道尔顿的原子学说与以往自然哲学论的原子学说的重要区别有哪些

发布网友 发布时间：2022-04-23 09:54

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热心网友 时间：2023-10-10 07:54

近代科学原子论的创立完成了化学理论上第一次伟大的辩证综合，是继拉瓦锡化学*之后，化学发展史上又一个光辉灿烂的里程碑。为什么道尔顿的原子论被称为科学的原子论?或者说它与以往的原子论有什么本质的区别呢?第一，道尔顿的原子论彻底剥去了长期披在它身上的哲学外衣，把模糊的猜测变成了明确的、经得起科学实验检验的科学理论。它*解释了各种化学实验事实，揭示了质量守恒定律、当量定律、定比组成定律和倍比定律的本质与内在联系，有着广泛的实验基础，并对以后整个实验科学的发展起着重大的指导作用。因此它是立足于物理和化学实验之上的运用科学的推理和严谨的论证方法，完全合乎科学理论建立的逻辑程序。第二，道尔顿的原子论不仅明确指出了原子具有重量的特征，而且进一步提出了测定原子量的历史任务，并第一次用化学的方法测定了多种元素的原子量。从此，原子不再是一十抽象模糊的概念，具有了可以用实验直接测量的数量特征，原子量成为区别原子种类的基本标志，使化学研究走向精确化、定量化和系统化 这是道尔顿原子论与以往各种原子学说的根据区别，也是道尔顿首创精神的具体表现。第三，由于以往的原子论具有浓厚的思辨性质，因此它只能对物质的各种变化给子笼统解释和说明，但却无法在化学反应中加以具体操作。既不能确定物质的组成t也不能准确地说明各种化学变化。而道尔顿的原子论第一次明确地阐明了化学反应的实质，就是原子重新组合的过程。而且通过原子量的求算．可以准确测定物质的组成和反应中各物质量的关系．使原子学说真正具有了可操作性，成为化学定量化的理论基础 第四，道尔顿在接受拉瓦锡元素概念的基础上．第一次把元素和原子联系起来，统一在一个严谨的理论体系之中。元素是同一类原子的总称，有多少种元素，就有多少种原子。元素是对原子的抽象和概括，原子则是元素的具体存在形式，元素第一次真正找到了自己描述的对象。不仅使人们对元素的认识提高到一个崭新的高度，而且使道尔顿的原子概念更加明确和具体，从而奠定了整个化学发展的理论基础。19世纪后半叶以来，分子学说、化学键理论、化学结构理论、元素周期律等学说的形成和发展，以及2O世纪以来化学理论上所取得的许多重大突破，几乎都是建立在道尔顿原子论的基础之上这不仅大大丰富了近代科学原子论的内涵，而且进一步在更高的层次上确立了它的中心地位，毋庸置疑地证明了原子学说的科学真理性。 3 道尔顿的科学思想和研究方法 道尔顿(1766~1844)出身贫苦，只受过不完全的初等教育，但他以顽强不息的奋斗精神，通过艰苦自学，终于成为一位知识渊博的学者，在自然科学研究中建立了不朽的功勋。他在晚年总结自己的成功的经验时曾说：“如果我比其他人获得了较大成功的话，那主要是—— 不!完全是靠不断勤奋地学习钻研而来。有的人能够远远地超越其他人，与其说他是天才，不如说是由于他专心致志地坚持学习，不达目的誓不罢休的那种不屈不挠的精神所致。这是道尔顿不信东风唤不回的坚强毅力和追求真理的崇高精神的真实写照。但只有刻苦努力是不够的，勤奋是获得成功的必要条件，但并不是与获得的成就成正比，还必须掌握科学的研究方法。1 9世纪初，科学原子论产生历史条件已经接近成熟，不少科学家处于这一前沿领域的探索之中，但并非人人都能发现阿拉丁宝窟。不同的性格修养、知识结构、成长过程和研究方法形成了科学家不同的研究风格。就实验技术甚至化学知识而论，道尔顿并不比盖吕萨克以及当时一些计量化学家高明，而唯独他能够首先廓清千年迷雾，克服各种逻辑上和方法上的困难，首创科学原子论，完成了科学史上一项伟太的勋业，其重要原因在于道尔顿掌握了科学的思想方法和研究方法。

热心网友 时间：2023-10-10 07:54

　　要了解道尔顿的原子学说的提出,要溯源至古希腊时期的原子学说.古希腊的哲学家留基伯首先提出了关于原子的学说,后经他的学生德谟克利特的进一步发展,形成了欧洲最早的朴素唯物主义的原子论,
　　德谟克利特认为
　　宇宙万物是由世界上最微小的、坚硬的、不可入、不可分的物质粒子构成的,他将这种粒叫作“原子”.他认为,原子在性质上相同,但在形状大小上却是多种多样的.万物之所以不同,就是由于万物本身的原子在数目、形状和排列上各有不同,就是由于万物本身的原子在数目、形状和排列上各有所不同.并且认为,原子总在不断运动,运动是原子本身所因有的性质.无数的原子在空间中不断运动、互相碰撞而形成世界及其中的事物.月、日、星辰是由原子构成的,甚至人的灵魂也是由原子构成的.由此可见,德谟克利特的原子论论证了世界的物质性,对自然界的本质提出了大胆而有创造性的臆测,比较深刻地说明了物质结构,肯定了运动是物质的属性,因而具有重要的意义.
　　德谟克利特的原子论从一开始就受到了柏拉图和亚里士多德的强烈反对,一直到1650年才由意大利物理学家伽桑狄重新提出并得到了牛顿的支持.那是在意大利物理学家用实验证明真空可以存在之后的事了,伽桑狄认为原子正是在这种真空中运动.他用原子的形状和大小说明物质的各种性质：如热是由微小的圆形原子引起的；冷是带有锋厉棱角的角锥形原子产生的,所以严寒使人产生刺痛感等等.波义耳也有类似的观点,他认为构成自然界的材料是一些细小密集、用物理方法不可分割粒子.粒子结合成更大的粒子团,是参加化学反应的基本单位,其大小和形状决定物质的物理性质.
　　牛顿认为
　　牛顿继承和发展了波义耳的化学思想,从力学的角度发展了物质构造和微粒说.牛顿认为,物质是由一些很小的微粒组成,这些微粒通过某种力量彼此吸引,当粒子直接接触时,这种力特别强；粒子间距离小时这种力可以使粒子进行化学反应；粒子间的距离较大时,这种力则失去作用.牛顿关于物质结构的微粒理论对道尔顿的原子论思想产生了很大影响.
　　道尔顿认为
　　各种物质的原子,它们各自的形状、大小、重量一定是相同的,不同物质的原子,其形状、大小及重量必不相同.为此,他曾经作出这样的推理：假如水的某些原子比其他的水原子重,再假如某一体积的水恰恰由这些较重的水原子组成,那么这一体积的水的比重必然较其他水的比重要大（这显然与事实不符,因为我们知道无论从什么地方得来的纯水的比重都是相同的）.由此及彼,其他物质也是如此.道尔顿又指出,不同气体的原子的大小必然各异.他说,如果将一体积氮与一体积氧进行化合,则会生成二体积的氧化氮,这二体积的氧化氮的数目一定不能多于一体积氮或氧的原子数.因此,他说氧化氮的原子一定比氧、氮的原子大.
　　在这这种见解的基础上,道尔顿为了进一步解释一种气体扩散于他种气体的理由以及混合气体的压力问题,他又提出：同一化学物质的原子相互排斥.道尔顿又推理说,当两种有弹性的流体混合在一起时,同一种微粒相互排斥,但并不排斥另一种微粒,因此,加在一个微粒上的压力,完全来自与它相同的微粒.由此,他解释了他的分压定律.正如他的一位朋友所说的那样,一种气体对别的任何气体来说都是一种真空.
　　以后,道尔顿进一步考虑到对各种原子的相对质量进行测量的问题,虽然进行了许多研究工作,但是依据当时的水平所测得的原子量是很不准确的,甚至无法计算各种元素的原子量,因而他不得不作了一些大胆的猜测和假设.他首先为复杂原子进行了命名：二元化合物、三元化合物和四元化合物.然后,他又很武断地作出了这样的结论：如果两种元素彼此化合,其化合时则遵循从最简单的方式开始,其层次分为4个.道尔顿又据以上原则,以氢原子量为1,以此作为标准,规定了其他元素原子的相对质量.
　　道尔顿确定的化合物组成的规则是没有什么科学依据的,不能不说是过于主观、随意和武断之举.因此,很多化合物复杂原子的组成被他弄错了,比如水是H2O,而他误作HO,随之氧的原子量也就错了.
　　1803年,10月18日,道尔顿在曼彻斯特的学会上第一次宣读了他的有关原子论的论文.论文中说了如下几个原子论的要点：
　　1元素的最终组成称为简单原子,它们是不可见的,既不能创造,也不能毁灭和再分割,它们在一切化学变化中本性不变.
　　2同一元素的原子,其形状、质量及性质是相同的；不同元素的原子则相反.每一种元素以其原子的质量为其最基本的特征（此点乃道原子论的核心）.
　　3不同元素的原子以简单数目的比例相结合,形成化合物.化合物的原子称为复杂原子,其质量为所含各元素原子质量的总和.同一种复杂原子,其形状、质量及性质也必然相同.
　　至此,道尔顿完成了提出原子论的历史使命,由于该学说解决了很多化学基本定律的解释,所以很快为化学界所接受.
　　道尔顿提出原子论,标志着近代化学发展的开始.因为化学作为一门重要的自然科学,它所要说明的现象本质正是原子的化合与化分.道尔顿的学说已抓住了这一核心和本质,主张用原子的化合与化分来说明各种化学现象和化学定律间的内在联系.因此,无论从广度和深度上说都是更加超过了燃烧的氧化学说.