人類生活在變化萬千的物質世界之中,在與之打交道的過程中,認識物質世界并變革物質世界。古代實用化學的誕生和發(fā)展,為人類認識和變革物質世界提供了實踐基礎,同時也使人們經(jīng)常圍繞有關物質構成的問題進行思考:物質間既能發(fā)生相互轉化,就足以說明,不同物質有著相同的本原。那么,這個相同的本原究竟是什么呢?這些物質的本原又是以怎樣的方式構成萬物的呢?
我國古代的唯物論者認為構成世界萬物的是“氣”,還有人提出是金、木、水、火、土等五行;古埃及的思想家則認為,構成世界的基本物質是“水”;印度古代的哲學家則主張,世界上的一切都是由地、水、火、風四種“始基”構成;而古希臘則有人認為“氣”是萬物之源,有人認為“火”是萬物之源,也有人提出水、火、土、氣的四元素說。總之,古代各民族中,這些關于自然界組成的提法雖不盡相同,但都堅持了從世界本身來說明世界,它和用所謂“神”“上帝”和“精神”等超自然的東西來解釋世界是根本不同的,應該屬于樸素的唯物主義觀點。
到17世紀中葉,波義耳(R.Boyle,1627—1691)才把元素這個概念介紹到化學里來,用以表示不能用化學方法再分解的單質(在長時期里,大多數(shù)化學家不區(qū)分元素和單質這兩個概念──現(xiàn)今西方有些國家如美國把“element”一詞既用于指“化學元素”,也用于指“單質”)。
直到19世紀60年代,原子、分子概念得到進一步明確以后,單質和元素這兩個概念才跟分子和原子這兩個概念聯(lián)系起來,把具有一定化學性質的同種原子叫做元素,游離存在的元素組成單質。到20世紀初期,對原子內部結構有了一定的研究,又在原子結構理論的基礎上把元素定義為:具有相同核電荷數(shù)的同一類原子。
科學實驗證明,有很多元素的原子核內所含質子數(shù)是相同的,但中子數(shù)卻不相同。這種核內質子數(shù)相同而中子數(shù)不同的一類原子互稱為同位素(取其在周期表中占同一位置的意思)。12C、13C是碳的同位素,1H、2H、3H是氫的同位素。
質子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一類原子,它們的原子質量彼此不同,但它們的化學性質是相同的──決定化學性質的主要因素不是原子質量而是核外電子數(shù)量和排布。至此,人們對元素的概念有了較為清晰的認識。元素是以核電荷數(shù)為標準而對原子進行分類的一種方法,也就是說原子的核電荷數(shù)決定著元素的種類。
來源:新東方
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