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拉瓦锡的故事之观察思维学习—物质不变定律是怎样发现的

时间:2012-05-10       点击率:2574



安托万·洛朗·德·拉瓦锡(1743 -1794),法国著名化学家、生物学家,“近代化学之父”。

1743年8月,拉瓦锡出生在巴黎一个富有的律师家庭。父亲很希望儿子将来继承自己的事业,但拉瓦锡却醉心于化学研究。

一次,在做化学实验时,拉瓦锡发现水在加热后,出现了沉淀的现象。当时,人们都相信,一切事物都由水、火、土气、金5种元素构成,并且这5种元素可以相互转化,从而使物质形态发生变化。根据这种观点,炼金术士们对沉淀的出现作了这样的解释:加热时的“火”跑到水中变成了“土”,就成为沉淀。

“火怎么能跑到水中沉淀下来呢?”拉瓦锡不以为然。他想:“沉淀的产生,是不是水含有杂质的缘故?”于是,拉瓦锡用很纯的蒸馏水放在玻璃瓶里加热,看有没有沉淀出现。结果,拉瓦锡发现,加热后的蒸馏水也有沉淀出现。“我一定要揭开这个谜,看看沉淀的产生是怎么一回事。

拉瓦锡设计了这样的一个实验:他在一个玻璃瓶中倒进蒸馏水,并分别记下玻璃瓶和蒸馏水的重量和它们的总重量。然后他把玻璃瓶密封起来,再接上一个循环的冷凝管。做好准备工作之后,拉瓦锡开始对玻璃瓶连续加热100天,并密切观察瓶中的情况。拉瓦锡看到,水被加热后变成了水蒸气,经过旁边的冷凝管后又凝结为水,再重新回到玻璃瓶中。第101天,拉瓦锡撤去了火源,发现水中出现不少沉淀。他重新称了玻璃瓶的重量,发现包括里面的水和沉淀在内,总重量并没有变。

“很显然,瓶底的‘火’并没有跑到水中,沉淀并不是由‘火’产生的。”拉瓦锡分析道,“玻璃瓶已经和外界隔绝了,只有从瓶里才能找到产生沉淀的真正根源。沉淀是不是水变成的呢?”想到这里,拉瓦锡立刻精确地称出瓶里蒸馏水的重量。“嗯,这水的重量并没有发生变化,和100天以前完全一样。这说明沉淀不是由水变成的。”拉瓦锡自言自语地说。然后,他小心翼翼地从玻璃瓶里倒出沉淀,然后再称了称玻璃瓶的重量。“咦?玻璃瓶的重量( )了些!”拉瓦锡有些激动起来。

(答案:减少。)

为了避免差错,拉瓦锡又认真地再测了一遍瓶子的重量。没有错,玻璃瓶的重量比加热前的确减少了,不过是微量减少而已。拉瓦锡赶紧再称量出沉淀的重量,发现这正是玻璃瓶减少的数值!“难道说,玻璃瓶受热后,有微量的玻璃溶解在水中,产生了这些沉淀?”拉瓦锡进一步用化学方法分析了沉淀成分,结果表明它的成分和玻璃瓶完全相同。

原来如此!根据实验的结果,拉瓦锡写成一篇论文《论水的性质兼论“证明”水可能变为土的实验》。物质不变定律的发现和确立,奠定了现代化学的基础,并且有力地推动了哲学和自然科学的进一步发展。

关键词:不以为然

家庭山:不以为然,而自出心裁

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