2013中公版化学学科知识与教学能力高级中学
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出版社:世界图书出版公司
出版日期:2013-1
ISBN:9787510046995
页数:274页
书籍目录
前言
《化学学科知识与教学能力》（高级中学）考试大纲
第一部分 专业知识
第一章 化学学科介绍
第一节 化学学科发展史
一、化学发展史的五个时期
二、古代和近代化学史大事记
三、化学实验发展史概述
第二节 化学学科的思维方法
一、元素观
二、实验观
三、结构观
四、能量观
五、分类观
六、守恒观
七、模型法
八、转化法
九、控制变量法
十、相互作用观
十一、对立统一观
十二、量变质变观
十三、内外因关系观
十四、普遍性与特殊性相结合的观点
十五、研学）以致用观
十六、可持续发展观（绿色化学思想）
第三节 高中化学教材分析
一、编写指导思想和原则
二、全套教材的总体特点
三、关于化学1和化学2（必修）模块教材
第二章 新课标规定的高中化学课程内容标准
第一节 内容标准一——必修课程
一、必修课程的特点与目标任务
二、必修课程内容标准及活动与探究建议
第二节 内容标准二——选修课程
一、选修课程的特点与目标任务
二、选修课程内容标准及活动与探究建议
第三章 新课标规定的高中化学课程内容标准分析
第一节 必修模块元素化合物内容的分析
一、必修模块元素化合物内容的内涵、功能与价值
二、必修模块元素化合物内容的深广度
第二节 必修模块概念原理内容的分析
一、必修模块概念原理内容及其功能与价值
二、必修模块概念原理内容的深广度
第三节 选修模块课程新增内容及其价值分析与学术性模块教学应注意的问题
一、选修模块课程新增内容及其价值分析
二、学术性模块教学应注意的问题
第四节 高中化学新课程中的科学探究
一、高中化学课程标准中的科学探究
二、高中化学教材中的科学探究
三、作为课堂教学方式的科学探究
第二部分 教学设计
第一章 化学学科的基本观念及其教学设计策略
第一节 化学学科的基本观念
一、元素观
二、能量观
三、微粒作用观
四、化学微观认识中的科学本质观
第二节 基于科学观念的化学教学策略
一、基于元素观的化学教学策略
二、基于能量观的化学教学策略
三、基于微粒作用观的化学教学策略
四、基于科学本质观的化学教学策略
第二章 化学教学设计技能
第一节 化学教学设计概述
一、化学教学设计的基本任务和基本类型
二、化学教学设计的层次
三、化学教学设计的逻辑发展
四、教学设计的形式
第二节 化学教学设计的一般过程
一、基于课题的认识论思考
二、化学教学目标的设计
三、学生已有经验及其利用
四、化学教学主题设计
五、化学教学过程设计
六、化学作业设计
第三节 化学教学设计案例
第三部分 教学实施
第一章 化学教学实施基本技能
第一节 化学课堂导入技能
一、化学课堂导入的功能、类型和要求
二、化学课堂导入案例
第二节 化学课堂探究教学技能
一、化学课堂探究教学的功能、类型和要求
二、化学课堂探究案例
第三节 化学课堂提问技能
一、化学课堂提问的功能、类型和要求
二、化学提问技能案例
第四节 化学课堂组织技能
一、化学课堂组织技能的功能、类型和要求
二、化学课堂组织案例
第五节 化学课堂小结技能
一、化学课堂小结的功能、类型和要求
二、化学课堂小结案例
第六节 化学课堂板书技能
一、化学课堂板书功能、类型和要求
二、化学课堂板书设计案例
第七节 化学教学中运用现代教育技术技能
一、化学教学中运用现代教育技术的功能、类型和要求
二、常见的中学化学教学应用软件
三、化学教学中运用现代教育信息技术案例
第二章 化学教学实施策略
第一节 必修模块元素化合物教学策略
一、化学1模块中无机元素化合物知识的教学策略
二、化学2模块中有机化合物知识的教学策略
第二节 必修模块概念原理教学策略
一、概念原理教学中的实验探究
二、问题情景的创设
三、例证的使用
第三节 选修模块教学策略
一、化学反应原理模块的核心教学策略
二、有机化学基础模块的核心教学策略
三、物质结构与性质模块的核心教学策略
第四节 科学探究教学中的课堂调控策略
一、探究教学中的课时控制问题
二、科学探究教学开放度的把握
三、科学探究教学中分组活动的策略
四、科学探究教学交流评价活动的组织
五、应对制约探究教学活动客观因素的策略
第四部分 教学评价
第一章 化学学习评价
第一节 高中化学新课程的评价的突出特点
第二节 多样化评价方式的实施
一、对多样化评价方式的认识转变
二、多样化评价方式的使用策略
三、活动表现评价工具的编制策略
四、档案袋评价的使用策略
第二章 化学教学评价
第一节 化学课堂教学评价的功能、类型和要求
一、化学课堂教学评价的功能
二、化学课堂教学评价的类型
三、化学课堂教学评价的基本要求
第二节 化学课堂教学评价案例
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作者简介
中公版2012国家教师资格考试：化学学科知识与教学能力高级中学，ISBN：9787510046995，作者：中公教育教师资格考试研究院 编著
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一、化学发展史的五个时期 自从有了人类，化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火，用火烧煮食物，烧制陶器，冶炼青铜器和铁器，都是化学技术的应用。正是这些应用，极大地促进了当时社会生产力的发展，成为人类进步的标志。今天，化学作为一门基础学科，在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。化学史大致分为：１．远古的工艺化学时期这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺主要是在实践经验的直接启发下经过万年摸索而来的，化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。２．炼丹术和医药化学时期从公元前１５００年到公元１６５０年，炼丹术士和炼金术士们，在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中，为求得长生不老的仙丹，为求得荣华富贵的黄金，开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍，在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化，为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来，炼丹术、炼金术几经盛衰，使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期，出版了一些有关化学的书籍，第一次有了“化学”这个名词。英语的ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ起源于ａｌｃｈｅｍｙ，即炼金术。ｃｈｅｍｉｓｔ至今还保留两个相关的含义：化学家和药剂师。这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。３．燃素化学时期从１６５０年到１７７５年，随着冶金工业和实验室经验的积累，人们总结感性知识，认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素，燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程，可燃物放出燃素后成为灰烬。４．定量化学时期，即近代化学时期１７７５年前后，拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说，开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律，提出了原子学说，发现了元素周期律，发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。５．科学相互渗透时期，即现代化学时期20世纪初，量子论的发展使化学和物理学有了共同的语言，解决了化学上许多悬而未决的问题；另一方面，化学又向生物学和地质学等学科渗透，使蛋白质、酶的结构问题得到了逐步地解决。二、古代和近代化学史大事记（1）夏代我国有了青铜器；春秋晚期能炼铁；战国晚期能炼铜；唐代有了火药。（2）18世纪70年代，瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里分别发现并制得了氧气；法国化学家拉瓦锡最早用天平作为研究化学的工具，并推翻了燃素学说；英国化学家卡文迪许和英国物理学家雷利等陆续从空气中发现了惰性气体。（3）１７４８年俄国化学家罗蒙诺索夫建立了质量守恒定律。（4）１８０８年英国科学家道尔顿提出了近代原子学说。（5）１８１１年意大利科学家阿伏加德罗提出了分子的概念。（6）１８２８年德国化学家维勒第一次证明有机物可用普通的无机物制得。（7）１８６９年俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律。（8）１８８８年法国化学家勒沙特列提出了化学平衡移动原理。 （9）１８９０年德国化学家凯库蔓提出了苯分子的结构式。（10）19世纪荷兰物理学家范德华首先研究了分子间作用力。（11）19世纪英国物理学家丁达尔和植物学家布朗分别提出了胶体的“丁达尔现象”与“布朗运动”。（12）20世纪奥地利和德国物理学家泡利和洪特分别提出了核外电子排布的“泡利不相容原理”、“洪特规则”。三、化学实验发展史概述化学实验是化学科学赖以产生和发展的基础，从其发展过程来看，大致经过了早期化学实验、近代化学实验和现代化学实验等三个发展时期。 （一）早期化学实验从远古时代开始到１７世纪，化学实验在向科学道路迈进的过程中，经历了一段漫长的发展时期。１．化学实验的萌芽人类最初对火的利用距今大概已有一百多万年了。火是人类最早使用的化学实验手段。人类最早从事的制陶、冶金、酿酒等化学工艺，都与火有直接或间接的联系。在熊熊烈火中，烧制成型的粘土可获得陶器；烧炼矿石可得到金属。陶器的发明使人类有了贮水器以及贮藏粮食和液体食物的器皿，从而为酿酒工艺的形成和发展创造了条件。制陶、冶金和酿酒等化学工艺，已孕育了化学实验的萌芽。例如，在烧制灰、黑陶的化学工艺中，工匠们在焙烧后期便封闭窑顶和窑门，再从窑顶徐徐喷水，致使陶土中的铁质生成四氧化三铁，又使表面覆上一层炭黑，因此里外灰黑。这表明当时已初步懂得了焙烧气氛的控制和利用。２．原始化学实验古代的炼丹术，是早期化学实验的主要和典型的代表。炼丹的主要目的一是希望得到能使人长生不死的“仙药”；二是想把一些廉价的金属借助于“仙药”的点化，转变为贵重的黄金和白银。由于炼丹活动符合帝王、贵族长生不死、永世霸业的愿望，因而受到他们的大力推崇，于是从古代到中古时代，这种活动很快地得到开展并兴盛起来。焙烧是炼丹术士经常采用的一种基本的化学实验操作方法。例如，在空气中焙烧方铅矿（即硫化铅）等贱金属矿石，把铅放在灰皿或骨灰造的盘子中加热，铅烧掉之后，可以得到一点银；把黄铁矿（从外表看有点像黄金）与铅共熔，铅用灰皿烧掉之后，可以获得微量的黄金。除焙烧之外，炼丹术士还经常使用一些液体“试药”来对各种金属进行加工。液体试药通常是一些能在金属表面涂上颜色的物质。例如，硫黄水（多硫化合物的溶液）能把金属黄化成黄金；汞能在其他金属表面留下银色。在制造液体试药的过程中，炼丹术士发明了蒸馏器、烧杯、冷凝器和过滤器等化学实验仪器，以及溶解、过滤、结晶、升华，特别是蒸馏等化学实验操作方法。蒸馏方法的广泛使用，促进了酒精、硝酸、硫酸和盐酸等溶剂和试剂的发现，从而扩大了化学实验的范围，为后来许多物质的制取创造了条件。蒸馏是早期化学实验中最完整的一种重要实验操作方法。到了１６世纪，出现了大批有关蒸馏方法方面的书籍，如希罗尼姆•布伦契威格（Ｈｉｅｒｏｎｙｍｕｓ Ｂｒｕｎｓｃｈｗｙｇｋ，１４５０ —１５１３年）１５００年出版的《蒸馏术简明手段》及其增订版《蒸馏术大全》（１５１２年出版）等。这些著作对蒸馏方法作了较详细的叙述。蒸馏在早期化学实验发展史上占有重要地位，它至今还在基础化学实验中被经常运用。３．向化学科学实验的过渡到了十五六世纪，炼丹术由于缺乏科学基础，屡遭失败而变得声名狼藉。化学实验则开始在医学和冶金等一些实用工艺中发挥作用，并不断得到发展。在医药化学时期，最具代表性的人物是瑞士的医生、医药化学家帕拉塞斯（Ｐ．Ａ． Ｐａｒａｃｅｌｓｕｓ，１４９３—１５４１）。他强调化学研究的目的不应在于点金，而应该把化学知识应用于医疗实践，制取药物。他和他的弟子们通过对矿物药剂的性质和疗效的研究，以及在制备新药剂的过程中，探讨了许多无机物的分离、提纯方法，进行了一些合成实验，并总结出这些物质的性质。因此，有人认为帕拉塞斯“从根本上改变了医疗和化学的发展道路”。安德雷•李巴乌（Ａｎｄｒｅａｓ Ｌｉｂａｖｉｕｓ，约１５４０ —１６１６）是德国的医生、医药化学家，他极力强调化学的实用意义，为推进化学成为一门独立科学做出了重要贡献。他编著的《工艺化学大全》（１６１１—１６１３年问世），总结了他多年的实验经验。书中叙述了硫酸和王水的制备方法；证明了焙烧硝石和硫磺所得到的硫酸与干馏胆矾所得到的完全是同一种物质；首次提出将食盐与胆矾一起在泥坩埚中焙烧制取盐酸的方法；讲解了用金属锡与氯化汞一起加热、蒸馏获得四氯化锡（后来被称为“李巴乌发烟液”）的方法；描述了含铜的溶液遇氨水变为翠蓝的现象，并建议用这种方法检验水中的氨。这部著作的问世，使化学终于有了真正的教科书。他还设计过一所实验室的建筑详图，但直到１６８３年，这所实验室才在阿尔特多夫（Ａｌｔｄｅｒｆ）修建起来。继帕拉塞斯、李巴乌之后，对后世影响较大、对化学实验的发展贡献卓著的医药化学家还有赫尔蒙特（Ｊ．Ｂ． ｖａｎ Ｈｅｌｍｏｎｔ，１５９７—１６４４）。他工作的最大特点是对化学进行定量研究，广泛使用了天平，并萌生了初始的物质不灭的思想。他所做的“柳树实验”和“沙子实验”，是早期化学实验发展史上著名的两个定量实验。此外，他在无机物制备方面取得过空前的成果，曾对燃烧现象提出过颇有独到之处的见解。因此，他常被尊为从炼丹术到化学的过渡阶段的代表。化学实验在冶金方面也曾发挥过重要作用。德国著名化验师埃尔克（Ｌ． Ｅｒｃｋｅｒ，约１５３０ —１５９４）在其编著的《主要矿石加工和采掘方法说明》（１５７４年出版）一书中较为系统地论述了当时对银、金、铜、锑、汞以及铋和铅的合金的检验技术；制取和精炼这些金属的技艺；以及制取酸、盐和其他化合物的技术。这部著作被认为是分析化学和冶金化学的第一部手册。４．早期化学实验的特点早期的化学实验还只能算做是化学“试验”，具有很大的盲目性；还没有从生产、生活实践中分化出来，成为独立的科学实践。最早的制陶、冶金和酿酒等活动，是低级的、缺乏理论指导的、不自觉的实践活动；作为化学实验原始形式的炼丹术，其实验目的也只是追求长生不老药或点金之术，变贱金属为贵金属。尽管如此，还应该肯定从事早期化学实验的工匠和炼丹术士们是化学实验的先驱和开拓者。他们发明了焙烧、溶解、结晶、蒸馏、过滤和冷凝等化学实验操作方法；制造了风箱、坩埚、铁剪、烧杯、平底蒸发皿、沙浴、焙烧炉等化学实验仪器和装置；发现和制取了铜、金、银、汞、铅等金属，酒精、硝酸、硫酸、盐酸等化学溶剂和试剂，以及许多酸、碱、盐，甚至意识到了一些粗浅的化学反应规律。后人正是从他们的经验教训中，才找到了化学实验的真正历史使命，建立了化学实验科学。 （二）近代化学实验１．近代化学实验时期的杰出科学家１７~１９世纪，是近代化学实验时期。在这一时期，随着欧洲资本主义生产方式的诞生和工业革命的进行，以及天文学、物理学等学科的重大突破，化学实验终于冲破了炼丹术的桎梏，走上了科学的康庄大道。为此做出巨大贡献的化学实验家当推波义耳（Ｒ． Ｂｏｙｌｅ，１６２７—１６９１）和拉瓦锡（Ａ．Ｌ． Ｌａｖｏｉｓｉｅｒ，１７４３—１７９４）。（１）化学科学实验的奠基人——波义耳“波义耳把化学确立为科学”。作为近代化学科学的确立者，波义耳也是化学科学实验的重要奠基人。他认为，只有运用严密的和科学的实验方法才能够把化学确立为科学。他明确指出：“化学，为了完成其光荣而庄严的使命，就不能认为到目前为止的研究方法是正确的，而必须抛弃古代传统的思辩方法”。只有这样，化学才能像“已经觉醒了的天文学和物理学那样，立足于严密的实验基础之上”。“不应该把理性放在高于一切的位置，知识应该从实验中来，实验是最好的老师”，“没有实验，任何新的东西都不能深知”，“空谈无济于事，实验决定一切”，“人之所以能效力于世界者，莫过于勤在实验上做功夫”。他的这些观点和主张，奠定了化学实验方法论的基础。不仅如此，波义耳还是一位技术精湛的出色的化学实验家。他一生做过大量的化学实验，获得了许多重要的发现。他是第一个发明指示剂的化学家，他把各种天然植物的汁液或配成溶液，或做成试纸（“石蕊试纸”就是波义耳发明的），并根据指示剂颜色的变化来检验酸和碱；他还发现了铜盐和银盐、盐酸和硫酸的化学检验方法，并在１６８５年发表的《矿泉水的实验研究史的简单回顾》一文中，描述了一套鉴定物质的方法。因此，他还常被尊为定性分析化学的奠基者。（２）定量化学实验方法论的创立者——拉瓦锡拉瓦锡是明确提出把量作为衡量尺度对化学现象进行实验证明的第一位化学家，他把近代化学实验推进到定量研究的水平。拉瓦锡从一开始从事化学科学研究，就非常善于发挥天平在化学研究中的作用，重视对物质及其变化进行定量测定。他２１岁时所做的第一个化学实验，就是定量地测定石膏在加热和冷却过程中水分的变化。他一生做过很多定量化学实验，并依据实验事实揭示了“水变成土”以及“火粒子”学说、“燃素说”的谬误。“水变成土”是赫尔蒙特根据他著名的“柳树实验”提出来的，后来又得到波义耳和牛顿（Ｊ． Ｎｅｗｔｏｎ，１６４２ —１７２７）的赞同。为了检验这一观点的科学性，拉瓦锡进行了如下实验：将收集到的被认为是最纯净的雨水连续蒸馏了８次；然后将这些水倒入一个特制的玻璃蒸馏器中，加热驱去其中的空气，并加以密封；用沙浴在６０ ℃~７０ ℃之间加热１０１天。结果发现其中确有悬浮的小片固体物出现。这似乎是水变成了土的证据。然而，拉瓦锡仔细称量了加热前后水的重量、容器的重量、以及水和容器的总重量，终于查明，水和容器的总重量在加热前后并没有变化，而且密封在瓶中的水的重量也没起变化，只是玻璃容器本身变轻了，而减轻的重量又恰好与固体悬浮物的重量相当。这样，拉瓦锡查明了那些悬浮物来自玻璃容器，从而以坚实的实验数据否定了“水变成土”的错误观点。“火粒子”学说，是波义耳为解释金属煅烧后重量增加的原因而提出来的。为了检验这一假说，拉瓦锡重复了波义耳在密闭的烧瓶中煅烧金属锡的实验。他与波义耳不同之处在于，在打开烧瓶之前对整个密闭体系进行了称量，结果发现整个体系在加热前后重量没有变化。这就证明波义耳曾经设想的在加热过程中火的微粒透过玻璃壁进入烧瓶内与金属锡结合而增重的观点是错误的。拉瓦锡还通过对硫和磷等一些物质燃烧现象的定量实验研究，否定了统治化学长达百年之久的“燃素说”，建立了氧化学说，并确立了“质量守恒定律”。拉瓦锡的定量实验研究，极大地丰富和发展了化学实验方法论。对物质及其变化，不仅要用定性分析方法，而且还必须运用定量分析方法，只有二者的有机结合，才能正确认识物质及其变化在质和量两个方面的性质和规律；化学实验是建立化学理论的基础和检验化学理论的标准。他曾明确指出：“在任何情况下，都应该使我们的推理受到实验的检验，除了通过实验和观察的自然道路去寻求真理以外，别无他途。”拉瓦锡的化学实验方法论思想，对化学实验从定性向定量的发展，产生了积极和深远的影响，成为近代化学实验发展史上的重要里程碑。正是在此基础上，近代化学实验才得以蓬勃发展，从而拓展了化学科学研究的领域，促使了许多重要化学理论的建立和发展。２．化学实验是化学科学理论建立和发展的基础道尔顿（Ｊ． Ｄａｌｔｏｎ，１７６６ —１８４４）原子论就是在化学科学实验的基础上建立起来的。他通过化学实验，研究了许多地区的空气组成，发现各地的空气都是由氧、氮、二氧化碳和水蒸气四种重要物质的无数个微小颗粒（道尔顿称之为“原子”）混合起来的。他进一步分析一氧化碳和二氧化碳、沼气（ＣＨ４）和油气（Ｃ２Ｈ４）的组成，发现前两种气体中氧的重量比为１∶２，后两种气体中与同量碳化合的氢的重量比为２∶１。这使道尔顿发现了倍比定律。这个实验定律成为他确立化学原子论的重要基石。１８０５年，法国化学家盖•吕萨克（Ｊ．Ｌ． Ｇａｙ－Ｌｕｓｓａｃ，１７７８—１８５０）在研究氢气和氧气的化合时发现，１００个体积的氧气总是和２００个体积的氢气相化合；在进一步研究氨与氯化氢、一氧化碳与氧气、氮气与氢气的化合时，居然发现都具有简单整数比的关系。于是，他于１８０８年发现了气体化合体积定律。为了对这个实验定律进行理论解释，意大利化学家阿伏加德罗（Ａ． Ａｖｏ-ｇａｄｒｏ，１７７６—１８５６）引入了“分子”的概念，提出了著名的分子假说。１８２４年，年仅２４岁的德国化学家维勒（Ｆ． Ｗ?觟ｈｌｅｒ，１８００ —１８８２）做了一个在化学实验发展史上非常著名的实验，即用氯化铵（ＮＨ４Ｃｌ）水溶液同氰酸银（ＡｇＣＮＯ）作用来制取氰酸铵（ＮＨ４ＣＮＯ）。然而，当他滤去氯化银（ＡｇＣｌ）沉淀，并对溶液进行蒸发时，并没有得到所期望的氰酸铵，而得到了一种白色结晶状的物质。为了确定这种白色结晶物，维勒又用了４年的时间，采用不同的无机物和不同的方法，对其进行了一系列的定性和定量实验研究，最后终于完全确认实验中所得到的这种白色结晶状物质，正是动物机体内的代谢产物尿素。１８２８年，他发表了《论尿素的人工合成》的论文，以雄辩的实验事实公布了这一重大成果。这一实验成果，意义重大，动摇了传统的“生命力论”的基础，开辟了用无机物合成有机化合物的新天地。１８４５年，德国化学家柯尔柏（Ｈ． Ｋｏｌｂｅ，１８１８—１８８４）用木炭、硫黄、氯水等无机物合成了酒精、蚁酸、葡萄酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸等一系列有机酸，进而还合成了油脂类和糖类物质；到了１９世纪后期，有机合成更加蓬勃发展，先后用人工方法合成了染料、香料、药物和炸药等。维勒不但用氰酸铵人工合成了尿素，而且还分析了氰酸银的化学组成，结果竟与李比希（Ｊ． ｖｏｎ Ｌｉｅｂｉｇ，１８０３ —１８７３）对雷酸银的化学组成的分析结果相当地吻合。而氰酸银和雷酸银确是两种性质不同的化合物。为此，维勒与李比希又共同研究了氰酸、雷酸和三聚氰酸，发现他们的化学组成完全相同，而性质却不相同。瑞典的化学大师贝采里乌斯（Ｊ．Ｊ． Ｂｅｒｚｅｌｉｕｓ，１７７９ —１８４８）在这些实验事实的基础上，提出了“同分异构”的概念，认为之所以性质不同，是由于它们的化学结构不同。这导致了有机化合物经典结构理论的建立和发展。１８００年，历史上第一个电池——提供稳定、持续电流的电源装置，即伏打（Ａ． Ｖｏｌｔａ，１７４５ —１８２７）电堆诞生了。它是近代化学实验发展史上非常重要的实验手段之一。应用这种实验手段来引发化学反应，推动了电化学的诞生和发展。１８００年３月，英国化学家尼科尔森（Ｗ． Ｎｉｃｈｏｌｓｏｎ，１７５３ —１８１５）和卡里斯尔（Ａ． Ｃａｒｌｉｓｌｅ，１７６８ —１８４０）就用电堆电解了水；１８０７年，英国化学家戴维（Ｈ． Ｄａｖｙ，１７７８ —１８２９）又用电解熔融盐的方法制出了金属钠、钾、镁、钙、锶、钡和非金属元素硼和硅。至此，电解法成了一种经常被采用的重要的化学实验方法。戴维的助手法拉第（Ｍ． Ｆａｒａｄａｙ，１７９１—１８６７）对电解过程进行了深入的研究，在他１８３４年发表的《关于电的实验研究》这篇论文中，提出了著名的“法拉第电解定律”。他的工作，使电化学的研究从定性走向了定量，对电化学的发展作出了重要贡献。此外，近代化学实验还开辟了化学热力学和化学动力学两大研究领域，推动了物理化学的完善和发展。３．近代化学实验方法近代化学实验的蓬勃发展与近代化学实验方法论的发展有着十分密切的关系。在这一时期，人们创立或发展了诸如系统定性分析法、重量分析法、滴定分析法、光谱分析法、电解法等很多经典的化学实验方法。（１）系统定性分析法系统定性分析法是为了检验矿物质中的微量甚至痕量元素，克服传统的湿法定性检验法和吹管检验法的局限性而被创立的。德国化学家浦法夫（Ｃ．Ｈ． Ｐｆａｆｆ，１７７３ —１８５２）在他１８２１年出版的《分析化学教程》中提出了“初步试验”和“分组”的思想。１８２９年德国化学家罗斯（Ｈ． Ｒｏｓｅ，１７９５ —１８６４）在他编著的《分析化学教程》中，首次明确地提出和制订了系统定性分析法，但该书内容过繁，条理不够清楚。１８４１年，德国化学家富里西尼乌斯（Ｃ．Ｒ． Ｆｒｅ-ｓｅｎｉｕｓ，１８１８ —１８９７）在他出版的教科书《定性化学分析导论》中对罗斯的系统定性分析法提出了修订方案。这本书内容清晰，颇受欢迎，再版１６次，被译成中文、英文出版。他提出的分组法与目前通用的定性分析教科书中所采用的方法基本相同。（２）重量分析法重量分析法在１９世纪得到了很大的完善和发展，主要表现在分离和测定方法以及操作技术方面。罗斯在其编著的《分析化学实验综论》一书中提出了很多有效的新的分离方法，尤其是应用了缓冲溶液和配合掩蔽剂，这在分析化学发展中是一项重要的进步。贝采里乌斯是当时最享盛誉的分析化学家，他曾测定了２ ０００多种化合物的化合量，使用了很多新的测定方法、试剂和仪器设备，使定量分析的精确度达到了空前的高度，对定量分析法的完善和发展做出了重大贡献。富里西尼乌斯在其１８４６年编著的《定量分析教程》中，介绍了灵敏度已达０．１毫克的天平；介绍了各种元素的重量测定方法；解决了一系列复杂的分离问题。他们所运用的分离和测定方法以及操作技术，至今大都仍被采用。运用这些分析方法，在１９世纪人们发现了锆和钛、铍、铀和钍、硒和碲、钼、钨、铬、镉、锗、铌、钽、钒、钌、铑、钯、锇、铱等元素及一些稀土元素。（３）滴定分析法滴定分析法是在１８世纪中叶从法国诞生和发展起来的。它最初的含义只是一种对化工原料及产品的纯度进行简易、快速测定的方法。１７２９年，法国化学家日夫鲁瓦（Ｃ．Ｊ． Ｇｅｏｆｆｒｏｙ，１６８５ —１７５２）第一次利用滴定分析的原则，以碳酸钾为基准物，测定了醋酸的相对浓度；１７５０年，法国化学家文耐尔（Ｇ．Ｆ．Ｖｅｎｅｌ，１７２３ —１７７５）在滴定实验中运用了指示剂，１７６７年，英国化学家路易斯（Ｗ． Ｌｅｗｉｓ，１７０８ —１７８１）在滴定实验中不仅采用了指示剂，而且还提供了分析的绝对结果，但他测量滴定溶液消耗量的方法采用的则是称重法；法国化学家德克劳西（Ｆ．Ａ．Ｈ． Ｄｅｓｃｒｏｉｚｉｌｌｅｓ，１７５１—１８２５）较早地在酸碱滴定中采用体积量度，他发明了“碱量计”可以说是最原始的滴定管。随着人工合成指示剂的出现，到了１９世纪３０~５０年代，滴定分析法的发展达到极盛时期，其应用范围显著扩大，准确度大为提高，接近了重量分析法所能达到的程度。在这一时期，盖•吕萨克发明的银量法，大大提高了滴定分析法的信度；滴定分析法的种类更加繁多，除酸碱中和滴定法外，人们还发明和发展了沉淀滴定法、氧化还原滴定法、络合滴定法等一些具体的滴定方法。到了１９世纪５０年代，又出现了带有玻璃磨口塞和用剪式夹控制流速的滴定管，使这种方法更趋完善。（４）光谱分析法光谱分析法是利用光谱线来分析某种元素存在与否的一种方法。它是由德国化学家本生（Ｒ．Ｗ．Ｂｕｎｓｅｎ，１８１１—１８９９）和基尔霍夫（Ｇ．Ｒ． Ｋｒｉｃｈｈｏｆｆ，１８２４ —１８８７）共同创立的。１８５５年，本生为克服当时的煤气灯的缺点，发明了著名的“本生灯”。金属及其盐在本生灯火焰中能产生特殊的带有颜色的火焰，据此可以鉴别这些金属。为了使产生的光谱具有更好的观察效果，他们两人合作研制成了分光镜，并用这种新的实验仪器发现了铯、铷等元素。随后人们又用这种方法发现了铊、铟、镓、钪、锗等。４．近代化学实验的特点随着欧洲资本主义生产方式的建立和发展，近代化学实验作为一种相对独立的科学实践活动，从生产实践中分化出来，历经两百多年，取得了突飞猛进的发展。（１）明确了化学科学实验的性质、目的和作用化学实验不再是服务于炼丹术等封建迷信和宗教神学的婢女，不再是从属于观察的附带的东西，而是一种独立的化学科学实践、重要的化学科学认识方法。只有通过化学科学实验，才能达到对物质的本质及其变化规律的正确认识。同古代化学实验相比，近代化学实验已不仅仅是获得化学实验事实的重要途径、手段和方法，而且还具有验证化学假说和检验化学理论、发现和合成新的化学物质、推动化学分支学科建立和发展的作用。（２）建立和发展了化学实验方法论波义耳和拉瓦锡有关化学实验的思想和主张，对化学实验方法论的建立起到了重要的奠基作用。此后，许多化学家又创立了一系列化学实验方法，丰富和发展了化学实验方法论。正是这些先进的方法论思想，提供了近代化学科学发展的思想条件。（３）发明和研制了较先进的实验仪器和装置如精密天平、伏打电堆、光谱分析仪、“弹式”量热计、磨口滴定管等等。这些先进的实验仪器和装置把化学科学研究带入了一个又一个崭新的领域，为近代化学科学的发展奠定了先决的物质基础。
精彩短评 (总计2条)
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一、化学发展史的五个时期
自从有了人类，化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火，用火烧煮食物，烧制陶器，冶炼青铜器和铁器，都是化学技术的应用。正是这些应用，极大地促进了当时社会生产力的发展，成为人类进步的标志。今天，化学作为一门基础学科，在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。化学史大致分为：
１．远古的工艺化学时期
这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺主要是在实践经验的直接启发下经过万年摸索而来的，化学知识还没有形成。这是化学的萌芽时期。
２．炼丹术和医药化学时期
从公元前１５００年到公元１６５０年，炼丹术士和炼金术士们，在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中，为求得长生不老的仙丹，为求得荣华富贵的黄金，开始了最早的化学实验。记载、总结炼丹术的书籍，在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。这一时期积累了许多物质间的化学变化，为化学的进一步发展准备了丰富的素材。这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。后来，炼丹术、炼金术几经盛衰，使人们更多地看到了它荒唐的一面。化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。在欧洲文艺复兴时期，出版了一些有关化学的书籍，第一次有了“化学”这个名词。英语的ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ起源于ａｌｃｈｅｍｙ，即炼金术。ｃｈｅｍｉｓｔ至今还保留两个相关的含义：化学家和药剂师。这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。
３．燃素化学时期
从１６５０年到１７７５年，随着冶金工业和实验室经验的积累，人们总结感性知识，认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素，燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程，可燃物放出燃素后成为灰烬。
４．定量化学时期，即近代化学时期
１７７５年前后，拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说，开创了定量化学时期。这一时期建立了不少化学基本定律，提出了原子学说，发现了元素周期律，发展了有机结构理论。所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。
５．科学相互渗透时期，即现代化学时期
20世纪初，量子论的发展使化学和物理学有了共同的语言，解决了化学上许多悬而未决的问题；另一方面，化学又向生物学和地质学等学科渗透，使蛋白质、酶的结构问题得到了逐步地解决。
二、古代和近代化学史大事记
（1）夏代我国有了青铜器；春秋晚期能炼铁；战国晚期能炼铜；唐代有了火药。
（2）18世纪70年代，瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里分别发现并制得了氧气；法国化学家拉瓦锡最早用天平作为研究化学的工具，并推翻了燃素学说；英国化学家卡文迪许和英国物理学家雷利等陆续从空气中发现了惰性气体。
（3）１７４８年俄国化学家罗蒙诺索夫建立了质量守恒定律。
（4）１８０８年英国科学家道尔顿提出了近代原子学说。
（5）１８１１年意大利科学家阿伏加德罗提出了分子的概念。
（6）１８２８年德国化学家维勒第一次证明有机物可用普通的无机物制得。
（7）１８６９年俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律。
（8）１８８８年法国化学家勒沙特列提出了化学平衡移动原理。
（9）１８９０年德国化学家凯库蔓提出了苯分子的结构式。
（10）19世纪荷兰物理学家范德华首先研究了分子间作用力。
（11）19世纪英国物理学家丁达尔和植物学家布朗分别提出了胶体的“丁达尔现象”与“布朗运动”。
（12）20世纪奥地利和德国物理学家泡利和洪特分别提出了核外电子排布的“泡利不相容原理”、“洪特规则”。
三、化学实验发展史概述
化学实验是化学科学赖以产生和发展的基础，从其发展过程来看，大致经过了早期化学实验、近代化学实验和现代化学实验等三个发展时期。
（一）早期化学实验
从远古时代开始到１７世纪，化学实验在向科学道路迈进的过程中，经历了一段漫长的发展时期。
１．化学实验的萌芽
人类最初对火的利用距今大概已有一百多万年了。火是人类最早使用的化学实验手段。人类最早从事的制陶、冶金、酿酒等化学工艺，都与火有直接或间接的联系。在熊熊烈火中，烧制成型的粘土可获得陶器；烧炼矿石可得到金属。陶器的发明使人类有了贮水器以及贮藏粮食和液体食物的器皿，从而为酿酒工艺的形成和发展创造了条件。
制陶、冶金和酿酒等化学工艺，已孕育了化学实验的萌芽。例如，在烧制灰、黑陶的化学工艺中，工匠们在焙烧后期便封闭窑顶和窑门，再从窑顶徐徐喷水，致使陶土中的铁质生成四氧化三铁，又使表面覆上一层炭黑，因此里外灰黑。这表明当时已初步懂得了焙烧气氛的控制和利用。
２．原始化学实验
古代的炼丹术，是早期化学实验的主要和典型的代表。炼丹的主要目的一是希望得到能使人长生不死的“仙药”；二是想把一些廉价的金属借助于“仙药”的点化，转变为贵重的黄金和白银。由于炼丹活动符合帝王、贵族长生不死、永世霸业的愿望，因而受到他们的大力推崇，于是从古代到中古时代，这种活动很快地得到开展并兴盛起来。
焙烧是炼丹术士经常采用的一种基本的化学实验操作方法。例如，在空气中焙烧方铅矿（即硫化铅）等贱金属矿石，把铅放在灰皿或骨灰造的盘子中加热，铅烧掉之后，可以得到一点银；把黄铁矿（从外表看有点像黄金）与铅共熔，铅用灰皿烧掉之后，可以获得微量的黄金。
除焙烧之外，炼丹术士还经常使用一些液体“试药”来对各种金属进行加工。液体试药通常是一些能在金属表面涂上颜色的物质。例如，硫黄水（多硫化合物的溶液）能把金属黄化成黄金；汞能在其他金属表面留下银色。在制造液体试药的过程中，炼丹术士发明了蒸馏器、烧杯、冷凝器和过滤器等化学实验仪器，以及溶解、过滤、结晶、升华，特别是蒸馏等化学实验操作方法。蒸馏方法的广泛使用，促进了酒精、硝酸、硫酸和盐酸等溶剂和试剂的发现，从而扩大了化学实验的范围，为后来许多物质的制取创造了条件。
蒸馏是早期化学实验中最完整的一种重要实验操作方法。到了１６世纪，出现了大批有关蒸馏方法方面的书籍，如希罗尼姆•布伦契威格（Ｈｉｅｒｏｎｙｍｕｓ Ｂｒｕｎｓｃｈｗｙｇｋ，１４５０ —１５１３年）１５００年出版的《蒸馏术简明手段》及其增订版《蒸馏术大全》（１５１２年出版）等。这些著作对蒸馏方法作了较详细的叙述。蒸馏在早期化学实验发展史上占有重要地位，它至今还在基础化学实验中被经常运用。
３．向化学科学实验的过渡
到了十五六世纪，炼丹术由于缺乏科学基础，屡遭失败而变得声名狼藉。化学实验则开始在医学和冶金等一些实用工艺中发挥作用，并不断得到发展。
在医药化学时期，最具代表性的人物是瑞士的医生、医药化学家帕拉塞斯（Ｐ．Ａ． Ｐａｒａｃｅｌｓｕｓ，１４９３—１５４１）。他强调化学研究的目的不应在于点金，而应该把化学知识应用于医疗实践，制取药物。他和他的弟子们通过对矿物药剂的性质和疗效的研究，以及在制备新药剂的过程中，探讨了许多无机物的分离、提纯方法，进行了一些合成实验，并总结出这些物质的性质。因此，有人认为帕拉塞斯“从根本上改变了医疗和化学的发展道路”。
安德雷•李巴乌（Ａｎｄｒｅａｓ Ｌｉｂａｖｉｕｓ，约１５４０ —１６１６）是德国的医生、医药化学家，他极力强调化学的实用意义，为推进化学成为一门独立科学做出了重要贡献。他编著的《工艺化学大全》（１６１１—１６１３年问世），总结了他多年的实验经验。书中叙述了硫酸和王水的制备方法；证明了焙烧硝石和硫磺所得到的硫酸与干馏胆矾所得到的完全是同一种物质；首次提出将食盐与胆矾一起在泥坩埚中焙烧制取盐酸的方法；讲解了用金属锡与氯化汞一起加热、蒸馏获得四氯化锡（后来被称为“李巴乌发烟液”）的方法；描述了含铜的溶液遇氨水变为翠蓝的现象，并建议用这种方法检验水中的氨。这部著作的问世，使化学终于有了真正的教科书。他还设计过一所实验室的建筑详图，但直到１６８３年，这所实验室才在阿尔特多夫（Ａｌｔｄｅｒｆ）修建起来。
继帕拉塞斯、李巴乌之后，对后世影响较大、对化学实验的发展贡献卓著的医药化学家还有赫尔蒙特（Ｊ．Ｂ． ｖａｎ Ｈｅｌｍｏｎｔ，１５９７—１６４４）。他工作的最大特点是对化学进行定量研究，广泛使用了天平，并萌生了初始的物质不灭的思想。他所做的“柳树实验”和“沙子实验”，是早期化学实验发展史上著名的两个定量实验。此外，他在无机物制备方面取得过空前的成果，曾对燃烧现象提出过颇有独到之处的见解。因此，他常被尊为从炼丹术到化学的过渡阶段的代表。
化学实验在冶金方面也曾发挥过重要作用。德国著名化验师埃尔克（Ｌ． Ｅｒｃｋｅｒ，约１５３０ —１５９４）在其编著的《主要矿石加工和采掘方法说明》（１５７４年出版）一书中较为系统地论述了当时对银、金、铜、锑、汞以及铋和铅的合金的检验技术；制取和精炼这些金属的技艺；以及制取酸、盐和其他化合物的技术。这部著作被认为是分析化学和冶金化学的第一部手册。
４．早期化学实验的特点
早期的化学实验还只能算做是化学“试验”，具有很大的盲目性；还没有从生产、生活实践中分化出来，成为独立的科学实践。最早的制陶、冶金和酿酒等活动，是低级的、缺乏理论指导的、不自觉的实践活动；作为化学实验原始形式的炼丹术，其实验目的也只是追求长生不老药或点金之术，变贱金属为贵金属。
尽管如此，还应该肯定从事早期化学实验的工匠和炼丹术士们是化学实验的先驱和开拓者。他们发明了焙烧、溶解、结晶、蒸馏、过滤和冷凝等化学实验操作方法；制造了风箱、坩埚、铁剪、烧杯、平底蒸发皿、沙浴、焙烧炉等化学实验仪器和装置；发现和制取了铜、金、银、汞、铅等金属，酒精、硝酸、硫酸、盐酸等化学溶剂和试剂，以及许多酸、碱、盐，甚至意识到了一些粗浅的化学反应规律。后人正是从他们的经验教训中，才找到了化学实验的真正历史使命，建立了化学实验科学。
（二）近代化学实验
１．近代化学实验时期的杰出科学家
１７~１９世纪，是近代化学实验时期。在这一时期，随着欧洲资本主义生产方式的诞生和工业革命的进行，以及天文学、物理学等学科的重大突破，化学实验终于冲破了炼丹术的桎梏，走上了科学的康庄大道。为此做出巨大贡献的化学实验家当推波义耳（Ｒ． Ｂｏｙｌｅ，１６２７—１６９１）和拉瓦锡（Ａ．Ｌ． Ｌａｖｏｉｓｉｅｒ，１７４３—１７９４）。
（１）化学科学实验的奠基人——波义耳
“波义耳把化学确立为科学”。作为近代化学科学的确立者，波义耳也是化学科学实验的重要奠基人。他认为，只有运用严密的和科学的实验方法才能够把化学确立为科学。他明确指出：“化学，为了完成其光荣而庄严的使命，就不能认为到目前为止的研究方法是正确的，而必须抛弃古代传统的思辩方法”。只有这样，化学才能像“已经觉醒了的天文学和物理学那样，立足于严密的实验基础之上”。“不应该把理性放在高于一切的位置，知识应该从实验中来，实验是最好的老师”，“没有实验，任何新的东西都不能深知”，“空谈无济于事，实验决定一切”，“人之所以能效力于世界者，莫过于勤在实验上做功夫”。他的这些观点和主张，奠定了化学实验方法论的基础。
不仅如此，波义耳还是一位技术精湛的出色的化学实验家。他一生做过大量的化学实验，获得了许多重要的发现。他是第一个发明指示剂的化学家，他把各种天然植物的汁液或配成溶液，或做成试纸（“石蕊试纸”就是波义耳发明的），并根据指示剂颜色的变化来检验酸和碱；他还发现了铜盐和银盐、盐酸和硫酸的化学检验方法，并在１６８５年发表的《矿泉水的实验研究史的简单回顾》一文中，描述了一套鉴定物质的方法。因此，他还常被尊为定性分析化学的奠基者。
（２）定量化学实验方法论的创立者——拉瓦锡
拉瓦锡是明确提出把量作为衡量尺度对化学现象进行实验证明的第一位化学家，他把近代化学实验推进到定量研究的水平。
拉瓦锡从一开始从事化学科学研究，就非常善于发挥天平在化学研究中的作用，重视对物质及其变化进行定量测定。他２１岁时所做的第一个化学实验，就是定量地测定石膏在加热和冷却过程中水分的变化。他一生做过很多定量化学实验，并依据实验事实揭示了“水变成土”以及“火粒子”学说、“燃素说”的谬误。
“水变成土”是赫尔蒙特根据他著名的“柳树实验”提出来的，后来又得到波义耳和牛顿（Ｊ． Ｎｅｗｔｏｎ，１６４２ —１７２７）的赞同。为了检验这一观点的科学性，拉瓦锡进行了如下实验：将收集到的被认为是最纯净的雨水连续蒸馏了８次；然后将这些水倒入一个特制的玻璃蒸馏器中，加热驱去其中的空气，并加以密封；用沙浴在６０ ℃~７０ ℃之间加热１０１天。结果发现其中确有悬浮的小片固体物出现。这似乎是水变成了土的证据。然而，拉瓦锡仔细称量了加热前后水的重量、容器的重量、以及水和容器的总重量，终于查明，水和容器的总重量在加热前后并没有变化，而且密封在瓶中的水的重量也没起变化，只是玻璃容器本身变轻了，而减轻的重量又恰好与固体悬浮物的重量相当。这样，拉瓦锡查明了那些悬浮物来自玻璃容器，从而以坚实的实验数据否定了“水变成土”的错误观点。
“火粒子”学说，是波义耳为解释金属煅烧后重量增加的原因而提出来的。为了检验这一假说，拉瓦锡重复了波义耳在密闭的烧瓶中煅烧金属锡的实验。他与波义耳不同之处在于，在打开烧瓶之前对整个密闭体系进行了称量，结果发现整个体系在加热前后重量没有变化。这就证明波义耳曾经设想的在加热过程中火的微粒透过玻璃壁进入烧瓶内与金属锡结合而增重的观点是错误的。
拉瓦锡还通过对硫和磷等一些物质燃烧现象的定量实验研究，否定了统治化学长达百年之久的“燃素说”，建立了氧化学说，并确立了“质量守恒定律”。
拉瓦锡的定量实验研究，极大地丰富和发展了化学实验方法论。对物质及其变化，不仅要用定性分析方法，而且还必须运用定量分析方法，只有二者的有机结合，才能正确认识物质及其变化在质和量两个方面的性质和规律；化学实验是建立化学理论的基础和检验化学理论的标准。他曾明确指出：“在任何情况下，都应该使我们的推理受到实验的检验，除了通过实验和观察的自然道路去寻求真理以外，别无他途。”
拉瓦锡的化学实验方法论思想，对化学实验从定性向定量的发展，产生了积极和深远的影响，成为近代化学实验发展史上的重要里程碑。正是在此基础上，近代化学实验才得以蓬勃发展，从而拓展了化学科学研究的领域，促使了许多重要化学理论的建立和发展。
２．化学实验是化学科学理论建立和发展的基础
道尔顿（Ｊ． Ｄａｌｔｏｎ，１７６６ —１８４４）原子论就是在化学科学实验的基础上建立起来的。他通过化学实验，研究了许多地区的空气组成，发现各地的空气都是由氧、氮、二氧化碳和水蒸气四种重要物质的无数个微小颗粒（道尔顿称之为“原子”）混合起来的。他进一步分析一氧化碳和二氧化碳、沼气（ＣＨ４）和油气（Ｃ２Ｈ４）的组成，发现前两种气体中氧的重量比为１∶２，后两种气体中与同量碳化合的氢的重量比为２∶１。这使道尔顿发现了倍比定律。这个实验定律成为他确立化学原子论的重要基石。
１８０５年，法国化学家盖•吕萨克（Ｊ．Ｌ． Ｇａｙ－Ｌｕｓｓａｃ，１７７８—１８５０）在研究氢气和氧气的化合时发现，１００个体积的氧气总是和２００个体积的氢气相化合；在进一步研究氨与氯化氢、一氧化碳与氧气、氮气与氢气的化合时，居然发现都具有简单整数比的关系。于是，他于１８０８年发现了气体化合体积定律。为了对这个实验定律进行理论解释，意大利化学家阿伏加德罗（Ａ． Ａｖｏ-ｇａｄｒｏ，１７７６—１８５６）引入了“分子”的概念，提出了著名的分子假说。
１８２４年，年仅２４岁的德国化学家维勒（Ｆ． Ｗ?觟ｈｌｅｒ，１８００ —１８８２）做了一个在化学实验发展史上非常著名的实验，即用氯化铵（ＮＨ４Ｃｌ）水溶液同氰酸银（ＡｇＣＮＯ）作用来制取氰酸铵（ＮＨ４ＣＮＯ）。然而，当他滤去氯化银（ＡｇＣｌ）沉淀，并对溶液进行蒸发时，并没有得到所期望的氰酸铵，而得到了一种白色结晶状的物质。为了确定这种白色结晶物，维勒又用了４年的时间，采用不同的无机物和不同的方法，对其进行了一系列的定性和定量实验研究，最后终于完全确认实验中所得到的这种白色结晶状物质，正是动物机体内的代谢产物尿素。１８２８年，他发表了《论尿素的人工合成》的论文，以雄辩的实验事实公布了这一重大成果。这一实验成果，意义重大，动摇了传统的“生命力论”的基础，开辟了用无机物合成有机化合物的新天地。１８４５年，德国化学家柯尔柏（Ｈ． Ｋｏｌｂｅ，１８１８—１８８４）用木炭、硫黄、氯水等无机物合成了酒精、蚁酸、葡萄酸、苹果酸、柠檬酸、琥珀酸等一系列有机酸，进而还合成了油脂类和糖类物质；到了１９世纪后期，有机合成更加蓬勃发展，先后用人工方法合成了染料、香料、药物和炸药等。
维勒不但用氰酸铵人工合成了尿素，而且还分析了氰酸银的化学组成，结果竟与李比希（Ｊ． ｖｏｎ Ｌｉｅｂｉｇ，１８０３ —１８７３）对雷酸银的化学组成的分析结果相当地吻合。而氰酸银和雷酸银确是两种性质不同的化合物。为此，维勒与李比希又共同研究了氰酸、雷酸和三聚氰酸，发现他们的化学组成完全相同，而性质却不相同。瑞典的化学大师贝采里乌斯（Ｊ．Ｊ． Ｂｅｒｚｅｌｉｕｓ，１７７９ —１８４８）在这些实验事实的基础上，提出了“同分异构”的概念，认为之所以性质不同，是由于它们的化学结构不同。这导致了有机化合物经典结构理论的建立和发展。
１８００年，历史上第一个电池——提供稳定、持续电流的电源装置，即伏打（Ａ． Ｖｏｌｔａ，１７４５ —１８２７）电堆诞生了。它是近代化学实验发展史上非常重要的实验手段之一。应用这种实验手段来引发化学反应，推动了电化学的诞生和发展。１８００年３月，英国化学家尼科尔森（Ｗ． Ｎｉｃｈｏｌｓｏｎ，１７５３ —１８１５）和卡里斯尔（Ａ． Ｃａｒｌｉｓｌｅ，１７６８ —１８４０）就用电堆电解了水；１８０７年，英国化学家戴维（Ｈ． Ｄａｖｙ，１７７８ —１８２９）又用电解熔融盐的方法制出了金属钠、钾、镁、钙、锶、钡和非金属元素硼和硅。至此，电解法成了一种经常被采用的重要的化学实验方法。戴维的助手法拉第（Ｍ． Ｆａｒａｄａｙ，１７９１—１８６７）对电解过程进行了深入的研究，在他１８３４年发表的《关于电的实验研究》这篇论文中，提出了著名的“法拉第电解定律”。他的工作，使电化学的研究从定性走向了定量，对电化学的发展作出了重要贡献。
此外，近代化学实验还开辟了化学热力学和化学动力学两大研究领域，推动了物理化学的完善和发展。
３．近代化学实验方法
近代化学实验的蓬勃发展与近代化学实验方法论的发展有着十分密切的关系。在这一时期，人们创立或发展了诸如系统定性分析法、重量分析法、滴定分析法、光谱分析法、电解法等很多经典的化学实验方法。
（１）系统定性分析法
系统定性分析法是为了检验矿物质中的微量甚至痕量元素，克服传统的湿法定性检验法和吹管检验法的局限性而被创立的。德国化学家浦法夫（Ｃ．Ｈ． Ｐｆａｆｆ，１７７３ —１８５２）在他１８２１年出版的《分析化学教程》中提出了“初步试验”和“分组”的思想。１８２９年德国化学家罗斯（Ｈ． Ｒｏｓｅ，１７９５ —１８６４）在他编著的《分析化学教程》中，首次明确地提出和制订了系统定性分析法，但该书内容过繁，条理不够清楚。１８４１年，德国化学家富里西尼乌斯（Ｃ．Ｒ． Ｆｒｅ-ｓｅｎｉｕｓ，１８１８ —１８９７）在他出版的教科书《定性化学分析导论》中对罗斯的系统定性分析法提出了修订方案。这本书内容清晰，颇受欢迎，再版１６次，被译成中文、英文出版。他提出的分组法与目前通用的定性分析教科书中所采用的方法基本相同。
（２）重量分析法
重量分析法在１９世纪得到了很大的完善和发展，主要表现在分离和测定方法以及操作技术方面。罗斯在其编著的《分析化学实验综论》一书中提出了很多有效的新的分离方法，尤其是应用了缓冲溶液和配合掩蔽剂，这在分析化学发展中是一项重要的进步。贝采里乌斯是当时最享盛誉的分析化学家，他曾测定了２ ０００多种化合物的化合量，使用了很多新的测定方法、试剂和仪器设备，使定量分析的精确度达到了空前的高度，对定量分析法的完善和发展做出了重大贡献。富里西尼乌斯在其１８４６年编著的《定量分析教程》中，介绍了灵敏度已达０．１毫克的天平；介绍了各种元素的重量测定方法；解决了一系列复杂的分离问题。他们所运用的分离和测定方法以及操作技术，至今大都仍被采用。
运用这些分析方法，在１９世纪人们发现了锆和钛、铍、铀和钍、硒和碲、钼、钨、铬、镉、锗、铌、钽、钒、钌、铑、钯、锇、铱等元素及一些稀土元素。
（３）滴定分析法
滴定分析法是在１８世纪中叶从法国诞生和发展起来的。它最初的含义只是一种对化工原料及产品的纯度进行简易、快速测定的方法。１７２９年，法国化学家日夫鲁瓦（Ｃ．Ｊ． Ｇｅｏｆｆｒｏｙ，１６８５ —１７５２）第一次利用滴定分析的原则，以碳酸钾为基准物，测定了醋酸的相对浓度；１７５０年，法国化学家文耐尔（Ｇ．Ｆ．Ｖｅｎｅｌ，１７２３ —１７７５）在滴定实验中运用了指示剂，１７６７年，英国化学家路易斯（Ｗ． Ｌｅｗｉｓ，１７０８ —１７８１）在滴定实验中不仅采用了指示剂，而且还提供了分析的绝对结果，但他测量滴定溶液消耗量的方法采用的则是称重法；法国化学家德克劳西（Ｆ．Ａ．Ｈ． Ｄｅｓｃｒｏｉｚｉｌｌｅｓ，１７５１—１８２５）较早地在酸碱滴定中采用体积量度，他发明了“碱量计”可以说是最原始的滴定管。随着人工合成指示剂的出现，到了１９世纪３０~５０年代，滴定分析法的发展达到极盛时期，其应用范围显著扩大，准确度大为提高，接近了重量分析法所能达到的程度。在这一时期，盖•吕萨克发明的银量法，大大提高了滴定分析法的信度；滴定分析法的种类更加繁多，除酸碱中和滴定法外，人们还发明和发展了沉淀滴定法、氧化还原滴定法、络合滴定法等一些具体的滴定方法。到了１９世纪５０年代，又出现了带有玻璃磨口塞和用剪式夹控制流速的滴定管，使这种方法更趋完善。
（４）光谱分析法
光谱分析法是利用光谱线来分析某种元素存在与否的一种方法。它是由德国化学家本生（Ｒ．Ｗ．Ｂｕｎｓｅｎ，１８１１—１８９９）和基尔霍夫（Ｇ．Ｒ． Ｋｒｉｃｈｈｏｆｆ，１８２４ —１８８７）共同创立的。１８５５年，本生为克服当时的煤气灯的缺点，发明了著名的“本生灯”。金属及其盐在本生灯火焰中能产生特殊的带有颜色的火焰，据此可以鉴别这些金属。为了使产生的光谱具有更好的观察效果，他们两人合作研制成了分光镜，并用这种新的实验仪器发现了铯、铷等元素。随后人们又用这种方法发现了铊、铟、镓、钪、锗等。
４．近代化学实验的特点
随着欧洲资本主义生产方式的建立和发展，近代化学实验作为一种相对独立的科学实践活动，从生产实践中分化出来，历经两百多年，取得了突飞猛进的发展。
（１）明确了化学科学实验的性质、目的和作用
化学实验不再是服务于炼丹术等封建迷信和宗教神学的婢女，不再是从属于观察的附带的东西，而是一种独立的化学科学实践、重要的化学科学认识方法。只有通过化学科学实验，才能达到对物质的本质及其变化规律的正确认识。同古代化学实验相比，近代化学实验已不仅仅是获得化学实验事实的重要途径、手段和方法，而且还具有验证化学假说和检验化学理论、发现和合成新的化学物质、推动化学分支学科建立和发展的作用。
（２）建立和发展了化学实验方法论
波义耳和拉瓦锡有关化学实验的思想和主张，对化学实验方法论的建立起到了重要的奠基作用。此后，许多化学家又创立了一系列化学实验方法，丰富和发展了化学实验方法论。正是这些先进的方法论思想，提供了近代化学科学发展的思想条件。
（３）发明和研制了较先进的实验仪器和装置
如精密天平、伏打电堆、光谱分析仪、“弹式”量热计、磨口滴定管等等。这些先进的实验仪器和装置把化学科学研究带入了一个又一个崭新的领域，为近代化学科学的发展奠定了先决的物质基础。
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如果只是针对考试没啥大用处