20世纪80年代末，我上初中。初三化学老师向我们介绍分子、原子和电子的发现者时，用一句“阿道和（喝）汤”来总结。“阿”即阿伏伽德罗，“道”即道尔顿，“汤”就是汤姆生。以微粒从大到小的顺序，用如此简洁的短语来描述，简单清晰，朗朗上口。30多年过去了，这句“阿道和（喝）汤”仍记忆犹新。
阿莫迪欧·阿伏伽德罗（Amedeo Avogadro，1776～1856）是意大利著名的物理学家、化学家，因为他在1811年发表了阿伏伽德罗假说（被实验证实后改为阿伏伽德罗定律），提出了“分子”的概念，被称为“分子之父”。后人为了纪念他对化学、物理的伟大贡献，将物质的量1摩尔的数值6.02×1023称为阿伏伽德罗常量。
阿伏伽德罗定律表明，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。比如在常温常压下，不管是氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体还是其他任何气体，只要它们的体积相同，它们所含的分子数也相同。进一步研究表明，在标准状况（0℃、1个标准大气压）下，1摩尔任何气体（6.02×1023个分子）的体积都是22.4升。以此可知，从宏观的角度看气体的体积，气体的种类并不影响气体体积的大小，反而是气温气压等外界条件影响着气体的体积。其实，这是非常容易理解的，因为相对于气体分子直径来说，气体分子之间的间距非常大，气体分子直径几乎可以忽略不计，这样，即便是不同种类的气体分子，在相同条件下，只要它们的数量是相同的，它们的体积也就相同。
阿伏伽德罗
形成这样的定律，并不是一帆风顺的。
早在古希腊时期，唯物主义哲学家德谟克利特探讨了物质结构的问题，提出了“原子论”。1803年，英国化学家、物理学家约翰·道尔顿（John Dalton，1766～1844）通过实验发现，混合气体是均匀扩散的，而且他还通过实验发现，总压等于分压之和。在此系列实验的基础上，他通过分析发展了古希腊哲学家的“原子论”，证实了原子的存在，提出了“元素的最终组成称为简单原子，不同元素的原子，其形状和性质不同，但它们在一切化学变化中保持本性不变，不同元素原子之间可以以简单数目的比例相结合，形成复杂原子”的现代原子理论。从而，道尔顿也被称为“现代原子之父”。道尔顿还采用一套方法来确定元素原子的相对质量（原子量）。
也就在同一时期，法国化学家盖·吕萨克（Gay-Lussac，1778～1850）也在研究各种气态物质之间反应时的体积关系。盖·吕萨克发现，相互作用的气体物质，其体积比始终为一个定值（气体化合体积定律）。于是，他利用道尔顿的原子论和自己的发现，推论出“不同气体在同样体积中所含的原子数彼此应有简单的整数比；相同体积的不同气体其重量比（密度比）与原子量之比，也应有简单的关系”。这样，他认为理所当然的，“同温同压同体积的不同气体（无论是单质还是化合物）中，都含有相同数目的原子”。
正是盖·吕萨克的这个假设，使得他与道尔顿之间展开了大约半个世纪的“半个原子”之争！
盖·吕萨克认为，既然“同温同压同体积的不同气体中，都含有相同数目的原子”，就可以确定原子量和化合物中的原子数。举个例子来说，先规定氢的密度和原子量为1，通过实验就能测得氮的密度和原子量为14。实验发现，2体积的氢与1体积的氧恰好能化合生成水，因为“同体积中的原子数是相同的”，所以水的化合物中，应该有2个氢和1个氧。这样，盖·吕萨克自认为他的发现是对道尔顿原子论的有力支持，而且他的测定原子量方法和判断化合物中原子数目的方法都比道尔顿的“规定”科学得多。盖·吕萨克的发现和推论确实具有一定的道理，如果以现在的眼光来看，他应用的是“氢和氧的化合”，恰好它们都是双原子分子，所以有“特殊性”。
在当时，久负盛名的瑞典化学大师贝采里乌斯（Jons Jakob Berzelius，1779～1848）就赞成盖·吕萨克的理论，并利用他的方法测定了一些原子量。
但是，盖·吕萨克的观点却遭到了道尔顿的反驳，道尔顿认为，不同物质的原子数必然不同。如果盖·吕萨克的理论成立，根据“1体积氮与1体积氧化合生成2体积的氧化氮”，则每一个氧化氮化合物中就只能含有半个氧原子和半个氮原子；同理，每个氢化氨化合物中就只能含有半个氮原子和三分之二个氢原子！这样，原子不是可分了吗？这与道尔顿原子论中的“原子不可分割”的基本观点是相矛盾的。所以，道尔顿认为，每一体积氧化氮的原子数目只能是同体积中氧原子数目的一半，而绝不可能相等。
道尔顿与盖·吕萨克的争论，由于局限于实验水平，他们都拿不出更有说服力的实验证据，只能“公说公有理，婆说婆有理”了，但也引起了许多物理、化学家的关注。
现在看来，道尔顿和盖·吕萨克都犯了一个他们无法解决的错误，即他们不可能知道，他们实验的气体是由分子构成的，每个分子又由多个原子构成。这样，解决这个问题的机会留给了阿伏伽德罗。
就像爱因斯坦对光的本质认识“不是简单的附和微粒说或者波动说，而是通过自己的实验研究，利用光电效应实验提出了光子说”一样，阿伏伽德罗也没有与同时代的物理、化学家一样迎合道尔顿或盖·吕萨克的理论，而是认真研究两者的实验基础和推论。由于两者的实验结果是无可怀疑的，但他们的推论基础却不同，要“调和”他们的实验获得“可接受的结论”，于是阿伏伽德罗在原子和物质之间再引入一个概念，即分子。他认为物质是由分子构成的，而分子是由原子构成的，这样就非常巧妙地解决了两者的争端。
道尔顿的原子论认为，原子是构成物质的最小微粒，不可再分，而阿伏伽德罗认为，分子是单质或化合物能独立存在的最小质点，分子由原子组成，分子是保持物质特性的最小单位。这样，化学变化就是物质之间各原子的重新组合。这就是现代化学对化学反应的微观解释，道尔顿和盖·吕萨克理论中的“复杂原子”，实际上指的就是分子。
引入了分子概念，盖·吕萨克的“气体化合体积定律”就不是“相同体积中含有相同数目的原子”，而是“一切气体在相同体积中都含有相等数目的分子”。
阿伏伽德罗引入了分子的概念，并从微观的角度区分了原子和分子，说明了它们之间的关系，建立了一个新的理论体系，合理地解释了道尔顿和盖·吕萨克之间的争论。
1811年，阿伏伽德罗将自己的观点写成了一篇叫《原子相对质量的测定方法及原子进入化合物时数目比例的确定》的论文，总结了他的基础观点：
（1）无论是单质还是化合物，在不断分割过程中必经过一个分子阶段；
（2）化合物分子可以由不同元素的原子组成，单质分子则由相同元素的多个原子组成。
同样，由于阿伏伽德罗的假说没有强有力的实验来证实，且与当时盛行的“电化二元学说”相悖，于是就受到包括当时著名的化学家贝采里乌斯在内的许多化学家的质疑和反对。这样，分子学说又在科学史上沉默了半个世纪。
但是，真理总有见曙光的时候。
1839年，法国化学家杜马（Jean-Baptiste André Dumas，1800～1884）通过“往醋酸中通入氯气制得了三氯醋酸”的实验，质疑了化学家贝采里乌斯坚持的“电化二元学说”，成为阿伏伽德罗分子学说的积极支持者。
意大利化学家康尼查罗（Cannizzaro，1826～1910）以氢作标准，利用蒸汽密度法精确测定了一系列原子量、分子量和分子式，用大量的实验事实论证了分子学说的正确性和科学性，为混乱的分子原子假说作出了巨大的贡献，并极力主张化学界应当采纳阿伏伽德罗的观点。1860年9月3日，在德国化学家凯库勒（FriedrichA Kekule，1829～1896）的倡议下，全世界140多位科学家参加了在卡尔斯鲁厄召开的第一次国际性化学会议。会后，化学家康尼查罗的朋友帕维塞给大家分发了康尼查罗的著名论文《化学哲学课程大纲》。康尼查罗在这本小册子里论述了分子学说的基本观点和半个世纪以来原子和分子概念的发展历程，并以分子学说澄清了当时化学界存在的许多疑虑，给化学研究建立了一个科学的哲学体系。与会的德国化学家迈耶尔（Julius Lothar Meyer，1830～1895）阅读了康尼查罗的论文，深以为然，四年后，写成了《现代化学理论》一书，并号召全世界化学家以分子学说为理论基础来指导化学研究。
1869年，俄国化学家门捷列夫（1834～1907）也以自己的研究经历为基础，对分子学说作出高度评价。他以当时科学家们测定的原子量为基础，建立比较完整的元素周期表，提出了元素周期律，积极支持了阿伏伽德罗的分子学说。由于门捷列夫的影响力和有效的工作，分子学说名扬天下。
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