从炼金术、燃素说和氧化说体会人类的科学思维

第一单元 从炼金术、燃素说和氧化说------拉瓦锡的科学研究方法使化学成为科学　自有人类以来就有燃烧现象，由于当时的古人知识经验的原因，对燃烧的认识却晚得多，至于有关燃烧的学说则更晚一些。我国古

第一单元从炼金术、燃素说和氧化说 ------ 拉瓦锡的科学研究方法使化学成为科学 自有人类以来就有燃烧现象，由于当时的古人知识经验的原因，对燃烧的认识却晚得 “”“” 多，至于有关燃烧的学说则更晚一些。我国古代的五行说的金、木、水、火、土中有火； “”“”“”“” 古希腊四元论的水、土、火、气中有火；古印度四大说的地、水、火、风中也有火。 这些学说的建立者都认为火是构成万物本源的一种元素。人们所以对火如此重视，因为很多 物质燃烧时能产生火焰，有些物质燃烧后留下了少量的灰烬，其重量比原来的物质轻得多， 似乎表明了在燃烧时损耗了一些东西；有些金属燃烧后所得到的物质却比原来的金属重些， “” 这些现象应该怎样解释呢？古代中国主要应用五行说来解释。而且能解释一些基本的现象， 但这是一种建立在错误的方法论上的解释，不能解决本职问题。有的人把火看成热和土两种 16, 原性的化身；有的炼金术士和经院哲学家把火看成从物体中出来的神秘东西。在世纪末 随着冶金、化工生产的发展，人们较多地积累了使物质发生转变的新技术，火也发挥了更加 巨大的作用，弄清火及燃烧现象的本质成了当时最迫切的问题。 1663, 年英国化学家波义耳坚决反对这两种说法。但他还是把火看成一种元素，他认为 “” 火应该是一种实实在在的，由具有重量的火微粒所构成的物质元素。它非常细小，以至肉 眼不能看到。它能穿过玻璃，进入煅烧的金属并与金属结合而使金属增加重量。植物燃烧时 它的极大部分变成火素散失到空间，只留下同原物质本来具有的微不足道的灰烬。他把铜、 铁、铅、锡等金属置密闭的器中煅烧，其结果都是重量增加。他认为这些都是金属燃烧时与 火微粒结合变成比金属更重的灰烬。由于波义耳只注意密闭器中金属重量增加的一面，而忽 视了考察与金属密切接触的空气是否也发生了什么变化。为了说明这些现象，于是他提出了 “” 一个火微粒的概念。由于他在实验上观察的片面性，未能正确揭示燃烧现象的真实本质。 SathlG.E.1660-1734 其后研究燃料现象比较突出的德国化学家施塔尔（）。他出生于德 16841694 国的安斯巴赫，年获得耶拿大学医学学士学位，年任哈雷大学医学和化学教授， 17161703 年任柏林普鲁士王的御医。他研究了燃烧中的各种现象和各家观点之后，于年系 统地阐述了他提出的燃素学说。施塔尔认为，燃素充塞于天地之间，植物能从空气中吸收燃 素，动物又从植物中取得燃素，所以动植物中都含有大量的燃素。一切与燃烧有关的化学变 化，都是由于物体吸收燃素和释放燃素的过程。（用令天的知识其实是能量传递的一种形式）。 如金属燃烧时，便有燃素逸出，金属就变成金属灰，可见金属比金属灰含有更多的复杂成分。 如果金属灰与燃素重新结合，就会再变成金属。木炭、烟炱、油脂都是从植物中来的，植物 又在空气中吸收了燃素，因此它们都是富有燃素的物质。如果把木炭与金属灰一起燃烧，金 属灰就可以吸收木炭的燃素，使金属灰再变成金属。这样燃素学说不仅可以解释许多燃烧现 象，同时可以解释冶金中的许多化学变化。不仅如此，当时还用燃素学说解释许多非燃烧的 化学变化。如金属溶解于酸中，理解为酸夺取了金属中的燃素。铁置换溶液中的铜，理解为 铁中的燃素转移到铜的缘故。燃素不仅是燃烧的要素，还是金属的性质，物体的颜色、气味 等的根源。 “”“ 用燃素说解释燃烧现象时，认为一切与燃烧有关的化学变化都可以归结为物体吸收燃 ”“”“”“” 素与释放燃素的过程。例如，木材含有燃素，燃烧时燃素逸出，木材缩小而化为灰 “”—= 烬；当煅烧金属时，金属失去燃素而变成灰烬：金属燃素灰烬 “”“”“ 如果要从矿石中提炼金属必需要放入燃素看不见的燃素从哪里来呢？要从富有燃 ”“” 素的易燃物来供给。所以要用木炭和矿石一起加热，这样，燃素由木炭输入矿石灰烬中， += 又生成金属：灰烬燃素金属 “”“”“” 燃素说的兴起，结束了炼金术的统治，使化学得到解放。燃素说在解释某些化学 “” 现象时，虽然有些牵强附会，它却能说明当时所知道的大多数化学现象。因而，燃素说风 100 行一时，作为一个化学理论，支配了化学家思想近年。