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(shí)間： 班級(jí)： 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(shí)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(guò)程與方法目標(biāo)： 通過(guò)具體事例，使學(xué)生體會(huì)化學(xué)與人類進(jìn)步以及社會(huì)發(fā)展的密切關(guān)系，認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)值。 （3）：情感態(tài)度與價(jià)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(huì)問(wèn)題。 教學(xué)重點(diǎn)：1激發(fā)學(xué)生渴望了解化學(xué)的情感，認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)習(xí)的價(jià)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(diǎn)：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(guò)程： 一：知識(shí)鏈接 同學(xué)們，從今天開始，我們將走進(jìn)一個(gè)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(shí)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(shuō)一說(shuō)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(shuō)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(jiǎn)直

3、就像如來(lái)佛的手掌一樣，大到無(wú)邊，哪里有物質(zhì)，哪里就有化學(xué)。 實(shí)驗(yàn)：澄清石灰水變渾濁，鋁與稀鹽酸反應(yīng)并驗(yàn)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(yùn)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(guó)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(shuō)，奠定了近代化學(xué)的基礎(chǔ)。 3.1869年，國(guó)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(duì)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(lái)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(cè) 1. 下列各項(xiàng)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(jià)值 b.設(shè)計(jì)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(shuō)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(guó)面臨的挑戰(zhàn)有健康問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題、能源問(wèn)題、糧食問(wèn)題等?；瘜W(xué)家希望從化學(xué)角度，通過(guò)化學(xué)方法解決問(wèn)題，為我國(guó)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(wú)磷洗衣粉。把研究課題的序號(hào)填在相應(yīng)的橫線上。 (1)健康問(wèn)題：；(2)環(huán)境問(wèn)題：； (3)能源問(wèn)題:；(4)糧食問(wèn)題：。 4.我國(guó)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(diǎn)說(shuō)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(duì)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(shí)） （4） 化學(xué)簡(jiǎn)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(píng)價(jià)化學(xué)） 四：學(xué)習(xí)評(píng)價(jià) 1．通過(guò)學(xué)習(xí)，你認(rèn)為下列選項(xiàng)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(yùn)動(dòng)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(shí)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(yùn)動(dòng)的規(guī)律 3.化學(xué)成為一門科學(xué)開始于（） A對(duì)燃燒現(xiàn)象的深入研究 B對(duì)空氣組成的研究 C用原子-分子論來(lái)研究化學(xué)反應(yīng)之后D英國(guó)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(duì)化學(xué)世界進(jìn)行微觀的探索過(guò)程中，為人類的生產(chǎn)、生活帶來(lái)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(wèn)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(wèn)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(wèn)題 C.應(yīng)用于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的導(dǎo)電塑料----------------------能源問(wèn)題 D.中科院開發(fā)的納米玻璃用于國(guó)家大戲院--------------材料問(wèn)題 9.化學(xué)科學(xué)的發(fā)展極大地推動(dòng)了人類社會(huì)地進(jìn)步，同時(shí)也帶來(lái)了一些負(fù)面影響，請(qǐng)你各列舉具體兩例

9、加以說(shuō)明。 五：總結(jié)與反思 通過(guò)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(huì)，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(wèn)、善交流、?？偨Y(jié)②講規(guī)范、勤動(dòng)手、細(xì)觀察、務(wù)求真 。 化學(xué)就像你頭頂上的果實(shí)，只要肯稍作努力，成功的甜蜜就屬于你！ 六：評(píng)測(cè) 自我評(píng)測(cè)： 小組評(píng)價(jià)： 教師評(píng)價(jià)： 教學(xué)選讀： 科學(xué)原子論的提出者--道爾頓 偉大的實(shí)驗(yàn)科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電解當(dāng)量定律，并測(cè)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(lái)。當(dāng)時(shí)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(lái)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(lái)敘述這些問(wèn)題。 1766年9月6日約翰道爾頓出生在英國(guó)西北部一個(gè)貧窮、落后的農(nóng)村。他的父親是一個(gè)手工業(yè)者，養(yǎng)活著六個(gè)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(gè)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(yǔ)、希臘語(yǔ)、法語(yǔ)、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(lái)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(diǎn)。當(dāng)他聽說(shuō)學(xué)校

11、附近住著一位雙目失明的學(xué)者時(shí)，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(lì)下，學(xué)到了很多外語(yǔ)和科學(xué)知識(shí)，并開始對(duì)自然界進(jìn)行觀察，搜集動(dòng)、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(jì)、氣壓計(jì)觀測(cè)氣象，五十多年如一日?qǐng)?jiān)持記錄氣象數(shù)據(jù)，全部觀測(cè)記錄達(dá)二十多萬(wàn)條。當(dāng)時(shí)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(cè)論文集》，初步總結(jié)了他的觀測(cè)結(jié)果，對(duì)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?？茖W(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(shí)英國(guó)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(shí)，加速了他在科學(xué)上的成長(zhǎng)。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(shí)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(wú)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(shí)驗(yàn)室，特別是沒有從事研究的時(shí)間，他感到很煩惱。到了1799年，他毅然辭退了講師職務(wù)。 來(lái)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(shí)驗(yàn)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(shí)間。除了每星期四下午到郊外的草地上打幾個(gè)小時(shí)的曲棍球，作為一星期的娛樂(lè)休息外，他的大部分時(shí)間都花在他的實(shí)驗(yàn)研究上。在這里，他完成了原子論的實(shí)驗(yàn)證明和他的名著《化學(xué)哲學(xué)新體系》。 在對(duì)氣象持久、深入的觀測(cè)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(huì)變成一個(gè)混合均勻的氣體（均相）呢？對(duì)此，他提出過(guò)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(shí)，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(shí)被熱質(zhì)圍繞的質(zhì)點(diǎn)或核心?！币簿褪钦f(shuō)，氣體原子有一個(gè)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(gè)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(shí)，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(diǎn)的大小必然各異。因?yàn)橐惑w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(diǎn)。 　　為了解釋混合氣體的擴(kuò)散以及壓強(qiáng)問(wèn)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(shí)，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(gè)微粒上的壓力，完全來(lái)自與它相同的微粒?！边@就解釋了氣體分壓定律：混合氣的總壓是每一種氣體單獨(dú)存在時(shí)各自分壓的總和；同時(shí)也解釋了存在于一個(gè)容器中的兩種原子質(zhì)量不同的氣體為什么不會(huì)出現(xiàn)分層的問(wèn)題。 道爾頓的摯友亨利（1774~1836）在原子論的創(chuàng)立過(guò)程中給予道爾頓很大的幫助。亨利曾說(shuō)過(guò)：“每一種氣體

16、對(duì)于另一種氣體來(lái)說(shuō)，等于是一種真空?！碑?dāng)時(shí)這句話引起許多科學(xué)家的反對(duì)，道爾頓卻用實(shí)驗(yàn)證明了它的正確性，同時(shí)也為道爾頓的氣體分壓定律建立了堅(jiān)實(shí)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(lái)并公之于眾。1802年，在道爾頓的鼓勵(lì)下，亨利在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)（不是皇家學(xué)院）詳細(xì)說(shuō)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(lái)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(jiǎn)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(duì)重量是我的研究課題。這是一個(gè)全新的課題?！边@大概就是他格外強(qiáng)調(diào)相對(duì)原子質(zhì)量（原子量）的最初想法。 只有賦予原子以相對(duì)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(cè)的原子論而具有了現(xiàn)代科學(xué)定量實(shí)驗(yàn)的特征。 1803年9月，道爾頓利用當(dāng)時(shí)已掌握的一些分析數(shù)據(jù)，計(jì)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(huì)”上，道爾頓第一次闡述了他關(guān)于原子論以及原子量計(jì)算的見解，并公布了他的第一張包含有21個(gè)數(shù)據(jù)的原子量表。在這份報(bào)告中道爾頓已經(jīng)概括了科學(xué)原子論的以下三個(gè)要點(diǎn)： 元素（單質(zhì)）的最終粒子稱為簡(jiǎn)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?cè)谝磺谢瘜W(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(jiǎn)單整數(shù)比相結(jié)合，形成化學(xué)中的化合現(xiàn)象?；衔镌臃Q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(shí)的蘇格蘭化學(xué)家湯姆遜（1773~1852）聽說(shuō)了道爾頓的原子論，他專程拜訪了道爾頓。在兩天的時(shí)間里，他們倆熱烈、詳細(xì)地討論了原子學(xué)說(shuō)，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(yáng)道爾頓的原子學(xué)說(shuō)，使這一學(xué)說(shuō)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(diǎn)由原來(lái)的物理方面轉(zhuǎn)向了化學(xué)方面。他認(rèn)識(shí)到倍比定律對(duì)原子論的證明具有重要意義，便重點(diǎn)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(guó)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(shí)，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(shí)法國(guó)化學(xué)權(quán)威貝托雷（1748~1822）的激烈反對(duì)。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?yàn)樗谘芯炕瘜W(xué)

20、反應(yīng)時(shí)，更著重于過(guò)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(huì)影響生成物的產(chǎn)量?！必愅欣鬃隽撕芏鄬?shí)驗(yàn)來(lái)反對(duì)定組成定律，但他有時(shí)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(píng)，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(dòng)是“猛烈的”，而非逐步地“漸變”。他著重指出貝托雷所引用的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物，實(shí)際上是“混合物”而非“化合物”。通過(guò)這場(chǎng)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(lái)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(shí)驗(yàn)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(guò)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(shí)驗(yàn)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(guò)兩種碳的氧化物（CO與CO2），測(cè)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(shí)到原子論本身就具有倍比定律的含義，或者說(shuō)倍比定律應(yīng)當(dāng)是原子學(xué)說(shuō)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(shí)驗(yàn)研究。

22、這一年他分析了沼氣（甲烷）和油氣（乙烯）的組成，測(cè)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(duì)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(shí)，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(jiǎn)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(cè)）出版，他在書中全面闡述了原子學(xué)說(shuō)及其實(shí)驗(yàn)根據(jù)，對(duì)1803年的原子量做了多處修正。他還設(shè)計(jì)出一套符號(hào)來(lái)表示各種原子，用這些符號(hào)的組合來(lái)表示化合物中原子的排列。 原子學(xué)說(shuō)為質(zhì)量守恒定律、定組成定律和倍比定律提供了簡(jiǎn)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(gè)數(shù)不變，總質(zhì)量怎么會(huì)不守恒呢？原子總是以簡(jiǎn)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(jiǎn)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(shuō)：“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(gè)A原子與一個(gè)B原子化合，而在第二種化合物中，一個(gè)A原子與一個(gè)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(shí)驗(yàn)證明確實(shí)如此?！? 至此，道爾頓建立科學(xué)原子論“給整個(gè)科學(xué)創(chuàng)造一個(gè)中心”?？茖W(xué)家們開始用原子論解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，又將實(shí)驗(yàn)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(gè)又一個(gè)科學(xué)的理論，推動(dòng)化學(xué)乃至整個(gè)自然科學(xué)向前發(fā)展。 原子量測(cè)定的困難 原子學(xué)說(shuō)賦予每種元素以定量的特征：原子量，使定量實(shí)驗(yàn)和化學(xué)計(jì)算有了理論根據(jù)。因此有人說(shuō)，定量化學(xué)時(shí)期是從道爾頓而不是從拉瓦錫開始。但是道爾頓測(cè)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(duì)原子質(zhì)量）最困難的是確定化合物內(nèi)的原子個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)數(shù)比將得出不同的相對(duì)原子質(zhì)量。在缺乏其它實(shí)驗(yàn)方法的情況下，道爾頓認(rèn)

25、為水中只含一個(gè)氫原子和一個(gè)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(duì)氨組成的分析（含氫20%，含氮80%）,并認(rèn)為氨中只含一個(gè)氫原子和一個(gè)氮原子，得出氮的原子量為4。 在沒有其它實(shí)驗(yàn)根據(jù)的情況下，道爾頓看不出怎樣確定原子個(gè)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(gè)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(gè)數(shù)比分別為1:1和1:2 錯(cuò)誤的假定導(dǎo)致了錯(cuò)誤的結(jié)果。加上當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)和化學(xué)計(jì)算中使用錯(cuò)誤的原子量就得不到符合實(shí)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(cè)定工作一再出現(xiàn)矛盾和反復(fù)，原子論終于幾乎無(wú)人問(wèn)津。對(duì)原子論來(lái)說(shuō)，這真是一個(gè)黑暗的時(shí)期，只有那些具有遠(yuǎn)見卓識(shí)的科學(xué)家在黑暗中堅(jiān)持苦苦摸索。他們認(rèn)識(shí)到了原子理論和原子量測(cè)定工作對(duì)于化學(xué)乃至整個(gè)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(huì)來(lái)到。 在這些堅(jiān)毅的探索者中，瑞典化學(xué)大師貝采里烏斯為測(cè)定原子量付出了二十年的時(shí)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(jiān)實(shí)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(cè)、第三冊(cè)陸續(xù)出版。在第二冊(cè)中他描述了當(dāng)時(shí)已知元素的化學(xué)性質(zhì)；第三冊(cè)補(bǔ)充了一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果。中國(guó)科學(xué)院藏有該書初版的第一、第二兩冊(cè)，在第二冊(cè)扉頁(yè)上有道爾頓贈(zèng)愛丁堡醫(yī)學(xué)會(huì)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(shuō)，是沒有時(shí)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(zhǎng)詩(shī)，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(zhǎng)詩(shī)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(lái)的長(zhǎng)

28、詩(shī)改成了情詩(shī)。法拉第夫妻一生沒有孩子，但他們過(guò)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(shí)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(lái)往，常常還有學(xué)者來(lái)拜訪道爾頓。他們看到道爾頓簡(jiǎn)樸的房間，大都感到意外。由于這些學(xué)者的呼吁，英國(guó)政府才于1833年道爾頓67歲的時(shí)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(dòng)變得不方便，但他仍堅(jiān)持做實(shí)驗(yàn)并繼續(xù)教課。他將實(shí)驗(yàn)成果寫成論文，寄給由他參與創(chuàng)辦的英國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)，請(qǐng)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(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)

29、的年會(huì)。當(dāng)會(huì)員們關(guān)切地詢問(wèn)這位長(zhǎng)者的身體情況時(shí)，他說(shuō)：“我還能做化學(xué)實(shí)驗(yàn)，不過(guò)每一次實(shí)驗(yàn)所費(fèi)的時(shí)間，要比過(guò)去多三倍到四倍，我的計(jì)算能力雖然衰退，算起數(shù)來(lái)很緩慢，但還能計(jì)算?！? 這是一位將一生毫無(wú)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(shí)的氣壓和溫度，在“微雨”兩字之后，滴下了一大滴墨水，說(shuō)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(gè)熟睡的嬰兒似的，沒有一點(diǎn)痛苦的表情，心臟停止了跳動(dòng)。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(chǎng)，后人雕塑了道爾頓銅像。每年來(lái)自世界各地的憑吊者絡(luò)繹不絕，表達(dá)他們對(duì)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(shí)獲得法學(xué)博士學(xué)位，做過(guò)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(lái)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(shuō)，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(gè)數(shù)相同。根據(jù)這一假說(shuō)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(duì)分子質(zhì)量都與其氣體密度成正比。這樣相對(duì)分子質(zhì)量（或化學(xué)式量）就可以被直接測(cè)定了。但是由于當(dāng)時(shí)阿伏加德羅沒有對(duì)他的假說(shuō)提出實(shí)驗(yàn)證明，以致其假說(shuō)不易被人

31、接受。 直到1860年康尼扎羅用實(shí)驗(yàn)論證并在卡爾斯魯厄化學(xué)會(huì)議上予以闡述后，該假說(shuō)才獲公認(rèn)，成為現(xiàn)在的阿伏加德羅定律。但這時(shí)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(shuō)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(shuō)推出，要測(cè)定單質(zhì)或化合物的相對(duì)質(zhì)量，只要把它們變成氣體，測(cè)定它的密度就可以了。他用這種方法根據(jù)測(cè)定物質(zhì)在氣態(tài)時(shí)的密度，確定了一些物質(zhì)的相對(duì)質(zhì)量，也就是它們的相對(duì)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(shuō)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(diǎn)，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(duì)抗作用等問(wèn)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(duì)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(yè)共9頁(yè)