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二 近代化学革命思想的倡导者与实践者拉瓦锡（第1页）

二近代化学革命思想的倡导者与实践者--拉瓦锡

拉瓦锡（ALavoisier，1743～1794），法国化学家。生于巴黎。从小在家庭教师辅导下广泛涉猎

数学、天文学、化学、植物学、矿物学及地质学，激发起对科学的兴趣与热情。1763年，从巴黎马萨林学院法律系毕业后虽从事律师事务工作，仍醉心于地质学和化学。1765年2月，基于对石膏物理与化学性质的系统研究，提出首篇化学论文。1766年因改良城市灯光获法国科学院金质奖章。1768年被选为法国科学院院士。

拉瓦锡毕生献身于科学研究工作，但同时也热心于公益事业，担任多种公职。令人遗憾的是1794年5月8日他被当时的法国革命法庭处以死刑；他的死并非是由于他政治思想上的反动，而是因加入金融组织"捐税专收总会"和身为贵族。

拉瓦锡虽然最终上了断头台，但他的一生仍不失为一位伟大的化学家。他对化学的最大贡献在于把化学革命的思想引入了化学理论领域，于1775年至1789年期间用崭新的氧化说（即关于燃烧的氧化理论）淘汰了陈旧的燃素说，给化学基本理论、基本研究方法等带来了一系列的革命性变化，为近代化学的建立奠定了基础。因此，拉瓦锡是近代化学的奠基者之一。

拉瓦锡的代表作是1789年问世的《化学纲要》。在这本书中，拉瓦锡十分详尽地论述了推翻燃素说的各种实验依据和以氧为中心的新燃烧说，宣布在化学领域跟旧传统实行彻底的决裂。《化学纲要》对化学的贡献，完全可以和牛顿的《自然哲学的数学原理》对物理学作出的贡献相媲美。

突破传统观念创建燃烧的氧化说

18世纪后半叶化学理论相当混乱，其主要原因在于当时统治化学理论领域的燃素说，无法解释一系列新发现的化学事实而陷入困境。燃素说原是德国化学家斯塔耳于1703年提出的一种关于解释燃烧现象的理论，它主张燃素（又称火素）是由火微粒构成的一种物质元素，存在于天、地、动植物、矿物及大气等物体之中；一切跟燃烧有关的化学变化均可归结为物体吸放燃素或燃素转移的过程。由于燃素说对当时为人熟知的事实都能作出解释或自圆其说，而成为化学领域中第一个把化学现象统一起来的理论，在整个18世纪始终占据着统治地位。但是，这种靠观察和臆测得来的关于燃烧现象的定性解释一旦形成为科学规范就成了束缚当时化学家头脑的桎梏，使得他们习惯于用传统的理论来指导自己的一切科研活动，把所有新的发现都纳入燃素说所构成的理论框架之中。在这段时期中，不少著名的实验化学家如卡文迪许、普利斯特里、舍勒等，由于笃信燃素说而无法挣脱旧规范的禁锢，在本来应该有所发现的地方却视而不见。例如，卡文迪许曾把制得的氢气当作梦寐以求的"真正燃素"；舍勒把制得的氯气称为"脱燃素盐酸"，又把加热硝酸盐制得的氧气称为"火空气"；普利斯特里则把加热氧化汞得到的氧气称为"脱燃素空气"。总之，他们不是把自己的重大发现作为产生新思想的起点，而是从歪曲的、片面的、错误的前提出发，沿着错误的、不可靠的途径前进，当真理碰到鼻子尖上的时候仍然没有发现真理。

与此相反，以拉瓦锡为代表的一些化学家正视一系列冲击燃素说的化学新事实，如金属煅烧增重，二氧化碳气体的发现及其性质研究，尤其是氧的发现等，公开对燃素说进行了质疑和反思，到了18世纪末终于形成一股化学革命的思想潮流。站在这股潮流前头的拉瓦锡以他的科学革命思想、创新意识和系统定量研究方法批判了燃素说的传统理论体系，并以崭新的氧化说理论体系取而代之。他首先冲击燃素说并坚决主张："假如有'燃素'这样的东西，我们就要把它提取出来看看；假如的确有的话，在我的天平上就一定能察觉出来。"他以敏锐的目光洞察了燃素说错误的要害在于把虚幻的燃素当作客观存在的物质实体。他坚定地认为"燃素是假想的、不必要的东西"，可燃物质的燃烧根本不是燃素的释放，而是与氧发生化合的反应，氧才是假想的燃素的真实对立物。拉瓦锡虽然没有像普利斯特里、舍勒那样从实验中发现氧，但他了解氧作为一个元素的本性，他是真正理解氧的发现所带来革命性后果的第一个人。普利斯特里、舍勒等只能说是首次制得了氧，并没有真正发现氧。

1777年，拉瓦锡发表了题为"燃烧概论"的报告论文，首次阐明了燃烧的氧化说，其要点如下：（1）燃烧时放出光和热；（2）物体只有在氧存在时才能燃烧；（3）物质在空气中燃烧时吸收了其中的氧而加重，所增之重恰为其所吸收的氧的重量；（4）一般的易燃物质（非金属）燃烧后通常变为酸，而金属锻烧后增重即变为锻灰，它们是金属的氧化物。拉瓦锡建立的氧化说，使过去在燃素说形式上倒立着的全部化学正立过来；同时克服了新发现的化学事实和传统的燃素说旧观念之间的矛盾，使得18世纪相当混乱的化学思想得到了澄清与统一，为建立近代化学奠定了基础。

化学革命思想及其深远意义

拉瓦锡所倡导和掀起的这场化学革命，在化学发展史上的作用是极其重大的，在自然科学史上也占有一定的地位。拉瓦锡在这场革命中所贡献的科学思想是相当丰富的，除了前面所述之外，我们还可以看到，拉瓦锡的氧化说替代燃素说所导致的这场化学革命，不仅是燃烧理论的变革，而且也是化学基本概念和基本方法的根本变革。他用经验分析的观点阐发了对化学元素的见解，认为"如果我们想要用元素这一术语来表达这些组成物质的简单的和个别的原子，那么我们关于它们完全可能一无所知；但如果我们用元素或物体的要素以表示我们关于分析所能达到的最终的思想，那么我们必须承认，作为元素就是我们能够通过任何方式使所有物质由分解而归化为它们"。据此，在1789年出版的《化学纲要》一书中，拉瓦锡列出了第一张真正的化学元素表，该表汇总了当时所认识到的33种元素。

拉瓦锡还把系统的、严格的定量方法引入化学实验的研究之中，从而使化学研究的基本方法（实验方法）发生了质的飞跃。他一再强调："没有充分的实验根据，我从不推导严格的定律；没有足够的事实，我从不形成结论。""我们在任何情况下，都应该使我们的推理受到实验的检验，除了通过实验和观察的自然道路去寻求真理之外，别无他途。"拉瓦锡和他的许多同时代人都非常重视天平，重视科学测量，但是他比别人走得更远。别人主要用定量测定法来分析矿物，而他却用它来证明自然界的基本规律。这方面的生动例证就是，拉瓦锡运用天平进行精确的科学测量，并在此基础上全面阐述了物质不灭原理，于1789年首次总结概括出了质量守恒定律。当时对该定律的正式陈述为："……由于人工的或天然的操作不能无中生有地创造任何东西，所以每一次操作中，操作前后存在的物质总量相等，且其要素的质和量保持不变，只是发生更换和变形，这可以看成为公理。做化学实验的全部技艺就是基于这样一个原理：我们必须假定被检定的物体的要素和其分解产物的要素精确相等。"不久，在论述糖变酒精的发酵过程时，拉瓦锡又进一步指出："物质在每一化学反应前的数量等于反应后的数量，这可以算是一个公理。"根据这一质量守恒定律，拉瓦锡还设想出以下表述方式：葡萄汁=碳酸+酒精，即把参加发酵的物质和发酵后的生成物列成一个代数式，再逐个假定方程式中的每一项都是未知数，然后逐个算出它们的值。这样一来即可用计算来检验人们的实验，又可用实验来验证人们的计算。显然，这正是现代化学方程式的雏形。拉瓦锡的上述贡献，对化学反应过程的系统研究产生了不可估量的深远影响。

拉瓦锡的化学革命思想及其实践还为近代化学带来了前所未有的条理性和系统性。以往的化学领域由于一直沿用跟化学物质的实际成分毫无联系的炼金术符号，化学物质的命名法紊乱不堪。勇于变革旧传统理论、旧科学规范的拉瓦锡和另一位化学家柏托雷合作，于1787年出版了《化学命名法》，提出了化合物命名的新原则：每种物质必须有一个固定名称，单质的名称必须尽可能表达出它们的特征；化合物的名称必须根据所含的单质表示出它们的组成；酸类和碱类用它们所含的元素命名（如硫酸、磷酸），盐类用构成它们的酸和碱命名……。这个新化学命名法简单明了，各国化学家都乐于采用。它使拉瓦锡的理论体系有了一种新的表达语言，从而使拉瓦锡的化学理论体系及其化学革命思想迅速地得到广泛传播。