51上1物质粘构科学帕内津、发是、且的和学习方法 程学潔惠施(公元前鸭欺起)歉有这样的看法,他說一尺长的橇手,日取 其华,万世地取不完。另一减的意皂认为物赋不能无限钱赠分料下去。 代表这一派意見的是我画常大的哲学家墨霍(公元静第阳世紀)。.他认 为餐质分下去,有一最小的单位,鲜散“端、翼了端”赣不能再身留 下去了。希胜哲学家德莫克利特(Democritu怒,公元前第四世記)业提 出染似的学說。这就是古代朴恭的原子输。 原子論的提出置犯了神权和枕治阶級的利金,图而要到了崇澈和 唯心瀚哲学家的攻击和养准,在长达十几个世起的期聞,一直季判压 神。直到卜八,十九世記,由于省金工业、无机和有机化学工业的发属, 人的要了解化学变化的定量关系,发現了质量守恒定律、熊悬等恒定 律、定比定律、倍比定律和阿佛湘德罗定律等。为了说明这些定律,道 尔顺就在十丸世紀提出了著名的原子論。在此时期,宗教和惟心論哲 学案为了他們本身的阶额利盘,仍然否定原子的存在,散有着源手看不 息摸不着的不可知論思想。 到了十九世末叶和“十地紀刻期,由于电气工业的发展捉进了 关干电的现象的研究,发现了电子、X射袭和放射性,不但证实了原子 ·的存在,雨且还知道原子有复杂的結构,李使原子論的基础牢浦地建立 想来。 但是为乾治阶额服务的喉心輪哲学家,其中进包括采些自然科学 家,是不甘心的少。他們端力歪曲二十世纪初关于物质桔均方面的許多 新发现,例如把质能联系定律曲解为质量变为能量,把正负电子对变为 ¥光子的发现曲解为“物质化为烏有了”,余下米的只有院高物质的 “熊”。纸然可以有股离物质的“能”,就不难想象有股离物质的“船对精 碘”戴上帝,从而为佾估主义大开方便之門,为宗教脚权作义务掩护 学习物质桔4解程,在培养我門的辮证強物主义世界方面想着 ⑧例如隔赫主义的始人黑赫刚阿济那留斯,德园的化学家和哲学泉“唯能微的的 邮人囊辉氧蓖尔藤,以及法国的精要半家、展新主义者牡恒等。:
第一拿‘信输 重要的作用,因为它以具体的内容充实着辯证唯物主义关于物质与运 动的不可分割性,关于物质及其运动形态的多样性,关于物质及其运动 的永恒性,和物质在所有运动形态的完全可以认辙性等基本原理。`我 們在学习过程中应骸对形形色色的唯心观点和机械綸观点給予掷露和 批判,从而培养自己的舞证唯物主义世界观。 其次,从物质秸构科学的发展历史可以看出,它是以生产的发展为 前提的,同时它的发展又大大推动了生产的发展。例如十九世紀中有 机化学工业有了很大的发展,人們从生产实践中总结出无数經驗和規· 律,因而迫切要求理論上的总桔和提高。波特列洛夫的化学桔构理論 就是在这样的基础上产生和发展起来的。结构理論的发展反过来大大 推动了合成有机工业的发展,現在我們已經能够合成人造橡胶、人造 染料、人造香料、人造稚生素、人造药剂、人造然科、人造油脂、人造搬 雜,以技其它許多合成制品。除了合成天然产品以外,我們已怒提出更 进一步的要求,即发明自然界沒有的、性质預先加以規定的新产品,例 如解除人类各种疾病痛苦的特效药,最有效率的肥料,刺激植物生长的 促进剂,喷气机和火箭的高能燃料,耐高溫的塑料,耐低溫的潤滑油,性 能良好的半导体,选擇性好的离子交换剂、苹取剂和分析試剂等。 3.学习物质秸构的目的物质秸构課程是在学生学过高等数学、 普通物理、无机化学,分析化学和有机化学等裸程的基础上,进一步讲 授微观物质的运动規律一一量子力学基础,原子秸构、分子秸构和晶体 桔构,研究物质秸构的現代实验方法,以及物质秸构和性能之間的关 系。其日的在于配合其他課程共同总結解馨化学現象的規律,如化合 物的酸碱性、颜色、溶解度、氧化还原性能以及化学反应性能等,培养学 生具有巩固的基本理論知藏;同时使学生掌握研究物质秸构的現代实 驗方法的基本原理和适用范图。例如分子光潜和分光光度法可用于貉 合物的研究、有机化合物的功能基的测定、分子組成的定性和定量分 析,原于光譜可用于铜铁分折、矿石分析,螫光光谱可用于牛导体或共
等1-】物质粘构解半的内容发是.目的和学习方法 他超钝物质中杂质的分析,順磁共振可用于自由基及高分子聚合反应 机构的研究,电子行射法可用于催化剂表面結构的研究等。这样可以 为进一步学习放射化学、高分子化学及某些专門化課程(例如有机桔构 理論、牛导体化学、铬合物化学、稀有元素化学、仪器分析、辐射化学、有 机催化理論等課程)准备好必要的理論基础。 其水,物质钴构课程应該在培养辯证唯物主义的世界观方面起一 定的作用,这在前节中已菲遂。 最后,学习和酐究物质桔构科学的月的是为了利用物质桔构的知 識帮助解决具有巨大国民經济意义的化学問题,推动生产的发展,例如 研究半导体的性能和钻构的关系,为合成廉价的无机和有机牛导体找 出途徑,研究无机高分子的性能和结构的关系,为合成耐高溫和低温的 特殊材料提供钱索,研究作为高能燃料的要求,以及哪些类化合物能滿 足这些要求,可以解决火箭中的然料間題等。 4,学习物质秸构的方法学习物质粘构也和学习其他裸程一样, 在处理某一問題时首先要注意間题是怎样提出来的,解决問題可用什 么方法,根据什么实驗或理論,周题解决以后得到什么秸果,有什么实 践意义,然后再去研究中間的准导过程。例如要掌握每,原子的量子力 学处理問题,首先注意氢原子的薛定諤方程是怎样提出来的,它的根据 是什么,然后抓主要秸果,以及这些精果在研究原子和分子钻构問题中 的重要性。这样就能对間题的全局有所了解,在自己的头脑就有了 关于这一間题的輪那或骨架。有了骨架以后,然后再去掌握中間的具 体的数学步骤,好像在骨架上长上血肉。退一步讲,即使数学处興暂时 不懂,主要的骨架已翘抓住了,继辕学习以后的章节就沒有問通。反之 如果不先养清問題的来龙去脲,不是站在高处先把全局看一看,就容易 迷失在繁复的数学式子之中,不知道这些数学式予究竟要解决什么間 题。即使一步步地跟下去,也只能知其然而不知其所以然,好像沒有骨 架,使血肉无所依附;同时也可能在一个数学步骤上发生困难,使整个
第一章精输 章节学不下去。 学了一个章节,抓任了它的骨架以后,在学习第二章齿时,+定要 把这二个章节的骨架用一案紅镜彼此联系起来,找出它捫之的共同 性和差异性。例如,学习分子光疆时应与原子光譜比餃醉究。原子光 譜与分子光艚都是由于原子或分子的运动能級改变而产生的。分子与 原子的不同是在于原子只有-一个原子核,而分子有多个原子核,所以在 原子中只有电子相对于原子核的运动①,而在分子中除了电子相对于 原子核的运动以外,还有各原子核之周的相对运动即輔动和板动。因 此,原子光譜只是原子的电子光譜,而分子光譜则除电子光譜外,还有 振动光譜和轉动光部,这种把新学到的知藏和已掌握的知藏对此起来 学习的方法,最便于巩州記忆和深入了解,有时筷且能从中找出矛眉, 发現未研究过的領城,推动科学的发腰, 在学习中要随时花意¥是一理論一实最的公式,任何理输都有它 的实熃基础,但有时候在致材成讲堂中为了叙速的節洁,沒有一一提出 来。同时任何有价值的理論也一定有指导提的意义,但不一定对某 一具体生:过程起直接指导作用,也可能某一理論的爽跷意义暂时还 着不出来。从物质桔构奥論发展的过程可以說明人类认藏客规世界的 规律是山淺入深,由低殺到高級,比片而到全而,出或性到理性,由实疑 到理論又问到实踐的反复过程。例如原子論的发展就經过下列各阶 段:(1)古代朴茶的原子論,(2)1:世紀的原子論,(③)18世紀罗蒙諾索 失的原子一分子論,()19此紀道尔噸的分子論,(5)卢瑟福的原子有 核模型,(6)被尔的原子模型、(7)量子力学的原子粘构理論。共中每后 一阶段都比前一阶段的认皲要更深入一层,同时每一个新的理論的出 現,都是前一理論在实骏的考驗中发現矛盾,解决矛盾的过程。例如卢 瑟福的原子有核模型是建筑在电子的发现,α粒子的散射等实驗的基 础之上的。但这一模型不能說明从原子光谱获得的大量实验桔果,波尔 中点于教本身的运动和整个原子的华移运动潮与做子光莆无关
$1-2物质和运动 的模型就是为了解决这一矛盾而提出来的,但波尔模型也还有詐多款 点,直到最新的量子力学理論建立思来,能滿意地解释大部分已知的 实驗事实。H此见,由于实透的发展.认識的深化,今人一定能胜过 前人,而后人一定胜过今人。所以,一方面要认锇到現有理論决不是完 善无缺的,它还有待·下进-一步发展与改进,另一方面也要认職到現有理 論是无数雏前人在长期的实踐、实驗中总桔出来的,不是凭空瞪造的。 因此在发展現有理論时必須对新发現的实驗精果作切实的科学分析, 在新建立的理黯中应該把旧理論中正确的部分包括进去,并且使旧蝨 論得到更深一层的解釋。 §1-2物质和运动 1.物质和运动的不可分割性原理物质袜构科学研究的对象是物 质的徽观精构。为了对物质祜构有全面的正确的了解,我例先来討論 一下什么叫做物质?辯证唯物主义教导我們物质是在人的意藏之外, 井且不依赖于人的意诫而存在的客观实在。世界就是由物质构成的, 南形形色色的物质永远在不断的运动之中,物质和运动是永远不可分 的。关于这一点可以从三方而来了解: (1)沒行不运动的物质天文学址明:不仅行星,就是太阳及共他 星体(我中亦有所翻“但尽”).都以极大的速度在空間运动,所以在这些 星体(包括地球在内)的内部和表上的一切物体都参加在这种运动 中。 除了这种宏魏的运动以外,物强学和化学还证明:在每一物体中都 在进行着内部的、用直接观察看不出米的微粒(分子、原子、电子等)的 运动(断肅“微观的”运动)。根据光諧的研究,我們知道即使在絕对霁 度时的固体中的微粒也是在它們的平衡位置的左右振动不息的。 科学上研究的所謂“静止的”体系,例如静电学中研究的靜电荷,静 力学中研究的静力不衡,是指对叁考坐标系来祝沒有相对运动的体系