第三节分子学说的建立与早期原子量的测定.pptVIP

第三节 分子学说的建立与早期原子量的测定 现状 道尔顿提出了原子学说抓住了化学中的化合与分解这一核心问题，用原子的结合和分解来说明各种化学现象的本质，对当时已知化学变化的材料进行了一次大综合，因而使当时的一些化学定律得到了合理解释。 问题 但是，道尔顿原子学说也残留着一些形而上学观点，特别是后来，他否认分子的存在，抹杀原子和分子之间的关系，致使原子学说在自身发展所积累的材料中碰到许多越来越多难以解决的矛盾。 解决 出现问题，如果不加以修正、补充和发展，就不能发挥它应有的作用。这样，人们在新的科学事实和原子学说的基础上，提出分子假说，并进而发展成原子------分子学说。 本节内容 一、盖·吕萨克气体化合简比定律的提出 二、阿佛加德罗分子假说 三、早期原子量的测定工作 四、康尼查罗的贡献 一、盖·吕萨克气体化合简比定律的提出 正当道尔顿考虑原子学说的时候，法国物理学家、化学家盖-吕萨克却在研究各种气体在化学反应中体积变化的关系。 (一) 化学领域中的探险者──盖·吕萨克 法国的物理学、化学家盖·吕萨克(Gay-Lussac, J.L.1778-1850)，生于法国利摩日地区的圣·雷奥纳尔镇。他的父亲是当时的检察官，家境比较富裕。盖·吕萨克在家乡受初等教育后，就进入巴黎工业学校学习。他热爱化学专业和实验技术，深得该校著名化学家贝托雷(Berthollet,C.L.1748-1822)的赏识。1880年毕业后，当贝托雷的助手。 (1).相信真理 当时贝托雷正在同化学家普罗斯(Proust, J.L. 1754-1826)争论有关定比定律问题。定比定律是普罗斯1799年提出来的，他认为，“两种或两种以上的元素相互化合成某一化合物时，其重量之比例是天然一定的，人力不能增减”。贝托雷对此结论坚决反对，要求盖·吕萨克作实验论证自己的观点。盖·吕萨克经过反复实验和分析研究，所记录的事实和所得的结论都证明贝托雷的反对是错误的。 (2)贝托雷的态度 贝托雷看了盖·吕萨克的实验结果后，忽然皱起额头表现出深深的失望。作为大科学家来说，真理总是比自尊心更为可贵。他想，做出这一成果的不是别人，而是刚刚踏上科学道路的年轻人盖·吕萨克的。这时贝托雷阴沉的脸上露出了笑容，把手搭在盖·吕萨克的肩上说：“我为你感到自豪。象你这样有才华的人，没有理由让你当助手，哪怕是给最伟大的科学家当助手。你的眼睛能发现真理，能洞察人们所不知道的奥秘，而这一点却不是每一个人都能做到的，你应该独立地进行工作。从今天起，你可以进行你认为必要的任何实验。”贝托雷忘掉了自己争论问题的失败，高兴地认为，世界上又出现了一位伟大的化学家，他不在别处，而是在我贝托雷的实验室里，法国将为有此骄子而自豪。 (二) 气体简比定律 在1808年，盖·吕萨克发表了《气体物质相互化合的作用》一文，阐述了气体简比定律。 1. 简比定律提出的实验过程 (1). 空气成分的研究 发现问题 这个简单的体积关系促使盖·吕萨克想到，是不是其它的气体化合时其体积间也有这样的关系？因而他决心研究其它气体化合的反应，看这个体积关系是不是具有普遍性。 (2). 氢气和氧气反应的研究 他用等体积的氢气和氧气混合，用电火花点燃这种混合气体，使之生成水，经多次反复实验得出：氢气和氧气化合成水，其体积比永远是200:100。在他与德国科学家洪堡德共同撰写的论文《大气成分比例率的试验》中写道：“总是100个体积的氧气与200个体积的氢气化合并形成水。” 3. 其它研究 (1) 一氧化碳与氧作用，体积比是2:1；并证明反应后生成CO2和参加反应CO和O2体积比是2:2:1。 (2)氮气和氢气化合时，体积比是1:3；并证明生成NH3与参加反应的H2和N2之间的体积比2:3:1。 (3) 氧气与二氧化硫化合时，体积比是1:2；并证明生成SO3和参加反应的SO2和O2的体积比是2:2:1 2.盖·吕萨克提出的假说 盖·吕萨克在确定气体简比定律后提出一个假说：在同温同压下，相同体积的不同气体----无论是单质还是混合物----中含有相同数目的原子。 推 断 如果这一假说正确，那么不同气体的比重或密度之比，就等于它们的原子量之比，人们可以据此来测量各种气体物质的原子量和确定化合物中各种原子的数目。这比道尔顿武断地规定原子化合数更有根据。 二、阿佛加德罗分子假说 盖-吕萨克把自己的假说看成是对道尔顿原子学说的一个有力支持，然而，第一个反对他的看法的就是道尔顿本人。 (一) 阿伏加德罗简介 阿伏加德罗(A.Avogadro，1776—1856)意大利化