二 化学实验是化学理论赖以产生的基础，是化学理论运用于生产实践的桥梁和中介

在化学科学认识中，不仅许多新现象、新事实的发现是来自化学实验室里的化学实验，而且许多化学科学理论也是从化学实验中总结出来的，所以化学实验是化学理论赖以产生的基础。化学实验是在一定化学理论指导下的一种有目的、有计划的向自然界索取某种期望东西的方法，是一种改造自然的实践活动，其实验结果运用于生产实践，将会给人们带来直接的经济效益。因此，化学实验是化学理论运用于生产实践的桥梁和中介。

1. 化学实验是化学理论赖以产生的基础，是化学科学发展的动力

由于化学实验本身具有的种种优点和特点，使得化学科学有可能凭借化学实验室中的优越条件，超越生产实践的某些方面的局限性，走到生产实践的前面，直接推动化学科学理论的研究，为生产实践开辟广阔的途径。化学科学上的任何一项重大突破，一般并不是直接来自生产实践，而是毫无例外地都要经过化学实验这个环节。例如，从原子光谱的测定到电子衍射实验， 对量子力学的产生和微观粒子波粒二象性的证实就起到了决定性的作用。可见，离开了化学实验，化学理论就成了无源之水，无本之木，化学科学既不能存在，更不可能得到发展。所以说，化学实验是建立化学科学理论的源泉， 也是检验化学科学真理性的标准。然而，这个源泉和标准本身是在不断地发展的，化学理论也必然在实验中不断地经受检验、丰富和发展，永远不会停留在一个水平上。现代量子理论的建立和发展生动地说明了这样一个真理。

19 世纪末，在热辐射现象的研究中，发现绝对黑体辐射能量随频率而变化的实验曲线，分别运用两种古典物理学理论只能分别解释其中的一段，紫外光部分或红外光部分则无法解释。新的实验事实同旧的物理学理论之间产生了尖锐的矛盾，它迫使人们必须重新审查古典物理学理论。德国物理学家普朗克(M.Plank，1858—1947)在古典理论遭到挫折以后，于 1900 年大胆地引进了量子假说，成功地解释了绝对黑体辐射的能量分布曲线。

后来的实验表明，用古典的光是电磁波的理论来解释光电效应现象，同样遇到了无法克服的困难。瑞士杰出的物理学家爱因斯坦(A.Einstein，1879

—1955)在普朗克假说的启示下，产生了一个崭新的想法：光电效应是由于光具有量子结构而引起的。19O5 年，他提出光量子假说，这样不仅成功地解释了光电效应的实验事实，而且解释了在紫外线照射下气体放电的实验结果。后来，光量子假说得到了美国物理学家康普顿(A.H.Compton，1892—1962) 的 X 射线散射实验的进一步确证。这个著名的实验表明，X 光在散射过程中遵守动量守恒原理，就像弹性小球碰撞一样，揭示出光不仅在一定条件下显示出波动性，而且在另一些条件下还显示出粒子性。

但是，光的量子理论只是揭示了光波的粒子性，或光的波粒二象性。19 世纪末，电子被发现以后，物理学家们为探索原子的结构进行了紧张的研究活动。丹麦物理学家玻尔(N．Bohr，1885—1962)把量子理论的基本观念引入到英国物理学家卢瑟福的原子行星模型中去，建立了半经典半量子性的原子结构理论，成功地解释了某些最简单的原子光谱现象，这就促使人们从根本

上改造玻尔理论，最后终于建立了能够反映微观粒子波粒二象性的普遍的量子力学理论体系。1927 年，美国物理学家戴维森(C.Davisson，1881—1959) 和革末(L.H.Germer，1896—1971)的电子衍射实验确证了微观粒子的波粒二象性，使量子力学建立在牢固的基础上。自从 20 年代以后直至今天，量子理论仍在实验的不断检验和推动下向前发展。

量子理论的发展令人信服地证明：理论发展中每一次新的重大突破都是由新的实验事实所引起的，这些新的实验材料揭示了以前不知道的物质的属性和新的联系，暴露了旧理论同新的实验事实的矛盾，迫使科学家重新审查已有的理论，对它进行全面的分析，保存其合理成分、舍弃或修改其不适用的成分。实验事实同科学理论的矛盾的不断产生，不断解决，就成为化学科学发展的动力，促使化学科学不断向前发展。①

1. 化学实验是化学理论运用于生产实践的桥梁和中介

人们认识物质世界，是为了根据人类社会的需要来改造客观物质。化学实验，就其人为控制和变革物质的过程来说，属于改造物质的实践活动的范畴。但是，化学实验并不是大规模地、真正地改造自然界物质的生产活动。化学实验的直接成果是对物质及其规律性的认识的精神产品，而不是生产物质产品。也可以说，化学实验是物质生产活动的一种特殊的准备和试探，是为物质生产活动服务的精神生产活动。当我们把从化学实验中得到的关于物质规律性的认识成果，运用到化学生产实践中去，就能够不断地促进化学生产的进步和发展。

1. 化学生产水平的提高，依赖于化学科学的发展，并以化学实验为桥梁和中介。

在古代，生产技术的提高和进步，主要是依赖于生产实践经验的积累。在近代，自然科学发展起来以后，情况有了很大的改变。近代生产技术的发展就不再仅仅依靠于生产实践的经验，而是依赖于在实验基础上建立和发展起来的科学，依赖于实际经验和科学实验的结合。对于化学来说，特别是到了 19 世纪，由于在生产技术上自觉地运用化学科学原理来代替从经验中得出的成果，而出现了一系列新的化学工业生产部门，这些新的化工生产部门， 主要是在化学实验所提供的化学科学认识成果的基础上开始迅速发展起来的。20 世纪以来，化学科学有了较快的发展，随之化学工业生产也发展到了更高的水平。现代化学工业的一系列新兴部门如原子能工业、稀有金属工业、特殊合金工业、石油化学工业、农药工业、高分子化学工业等的出现，全都是化学实验的科学认识成果的具体应用，都是以化学实验作为先行和准备的。

在化学实验中探索物质的组成、结构、性质及变化规律，是一个认识过程，而把这种认识成果应用于化学生产实际，也是一个认识过程。后者是前者的继续，并且要实现后一个认识过程也要依靠化学实验这个桥梁和中介。 (2)化学科学理论应用于指导化学生产实践，要以化学实验作为桥梁和中

介。

以把化学理论应用于化学生产实际为目的的化学实验研究活动，是一种在实验室条件下进行的，是一种在纯化的、小规模的、简化了的或模拟化学工业生产过程的特殊实践活动。在这种化学实验中，人们获得的认识、掌握

① 柳树滋、赵功民：科学实验是一项独立的社会实践，光明日报，1978 年 8 月 10 日。

变革物质的实验条件，一般还不能完全立即应用到大规模的、复杂的化学工业生产中去。为此，还需要有一个使认识进一步靠近生产实际的、具体化的过程，就要经过另一种类型的化学实验，这就是通常说的生产性实验，或者叫中间性试验(简称中试)。化学生产性实验是在比较接近具体的化学工业生产条件下进行的、扩大了的化学实验。有时，也包括直接在具体的化学工业生产条件下进行的化学实验。只有经过一系列的、各种类型的化学实验，人们才能获得为顺利地进行化学工业生产实践所必需的正确认识。只有通过一系列的化学实验才能探索、寻求适于生产需要的条件和技术方法，使可能出现的问题，通过先行的小规模实验以求得到解决，然后用这种正确的认识去指导大规模的生产实践，使人们用化学实验中较小的代价去换取化学生产实践中的成功。

从实验室的化学实验，经过生产性的化学实验，到大规模的化学工业生产实践，这是人们的认识不断丰富和发展的过程，也是从认识客观物质到改造、变革客观物质的飞跃过程。在这个过程中，化学实验起着将化学科学认识转化为化学生产实践的桥梁、中介的作用。