化学史思考题

1、比较中国金丹术与阿拉伯、欧洲炼金术的异同点，如何评价金丹术？

答：相同点：（1）炼金术与金丹术的最终目标不尽相同，但它们却有着相同的理论基础，那就是“万物可变”；（2）其次，术士对黄金狂热的执著；（3）最后，与皇室紧密地关系，开辟了科学史上一个极为重要的学科——化学，推动了人类社会的发展。

不同点：炼丹术与金丹术最大的区别在于研究目的的不同。金丹术旨在炼得长生不老的丹药，而炼金术则希望炼得“哲人石”，以实现“点石成金”的愿望。

评价：尽管金丹术有其荒谬的一面，但一些金丹术士在其操作过程中，确也完成了不少化学转变，积累了某些化学知识，积累了一些实验方法与手段，金丹术士寻找不死药的苦心毅力，已使他们的后人获得许多有用的发明和有益的实验，并且促使化学走上光明的大路。

2、阿拉伯炼金术的主要代表人物是谁？有何主要贡献？

答：查比尔·伊本·赫扬：为阿拉伯炼金术的早期(8世纪)代表人物。他又是一位学识渊博的医生,著有《物性大典》、《七十书》、《东方水银》等书。他的这些著作为阿拉伯炼金术奠定了基础。他认为物质主要由四种元素组成：冷，热，干，湿。这四种要素的任意两个结合，便组成了一种金属。他在炼金术上有理论和实践两方面的贡献。

拉齐：9世纪的波斯人,拉丁名叫拉齐。他又是最优秀的穆斯林名医。他的大部分著作是谈医术的，但他也很关心化学，在化学研究中可以说运用了前所未见的研究方法。他的炼金术著作中以《秘典》（或译作《秘中之秘》）最为驰名，是一本关于化学工艺制作、配方的书，被誉为将炼金术发展为古代化学的奠基人。

3中国本草学的主要化学成就有哪些？

答：《本草经》中记载的矿物药物有46种，包括：铁、石硫磺、汞、铅丹、消石、石灰、磁石、石胆、蓬砂、矾石、朴硝、云母、紫石英等。《本草经》还对一些元素及其化合物的性质和化学变化做了一些正确描述，如“丹砂……能化为汞”等

南北朝《本草经集》对消石灰的描述相当详细，并提出根据颜色反应来鉴别消石灰真伪。《唐本草》对109种无机药物的陈述中包括不少化学内容。书中载有制银屑法，是把银片与水银制成汞齐，再和消石与盐研为粉，再烧去水银，洗去盐分，就成极细的银粉。

《本草纲目》对无机药物进行了分类，李时珍首次将其分为六类：水、土、金、玉、石、卤；并记载着一些比较复杂的人工合成物，如轻粉、黄矾等。

《天工开物》是当时世界上少有的化学工艺百科全书，包括：制碱、陶瓷、杀青、五金、冶铸、丹青等卷都直接和间接与化学有关。

总结：（1）本草学对无机药物进行了分类，李时珍首次将其分为六类：水、土、金、玉、石、卤；（2）本草学著作中记载着大量的矿物知识，如丹砂、铅矿、锰矿、石棉等；（3）本草学对金属与非金属单质的认识，如：鉴别纯金和金银合金的方法，银汞齐制银粉的方法等；（4）本草学中还记载着一些化合物的性质及其制法，如：甘汞制法制汞盐、石灰石的制法和化学作用、火焰法鉴别钠盐钾盐等；（5）古代中国长期积累起来的药物知识，大部分都载入了历代本草书中，也有许多保留在明间流传。药物学的发展是与化学分不开的，因此在中国古代遗留下来的本草著作中蕴藏着丰富的化学知识。

4、简述医药化学、冶金化学学派的代表人物及其贡献？

答：医药学派的创始者和杰出代表人物当推瑞士医生帕拉塞斯。他首先把炼金术和医药化学结合起来，认为人体本身的生理活动就是一个炼金过程，各种疾病的产生是由于人体内硫、汞、盐三种要素的比例失调所致，并提倡用化学药物加以治疗，从而开创了“化学医术”的新医学。他认为炼金术的主要目的不是为了炼制金银, 而是为了制造药物。他给炼金术下了一个更加广泛而实用的定义, 认为“凡是把天然原料转变成对人类有益产品的过程都可称为炼金术。帕拉塞斯运用化学的方法制取药品, 并广泛用于治疗各种疾病, 大大修正了以往的医学理论。冶金学派：16世纪中叶，欧洲最早的两本冶金著作：意大利比林古乔的《火法

技艺》和德国阿格里科拉的《论冶金》先后问世。特别是后者较完整地记载了当时欧洲的冶金技术操作，起到承先启后的作用。这两本书被公认为欧洲冶金文献中的先驱，影响深远。

5、简述火药发明的意义。

答：中国的火药推进了世界历史的进程。恩格斯曾高度评价了中国在火药发明中的首创作用：“现在已经毫无疑义地证实了，火药是从中国经过印度传给阿拉伯人，又由阿拉伯人和火药武器一道经过西班牙传入欧洲。”火药的发明大大的推进了历史发展的进程，是欧洲文艺复兴的重要支柱之一。

6、简述波义耳、拉瓦锡的化学成就。

答：波义耳在化学研究中, 他对物质组成和结构的探讨很深入, 他提出要以微粒哲学为武器捣毁旧的元素学说, 而代之以微粒学说。发明指示剂；第一次为酸碱下了明确的定义。他还把化学确立为科学，是近代化学的奠基人；其名著是：1661年匿名出版的《怀疑派的化学家》，被视作化学史上的里程碑。

拉瓦锡的重大贡献是：推翻了"燃素说"，对燃烧作出了正确的解释，创立了氧化学说，1777年发表《燃烧概论》论文。拉瓦锡最终确定了化学中最墓本最重要的概念一元素，1789年出版名著《化学概要》。拉瓦锡对各类物质制定了科学命名法，以1787年拉瓦锡在巴黎科学院公众大会上宣读“关于改革和完善化学命名法的必要性”一文为标志。

7、简述定比定律的建立与争论

答：1799年，普罗斯特明确地阐述了定比定律，使之系统地面对世人。他根据实验的结果，指出天然的和人造的盐基性碳酸铜的组成是完全相同的。从这一事实引导出这样的结论：两种或两种以上元素相化合物成某一化合物，其重量的比例是一定的，不能或增或减，由此创立了定比定律。

然而，这一定律一经曾罗斯特提出，即遭到了当时法国化学家贝托雷的激列抨击。贝托雷当时也正好发表了《化学亲合力之定律》一文，其中的主要观点正好与定比定律背道而驰。他认为，一种物质可以和有相互亲合力的另一种物质以一切比例相化合。他坚信，物质质量的相对多少，在反应时对化合物的组成有着重要的影响。其核心理论就是化合物的组成是变化无穷的，而非固定的。有这种见解的根源是贝托雷比较注意化学变化的过程，而并不注意变化的产物。他虽然有过正确的见解，甚至曾经预见过19世纪60年代物理化学家们所发现的质量作用定律，但这一次，贝托雷却错了。为了批驳普罗斯特，他以溶液、合金、玻璃为例，甚至一些金属氧化物和盐基本上都是混合物，并非化合物。1802年-1808年，普罗斯特发表了许多论文来答复贝托雷的批评。他承认，几种相同的元素可以生成不同的化合物。但同时也指出，这些化合物的种类是不多的，常常不过两种，而且每种化合物都有自己固定的组成。而且在这几种化合物中，化合比例明显不同。他说，混合物的各成分可以用物理方法分离出来。因此，我们说，普罗斯特是第一个正确区分混合物和化合物的人。按照贝托雷的说法，化合物的组成视生成时的物理条件而变化。普罗斯特对这种看法的批评是欠缺足够精确的定量分析技术和方法，与这一时期的大多数化学家一样，其实验偏差大，直到19世纪中叶贝采里乌斯时期相当精确的分析结果才证明定比定律只有很小的偏差。后来，比利时分析化学家斯达为了验证普罗斯特的假说，进行了极精密的实验，得到极为精确的数据，证实了普罗斯特假说。至此，围绕定比定律持续70多年的辩论，终于结束了。

8、道尔顿的原子论与以往的原子论有何区别，具有怎样的科学意义？

答：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。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。

道尔顿原子论的要点： 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。

科学意义：事实证明，如果没有科学原子论，化学将仍旧是一堆杂乱无章的观察材料和实验的配料记录。道尔顿的原子论使得化学从收集材料走上了整理材料的道路，它为化学开辟了一个新时代。正如恩格斯曾高度评价的那样，在化学中，特别是由于道尔顿发现了原子量，现已达到的各种结果都具有秩序和相对的可靠性，已经能够有系统地、差不多是有计划地向还没有被征服的领域进攻，就像计划周密的围攻一个堡垒一样。

9、阿伏伽德罗在哪种背景下提出分子学说？被埋没的原因是什么？

答：在19世纪上半叶，科学家们对分子的概念还缺乏准确的认知。原子论的提出者、英国化学家道尔顿把化合物的分子看作是复杂原子，英国物理学家和化学家法拉弟则把“分子”、“原子”当成同义语。1808年，法国化学家盖-吕萨克（J.L.Gay-Lussac 1778－1850）根据化合反应实验的发现，提出假说：“在同温同压下，相同体积的不同气体含有相同数目的原子”。但道尔顿认为：不同元素的原子大小不一，相同体积、不同元素气体的原子数不可能相等。1811年，意大利物理学家阿伏加德罗（A.A vogardo，1776－1856）在盖-吕萨克气体反应实验的基础上，引进了分子概念，提出了分子假说：在同温同压下，所有同体积的气体，无论是元素、化合物还是混合物，都含有相同数目的分子。分子假说有两个核心概念：虽然相同体积气体的原子数不同，但分子数相同；物质由分子组成，分子由原子组成。

但分子假说当时并未获得化学界的承认。

(1).内因：阿伏伽德罗还未能对这一假说提供充分的实验证据，特别是当时所知道的气体或容易气化的物质为数不多，在实验条件上还有较大的局限性。

(2).外因：两大权威，道尔顿和贝采里乌斯的反对。

10、简述早期原子量的测定

答：道尔顿原子量的测定

1.最早测定原子量的人

道尔顿提出的原子论的核心是每一种元素的原子都具有一定的重量。

道尔顿为此做了大量的实验，成为化学史上第一个测定原子量的人。

2.道尔顿的测定依据

但他测定原子量的依据是根据他武断规定的不同元素的原子的彼此相化合，其化合时遵循最简单数目比组成化合物的原则。

3.道尔顿的测定结果

例如：当时知道氢和氧结合生成水，所以，他确定水是二元的，也就是由1个氢原子和1个氧原子组成，他把氢原子的相对重量定为1，作为比较其它原子相对重量的基础，并按拉瓦锡对水的重量组成分析结果：氢占15%，氧占85%，进行计算 15:85=1:x，x=5.5，得出氧原子的相对重量为5.5。

4.道尔顿的错误

道尔顿是化学史上第一个测定原子量的人，但是大多数都是错误的。因此在他的原子相对重量发表后，迅速引起当时欧洲各国化学家的反应。他们不满道尔顿对物质组成的武断规定，对道尔顿测定的各元素相对原子重量的数值表示怀疑。此后许多化学家开始从事测定原子量的工作。

贝采里乌斯在原子量测量方面

①贝采里乌斯认为盖?吕萨克的气体简比定律是正确的，他根据2体积的氢气和1体积氧气合成2体积的水蒸气的反应，正确确定了水由2个原子氢和1个原子氧所组成。而测定元素的原子量与确定物质的组成有关，知道了水中氢和氧的原子个数比是2:1，测定水中氢和氧的重量比是11.1:88.89，以氢的原子量作为1为基准，就不难正确计算出氧的原子量等于16。这是原子量测定工作的一个重要突破。

②当时，由于对氧化物的研究比较充分，所以许多元素的原子量是根据其氧化物的分析确定的。贝采里乌斯也接受这一原则，拒绝了道尔顿以氢为1的原子量基准，改用以氧的原子量为基准，规定氧的原子量为100，后又校正为16。