【正文】 銅的溶液遇氨水變?yōu)榇渌{(lán)的現(xiàn)象，并建議用這種方法檢驗(yàn)水中的氨。他工作的最大特點(diǎn)是對化學(xué)進(jìn)行定量研究，廣泛使用了天平，并萌生了初始的物質(zhì)不滅的思想。 化學(xué)實(shí)驗(yàn)在冶金方面也曾發(fā)揮過重要作用。最早的制陶、冶金和釀酒等活動(dòng)，是低級(jí)的、缺乏理論指導(dǎo)的、不自覺的實(shí)踐活動(dòng)；作為化學(xué)實(shí)驗(yàn)原始形式的煉丹術(shù)，其實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊仓皇亲非箝L生不老藥或點(diǎn)金之術(shù)，變賤金屬為貴金屬。 近代化學(xué)實(shí)驗(yàn) 17—19世紀(jì)，是近代化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)期。作為近代化學(xué)科學(xué)的確立者，波義耳也是化學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要奠基人。他的這些觀點(diǎn)和主張，奠定了化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法論的基礎(chǔ)。因此，他還常被尊為定性分析化學(xué)的奠基者。他一生做過很多定量化學(xué)實(shí)驗(yàn)，并依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)揭示了“水變成土”以及“火粒子”學(xué)說、“燃素說”的謬誤。這似乎是水變成了土的證據(jù)。為了檢驗(yàn)這一假說，拉瓦錫重復(fù)了波義耳在密閉的燒瓶中煅燒金屬錫的實(shí)驗(yàn)。 拉瓦錫的定量實(shí)驗(yàn)研究，極大地豐富和發(fā)展了化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法論。正是在此基礎(chǔ)上，近代化學(xué)實(shí)驗(yàn)才得以蓬勃發(fā)展，從而拓展了化學(xué)科學(xué)研究的領(lǐng)域，導(dǎo)致了許多重要化學(xué)理論的建立和發(fā)展。這使道爾頓發(fā)現(xiàn)了倍比定律。于是，他于1808年發(fā)現(xiàn)了氣體化合體積定律。hler，1800—1882)做了一個(gè)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展史上非常著名的實(shí)驗(yàn)，即用氯化銨(NH4Cl)水溶液同氰酸銀(AgCNO)作用來制取氰酸銨(NH4CNO)。這一實(shí)驗(yàn)成果，意義重大，動(dòng)搖了傳統(tǒng)的“生命力論”的基礎(chǔ)，開辟了用無機(jī)物合成有機(jī)化合物的新天地。為此，維勒與李比希又共同研究了氰酸、雷酸和三聚氰酸，發(fā)現(xiàn)他們的化學(xué)組成完全相同，而性質(zhì)卻不相同。它是近代化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展史上非常重要的實(shí)驗(yàn)手段之一。戴維的助手法拉第(，1791—1867)對電解過程進(jìn)行了深入的研究，在他1834年發(fā)表的《關(guān)于電的實(shí)驗(yàn)研究》這篇論文中，提出了著名的“法拉第電解定律”。在這一時(shí)期，人們創(chuàng)立或發(fā)展了諸如系統(tǒng)定性分析法、重量分析法、滴定分析法、光譜分析法、電解法等很多經(jīng)典的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。1841年，德國化學(xué)家富里西尼烏斯(，1818—1897)在他出版的教科書《定性化學(xué)分析導(dǎo)論》中對羅斯的系統(tǒng)定性分析法提出了修訂方案。羅斯在其編著的《分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜論》一書中提出了很多有效的新的分離方法，尤其是應(yīng)用了緩沖溶液和配合掩蔽劑，這在分析化學(xué)發(fā)展中是一項(xiàng)重要的進(jìn)步。 運(yùn)用這些分析方法，在19世紀(jì)人們發(fā)現(xiàn)了鋯和鈦、鈹、鈾和釷、硒和碲、鉬、鎢、鉻、鎘、鍺、鈮、鉭、釩、釕、銠、鈀、鋨、銥等元素及一些稀土元素。隨著人工合成指示劑的出現(xiàn)，到了19世紀(jì)30—50年代，滴定分析法的發(fā)展達(dá)到極盛時(shí)期，其應(yīng)用范圍顯著擴(kuò)大，準(zhǔn)確度大為提高，接近了重量分析法所能達(dá)到的程度。它是由德國化學(xué)家本生(，1811—1899)和基爾霍夫(，1824—1887)共同創(chuàng)立的。隨后人們又用這種方法發(fā)現(xiàn)了鉈、銦、鎵、鈧、鍺等。同古代化學(xué)實(shí)驗(yàn)相比，近代化學(xué)實(shí)驗(yàn)已不僅僅是獲得化學(xué)實(shí)驗(yàn)事實(shí)的重要途徑、手段和方法，而且還具有驗(yàn)證化學(xué)假說和檢驗(yàn)化學(xué)理論、發(fā)現(xiàn)和合成新的化學(xué)物質(zhì)、推動(dòng)化學(xué)分支學(xué)科建立和發(fā)展的作用。 3．發(fā)明和研制了較先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器和裝置 如精密天平、伏打電堆、光譜分析儀、“彈式”量熱計(jì)、磨口滴定管等等。 一 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以結(jié)構(gòu)測定和化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)為主 1．結(jié)構(gòu)測定實(shí)驗(yàn) 結(jié)構(gòu)測定實(shí)驗(yàn)源于人們對陰極放電現(xiàn)象微觀本質(zhì)的探討。1878年，英國化學(xué)家克魯克斯(Sir ，1832—1919)發(fā)現(xiàn)陰極射線能推動(dòng)小風(fēng)車，被磁場推斥或牽引，是帶電的粒子流。 1895年，德國物理學(xué)家倫琴(amp。次年，法國著名化學(xué)家瑪麗鐳曾被稱為“偉大的革命家”，克魯克斯尖銳地評(píng)論說：“十分之幾克的鐳就破壞了化學(xué)中的原子論”。1901年盧瑟福和英國年青的化學(xué)家索迪(，1877—1956)進(jìn)行了一系列合作實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)鐳和釷等放射性元素都具有蛻變現(xiàn)象。電子、放射性和元素蛻變理論奠定了化學(xué)結(jié)構(gòu)測定實(shí)驗(yàn)的理論基礎(chǔ)。在此之前，象氯化鈉這樣簡單的離子化合物的結(jié)構(gòu)問題，對化學(xué)家來說都是一個(gè)難題，但運(yùn)用這種方法之后，化學(xué)家才恍然大悟，原來其結(jié)構(gòu)是如此簡單。40—50年代，有機(jī)物晶體結(jié)構(gòu)分析工作更加蓬勃發(fā)展，最突出的是1949年青霉素晶體結(jié)構(gòu)、1952年二茂鐵(金屬有機(jī)化合物)結(jié)構(gòu)和1957年維生素B12結(jié)構(gòu)的測定。 制備硼的氫化物，一直是久未攻克的化學(xué)難題。 有機(jī)合成在本世紀(jì)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，合成了許多高分子化合物，如酚醛樹脂(1907年)、丁鈉橡膠(1910年)、尼龍纖維(1934年)。 1965年，我國科學(xué)家第一次實(shí)現(xiàn)了具有生物活性的結(jié)晶牛胰島素蛋白質(zhì)的人工合成，這對揭示生命奧秘具有重要意義；1972年美國化學(xué)家科勒拉(，1922—)等人使用模板技藝合成了具有77個(gè)核苷酸片斷的DNA，其后又合成了含有207個(gè)堿基對的具有生物活性的大腸桿菌DNA；1981年我國科學(xué)家又實(shí)現(xiàn)了具有生物活性的酵母丙氨酸t(yī)RNA的首次全合成，取得了又一突破。為克服這些不足，人們在對原有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)手段加以改進(jìn)的同時(shí)，積極吸收現(xiàn)代各種科學(xué)技術(shù)的新成果，創(chuàng)造和發(fā)明了一大批現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備。如現(xiàn)代的分析天平，從稱量范圍來看，有常量分析天平(范圍：—100克)、微量分析天平(范圍：—20克)和介于二者之間的半微量分析天平；從種類來看，有等臂式天平和懸臂式超微量天平(，最大載重為1毫克)。阿斯頓利用質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了氖、氬、氪、氙、氯等元素都有同位素存在；在71種元素中，他發(fā)現(xiàn)了天然存在的287種核素中的212種。運(yùn)用這些實(shí)驗(yàn)手段，能夠更精確地進(jìn)行化學(xué)定量檢測，達(dá)到微(106)米、納(109)米、甚至皮(1012)米數(shù)量級(jí)，從而大大促進(jìn)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)手段的精密化。 1．對傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)和完善 雖然現(xiàn)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)手段具有快速、靈敏、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，但由于一些實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的價(jià)格比較昂貴、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、調(diào)試維修的任務(wù)較重，因此使它們的普及受到相當(dāng)大的限制，從而使一些傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法仍有普遍利用和進(jìn)一步改進(jìn)、完善的必要和可能。1946年他又提出以鉻黑T作為絡(luò)合滴定的指示劑，從而奠定了EDTA滴定法的基礎(chǔ)。這些方法從原理上看，都超越了經(jīng)典方法的局限性，幾乎都不再是通過定量化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量，而是根據(jù)被檢測組分的某種物理的或物理化學(xué)的特性(如光學(xué)、電學(xué)和放射性等方面的特性)，因而具有很高的靈敏度和準(zhǔn)確性。但使用這些儀器容易引起觀測上的主觀誤差，并易使測試人員眼睛疲勞，分辨能力降低。 40年代紅外技術(shù)開始在化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究中加以運(yùn)用并得到較快的發(fā)展，人們可以根據(jù)紅外光譜來推斷分子中某些基團(tuán)的存在。本世紀(jì)60年代，利用光電倍增管為接受器的多道光譜儀問世，使光譜定量分析的速度和自動(dòng)化程度大為提高。其創(chuàng)始人是捷克斯洛伐克的化學(xué)家海洛夫斯基(，1890—1967)，他于本世紀(jì)20年代開始研究極譜分析法。 (3)色譜法。(，1900—1967)就曾運(yùn)用層析法在維生素和胡蘿卜素的離析與結(jié)構(gòu)分析中取得了重大研究成果，并于1938年獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 4．質(zhì)譜法 質(zhì)譜法的基本原理是使化學(xué)試樣中的各種組分在離子源中發(fā)生電離，生成不同荷質(zhì)比的帶正電荷的離子，經(jīng)過加速電場的作用，形成了離子束，進(jìn)入質(zhì)量分析器。此后，人們又相繼發(fā)明了速度聚焦質(zhì)譜儀、雙聚焦質(zhì)譜儀和離子源質(zhì)譜儀，使這種方法的適用性更加廣闊。最早的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室大概要算煉丹術(shù)士的實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件極其粗糙和簡陋，實(shí)驗(yàn)者的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊仓皇菫榱藢で蟆伴L生不老”和“點(diǎn)石化金”的“仙藥”。李比希就曾在蓋自此之后，歐洲各大學(xué)都紛紛仿效，建立了自己的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室。他們這種集體式的合作研究，取得了驚人的成就。許多尖端實(shí)驗(yàn)決不是任何個(gè)人、一般科研組織所能勝任的，而必須由國家統(tǒng)一規(guī)劃、組織協(xié)調(diào)各學(xué)科科學(xué)家來共同攻關(guān)。從這一時(shí)期到20世紀(jì)初，物理化學(xué)以化學(xué)熱力學(xué)的蓬勃發(fā)展為其特征。 1906年，Lewis提出處理非理想體系的逸度和活度概念以及測定方法，化學(xué)熱力學(xué)的全部基礎(chǔ)已經(jīng)具備。 1926年，量子力學(xué)研究的興起，不但在物理學(xué)中掀起了高潮，對物理化學(xué)研究也給以很大的沖擊。 價(jià)鍵法和分子軌道法已成為近代化學(xué)鍵理論的基礎(chǔ)。 電子學(xué)、高真空和計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，不但使物理化學(xué)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和測量技術(shù)的準(zhǔn)確度、精密度和時(shí)間分辨率有很大提高，而且還出現(xiàn)了許多新的譜學(xué)技術(shù)。這些檢測手段對化學(xué)動(dòng)力學(xué)的發(fā)展也有很大的推動(dòng)作用。大容量高速電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，以及微弱信號(hào)檢測手段的發(fā)明孕育著物理化學(xué)中新的生長點(diǎn)的誕生。 在理論研究方面，快速大型電子計(jì)算機(jī)加速了量子化學(xué)在定量計(jì)算方面的發(fā)展。 中國物理化學(xué)發(fā)展史 中國物理化學(xué)的發(fā)展歷史，以1949年中華人民共和國成立為界，大致可以分為兩個(gè)階段。在這一情況下，時(shí)間不是一個(gè)變量。 化學(xué)體系的動(dòng)態(tài)性質(zhì) 研究由于化學(xué)或物理因素的擾動(dòng)而引起體系中發(fā)生的化學(xué)變化過程的速率和變