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元素说
2010-08-20 02:50:31 来源:不详 浏览:3652

元素说是人类认识物质组成过程中最早提出的学说,是化学组成理论的基石,也是哲学探讨的重要课题。

自然界复杂繁多的万物是否是由少数基本物质即元素构成的,万物是否统一于少数几种元素?古代哲学家最早提出了这一命题,并做出了回答。古希腊哲学家thales认为水生万物,万物统一于水。古代中国哲学家提出以土与金木水火杂,以成百物,认为万物统一于五行,即五种元素。此后,古希腊哲学家empedocles也提出了类似的“四元素”说。他们提出的元素思想,虽然还缺乏科学依据,只是一种主观臆测,而且也还远不是今天的科学的元素概念,然而毕竟是从物质世界本身来说明物质世界和寻找统一物,从而体现了一种朴素的唯物主义思想。这是难能可贵的。

17世纪中叶,英国化学家boyle r继承了古代元素思想,并依靠化学实验研究了组成物质的元素。依此他认为,元素并不是水、火、土等复杂物质或现象,更不是亚里士多德所说的冷、热、干、湿等性质,或柏拉图所强调的理念等非物质的精神,而是那些原始的、简单的或是丝毫没有混杂的物质,从而第一次提出了具有科学性质的元素概念。这也是化学科学中出现的第一个化学基本概念,并成为近代化学科学诞生的标志。boyle r之所以能够提出科学的元素概念,从根本上看是在于他接受了当时刚刚兴起的微粒哲学,使他能够用物质微粒及其运动的观点对化学现象做出机械论的解释,而无需诉诸于超自然的、人格化的因素,冲破了长期居于统治地位的神秘主义哲学的束缚。此外,还在于他超出了古代哲学家的思维方式,不是依靠主观臆测,而是依靠科学实验来剖析物质,寻找和确定元素,进而建立起科学的元素观。因此,恩格斯说:“boyle r把化学确立为科学”。

但是,由于当时化学实验水平的限制,boyle r的元素概念还只是一种缺乏具体内容的抽象概念,还有待充实。这一工作在18世纪中叶由法国化学家lavosier a l担负起来。他在化学实验分析的基础上终于确定了au,ag,cu,fe,sn,o,h,s,p,c等33种简单物质为化学元素,并列出了化学上第一个元素系统分类表。其中虽然也把石灰、镁土、盐酸等化合物误当成了元素,然而毕竟是把boyle r的抽象元素概念具体化了,并有力地推动了化学家到具体物质中去寻找、发现化学元素的工作。到19世纪末,已经发现了79种化学元素。其间,在19世纪中叶,俄罗斯化学家mendeleev又把看来似乎是互不相干的化学元素,依照原子量的变化联系起来,发现了自然界的重要基本定律--化学元素周期律,从而把化学元素及其相关知识纳入到一个严整的自然序列规律之中,既提高了人们学习、掌握化学知识的效率,又从理论上指导了化学元素的发现工作。到20世纪40年代,人们已经发现了自然界存在的全部92种化学元素。与此同时,人们又开始用粒子高能加速器来人工制造化学元素。这样到1996年已发现的元素总数达到114种。

现代化学元素思想的形成和化学元素的发现,进一步证实了辩证唯物主义自然观的科学性。它表明,自然界中居于分子层次以上的物体,从宏观的天体到微观的分子,从有生命的动植物到无生命的矿物都是由化学元素组成的。例如火星的土壤是由fe,si,ca,al,s等化学元素所组成;生命体是由c,h,o,n,s,p等化学元素组成;体现了辩证唯物主义的物质统一观。此外,人们认识了化学元素,还为化学知识的化繁为简,以及促进物质的加工转化创造了有利条件。例如地球上的生物和非生物多达400多万种,然而从化学元素的观点看来,却超不出已知100多种化学元素,只是元素组成和组成的方式不同而已。由此还可以利用化学反应使物质发生转化。例如在原料和产品都具有c,h,o,n等4种化学元素的基础上,可以把煤、水、空气转化成为化肥和炸药;在共同具有c,h,o,n,p,s等6种主要元素的基础上,可以把h2o,co2,nh3,h3po4等物质转化成蛋白质和核酸等生物体内的物质。

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