【同素异形体】(亦称同素异性体)同种元素组成的不同单质，例如石墨和金刚石、氧气和臭氧、白磷和红磷等。同素异形体的分子组成或晶体结构不同，它们的物理性质和化学性质有明显的区别，

    例如金刚石是由碳原子以共价键连接形成的正四面体空间网状结构的原子晶体；石墨是一种层状结构的过渡型晶体，层内碳 原子以共价键结合形成正六边形网状结构，层与层之间距离较大，相当于分子间力的作用。金刚石是硬度最大的物质，不能导电；而石墨的硬度较小，层之间可以相 对滑动，导电性好，化学性质较金刚石活泼。

    又如白磷和红磷，白磷是由正四面体结构的分子(P₄)组成，为白色腊状固体，有剧毒，易溶于CS₂，着火点低(40℃)，在空气中可自燃；红磷是较复杂的层状晶体，红色粉末，无毒，不溶于CS₂，着火点240℃。隔绝空气加热温度升至260℃时，白磷转变成红磷，红磷受热在416℃时先升华，蒸气冷却又变为白磷。

   O₂和O₃的分子组成不同，O₃是较O₂更活泼的氧化剂。

     锡有三种同素异形体：灰锡(α体)、白锡(β体)、脆锡(γ体)，其转化温度为：

    银白色有光泽金属，质脆，晶体锗具有金刚石结构，密度5.35克/厘米³，熔点937.4℃，沸点2830℃。

     室温下在空气中较稳定，在高温下能被氧化。粉状锗可在氯或溴中燃烧。不溶于水和盐酸及稀硫酸。能溶于浓硝酸、浓硫酸或王水。不溶于稀苛性碱溶液；可溶于熔融的苛性碱、硝酸盐或碳酸盐，生成锗酸盐。能跟硫化合生成硫化锗。在1000℃以上可跟氢化合。

   高纯度锗是半导体材料，掺有微量特定杂质的锗单晶可用于制各种晶体管、整流器及其他器件，作为温差电池材料用于制太阳能电池、光电池，用于制热敏电阻、薄膜电阻、半导体温度计、专门透过红外线的锗窗、棱镜或透镜等。锗的化合物用于制荧光板及各种高折光率玻璃。锗属于稀散元素，没有可供工业开采的矿石，在地壳中占质量的7.0×10^-4，在煤、银、锡、锌、铜等矿中含有少量。近代工业生产主要以硫化锌矿、煤以及冶金废料或烟道灰尘中回收。

锗

 门捷列夫于1871年曾预言其存在，十四年后德国化学家文克勒于1885年在分析硫银锗矿时发现了锗，后由硫化锗与氢共热，制出了锗。提炼锗的原理是先将硫化物矿氧化，使矿石中的硫化锗转化为二氧化锗，再用盐酸溶解并蒸馏，利用四氯化锗的挥发性将它分离出来。再将四氯化锗水解，使其转变为二氧化锗，然后在低于540℃的温度用氢气还原氧化锗。

【硅烷】硅原子跟碳原子结构相似，可跟氢组成一系列硅氢化合物。硅氢化合物总称为硅烷，通式是Si_nH _2n+2，目前已制得的有一硅烷SiH₄也叫甲硅烷到六硅烷Si₆H₁₄共六种。
    甲硅烷：SiH₄，无色无臭气体、密度1.44克/升，熔点-185℃，沸点-111.8℃，不溶于水。 
    乙硅烷：Si₂H₆，无色无臭气体，密度2.87克/升，熔点-132.5℃，沸点-14.5℃，微水解。 
    其它硅烷是液体。硅烷都能溶于有机溶剂，如乙醇、苯、二硫化碳等。硅烷比烷烃化学性质活泼。所有硅烷热稳定性都很差。将高硅烷适当加热，分解为低硅烷。低硅烷(如SiH4)在温度高于500℃时分解为硅和氢气。有强还原性。在空气中能自燃，生成二氧化硅和水，并放出大量的热，可被一般氧化剂氧化，如：SiH₄+2KMnO₄=2MnO₂↓+K₂SiO₃+H₂↑+H₂O 

     室温下跟卤素发生爆炸性的反应。在强碱溶液中水解为硅酸盐和氢气。在卤化铝催化作用下，跟干燥的卤化氢反应，生成卤硅烷。用硅化镁跟盐酸反应，立即有气体放出，这种气体为硅烷的混合物，其中大部分为甲硅烷。还可用硅化镁跟溴化铵在液氨中反应制得。混合气体经液化后再分馏，得到不同硅烷。

硅烷处理剂

【二氧化硅】二氧化硅又称硅石，化学式SiO2。自然界中存在有结晶二氧化硅和无定形二氧化硅两种。结晶二氧化硅因晶体结构不同，分为石英、鳞石英和方石英三种。纯石英为无色晶体，大而透明棱柱状的石英叫水晶。若含有微量杂质的水晶带有不同颜色，有紫水晶、茶晶、墨晶等。普通的砂是细小的石英晶体，有黄砂(较多的铁杂质)和白砂(杂质少、较纯净)。二氧化硅晶体中，硅原子的4个价电子与4个氧原子形成4个共价键，硅原子位于正四面体的中心，4个氧原子位于正四面体的4个顶角上，整个晶体是一个巨型分子，SiO2是表示组成的最简式不表示单个二氧化硅分子，仅是表示二氧化硅晶体中硅和氧的原子个数之比。SiO2中Si—O键的键能很高，熔点、沸点较高(熔点1723℃，沸点2230℃)。自然界存在的硅藻土是无定形二氧化硅，是低等水生植物硅藻的遗体，为白色固体或粉末状，多孔、质轻、松软的固体，吸附性强。 

二氧化硅是酸性氧化物、硅酸的酸酐。化学性质很稳定。不溶于水也不跟水反应，不跟一般的酸起作用。能与氟化氢气体或氢氟酸反应生成四氟化硅气体。

SiO2+4HFSiF4↑+2H2O

有酸性氧化物的其它通性，高温下能与碱(强碱溶液或熔化的碱)反应生成盐和水。

常温下强碱溶液与SiO2缓慢地作用生成相应的硅酸盐。强碱溶液能腐蚀玻璃，故贮存强碱溶液的玻璃瓶不能用磨口玻璃塞，若采用玻璃塞(玻璃中含SiO2)，会生成有粘性的硅酸钠，将玻璃瓶塞和瓶口粘结在一起。玻璃瓶内不能久放浓碱液。

高温下二氧化硅与碱性氧化物或某些金属的碳酸盐共熔，生成硅酸盐。

SiO2+CaOCaSiO3(炼铁造渣)

将此高温下熔融状态的硅酸钠降温、冷却，可得石英玻璃，它有良好的透过紫外线性能，可作水银灯罩、耐高温的化学仪器、石英坩埚和光学仪器等。

二氧化硅

【硅】元素符号Si，原子序数14，原子量28.086，外围电子排布3s²3p²，位于第三周期第ⅣA族，共价半径117皮米，离子半径42皮米，第一电离能786.1千焦/摩尔，电负性1.8。

有晶体和无定形两种同素异形体。晶体硅呈银灰色，有明显的金属光泽、晶格和金刚石相同，硬而脆，能导电，但导电率不如金属且随温度的升高而增加，属半导体。密度2.33克/厘米³，熔点1410℃，沸点2355℃，硬度7。

低温时单质硅不活泼，不跟空气、水和酸反应。室温下表面被氧化形成1000皮米二氧化硅保护膜。高温时能跟所有卤素反应，生成四卤化硅，跟氧气在700℃以上时燃烧生成二氧化硅。跟氯化氢气在500℃时反应，生成三氯氢硅SiHCl₃和氢气。高温下能跟某些金属(镁、钙、铁、铂等)反应，生成硅化物，如：

【干冰】化学式CO₂，固态二氧化碳的俗称。白色冰雪状固体，分子型晶体。无毒无腐蚀性，密度1.56克/厘米³(-79℃)、熔点-56.6℃(226.89千帕——5.2大气压)。受热后，在-78.5℃时不经过液态直接变成气体(升华)。常压下气化时可得-80℃左右的低温，减压蒸发可得更低的温度。用作低温致冷剂，用于冷冻食品的运输箱、冷藏卡车。与乙醚、氯仿或丙酮等有机溶剂组成的冷膏在施工中用于低温冷浴，还可用于人工降雨、灭火和制汽水等。使液态二氧化碳减压膨胀可制得干冰。

【四氧化三铅】俗称红丹或铅丹，红色氧化铅。化学式Pb₃O₄，式量685.57。橙红色晶体或粉末，密度9.1克/厘米³ ，不溶于水和醇。四氧化三铅中，有2/3的铅氧化数为+2，1/3的铅氧化数为+4，化学式可写作2PbO·PbO₂。根据结构应属于铅酸二价铅盐(Pb₂[PbO₄])。在加热至500℃以上时分解为一氧化铅和氧气。不溶于水。可溶于热碱溶液中。有氧化性，跟盐酸反应放出氯气；跟硫酸反应放出氧气。可被稀硝酸分解，其中2/3的铅被酸溶解，生成硝酸铅(Ⅱ)，其它为不溶的二氧化铅。一氧化铅有碱性，溶于稀硝酸，二氧化铅呈弱碱性，稍溶于酸。有毒。用于制铅玻璃、油漆、蓄电池、陶瓷、搪瓷。还用于制钢铁涂料。将一氧化铅粉末在空气中加热至450～500℃氧化制得。

       将Pb在纯O₂中加热，或者在673～773K间将PbO小心地加热，都可以得到红色的四氧化三铅Pb₃O₄粉末。这种化合物俗名“铅丹”或“红丹”。在它的晶体中既有Pb（IV）又有Pb（II），化学式可以写为2PbO·PbO₂。但根据其结构它应属于铅酸盐，所以化学式是Pb[PbO₄]。
   Pb₃O₄与HNO₃反应得到PbO₂：
          Pb₃O₄ + 4HNO₃ PbO₂↓+ 2Pb(NO₃)₂ + 2H₂O
   这个反应也说明了在Pb₃O₄的晶体中有2/3的Pb(II)和1/3的Pb(IV)。
   铅丹用于制铅玻璃和钢材上用的涂料。因为它有氧化性，涂在钢材上有利于钢铁表面的钝化，其防锈蚀效果好，所以被大量地用于油漆船舶和桥梁钢架。

四氧化三铅

【二氧化铅】又称棕色氧化铅。化学式PbO₂，式量239.19，棕色细片粉末。密度9.375克/厘米³，难溶于水和乙醇。将二氧化铅加热，它会逐步转变为铅的低氧化态氧化物并放出氧 ,

     银灰色有光泽的重金属，在空气中易氧化而失去光泽，变灰暗，质柔软，延性弱，展性强。密度11.34克/厘米³，熔点327.5℃，沸点1740℃。有较强的抗放射性穿透的性能。有毒。

      在常温下在空气中，铅表面易生成一层氧化铅或碱式碳酸铅，使铅失去光泽且防止进一步氧化。不溶于水。易和卤素、硫化合，生成PbCl₄、PbI₂、PbS等。熔融的铅跟空气反应生成一氧化铅，将铅在纯氧中加热可得二氧化铅。与盐酸反应放出氢气并生成微溶性的PbCl₂，覆盖在铅表面，使反应中止。与热浓盐酸反应生成HPbCl₃、和H₂。与稀硫酸反应放出氢并生成难溶的PbSO₄覆盖层，使反应中止。但易溶于热的浓硫酸生成Pb(HSO₄)₂并放出SO₂。跟稀硝酸或浓硝酸反应都可生成硝酸铅Pb(NO₃)₂。

     在有氧存在的条件下可溶于醋酸等有机酸，生成可溶性的铅盐。跟强碱溶液缓慢的反应放出氢气生成亚铅酸盐，如：Pb+2NaOH=Na₂PbO₃+H2↑

     在有氧气条件下跟水反应生成难溶的Pb(OH)₂。铅早在公元前三千年左右就被人类发现并应用。在地壳中质量百分比为0.0016％。主要存在于方铅矿(PbS)，白铅矿(PbCO₃)中。用作电缆，蓄电池、铸字合金、巴氏合金、金属结构的阴极保护层、防X射线等辐射的材料。用焦炭还原氧化铅制得。 

铅

游离态的碳以金刚石和石墨两种单质形式存在，硅以化合态存在于二氧化硅和硅酸盐中，锗、锡主要以氧化物形式存在(锗石GeO2、锡石SnO2)、铅以硫化物存在居多。铅单质为金属晶体，其它四种元素的单质为原子晶体(石墨为层状晶体、白锡为金属晶体)。空气中的二氧化碳、地壳中各种碳酸盐、煤、石油里都含有大量的碳，脂肪、糖类、蛋白质及其它有机物都是含碳的化合物。碳和锡都有同素异形体(金刚石、石墨和碳-60，灰锡和白锡等)。

本族元素随着原子序数的增加，电子层数逐渐增加，原子核对外层电子的引力逐渐减弱，非金属性逐渐减弱(得电子能力减弱)，金属性逐渐增强(失电子能力增强)。化学性质差异很大。

1.碳可以跟浓硫酸、硝酸反应，被氧化成二氧化碳，不与盐酸作用。硅不跟盐酸、硫酸、硝酸作用，只与氢氟酸反应。锗不和稀盐酸、稀硫酸反应，但能被浓H2SO4、浓HNO3氧化。锡和稀盐酸、稀H2SO4反应，生成低价锡Sn(Ⅱ)的化合物；跟浓H2SO4、浓HNO3反应生成高价锡Sn(Ⅳ)的化合物。铅跟盐酸、硫酸、硝酸都能反应被氧化成Pb2?。

2.能与碱液反应的有硅和锡，如生成硅酸根离子，放出氢气，表明锡不完全是金属性的。

3.在加热时都能跟氧反应，被氧化成CO2、SiO2和PbO等。

4.跟硫、氯共热生成相应的高价氯化物和硫化物，铅则生成PbS和PbCl2。

5.碳、硅跟金属共热生成碳化物和硅化物，锡、铅与金属形成合金。都不能直接与氢化合，其氢化物是间接制得的。

高温下有还原性，使一些金属氧化物或硅酸盐还原成金属。1600℃时SiC跟Al₂O₃反应得硅铝合金。将砂(二氧化硅)和焦炭的混合物，在电炉内加热至2000℃即可生成SiC，因其含杂质而带暗红色。

SiO₂+3CSiC+2CO↑

用于制砂轮、砂纸、磨料、耐火砖等。其单晶可制电子器件。

通常所说的金刚砂是磨料(粗的金刚石)、刚玉、碳化硅的总称。

碳化硅

【硅酸】原称偏硅酸， 化学式H₂SiO₃， 式量78.10。白色无定形粉末， 不溶于水。是一种二元弱酸， 电离平衡常数K₁=2×10^－10 (室温)。不溶于盐酸、硫酸， 溶于氢氟酸。溶于氢氧化钾或氢氧化钠溶液， 生成硅酸钾K₂SiO₃或硅酸钠Na₂SiO₃和水。熔点为150℃(分解)。加热到150℃以上时分解为二氧化硅和水， 二氧化硅是硅酸酐。用做气体和蒸气的吸收剂、催化剂或做其它催化剂的载体。由于二氧化硅不跟水化合， 所以硅酸主要通过硅酸盐溶液跟强酸反应制得。

硅酸实际是白色无定形二氧化硅的水合物，是不溶于水的二元弱酸，酸性化碳酸还弱。不溶于盐酸、硫酸，能溶于氢氟酸或氢氧化钠溶液。但它不能用二氧化硅和水作用得到，只能用可溶性硅酸盐与酸(包括碳酸)反应来制取。它很容易形成胶体溶液，制得的硅酸是胶冻状物质，沉淀析出。将其干燥脱水，变成白色透明多孔性的固体物质，一般称为硅胶(化学式mSiO2·nH2O)具有多孔结构吸附力强，能吸收多种气体和蒸气，且吸湿量很大，是实验室常用的干燥剂、吸附剂。

硅酸用于油脂和蜡的脱色及催化剂、气体吸附剂，密封玻璃瓶包装。硅胶作干燥剂。

与本世纪同龄的李约瑟博士是国际知名学者，50年来地孜孜不倦地致力于中国科学技术发展史的研究与著述，以卷帙浩繁、内容丰富的巨著《中国科学技术史》而享有盛誉。中国科学院曾授予他名誉教授称号。1990年6月，为了表示对他的爱戴和敬仰，中国南京紫金山天文台把该台发现的一颗行星以他的汉名“李约瑟”命名，同年12月8日，中国驻英国大使冀朝铸代表中国人民对外友好协会授予李约瑟“人民友好使者”证书及证章，以表示中国人民的崇高敬意，并向地祝贺九十寿辰。

一位英国人，受到中国人民如此深厚的热爱，他是如何与中国结下如此深厚的渊源呢？

早期的科学生涯

李约瑟的英文名字为约瑟夫·尼达姆，出于对中国文化，尤其是道教创始人老子(李聃)的崇拜，故取汉名为李约瑟。他于1900年12月9日出生于英国伦敦一个有深厚的文化修养家境富裕，并受人尊敬的家庭。他的父亲曾任解剖学教授，以后又开业成为著名的麻醉外科专家，他的母亲是一位有声望的作曲家。

在父母的熏陶下，童年的李约瑟曾经对宗教产生过兴趣。上中学时，他又对科学实验产生偏爱，于是他希望继承父业，作一名外科医生。1918年，他考入剑桥大学冈维尔和卡那斯学院。按照剑桥大学和牛津大学的制度，攻读医科的学生要修二年理科的课程，当年担任剑桥大学生物化学课讲授的是在生化界名望很高的霍普金斯教授，由于受到霍普金斯的影响，并且被实验室中层出不穷的新事物所吸引，李约瑟又把他的兴趣转移到生物化学领域，以后又考取研究生。年轻的李约瑟很快在他所研究的领域中显露头角，接连获得哲学博士和科学博士两种学位。并且于1924年留校工作。随即当选为剑桥大学冈维尔和卡耶斯学院院士。同年，李约瑟和他的同事，研究肌肉的生物化学作用的多萝西结婚。不久，他们夫妇二人同时当选为英国皇家学会会员。皇家学会是英国最高的科学组织。他们的当选，在当时成为美谈。因为从17世纪皇家学会成立以来，除了英国的维多利亚女王和他的夫婿艾怕特以外，他们是同时得到这项殊荣的第一对夫妇。

李约瑟在他所研究的生物化学领域内接连取得新的成就。他31岁那年，他的三卷本的《化学胚脂学》出版了。这是他在生物化学上的成名之作。随后又出版了《生物化学形态学》。由于他在胚胎学方面的杰出贡献，因此被誉为胚胎学的奠基人之一。这是他前半生在科学领域最重要的建树。

作为生物化学家，李约瑟对哲学和科学史也有着浓厚的兴趣。剑桥大学是个十分重视科学史教育和研究的学校。在那里，李约瑟结识了一些著名的科学史专家，如科学史家格、化学史家帕廷顿等，并经常与他们探讨科学史问题1932年，他的著作《胚胎学史》出版了。他是这门科学史的最早作者，此间，他还出版了一些关于哲学、宗教的著作。李约瑟的成就使他不仅成为20世纪30年代英国颇有前途的第一流的生物化学家，而且还是一位具有哲学思想的科学史家。

还中国科技以公道

正当李约瑟的事业处于鼎盛辉煌的时侯，在1937年，剑桥大学生物化学实验室来了鲁桂珍、沈诗章、王应睐三位攻读博士学位的中国学者。也许生活是以特殊的方式展现在每个人的面前的，这些中国学者的到来，导致了李约瑟一生中的重大转折，改变了他一生的奋斗方向。中国学者的聪颖和智慧使李约瑟感到震惊，同时激发起他对中国语言文化的热情，于是他开始学习中文。与中国学者的接触，李约瑟对中国的科学与文明产生了浓厚的兴趣，从而逐步得出了与当时西方人的看法完全不同的结论，李约瑟说：“是他们使我真正了解到，中国文明在科学技术史上曾经起过从来没有被认识的巨大作用。许多西方人长期以来都认为古老的中国没有科学，这是极不公道的。”

长期以来，西方人对中国文化采取相当漠视的态度，他们认为科学是西方的专利，与中国毫无关系。他们采取沙文主义的态度，对于中国历史上的科学文明方面的巨大成就，非但不予肯定，反而认为中国没有可以称作科学的文明。或者认为，中国只有人文科学，而没有自然科学。甚至觉得中国古代的一些重要发明至多是只能属于工艺技术，而不是属于科学理论的层次。李约瑟意识到这些看法大错特错了。他看到了远在欧亚大陆另一端的中国所具有的浩瀚繁荣的文明，他认为这至少和西方文明一样的错综复杂和丰富多彩。他觉得中国传统科技上有许多尚未受人注意或误解的地方，这是不公正的，应该还历史的本来面目，中国科技一个公道。于是，李约瑟产生了写一部关于中国科学技术的系统史书的想法。

生活为李约瑟提供了必要的机会。1942年，他应英国政府的邀请赴重庆，在英国驻重庆大使馆下属的科学联络局工作。这个联络局当时担负着援助中国科技物资和交流科技信息的使命。这个工作为李约瑟实际考察和了解中国的科学文化及其历史创造了条件。从1942年～1946年的四年时间里，李约瑟几乎走遍了整个中国，进行实地考察。他接触了大批的中国科技文献，结识了大量的中国科技工作者、史学工作者，其中包括了许多名流学者。李约瑟与这些中国学者进行了广泛的交流，对中国的历史、文化、社会、地理、政治、经济等诸多重大问题做了深入的探讨。此间，他还得到了很多珍贵的中国古籍。结识了当时中共驻重庆办事处的周恩来、林伯渠等中国共产党领导人，同他们建立了真挚的友谊。

李约瑟在中国渡过了传奇式的四年。在对中国的科学技术历史有了比较深入的了解以后，他与自己所熟悉的西方科学文化传统进行了比较，逐步形成了自己独特的观点。他深深地热爱着中国，眷恋着中国文化，陶醉于中国的古代文明之中。这就从根本上决定了他后半生的事业转向，使他与中国结下了不解之缘。

为中国科技立传

1946年，李约瑟赴巴黎联合国教科文组织科学处任职，1948年返回剑桥。从此，他便开始撰写《中国科技史》。这毕竟是一项十分艰巨的工作。他深知这项工作的重要价值，为了全身心地投入进去，他最终迫不得已放弃了他所钟爱的生物化学专业。他曾不无留恋并诙谐他说，希望能在世上活三次，一次研究中国科技史；一次研究生物化学；一次做个外交家，担任英国驻华大使。

撰写《中国科学史》是一项涉及广泛，十分艰巨和繁重的工作。单枪匹马，孤军奋战是难以完成这一使命的。因此要有一群人，这些人能够学贯中西，掌握科学技术及医学等必要的知识，同时又对不同文化中的这些科目的发展史，有深入的了解和浓厚的兴趣。于是李约瑟先后邀请了在他重庆结识的王铃，以及鲁桂珍、何丙郁等华裔学者参加这一工作。以后，这个写作集体不断扩大至20余人，并遍及世界各地。

李约瑟先生是抱着“为中国科技讨回公道”的想法投入到《中国科技史》的写作中的。他认为西方人对中国这片辽阔的地域，这个古老、丰富而又优秀的文化发源地知之甚少。他撰写《中国科技史》的目的过去是，现在仍然是打破这种无知，肃清误解，清除糊涂观念。他希望自己的工作使世人了解到，在人类了解自然和控制自然中，中国人是有过贡献的，而且贡献是伟大的。同时，他站在世界科学史的高度看到，人类的努力应该是殊途同归、百川归海的。但文化上的差异使东方和西方有所隔膜和误解，使得中国和西方的科技文化成就分割开来。现在应该完成这种沟通，使历史上不同文明的科学支流汇合到一起，成为整个人类的共同财富。科学的统一已成为历史的必然，应该在不同的文明之间架起桥梁。

在《中国科技史》这部巨著中，李约瑟先生除了研究中国在古代和中古代对科学、科学思想和技术的发展究竟做出了什么贡献以外，还进一步探讨了在公元3世纪至13世纪之间，中国科技为什么能保持一个西方所望尘莫及的科学知识水平，即是什么因素使得科学在中国早期社会中比西方更有效并且领先；为什么中国的传统科学未能引起一场科学革命，从而促成近代科学的产生；以及为什么近代科学会首先在欧洲兴起。为了科学地回答这些问题，李约瑟详细地分析对比了中国社会的政治体制、经济结构、思想方法、地理环境等各种因素，他引用大量中西史料，全面系统地对四千年来中国科技的发展作了概括。阐述了中国科技的成就及其在世界史中的地位。

《中国科技史》全书共分七卷，各卷主要内容为：

这部七卷34册的科学巨著现已出版16册。

《中国科技史》问世以后，引起了举世关注。绝大多数专家学者对这部巨著给予了极高的评价。认为这是20世纪最杰出的西方汉学巨著，是超世纪的佳作。

中英友好的使者

正是出于对中国的热爱，对中国人民的友好，李约瑟以各种方式向西方人士介绍中国及中国的科学文化，介绍新中国所取得的伟大成就。新中国成立以后，他发起成立了英中友好协会和英中了解协会，并亲自担任会长。1952年，他重返中国。周恩来总理接见了他，希望他能经常到中国来，并且为他的研究提供方便。以后，他又先后七次访华，与中国学术界进行交流，继续为研究中国科技史收集史料。

长期以来，李约瑟博士与我们北京师范大学科学史研究中心保持有密切的合作关系，他对北京师范大学科学史研究工作给予了热忱指导。1986年11月间，应北京师范大学校长王梓坤教授的邀请，他曾来校访问，并与北京师范大学科学史研究中心成员进行交流。1991年9月，北京大学的华彤文教授与笔者之一的田荷珍副教授在英国参加学术会议期间，专门去剑桥大学拜访了李约瑟博士和何丙郁教授并参观李约瑟的研究所。李约瑟研究所是于1959年成立的，现任所长为何丙郁教授。研究所的现址离剑桥大学的卡文迪什实验室很近。与本世纪同龄的李约瑟仍勤奋地工作着。他每天口述录音4～5个小时，阐述他对最后一卷结论卷的观点，然后由何丙郁教授整理成文。

他担任剑桥大学冈维尔和卡那斯学院院长，还被遴选为英国文学院院士，巴黎国际科学史研究院院士。此外，很多国家的科学机构授予他名誉教授或名誉博士荣誉。他被公认是当今能够沟通自然科学和人文科学的少数学者之一。

 我国的炼丹术有着悠久的历史，早在公元前三四世纪的战国，就有关于方士和求"不死之药"的记载。秦始皇曾派遣徐福带着几百个童男童女到蓬莱求仙人赐不死之药。汉武帝招罗众多方士，讲求长生不老之术。炼丹的风气在封建统治阶级的扶助下盛行起来。魏晋南北朝，方士演变成符水治病的道士，他们把先秦的道家创始人老子认作始祖。从此道教成为我国封建社会中的主要宗教之一，与儒、佛并行于世。

 蔡伦，字敬仲，湖南来阳县人。东汉明帝刘庄年（公元58一75）未，开始在宫掖做事。到汉和帝刘肇即位时，他做了皇帝的侍从宫官，传达诏令，掌管文书，参与军政机密大事。

 尼古拉依·尼古拉那维奇·谢苗诺犬是杰出的苏联化学家、是苏联化学界的学术带头人之一，是苏联建国后第一个获得诺贝尔奖的学者。

 伍德沃德1917年"月10日生于美国马萨路塞州的波士顿。从小喜读书，善思考，学习成绩优异。1933年夏，只有16岁的伍德沃德就以优异的成绩，考人美国的著名大学麻省理工学院。在全班学生中，他是年龄最小的一个，素有"神童"之称，学校为了培养他，为他一人单独安排了许多课程。他聪颖过人，只用了3年时间就学完了大学的全部课程，并以出色的成绩获得了学上学位。

 弗里德里希·维勒，1800年7月31日生于德国莱茵河岸上的一个小镇，他是德国著名的有机化学家。

 19世纪、20世纪之交发生的物理因此而生长出一批富有活力的新学科，促成了一系列新技术和新的实验手段的出现，揭开了现代自然科学的序幕，在这场伟大的科技革命中，一些化学家也建立了永载史册的业绩，居里夫人、索迪就是其中的代表。索迪于1910年提出了同位素假说，1913年发现了放射性元素的位移规律，为放射化学、核物理学这两门新学科的建立奠定了重要基础。因此荣获了1921年的诺贝尔化学奖。

 棉、麻、丝、木材、淀粉等都是天然高分子化合物，从某种意义上来说，甚至连人本身也是一个复杂的高分子体系。在过去漫长的岁月中，人们虽然天天与天然高分子物质打交道，对它们的本性却一无所知。现在我们已认识什么是高分子，并建立了颇具规模的高分子合成工业，生产出五光十色的塑料、美观耐用的合成纤维、性能优异的合成橡胶，致使高分子合成材料与金属材料、无机非金属材料并列构成材料世界的三大支柱。面对这一辉煌成就，我们不能不缅怀高分子科学的奠基人、德国化学家施陶丁格。

 卡尔·威廉·舍勒是瑞典著名化学家，氧气的发现者之一，同时对氯化氢、一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮等多种气体都有深入的研究。

 瑞利原名期特墩特（R.J.Strutt），因为他祖父被英国皇室封为瑞利勋爵，他是第三世，故称瑞利勋爵第三。其父辈在科学上都没有什么声望，到瑞利勋爵第三，成了科学巨人，所以科学史上，不称他为斯特勒特，而称瑞利。

 约瑟夫·普利斯特列是英国著名化学家，他1733年3月13日生于英格兰的一个名叫菲尔德海德的农庄里，他的一生，主要靠自学，从一个牧师成为一位化学大师。

 诺贝尔这一名字在世界上几乎是家喻户晓，这不仅因为诺贝尔在化学化工发展史上作出了杰出的贡献，更重要的是他为了促进科学的发展而设置了世界瞩目的诺贝尔科学奖。一年一度的物理、化学、生理及医学、文学、和平的诺贝尔奖是举世公认的最高科学奖。获奖科学家得到的不仅仅是奖金，更重要的是荣誉，是为全人类的科学财富作出贡献的自豪。诺贝尔科学奖的精神光芒四射，诺贝尔的名字流芳百世。

 莫瓦桑是法国著名化学家,他在1886年制取了单质氟（F₂），因此荣获了诺贝尔化学奖。

 玛丽.居里是第一个荣获诺贝尔科学奖的女科学家，也是第一个两次荣获诺贝尔科学奖的科学家。自从1897年居里夫妇发现放射性元素镭之后，80多年来，称颂他们的文章、书籍从未间断，可见她所建立的勋业和她所具有的品质深深地留在后人的印象中，成为科学家和广大青少年学习的楷模。

 化学家的先驱米哈伊尔·罗蒙诺索夫1711年出生于俄国，他生活的时代，化学作为一门科学刚刚诞生，罗蒙诺索夫以他的杰出贡献成为化学的先驱。

卢瑟福1871年8月30日生于新西兰的纳尔逊，毕业于新西兰大学和剑桥大学。1898年到加拿大任马克歧尔大学物理学教授，达9年之久，这期间他在放射性方面的研究，贡献极多。1907年，任曼彻斯特大学物理学教授。1908年因对放射化学的研究荣获诺贝尔化学奖。1919年任剑桥大学教授，并任卡文迪许实验室主任。1931年英王授予他勋爵的桂冠。1937年10月19日逝世。

在19世纪末，物理学上爆出了震惊科学界的“三大发现”：1895年，德国物理学家伦琴发现了X射线，同一年，法国物理学家贝克勒尔发现了天然放射性；1897年，英国物理学家汤姆逊1859一1940）发现了电子。这些伟大发现激励了卢瑟福，使他决心对原子结构进行深入研究。

1899年，卢瑟福用强磁场作用于镭发出的射线，他发现，射线可以被分成三个组成部分。他把偏转幅度小的带正电的部分叫a 射线，把偏转幅度大的带负电的部分叫b 射线，第三部分在磁场中不偏转，且穿透力很强，他称之为r射线。

1903年，卢瑟福证实a 射线是与元素氦质量相同的正离子流（氦核），b 射线则是带负电的电子流。卢瑟福把a 射线也称为a 粒子，他进一步用实验证明，a 射线打击到涂有硫化锌的荧光屏上，就会发出闪光。因此，他利用这一现象制成了可以观测澈粒于的闪烁镜。

卢瑟福进一步对口射线的穿透力进行研究，他发现，大部分a粒子都可以穿透薄的金属箔，这些粒子在金属箔中“如入无人之境”，可以大摇大摆地通过。这一现象说明，固体中原子间并不是密不可人的，排列并不紧密，内部有许多空隙，所以a粒子可以穿过金属箔而不改变方向。

实验发现，也有少数a粒子穿过金属箔时，好象被什么东西挤了一下，因而行动轨迹发生了一定角度的偏转。还有个别的以粒子，好象正面打在坚硬的东西上，完全反弹回来。根据以上a粒子穿过金属箔的实验现象（这个实验被称为a粒子散射实验），卢瑟福设想，原子内部一定有一个带正电的坚硬的核，a粒子碰到核上就会被反弹回来，碰偏了就会改变方向，发生一定角度的偏转，而原子的核占据的空间很小，所以大部分a粒子还是能穿过去。他根据这一假定计算出，原子核半径约为3×10^-12厘米，而原子的半径为1.6×l0^-8厘米。

1911年，卢瑟福受“大宇宙与小宇宙相似”的启发，把太阳系和原子结构进行类比，提出了一个原子模型。他认为，原子象一个小太阳系，每个原子都有一个极小的核，核的直径在10^-12厘米左右，这个核几乎集中了原子的全部质量，并带有之单位个正电荷，原子核外有之个电子绕核旋转，所以一般情况下，原子显中性。

卢瑟福发现了原子核以后，进一步用各种金属做“粒子散射实验，发现不同的金属对”粒子的散射能力不同，散射能力越强，证明核带的正电荷越多，因而斥力也就越大。1913年，卢瑟福的学生和助手莫斯莱，在卢瑟福指导下，证明各种不同元素原子核所带的电荷数，正好等于它们的原子序数。卢瑟福的原子模型，成功地解释了许多物理化学现象，但后来的研究发现，它有很大的局限性。他的学生、丹麦物理学家尼尔森·玻尔，综合了普郎克的量子论、爱因斯但的光子论，在卢瑟福原子模型的基础上，提出了原子的玻尔模型，这个模型比卢瑟福模型有很大改进，但它是经典力学与量子论相结合的产物，故随着科学的发展，出现了很多不符合实际的情况，所以后来被量子力学模型所取代。

卢瑟福在核化学方面做出过杰出的贡献。他用a粒子散射研究原子核时，发现对于轻元素来说，往往出现反常现象。他当时认为，可能是因为轻核的核电荷少斥力小，高速a粒子有可能克服斥力，打到轻核里面去，因而出现反常。后来他就按着这个想法深入进行研究。卢瑟福首先选用最强的放射源，当时叫镭C'，实际上是²⁰⁴Po，对轻元素进行轰击。1919年，他在用a粒子轰击氮时，发现产生出一种新的、射程很长、质量更小的粒子，经研究证明，这种粒子是氢的原子核。卢瑟福把他发现的这种粒子命名为“质子”。在这一实验中，他不仅发现了质子，还实现了人类历史上第一个核反应：

¹⁴N+⁴He——>¹⁷O+¹H

接着他又发现，硼、氟、钠、铝、磷等元素都能发生核反应，在核反应时，一种元素可以变成另一种元素。1920年，卢瑟福又提出了中子假说，他认为原子核中，质子可能与电子紧密地结合，形成一种不带电的粒子，即中子。他推测，因为中子周围不形成电场，所以当它通过气体时，应不产生离子。它不受电场作用力的影响，所以，穿透力会很强，只有当它与原子核发生正面碰撞时，才会转折。而被碰撞的核，因为得到一定的动能，可能以一定的速度射出。

卢瑟福关于中子的预言，在1932年，被查德威克所证实，他用a粒子轰击铰元素而得到中子：

⁹Be+⁴He——>¹²C+¹n

卢瑟福对放射性的研究，最终指明了原子擅变的可能性，实现了中世纪以前炼金术士的梦想。此外，卢瑟福还对天然核裂变现象做了理论上的探讨。他认为，天然放射性是基本原子的爆炸分裂造成的，在以天文数字计算的原子中，某处会突然发生爆裂，放出各种射线，而所留下来的部分就成了另外的原子。如果爆裂时射出的是一个a质点，则这种新元素的原子量比爆裂前将减少一个氦原子的原子量。在卢瑟福时代，只知道重原子的裂变，还不知道轻原子可以聚变，无论是裂变还是聚变部能放出能量。

卢瑟福为人正直，尽瘁科学，不阿权贵，他还是一个伟大的教育家，为人类培养了许多第一流的专家，如玻尔、莫斯莱等。池逝世以后，每年人们都在10月19日为他进行悼念活动。

 里查兹是美国著名的化学家。他一生在化学发展中的主要贡献是重新精确地测定了元素原子量。由于这项工作，他荣获了1914年诺贝尔化学奖。"他是获得这种荣誉的第一位美国化学家，因而在美国享有根高的声望。"

 1803年5月12日，李比希生于德国的达姆斯塔特（Darnistadt）。父亲是一个染料制造商，家中有许多化学药品。小小的李比希经常自己动手做化学实验，他对实验和观察有着浓厚的兴趣。他把父亲店铺后边的厨房改造成自己的实验室，在阁楼上，自己偷偷做雷酸盐的实验。有一次他在做雷酸汞的实验时。引起了爆炸，震动了整个楼房，屋顶的一角也被炸毁了，但他本人没有受伤。对于这件事，李比希的父亲并没有责备他，反而说他有胆量、有追求精神。每当李比希回忆往事时，他都深有感触他说：童年的化学实验，激发了他的想象力和对化学的热爱。

 法国化学家拉瓦锡进行的化学革命被公推为18世纪科学发展史上最辉煌的成就之一。在这场革命中，他以雄辩的实验事实为依据，推翻了统治化学理论达百年之久的燃素说，建立了以氧为中心的燃烧理论。针对当时化学物质的命名呈现一派混乱不堪的状况，拉瓦锡与他人合作制定出化学物质命名原则，创立了化学物质分类的新体系。根据化学实验的经验，拉瓦锡用清晰的语言阐明了质量守恒定律和它在化学中的运用。这些工作，特别是他所提出的新观念、新理论、新思想，为近代化学的发展奠定了重要的基础。

 拉姆塞是英国著名化学家，他因发现了惰性气体而闻名于世。

 1811年意大利物理学教授阿佛加德罗所提出的分子假说没有引起重视，更没有被承认。由此产生的严重后果，当时绝大多数化学家是没有预见到的。

 有机结构理论的奠基人

 历史上许多著名的科学家都有自己的鲜明形象。在他们当中，英国化学家卡文迪许的形象也许有点奇特，但是他那献身科学的一生给后人留下的印象却是完美而深刻的。

 霍夫曼1818年4月8日生于德国的吉森，18岁时进入吉森大学学习法律，但他最感兴趣的课程不是法律，而是哲学，尤其是自然哲学。

 翻阅诺贝尔化学奖的记录，就能看到1916一1917年没有颁奖，因为这期间，欧洲正经历着第一次世界大战，1918年颁了奖，化学奖授予德国化学家哈伯。这引起了科学家的议论，英法等国的一些科学家公开地表示反对，他们认为，哈伯没有资格获得这一荣誉。这究竟是为什么？

 盖·吕萨克1778年12月6日生于法国利摩日地区的圣·雷奥纳尔镇。他生活的时代，炼金术的教条还对化学起巨大影响，盖·吕萨克以勇敢无畏的科学精神，奋力探索，使人们摆脱了许多错误看法，推动了化学的进一步发展。

 艾米尔·费舍1852年10月9日生于德国科隆市附近的一个小镇。他是十九世纪下半叶和二十世纪之初有机化学领域中最知名的学者之一。他发现了苯肼，对糖类，嘌呤类有机化合物的研究取得了突出的成就，并因而荣获了1902年的诺贝尔化学奖。对于大多数诺贝尔获奖者来说，获奖的成果可以说是其一生中在科学上最主要的贡献。然而，对于费舍来说，他在科学征途上取得的杰出成就，却是在他获得诺贝尔奖之后完成的。

 雅可比·亨利克·范霍夫是荷兰物理化学家。1852年8月30日出生于荷兰鹿特丹。这个医学博士的儿子，从小就聪明过人。他在中学读书时，对化学实验很感兴趣。经常在放学以后或假日里，偷偷地溜进学校，从地下室的窗户钻进实验室里去做化学实验。少年的好奇心，使他专门乐于选用那些易燃易爆和剧毒的危险药品做实验。一天。该校的霍克维尔夫先生发现了他的秘密，责备了他的违纪行为。范霍夫请求这位老师不要去报告校长。但他还是被带去见他的父亲。鹿特丹的这位名医了解了事情的经过后，对自己儿子不规矩的举动深为尴尬和愤慨。但转念一想，儿子的肯钻好学不该过分去责备。于是，他把自己原来的一间医疗室让给了儿子。范霍夫有了自己这一间简陋的实验室，干得更加起劲了。想不到少年时代的这种爱好，注定了后来范霍夫成为化学家的命运。

 迈克尔·法拉第是给19世纪的科学打上深刻印记的大科学家，在物理化学尤其是电化学方面，做出了杰出的贡献。他是英国著名化学家戴维的学生和助手，他的发现奠定了电磁学的基础，是麦克思韦的先导。

 英国化学家道尔顿把古代恩辨、模糊的原子假说发展为科学的原子理论，为近代化学的发展奠定了重要的基础。伟大革命导师恩格斯誉称他为近代化学之父。

 戴维和道尔顿是同时代的化学家。比道尔顿小12岁的戴维热情奔放，擅长演说，实验技术高明，年轻时就困做出了不少惊世之举而成为举世瞩目的化学家。他以实际行动在资本主义发展时期显示了科学的意义，为提高科学的社会地位作出了突出的成绩。

 “我们所学的化学，绝不是医学或药学的婢女，也不应甘当工艺和冶金的奴仆，化学本身作为自然科学的一个独立部分，是探索宇宙奥秘的一个方面。”这是英国化学家波义耳的名作《怀疑派化学家》中的一段话。正是由于波义耳的巨大贡献，使化学摆脱了从属于于炼金术或医药学的地位，发展成为一门专为探索自然界本质的独立科学。在这位化学巨人身上，发生过许多有趣的故事。

 1811年3月31日，罗怕特·威廉·本生出生在德国的哥廷根。他家是书香门第，父亲查里斯恩·本生是哥廷根大学图书馆馆长、语言学教授，母亲也有很好的文化素养，是一位学识渊博的高级职员的女儿。本生有兄弟四人，他排行第四。本生从小受到良好的教育，小学和中学都是在哥廷根读的，成绩优异，后来转到霍茨明登读大学预科，1828年预科毕业后回哥廷根上大学。他在大学学习了化学、物理学、矿物学和数学等课程。他的化学教师是著名化学家斯特罗迈尔，是化学元素镉的发现人。1830年，本生以一篇物理学方面的论文获得了博士学位。

 琼斯·雅可比·贝采利乌斯1779年8月20日出生在瑞典南部的一个名叫威菲松达的小乡村里。他在发展化学中作出重要贡献，他接受并发展了道尔顿的原子论；他以氧作标准测定了四十多种元素的原子量；他第一次采用现代元素符号并公布了当时已知元素的原子量表；他发现和首次制取了硅、钍、硒等好几种元素；他首先使用“有机化学”的概念；他是“电化二元论”的提出者；他发现了“同分异构”现象并首先提出了“催化”概念。他的卓著成果，使他成为十九世纪一位赫赫有名的化学权威。

 鲍林是著名的量子化学家，他在化学的多个领域都有过重大贡献。曾两次荣获诺贝尔奖金（1954年化学奖，1962年和平奖），有很高的国际声誉。

在物理学和化学中，有一个重要的常数叫阿佛加德罗常数。NA＝6．02205xl0²³／摩尔。它表示1摩尔的任何物质所含的分子数。

在物理学和化学中，还有一常见的定律叫阿佛加德罗定律。它的内容是在同一温度、同一压强下，体积相同的任何气体所含的分子数都相等，这一定律是意大利物理学家阿佛加德多于1811年提出的，在19世纪，当它没有被科学界所确认和得到科学实验的验证之前，人们通常把它称为阿佛加德罗的分子假说。假说得到科学的验证，被确认为科学的真理后，人们才称它为阿佛加德罗定律。在验证中，人们证实在温度、压强都相同的情况下，1摩尔的任何气体所占的体积都相等。例如在0℃、压强为760mmHg时，1摩尔任何气体的体积都接近于22．4升，人们由此换算出：1摩尔任何物质都含有6．02205xl0²³个分子，这一常数被人们命名为阿佛加德罗常数，以纪念这位杰出的科学家。

阿佛加德罗在科学史上占据这样一个重要地位，那么他究竟是个什么样的人呢？让我们从分子论的提出说起。

1.分子论的提出

就在英国化学家道尔顿正式发表科学原子论的第二年（1808年），法国化学家盖·吕萨克在研究各种气体在化学反应中体积变化的关系时发现，参加同一反应的各种气体，在同温同压下，其体积成简单的整数比。这就是著名的气体化合体积实验定律，常称为盖·吕萨克定律。盖吕萨克是很赞赏道尔顿的原子论的，于是将自己的化学实验结果与原子论相对照，他发现原子论认为化学反应中各种原子以简单数目相结合的观点可以由自己的实验而得到支持，于是他提出了一个新的假说：在同温同压下，相同体积的不同气体含有相同数目的原子。他自认为这一假说是对道尔顿原子论的支持和发展，并为此而高兴。没料到，当道尔顿得知盖·吕萨克的这一假说后，立即公开表示反对。因为道尔顿在研究原子论的过程中，也曾作过这一假设后被他自己否定了。他认为不同元素的原子大小不会一样，其质量也不一样，因而相同体积的不同气体不可能含有相同数日的原子。更何况还有一体积氧气和一体积氮气化合生成两体积的一氧化氮的实验事实（O₂＋N₂-->2NO）。若按盖·吕萨克的假说，n个氧和2n个氮原子生成了2n个氧化氮复合原子，岂不成了一个氧化氮的复合原子由半个氧原子、半个氮原子结合而成？原子不能分，半个原子是不存在的，这是当时原子论的一个基本点。为此道尔顿当然要反对盖·吕萨克的假说，他甚至指责盖·吕萨克的实验有些靠不住。

盖·吕萨克认为自己的实验是精确的，不能接受道尔顿的指责，于是双方展开了学术争论。他们俩人都是当时欧洲颇有名气的化学家，对他们之间的争论其他化学家没敢轻易表态，就连当时已很有威望的瑞典化学家贝采里乌斯也在私下表示，看不出他们争论的是与非。

就在这时意大利一位名叫阿佛加德罗的物理学教授对这场争论发生了浓厚的兴趣。他仔细地考察了盖·吕萨克和道尔顿的气体实验和他们的争执，发现了矛盾的焦点。1811年他写了一篇题为："原子相对质量的测定方法及原子进入化合物的数目比例的确定"的论文，在文中他首先声明自己的观点来源于盖·吕萨克的气体实验事实，接着他明确地提出了分子的概念，认为单质或化合物在游离状态下能独立存在的最小质点称作分子，单质分子由多个原子组成，他修正了盖·吕萨克的假说，提出："在同温同压下，相同体积的不同气体具有相同数目的分子。""原子"改为"分子"的一字之改，正是阿佛加德罗假说的奇妙之处。由此可见，对科学概念的理解必须一丝不苟。对此他解释说，之所以引进分子的概念是因为道尔顿的原子概念与实验事实发生了矛盾，必须用新的假说来解决这一矛盾。例如单质气体分子都是由偶数个原子组成这一假说恰好使道尔顿的原子论和气体化合体积实验定律统一起来。根据自己的假说，阿佛加德罗进一步指出，可以根据气体分子质量之比等于它们在等温等压下的密度之比来测定气态物质的分子量，也可以由化合反应中各种单质气体的体积之比来确定分子式。最后阿佛加德罗写道："总之，读完这篇文章，我们就会注意到，我们的结果和道尔顿的结果之间有很多相同之点，道尔顿仅仅被一些不全面的看法所束缚。这样一致性证明我们的假说就是道尔顿体系，只不过我们所做的，是从它与盖·吕萨克所确定的一般事实之间的联系出发，补充了一些精确的方法而已。"这就是1811年阿佛加德罗提出分子假说的主要内容和基本观点。

2.分子假说的曲折经历

现在，大家都认识到分子论和原子论是个有机联系的整体，它们都是关于物质结构理论的基本内容。然而在阿佛加德罗提出分子论后的50年里，人们的认识却不是这样。原子这一概念及其理论被多数化学家所接受，并被广泛地运用来推动化学的发展，然而关于分子的假说却遭到冷遇。阿佛加德罗发表的关于分子论的第一篇论文没有引起任何反响。3年后的1814年，他又发表了第二篇论文，继续阐述他的分子假说。也在这一年，法国物理学家安培，就是那个在电磁学发展中有重要贡献的安培也独立地提出了类似的分子假说，仍然没有引起化学界的重视。已清楚地认识到自己提出的分子假说在化学发展中的重要意义的阿佛加德罗很着急，在1821年他又发表了阐述分子假说的第三篇论文，在文中他写道："我是第一个注意到盖·吕萨克气体实验定律可以用来测定分子量的人，而且也是第一个注意到它对道尔顿的原子论具有意义的人。沿着这种途径我得出了气体结构的假说，它在相当大程度上简化了盖，吕萨克定律的应用。"在他讲述了分子假说后，他感慨地写道："在物理学家和化学家深入地研究原子论和分子假说之后，正如我所预言，它将要成为整个化学的基础和使化学这门科学日益完善的源泉。"尽管阿佛加德罗作了再三的努力，但是还是没有如愿，直到他1856年逝世，分子假说仍然没有被大多数化学家所承认。

道尔顿的原子论发表后，测定各元素的原子量成为化学家最热门的课题。尽管采用了多种方法，但因为不承认分子的存在，化合物的原子组成难以确定，原子量的测定和数据呈现一片混乱，难以统一。于是部分化学家怀疑到原子量到底能否测定，甚至原子论能否成立。不承认分子假说，在有机化学领域中同样产生极大的混乱。分子不存在，分类工作就难于进行下去，例如醋酸竟可以写出19个不同的化学式。当量有时等同于原子量，有时等同于复合原子量（即分子量），有些化学家干脆认为它们是同义词，从而进一步扩大了化学式、化学分析中的混乱。

无论是无机化学还是有机化学，化学家对这种混乱的局面都感到无法容忍了，强烈要求召开一次国际会议，力求通过讨论，在化学式、原子量等问题上取得统一的意见。于是1860年9月在德国卡尔斯鲁厄召开了国际化学会议。来自世界各国的140名化学家在会上争论很激烈，但役达成协议。这时意大利化学家康尼查罗散发了他所写的小册子，希望大家重视研究阿佛加德罗的学说。他回顾了50年来化学发展的历程，成功的经验，失败的教训都充分证实阿佛加德罗的分子假说是正确的，他论据充分，方法严谨，很有说服力。经过50年曲折经历的化学家此时已能冷静地研究和思考，终于承认阿佛加德罗的分子假说的确是扭转这一混乱局面的唯一钥匙。阿佛加德罗的分子论终于被确认，阿佛加德罗的伟大贡献终于被发现，可惜此时他已溘然长逝了。甚至没有为后人留下一一张照片或画像。现在唯一的画像还是在他死后，按照石膏面模临摹下来的。

3.科学的业绩永载史册

阿佛加德罗出生在一个世代相袭的律师家庭。按照他父亲的愿望，他攻读法律，16岁时获得了法学学上学位，20岁时又获得宗教法博士学位。此后当了3年律师。蝶蝶不休的争吵和尔虞我诈的斗争使他对律师生活感到厌倦。1800年他开始研究数学、物理、化学和哲学，并发现这才是他的兴趣所在。1799年意大利物理学家伏打发明了伏打电堆，使阿佛加德罗把兴趣集中于窥视电的本性。1803年他和他兄弟费里斯联名向都灵科学院提交了一篇关于电的论文，受到了好评，第二年就被选为都灵科学院的通讯院士。这一荣誉使他下决心全力投入科学研究。1806年，阿佛加德罗被聘为都灵科学院附属学院的教师，开始了他一边教学、一边研究的新生活。

由于阿佛加德罗的才识，1809年他被聘为维切利皇家学院的数学物理教授，并一度担任过院长。在这里他度过了卓有成绩的10年。分子假说就是在这里研究和提出的。1819年，阿佛加德罗成为都灵科学院的正式院士，不久担任了都灵大学第一个数学物理讲座的第一任教授。1850年，阿佛加德罗从这一教职上退休。

自从1821年他发表的第三篇关于分子假说的论文仍然没有被重视和采纳后，他开始把主要精力转回到物理学方面。阿佛加德发表了很多著作，重要的著作是四大卷的《可度量物体物理学》。从历史观点来说，这是关于分子物理学最早的一部著作。

这些著作和论文是阿佛加德罗辛勤劳动的结晶。从一个律师成为一个科学家，他是作了很大的努力的。他精通法语、英语和德语，拉丁语和希腊语的造诣也很高。他那渊博的知识来源于勤奋的学习。他博览群书，所做的摘录多达75卷，每卷至少700页。最后一卷是1854年编成的，是他逝世前两年的学习记录，可谓活到老学到老。

阿佛加德罗生前非常谦逊，对名誉和地位从不计较。他没有到过国外，也没有获得任何荣誉称号，但是在他死后却赢得了人们的崇敬，1911年，为了纪念阿佛加德罗定律提出100周年，在纪念日颁发了纪念章，出版了阿佛加德罗选集，在都灵建成了阿佛加德罗的纪念像并举行了隆重的揭幕仪式。1956年，意大利科学院召开了纪念阿佛加德罗逝世100周年纪念大会。在会上意大利总统将首次颁发的阿佛加德罗大金质奖章授予两名著名的诺贝尔化学奖获得者：英国化学家邢歇伍德、美国化学家鲍林。他们在致词中一致赞颂了阿佛加德罗，指出"为人类科学发展作出突出贡献的阿佛加德罗永远为人们所崇敬"。

 斯范特·奥古斯特·阿累尼乌斯是近代化学史上的一位著名的化学家，又是一位物理学家和天文学家。阿累尼乌斯1859年2月19日出生在瑞典乌普萨拉阴近的维克。他的父亲名叫斯范特·古斯培夫，母亲名叫卡罗利娜·克利斯蒂娜·通贝格。父亲早年毕业于乌普萨拉大学，曾在维克经营过地产。1860年，举家迁往乌普萨拉城，古嘶塔夫出任乌普萨拉大学的总务长。父母共有口个子女，阿累尼乌斯是他们的次子。