燃素说拉瓦锡证伪燃素说给人们的启示教学文案

拉瓦锡证伪燃素说给人们的启示

摘要拉瓦锡没有发现过新物质没有设计过新仪器没有改进过实验手段和方法这位现代化学之父的伟大功绩是什么这不仅仅在于他认识了氧建立氧化学说和新的理论体系 “使过去在燃素说上倒立着的全部化学正立过来” 更多的是他在科学研究方法上给人们的启示继承别人完成的实验工作用自己的定量实验补充、加强通过严格的合乎逻辑的步骤 阐明实验结果的正确解释。关键词拉瓦锡燃素说实验定量研究正确的观念1777年拉瓦锡在向法国科学院提交的《燃烧通论》这篇论文中详尽列举了推翻燃素说的实验数据提出他的新的燃烧的氧化学说。他的科学研究的思想和方法的贡献是化学革命的一部分非常具有指导意义。

1、定量的方法

拉瓦锡工作的一个特点是系统的定量性他善于使用天平进行精密分析。应用定量方法室必须假定质量守恒定律成立拉瓦锡将其描述为“我们必须假定被检定的物体的要素和其分解产物的要素精确相等” 。关于燃素是否存在的这个问题他认为通过天平测量质量的增减能够回答。通过实验他发现在空气中燃烧硫和磷其质量会增加且增加的质量和所用的1/5体积的空气的质量非常接近。而在曲颈瓶中焙烧锡和铅前后质量没有变化从而推翻的

玻意尔的“火微粒”假说。正是通过定量的测验和计算证明了氧气参加了反应。

另外拉瓦锡在一个定量实验中把糖和硝酸共煮糖被氧化放出亚硝空气NO和气态 “白垩酸” 即二氧化碳 并产生草酸它“是由白糖和大约1/3糖重的酸化要素化合而成” 。证明了几乎所有酸都含有与氧素结合在一起的各种不同基。

正是由于拉瓦锡采用了定量实验才能“把以前人们所做的一切实验看作只是建议性质的”  因而他才敢于对已为人们所肯定的实验予以检验从而掀起了化学革命的风暴。

2、继承前人的实验工作得出正确的解释 1

拉瓦锡善于学习善于进行分析综合判断推理提出新的学术思想。对于前人的有关研究他的学习是很认真的他能把前人对于同一实验所作的不同解释加以分析比较从中发现矛盾和问题。他把布莱克、普利司特里、卡文迪许的工作完成了并给出了最正确的解释。

在证伪燃素说的过程中拉瓦锡并不是第一个发现硫和磷在空气中燃烧质量会增加的人玛格拉夫早在1740年就发现了磷的这个事实而黑尔斯也1727年时便发现了硫和磷在燃烧时会吸收一些空气。此外氧也不是拉瓦锡发现的正如他自己所说“这种气体普利司特里先生、舍勒

先生和我大约同时发现” 普利司特里称他曾告诉过拉瓦锡他用聚光镜加热红色沉淀物氧化汞制得氧气的实验。虽然拉瓦锡没有发现氧但是他想到了这种气体可能正是他预想的在还原金属煅烧灰是放出的气体也正是在燃烧中被吸收的那部分空气于是他重复了普利司特里的实验从汞锻灰中分解得到了“上等纯空气” 并把它命名为氧气。拉瓦锡是第一个真正正确理解这些实验后果的人也是理解了氧作为元素的本来性质的第一人。而关于水的组成实验拉瓦锡也是根据卡文迪许的实验首次把结果解释清楚。

前人的工作启发他找到了研究的课题重复、改进别人的实验以判断其真伪他曾在一篇日记中写道 “当我研究所有从物质中所析出或与物质结合的空气的全部历史时一些不同的解释全部呈现。 由于这项研究结果的重要性促使我担任这项工作这项研究最后可能导致物理学和化学的革命。我认为过去做的实验仅供参考有人建议我用新的方法重做这些实验以便将空气从物体中析出或与物体结合的知识同其他知识融合 以形成一项新的理论。 ” (2)

3、注重科学实验 以事实为依据

1703年德国医生兼化学家贝歇尔和他的学生施塔尔共同提出著名的燃素学说来解释燃烧现象。他们认为 “燃素是一种很微小的物质它能穿过稠密的物质。燃素本身既

不燃烧又不发光也不可见。但是一旦它迅速运动就能将它的运动传递给接受它的物质粒子产生火光。火就是一堆燃素的聚集体。 ”然而事实上没有人见过燃素也无法从实验中得到物质燃烧后失去燃素质量却会增加。这些问题燃素说都不能很好的解释。

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相反拉瓦锡认为实践是认识的基础没有充分的实验根据不能推导出严格的定律。他研究科学的名言是 “不靠猜想而要根据事实” 。通过一系列的实验得出了有力的论据使得拉瓦锡最终彻底地推翻了燃素说建立了全新的氧化学说理论。化学自此完全切断了与炼金术的联系进入到以科学实验为基础的近代化学阶段。

4、开放的观念敢于接受新的理论

普利司特里发现了不易溶于水有助燃能力适宜于动物和人呼吸的氧气但是他也是燃素说的支持者他认为这是一种失去燃素的空气保守主意让他与真理失之交臂他坚持传统的燃素说直到死去而不赞成靠他的氧的发现而建立起来的那些新学说。 同样的还有卡文迪许他甚至在最后由于无法适应在自己的实验帮助下建立起来的新的化学体系放弃了化学研究。 (3)他们无法从自己的实验中得出新的结论却给拉瓦锡提供了材料和机会。拉瓦锡并没有发现新的物质甚至只是重复了前人的实验加以逻

辑的推导和阐释却建立了崭新的理论体系酝酿了变革的风暴。前人的保守和自己的开放观念与时俱进以及敢于接受新的理论为拉瓦锡的工作和成功造就了良好的机会。

5、总结

拉瓦锡证伪燃素说建立氧化学说对近代化学新体系的建立所做出的贡献是不可磨灭的。然而我认为他在从事研究时的严谨的态度接受新思想的观念以及科学有效的方法更应该引发我们的思考。这些行之有效的方法应该被广泛地应用与科学实验学术研究等各个方面。