現(xiàn)在我們已經(jīng)知道,自然界的一切物質(zhì)是在不斷地變化著的.當(dāng)物質(zhì)發(fā)生物理變化時(shí),沒有新物質(zhì)產(chǎn)生;發(fā)生化學(xué)變化時(shí),會(huì)有新物質(zhì)產(chǎn)生,這似乎已很明白了.但如果我們?cè)僮屑?xì)思考一下,又會(huì)發(fā)生一連串新的問題:為什么一切物質(zhì)總在不斷地變化著呢?為什么物理變化的結(jié)果不產(chǎn)生新物質(zhì)而化學(xué)變化的結(jié)果就有新物質(zhì)產(chǎn)生呢?物理變化和化學(xué)變化的本質(zhì)到底有什么不同呢?要了解這些問題,我們首先要研究下:物質(zhì)到底是由什么東西構(gòu)成的.如果把一樣物質(zhì)無限地分割下去,到最后將是怎樣呢?
由于技術(shù)上的困難,我們現(xiàn)在還沒有一種方法可以把一樣物質(zhì)真正無限地分割下去,因此,只能從物質(zhì)發(fā)生的許多現(xiàn)象上去研究這個(gè)問題。
水潑在桌子上,不久就干掉了。
打開香水瓶的蓋,滿屋都能聞到香氣。
放在衣箱里的“樟腦丸”①,日子久了,樟腦丸漸漸變小最后甚至完全消失,而箱子里散發(fā)出樟腦丸的氣味。
這些現(xiàn)象我們接觸得太多了,似乎一點(diǎn)也不奇怪.但是,怎樣解釋這些現(xiàn)象呢?
科學(xué)家仔細(xì)觀察了許許多多的現(xiàn)象,提出了他們解釋這些現(xiàn)象的想法.這些想法,以后又在更多的實(shí)驗(yàn)事實(shí)中得到糾正和補(bǔ)充,逐漸完善起來,發(fā)展成為科學(xué)上公認(rèn)的理論。
讓我們來設(shè)想:當(dāng)把一顆砂糖不斷分割時(shí),這顆砂糖就變“樟腦丸并不是真的由腦制成的,而是化學(xué)上一種Ⅲ做7的得越來越小.分割到最后,我們可以想象得出,這顆砂糖一定變得非常非常之小,但無論如何總不會(huì)變得完全沒有,它仍然是獨(dú)立地存在著,并且糖仍然是糖,并還保持著砂糖的各種性質(zhì)(主要是化學(xué)性質(zhì))。
科學(xué)家告訴我們,一切物質(zhì)都是由一種極其微小的粒子構(gòu)成的,這種微粒叫做分子,分子就是能夠獨(dú)立存在并保持原物質(zhì)性質(zhì)(化學(xué)性質(zhì))的最小微粒。
科學(xué)家還告訴我們,構(gòu)成物質(zhì)的分子,并不是靜止不動(dòng)的,而是在永恒地運(yùn)動(dòng)著的。
一切物質(zhì)都由分子構(gòu)成的理論,在科學(xué)上叫做分子論。
根據(jù)分子論的觀點(diǎn),就能完滿地解釋上面所提到的一些現(xiàn)象。
水是由很小的水分子構(gòu)成的,當(dāng)水潑在桌子上,由于水分子的運(yùn)動(dòng),有時(shí)就會(huì)脫離水滴,飛散到空氣中去,這樣,桌子上的水就會(huì)逐漸變少,最后就干掉了香水里含有許多極其微小的香精的分子,這種分子也在不停地運(yùn)動(dòng)著,打開香水瓶蓋后,就會(huì)飛散到空氣里去.當(dāng)這些分子吸入我們的鼻孔,刺激我們的嗅細(xì)胞時(shí),就會(huì)感覺到香味。
樟腦丸雖然是固體,但構(gòu)成它的分子仍然是在運(yùn)動(dòng)著的,也會(huì)飛散到空氣里去.因此,只要時(shí)間長(zhǎng)了,樟腦丸變得越來越小,最后完全消失。
當(dāng)然分子是極其微小的,一般物質(zhì)的分子不僅我們的看不出來的.但是我們并不能因?yàn)樗床坏蕉穸ㄋ恼?實(shí)存在,上面所講的這些現(xiàn)象,如果不用分子論的觀點(diǎn)求解釋那是無法理解的,這充分證明了分子論的正確性,也證明了分子的真實(shí)性。
現(xiàn)在,由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)某些特別巨大的分子(例如蛋白質(zhì)的分子),已經(jīng)能夠用電子顯微?得32與鏡拍攝出它們的照片(圖s1·1),這就更充分地證明了物質(zhì)分子的真實(shí)存在圖11用電子顯微鏡拍攝的蛋白的微粒利用分子論的觀點(diǎn),不僅能夠解釋許多現(xiàn)象發(fā)生的原因,而且還能從本質(zhì)上來說明物理變化和化學(xué)變化的區(qū)別。
我們知道,水蒸發(fā)變成水蒸氣是物理變化.在這個(gè)變化里,變化以前的水和變化以后的水蒸氣是同一種物質(zhì),它們都是由水分子構(gòu)成的.因此,我們可以得出結(jié)論:在物質(zhì)發(fā)生物理變化的過程里,構(gòu)成物質(zhì)的分子是不變的.也就是說,在變化過程中,如果物質(zhì)的分子沒有改變,沒有新物質(zhì)的分子產(chǎn)生,這樣的變化叫做物理變化。
化學(xué)變化的特點(diǎn)是產(chǎn)生新物質(zhì).例如,鐵變成鐵銹是化學(xué)變化,鐵和鐵銹是兩種不同的物質(zhì).當(dāng)然,構(gòu)成鐵的分子和構(gòu)成鐵銹的分子也是不同的,因此,在物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí),物質(zhì)的分子變成了新物質(zhì)的分子,也就是說,在變化過程中,如果物質(zhì)的分子有了改變,變成新物質(zhì)的分子,這樣的變化叫做化學(xué)變化。
這樣,我們就從本質(zhì)上說明了物理變化和化學(xué)變化的區(qū)別。
最后,我們還要談?wù)劮肿釉谖镔|(zhì)里是怎樣排列的.構(gòu)成物質(zhì)的分子,它們并不是一個(gè)個(gè)緊靠著排列的,而是在它們之間存在著一定的間隔,我們可以用很多現(xiàn)象來證明。
最明顯的是,一切氣體都有壓縮性,例如,用手程擠皮球,體積就會(huì)變小,這是因?yàn)闅怏w分子間存在著相當(dāng)大的間隔。
把一塊糖溶解在水里。水的體積幾乎沒有增大,而各都分的水都變得帶有甜味,這也是因?yàn)樗肿娱g存在著間隔,使得糖分子能夠均勻地散布到這些間隔中去。
固體物質(zhì)里分子的間隔雖然比法小,但仍然是存在的,我們都知道,許多固體物質(zhì)都有“熱脹冷縮”的性質(zhì),那就是說降低溫度,固體物質(zhì)的體積也會(huì)稍微縮小一些,這也說明了固體物質(zhì)的分子間存在著間隔。
總結(jié)上面所講的,我們對(duì)于本節(jié)開始時(shí)提出的物質(zhì)到底是由什么東西構(gòu)成的”這個(gè)問題,可以得到比較全面的認(rèn)識(shí):
(1)物質(zhì)是由分子構(gòu)成的.分子是能夠獨(dú)立存在并保持原物質(zhì)性質(zhì)(化學(xué)性質(zhì))的最小微粒。
(2)同種物質(zhì)的分子的大小、重量和其他性質(zhì)都相同不同物質(zhì)的分子的性質(zhì)不相同。
(3)構(gòu)成物質(zhì)的分子處于永恒運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中。
(4)在物質(zhì)里,分子和分子間是有間隔的。