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       化學(xué)是研究物質(zhì)的。世界上那形形色色的物質(zhì)，是由什么構(gòu)成的呢？這個(gè)自然科學(xué)中最根本的問(wèn)題，在古代就引起了人們的注意。

       公元前4世紀(jì)，我國(guó)的大學(xué)問(wèn)家莊子就說(shuō)過(guò)：“一尺之，日取其半，萬(wàn)世不竭。”意思是說(shuō)，一尺長(zhǎng)的短棍，若每天截取一半的話，是永遠(yuǎn)也截取不完的。這就是說(shuō)，物質(zhì)是無(wú)限可以分割的。另一位大學(xué)問(wèn)家墨子，則認(rèn)為物質(zhì)不是無(wú)限可分的，分到最后總有個(gè)“端”，到了“端”也就不能再分割了。

       古希臘的哲學(xué)家德謨克里特（公元前460－前370年），對(duì)于物質(zhì)的構(gòu)成曾作過(guò)細(xì)心的研究。他是對(duì)大量的自然現(xiàn)象加以分析和推測(cè)，而得出結(jié)論的。當(dāng)他看到植物在糞土上生長(zhǎng)特別旺盛的時(shí)候，就在想：是不是土中的什么小微粒進(jìn)到植物中去了呢？當(dāng)他發(fā)現(xiàn)鹽溶在水里以后，鹽不見(jiàn)了，水卻有了咸味，就在想：是不是鹽的細(xì)小微料分散在水里去了呢？當(dāng)他見(jiàn)到魚(yú)在水里游動(dòng)時(shí)，他就斷定：水這種物質(zhì)必定是由水的微粒構(gòu)成的。只有這樣，當(dāng)魚(yú)游過(guò)來(lái)時(shí)，水微粒便向兩邊散開(kāi)，魚(yú)才會(huì)自由地游來(lái)游去。從這些自然現(xiàn)象中，他得出了這樣的結(jié)論：物質(zhì)都是由一些堅(jiān)硬的、不可再分的微粒構(gòu)成的。他把這種小微粒稱作原子（希臘文的原意，就是不可再分的意思）。這就是歷史上最早提出的原子概念。

       但是，德謨克里特的這種樸素的古代原子論提出后，并未得到應(yīng)有的重視和發(fā)展。在當(dāng)時(shí)的社會(huì)條件下，統(tǒng)治者極力宣揚(yáng)宗教的信條，以“神意”、“天意”、“上帝造物”來(lái)解釋自然界的存在，當(dāng)然就不能允許有什么“原子論”的存在了。德謨克里特的許多有科學(xué)價(jià)值的著作，也被燒毀了。從此，人類對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，便經(jīng)歷了一條漫長(zhǎng)而曲折的道路。

       在古代，由于人們不知道物質(zhì)到底是由什么構(gòu)成的，因而也就不能正確了解物質(zhì)發(fā)生變化的規(guī)律。于是，許多人就妄想把普通的金屬或礦石燒一燒變成貴重的黃金，或是變成能使人長(zhǎng)生不老的“仙丹”。這就是歷史上的“煉金術(shù)”和“煉丹術(shù)”。

       今天，當(dāng)人們聽(tīng)到這些，一定會(huì)覺(jué)得荒唐可笑。可在那時(shí)，這些說(shuō)法卻真的打動(dòng)了那些統(tǒng)治者的心，就連那些最虔誠(chéng)的教徒，一想到發(fā)財(cái)和長(zhǎng)壽，也都坐不住了。于是，不論在豪華的宮院中，還是在肅穆的教堂里，都升起了爐火，大搞煉金術(shù)和煉丹術(shù)。這一時(shí)期，在歷史上竟持續(xù)了一千多年。最終是一爐黃金也未煉成，而有些急于祈求長(zhǎng)壽的人，大膽地吞服了一點(diǎn)煉丹“半成品”，卻都提前喪了命。在我國(guó)唐、宋兩朝是金丹術(shù)的鼎盛時(shí)期。據(jù)文獻(xiàn)記載，唐朝因服丹藥而致死者大有人在。

       從科學(xué)上看，煉金術(shù)士們的幻想，的確是愚蠢的。但是，我們還不能把這上千年的煉金時(shí)代，看作是一個(gè)完全愚蠢的時(shí)代。因?yàn)?，在這漫長(zhǎng)的年代里，確實(shí)也為人類積累了不少化學(xué)知識(shí)。而這些知識(shí)的積累，恰恰又為結(jié)束這個(gè)時(shí)代創(chuàng)造了條件。

       到了17世紀(jì)中葉，科學(xué)的元素概念終于誕生了。這是著名的英國(guó)化學(xué)家波義耳在他的名著《懷疑派化學(xué)家》中提出的。在這本書(shū)里，波義耳以大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，批駁了當(dāng)時(shí)盛行的支持煉金術(shù)的“四元素說(shuō)”和“三元素說(shuō)”，明確指出，元素是簡(jiǎn)單的、原始的、純凈的物質(zhì)，是用化學(xué)方法不能再分解的實(shí)物。這個(gè)論述雖很簡(jiǎn)單，但它打破了煉金術(shù)士們的幻想，說(shuō)明了用熔煉的化學(xué)方法，把普通金屬變?yōu)辄S金是不可能的。這一論述宣告了煉金時(shí)代的結(jié)束，使化學(xué)走上了科學(xué)的途徑，是化學(xué)發(fā)展史上的一個(gè)重要的里程碑。

       波義耳的元素概念是科學(xué)的，但限于當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件，還不能完全分辨哪些是元素，哪些不是元素。許多科學(xué)家，也包括波義耳本人，都錯(cuò)誤地把燃燒時(shí)發(fā)出的火光當(dāng)成了元素，并導(dǎo)致后來(lái)出現(xiàn)了“燃素學(xué)說(shuō)”。