篇一：拉瓦锡
安托万-洛朗·拉瓦锡
人物生平
1773年10月，普里斯特里向拉瓦锡介绍了自己的实验：氧化汞
加热时，可得到脱燃素气，这种气体使蜡烛燃烧得更明亮，还能帮助
呼吸。拉瓦锡重复了普里斯特利的实验，得到了相同的结果。但拉瓦
锡并不相信燃素说，所以他认为这种气体是一种元素，1777年正式把
这种气体命名为oxygen，拉瓦锡通过金属煅烧实验，于1777年向巴
黎科学院提出了一篇报告《燃烧概论》，阐明了燃烧作用的氧化学说，
要点为：①燃烧时放出光和热。②只有在氧存在时，物质才会燃烧。
③空气是由两种成分组成的，物质在空气中燃烧时，吸收了空气中的氧，因此重量增加，物质所增加的重量恰恰就是它所吸收氧的重量。④一般的可燃物质（非金属）燃烧后通常变为酸，氧是酸的本原，一切酸中都含有氧。金属煅烧后变为煅灰，它们是金属的氧化物。拉瓦锡用实验证明了化学反应中的质量守恒定律。拉瓦锡的氧化学说彻底地推翻了燃素说，使化学开始蓬勃地发展起来。 1787年之后拉瓦锡社会职务渐重，期间主要进行化学命名法改革。他先与贝托莱等人合作，设计了一套简洁的化学命名法。1787年他在《化学命名法》（Méthode de nomenclature chimique）中正式提出这一命名系统，目的是使不同语言背景的化学家可以彼此交流，其中的很多原则加上后来柏济力阿斯的符号系统，形成了至今沿用的化学命名体系。接下来，他总结了自己的大量的定量试验，证实了质量守恒定律。
基于氧化说和质量守恒定律，1789年拉瓦锡发表了《化学基本论述》（Traité Élémentaire de Chimie）这部集他的观点之大成的教科书，在这部书里拉瓦锡定义了元素的概念，并对当时常见的化学物质进行了分类，总结出三十三种元素（尽管一些实际上是化合物）和常见化合物。拉瓦锡在这部书中成功的将很多实验结果通过他自己的氧化说和质量守恒定律的理论系统进行了圆满的解释。这部书与波以耳的《怀疑派的化学家》一样，被列入化学史上划时代的作品。
拉瓦锡在完成由政府资助的任务中影响很大是统一法国的度量衡。该任务的人员有拉瓦锡、孔多塞、拉格朗日和蒙日等。经过测定，拉瓦锡提出质量标准采用千克，定密度最大时的一立方分米水的质量为一千克，现已被世界通用。
拉瓦锡不论在何处都像是一棵招风的大树，因而雷雨一到也就是最危险的。作为当时科学院一员的马拉曾写有《火焰论》一书，企图作为一种燃烧学说而提交到了科学院。当时做为会长的拉瓦锡曾对此书进行了尖刻评论，认为并无科学价值而被否定。马拉首先叫喊要“埋葬这个人民公敌的伪学者！”到了1789年7月，革命的战火终于燃烧起来，整个法国迅速卷入到动乱的旋涡之中。
在这块天地里，科学似已无法容身了，所有的法国学术界都面临着存亡的危机。在此情况下，拉瓦锡表现得很勇敢,做为科学院士和度量衡调查会的研究员，仍然恪守着自己的职责。他不仅努力于个人的研究工作，并为两个学会的筹款而各处奔走，还有时捐献私人财产做为同事们的研究资金。他的决心和气魄，成了法国科学界的柱石和保护者。
拉瓦锡在大革命时期为新政府做了大量有益的工作。如设计城市照明、制定农业改革方案、贡献火药制造和矿物探寻资料，并参加了新政府主张的“改革旧度量衡制，创造新的国际通用单位”工作，担任改革委员会委员，他进行了蒸馏水比重和铜、铂热膨胀系数的精确测定，确定了质量单位“克”和长度单位“米”。不久，度量衡调查会的6名研究员被开除了，其中也有拉瓦锡。
1793年11月28日，包税组织的28名成员全部被捕入狱，拉瓦锡就是其中的一个。 学术界震动了。各学会纷纷向国会提出了赦免拉瓦锡和准予他复职的请求，但是，已经为拿破仑领导的激进党所控制的国会，于1794年5月7日开庭审判，把28名包税组织的成员全部处以死刑，并预定在24小时内执行。
拉瓦锡的生命已经危在旦夕。人们虽然在尽力地挽救，请求赦免，但是遭到了革命法庭副长官考费那尔（J.B.Coffinhal）的拒绝，全部予以驳回。他还宣称，“共和国不需要学者，而只需要为国家而采取的正义行动！”
第二天，1794年5月8日的早晨，就在波拉斯·德·拉·勒沃西奥执行了28个人的死刑。拉瓦锡是第四个登上断头台的。他泰然受刑而死??著名的法籍意大利数学家拉格朗日痛心地说：“他们可以一眨眼就把他的头砍下来，但他那样的头脑一百年也再长不出一个来了。”
有一种传说，拉瓦锡和刽子手约定头被砍下后尽可能多眨眼，以此来确定头砍下后是否还有感觉，拉瓦锡一共眨了十五次，这是他最后的研究。这一传说不见于正史。
科学贡献
拉瓦锡为后人留下的杰作是《化学概要》，这篇论文标志着现代化学的诞生。在这篇论文中，拉瓦锡除了正确地描述燃烧和吸收这两种现象之外，在历史上还第一次开列出化学元素的准确名称。名称的确立建立在物质是由化学元素组成的这个基础之上。在书中，拉瓦锡将化学方面所有处于混乱状态的发明创造整理得有条有理。
贡献一：
拉瓦锡的对化学的第一个贡献便是从实验的角度验证并总结了质量守恒定律。拉瓦锡用硫酸和石灰合成了石膏，当他加热石膏时放出了水蒸气。拉瓦锡用天平仔细称量了不同温度下石膏失去水蒸气的质量。他的导师鲁伊勒把失去水蒸气称为“结晶水”，从此就多了一个化学名词——结晶水。这次意外的成功使拉瓦锡养成了经常使用天平的习惯。由此，他总结
出质量守恒定律。为了表明守恒的思想，用等号而不用箭头表示变化过程。，并成为他进行实验、思维和计算的基础
贡献二：
拉瓦锡最重要的发现：燃烧原理，是他对化学研究的第二大贡献。之所以能够发现有关燃烧的原理，是因为他第一次准确地识别出了氧气的作用。事实上，科学家确认燃烧是氧化的化学反应，即燃烧是物质同某种气体的一种结合。拉瓦锡为这种气体确立了名称，即氧气，事实上就是“成酸元素”的意思。最终，拉瓦锡排除了当时流行极广的关于“燃素”的错误看法。
拉瓦锡还识别出了氮气。这种气
体早在1772年就被发现了，但却被命
名了一个错误的名称——“废气”。
拉瓦锡则发现这种“气体”实际上是
由一种被称为氮的气体构成的，因为
它“无活力”（来源于希腊语azofe）。
后来，他又识别出了氢气，这个名称
的意思是“成水的元素”。拉瓦锡还
研究过生命的过程。他认为，从化学
的观点看，物质燃烧和动物的呼吸同属于空气中氧所参与的氧化作用。
1772年秋天，拉瓦锡照习惯称量了定量的红磷，使之燃烧、冷却后又称量灰烬（五氧化二磷，P2O5)的质量，发现质量竟然增加了！他又燃烧硫磺，同样发现灰烬的质量大于硫磺的质量。他想这一定是什么气体被白磷和硫磺吸收了。于是他又改进实验的方法：将白磷放入一个钟罩，钟罩里留有一部分空气，钟罩里的空气用管子连接一个水银柱（注：测定空气的压力）。加热到40℃时白磷就迅速燃烧，水银柱上升。拉瓦锡还发现“1盎司的白磷大约可得到2.7盎司的白色灰烬（P2O5）。增加的重量和所消耗的1/5容积的空气重量基本接近”。他还用汞做了类似实验测得的数据也是增加的重量和所消耗的1/5容积的空气重量基本接近。
1777年9月5日，拉瓦锡向法国科学院提交了划时代的《燃烧概论》，系统地阐述了燃烧的氧化学说，将燃素说倒立的化学正立过来。化学自此切断与古代炼丹术的联系，揭掉神秘和臆测的面纱，取而代之的是科学实验和定量研究。化学由此也进入定量化学（即近代化学）时期。
贡献三：
拉瓦锡对化学的第三大贡献是否定了古希腊哲学家的四元素说和三要素说，建立在科学实验基础上的化学元素的概念：“如果元素表示构成物质的最简单组分，那么目前我们可能
难以判断什么是元素；如果相反，我们把元素与目前化学分析最后达到的极限概念联系起来，那么我们现在用任何方法都不能再加以分解的一切物质，对我们来说，就算是元素了。”
在1789年出版的历时四年写就的《化学概要》里，拉瓦锡列出了第一张元素一览表，元素被分为四大类：
1.简单物质，光、热、氧、氮、氢等物质元素。
2.简单的非金属物质，硫、磷、碳、盐酸素、氟酸素、硼酸素等，其氧化物为酸。
3.简单的金属物质，锑、银、铋、钴、铜、锡、铁、锰、汞、钼、镍、金、铂、铅、钨、锌等，被氧化后生成可以中和酸的盐基。
4.简单物质，石灰、镁土、钡土、铝土、硅土等。
5.其他：以太。
著名实验
一 ：
实验过程 拉瓦锡把少量的汞（水银）放在密闭的容
器里，连续加热达十二天之久，结果发现有一
部分银白色的液态汞变成了红色的粉末，同时
容器里的空气的体积差不多减少了五分之一。
拉瓦锡研究了剩余的那部分空气，发现这部分
空气既不能供给人类及动物呼吸来维持人类及
动物的生命，也不能支持可燃物的燃烧，他误认为这些气体都是氮气（拉丁文原意是“不能维持生命”）。拉瓦锡再把汞表面上所生成的红色粉末（现已证明是氧化汞）收集起来，放在另一个较小的容器里经过强热后，得到了汞和氧气，而且氧气的体积恰好等于原来密闭容器里所减少的空气的那部分体积。
实验结论
他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的约五分之四体积的气体里去，结果得到的气体同空气的物理性质、化学性质都完全一样。通过这些实验拉瓦锡得出了空气是由氧气和氮气所组成的这一结论。他由此得出氧气占空气总体积的五分之一。
二 ：
实验过程
就在他成为院士的时候，他读到的一篇论文，说金刚石在空气中加热，会燃烧起来，变成一股气体，消踪匿迹（金刚石的化学成分是碳。它会燃烧，变成二氧化碳）。这篇论文使拉瓦锡深感兴趣。
拉瓦锡重做实验。不过，他采用不同的方法：他在金刚石上面涂了一层厚厚的石墨稠膏，加热到发红。几小时以后，冷却，剥掉外面的稠膏，金刚石好端端的，没有烧掉！ 实验结论
“燃烧，跟空气大有关系。”拉瓦锡猜测道。他认为，用石墨稠膏涂在金刚石上，使金刚石隔绝了空气，所以金刚石没有烧掉。也就是说，空气在燃烧现象中，扮演了很重要的角色。
篇二：《从“愚昧”到“科学”——科学技术简史》期末考试
? 《从“愚昧”到“科学”-科学技术简史》期末考试 新
一、 单选题（题数：50，共 50.0 分）
1
拉瓦锡的元素理论引导化学挣脱了四元素理论，和物理学界统一，进入了（）的时代。
? A、 光子理论
? B、 质子理论
? C、 原子理论
? D、 分子理论
我的答案：C
2
科学社会学开始于（）。
? A、
17世纪初
? B、
18世纪初
? C、
19世纪初
? D、
20世纪初
我的答案：D
3
中国传统得以延续的原因不包括以下哪一项？（）
? A、 从古到今拥有传承机制
? B、 与其他文化缺乏交流
? C、 没有发达的交通和通信设施
? D、 拥有内陆地域的天然屏障
我的答案：B
4
开普勒第一个选择计算的行星轨道是哪个行星（）。
? A、 金星
? B、 水星
? C、 月亮
? D、 火星
我的答案：D
5
综合性科学史出现于哪个世纪？（）
? A、 十五世纪初十六世纪末
? B、 十六世纪初十七世纪末
? C、 十九世纪末二十世纪初
? D、 二十世纪末
我的答案：C
6
狭义的科学是十八、十九世纪在（）发展起来的。
? A、 日本
? B、 西欧
? C、 美国
? D、 中国
我的答案：B
7
《动物和植物在家养下的变异》这本书是谁写的？（）
奥尔特曼
? B、 达尔文
? C、 孟德尔
? D、 竺可桢
我的答案：B
8
哈拉巴文明消失于（）左右。
? A、
公元前1700年
? B、
公元前700年
? C、
公元1700年
? D、
公元700年
我的答案：A
9
亚里士多德认为生物形成了一个连续的序列，那么从植物到人共构成多少个等级？（）
? A、 9.0
10.0
? C、 11.0
? D、 12.0
我的答案：C
10
帮助利玛窦得到皇帝重视的物品是其送给皇帝的（）。
? A、 地球仪
? B、 圣母像
? C、 报时钟
? D、 十字架
我的答案：C
11
生命的特征不包括
? A、 生长
? B、 运动
? C、
篇三：拉瓦锡测定空气组成实验的赏析
拉瓦锡测定空气组成实验的赏析
2012-08-26 06:44:16宋心琦
说明：本讲座中的很多内容宋心琦先生还没有发表，有些内容已编入新修订的教材中，正在送审，还未公开发表。请老师们注意知识产权问题，只能阅读，不要转载或发表在网络上，谢谢！
理解和把握化学学科的定义是初等化学教学的要点，它包含了最基本的化学概念和理论。组成：元素的种类和原子、离子的数目（以及形态、化学环境和结合方式）。典型元素的教学应当突出它们的特点和差别，特别是它们的典型性。教学实验的要点亦在此。
物质由微粒构成是化学的最基本概念，化学以原子分子为核心概念。处于稳定结构的原子分子，是了解和预见所有不稳定物种，如自由基、分子离子、原子分子的激发态等的基础。研究化学结构的要点是全部组成元素原子核的排布方式。分析化学反应时，从静态结构出发，基于动态结构的概念。就能够比较容易地解决学习诸如 H2SO4 、 HNO3 、 CH3COOH 、 C2H5OH 、两性氢氧化物等在不同条件下的不同变化方式。并且把握住化学键的作用力本质。分子的化学结构不仅可以代表分子组成各部分的拓扑关系（静态），而且可以预示分子发生化学变化时的所有可能性（动态）。
课程标准提出的基本观念，从学科角度可以简化为以下 4 个方面，即元素观、微粒观、结构观（静态）和组分动态观（决定了变化的可能起因和途径）。
化学实验体系三要素：服务于教学和探究目标的实验体系，可以大致地区分为三个必要的组成部分 , 即（ 1 ）经过优选后确定的化学体系，通常以影响因素或变量尽可能少的实验体系为首选，因为实验现象或结论的不确定性越低，越有利于初学者获得比较确定的结果，以便认知过程更好地符合循序渐进和少而精的原则；（ 2 ）合理并有明确探究目标的实验步骤和安全措施；（ 3 ）
必需的试剂、仪器装置及合乎规范的操作技术，三者缺一不可。但是就学习和探究化学而言，化学体系的选定往往起着关键的作用。因为在选定化学体系时，往往要求事先对于探究目标的化学本质或预期现象进行深入而全面的思索和实验设计（这也是化学实验要求预习的原因之一），涉及到的方面很多，这个过程将十分有利于学习化学。所以，通过实验学习化学原则的体现，首先应当提高对这个过程的重视程度。即使在比较简单的经典教学或演示实验中，也可以举出许多实际的例子。
例如对金属的观察，中外教材都比较偏爱单质钠。钠是一个常见元素，但是人们熟悉的主要是它的化合物。金属钠和食盐中的“钠”所形成的极大差异，对于初学者来说，具有振聋发聩的作用。
其次金属钠在存放期间所发生的外观变化，和金属钠被切开后所呈现的非常典型的金属光泽，可以使学生知道，为什么化学要以纯净物为研究对象（何况金属钠比较柔软，容易观察到它的未经氧化的真面目）。通过和此前已经熟悉的铁、铜、镁等金属单质的对比，学生对金属的部分共性的了解将得到进一步的深化。更重要的是，加深了对它们之间不仅存在着差异，而且这些差异正是人们在生活中用于认识和识别物质的基础。
有关科学实验设计的优劣和运用基础知识与方法水平的分析与评价，对于初学者可以起到示范的作用。从而可以得出如下的认识：寻找影响因素最少的化学体系；选取适当的仪器设备；和确定与探究思路相关的实验步骤，是进行探究性学习，特别是探究性实验设计的重要组成部分。它的质量决定了探究活动是否安全有序，和能否获得不确定性较少的结论。原子、分子从假说、学说到理论的发展过程，以及原子结构模型在科学实验事实的 “ 逼迫 ” 下，不断修正的历史，其中所包含的教育元素也都并非仅限于科学知识本身。所以充分发掘这类化学史料所包含的教育元素，对于提高学生的科学素质将能够起到
“ 潜移默化 ” 和 “ 循循然善诱人 ” 的作用。
合理并有明确探究目标的实验步骤和安全措施同样重要，但是它依从于所选择的化学体系。包含着实验者对化学体系的探究目标；过程的设想或推测；以及对于所用试剂、产物和仪器装置性能的了解。这时的学习范围虽然局限于选定的化学体系，但是所考虑的方面却比较广泛，涉及到某些物质的动态性质、包括反应的剧烈程度（过程）、反应产物的特性（包括毒性和后处理）等方面。这方面的化学知识和经验通常只有亲身实践过的人，才能真正得到。也许可以作为重视实验、重视过程方法的教育的注解之一。必需的试剂、仪器装置及合乎规范的操作技术也是不可或缺的组分之一，前者关系到完成实验工作的物质条件，后者就广义的教育价值而言，可以视为学习使用工具的方法。各个领域和各种行当常用的工具也许并不相同，但是都有使用工具的要求。学会使用工具，进而做到灵巧和熟练，本来就是人类和其他动物的主要区别之一，工具的使用促进了人类的手和脑的发展，从而形成生产力中最为重要、能够自动地发展和改善的要素之一。化学实验基本操作训练的教育价值也在于此，此外还有培养科学作风、科学习惯、学会观察实验现象和学习“见著而知微”的化学思维方法的作用。
对化学实验教学重要性的认识：化学是一门实验的科学，它在原子分子水平上通过对物质的组成、结构、性质和变化的研究，促进了人们对物质世界形成和发展的认识；通过对物质构成及稳定性等关系的了解，大量复杂天然产物以及自然界原来不存在的新物质的合成，使得物质世界的内涵日益丰富。和其他基础科学相比，化学更注重物质的个性，个性的发现、认定和鉴别已成为实验化学家的主要工作。虽然近年来理论化学方法得到了长足的进步，但是所得结论仍然需要通过精心设计的实验数来验证。从而说明了化学仍然是一门实验性科学。这就确定了化学实验在化学教育和教学中不可替代的地位。
实验教学改革要从实验预习开始，实验预习的要求。（略，请大家关注近期《化学教育》将要发表的 宋心琦先生的论文）什么是好的化学实验——
案例 1.1: 拉瓦西测定空气组成实验的赏析
拉瓦锡测定空气组成实验是一个在 18 世纪就已经完成了的经典实验，在大多数初等化学教材中都可以找到。经典实验何止千万，它之所以被选入教材，不仅因为空气属于化学启蒙阶段，必不可少的重要化学物质体系，也不仅因为空气组成已经成为人们普遍具有的基本常识。因为发现空气组成实验的研究，可以充分体现化学学科的特点（尽管这里所说的组成并非纯物质的化学组成，而是由多种纯物质混合而成的混合物的组成。）其实这个著名的化学实验所包含的化学教育内容十分丰富，遗憾的是，在教学中往往被当成一个历史事件一带而过。
拉瓦锡测定空气组成实验赏析：这个实验值得着重提到的有两个方面。一个是化学体系的选择。因为空气是一个由多种气体组成的混合物，要测定其中氧气的百分率，最佳选择应当是，挑选出一种只和氧气起反应的化学物质，而且反应产物容易分离。可以和氧气直接作用的物质很多，中学化学涉及到的至少有：大多数金属；氢、碳、硅、磷和硫等非金属；此外还有碳氢化合物及许多有机物。但是只和氧气反应，而且产物不溶或部分溶解的可选对象并不多。拉瓦锡所选用的汞，应当认为是上上之选。汞在常温下呈液态，所以除去用作反应物外，还可以通过连通器直接用于测量反应器（曲颈甑）内空间体积的变化。其次汞的沸点为 356.6℃, 源源不断气化的汞原子和空气中的氧分子发生的反应属于气相反应，而且远远超过化学计量比的要求，反应可以达到完全。反应生成的氧化汞，在这个温度下呈固态，且不溶于汞。因为密度低于液态汞，所以浮在汞的液面上，很容易分离。你还能找到具有类似优点的反应体系吗？ HgO 为红色固体，于 500℃ 左右可以分解，同一曲颈甑即可完成它的分解。
使分解后得到的气体产物回到留有剩余气体的空间后，可以发现原来减少的气体是否因为和汞结合在 HgO 中了。拉瓦锡还证明了混合后的气体，其性质和原来放置在曲颈甑中的空气，完全相同。
我们可以把上述的实验过程，简化为 3 个步骤： 步骤 3 步骤 2 得到的 O2 和步骤 1 剩余的 N2 混合，得到 “ 原来 ” 的空气。通过这个实验，可以看到这个实验的设计的完美，空气试样的还原，是对汞的氧化源于它和空气中氧气间的反应的结论，几乎无懈可击。
通过和以磷代汞的实验的对比，可以帮助学生了解如何评价科学实验的优劣。其次，通过这个实验，不仅可以帮助学生学习和分清什么是物质的化学性质及物理性质；什么是化学变化及物理变化；以及什么是混合物和化合物；当然还有单质和化合物的区别等等。
通过化学实验来建立有关的基本概念，难道不比现在教材或试题中出现的诸如木材做成桌子、盘子打碎、徽墨制造等更能说明为什么在化学启蒙阶段，要学习这些似乎意义不大的化学术语，它们能够帮助学生明确些什么？
案例 1.2 ：为了避免因汞的毒性可能带来的安全问题，教材中对空气组成测定体系放弃了汞体系。一般多选择磷来代替汞。磷和氧的反应如下：随之，应当引导学生思考和讨论以下的问题：
1. 已知 S 、 C 、 Mg 、 Na 、蜡烛等都可以满足和空气中的 O2 发生燃烧反应的条件，为什么 P 是最佳选择？
2. 对这个探究性实验来说，为什么以磷方案最为理想？（通过与 Hg 方案的对比）
3. 实施 “ 磷 ” 方案时，最重要的前提假设是什么？（磷可以把空气中的 O2 用尽）
4. 采用 “ 磷 ” 方案时，除去经典的体积测定法外，还能想到哪些方
《拉瓦锡》出自：百味书屋
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