主题二、古代的化学.ppt

第一节 古人的元素观 现在，我们对于这些事物早已不感到有什么惊异之处了。昼夜的交替，熟睡之后的苏醒，已经视为自然。谷物的结实，快车的奔驰，并不感到奇怪。四季的循环，人类的生老病死，也都觉得理所当然。这是对于惊奇事物习惯了吗？还是对于自然界的规律已经有所认识了？ 不管怎样，人类已经成长了起来。文明世界中的一切活动虽然正常、圆满而有秩序，但却又替代不了蓬勃的朝气。长期的稳定与和谐，既容易使人忘却了对理想的追求又难于听到感谢的呼声。这也可能是自然的法则。然而，在惊奇、迷惑和对迷惑的探索、以及通过探索获取知识和由此而得到满足之后，难道就再也没有必要进一步探究大自然的奥秘了吗？ 19世纪的诗人柯拉瑞治曾经说过：“所有原理都是在惊奇中诞生，在惊奇中结束，其间充满着赞叹。但是前者是无知的产儿，后者却是来自对先辈的崇敬。” 好奇心产生了天文学、物理学、动物学、植物学，同时也产生了化学的母体。花朵为什么会有美丽的颜色？水果为什么会有芳香的味道？枯草为什么会燃烧生火？烟又是什么？……疑问是无穷尽的，以至会提到云、星、太阳是什么？整个的宇宙又是什么？深感惊奇的人们能追求到这种程度是很自然的。 究竟天地万物是由什么东西构成的？我们所知的最古老的答案，可以追溯到2500年以前的希腊学者泰勒斯（Thales,公元前约600年）。他是米利都学派的哲学家，也是数学家、天文学家、建筑师、政治家和商人。他认为万物共有的元素是水。据后人推测，也许是由于水冷凝后能形成冰和雪，“消失”后能形成蒸汽，从而沟通着气、液、固三态性质的缘故。此外，在人类的营养物质和植物的种子中也都多少含有水。还有许多物质在水中又会溶解而“消失”，等等。可能就是这些事实使泰勒斯形成了他的看法。  在泰勒斯之后，有一个米利都学派的学者阿那科西米尼（Anaximenes,公元前约550年）主张把空气作为万物的本原。 此外，科洛封地区的希腊学者色诺芬尼（Xenophanes,公元前约540年）则提出以土为本原。 而爱菲斯学派的学者赫拉克利特又认为火是万物的本原 。 无论是那一种主张，都完全没有明确的理论根据 其后，西西里的希腊哲学家恩培多克勒（Empedokles,公元前约490-430）摆脱了旧的一元说的影响，提出了新的四元说，极大地改变了元素观的面貌。四元素是指过去熟悉的水、空气、土和火等四种东西。 他认为，万物是由四元素所产生。四元素不生不灭，并以各种不同的比例混合而形成万物。在四元素之间，由于受到“爱力”和“憎力”的作用而产生的离与和的结果，就引起了万物的变化。 对于恩培多克勒四元说的进一步改变，就演化成了著名的亚里士多德（Aristoteles,公元前384-322）“四原性说”和“四元素说”。所谓“四元素说”认为万物由四种元素即土、水、气、火组成，且他们是永恒存在的。既不能产生，也不能消灭。“四原性说”指这四种元素具有可被人感知的两两对立的性质。如土包括冷和干的性质，水包括冷和湿的性质。 亚里士多德是众所周知的科学家的鼻祖。他是柏拉图的高徒，又是亚历山大大帝的教师。 它的元素观是古代最有权威性学说。他虽然也主张把水、气、土和火四种东西作为元素，但是与恩培多克勒的元素意义并不相同，即四种元素并非不变，而是可以相互转化的。 他认为，有四种基本性质是万物各种性质的基础。它们依照不同的比例相互混合就构成了具有不同性质的万物。这四种特性就是冷、热、干、湿等四种性质。 就物质的组成而言，如木头，是由土、水和火结合而成。把水除去，木头就变成了干柴；燃烧干柴，就把木头分成了原来的土和火。又如，铁由土和火构成，铁矿石就是土，冶炼的过程就是把土和火结合的过程；铁生锈就是铁失去火剩下了土。这一学说成为炼金术的主要指导思想。认为只要改变物质中的四原性的比例，就能使普通金属变为金。 但是，他认为，如果企图说明这四种元素可以如此这般的相互转化，就应当还有一种能够贯穿四种元素，并且能够承担其性质的某种物质。亚里士多德把它称之为“第五种元素”，并认为是它赋予了以上四种基本性质并造成了万物。 当然，这些元素说并不是立足于正确的实验基础之上的。他们的结论只是以对周围自然界的粗浅观察为素材，并依靠希腊人独特的想象力和敏锐的推断力而得出的。 在亚里士多德以后，对于这一问题就再也没有听过令人特别瞩目的新学说。大概是后人头脑中考虑过的想法，都没有超出古希腊人所思索到的内容吧。所以亚里士多德的元素观就一直支配着后来的科学界。实际上支配了大约长达2000年之久。但是这2000年的统治，决不能认为是安然平稳的。随着欧洲各国盛衰兴亡的巨大波动的同时，这个学说也难免会有些上下的沉浮 . 教育的根是苦的，但其果实是甜的。 在科学上进步而道义上落后的人，不是前进，而是后退。 人生最终价值在于觉醒和思考的能