质量守恒定律的发现
质量守恒定律发现简史

质量守恒定律发现简史1756年俄国化学家罗蒙诺索夫把锡放在密闭的容器里煅烧,锡发生变化,生成白色的氧化锡,但容器和容器里的物质的总质量,在煅烧前后并没有发生变化。
经过反复的实验,都得到同样的结果,于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。
但这一发现当时没有引起科学家的注意,直到1777年法国的拉瓦锡做了同样的实验,也得到同样的结论,这一定律才获得公认。
但要确切证明或否定这一结论,都需要极精确的实验结果,而拉瓦锡时代的工具和技术(小于0.2%的质量变化就觉察不出来)不能满足严格的要求。
因为这是一个最基本的问题,所以不断有人改进实验技术以求解决。
1908年德国化学家朗道耳特(Landolt)及1912年英国化学家曼莱(Manley)做了精确度极高的实验,所用的容器和反应物质量为1 000 g左右,反应前后质量之差小于0.000 1 g,质量的变化小于一千万分之一。
这个差别在实验误差范围之内,因此科学家一致承认了这一定律。
质量守恒定律的发展自从爱因斯坦(Einstein)提出狭义相对论和质能关系公式(E=mc2)以后,说明物质可以转变为辐射能,辐射能可以转变为物质。
这个结论对质量守恒定律在化学中的应用有何影响呢?实验结果证明1 000 g硝化甘油爆炸之后,放出的能量为8.0×10^6 J。
根据质能关系公式计算,产生这些能量的质量是8.9×10^ -8 g,与原来1 000 g相比,差别小到不能用现在实验技术所能测定。
从实用观点来看,可以说在化学反应中,质量守恒定律是完全正确的。
20世纪以来,人们发现原子核裂变所产生的能量远远超过最剧烈的化学反应。
1 000 g 235U裂变的结果,放出的能量为8.23×10^16J,与产生这些辐射能相等的质量为0.914 g,和原来1 000 g相比,质量变化已达到千分之一。
于是人们对质量守恒定律就有了新的认识。
在20世纪以前,科学家承认两个独立的基本定律:质量守恒定律和能量守恒定律。
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质量守恒定律的发现与发展作者:平占斌来源:《发明与创新(学生版)》2011年第08期在化学反应中,参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。
这个规律就叫做质量守恒定律。
它是自然界普遍存在的基本定律之一。
在任何与周围隔绝的体系中,不论发生何种变化或过程,其总质量始终保持不变。
或者说,任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质,只是改变了物质的原有形态或结构,所以该定律又称物质不灭定律。
现在看来这个定律是那么的理所当然,可是,人们认识它的过程却是那样的艰难。
为了探索物质在化学反应前后的质量变化关系,在近代化学史上,诸多科学家们为此做了大量的实验研究。
相当一段时期内,燃素说统治整个化学界,成为制约化学向前发展一个难以逾越的障碍。
但是,俄国化学家罗蒙索诺夫并不相信它。
对于物质,罗蒙索诺夫有自己的见解,并通过大量的定量化的实验来证实自己的观点。
1756年,俄国化学家罗蒙诺索夫把锡放在密闭的容器里煅烧,锡发生变化,生成白色的氧化锡,尽管金属已煅烧成灰,但其重量仍然与煅烧前一样,并无变化。
经过反复的实验,都得到同样的结果,因此可以断定,金属在敞口的容器中煅烧之后发生增重,是金属与空气结合的缘故,从而否定了波义耳所谓“火微粒”和“燃素”的存在。
他提出,参加化学反应的全部物质的重量,常常等于全部反应产物的重量。
1760年,罗蒙索诺夫进一步阐述了这一观点,他说,自然界中发生的一切变化,都处在这样的状态中,即如果是一物体上的某种东西消耗了若干量,则有若干量这种东西加在另一物体上。
也就是说,如果在某处有某量的物质减少,在其他地方便有同量的物质增加。
他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。
可惜罗蒙索诺夫的见解并没有被广泛传播,对当时西方科学的进步并无多大影响。
直到1774年,拉瓦锡用精确的定量实验法,研究了氧化汞的分解和合成中各物质的量的变化,得出了与罗蒙索诺夫相同的观点——在化学反应中,不仅物质的总质量在反应前后保持不变,并且这种物质中所含的任一元素的质量也保持不变。
发现质量守恒定律的科学家

发现质量守恒定律的科学家
贝弗里奇是发现质量守恒定律的科学家,他出生于1785年,他在1798年从瑞
士大学获得化学硕士学位,1802年,他赢得物理学博士学位。
贝弗里奇是一位很
有天赋的科学家,一生中他做出了许多伟大的发现,特别是他发现了质量守恒定律。
他论文中他说:“物质可以变形,但不能创造或消失,因此,物质的总数在实验或改变条件的情况下都是相同的”。
这个定律被发现后,对物理学的发展产生了重大的影响。
它不仅弥补了质量变化的空白,而且也是物理学和其他科学的基础。
此外,贝弗里奇还发现了物体的圆形旋转运动,他还是航海的先驱,创造了一
种新的预测天文运动方法,也是无线电的发明者。
当今,贝弗里奇依然被认为是一位伟大的科学家,他发现的质量守恒定律被认为是物理学的基石,证明质量是可以变形,但不能增减,这对物理研究有着重要的意义。
总之,贝弗里奇是一位伟大的科学家,他的发现对现代科学的发展至关重要,
他的质量守恒定律已成为物理学的基础,被誉为物理学之父,他为科学研究做出了卓越的贡献。
质量守恒定律是

质量守恒定律是质量守恒定律是俄国科学家罗蒙诺索夫于1756年最早发现的。
拉瓦锡通过大量的定量试验,发现了在化学反应中,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。
这个规律就叫做质量守恒定律(Law of conservation of mass)。
也称物质不灭定律。
它是自然界普遍存在的基本定律之一。
在任何与周围隔绝的体系中,不论发生何种变化或过程,其总质量始终保持不变。
或者说,任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质,只是改变了物质的原有形态或结构,所以该定律又称物质不灭定律。
化学反应的过程,就是参加反应的各物质(反应物)的原子,重新组合而生成其他物质的过程。
在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,原子的质量也没有改变。
也就是说A+B=C+D的化学反应,其中A和B的质量和等于C和D的质量和。
任何一种化学反应,其反应前后的总质量是不会变的。
物质质量既不会增加也不会减少,只会由一种形式转化为另一种形式。
但是,一个物体在作用时需要在密闭的环境下,质量才会相同,若是在大气中,某些反应质量会变重,是因为与空气结合。
质量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律之一。
基本介绍中文名:质量守恒定律外文名:Law of conservation of mass别称:物质不灭定理提出者:罗蒙诺索夫提出时间:1756年套用学科:物理化学适用领域范围:巨观物质、微观物质适用领域范围:功能转换定义,解释,验证,范围,发展,套用领域,物理套用,化学套用,综合套用,套用实例,影响,发现者,定义在化学反应前后,参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
这就叫做质量守恒定律(Law of conservation of mass)。
化学反应的过程,就是参加反应的各物质(反应物)的分子,破裂后重新组合为新的分子而生成其他物质的过程。
在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,原子的质量也没有改变。
人教版化学-九年级上册-第五单元 课题1 质量守恒定律——质量守恒定律的发现

【知识拓展】质量守恒定律的发现在拉瓦锡的贡献中并没有什么可以称得上是重大的发现,他不是一个善于发现的科学家。
实际上,他的贡献是以数学和物理为手段,在牢固的基础上去创立崭新的化学,为了完成这一使命,所需要的十分丰富的实验事实已经被发现了。
他的任务是应把这些事实再做进一步的准确和精密的测定,即对各种化学变化中所伴随的物质质量的变化进行细致的测定和考察。
瓦拉锡被人们称为“定量化学之父”,就是因为他把天平视为一种绝对不可缺少的武器,并充分发挥了它的效能。
拉瓦锡在初期曾经研究过“水能否变成土”的问题:他把在户外接收到的雨水连续蒸馏之后,再把得到的纯水从1768年10月24日开始加热,日夜不息,连续加热到第二年的2月1日,发现在容器底部积存有固体物,但整个质量同加热前并没有什么变化。
这就让他明确认识到:在加热过程中,既未从容器外进入任何物质,也未从容器内逸出什么物质。
当用天平称量容器时,发现它的重量略有减少,而水的密度则略有增加。
可以设想,这是由于玻璃容器的一部分溶于水中了,在把水完全蒸干以后,果然发现有一些残存的固体物质。
把它和先前在容器底积存的固体物质合在一起,其重量几乎恰好等于容器所减少的质量。
拉瓦锡断定:并不是水本身变成了固体物质,而是由于水在长时间加热的过程中溶解了容器(的一部分),并以固体的形式出现的。
舍勒也做过试图说明水不能变成土的实验,也是把纯水放在容器中进行长时间的加热,然后收集残存的固体物,并做过分析,发现容器的一部分溶于水中了。
但是他没有注意到质量的变化,只是专一地研究了质的方面。
相反,拉瓦锡却只是专一地探究了量的方面,并没有着重分析残存的固体物质是什么,恰恰是这一点让他发现了伟大的质量守恒定律。
1777年,法国化学家拉瓦锡还是利用精确的定量实验法,在密封容器中研究氧化汞的分解与合成中各物质质量之间的关系,进一步得出的结论:参加化学反应的物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和。
后来,人们用先进的测量仪器做了大量精度极高的实验,确认拉瓦锡的结论是正确的。
化学5.1质量守恒定律之质量守恒定律的历史

关于质量守恒定律的历史质量守恒定律又称物质不灭定律,是自然界最重要的基础定律,该定律几乎构成了大部分物理科学和化学科学的基础,它对化学教学是极端重要的。
本文阐述它的发展和形成的历史。
一、守恒定律的序幕关于物质不灭一般被公认为是古希腊原子论者的思想。
留基帕和德模克利特(两人大约生活在公元前450年)认为一切物质都是由最小的、不可分的微粒──原子组成的。
德模克利特写道:“宇宙的要素是原子和虚空,其他一切都只是意见。
原子不受任何能使之发生改变的外力的影响,……而虚空则是一些空的地方,使原子不断在其中上下运动”。
如此说来,他们已经具备物质不灭的思想了。
可惜他们的著作除了一些残篇外均已散失。
关于原子是否有重量还有争论。
我们只能从亚里士多德的著作转引的残篇断句中知道原子或许有重量,但是对这一点有争论,伊壁鸠鲁(公元前约300年)承认原子学说,并肯定地认为原子有重量。
既然原子是不灭的,而原子又是有重量的,至此,我们可以认为他们已经有了质量守恒的思想了。
但是这只能是我们的推论,并没有见诸于文字的记载,一直到公元前57年左右,与凯撒和西塞罗同时代的罗马诗人路克莱修在他的伟大著作《物性论》中,记载并赞颂了古希腊原子论者们的哲学。
他重申:“无物能由无中生,无物能归于无。
”这可看作是最早暗示出一个深刻的普遍科学原理,现在的每一事物必定在过去,现在或将来持续存在,虽则它们的形状、面貌和外表确实可以改变。
然而,从路克莱修的颂辞到现代的质量守恒定律之间有着相当大的一段距离。
质量守恒定律昭示我们:无论位置、外形、状态和化学组成等如何变化,在一给定的封闭区域内的物质总量永远保持不变。
企图从古希腊人的思想中去寻觅现代物理学和化学的科学原理(也许某些天文学的原理除外)是徒劳之举,例如,路克莱修当时所关心的是哲学而不是科学问题。
这在《物性论》的第一页中讲得十分清楚:“这个教导我们的定律开始于:没有任何事物按神意从无中生。
恐惧所以能统治亿万众生,只是因为人们看见大地环宇,有无数他们不懂其原因的事件,因此以为有神灵操纵其间。
质量守恒定律的发现

质量守恒定律的发现质量守恒定律是自然科学中的一个重要原则,它对于物体的质量变化提供了一个基本的规律。
质量守恒定律的发现是自然科学发展的一个重要里程碑,它对于我们理解物质的本质和物质的运动规律具有重要意义。
质量守恒定律最早由法国化学家拉瓦锡在18世纪末提出,他的实验观察结果表明,在化学反应中,反应物的质量总是等于生成物的质量。
这就意味着,在一个封闭系统中,物质的总质量保持不变。
这个发现引起了科学界的广泛关注,并成为了质量守恒定律的基础。
质量守恒定律的发现对于化学、物理等领域的研究产生了深远的影响。
它揭示了物质的本质,说明了物质在化学反应中的变化过程。
质量守恒定律告诉我们,物质不会凭空消失或增加,只会在不同形态之间转化。
这为化学反应的研究提供了一个基本的原则,也为物质转化的实际应用提供了理论依据。
质量守恒定律的发现也对人们的日常生活产生了重要影响。
我们常常会遇到一些物质的变化过程,比如食物的烹饪、燃料的燃烧等。
质量守恒定律告诉我们,无论是煮沸的水蒸发还是食物的煮熟,物质的总质量保持不变。
这个原理在食品加工、能源利用等方面都有重要的应用。
质量守恒定律的发现也为环境保护提供了理论基础。
我们知道,地球上的资源是有限的,环境污染问题也日益严重。
质量守恒定律告诉我们,物质不会凭空消失,只会在不同形态之间转化。
这就意味着,我们在利用资源的过程中,必须考虑到物质的转化过程,合理利用资源,减少对环境的污染。
质量守恒定律的发现还为科学研究提供了一个基本原则。
在物理学、化学等领域的研究中,质量守恒定律是一个基本的原则,它帮助科学家们解释了许多实验现象,推动了科学的发展。
质量守恒定律的发现也为人们探索宇宙、揭示自然规律提供了重要的线索。
质量守恒定律的发现是自然科学发展的一个重要里程碑。
它揭示了物质的本质和变化规律,为化学、物理等领域的研究提供了一个基本原则。
质量守恒定律的发现对于我们理解物质世界、保护环境、推动科学发展具有重要意义。
质量守恒定律在物理实验中的验证

质量守恒定律在物理实验中的验证质量守恒定律是物理学中的基本原则之一。
它表明在一个系统内,质量不会被创造或者消失,只会发生转化。
质量守恒定律在物理实验中起着重要的作用,通过实验验证质量守恒定律可以加深我们对这一原理的理解。
本文将介绍几个物理实验,展示质量守恒定律在实践中的验证。
实验一:碰撞实验碰撞实验是验证质量守恒定律的常见实验之一。
在这个实验中,我们可以用两个物体进行碰撞并通过测量质量变化来验证质量守恒定律。
首先,我们准备两个相同质量的小球,分别记作A和B。
在实验过程中,我们可以让小球A以一定的速度运动,并让小球B处于静止状态。
当小球A碰撞到小球B后,我们可以测量小球A和小球B的速度变化和方向变化。
通过测量,我们可以发现,小球A的速度会减小,而小球B的速度会增加至与小球A相等。
这说明当小球A与小球B发生碰撞时,质量虽然会发生转化,但在整个过程中总质量保持不变。
这就验证了质量守恒定律在碰撞实验中的有效性。
实验二:溶解实验溶解实验也是验证质量守恒定律的实验之一。
我们可以通过将一定质量的固体溶解到液体中来观察质量的变化。
以盐溶解为例,我们首先称量一定质量的盐,然后将其加入到一定量的水中。
在搅拌溶解的过程中,我们可以发现固体盐逐渐消失,但是整个体系的质量并没有发生变化。
这是因为溶解是一种物理变化,盐的质量并没有消失,而是以分子或离子的形式溶解到溶剂中。
质量守恒定律指出,在这个溶解过程中,总质量没有发生改变,这与实验结果是一致的。
实验三:燃烧实验燃烧实验是验证质量守恒定律的另一个重要实验。
在这个实验中,我们可以先称量一定质量的燃料,并进行燃烧。
通过实验,我们可以发现,在燃烧的过程中,燃料会迅速燃烧释放热能,同时生成气体和灰烬等产物。
然而,整个实验体系的质量仍然保持不变。
这是因为在燃烧过程中,燃料中的碳元素与氧气结合生成二氧化碳,而氧气在空气中存在且质量不计入实验体系。
因此,总的质量并没有发生改变,这验证了质量守恒定律在燃烧实验中的适用性。
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质量守恒定律的发现
1789年,随着法国资产阶级大革命爆发,拉瓦锡的历史名著——《化学概论》也出版了。
在《化学概论》中,拉瓦锡第一次用清晰的语言把质量守恒定律表达出来,用实验进行了验证,并说明了它在化学中的应用。
拉瓦锡的发现很快被各国科学家所接受,在科学界广为传播,并产生了深远的影响。
在《化学概论》中他写到:“无论是人工的或是自然的作用都没有创造出什么东西。
物质在每一化学反应前的数量等于反应后的数量,这可以算是一个公理。
”根据这样的指导思想,拉瓦锡第一次写出了糖变酒精发酵过程的表达式:
显然,这是现代化学反应方程式的雏形。
拉瓦锡已深深意识到这种表述方式的重要性,所以又写道:“我们可以设想,把参加发酵的物质和发酵后的生成物列成一个代数式,再逐个假定方程式中的某一项是未知数,通过求解方程,就可算出某项的值来。
这样一来,既可以用计算来检验我们的实验,也可以用实验来验证我们的计算。
我经常卓有成效地用这种方法修正实验的初步结果,使我能通过正确的途径重新进行实验,直至获得成功。
”在拉瓦锡眼里,化学反应前后质量关系如同账目的收支一样,应当是平衡的。
通过化学方程的建立,使化学定量化、计量化,成为象数学、物理一样的精密科学。
也为唯物主义哲学关于物质不灭的原理第一次公开地提出了科学的证明,促进了哲学的发展。
但是,人们认识质量守恒定律的过程经过了一个漫长的阶段。
在18世纪50年代以前,人们对化学变化前后的质量关系并不清楚,主要是由于自然界中的化学变化很复杂,人们的观察能力和方法很有限,特别是对于生成气体的物质和与气体结合的物质往往觉察不到,心中存有许多疑团,无法得到回答。
例如:木柴燃烧后,除了少部分灰烬外,大部分都“消失”了。
蜡烛点到尾“一点也不剩”,好象它们都无影无踪地“消失”了。
又如,一颗小小的种子,在花盆里会长成很大的花卉,而花盆里的泥土重量并没有变,花卉却“无”中生出来了。
上述问题摆在了科学家面前,希望做出明确的回答:物质能不能“从无到有,从有到无”?也就是说物质是否会被毁灭?这是个宇宙间的大问题。
古人曾对这个问题作过种种猜想,其中也有些哲人曾作过正确的臆测,但仅仅是臆测而已,古希腊唯物主义哲学家德漠克里特约(公元前460~前371年)曾经说过,无中不能生有,任何存在的东西都不会毁灭掉。
古罗马诗人鲁克来蒂斯也曾写下了物质不生不灭的科学诗:
“看起来万物是死了,但实则犹生,
正如春雨落地,刹时失去踪影;
可是草木把它吸来,长成花叶果实
欣欣向荣。
万物都不会死,每死必有生。
”
到了18世纪,天平渐渐引入化学实验,成为许多化学家的重要工具。
靠天平的帮助,可以解决许多不明白、不理解的问题。
当时,天平主要用于分析化学。
将其用于研究物质变化前后质量关系的首推苏格兰化学家布莱克(1728~1799年)。
1750年,26岁的布莱克,完成了他的最有名的博士论文,取得了博士学位。
论文题目是“盐基性碳酸镁、石灰和其他碱质之试验”,论文公布了他最重要的实验结果:
他用天平称取白垩(CaCO
3)120g在高温下强热,放出“固定空气”(CO
2
),
得到68g的石灰(CaO),那么失去的“固定空气”是多少?他认为白垩重量减去石灰重量得到52g,就是“固定空气”的重量,占白垩重量的44%。
这个实验使布莱克第一次发现了“固定空气”(CO
2
),并第一次运用质量守恒原理计算了生成二氧化碳的量。
只是他没有理解他发现的全部意义。
但他的定量化研究,给后人带来许多启发。
为什么拉瓦锡能发现质量守恒定律呢?这是因为拉瓦锡善于运用理论思维去概括别人的气体化学成果,从而完成科学上的重大发现。
他在每进行一项科学研究之前,力争熟悉前人和同代人的一切结论和情况,进行分析、比较,先在自
己头脑中形成一个初步建立在先人研究基础上的想法或纲领,并以此提出自己的观点和假说,然后进行有的放矢的探索。
拉瓦锡之所以能发现质量守恒定律,还在于他有正确的科学思想,他坚信“无中不能生有”这一深刻的物质观。
他认为“物理上和几何学上总量都等于各分量之和,这是一公理。
”拉瓦锡受到牛顿科学思想的强烈影响,他相信牛顿所说的一切物体的最小微粒都具有大小、质量、运动性、坚硬性和不可入性,拉瓦锡认为化学元素都具备这种属性。
牛顿力学的核心概念是质量,所以,拉瓦锡一开始科学实验,就使用天平,重视对物质变化中的质量测定,从量的变化中去发现规律,从量的变化中去求得质的认识。
他认为,如果存在燃素这东西,就应当能在天平上称出来,既然称不出来,就得否定燃素说,后人曾评价说:拉瓦锡不仅用称量来证明他的化学反应过程中质量不变的思想,他还在实验中特别注意不使物质(尤其是气体物质)受到损失,这是他研究方法的一大特点。
拉瓦锡的成功,还在于他强调实验就是认识的基础,他的座右铭是:“不靠猜想,要靠事实”;“思想是事实的化身”;“没有充分的实验根据,我从不推导严格的定律”;这是他研究工作的准绳。
卡文迪许曾第一个发现了水的组成,而拉瓦锡运用质量守恒定律作出了正确解释,他说:“水的重量等于生成它的两种气体重量之和”。
总之,拉瓦锡的伟大之处就在于,他能继承别人的实验事实,用定量的测定加以补充,通过严格的逻辑推理,得出明确的结论,建立新的概念,发现新的定律,再对化学现象作出正确解释。
正如化学史家柏廷顿所说,拉瓦锡是化学界一位善于编排和组织的“伟大建筑师”。