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1、第二章 原始化学物质观,物质形态的相互转化，牵动人们主要围绕有关物质构成两个基本问题进行思考：第一、物质间能发生相互转化，说明不同物质有着共同的本源。那么，这种共同的本源又是什么?二、这些物质的本源是以怎样的方式构成万物？提出了一些朴素唯物主义的猜测，形成了早期朴素的化学物质观，是古代自然这些的重要组成部分，它由早期的朴素化学元素和朴素化学物质结构论构成，实质上也是原始的化学理论的萌芽。主要是建立在单凭直觉观察和推理基础上。,2.1 中国原始化学物质观,一、一元元素论 用一种具体的事物来说明世界的本源。认为水是组成万物的本源。管子.水地：水者何也？万物之本也（战国）2.精气说：认为万物本源由一
2、种物质性的精气所构成。“凡物之精，此则为生。下生五谷，上为列星”甚至认为一切精神世界也是由精气所生。,战国末期,荀子继承改造了“精气”学说。把“气”看成是构成万物的物质因素,并认为精神是在有了形体之后才产生,即“形具而神生”。,水火有气而无生草木有气而无知禽兽有知而无义人有气有生亦且有义故最为天下贵也荀子王制,一、中国古代的物质观一元元素论,3.汉代王充提出了完整、系统的“元气自然论”“天地，含气之自然也”，万物和人皆“因气而生，相类相产”。4.太虚即气（宋.张载）：宇宙万物最原始的实体气“太虚无形，气之本体，其聚其散，变化之客形尔”“气之聚形于太虚，犹冰凝释于水；知太虚即气，则无无”。,点
3、评 元气说是中国古人在探索世界物质本原的过程中，发展的一门相对比较完整的学说。认为:宇宙天地和世界万物都是由“气”构成，“气”稀微无形，人眼察觉不到，但又充满宇宙太空；元气还处在不停的运动状态之中，它聚集生成万物，而万物又离散成为元气。由于元气的运动，由于元气中阴阳两种属性的矛盾冲突，从而构成了宇宙万物及其运动的多样性。,元气论将物质的连续形态与不连续形态辩证统一起来。气可聚可散，可有形，可无形。“一物二体，气也”；“太虚不能无气，气不能不聚而为万物，万物不能不散而为太虚”。当气凝聚而构成有形的万物时，物质以间断的形式存在，当气分散而成无形的太虚时，物质以连续的形式存在。“天地间非形即气，非气
4、即形由气而化形，形复返于气”；（明.宋应星）认为无知存在的连续形式或间断形式是可以互相转化的，二者间不存在截然分割的鸿沟,多元元素论和五行学说大约形成于商周之际，到春秋战国时期已经具备比较完整的形态。“万物负阴而抱阳”（老子.道德经）：说明万物中既有阴又有阳。汉朝奠定基础。世间万物既对立又统一，阴阳对立的相互作用和不断运动就是万物以及它们变化的根源。阴阳两个概念是人们在生产生活和生活实践中面对大量既相互对立又相互关联的自然现象和社会现象而抽取出阴和阳两个基本概念，认为宇宙万物皆具有阴阳既对立又统一的两个方面，而阴阳对立的相互作用和不断运动就是万物以及其变化依据，支配千变万化的物质世界。,二、中
5、国古代的物质观阴阳学说,阴阳五行学说,阴阳学说以阴阳两种相对之气是天地万物之源。阴阳相合，万物生长，在天形成风、云、雷、雨各种自然气象，在地形成河、海、山、川等大地形体，在方位则是东、西、南、北四方，在气候则为春、夏、秋、冬四季。天之四象，人有耳、目、口、鼻为之对应；地之四象，人有气、血、骨、肉为之对应；人又有三百六十骨节以应周天之数；所以天有四时，地有四方，人有四肢，指节可以观天、掌纹可以察天、地、人合一。发展到后来，甚至某命理师屈指一自，一看掌纹，能断出凶吉，从而走向神秘化。商代时期八卦学说即源于阴阳。,“一阴一阳谓之道”（易传.系辞上传）阴：消极、柔弱、退守、安静等性质和具有这些性质的事
6、物；阳：积极、刚强、进取、活泼等性质和具有这些性质的事物；天为阳，地为阴，天地交感，产生了雷、火、风、泽、水、山，这几种自然物既是自然界一切总的根源，他们相互交感又产生了其他事物。阴阳成了天地间根本法则，是一切事物运动变化的内在原因，天地间奥秘所在。从正反两个方面的矛盾来说明自然界的变化发展，包含原始、朴素的唯物主义和辩证法的思想。,以金、木、水、火、土五种元素，作为构成宇宙万物及各种自然现象变化的基础。五行说把自然界一切事物的性质分别纳入这五大类的范畴。五种元素在天上形成金木水火土五星，在地上就是金木水火土五种物质，在人就是仁义礼智信五种德性。古人认为这五类物质在天地之间形成串联，如果天上的
7、木星有了变化、地上的木类和人的仁心都随之产生变异，占星术就是以这种天、地、人三界相互影响为理论基础衍生而来的。,三、中国古代的物质观五行说,1.源于长期生活、劳动中的认知“孜孜无怠，水火者，百姓之所饮食也；金木者，百姓之所兴作也；土者，万物之所资生也，是为人用”。水火金木是百姓赖以生存劳作的基础，土为万物所借以生长的，供老百姓使用。“天生五材，民并用之，废一不可”。夏代产生雏形，首见于尚书大传，战国末年尚书洪范予以发展，载曰：“五行，一曰火，二曰水，三曰木，四曰金，五曰土”,早期五行思想，具有极其直观的形象和具体性质：水具有湿润性，向下流动渗透；火有炎热性，向上冒窜；木具有弯曲伸直性；金有顺从
8、性可铸造加工；土可借以播种耕作，并由此带来收获。国语中明确提出金木水火土是构成万物的基本物质元素，“先王以土与金、木、水、火、土杂，以成万物”。由此可见，我国古代原始的五行说，实际上就是元素论的萌芽，且是一种多元论的元素观。,2.阴阳五行说 五行说和阴阳说，从不同侧面反映了自然界的面貌，结合而成阴阳五行说，不仅巩固了人们对世界物质性的认识，还进一步触及物质变化的规律。阴阳五行学说在化学史上成了后来兴起的炼金术的指导思想，在祖国的医学中，成为传统中医最重要的理论基础。典型的为五行相生、五行相克学说。具有朴素的辩证思想。,（1）五行相克说，见于墨经（2）五行相生说，见于西汉董仲书春秋蘩露 五行相克
9、：金克木，木克土，土克水，水克火，火克金“水能灭火，故水胜火；火能熔金，故火胜金。金可伐木，金胜木；木可耕地，木胜土，土可挡水，土胜水。”（墨经）五行相生：金生水，水生木，木生火，火生土，土生金,点评：朴素唯物论思想和自发辩证自然观 认为世界是物质的；阴阳说认为阴阳二气乃天地万物之源；五行说则认为金木水火土五种最基本的物质是构成世界不可缺少的元素。阴阳的对立和交感是宇宙生生不息的最根本的原因所在；五种物质相互滋生、相互制约，即相生相克，处于不断的运动变化之中。,洞 喻理想国中柏拉图讲到一个寓言：一个犯人被锁在洞中，在洞口上面有类似木偶戏的表演，借洞口火光，其阴影投到洞壁上，这个犯人看到的只是这
10、些阴影，等到犯人被释放，他才看到木偶，看到火光，才明白以前看到的只不过是这些东西的阴影，等爬出洞来，看到真正的事物，看到太阳，才知道以前所看到的木偶火光之类，只不过是对真正事物和太阳的摹仿。柏拉图在寓言中所说的真实事物和太阳，是对他的理念世界的比喻，木偶火光之类，是对现实世界的比喻，他认为理念世界比现实世界更真实更完美,到汉代，董仲舒又把五行赋予道德含义，认为木为仁，火为智，土为信，金为义，水为礼。把学说引向神秘化歧路。中国西周末年，已经有了一种朴素唯物主义观点的“五材说”。开始把五行属性抽象出来，推演到其他事物，构成一个固定的组合形式。,五行与其他中国传统文化的关系,在中国传统文化中，五行与
11、方位、天干、颜色、神兽等都有密切关系。东方：甲、乙：木：绿色：青龙 南方：丙、丁：火：红色：朱雀 西方：庚、辛：金：白色：白虎 北方：壬、癸：水：黑色：玄武中央：戊、己：土：黄色：黄麟,五行在中医里五行有着特殊的含义,“木曰曲直”，在人体为肝。“金曰从革”，在人体为肺。“水曰润下”，在人体为肾。“土爰稼樯”，在人体为脾。“火曰炎上”，在人体为心。,3.古代物质观中的物质结构问题 物质是无限可分还是分割到一定限度就不能分了？物质有没有最小单位？韩非最早提出物质可以分割的原因，认为：“凡物之有形也，易裁也，易割也。何以论之？有形则有短长，有短长则有大小”战国惠施提出了“小一”概念，认为：“历物之意
12、曰，至大无外，谓之大一；至小无内，谓之小一”。当把物质分割下去，直至到“小一”，“小一”已没有内部可言了，物质不是无限可分的，而“小一”是组成物质 的最小单位。,公孙龙“一日之锤，日取其半，万事不竭”，说明物质的分割是没有止境的，意味着物质结构具有连续性。战国时期墨家“端”的概念提出。认为“端”是无法再分割的构成物体的最基本的不可分割的部分，认为物质的分割是由止境的。,2.2 古希腊的物质观,“在希腊哲学的多种多样的形式下，差不多可以找到以后各种观点的胚胎、萌芽。因此，如果理论自然科学想要追溯自己今天的一般原理发生和发展的历史，它也不得不回到希腊人那里去”。恩格斯 产生于巴尔干半岛，地中海沿岸
13、，一般不去精密探讨自然界的某个细小部分和具体事物，而是将各种具体现象和事物都置于宏大的宇宙予以笼统解释。,1.爱奥尼亚时期 泰勒斯水 阿那克西曼德无限定 阿那克西米尼气 毕达哥拉斯数 赫拉克利特火 恩培多克勒四根说（火、气、水、土）德谟克利特原子+虚空（原子论）,米利都学派：最早提出世界本源问题,米利都学派泰勒斯（Thales，）古希腊米利都学派哲学家，生于小亚细亚的米利都城的一个奴隶主贵族家庭，家庭政治显贵、经济富足，泰勒斯均不屑一顾，而是倾注全部精力从事哲学与科学的钻研。泰勒斯素有“科学之父”的美称。哲学思想：“水是万物之本源，万物终归于水”从而，他否定了神创造一切的观点，开创了从世界本身
14、来认识世界的正确道路。,米利都学派阿那克西曼德（Anaximander,B.C.610-B.C.546）古希腊米利都学派哲学家，泰勒斯的学生。他对天文、地理和生物等方面进行过许多研究，据说，他是西方第一个使用日晷和绘制第一张全球地图的人。哲学思想：他倾向于抽象的思维形式。世界本原是“无限定”，世界从它产生，又复归于它。另有“宇宙论”和“进化论”思想。,米利都学派阿那克西米尼（Anaximenes，B.C.587-B.C.526）古希腊米利都学派哲学家。米利都人。据说是阿那克西曼德的学生。哲学思想：他认为“气”是万物的本原，气是无限的、永恒的、运动变化的。其运动形式有稀散和凝聚两种。由于气的稀散
15、化和凝聚化产生了世界万物，万物也可转化为气。据记载，他把灵魂也看成是气，这反映了他的朴素唯物主义思想。,毕达哥拉斯（Pythagoras，B.C.580-B.C.500）古希腊哲学家、数学家和音乐理论家。毕达哥拉斯学派的创始人。哲学思想：认为“数”是万物的本原，世界是一个由数和数的关系构成的和谐系统，每一种事物都是一种数的和谐，数是千差万别的根本原因。他提出的宇宙结构论是天才的构想。毕达哥拉斯的哲学思想是古希腊唯心主义哲学的开始，直接影响了以后的哲学家，特别是柏拉图。,毕达哥拉斯“万物的始基是一元。从一元中产生出二元，二元是从属于一元的不定的质料,一元则是原因。从完满的一元与不定的二元中产生出
16、各种数目；从数目产生出点；从点产生线；从线产生出平面；从平面产生出立体:从立体产生出感觉所及的一切物体，产生出四种元素：水、火、土、空气。这四种元素以各种不同的方式互相转化，于是创造出有生命的、精神的、球形的世界,”把“数”作为万物始基，以一种较抽象、较一般东西“数”来说明，反映了人类抽象思维能力提高与进步。,赫拉克利特（Heraclitus，B.C.540-B.C.470）希腊唯物主义哲学家，生于小亚细亚西部爱非斯，是该城王室的后裔，爱非斯学派的创始人，他放弃了贵族特权，专心研读哲学。哲学思想：世界本原：“火”是万物的本原，世界不是神创造的，它是由火的变化生成的。火在按规律燃烧着熄灭着。朴素
17、的辩证法思想：所谓“一切皆流，一切皆变”。他比喻说，“人不能两次踏进同一条河流”。对立理论：世间的事物都是相对的，在没有理解恶的时候也就不可能理解善。,他说：“这个世界对一切存在物都是同一的，它不是任何神所创造的，也不是任何人所创造的，它过去、现在和未来永远是一团永恒的活火,在一定的分寸上燃烧,在一定的分寸上熄灭”。又说:“火产生一切,一切都复归于火”。“一切事物都换成火，火也换成一切事物”。意义：否定世界上存在超自然的神，而以自然界本身的物质去寻求世界万物的本原，用一种形态的物质来说明千变万化、五彩缤纷的世界。他试图从多样性中寻求统一性的思想，是人类认识史上的一大飞跃，以朴素的方式道出了“世
18、界的统一性在于其物质性”这一深刻的哲学道理。,恩培多克勒恩培多克勒（Empedokles，B.C.490-B.C.430）西西里南岸的阿克拉加斯的公民，是一个民主派的政治家，同时他又自命为神。哲学思想：宇宙万物是由“火、气、水、土”四种物质元素按不同比例混合，从而形成各种不同性质的东西；万物分解后又重新回到火、气、土、水。恩培多克勒认为是两种外在的力量，即“爱”和“恨（斗争）”的力量造成四种元素的结合和分离。,古希腊唯物主义自然哲学最高成就是原子论的提出。它是由留基伯和德谟克利特共同创立的。留基伯（Leucippus）德谟克利特（Democritus）认为万物由原子组成，不可分，形状大小不同，
19、但原质一样。德谟克利特继承并进一步发展了他的老师留基伯的原子学说，因而他的影响也最大。但由于反对旅的仇视，他的大部分著作被烧毁，现能幸存保留下来的只是一些零星片断。原子论是占希腊自然哲学中最重要、最高的成果之一。古代原子论成了十九世纪初建立在可靠实验基础上、由著名化学家道尔顿提出的科学的原子论的胚胎和渊源。因此，古代原子论与科学原子论密切相连，放射着光辉。,德谟克利特德谟克利特（Demokritos，B.C.460-B.C.370）是经验的自然科学家和希腊人中第一个百科全书式的学者。在整个希腊文化史上，其博学多才的程度除了亚里士多德，无人能及其项背，是古希腊朴素唯物主义之集大成者。哲学思想：他
20、提出，万物的本原是原子与虚空。原子在虚空中急剧而凌乱地作直线运动，互相碰撞形成一个漩涡运动，结合成世界万物。他还提出，世界上一切事物都是互相联系的，都受因果必然性和客观规律性的制约。“原子论”对西方后世产生了深远的影响。,德谟克利特原子论其认为世界的本原是原子和虚空。“原子”，在希腊文中是“不可分割”之意。原子是最小的，不可分割的，其根本属性就是绝对充实，没有空隙。原子在质上只有形状，大小，位置，排列次序的不同。“虚空”，是空洞的无限空间，其特点是松散，但虚空和原子同样实在。虚空是原子的运动场所，原子由于内部没有空隙而没有内部运动，但可以在外部的虚空中运动。原子在虚空中的运动必然产生碰撞，导致
21、原子之间的结合和分离。,形状各异的原子按照不同的位置和排列次序结合起来，就形成了千差万别的各种事物和整个宇宙。他认为无数的原子永远在无限的虚空中的各个方向运动着，相互冲击，形成旋涡。并用旋涡理论解释天体演化及世界的产生。他认为旋涡是形成一切事物的原因。他把这种涡漩运动称之为必然性，认为“没有什么东西是偶然生成的，万物都出于理由按必然生成”。,原子是世界的本原，物质由原子构成，原子的特性就是物质的特性,2.亚里斯多德的四元素说，见右图。,亚里斯多德的四元素说，占统治地位2000余年，之后除了帕拉塞斯的炼金三元素说（硫、贡、盐）外，再无更多的学说出现,亚里土多德是古希腊自然哲学的集大成者；他不象柏
22、拉图那样只是崇尚思辨，而是重视观察和分析，以及实验活动。,亚里士多德（Aristotle，B.C.384-）世界古代史上最博学的哲学家和科学家。出生于马其顿的斯塔基拉。他常和学生一起在林荫道上边散步边讲学，史称“逍遥学派”。主要思想：在哲学、历史、政治、美学、动植物学及其他自然科学方面造诣深厚。基于对古代哲学和科学的总结，详细阐述了自然观、认识论、方法论和逻辑学。创立了形式逻辑学，丰富和发展了哲学的各个分支学科，对科学作出了巨大的贡献。,火 干 土热 冷气 湿 水,亚里斯多德一方面认为万物由土水气火所组成，这四种元素是永恒存在的，既不能产生，又不能消灭。另一方面又认为，这四种元素都具有可被人感
23、觉的两两对立的性质，如土包括冷和干的性质；火包括热和干的性质；气包括热和湿的性质，进而推论万物本源是四种原始性质：冷、热、干、湿。,亚里士多德的宇宙模型,错误的原性说：化学误入歧途,由于时代的局限性，他常动摇于唯物论与唯心论之间，他错误的原性说，对化学的发展产生了很大影响，成了后来神秘炼金术的主要指导思想，以为只要改变物质中达四种原性的比例，就能使普通金属变成黄金，由此使化学误入了歧途。化学要发展，就必须打破原性说的桎梏。批判原性说，为科学的化学的诞生指出方向。这一历史任务后来由英国化学家波义耳完成了。,吠陀时代后期，印度数论哲学派提出与中国五行相似的元素论。认为世界的一切都是从统一的原始物质
24、发展而来，在发展过程中，产生了五大，即地、水、火、风和空五种物质元素，这五种五种元素构成世界万物。胜论派在此基础上，认为构成这五种元素的单体，是由极其微小，大小相等，永恒存在的“原子”所组成。这些原子是不灭的，呈球形，比日光中最小的尘埃小6倍。原子有颜色、味道和气味，可以结合成单体，也可以结合成复体，还可以形成更大的原子对的集合体，以致构成万物。,2.3 印度古代物质观,古印度最典型的唯物主义物质观是以遮附伽派的学说为代表。这一学派从世界的物质性出发，认为世界上一切生物和非生物都是由地水风火四大元素构成，而所谓的“空”因为人的感官无法感觉，所以并不存在。而这四种元素都是由“原子”所组成，格言“
25、生命产生于物”。,古代的朴素唯物主义物质观的特点：古代哲学家们从世界的“本原”、“始基”、“统一性”问题引出物质概念，在具体的物质形态中寻求世界的共同本质。古代哲学家们的物质观只是一 种可贵的猜测，在当时没有也不可能被科学所证实。,4.化学名词的起源,“化学”一词最早见于公元296年古罗马皇帝戴克里先关于严禁制造假金银的告示之中，他把制造假金银的技术，称为“化学”（Chemeia）。又据考证，英语中的Chemistry，法语中的Chimie，德语中的Chemie（以上均为“化学”），源于欧洲语词Alchemy。而Alchemy则来自阿拉伯语中的“炼金术”一词alkmya。,我国的近代化学知识是从西方传来的。我国最早介绍西方化学的书是英国传教士所写的博物新编，但并没有化学这两个字。1865年出版的格物探原中，用到了“化学”这两个字。其文曰:“读化学一书，可悉其事。”,“化学”之历史英文：炼丹术炼金术西传阿拉伯文al-kimiya（中国古汉语“金液”的发音）欧洲alchemy 英语chemistry中文：东传日本（kimiya日文为“舍密”）1857年改为“化学”1900年传回中国“化学系”之历史：则是北京大学1920年设立的，其起源于1910年京师大学堂设立的“化学门”。,
