走进化学大观园
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从古至今,人们都在探索物质世界中的各种物质是由什么构成的,宇宙是怎么形成的,不少思想家、科学家,在观察客观事物的过程中不断揣测这个问题,并做出种种猜想。在我国古代,人们认为自然界中一切实在物体都是由最简单的不能再分的成分构成的。他们提出了五行学说,认为万物都是由金、木、水、火、土组成的。古希腊的自然哲学家提出著名的四元素说,认为物质是由土、水、气、火构成的。那时,人们都认为物质是由有限的几种基本的“元素”构成的,但是“元素”是什么,人们并不清楚。

古代的一些哲学家还从哲学的视角,思考构成物质的本原。例如,记载我国的杰出思想家墨翟言论的《墨子》一书,提出了物质的“端”的概念。墨派学者已有了极其原始的物质最小单位的概念。我国古代哲学家庄子说,“一尺之椎,日取其半,万世不竭”,认为世间的物质是无限可分的。古希腊的哲学家德谟克利特提出,肉眼可见的物质是由原子构成的,原子是自然界任何实物构成的基础,他认为一切都从原子产生,一切也分解为原子。他还认为,原子不可分割,各种原子没有质的区别,只有大小形状的差异。

到了17世纪中叶,逐渐形成了进行科学实验的风气,人们通过实验研究物质的变化,积累了不少关于物质变化的实验资料,初步从分析物质组成的实验事实和数据中思考构成物质的元素是什么,逐渐得出了有事实依据的答案。

18世纪后期,化学家道尔顿用科学实验的方法研究物质及其变化。在实验研究的基础上,他利用古希腊哲学家的“原子”一词,提出物质是亿万颗微小的颗粒——原子构成的。道尔顿认为,物质世界里元素的最小单位是原子,原子是不可被分割的,在化学变化中保持着稳定的状态,原子有不同的类别,分别属于不同元素的同类原子的属性是一样的。他还列举了15种元素,用简单的符号表示。19世纪初,化学家阿伏伽德罗依据实验事实,提出原子可以构成分子,分子也是构成物质的微粒。他揭示了原子和分子的区别和联系,创立了分子学说。随着时代的前进,社会生产力的发展和科学技术的进步,19世纪末,电子、X射线和放射性相继被发现,科学家们对物质构成的秘密有了比较清晰的认识。

19世纪中期,俄国化学家门捷列夫,把当时已经发现的元素有序地排列在一张表中,还预测了一些当时还未发现的化学元素,并在表中为这些元素留下了位置。随着科学技术的发展,科学家们发现的化学元素不断增加,还在核反应堆中利用核反应制造出自然界中没有的一些化学元素。目前,科学家们已经发现了118种化学元素。

走进化学大观园,我们可以慢慢地体会、解开物质构成之谜。