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化學(xué)與哲學(xué) 1. 術(shù)語 2.物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)觀發(fā)展的哲學(xué)分析 2.1 元素說 古代元素說—樸素唯物主義 Boyle元素說 具有相同核電荷數(shù)的同一類原子的總稱 思考題 1、 Boyle是運(yùn)用何種哲學(xué)思想提出科學(xué)元素概念的？ 2.2 元素的發(fā)現(xiàn)及元素周期表的建立 Priestley的實(shí)驗(yàn)—氧的發(fā)現(xiàn) Lavosier的發(fā)現(xiàn) 元素周期表的建立 Priestley的實(shí)驗(yàn)—氧的發(fā)現(xiàn) 1774年， Priestley J 把氧化汞放置在玻璃鐘罩內(nèi)的水銀面上，用火鏡將陽光聚集在氧化汞上。很快就發(fā)現(xiàn)氧化汞被分解了，放出一種氣體，將玻璃罩內(nèi)的水銀排擠出來。這種氣體能使燃燒變旺，人的呼吸暢快。他把這種氣體(O2)叫做”脫燃素的空氣”。 Lavosier的發(fā)現(xiàn) Lavosier A L (1743-1794) 法國化學(xué)家 近代化學(xué)之父 元素周期表的建立 Lavosier A L列出了化學(xué)上第一個(gè)元素系統(tǒng)分類表，確定了Au，Ag，Cu，F(xiàn)e，Sn，O，H，S，P，C等33種簡(jiǎn)單物質(zhì)為化學(xué)元素 元素周期律建立的重要意義 為新元素的發(fā)現(xiàn)提供理論指導(dǎo)，奠定了現(xiàn)代無機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ) 20世紀(jì)40年代，發(fā)現(xiàn)了自然界存在的全部92種化學(xué)元素。同時(shí)，人們又開始用粒子高能加速器來人工制造化學(xué)元素。這樣到1996年已發(fā)現(xiàn)的元素總數(shù)達(dá)到114種 思考題 2、試述Priestley發(fā)現(xiàn)氧而未推翻燃素說的教訓(xùn)，對(duì)于你正確認(rèn)識(shí)事物有何借鑒？ 3、從思想方法上看，Lavosier為什么能實(shí)現(xiàn)一場(chǎng)化學(xué)革命？ 2.3 原子分子論 古代原子論 Dalton的研究及原子論 Dalton對(duì)化學(xué)和哲學(xué)的貢獻(xiàn) 分子論的建立及其方法論 古代原子論 Dalton的研究 Dalton L的原子論 （１）化學(xué)元素由不可分的微粒—原子構(gòu)成，它在一切化學(xué)變化中是不可再分的最小單位。（２）同種元素的原子性質(zhì)和質(zhì)量都相同，不同元素原子的性質(zhì)和質(zhì)量各不相同，原子質(zhì)量是元素的基本特征之一。（３）不同元素化合時(shí)，原子以簡(jiǎn)單整數(shù)比結(jié)合。 思考題 4、 Dalton原子論的建立對(duì)于哲學(xué)發(fā)展有何作用？ Cannizzaro S原子-分子學(xué)說: 3.化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)展的哲學(xué)分析 3.1 苯環(huán)結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)—必然性與偶然性 3.2 分子結(jié)構(gòu)及量子化學(xué) 3.3 化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)展中的科學(xué)思維方法 3.1苯環(huán)結(jié)構(gòu)的提出—必然性與偶然性 1858年，德國化學(xué)家Kekulé F A著手研究苯的結(jié)構(gòu) 1864年冬，提出了6個(gè)碳原子以單雙鍵交替結(jié)合成環(huán)的結(jié)構(gòu) 3.1苯環(huán)結(jié)構(gòu)的提出—必然性與偶然性 在夢(mèng)中發(fā)現(xiàn)：他似乎看見了碳原子組成的長(zhǎng)鏈像蛇一樣盤繞旋轉(zhuǎn)，忽然看見有一條蛇銜起了自己的尾巴 。他像被電擊一樣猛醒過來，立即思考并寫出了第一個(gè)苯環(huán)結(jié)構(gòu)式。 3.2 分子結(jié)構(gòu)及量子化學(xué) 化學(xué)鍵理論的發(fā)展 經(jīng)典價(jià)鍵理論的電子學(xué)說 1916年德國化學(xué)家Kossel W提出了電價(jià)理論 1916年美國化學(xué)家Lewis G N提出共價(jià)論 化學(xué)鍵的本質(zhì)----量子化學(xué)理論建立 1927年，英國化學(xué)家Heitler W和London F W把量子力學(xué)引進(jìn)化學(xué)，討論了化學(xué)中最簡(jiǎn)單的氫分子結(jié)構(gòu)，即氫分子中核－電子相互作用的體系，初步揭示了化學(xué)鍵的本質(zhì) 3.3 化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)展的科學(xué)思維方法 化學(xué)移植法 即借助于其他學(xué)科的理論與方法研究化學(xué)對(duì)象的一種思維方法。 量子化學(xué)正是借助物理學(xué)科的量子力學(xué)理論與方法研究作為重要化學(xué)研究對(duì)象的分子結(jié)構(gòu)而形成和建立的，是化學(xué)移植法運(yùn)用的結(jié)果。 運(yùn)用這一移植法的客觀依據(jù)是自然界物理運(yùn)動(dòng)和化學(xué)運(yùn)動(dòng)形式之間的相互聯(lián)系與統(tǒng)一。 4.化學(xué)反應(yīng)中的哲學(xué) 4.1 自組織化學(xué)反應(yīng)—化學(xué)振蕩現(xiàn)象 4.2 Prigogine耗散結(jié)構(gòu)理論 4.3 突破與應(yīng)用 時(shí)間上有序現(xiàn)象 空間上有序現(xiàn)象 4.2 Prigogine耗散結(jié)構(gòu)理論 Prigogine I R(1917～2003)比利時(shí)物理化學(xué)家和理論物理學(xué)家。 1968年，在歷經(jīng)了近20年的探索以后，提出了耗散結(jié)構(gòu)理論。他指出：一個(gè)開放體系在達(dá)到遠(yuǎn)離平衡態(tài)的非線性區(qū)域時(shí)，一旦體系的某一個(gè)參量達(dá)到一定閾值后，通過漲落就可以使體系發(fā)生突變，從無序走向有序，產(chǎn)生化學(xué)振蕩一類的自組織現(xiàn)象。 耗散結(jié)構(gòu)的特征： ①存在于開放體系中，靠與外界的能量和物質(zhì)交換產(chǎn)生負(fù)熵流，使體系熵減少形成有序結(jié)構(gòu)。耗散即強(qiáng)調(diào)這種交換。②保持遠(yuǎn)離平衡態(tài)。非平衡是有序之源。③體系內(nèi)部存在著非線性相互作用。在平衡態(tài)和近平衡態(tài)，漲落是一種破壞穩(wěn)定有序的干擾，但在遠(yuǎn)離平衡態(tài)條件下，非線性作用使?jié)q落放大，達(dá)到有序。漲落帶有隨機(jī)的偶然性，然而卻可以導(dǎo)致必然的有序。這再一次表明，必然性要通過偶然性來表現(xiàn)，偶然性是必然性的補(bǔ)充。 4.3 突破與應(yīng)用 傳統(tǒng)觀念的突破 ： （1）物理學(xué)和生物學(xué)規(guī)律的統(tǒng)一 ，物理學(xué)克勞修斯的熱力學(xué)第二定律和生物學(xué)達(dá)爾文的進(jìn)化論在反映自然規(guī)律方面是統(tǒng)一的。 （2）平衡態(tài)和非平衡態(tài)的并重 。 （3）無序自發(fā)向有序的轉(zhuǎn)化是可能的。2By紅軟基地

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