从质量守恒到原子分子论

文摘   2024-07-03 04:56   上海  

      ——初中微课教学设计

      18世纪下半叶,欧洲进入资本主义上升期,生产的迅速发展与科学实验的进展相辅相成,比如精密天平进入了科学家的实验室,于是有了:

.质量守恒定律。

      化学反应中反应物的质量总和等于生成物的质量总和。(代表人物是俄国人罗蒙诺索夫法国人拉瓦锡)

      定律不是定义,是事物的自然规律,可以被发现被证明,比如被实验发现和反复证明,不能创造发明,不能人设。你叫张方圆,张应该就是定律,方圆属于定义。

.(约30年后的)原子论。

      又经过物质组成的“定比定律”和“倍比定律”等科学探究,19世纪初英国人道尔顿的原子论应运而生:原子是组成物质的最小微粒,同种原子质量和性质完全相同,异种原子质量性质不同。单质由简单原子组成,化合物由复杂原子组成,而复杂原子又由为数不多的简单原子组成。

      比如氯化氢原子就是复杂原子HCl,水原子就是氢氧原子组成的复杂原子HO。那时没有电解,否则水原子变氢原子和氧原子,本身就跟原子不可分割矛盾了。

.(再约50年后的)分子论。

1830年代意大利人阿佛伽德罗提出了假设,后被证实为定律:同温同压条件下相同体积的气体含有相同数目的“分子”。)

      当年的气体实验(气体反应简比定律)表明氢与氯化合成氯化氢的“原子数关系”是:

1份氢原子 + 1份氯原子 2份氯化氢原子

写方程式 H + Cl 2HCl (不符合质量守恒)

修改 H + Cl  2H1/2Cl1/2  (不符合原子不裂)

解决矛盾 H2+Cl2 2HCl 19世纪中叶分子论被接受)

气体实验表明氢与氧化合成水(气)的“原子数关系”是:

2份氢原子 + 1份氧原子 2份水原子

2H + O 2HO (不符合质量守恒)

2H + O 2HO1/2  (不符合原子不裂)

解决矛盾 2H2+O2 2H2O (分子论)

      分子论同时对道尔顿的原子论进行了修正:化学反应中原子的种类和数目不变;单质和化合物由分子组成,并不存在如HClHO这样的“复杂原子”。

      原子-分子论的发展史给我们理解质量守恒和配平化学方程式哪些启示呢?


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