约翰·道尔顿（John ，1766-1844）是英国化学家、物理学家，现代化学之父。 1766年9月6日出生于坎伯里，1844年卒于曼彻斯特。父亲是农民和工匠。 他年轻时，家里很穷，没钱上学，而且还是色盲。 然而，他以惊人的毅力自学成才。 1778年，在乡村小学任教； 1781年，他受表弟之邀到肯德尔镇担任中学教师。 在哲学家高夫的帮助下，他自学了拉丁语、法语、数学和自然哲学，并开始观察自然和记录气象数据。 从此，他的知识有了长足的进步； 1793年，他被任命为曼彻斯特新学院数学和自然哲学教授； 1796年，他被任命为曼彻斯特文学和哲学学会会员； 1800年任学会秘书； 1817年，他被提升为协会会长； 1816年当选为法国科学院通讯院士； 1822年当选为英国皇家学会会员。1826年英国政府授予道尔顿第一枚英国皇家学会金质奖章。
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提出的原子理论：化学的新时代始于原子理论。 1808年，他继承了古希腊的简单原子论和牛顿的粒子论，提出了原子论。 其要点是：（1）化学元素是由不可分割的粒子——原子组成的，原子是一切化学变化中最小的不可分割的单位。 (2)同一元素的原子性质和质量相同，不同元素的原子性质和质量不同。 原子质量是元素的基本特征之一。 (3)不同元素组合时，原子以简单整数比组合。 推导并通过实验证明倍增定律。 如果一种元素的质量固定，那么各种化合物中另一种元素的质量一定是简单的整数比。
发现混合气体中每种气体的分压定律。 他最早从事测定原子量的工作，提出了相对比较法测定各种元素原子量的方法，发表了第一张原子表，为后续测定元素原子量的工作开辟了光明的前景。元素。 建议使用简单的符号来表示元素和化合物的组成。
他还在气象学和物理学方面做出了杰出贡献。 1787年，他在担任初中物理教师时就开始连续观察气象，一直持续了56年，从未间断。 直到他去世前几个小时，他的记录总数已经超过了两万条。 27岁出版《气象观测与研究》一书。 书中将气压计、温度计、湿度计等装置集中描述，巧妙地分析了降雨和云的形成过程、水的蒸发过程、大气中降水的分布等现象，深受读者喜爱。
1801年，他提出了气体分压定律，即混合气体的总压等于各组分气体的分压之和。 他还确定了水的密度和温度变化与气体的等热膨胀系数之间的关系。 道尔顿一生阅读并发表论文116篇，主要著作包括两卷本《化学哲学新体系》。
为了将一生奉献给科学，道尔顿一直未婚，在恶劣的生活条件下从事科学研究。 英国政府只是在欧洲著名科学家的呼吁下才提供养老金，但道尔顿还是把省下的钱捐给了曼彻斯特大学作为学生奖学金。 道尔顿的一生正如恩格斯指出的那样：化学的新纪元是从原子论开始的，所以道尔顿应该是现代化学之父。
化学是近代兴起的一门学科。 无数科学先驱为这门学科奠定了理论基础。 英国物理学家、化学家约翰·道尔顿就是其中之一。 道尔顿既有敏锐的理论思维头脑，又有出色的实验才能。 他尤其在原子研究方面取得了非凡的成就。 因此，他被称为“近代化学之父”，成为近代化学的奠基人。
道尔顿提出了化学中的定量概念，总结了质量守恒定律、定比定律和化学量（当量）定律。 在此基础上，1803年他发现了化合物的乘法定律，提出了元素原子量的概念，并制成了最早的原子表。
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道尔顿出生在英国坎伯兰的一个贫穷的乡村。 他的父亲是一名纺织工人。 当时正值第一次工业革命初期，许多破产的农民变成了雇佣工人。 道尔顿一家的生活十分艰难。 道尔顿的一名兄弟和一名姐妹均死于饥饿和疾病。 道尔顿小时候没有读书的条件，只是勉强接受过一点基础教育。 当他十岁的时候，他去给一个富有的牧师当仆人。 或许，这也算是命运给他的一次机会吧。 他在神父家里读了一些书，获得了很多知识。 于是两年后，他被选为村小学的一名教师。
1781年，年仅十五岁的道尔顿随哥哥到外地谋生。 不久之后，他成为肯德尔高中的一名教师。 教学之余，他还系统地自学科学知识，进行气象观测。 在这里他还结识了著名学者豪夫。 他从豪夫那里学到了很多知识，教学水平迅速提高。 四年后，他成为肯德尔中学的校长。 1793年，在豪夫的推荐下，道尔顿受聘于曼彻斯特的一所新学院。 在这里他出版了他的第一本科学著作——《气象观测与研究》。 次年色盲物理学家，在罗伯特·欧文的推荐下，他成为曼彻斯特文学和哲学学会的会员。
1799年，道尔顿离开学院，以便将大部分精力投入科学研究。 他在几个富人家里当私人教师，每天授课不超过两个小时。 这样，他既能谋生，又能保证自己的科研工作。 现在，他越来越关注气体和气体混合物的研究。 道尔顿认为，要描述气体的性质，必须知道它的压力。 他发现了两种很容易分离的气体，并测量了混合物和气体各部分的压力。 结果非常有趣。 某种气体在一定体积的容器中压力保持不变。 引入第二种气体后，压力增加，但等于两种气体的分压之和。 两种气体各自的压力不会改变。 。 因此道尔顿得出结论，气体混合物的总压力等于组成它的各种气体的分压之和。 道尔顿发现，由此可以得出某些重要的结论，即一种气体在容器中存在的状态与其他气体无关。 气体具有粒子结构的解释是，一种气体的粒子或原子均匀地分布在另一种气体的原子中，因此这种气体的粒子表现出与容器中没有其他气体相同的性质。 道尔顿开始研究更多有关原子的问题。 他顽强地进行研究，寻找资料，动手实验，不断思考……
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同年10月21日，道尔顿报告了他的化学原子理论，并宣读了他的第二篇论文《物体最小粒子相对重量的第一个表》。 道尔顿的理论引起了科学界的广泛关注。 他受邀到伦敦演讲，几个月后返回曼彻斯特继续测量原子量的工作。 道尔顿有时会遇到困难。 有些物质被氧化形成不同的氧化物。 这是一个很难解释的现象。 当然，前人已经进行过分析测试。 为了进行计算，道尔顿只能使用这些结果； 有时他发现原始文献中的结果只是由科学家测量的。 为了确保可靠性，道尔顿又做了一次分析。 道尔顿计算的许多原子量都是不准确的，但实际上他计算的正是今天所说的当量重量。 例如，他确定氧的原子量为7而不是16。
1804年后，道尔顿对甲烷和乙烯的化学成分进行了分析实验。 他发现甲烷中的碳氢比为4.3：4； 而乙烯中的碳氢比为4.3:2。 由此，他推导出碳氢化合物之间的比例关系，并发现了倍增定律：当相同的两种元素生成两种或多种化合物时，如果一种元素的质量保持不变，另一种元素中的相对重量就是一个简单的整数。比率。 道尔顿认为，倍增定律可以被视为原子理论的推论和证明。
1807年，汤姆森在其著作《化学系统》中详细介绍了道尔顿的原子理论。 次年，道尔顿的主要化学著作《化学哲学新体系》正式出版。 书中详细记录了道尔顿原子论的主要实验和主要理论。 道尔顿的原子理论才正式问世。
在科学理论方面，道尔顿的原子理论是继拉瓦锡的氧化理论之后理论化学的又一重大进步。 他揭示了一切化学现象的本质是原子运动，明确了化学的研究对象，对于化学真正成为一门学科具有重要意义。 此后，化学及相关学科蓬勃发展。 从哲学思想上来说，原子论揭示了化学反应现象与本质的关系。 天体演化论诞生后，再次影响世界。 当时的僵化自然观对于科学方法论的发展、辩证自然观的形成以及整个哲学认识论的发展具有重要意义。
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原子理论建立后，道尔顿名噪英国乃至整个欧洲，并相继获得各种荣誉。 1816年，道尔顿当选为法国科学院院士； 1817年，道尔顿当选为曼彻斯特文学和哲学学会主席； 1826年、1828年英国政府授予他科学金质奖章； 1828年色盲物理学家，道尔顿当选为英国皇家学会会员； 此后，他先后当选为柏林科学院名誉院士、慕尼黑科学院名誉院士、莫斯科科学协会名誉会员。 他获得了当时牛津大学授予科学家的最高荣誉——法学博士称号。 面对荣誉，道尔顿起初是冷静谦虚的，但随着荣誉越来越高，他逐渐发生了变化，变得骄傲保守，最后变得僵化自闭。
1808年，法国化学家吕萨克在原子论的影响下发现了气体反应的体积定律。 事实上，这条定律也是道尔顿原子理论的论证，后来被其他科学家证实和应用。 用于测量气体元素的原子量。 然而，吕萨克定律遭到了道尔顿本人的拒绝和反对。 他不仅对吕萨克的实验基础和理论分析表示怀疑，而且还严厉批评了他。 1811年，意大利物理学家阿伏加德罗建立了分子理论，在新的理论基础上统一了道尔顿的原子论和吕萨克定律。 他也遭到了道尔顿的无情反驳。 1813年，瑞典化学家贝齐利乌斯创造了一种用字母表示元素的新方法。 这种易于书写和记忆的新方法被大多数科学家所接受，但道尔顿一直反对新的元素符号，直到去世。 团体。
尽管道尔顿后半生在科学上贡献甚微，甚至阻碍了其他人的探索，但人们仍然深深地记住了他。 为了纪念道尔顿，人们用他的名字作为原子质量的单位。 D或KD常用于生物化学、分子生物学和蛋白质组学，定义为碳12原子质量的1/12，1D=1/N·g，N为阿伏加德罗常数。
对于分子来说，以道尔顿单位表示的分子质量相当于分子量。 但分子量是该物质一分子质量与12C原子质量的1/12之比，是一个匿名数。 因此，如果我们说“蛋白质A的分子量是X道尔顿”，这是一种不正确的表达方式。 应该说“蛋白质 A 的质量为 X 道尔顿”。
在容器中的任何气体混合物中，如果各组分之间不发生化学反应，则每种气体均匀地分布在整个容器中，并且它产生的压力与它单独占据整个容器时产生的压力相同。 相同的。 也就是说，一定体积的容器内一定量气体的压力只与温度有关。 例如，在0摄氏度时，1摩尔氧气在22.4L体积中的压力为101.3kPa。 如果向容器中加入1摩尔氮气，容器体积保持不变，则氧气的压力仍为101.3kPa，但容器内的总压力增加一倍。 可见，该状态下1摩尔氮气产生的压力也是101.3kPa。
道尔顿（）总结了这些实验事实，得出以下结论：气体混合物中某种气体产生的分压等于该气体在相同温度下单独占据整个容器时产生的压力； 气体混合物的总压等于 每种气体的分压之和就是气体分压定律（定律 ）。 19世纪初，英国科学家约翰·道尔顿将原子假说引入科学主流。 他提供的关键理论使化学领域自那时以来取得了巨大进步。
准确地说，道尔顿并不是第一个提出所有物质都是由极其微小、坚不可摧的粒子（称为原子）组成的人。 这个概念是由古希腊哲学家德谟克利特提出的，甚至可能在他之前就已经提出了。 另一位希腊哲学家伊壁鸠鲁（公元前342-270年？）采纳了这个假设。 罗马作家卢西利亚斯（，公元前99？-55年）在他的著名诗作《论事物的本质》中生动地介绍了这一假设。
德谟克利特的学说不被亚里士多德接受，在中世纪被忽视，对现代科学影响甚微。 但 17 世纪的几位顶尖科学家，包括艾萨克·牛顿，都支持类似的理论。 但早期的原子理论没有定量的表达，没有用于科学研究。 最根本的是，没有人看到哲学假设和严酷的化学事实之间的联系。
这就是道尔顿的贡献所在。 他提出了一个清晰的定量理论，可以用来解释化学实验并经受住精确的实验室测试。 虽然道尔顿的术语与我们今天使用的略有不同，但它清楚地表达了原子、分子、元素等概念。他明确指出，虽然世界上的原子总数相当大，但不同原子类型的数量非常小（他的原作列出了20种元素，或者说20种原子，而今天已知的元素有100多种）。
尽管不同种类的原子具有不同的重量，但道尔顿认为任何两个同类原子都具有相同的性质，包括重量。 道尔顿在他的书中提供了各种类型原子的相对重量表——第一个这样的表，也是定量原子理论的一个重要特征。
道尔顿还明确指出，任何相同化合物的两个分子都由相同的原子组成（例如，每个一氧化二氮由两个氮原子和一个氧原子组成）。 由此可见，一种已知的化合物——无论它是如何制备的或在哪里发现的——总是以完全相同的重量比含有相同的元素。 这就是约瑟夫·路易斯·普劳特几年前通过实验发现的“一定比例定律”。
道尔顿的理论非常有说服力，以至于在不到二十年的时间里就被大多数科学家所采用。 化学家们按照书中制定的计划进行：准确测定每个分子的相对原子量和原子数； 并对化合物进行定量分析。 当然，这个计划取得了圆满成功。
原子假说的重要性怎么强调都不为过。 它是我们理解化学的主要理论，在很大程度上也是现代物理学不可或缺的前奏。 正因为原子论经常在道尔顿之前讨论，所以他在本卷中的排名并不是很高。
道尔顿1766年出生于英格兰北部的伊格尔格兰奇，11岁之前才接受正规教育，几乎完全靠自学掌握科学知识。 他早熟，12 岁时成为一名教师。15 岁时搬到肯德尔城，26 岁时搬到曼彻斯特，在那里一直住到 1844 年去世。他从未结过婚。
1787年，26岁的道尔顿对气象学产生了兴趣，六年后，他出版了一本关于气象学的书。 他对空气和大气的研究使他对一般气体的特性产生了兴趣。 通过一系列实验，他发现了关于气体性质的两个重要定律。 第一定律由道尔顿于1801年提出，该定律指出气体所占的体积与其温度成正比（俗称查尔斯定律，以法国科学家查尔斯的名字命名。他比道尔·邓发现这个定律好几倍）几年前，但未能发表他的结果）。 第二定律于1801年提出，称为气体分压道尔顿定律。
1804年，道尔顿系统地提出了原子理论，并编制了原子表。 然而，他的主要著作《化学哲学新体系》直到1808年才出版，这是他最成功的著作。 他晚年获得了许多荣誉。 顺便说一句，道尔顿患有色盲。 这种疾病的症状激起了他的好奇心。 他开始研究这个主题并最终发表了一篇关于色盲的论文——有史以来发表的第一篇关于色盲的论文。
