化学与哲学.ppt

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化学与哲学化学与哲学1.术语术语3.化学结构发展的哲学分析化学结构发展的哲学分析2.物质组成结构观发展的哲学分析物质组成结构观发展的哲学分析4.化学反应中的哲学化学反应中的哲学1.1.术语术语化学哲学化学哲学哲学哲学化学化学化学化学是原子、分子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学哲学哲学是在概括包含化学在内的具体科学的成果、特殊规律的基础上所揭示的关于自然界、社会和人类思维共同的、普遍的规律和原则;是自然知识和社会知识的总结；是关于世界观和方法论的学说化学哲学化学哲学是以化学学科为研究对象，以化学基本运动和化学发展的基本规律为基本研究内容的一门学科，即研究化学领域中具有世界观和方法论意义的一般理论问题，它是自然科学哲学体系的一个子学科化学哲学是架设在化学与哲学之间的一座桥梁2.2.物质组成结构观发展的哲学分析物质组成结构观发展的哲学分析2.12.1元素说元素说2.22.2元素的发现及元素周期表的建立元素的发现及元素周期表的建立2.32.3原子分子论原子分子论2.12.1元素说元素说古代元素说古代元素说BoyleBoyle元素说元素说哲学分析哲学分析古代元素说古代元素说朴素唯物主义朴素唯物主义最早提出元素这一概念的是古希腊一位最早提出元素这一概念的是古希腊一位著名的唯心主义哲学家著名的唯心主义哲学家柏拉图柏拉图，他用元素来，他用元素来表示当时认为是万物之源的四种基本要素：

表示当时认为是万物之源的四种基本要素：

火、水、气、土，柏拉图的学生火、水、气、土，柏拉图的学生亚里士多德亚里士多德则进一步明确提出构成万物的则进一步明确提出构成万物的四元素四元素说和说和四四原性原性说，四元素是土、气、水、火，四原性说，四元素是土、气、水、火，四原性是冷、热、干、湿是冷、热、干、湿古代中国哲学家的古代中国哲学家的阴阳五行阴阳五行学说学说：

土与金木水火杂，以成百物，万物统土与金木水火杂，以成百物，万物统一于五行一于五行医药化学家们提出硫、汞、盐的三要医药化学家们提出硫、汞、盐的三要素理论素理论Boyle元素说元素说RobertBoyle英国化学家（1627-1691），著作怀疑的化学家（1661）BoyleR观点观点：

1、化学研究的目的在于认识物体的本性，化学，绝不是医学或药学的婢女，也不应甘当工艺和冶金的奴仆，化学本身作为自然科学中的一个独立部分，是探索宇宙奥秘的一个方面。

化学，必须是为真理而追求真理的化学2、只有那些原始的、简单的或是丝毫没有混杂的（不能用化学方法再分解的）物质才是元素。

化学元素是多种多样的。

3、化学，为了完成其光荣而又庄严的使命，必须抛弃古代传统的思辨方法，而像物理学那样，立足于严密的实验基础之上。

具有相同核电荷数的同一类原子的总称现代的元素定义：

现代的元素定义：

恩格斯说：

“BoyleR把化学确立为科学”。

哲学分析：

哲学分析：

BoyleR之所以能够提出科学的元素概念，从根本上看是在于他接受了当时刚刚兴起的微粒哲学，使他能够用物质微粒及其运动的观点对化学现象做出机械论的解释，而无需诉诸于超自然的、人格化的因素，冲破了长期居于统治地位的神秘主义哲学的束缚。

此外，还在于他超出了古代哲学家的思维方式，不是依靠主观臆测，而是依靠科学实验来剖析物质，寻找和确定元素，进而建立起科学的元素观。

思考题思考题1、Boyle是运用何种哲学思想提出科学元素概念的？

2.22.2元素的发现及元素周期表的建立元素的发现及元素周期表的建立vPriestleyPriestley的实验的实验氧的发现氧的发现vLavosierLavosier的发现的发现v元素周期表的建立元素周期表的建立PriestleyPriestley的实验的实验氧的发现氧的发现1774年，PriestleyJ把氧化汞放置在玻璃钟罩内的水银面上，用火镜将阳光聚集在氧化汞上。

很快就发现氧化汞被分解了，放出一种气体，将玻璃罩内的水银排挤出来。

这种气体能使燃烧变旺，人的呼吸畅快。

他把这种气体（O2）叫做”脱燃素的空气”。

Priestley长期受到燃素说思想的束缚，使这个能发生化学革命的元素，在他手中非但没有引起推翻燃素说的化学革命，反而为燃素说似乎找到了又一个论据。

他认为氧气是由于能够脱除物质中的燃素而助燃，因而把氧气氧气命名为脱燃素空气。

这就说明，在科学研究中不能只注重实验事实而忽视理论思维;只在一个固定框架内思考问题，就不会有创造力。

这正是PriestleyJ所犯错误的根源。

相反，一切重大的创造都从打破或是从改变这种固定框架开始。

天平天平帮助帮助LavosierLavosierALAL建立了燃烧的氧化学说。

建立了燃烧的氧化学说。

LavosierLavosier的发现的发现LavosierLavosierALAL（1743-1794）法国化学家法国化学家近代化学之父近代化学之父建立燃烧的氧化学说建立燃烧的氧化学说命名氧气命名氧气发现质量守恒定律发现质量守恒定律化学基础论化学基础论世界自然科学三大名著之一世界自然科学三大名著之一元素周期表的建立元素周期表的建立vLavosierAL列出了化学上第一个元素系统分类表，确定了Au，Ag，Cu，Fe，Sn，O，H，S，P，C等33种简单物质为化学元素v19世纪中叶，俄罗斯化学家Mendeleev依照原子量的变化把化学元素联系起来，发现了自然界的重要基本定律化学元素周期律，包含79种化学元素。

元素周期律建立的重要意义元素周期律建立的重要意义1.为新元素的发现提供理论指导，奠定了现代无机化学的基础2.元素性质变化的过程是由量变到质变的过程，与哲学的事物发展规律一致化学元素周期表把化学元素及其相关知识纳入到一个严整的自然序列规律之中20世纪40年代，发现了自然界存在的全部92种化学元素。

同时，人们又开始用粒子高能加速器来人工制造化学元素。

这样到1996年已发现的元素总数达到114种3.自然界的各种元素不是一个个彼此孤立、不相依赖的偶然堆积，而是一个有内在联系的统一体，自然界的一切物质都是由化学元素组成的，体现了辩证唯物主义的物质统一观。

思考题思考题2、试述Priestley发现氧而未推翻燃素说的教训，对于你正确认识事物有何借鉴？

33、从思想方法上看，Lavosier为什么能实现一场化学革命？

LavosierAL实现化学革命的科学思维方法：

1.根据事实，不靠猜想，分析整理事实，从中引出结论。

他强调“若非必然由观察和实验的直接结果，我决不构造任何结论；我们在一切情况下都应当让我们的推理受到实验的检验，而除了通过实验和观察的自然之路外，探寻真理别无他途“。

LavosierAL所遵循的这一认识途径是比较符合唯物主义认识论的。

这正是他高于燃素论者而取得成功的根本所在。

2.确信自然界规律的统一，物理规律与化学规律的统一，质与量的统一。

他把建立在质量不变基础上的牛顿力学应用于化学，认识到尽管物质在化学反应中其性质与状态会发生改变，然而反应前后的物质总量却是相同的。

其中既然称不出燃素的量，也就说明并不存在燃素的质。

正是由于他的这一理论框架和哲学观念才促使他决心同传统的燃素理论决裂，取得成功。

他的以量定质的思维方法，体现了辩证唯物论关于物质不灭与量质统一的规律性。

2.32.3原子分子论原子分子论v古代原子论古代原子论vDaltonDalton的研究及原子论的研究及原子论vDaltonDalton对化学和对化学和哲学的贡献哲学的贡献v分子论的建立及其方法论分子论的建立及其方法论古代原子论古代原子论公元前5世纪的古希腊哲学家Leucippus和他的学生Demokritos认为：

万物都是以间断的、不可分的微粒即原子构成的，原子的结合和分离是万物变化的根本原因，而不是理念或精神。

古代原子论有力地批驳了唯心主义哲学，但它只是在观察自然现象基础上臆测出的学说，缺乏科学实验依据，还未能在哲学和科学上发挥更大作用。

DaltonDalton的研究的研究DaltonJ（1766-1844）英国化学家、物理学家,著作化学哲学的新体系两册1.研究了气体的性质，得出分压定律。

气体的扩散性、渗透性和压缩性表明了原子微粒的存在。

2.发现当量定律、定比定律。

表明构成物质的元素质量是非连续性、跳跃性变化的，进一步意识到了具有间断性微粒原子的存在。

3.以氢原子的质量为标准，测定了不可见的、微小的原子的相对质量，即原子量。

为原子微粒第一次提供了一个能用数量表达的性质，能用实验方法检验出来的特征，为科学原子论的确立奠定了坚实的基础。

DaltonLDaltonL的原子论的原子论（）化学元素由不可分的微粒原子构成，它在一切化学变化中是不可再分的最小单位。

（）同种元素的原子性质和质量都相同，不同元素原子的性质和质量各不相同，原子质量是元素的基本特征之一。

（）不同元素化合时，原子以简单整数比结合。

DaltonJ原子论的贡献原子论的贡献1.把古代哲学思辩的原子论思想赋予了可检验的具体属性内容，得到了科学实验的证明，促进了唯物主义哲学的发展。

哲学方面：

哲学方面：

2.从原子量上的差异找到了元素质的差异的根源，不自觉地运用了量质互变的辩证法规律。

3.化学原子论作为一种物质观，不仅是化学上研究物质组成的一种主导理论，而且也为哲学研究提供了一种新的认识论和方法论。

即把复杂的宏观现象归结为微观的简单要素的认识方法。

例如19世纪马克思对于资本主义社会商品剖析所建立的政治经济学-社会原子论的成果。

DaltonJ运用了概念、判断、推理的理论思维方法确认了当时尚不能观察到的原子的存在，即运用科学抽象的方法发现了隐藏在现象背后的原子本质，从而促进了理论思维方法的应用，充实了方法论的内容。

思考题思考题4、Dalton原子论的建立对于哲学发展有何作用？

分分子论的建立子论的建立1811年Avogadro定律：

同温同压下，同体积气体所含分子数目相等1808年GayLussac气体化合体积定律：

在同温同压下，气体反应中各气体体积互成简单的整数比。

vAvogadro分子假说的两个核心：

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。

CannizzaroSCannizzaroS原子原子-分子学说分子学说:

不同元素代表不同原子，原子按一定方式或结构结合成分子，分子结构直接决定其性能，分子进一步组成物质。

分分子论建立的方法论子论建立的方法论假说方法假说方法在已知一定科学事实基础上超出经验领域的认识，对未知现象做出的假定性说明，是人们从经验到理论发展过程中不可缺少的重要思维形式和科学方法。

恩格斯说：

只要自然科学在思维着，它的发展形式就是假说。

3.3.化学结构发展的哲学分析化学结构发展的哲学分析3.1苯环结构的发现苯环结构的发现必然性与偶然性必然性与偶然性3.2分子结构及量子化学分子结构及量子化学3.3化学结构发展中的科学思维方法化学结构发展中的科学思维方法3.13.1苯环结构的提出苯环结构的提出必然性与偶然性必然性与偶然性v1858年，德国化学家KekulFA着手研究苯的结构v1864年冬，提出了6个碳原子以单双键交替结合成环的结构3.13.1苯环结构的提出苯环结构的提出必然性与偶然性必然性与偶然性在梦中发现：

他似乎看见了碳原子组成的长链像蛇一样盘绕旋转，忽然看见有一条蛇衔起了自己的尾巴。

他像被电击一样猛醒过来，立即思考并写出了第一个苯环结构式。

KekulFA之所以能够梦见苯环，并非偶然。

是他在长期科学实践，潜心研究、艰苦思索的基础上，认识上的质的飞跃。

科学上的许多发现常带有一定的偶然性，但实际上都是人类认识和科学技术手段发展到一定阶段的必然产物，是一种必然中的偶然，一种以某种形象思维形式对未知世界进行具有创见性思索的创造性思维方法（灵感或机遇）。

积极运用这种思维方法进行创造性探索工作，才能不断发展进步。

3.23.2分子结构及量子化学分子结构及量子化学v化学键理论的发展化学键理论的发展经典价键理论的电子学说经典价键理论的电子学说1916年德国化学家Kossel