化学与哲学.PPT

化学与哲学 1. 术语 2.物质组成结构观发展的哲学分析 2.1 元素说 古代元素说—朴素唯物主义 Boyle元素说 具有相同核电荷数的同一类原子的总称 思考题 1、 Boyle是运用何种哲学思想提出科学元素概念的？ 2.2 元素的发现及元素周期表的建立 Priestley的实验—氧的发现 Lavosier的发现 元素周期表的建立 Priestley的实验—氧的发现 1774年， Priestley J 把氧化汞放置在玻璃钟罩内的水银面上，用火镜将阳光聚集在氧化汞上。很快就发现氧化汞被分解了，放出一种气体，将玻璃罩内的水银排挤出来。这种气体能使燃烧变旺，人的呼吸畅快。他把这种气体(O2)叫做”脱燃素的空气”。 Lavosier的发现 Lavosier A L (1743-1794) 法国化学家 近代化学之父 元素周期表的建立 Lavosier A L列出了化学上第一个元素系统分类表，确定了Au，Ag，Cu，Fe，Sn，O，H，S，P，C等33种简单物质为化学元素 元素周期律建立的重要意义 为新元素的发现提供理论指导，奠定了现代无机化学的基础 思考题 2、试述Priestley发现氧而未推翻燃素说的教训，对于你正确认识事物有何借鉴？ 3、从思想方法上看，Lavosier为什么能实现一场化学革命？ 2.3 原子分子论 古代原子论 Dalton的研究及原子论 Dalton对化学和哲学的贡献 分子论的建立及其方法论 古代原子论 Dalton L的原子论 （１）化学元素由不可分的微粒—原子构成，它在一切化学变化中是不可再分的最小单位。（２）同种元素的原子性质和质量都相同，不同元素原子的性质和质量各不相同，原子质量是元素的基本特征之一。（３）不同元素化合时，原子以简单整数比结合。 思考题 4、 Dalton原子论的建立对于哲学发展有何作用？ Cannizzaro S原子-分子学说: 3.化学结构发展的哲学分析 3.1 苯环结构的发现—必然性与偶然性 3.2 分子结构及量子化学 3.3 化学结构发展中的科学思维方法 3.1苯环结构的提出—必然性与偶然性 1858年，德国化学家Kekulé F A着手研究苯的结构 1864年冬，提出了6个碳原子以单双键交替结合成环的结构 3.1苯环结构的提出—必然性与偶然性 在梦中发现：他似乎看见了碳原子组成的长链像蛇一样盘绕旋转，忽然看见有一条蛇衔起了自己的尾巴 。他像被电击一样猛醒过来，立即思考并写出了第一个苯环结构式。 3.2 分子结构及量子化学 化学键理论的发展 经典价键理论的电子学说 1916年德国化学家Kossel W提出了电价理论 1916年美国化学家Lewis G N提出共价论 化学键的本质----量子化学理论建立 1927年，英国化学家Heitler W和London F W把量子力学引进化学，讨论了化学中最简单的氢分子结构，即氢分子中核－电子相互作用的体系，初步揭示了化学键的本质 3.3 化学结构发展的科学思维方法 化学移植法 即借助于其他学科的理论与方法研究化学对象的一种思维方法。 量子化学正是借助物理学科的量子力学理论与方法研究作为重要化学研究对象的分子结构而形成和建立的，是化学移植法运用的结果。 运用这一移植法的客观依据是自然界物理运动和化学运动形式之间的相互联系与统一。 4.化学反应中的哲学 4.1 自组织化学反应—化学振荡现象 4.2 Prigogine耗散结构理论 4.3 突破与应用 4.2 Prigogine耗散结构理论 Prigogine I R(1917～2003)比利时物理化学家和理论物理学家。 1968年，在历经了近20年的探索以后，提出了耗散结构理论。他指出：一个开放体系在达到远离平衡态的非线性区域时，一旦体系的某一个参量达到一定阈值后，通过涨落就可以使体系发生突变，从无序走向有序，产生化学振荡一类的自组织现象。 耗散结构的特征： ①存在于开放体系中，靠与外界的能量和物质交换产生负熵流，使体系熵减少形成有序结构。耗散即强调这种交换。②保持远离平衡态。非平衡是有序之源。③体系内部存在着非线性相互作用。在平衡态和近平衡态，涨落是一种破坏稳定有序的干扰，但在远离平衡态条件下，非线性作用使涨落放大，达到有序。涨落带有随机的偶然性，然而却可以导致必然的有序。这再一次表明，必然性要通过偶然性来表现，偶然性是必然性的补充。 4.3 突破与应用 传统观念的突破 ： （1）物理学和生物学规律的统一 ，物理学克劳修斯的热力学第二定律和生物学达尔文的进化论在反映自然规律方面是统一的。 （2）平衡态和非平衡态的并重 。 （3）无序