ｖｅｎｅｌ，１７２３ —１７７５）在滴定實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用了指示劑，１７６７年，英國(guó)化學(xué)家路易斯（Ｗ． Ｌｅｗｉｓ，１７０８ —１７８１）在滴定實(shí)驗(yàn)中不僅采用了指示劑，而且還提供了分析的絕對(duì)結(jié)果，但他測(cè)量滴定溶液消耗量的方法采用的則是稱(chēng)重法；法國(guó)化學(xué)家德克勞西（Ｆ．Ａ．Ｈ． Ｄｅｓｃｒｏｉｚｉｌｌｅｓ，１７５１—１８２５）較早地在酸堿滴定中采用體積量度，他發(fā)明了“堿量計(jì)”可以說(shuō)是最原始的滴定管。隨著人工合成指示劑的出現(xiàn)，到了１９世紀(jì)３０~５０年代，滴定分析法的發(fā)展達(dá)到極盛時(shí)期，其應(yīng)用范圍顯著擴(kuò)大，準(zhǔn)確度大為提高，接近了重量分析法所能達(dá)到的程度。在這一時(shí)期，蓋?呂薩克發(fā)明的銀量法，大大提高了滴定分析法的信度；滴定分析法的種類(lèi)更加繁多，除酸堿中和滴定法外，人們還發(fā)明和發(fā)展了沉淀滴定法、氧化還原滴定法、絡(luò)合滴定法等一些具體的滴定方法。到了１９世紀(jì)５０年代，又出現(xiàn)了帶有玻璃磨口塞和用剪式夾控制流速的滴定管，使這種方法更趨完善。
  　?。ǎ矗┕庾V分析法
  　　光譜分析法是利用光譜線(xiàn)來(lái)分析某種元素存在與否的一種方法。它是由德國(guó)化學(xué)家本生（Ｒ．Ｗ．Ｂｕｎｓｅｎ，１８１１—１８９９）和基爾霍夫（Ｇ．Ｒ． Ｋｒｉｃｈｈｏｆｆ，１８２４ —１８８７）共同創(chuàng)立的。１８５５年，本生為克服當(dāng)時(shí)的煤氣燈的缺點(diǎn)，發(fā)明了著名的“本生燈”。金屬及其鹽在本生燈火焰中能產(chǎn)生特殊的帶有顏色的火焰，據(jù)此可以鑒別這些金屬。為了使產(chǎn)生的光譜具有更好的觀察效果，他們兩人合作研制成了分光鏡，并用這種新的實(shí)驗(yàn)儀器發(fā)現(xiàn)了銫、銣等元素。隨后人們又用這種方法發(fā)現(xiàn)了鉈、銦、鎵、鈧、鍺等。
  　?。矗瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)
  　　隨著歐洲資本主義生產(chǎn)方式的建立和發(fā)展，近代化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為一種相對(duì)獨(dú)立的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，從生產(chǎn)實(shí)踐中分化出來(lái)，歷經(jīng)兩百多年，取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。
  　?。ǎ保┟鞔_了化學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)、目的和作用
  　　化學(xué)實(shí)驗(yàn)不再是服務(wù)于煉丹術(shù)等封建迷信和宗教神學(xué)的婢女，不再是從屬于觀察的附帶的東西，而是一種獨(dú)立的化學(xué)科學(xué)實(shí)踐、重要的化學(xué)科學(xué)認(rèn)識(shí)方法。只有通過(guò)化學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，才能達(dá)到對(duì)物質(zhì)的本質(zhì)及其變化規(guī)律的正確認(rèn)識(shí)。同古代化學(xué)實(shí)驗(yàn)相比，近代化學(xué)實(shí)驗(yàn)已不僅僅是獲得化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的重要途徑、手段和方法，而且還具有驗(yàn)證化學(xué)假說(shuō)和檢驗(yàn)化學(xué)理論、發(fā)現(xiàn)和合成新的化學(xué)物質(zhì)、推動(dòng)化學(xué)分支學(xué)科建立和發(fā)展的作用。
  　?。ǎ玻┙⒑桶l(fā)展了化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法論
  　　波義耳和拉瓦錫有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的思想和主張，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法論的建立起到了重要的奠基作用。此后，許多化學(xué)家又創(chuàng)立了一系列化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，豐富和發(fā)展了化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法論。正是這些先進(jìn)的方法論思想，提供了近代化學(xué)科學(xué)發(fā)展的思想條件。
  　?。ǎ常┌l(fā)明和研制了較先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器和裝置
  　　如精密天平、伏打電堆、光譜分析儀、“彈式”量熱計(jì)、磨口滴定管等等。這些先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器和裝置把化學(xué)科學(xué)研究帶入了一個(gè)又一個(gè)嶄新的領(lǐng)域，為近代化學(xué)科學(xué)的發(fā)展奠定了先決的物質(zhì)基礎(chǔ)。
  　　

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