化学是社会文明的标志/变化中的科学

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纯铝的密度小，大约是铁的1／3，熔点低，铝是 面心立3-结构，故具有 很高的塑性，易于加工，可制成各种型材、板材。铝 的抗腐蚀性能好，但是 纯铝的强度较低，故不宜做结构材料。通过长期的生 产实践和科学实验，人 们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝 ，这就得到了一系列的 铝合金。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等 优点的同时还能具有较 高的强度，这样使得其在“强度”上胜过很多合金钢 ，成为理想的结构材 料。广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空 工业等3-面，飞机的机 身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。 采用铝合金代替钢板材 料进行焊接，重量可减轻50％以。 我们的祖先，很早就知道钻木取火，利用火来烤 熟食物、取暖和吓唬野 兽等。可是，火究竟是怎么回事，却谁也弄不清楚， 甚至还把火当作神灵来 供拜。后来，人们对物质的燃烧和金属的焙烧等过程 ，虽然也提出不少看法， 但都未能触及它们的实质。其中在化学发展史上影响 最大的，要属17世纪德 国的史塔尔(1660-1734)提出的燃素学说。 史塔尔认为：一切可燃的物体中，都含有一种叫 作燃素的特殊物质。当 物体燃烧(或金属焙烧)时，它本身所含的燃素便飞散 出去，等到物体中含 有的燃素完全跑掉后，燃烧也就停止了。燃烧过的产 物，只需任何含有大量 燃素的物质如木炭等供给它燃素，它就能复原为原来 的物质。例如，锌加热 焙烧后，它本身含有的燃素就跑掉了，变成白色的烧 渣。如果把这烧渣和木 炭等富有燃素的物质一起加热，锌又被蒸馏出来。 燃素学说在当时被普遍采用，它在某种程度上统 一地解释了大量实验事 实，并引起了许多新的研究课题，对化学的发展曾起 过一定的推动作用。但 燃素究竟是一种什么样的物质，人们从来没有在实验 室里把它分离出来过。 而且所有焙烧过的金属，总是比它焙烧前重些，燃素 跑了，反而重量增加， 却无法得到合理的解释，不能不引起人们对它的怀疑 。随着当时许多种气体 被发现，人们对金属、氧化物、盐类等物质积累了更 多的感性知识，这种虚 构的、自我矛盾的燃素学说，就反而成为化学科学向 前发展的绊脚石，在它 统治化学领域近100年之后，终于被彻底否定了。 18世纪下半叶，法国化学 家拉瓦锡(1743—1794)做了 许多关于燃烧和焙烧的实验， 他在工作中重视应用定量研究 方法。例如，他通过一个著名 的实验证实了关于大气组成的 见解。在曲颈瓶中装一定量水 银，曲颈瓶跟钟罩内水银面上 的空气连通着，空气的体积也 已被测定。将瓶加热一段时问 后，他发现瓶内水银面上生成 红色鳞斑状的水银烧渣，经过 12天后，烧渣不再增多，于是 停止加热。这时钟罩内空气缩 减到原来体积的4／5，拉瓦锡 把剩余的气体叫作“大气的碳气”(后来改称氮气)。 接着，他把瓶内的水 银烧渣收集起来加热，又得到水银和一种气体，量得 这种气体的体积，跟 加热水银时缩减掉的空气体积相等，它比一般的空气 更利于呼吸和燃烧， 把这种气体跟“大气的碳气”合，就成为一般的空气 。拉瓦锡认为这种 气体就是不久以前英国科学家普列斯特列所发现的氧 气。 通过实验，拉瓦锡有力地证明：燃烧不是史塔尔 所谓的可燃物放出燃素 的分解反应，反而恰恰相反，它是可燃的物质跟空气 里的氧气所发生的化合 反应。从而揭示了燃烧过程的实质，并开始建立起现 代的化学体系，从此近 代化学迅速地发展起来。 拉瓦锡在科学上的发现，在化学发展史上有着令 人难忘的功绩。但因 为同法国政治上的保守分子和税务总局以及旧政权的 其他机构有牵连，在 1794年，他被送上了断头台。他在科学上和政治上走 的是两条截然不同的 道路。P4-5