2013中公版化學學科知識與教學能力高級中學

用戶評論 (總計2條)

•   如果只是針對考試沒啥大用處
•   　　一、化學發(fā)展史的五個時期
  　　自從有了人類，化學便與人類結(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，都是化學技術(shù)的應(yīng)用。正是這些應(yīng)用，極大地促進了當時社會生產(chǎn)力的發(fā)展，成為人類進步的標志。今天，化學作為一門基礎(chǔ)學科，在科學技術(shù)和社會生活的方方面面正起著越來越大的作用?；瘜W史大致分為：
  　?。保h古的工藝化學時期
  　　這時人類的制陶、冶金、釀酒、染色等工藝主要是在實踐經(jīng)驗的直接啟發(fā)下經(jīng)過萬年摸索而來的，化學知識還沒有形成。這是化學的萌芽時期。
  　?。玻疅挼ばg(shù)和醫(yī)藥化學時期
  　　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，為求得長生不老的仙丹，為求得榮華富貴的黃金，開始了最早的化學實驗。記載、總結(jié)煉丹術(shù)的書籍，在中國、阿拉伯、埃及、希臘都有不少。這一時期積累了許多物質(zhì)間的化學變化，為化學的進一步發(fā)展準備了豐富的素材。這是化學史上令我們驚嘆的雄渾的一幕。后來，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。化學方法轉(zhuǎn)而在醫(yī)藥和冶金方面得到了正當發(fā)揮。在歐洲文藝復興時期，出版了一些有關(guān)化學的書籍，第一次有了“化學”這個名詞。英語的ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ起源于ａｌｃｈｅｍｙ，即煉金術(shù)。ｃｈｅｍｉｓｔ至今還保留兩個相關(guān)的含義：化學家和藥劑師。這些可以說是化學脫胎于煉金術(shù)和制藥業(yè)的文化遺跡了。
  　?。常妓鼗瘜W時期
  　　從１６５０年到１７７５年，隨著冶金工業(yè)和實驗室經(jīng)驗的積累，人們總結(jié)感性知識，認為可燃物能夠燃燒是因為它含有燃素，燃燒的過程是可燃物中燃素放出的過程，可燃物放出燃素后成為灰燼。
  　　４．定量化學時期，即近代化學時期
  　?。保罚罚的昵昂螅咤a用定量化學實驗闡述了燃燒的氧化學說，開創(chuàng)了定量化學時期。這一時期建立了不少化學基本定律，提出了原子學說，發(fā)現(xiàn)了元素周期律，發(fā)展了有機結(jié)構(gòu)理論。所有這一切都為現(xiàn)代化學的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。
  　?。担茖W相互滲透時期，即現(xiàn)代化學時期
  　　20世紀初，量子論的發(fā)展使化學和物理學有了共同的語言，解決了化學上許多懸而未決的問題；另一方面，化學又向生物學和地質(zhì)學等學科滲透，使蛋白質(zhì)、酶的結(jié)構(gòu)問題得到了逐步地解決。
  　　二、古代和近代化學史大事記
  　　（1）夏代我國有了青銅器；春秋晚期能煉鐵；戰(zhàn)國晚期能煉銅；唐代有了火藥。
  　　（2）18世紀70年代，瑞典化學家舍勒和英國化學家普利斯特里分別發(fā)現(xiàn)并制得了氧氣；法國化學家拉瓦錫最早用天平作為研究化學的工具，并推翻了燃素學說；英國化學家卡文迪許和英國物理學家雷利等陸續(xù)從空氣中發(fā)現(xiàn)了惰性氣體。
  　　（3）１７４８年俄國化學家羅蒙諾索夫建立了質(zhì)量守恒定律。
  　?。?）１８０８年英國科學家道爾頓提出了近代原子學說。
  　?。?）１８１１年意大利科學家阿伏加德羅提出了分子的概念。
  　?。?）１８２８年德國化學家維勒第一次證明有機物可用普通的無機物制得。
  　?。?）１８６９年俄國化學家門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律。
  　?。?）１８８８年法國化學家勒沙特列提出了化學平衡移動原理。
  　?。?）１８９０年德國化學家凱庫蔓提出了苯分子的結(jié)構(gòu)式。
  　?。?0）19世紀荷蘭物理學家范德華首先研究了分子間作用力。
  　?。?1）19世紀英國物理學家丁達爾和植物學家布朗分別提出了膠體的“丁達爾現(xiàn)象”與“布朗運動”。
  　　（12）20世紀奧地利和德國物理學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、化學實驗發(fā)展史概述
  　　化學實驗是化學科學賴以產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ)，從其發(fā)展過程來看，大致經(jīng)過了早期化學實驗、近代化學實驗和現(xiàn)代化學實驗等三個發(fā)展時期。
  　?。ㄒ唬┰缙诨瘜W實驗
  　　從遠古時代開始到１７世紀，化學實驗在向科學道路邁進的過程中，經(jīng)歷了一段漫長的發(fā)展時期。
  　?。保瘜W實驗的萌芽
  　　人類最初對火的利用距今大概已有一百多萬年了?；鹗侨祟愖钤缡褂玫幕瘜W實驗手段。人類最早從事的制陶、冶金、釀酒等化學工藝，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、冶金和釀酒等化學工藝，已孕育了化學實驗的萌芽。例如，在燒制灰、黑陶的化學工藝中，工匠們在焙燒后期便封閉窯頂和窯門，再從窯頂徐徐噴水，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。這表明當時已初步懂得了焙燒氣氛的控制和利用。
  　　２．原始化學實驗
  　　古代的煉丹術(shù)，是早期化學實驗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生不死的“仙藥”；二是想把一些廉價的金屬借助于“仙藥”的點化，轉(zhuǎn)變?yōu)橘F重的黃金和白銀。由于煉丹活動符合帝王、貴族長生不死、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代，這種活動很快地得到開展并興盛起來。
  　　焙燒是煉丹術(shù)士經(jīng)常采用的一種基本的化學實驗操作方法。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子中加熱，鉛燒掉之后，可以得到一點銀；把黃鐵礦（從外表看有點像黃金）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”來對各種金屬進行加工。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程中，煉丹術(shù)士發(fā)明了蒸餾器、燒杯、冷凝器和過濾器等化學實驗儀器，以及溶解、過濾、結(jié)晶、升華，特別是蒸餾等化學實驗操作方法。蒸餾方法的廣泛使用，促進了酒精、硝酸、硫酸和鹽酸等溶劑和試劑的發(fā)現(xiàn)，從而擴大了化學實驗的范圍，為后來許多物質(zhì)的制取創(chuàng)造了條件。
  　　蒸餾是早期化學實驗中最完整的一種重要實驗操作方法。到了１６世紀，出現(xiàn)了大批有關(guān)蒸餾方法方面的書籍，如希羅尼姆?布倫契威格（Ｈｉｅｒｏｎｙｍｕｓ Ｂｒｕｎｓｃｈｗｙｇｋ，１４５０ —１５１３年）１５００年出版的《蒸餾術(shù)簡明手段》及其增訂版《蒸餾術(shù)大全》（１５１２年出版）等。這些著作對蒸餾方法作了較詳細的敘述。蒸餾在早期化學實驗發(fā)展史上占有重要地位，它至今還在基礎(chǔ)化學實驗中被經(jīng)常運用。
  　?。常蚧瘜W科學實驗的過渡
  　　到了十五六世紀，煉丹術(shù)由于缺乏科學基礎(chǔ)，屢遭失敗而變得聲名狼藉。化學實驗則開始在醫(yī)學和冶金等一些實用工藝中發(fā)揮作用，并不斷得到發(fā)展。
  　　在醫(yī)藥化學時期，最具代表性的人物是瑞士的醫(yī)生、醫(yī)藥化學家帕拉塞斯（Ｐ．Ａ． Ｐａｒａｃｅｌｓｕｓ，１４９３—１５４１）。他強調(diào)化學研究的目的不應(yīng)在于點金，而應(yīng)該把化學知識應(yīng)用于醫(yī)療實踐，制取藥物。他和他的弟子們通過對礦物藥劑的性質(zhì)和療效的研究，以及在制備新藥劑的過程中，探討了許多無機物的分離、提純方法，進行了一些合成實驗，并總結(jié)出這些物質(zhì)的性質(zhì)。因此，有人認為帕拉塞斯“從根本上改變了醫(yī)療和化學的發(fā)展道路”。
  　　安德雷?李巴烏（Ａｎｄｒｅａｓ Ｌｉｂａｖｉｕｓ，約１５４０ —１６１６）是德國的醫(yī)生、醫(yī)藥化學家，他極力強調(diào)化學的實用意義，為推進化學成為一門獨立科學做出了重要貢獻。他編著的《工藝化學大全》（１６１１—１６１３年問世），總結(jié)了他多年的實驗經(jīng)驗。書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（后來被稱為“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{的現(xiàn)象，并建議用這種方法檢驗水中的氨。這部著作的問世，使化學終于有了真正的教科書。他還設(shè)計過一所實驗室的建筑詳圖，但直到１６８３年，這所實驗室才在阿爾特多夫（Ａｌｔｄｅｒｆ）修建起來。
  　　繼帕拉塞斯、李巴烏之后，對后世影響較大、對化學實驗的發(fā)展貢獻卓著的醫(yī)藥化學家還有赫爾蒙特（Ｊ．Ｂ． ｖａｎ Ｈｅｌｍｏｎｔ，１５９７—１６４４）。他工作的最大特點是對化學進行定量研究，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“柳樹實驗”和“沙子實驗”，是早期化學實驗發(fā)展史上著名的兩個定量實驗。此外，他在無機物制備方面取得過空前的成果，曾對燃燒現(xiàn)象提出過頗有獨到之處的見解。因此，他常被尊為從煉丹術(shù)到化學的過渡階段的代表。
  　　化學實驗在冶金方面也曾發(fā)揮過重要作用。德國著名化驗師埃爾克（Ｌ． Ｅｒｃｋｅｒ，約１５３０ —１５９４）在其編著的《主要礦石加工和采掘方法說明》（１５７４年出版）一書中較為系統(tǒng)地論述了當時對銀、金、銅、銻、汞以及鉍和鉛的合金的檢驗技術(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)。這部著作被認為是分析化學和冶金化學的第一部手冊。
  　?。矗缙诨瘜W實驗的特點
  　　早期的化學實驗還只能算做是化學“試驗”，具有很大的盲目性；還沒有從生產(chǎn)、生活實踐中分化出來，成為獨立的科學實踐。最早的制陶、冶金和釀酒等活動，是低級的、缺乏理論指導的、不自覺的實踐活動；作為化學實驗原始形式的煉丹術(shù)，其實驗目的也只是追求長生不老藥或點金之術(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實驗的工匠和煉丹術(shù)士們是化學實驗的先驅(qū)和開拓者。他們發(fā)明了焙燒、溶解、結(jié)晶、蒸餾、過濾和冷凝等化學實驗操作方法；制造了風箱、坩堝、鐵剪、燒杯、平底蒸發(fā)皿、沙浴、焙燒爐等化學實驗儀器和裝置；發(fā)現(xiàn)和制取了銅、金、銀、汞、鉛等金屬，酒精、硝酸、硫酸、鹽酸等化學溶劑和試劑，以及許多酸、堿、鹽，甚至意識到了一些粗淺的化學反應(yīng)規(guī)律。后人正是從他們的經(jīng)驗教訓中，才找到了化學實驗的真正歷史使命，建立了化學實驗科學。
  　?。ǘ┙瘜W實驗
  　?。保瘜W實驗時期的杰出科學家
  　　１７~１９世紀，是近代化學實驗時期。在這一時期，隨著歐洲資本主義生產(chǎn)方式的誕生和工業(yè)革命的進行，以及天文學、物理學等學科的重大突破，化學實驗終于沖破了煉丹術(shù)的桎梏，走上了科學的康莊大道。為此做出巨大貢獻的化學實驗家當推波義耳（Ｒ． Ｂｏｙｌｅ，１６２７—１６９１）和拉瓦錫（Ａ．Ｌ． Ｌａｖｏｉｓｉｅｒ，１７４３—１７９４）。
  　　（１）化學科學實驗的奠基人——波義耳
  　　“波義耳把化學確立為科學”。作為近代化學科學的確立者，波義耳也是化學科學實驗的重要奠基人。他認為，只有運用嚴密的和科學的實驗方法才能夠把化學確立為科學。他明確指出：“化學，為了完成其光榮而莊嚴的使命，就不能認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，化學才能像“已經(jīng)覺醒了的天文學和物理學那樣，立足于嚴密的實驗基礎(chǔ)之上”?！安粦?yīng)該把理性放在高于一切的位置，知識應(yīng)該從實驗中來，實驗是最好的老師”，“沒有實驗，任何新的東西都不能深知”，“空談無濟于事，實驗決定一切”，“人之所以能效力于世界者，莫過于勤在實驗上做功夫”。他的這些觀點和主張，奠定了化學實驗方法論的基礎(chǔ)。
  　　不僅如此，波義耳還是一位技術(shù)精湛的出色的化學實驗家。他一生做過大量的化學實驗，獲得了許多重要的發(fā)現(xiàn)。他是第一個發(fā)明指示劑的化學家，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檢驗酸和堿；他還發(fā)現(xiàn)了銅鹽和銀鹽、鹽酸和硫酸的化學檢驗方法，并在１６８５年發(fā)表的《礦泉水的實驗研究史的簡單回顧》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的奠基者。
  　?。ǎ玻┒炕瘜W實驗方法論的創(chuàng)立者——拉瓦錫
  　　拉瓦錫是明確提出把量作為衡量尺度對化學現(xiàn)象進行實驗證明的第一位化學家，他把近代化學實驗推進到定量研究的水平。
  　　拉瓦錫從一開始從事化學科學研究，就非常善于發(fā)揮天平在化學研究中的作用，重視對物質(zhì)及其變化進行定量測定。他２１歲時所做的第一個化學實驗，就是定量地測定石膏在加熱和冷卻過程中水分的變化。他一生做過很多定量化學實驗，并依據(jù)實驗事實揭示了“水變成土”以及“火粒子”學說、“燃素說”的謬誤。
  　　“水變成土”是赫爾蒙特根據(jù)他著名的“柳樹實驗”提出來的，后來又得到波義耳和牛頓（Ｊ． Ｎｅｗｔｏｎ，１６４２ —１７２７）的贊同。為了檢驗這一觀點的科學性，拉瓦錫進行了如下實驗：將收集到的被認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，拉瓦錫仔細稱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有變化，而且密封在瓶中的水的重量也沒起變化，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。這樣，拉瓦錫查明了那些懸浮物來自玻璃容器，從而以堅實的實驗數(shù)據(jù)否定了“水變成土”的錯誤觀點。
  　　“火粒子”學說，是波義耳為解釋金屬煅燒后重量增加的原因而提出來的。為了檢驗這一假說，拉瓦錫重復了波義耳在密閉的燒瓶中煅燒金屬錫的實驗。他與波義耳不同之處在于，在打開燒瓶之前對整個密閉體系進行了稱量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)整個體系在加熱前后重量沒有變化。這就證明波義耳曾經(jīng)設(shè)想的在加熱過程中火的微粒透過玻璃壁進入燒瓶內(nèi)與金屬錫結(jié)合而增重的觀點是錯誤的。
  　　拉瓦錫還通過對硫和磷等一些物質(zhì)燃燒現(xiàn)象的定量實驗研究，否定了統(tǒng)治化學長達百年之久的“燃素說”，建立了氧化學說，并確立了“質(zhì)量守恒定律”。
  　　拉瓦錫的定量實驗研究，極大地豐富和發(fā)展了化學實驗方法論。對物質(zhì)及其變化，不僅要用定性分析方法，而且還必須運用定量分析方法，只有二者的有機結(jié)合，才能正確認識物質(zhì)及其變化在質(zhì)和量兩個方面的性質(zhì)和規(guī)律；化學實驗是建立化學理論的基礎(chǔ)和檢驗化學理論的標準。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驗的檢驗，除了通過實驗和觀察的自然道路去尋求真理以外，別無他途。”
  　　拉瓦錫的化學實驗方法論思想，對化學實驗從定性向定量的發(fā)展，產(chǎn)生了積極和深遠的影響，成為近代化學實驗發(fā)展史上的重要里程碑。正是在此基礎(chǔ)上，近代化學實驗才得以蓬勃發(fā)展，從而拓展了化學科學研究的領(lǐng)域，促使了許多重要化學理論的建立和發(fā)展。
  　?。玻瘜W實驗是化學科學理論建立和發(fā)展的基礎(chǔ)
  　　道爾頓（Ｊ． Ｄａｌｔｏｎ，１７６６ —１８４４）原子論就是在化學科學實驗的基礎(chǔ)上建立起來的。他通過化學實驗，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)的無數(shù)個微小顆粒（道爾頓稱之為“原子”）混合起來的。他進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。這個實驗定律成為他確立化學原子論的重要基石。
  　　１８０５年，法國化學家蓋?呂薩克（Ｊ．Ｌ． Ｇａｙ－Ｌｕｓｓａｃ，１７７８—１８５０）在研究氫氣和氧氣的化合時發(fā)現(xiàn)，１００個體積的氧氣總是和２００個體積的氫氣相化合；在進一步研究氨與氯化氫、一氧化碳與氧氣、氮氣與氫氣的化合時，居然發(fā)現(xiàn)都具有簡單整數(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。為了對這個實驗定律進行理論解釋，意大利化學家阿伏加德羅（Ａ． Ａｖｏ-ｇａｄｒｏ，１７７６—１８５６）引入了“分子”的概念，提出了著名的分子假說。
  　?。保福玻茨?，年僅２４歲的德國化學家維勒（Ｆ． Ｗ?觟ｈｌｅｒ，１８００ —１８８２）做了一個在化學實驗發(fā)展史上非常著名的實驗，即用氯化銨（ＮＨ４Ｃｌ）水溶液同氰酸銀（ＡｇＣＮＯ）作用來制取氰酸銨（ＮＨ４ＣＮＯ）。然而，當他濾去氯化銀（ＡｇＣｌ）沉淀，并對溶液進行蒸發(fā)時，并沒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年的時間，采用不同的無機物和不同的方法，對其進行了一系列的定性和定量實驗研究，最后終于完全確認實驗中所得到的這種白色結(jié)晶狀物質(zhì)，正是動物機體內(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，以雄辯的實驗事實公布了這一重大成果。這一實驗成果，意義重大，動搖了傳統(tǒng)的“生命力論”的基礎(chǔ)，開辟了用無機物合成有機化合物的新天地。１８４５年，德國化學家柯爾柏（Ｈ． Ｋｏｌｂｅ，１８１８—１８８４）用木炭、硫黃、氯水等無機物合成了酒精、蟻酸、葡萄酸、蘋果酸、檸檬酸、琥珀酸等一系列有機酸，進而還合成了油脂類和糖類物質(zhì)；到了１９世紀后期，有機合成更加蓬勃發(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組成，結(jié)果竟與李比希（Ｊ． ｖｏｎ Ｌｉｅｂｉｇ，１８０３ —１８７３）對雷酸銀的化學組成的分析結(jié)果相當?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)他們的化學組成完全相同，而性質(zhì)卻不相同。瑞典的化學大師貝采里烏斯（Ｊ．Ｊ． Ｂｅｒｚｅｌｉｕｓ，１７７９ —１８４８）在這些實驗事實的基礎(chǔ)上，提出了“同分異構(gòu)”的概念，認為之所以性質(zhì)不同，是由于它們的化學結(jié)構(gòu)不同。這導致了有機化合物經(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。它是近代化學實驗發(fā)展史上非常重要的實驗手段之一。應(yīng)用這種實驗手段來引發(fā)化學反應(yīng)，推動了電化學的誕生和發(fā)展。１８００年３月，英國化學家尼科爾森（Ｗ． Ｎｉｃｈｏｌｓｏｎ，１７５３ —１８１５）和卡里斯爾（Ａ． Ｃａｒｌｉｓｌｅ，１７６８ —１８４０）就用電堆電解了水；１８０７年，英國化學家戴維（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實驗方法。戴維的助手法拉第（Ｍ． Ｆａｒａｄａｙ，１７９１—１８６７）對電解過程進行了深入的研究，在他１８３４年發(fā)表的《關(guān)于電的實驗研究》這篇論文中，提出了著名的“法拉第電解定律”。他的工作，使電化學的研究從定性走向了定量，對電化學的發(fā)展作出了重要貢獻。
  　　此外，近代化學實驗還開辟了化學熱力學和化學動力學兩大研究領(lǐng)域，推動了物理化學的完善和發(fā)展。
  　?。常瘜W實驗方法
  　　近代化學實驗的蓬勃發(fā)展與近代化學實驗方法論的發(fā)展有著十分密切的關(guān)系。在這一時期，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)典的化學實驗方法。
  　?。ǎ保┫到y(tǒng)定性分析法
  　　系統(tǒng)定性分析法是為了檢驗礦物質(zhì)中的微量甚至痕量元素，克服傳統(tǒng)的濕法定性檢驗法和吹管檢驗法的局限性而被創(chuàng)立的。德國化學家浦法夫（Ｃ．Ｈ． Ｐｆａｆｆ，１７７３ —１８５２）在他１８２１年出版的《分析化學教程》中提出了“初步試驗”和“分組”的思想。１８２９年德國化學家羅斯（Ｈ． Ｒｏｓｅ，１７９５ —１８６４）在他編著的《分析化學教程》中，首次明確地提出和制訂了系統(tǒng)定性分析法，但該書內(nèi)容過繁，條理不夠清楚。１８４１年，德國化學家富里西尼烏斯（Ｃ．Ｒ． Ｆｒｅ-ｓｅｎｉｕｓ，１８１８ —１８９７）在他出版的教科書《定性化學分析導論》中對羅斯的系統(tǒng)定性分析法提出了修訂方案。這本書內(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中所采用的方法基本相同。
  　　（２）重量分析法
  　　重量分析法在１９世紀得到了很大的完善和發(fā)展，主要表現(xiàn)在分離和測定方法以及操作技術(shù)方面。羅斯在其編著的《分析化學實驗綜論》一書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，這在分析化學發(fā)展中是一項重要的進步。貝采里烏斯是當時最享盛譽的分析化學家，他曾測定了２ ０００多種化合物的化合量，使用了很多新的測定方法、試劑和儀器設(shè)備，使定量分析的精確度達到了空前的高度，對定量分析法的完善和發(fā)展做出了重大貢獻。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０．１毫克的天平；介紹了各種元素的重量測定方法；解決了一系列復雜的分離問題。他們所運用的分離和測定方法以及操作技術(shù)，至今大都仍被采用。
  　　運用這些分析方法，在１９世紀人們發(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世紀中葉從法國誕生和發(fā)展起來的。它最初的含義只是一種對化工原料及產(chǎn)品的純度進行簡易、快速測定的方法。１７２９年，法國化學家日夫魯瓦（Ｃ．Ｊ． Ｇｅｏｆｆｒｏｙ，１６８５ —１７５２）第一次利用滴定分析的原則，以碳酸鉀為基準物，測定了醋酸的相對濃度；１７５０年，法國化學家文耐爾（Ｇ．Ｆ．Ｖｅｎｅｌ，１７２３ —１７７５）在滴定實驗中運用了指示劑，１７６７年，英國化學家路易斯（Ｗ． Ｌｅｗｉｓ，１７０８ —１７８１）在滴定實驗中不僅采用了指示劑，而且還提供了分析的絕對結(jié)果，但他測量滴定溶液消耗量的方法采用的則是稱重法；法國化學家德克勞西（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”可以說是最原始的滴定管。隨著人工合成指示劑的出現(xiàn)，到了１９世紀３０~５０年代，滴定分析法的發(fā)展達到極盛時期，其應(yīng)用范圍顯著擴大，準確度大為提高，接近了重量分析法所能達到的程度。在這一時期，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。
  　　（４）光譜分析法
  　　光譜分析法是利用光譜線來分析某種元素存在與否的一種方法。它是由德國化學家本生（Ｒ．Ｗ．Ｂｕｎｓｅｎ，１８１１—１８９９）和基爾霍夫（Ｇ．Ｒ． Ｋｒｉｃｈｈｏｆｆ，１８２４ —１８８７）共同創(chuàng)立的。１８５５年，本生為克服當時的煤氣燈的缺點，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，并用這種新的實驗儀器發(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實驗的特點
  　　隨著歐洲資本主義生產(chǎn)方式的建立和發(fā)展，近代化學實驗作為一種相對獨立的科學實踐活動，從生產(chǎn)實踐中分化出來，歷經(jīng)兩百多年，取得了突飛猛進的發(fā)展。
  　　（１）明確了化學科學實驗的性質(zhì)、目的和作用
  　　化學實驗不再是服務(wù)于煉丹術(shù)等封建迷信和宗教神學的婢女，不再是從屬于觀察的附帶的東西，而是一種獨立的化學科學實踐、重要的化學科學認識方法。只有通過化學科學實驗，才能達到對物質(zhì)的本質(zhì)及其變化規(guī)律的正確認識。同古代化學實驗相比，近代化學實驗已不僅僅是獲得化學實驗事實的重要途徑、手段和方法，而且還具有驗證化學假說和檢驗化學理論、發(fā)現(xiàn)和合成新的化學物質(zhì)、推動化學分支學科建立和發(fā)展的作用。
  　?。ǎ玻┙⒑桶l(fā)展了化學實驗方法論
  　　波義耳和拉瓦錫有關(guān)化學實驗的思想和主張，對化學實驗方法論的建立起到了重要的奠基作用。此后，許多化學家又創(chuàng)立了一系列化學實驗方法，豐富和發(fā)展了化學實驗方法論。正是這些先進的方法論思想，提供了近代化學科學發(fā)展的思想條件。
  　?。ǎ常┌l(fā)明和研制了較先進的實驗儀器和裝置
  　　如精密天平、伏打電堆、光譜分析儀、“彈式”量熱計、磨口滴定管等等。這些先進的實驗儀器和裝置把化學科學研究帶入了一個又一個嶄新的領(lǐng)域，為近代化學科學的發(fā)展奠定了先決的物質(zhì)基礎(chǔ)。
  　　

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