【文章內(nèi)容簡介】 合；在進一步研究氨與氯化氫、一氧化碳與氧氣、氮氣與氫氣的化合時，居然發(fā)現(xiàn)都具有簡單整數(shù)比的關(guān)系。于是，他于 1808年發(fā)現(xiàn)了氣體化合體積定律 。 ? 為了對這個實驗定律進行理論解釋，意大利化學家阿佛加德羅 (， 1776— 1856)引入了“分子”的概念，提出了著名的 分子假說 。 近代化學實驗 ? 1824年，年僅 24歲的德國化學家維勒 (amp。ouml。hler， 1800— 1882)做了一個在化學實驗發(fā)展史上非常著名的實驗，即用氯化銨 (NH4Cl)水溶液同氰酸銀 (AgCNO)作用來制取氰酸銨 (NH4CNO)。 然而，當他濾去氯化銀 (AgCl)沉淀，并對溶液進行蒸發(fā)時，并沒有得到所期望的氰酸銨，而得到了一種白色結(jié)晶狀的物質(zhì)。為了確定這種白色結(jié)晶物，維勒又用了 4年 的時間，采用不同的無機物和不同的方法，對其進行了一系列的定性和定量實驗研究，最后終于完全確認實驗中所得到的這種白色結(jié)晶狀物質(zhì)，正是動物機體內(nèi)的代謝產(chǎn)物 尿素 。 ? 1828年，他發(fā)表了“ 論尿素的人工合成 ”的論文，以雄辯的實驗事實公布了這一重大成果。這一實驗成果，意義重大，動搖了傳統(tǒng)的“生命力論”的基礎(chǔ)， 開辟了用無機物合成有機化合物的新天地 。 1845年，德國化學家柯爾柏 (， 1818— 1884)用木炭、硫黃、氯水等無機物合成了酒精、蟻酸、葡萄酸、蘋果酸、檸檬酸、琥珀酸等一系列有機酸，進而還合成了油脂類和糖類物質(zhì)；到了 19世紀后期，有機合成更加蓬勃發(fā)展，先后用人工方法合成了染料、香料、藥物和炸藥等。 近代化學實驗 ? 維勒不但用氰酸銨人工合成了尿素，而且還分析了氰酸銀的化學組成，結(jié)果竟與李比希 ( Liebig， 1803—1873)對雷酸銀的化學組成的分析結(jié)果相當?shù)匚呛?。而氰酸銀和雷酸銀確是兩種性質(zhì)不同的化合物。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)他們的化學組成完全相同，而性質(zhì)卻不相同 。 ? 化學大師瑞典的貝采里烏斯 (， 1779— 1848)在這些實驗事實的基礎(chǔ)上，提出了 “同分異構(gòu)” 的概念，認為之所以性質(zhì)不同，是由于它們的化學結(jié)構(gòu)不同。這導(dǎo)致了有機化合物經(jīng)典結(jié)構(gòu)理論的建立和發(fā)展。 近代化學實驗 ? 1800年，歷史上第一個電池 —— 提供穩(wěn)定、持續(xù)電流的電源裝置，即伏打 (， 1745— 1827)電堆誕生了。它是近代化學實驗發(fā)展史上非常重要的實驗手段之一。應(yīng)用這種實驗手段來引發(fā)化學反應(yīng)，推動了電化學的誕生和發(fā)展。 ? 1800年 3月，英國化學家尼科爾森 (， 1753— 1815)和卡里斯爾 (， 1768— 1840)就用 電堆電解了水 ； 1807年，英國化學家戴維 (， 1778— 1829)又用電解熔融鹽的方法制出了金屬鈉、鉀、鎂、鈣、鍶、鋇和非金屬元素硼和硅。至此， 電解法成了一種經(jīng)常被采用的重要的化學實驗方法 。 ? 戴維的助手法拉第 (， 1791— 1867)對電解過程進行了深入的研究，在他 1834年發(fā)表的《關(guān)于電的實驗研究》這篇論文中，提出了著名的“ 法拉第電解定律 ”。他的工作，使電化學的研究從定性走向了定量，對電化學的發(fā)展作出了重要貢獻。 ? 此外，近代化學實驗還開辟了化學熱力學和化學動力學兩大研究領(lǐng)域，推動了物理化學的完善和發(fā)展。 近代化學實驗 ? 四 近代化學實驗方法 ? 近代化學實驗的蓬勃發(fā)展與近代化學實驗方法論的發(fā)展有著十分密切的關(guān)系。在這一時期，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)典的化學實驗方法。 近代化學實驗 ? 五 近代化學實驗的特點 ? 隨著歐洲資本主義生產(chǎn)方式的建立和發(fā)展，近代化學實驗作為一種相對獨立的科學實踐活動，從生產(chǎn)實踐中分化出來，歷經(jīng)兩百多年，取得了突飛猛進的發(fā)展。 ? 、目的和作用 ? 2．建立和發(fā)展了化學實驗方法論 ? 3．發(fā)明和研制了較先進的實驗儀器和裝置 現(xiàn)代化學實驗 一 實驗內(nèi)容以結(jié)構(gòu)測定和化學合成實驗為主 ? 1．結(jié)構(gòu)測定實驗 ? 結(jié)構(gòu)測定實驗源于人們對陰極放電現(xiàn)象微觀本質(zhì)的探討。早在 1836年，法拉第就曾研究過低壓氣體中的放電現(xiàn)象。1869年，德國化學家希托夫 (， 1824— 1914)發(fā)現(xiàn)真空放電于陰極，并以直線傳播。 1876年，戈爾茨坦(， 1850— 1930)將這種射線命名為“陰極射線”。 1878年，英國化學家克魯克斯 (Sir ，1832— 1919)發(fā)現(xiàn)陰極射線能推動小風車，被磁場推斥或牽引，是帶電的粒子流。 1897年，克魯克斯的學生英國物理學家 (， 1856— 1940)對陰極射線作了定性和定量的研究，測定了陰極射線中粒子的荷質(zhì)比。這種比原子還小的粒子被命名為“電子”。 ? 電子的發(fā)現(xiàn)，動搖了“原子不可分”的傳統(tǒng)化學觀。 現(xiàn)代化學實驗 ? 1895年，德國物理學家倫琴 (amp。ouml。ntgen，1845— 1923)在研究陰極射線時發(fā)現(xiàn)了 X射線 。 1896年，法國物理學家貝克勒 (， 1852— 1908)發(fā)現(xiàn)了“鈾射線”。次年，法國著名化學家瑪麗 居里 (，1867— 1934)又發(fā)現(xiàn)了釷也能產(chǎn)生射線，于是她把這種現(xiàn)象稱為 “放射性 ”，把具有這種性質(zhì)的元素稱為放射性元素。居里夫婦經(jīng)過極其艱苦的努力，于 1898年先后發(fā)現(xiàn)了具有更強放射性的新元素釙和鐳。隨后，又花費了幾年時間，從 兩噸鈾的廢礦渣中分離出 ，并測定了鐳的原子量。 ? 鐳曾被稱為“偉大的革命家”，克魯克斯尖銳地評論說：“十分之幾克的鐳就破壞了化學中的原子論”。可見這一成果意義的重大。為此，居里夫人獲得了 1911年的諾貝爾化學獎。 現(xiàn)代化學實驗 ? 1898年， (，1871— 1937)發(fā)現(xiàn)鈾和鈾的化合物發(fā)出的射線有兩種不同的類型，一種是 α 射線，一種是 β 射線 ； 2年后，法國化學家維拉爾 (， 1860— 1934)又發(fā)現(xiàn)了第三種射線 γ 射線 。 ? 1901年盧瑟福和英國年青的化學家索迪 (， 1877—1956)進行了一系列合作實驗研究，發(fā)現(xiàn)鐳和釷等放射性元素都具有 蛻變現(xiàn)象 。據(jù)此，他們提出了著名的元素蛻變假說，認為 放射性的產(chǎn)生是由于一種元素蛻變成另一種元素所引起的 。這一成果具有革命意義，打破了 “元素不能變”的傳統(tǒng)化學觀 。盧瑟福也因此榮獲 1908年的諾貝爾化學獎。 現(xiàn)代化學實驗 ? 電子、放射性和元素蛻變理論奠定了化學結(jié)構(gòu)測定實驗的理論基礎(chǔ) 。 ? 1912年，德國物理學家勞埃 ( Laue， 1879— 1960)發(fā)現(xiàn) X射線通過硫酸銅、硫化鋅、銅、氯化鈉、鐵和螢石等晶體時可以產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)提供了一種在原子 分子水平上對無機物和有機物結(jié)構(gòu)進行測定的重要實驗方法，即 X射線衍射法 。 現(xiàn)代化學實驗 ? 無機物的結(jié)構(gòu)測定的真正開始是 X射線衍射線發(fā)現(xiàn)以后 。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，對化學家來說都是一個難題，但運用這種方法之后，化學家才恍然大悟，原來其結(jié)構(gòu)是如此簡單。 20世紀 20— 30年代，人們運用 X射線衍射法分析測定了數(shù)以百計的無機鹽、金屬配合物和一系列硅酸鹽的晶體結(jié)構(gòu)。 現(xiàn)代化學實驗 ? 有機物的晶體結(jié)構(gòu)測定 始于 20世紀 20年代。在此期間，人們測定了六次甲基四胺、簡單的聚苯環(huán)系、己鏈烴、尿素、一些甾族化合物、鎳鈦菁、纖維素以及一系列天然高分子和人工聚合物的結(jié)構(gòu)。 ? 40— 50年代，有機物晶體結(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 (金屬有機化合物 )結(jié)構(gòu)和 1957年