化学发展史趣谈和内容

1、化学发展史趣谈和内容 你能听到什么呢？第一部分：化学很重要 它化学原来无处不在！第二部分：化学发展与化学家 神秘离奇的化学世界 化学发展的壮丽景观 化学大师的人格魅力 化学天才的智慧之光第三部分：化学之美 鬼斧神工的变化之美 巧夺天工的造化之美 精密细致的构造之美 理性睿智的思辨之美 普度众生的真善之美 和平共处的平衡之美 融会贯通的和谐之美化 学 如 此 重 要 摘自著名化学家西博格博士1979年在美国化学会成立100周年大会上的讲话。“化学人类进步的关键！”恩格斯“发现摩擦生火的意义超过发明蒸汽机。” 火是如何促成人类社会的形成的呢？化学又是怎样推动人类社会的进步与发展的呢？ 人类社会的诞

2、生自燃之火人工之火马尼拉以南800 km的原始森林中发现了以火堆为家的塔沙代人 人类进化的摇篮人与动物脑重的比较人类进化的轨迹 熟食促进了大脑的发达，使人类的智力不断发展。据称，猿脑仅重350 g，而人脑重约1400 g，可见大脑是实实在在地存在着的“客观物质”。Barbecue人类进化的摇篮“每一种精神活动都可追溯到和脑的化学活动有关。” 著名的奥地利精神病学家弗洛伊德 正常人与精神病凶手的脑部扫描精神病大脑化学病人类的第一把钥匙“摩擦生火是人类对自然界的第一个伟大胜利。”（自然辩证法） 现代社会人类对“火”仍然顶礼膜拜自由女神高举 “火”炬奥运圣”火“采集火神普罗米修斯与元素“钷“ 陶制品

3、材料的改良及工艺提高仰韶文化红泥细彩陶河姆渡文化的猪纹黑陶盆龙山文化黑陶制品制陶工艺日臻完善 新材料的使用陶器向瓷器的转变河南商丘出土的商代古瓷 随着釉的出现，窖温的提高和白色瓷土的采用，诞生了原始的瓷器。中国是世界上最早制作瓷器的国家。 西汉青瓷东晋客家上釉瓷器 陶器农耕、定居、房屋、城市陶制农具改善农耕水平西安市郊半坡遗址秦砖汉瓦人们走出了岩洞，住进了泥草房住房条件不断改善火烧矿石冶金 人们从烧陶工艺中掌握了高温技术，并把它用于冶炼铜矿石和铁矿石。这样就出现了冶金技术，并开始采用金属代替石器和陶器，实现了生产工具的革命。于是在人类历史上继新石器时代之后，相继出现了青铜器时代和铁器时代。 氧

4、化还原反应与青铜时代甘肃武威的齐家文化遗址中发掘出的铜刀和铜凿天然红铜器 氧化还原反应与青铜时代 此后由于在冶炼时，锡、铅等的引入而获得青色的铜合金青铜，这大概出现在公元前一千多年中国的早商时期。 战国时期的考工记是世界上第一部总结冶金工艺的著作。 氧化还原反应与青铜时代司母戊鼎（商朝时期） 青铜器的发明和使用，标志着人类物质文明发展史进入到了一个新的时代金属时代铁社会形态变化的催化剂商代铁刃铜钺铜钺上所嵌的铁刃就是陨铁 人类最早使用的铁是天外飞来的陨铁，在埃及等一些文明古国发现的早期铁器都是用陨铁加工成的。 铁社会形态变化的催化剂 此剑剑身为铁质,已经锈蚀；剑镡及剑首为金质,这是迄今为止所发

5、现的少数春秋时期铁器之一。在铁剑上附以金质剑镡和剑首,说明当时以铁作剑尚较为稀少珍贵,受到特别的重视。 金镡金首铁剑春秋时期1957年河南省陕县后川出土长38.7厘米 铁社会形态变化的催化剂千锤百炼“转炉”炼钢 炼铁、炼钢技术的工艺今非昔比化学工艺功不可没。铁社会形态变化的催化剂铁双镰范（战国时期） 战国时期铁制工具得到了广泛的应用，而又以铁制农具占主导地位，从而带动了农业和手工业的发展，对封建经济的发展起到了重要的推动作用。 化学与产业革命第一次产业革命的特征煤的使用第二次产业革命的标志电力、汽车和高分子第三次产业革命的标志信息化时代的到来 “社会一旦有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学

6、更能把科学推向前进。”恩格斯 社会需求对化学发展的作用途径是什么呢？下面将从生产发展、军事竞争和现代文明三方面来阐述。 生产发展推动化学发展化 学 发 展 脉 络实用和手工业化学时期炼金术时期医药化学时期燃素说时期分析化学和气体化学时期化学革命时期原子分子学说形成时期有机化学诞生和发展时期物理化学时期以分析化学为例军事竞争刺激化学发展几乎所有武器都离不开化学！黑火药与常规武器令人悚然的化学武器现代文明要求化学发展 人类社会进入20世纪下半叶，尤其是70年代以后，大量的全球性、综合性问题不断出现，如环境问题、能源问题等等。化学的发展史给我们的思考 英国著名科学史家李约瑟对中国古代的化学家炼丹家在

7、化学史上的地位作了充分肯定。 “整个化学最重要的根源之一，是地地道道从中国传出去的。”李约瑟化学专业还热门么？ “在美国，化学这个领域有很大的工业意义和经济意义。化学始终保持很大顺差，即使在美国最强有力的时代，它都是内在实力的标志为此，必须努力把足够数量的最优秀的新生力量吸引到化学领域中来。对大学化学研究的支持必须加强，以产生世界上装备最精良的实验室，留住最有才华的教授。只有采取持久和强有力的手段，才能有效地保持我们在化学这个任何一个高技术社会都极其重要的基本领域中的地位。”美国化学科学机会调查委员会给政府的报告的结论化学还重要吗哈罗德克罗托 因发现了C60分子而获得1996年诺贝尔化学奖，其

8、独特的发现创立了一个崭新的化学分支。问：答：人们都说21世纪是生命科学和信息科学的世纪，您能否告诉我化学有什么用，我们为什么要学习化学呢？正是因为21世纪是生命科学和信息科学的世纪，所以化学才更重要！20世纪化学成就为何未获认可？单位：万新物种的数量递增趋势图“化学家太谦虚！”自然杂志2001年的评论化 学 与 你 同 在“农、轻、重，吃、穿、用，样样都离不开化学。”我国著名化学前辈杨石先先生化学到底有多重要？它其实就在我们身边化纤染料日常起居之衣日常起居之食化肥农药无一例外要利用化肥和农药日常起居之住 金茂大厦中银香港家居住房钢筋水泥日常起居之行奔驰轿车捷安特自行车空中客车客机汽油机油橡胶与

9、“吃”相关的化学 人体脏器活动和肢体活动所需的能量约70%源于糖类。 纤维素是植物的主要成分，应多吃蔬菜。营养的化学点滴动物蛋白中，动物越小，蛋白越好。脂类的食物来源主要是肉类、豆类。人体内的无机盐达50多种。人若一时得不到食物，只要有水，靠体内的营养储备，尚可维持几天乃至十几天，但若无水，很快就会死亡。味道从何而来酸甜涩辣咸H+COO- (NaCl)蛋白质凝固水果酸涩与化学催熟剂小知识有比味精还鲜的调料么谷氨酸小贴士：味精，150失去结晶水，210生成对人体有害的焦谷氨酸盐。最好只用来做汤，不能在油炸或高温烧烤时加味精。鸟苷（鲜度160倍于味精）肌苷（鲜度40倍于味精）饮酒的学问高分子淀粉（

10、如谷物等）小分子麦芽糖葡萄糖乙醇和二氧化碳黑曲霉糖化水解酒化酶酒工业酒精乙酸乙酯酒量可以锻炼出来么？ 一个人体内各种酶的多寡主要是先天决定的，遗传因素起很大作用。酒在人体内的代谢、分解过程食品添加剂本产品不含添加剂属天然绿色食品。广告宣传的时髦用语 正确使用符合国家标准的食品添加剂，不但是安全无害的，而且是有益健康的。什么是食品添加剂 为了改善食物的外观、质地或贮存性能而加入到食物中的少量非营养性物质（实际上，并不排除存在有营养的添加剂） 。食品添加剂防腐剂、抗氧化剂着色剂、发色剂、漂白剂酸味剂、甜味剂、品质改良剂凝固剂、增稠剂、乳化剂、疏松剂等食品添加剂之防腐剂苯甲酸（又名安息香酸） 前者进

11、入人体后，在915小时即转化为马尿酸或葡萄糖苷酸，并全部随尿排出，不会在人体内积蓄。但转化过程在肝脏中进行，因此肝功能衰弱的人不宜食用；后者亦无毒性。己二烯-2, 4-酸（又名山梨酸）食品添加剂之色素小贴士： 大家记住，允许使用的合成色素仅四种：胭脂红、苋菜红、柠檬黄和靛蓝。因此，大家在食用或饮用有色物质一定要注意商标介绍。胭脂红苋菜红柠檬黄靛蓝亚硝酸盐的“事事非非”NO亚硝基肌红蛋白硝 酸 盐亚硝基化菌亚硝酸盐乳酸亚硝酸分解罐头和发酵产品的食品添加剂，还没有能替代亚硝酸盐的“染料”趣谈楔子 爱美是人类的天性，人类刚学会制作衣服，就千方百计使它显得更美一些，在旧石器时代，人们就用花石、彩贝和染

12、色来点缀自己的“叶服”古代最为珍贵的染料具有三个别称泰尔紫( Tyrian purple) 帝王紫(royal purple)英文习语“出生于紫色世家”(born to the purple)海洋软体动物分泌的化合物空气的氧化作用泰尔紫可提取靛青的贝类在公元400年左右便已濒临灭绝“染料”趣谈蓝靛果可食用de染料靛蓝IndigoIndia印度马可波罗在东方之旅中曾看到印度河流域的人们在使用这种染料“染料”趣谈紫草“满朝朱紫贵”的由来！豆科植物木蓝靛蓝的化学结构式“染料”趣谈茜素1,2-二羟基蒽醌 茜草Al3+ 玫瑰红+Mg2+ 紫罗兰Ca2+ 红紫色 公元前300年，亚历山大大帝将士兵衣服用茜

13、草染红，而使对手松懈战备，最后赢得了战争的胜利！“染料”趣谈藏红花素2-萘酚-8-磺酸 番红花的花蕊柱头中含有丰富的藏红色色素“染料”趣谈胭脂红（洋红）1-(4-磺酸-1-萘偶氮)-2- 羟基-6,8-萘二磺酸三钠盐 7万只胭脂虫1磅胭脂红染料身边化学点滴之致癌物 黄曲霉素为分子真菌毒素。食品中黄曲霉毒素含量在1000 ug/kg以上为极毒，其毒性为氰化钾的10倍，为砒霜的68倍。其主要污染粮油及其制品，花生及其制品最易受污染，其次是玉米、小麦、大米、豆类及甘薯。由于黄曲霉素不溶于水，不耐高温（300度即分解），所以干炒、油炸有可能破坏黄曲霉素。黄曲霉素B1身边化学点滴之致癌物亚硝胺人体内胺类

14、物质亚 硝 酸 盐蔬 菜 腐 烂腌 制 咸 菜罐 装 食 品发 酵 食 品唾液和尿液胃 酸 条 件 微波炉烧腌肉，既能保留腌肉的味道，又无致癌的亚硝胺分解，原因是温度未达到185摄氏度。身边化学点滴之致癌物苯并芘不 完 全 燃 烧不适当高温加热煤焦油、汽油、木材、垃圾、香烟等食物中的蛋白质、脂肪和糖类等要少吃熏制食物。不要食用“万年油”（长期反复使用的油）炸的面条、油饼等。小贴士：美容美发中的化学知识护肤品香水类美发类古语有言：爱美之心，人皆有之。美容美发中的化学知识护肤类化妆品防 晒 剂美 白 剂保 湿 剂紫外线吸收剂紫外线屏蔽剂氨基苯甲酸乙酯水杨酸苯脂4-甲氧基肉桂酸-2-乙氧基乙酯苯并三

15、唑2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮等微小的无机物颗粒如氧化锌、滑石粉、高岭土等含有芦荟、果酸、珍珠粉、胎盘提取液等营养成分的美白护肤品，尽管用料讲究、做工精细，但未必能被皮肤有效地吸收SPF美容美发中的化学知识科隆水因创制于德国科隆城而得名，古龙水是它的另一个译音。德国科隆大教堂与巴黎圣母院大教堂和(梵蒂冈)罗马圣彼得大教堂并称为欧洲三大宗教建筑“4711”科隆香水请远离“毒品”“美丽的”罂粟花渗出的罂粟汁鸦片 鸦片，英文Opium（罂粟汁）的译音，俗称大烟，划破未成熟的罂粟果实，渗出乳状汁液，经干燥后得到生鸦片。请远离“毒品”古柯树古柯碱（可卡因） 可卡因是白色粉末，是从古柯树中提取的一种药物，

16、在医疗上可作为局部麻醉剂。大剂量的可卡因能导致中枢神经传导受阻，甚至可导致窒息。过度使用可卡因致死的人，大都是极度痉挛和心力衰竭所造成的。请远离“毒品”大麻酚大麻叶 大麻是从一年生的草本植物中提取的一种药物。大麻的种植和加工都比较方便，价格便宜，故称为穷人的毒品，其毒性仅次于鸦片。吸食大麻易上瘾，有生理依赖反应。请远离“毒品”海洛因毒品之王吗啡的二乙酰衍生物 海洛因，德文Heroin（女英雄）的音译，最初生产的德国公司用Heroin作为商标名。俗称“白粉”。其无任何医疗作用，使用后可使人进入异常舒适的幻觉状态，并能持续几个小时，极易上瘾，对人体危害极其严重请远离“毒品”二十一世纪最危险的毒品冰

17、毒 冰毒即甲基苯丙胺，又名甲基安非他明、去氧麻黄碱，是一种无味或微有苦味的透明结晶体，形似冰，故俗称“冰毒”。迎合受众需要制备装置简易，暴利毒品侵蚀到高校实验室The end,thank you!如何学好高中化学呢？炼丹术浅谈目的： 希望制取人长生不死的仙药； “神仙度世，与天地相毕，与日月同光。”而且可以“坐见万里，役使鬼神、举家升虚，无翼而飞，乘云驾龙，上下太清。” 试图把一些廉价的金属借助仙药的点化，转变为贵重的黄金、白银。 产生背景一.中国金丹术的历史 一、金丹术的发展过程 1.金丹术的发展过程 中国的炼丹术和炼金术比西方要早近800年。曾持续了2000年。 中国的炼丹术始于春秋战国时

18、期。 秦始皇统一六国后，也曾派人入海求药。 据史实记载，金丹术正式开始在西汉初年。 到了东汉，炼丹术得到进一步发展。魏伯阳 东汉著名的炼丹术家著世界上最古老的炼丹著作周易参同契,阐明长生不死.汞的阐述： 河上姹女，灵而最神，见火则飞，不埃尘。鬼隐龙匿，若知所存，将欲制之，黄芽为根。 东汉顺帝时，沛园丰人张道陵创建了道教。从此金丹术由道士掌握 。 魏晋时期，炼丹术经历二百多年的发展，进入成熟时期。 晋代著名的炼丹家和炼 金家，名著抱朴子。该著作中记载了大量的炼丹秘方，包含了许多化学知识，记载了汞、铅、铁、铜、硝石、矾石、硫黄、石胆等许多物质的性质。名著:本草经集注 和真诰。 对葛洪的化学知识进行

19、了发展； 首次阐明了汞齐； 石灰烧制及硝石鉴别等方面作出了新的贡献。陶弘景 晋代著名的炼丹术家和医药家唐代，炼丹术发展到鼎盛时期。 孙思邈，著名道士和医药学家。炼丹著作:丹房诀要和丹经内伏硫黄法等。后者记载了我国早期火药配方。30岁时，成功用雄黄、雌黄、曾青、慈石，经升华炼成了太一神精丹（氧化砷），其色“皎洁如雪”。孙思邈用砷剂治疗疟疾，是一种很有效的方法。后来这种方法经阿拉伯西传，在欧洲曾有较大影响。 宋代，中国的金丹术总的来说仍很活跃，有关理论、实验、著述各方面都继续有很大发展。 明代，金丹术一度又出现了回光返照，烧丹炼汞的人又活跃了起来。2.炼丹的大药 丹砂和水银 又称朱砂，或辰砂。具有

20、鲜红的色泽，很早被人们用作红色颜料。 中国、西方炼丹方士对水银均有兴趣。 水银是金属性的化身西方术士。水银的炼制：HgS+O2 Hg+SO2中国水银的炼制在密闭的竹筒或石榴罐中进行。 砷的硫化物 雄黄(As2S3)、雌黄(As2S2) 、砷磺铁矿(FeAsS) 西方炼金术士将雌黄称为帝王黄，用蛇作为砷的符号；中国炼丹家将硫磺、雄黄和雌黄称为三黄，视为重要药品。葛洪抱朴子内篇关于砷的记载：“雄黄饵服之法，或以蒸者之；或以酒饵；或先以硝石化为水，乃凝之；或以玄胴肠裹蒸于赤土下；或以松脂和之；或以三物炼之，引之如布，白如冰。”说明我国4世纪前半叶炼丹家、古药学家就制得了单质砷。西方化学史家一致认为从

21、砷化合物中分离出砷是13世纪德国炼金家大阿尔伯特【西方一个具有代表性的炼金家，著有炼金术】。他是用肥皂和雌黄共同加热获得单质砷的。 铅及其化合物我国炼丹家把铅称为“鈆”、“白虎”、“黑虎”。周易参同契：胡粉投入火中，色坏还为铅。抱朴子：鈆性白也，而赤之以丹，丹性赤也，而白之以为鈆。中外炼金家和炼丹家都制得铅粉【碱式碳酸铅，妇女用来涂敷化妆】、铅糖【醋酸铅，药学上用作收敛剂，有毒】 硫磺中西方炼金术士都重视硫。因为硫具有易燃性，易与多种金属形成各种不同颜色。西方炼金术士把硫看作是可燃性的化身，认为它是组成一切物体的要素之一。 中国炼丹家用硫、硝石、木炭制得黑色火药。古医药学家把硫用于医药中，它能

22、“治腰肾久冷，除冷风顽痹寒热，生用治疥癣”。 硝石 木炭二、中国金丹术的理论 物质可变，贱金属或其他物质可用人工变为黄金或白银，也可能变为使人长生不老的丹 。三、中国炼丹的方法 火法炼丹 煅长时间高温加热； 炼干燥物质的加热； 灸局部烘烤； 熔熔化； 抽蒸馏； 飞又叫升，就是升华； 优加热使物质变性。 水法炼丹 化溶解，有时也指熔化 ； 淋用水溶解出固体物的一部分 ； 封封闭反应物质，长期静置或埋于地下 ； 煮在大量水中加热； 熬有水的长时间高温加热 ； 酿长时间静置在潮湿或含碳酸气空气中 ； 点用少量药剂使大量物质发生变化 ； 浇倾出溶液，让它冷却 ； 渍用冷水从容器外部降温 ； 过滤； 再

23、结晶 。三、中国金丹术的化学遗产 中国金丹术中的医药化学 中国金丹术为后世遗留下了相当丰富的矿物性医药制剂的丹方 。 火药的发明 黄白术的冶金成就炼丹引爆图二.古希腊的炼金术兴起时间：公元一世纪炼金术士：一批掌握很好实验技艺的工艺家。遗产：发明了蒸馏器、镕炉、加热锅、烧杯、过滤器及其它一些仪器。三.中世纪的阿拉伯炼金术 兴起时间：公元八世纪 贾比尔 拥护亚里斯多德的元素学说。 硫和汞是构成各种金属的两大成分。 如何从物质实体中分离出四种要素？-采用蒸馏的手段。 对物质进行了分类，他把矿物分为三类。 拉译 他从事医学研究和炼金术实验。名著秘密的秘密是一本地道的关于化学工艺制作配方的集子，书中记载了诸如金属、岩石、矾土、硼砂和盐类等的大量配方。 是一位原子论者。 第一次把当时已知各种物质分成三大类：矿物、植物、动物。他首先创立了后来称之为把自然界分为动、植、矿三界的分类系统。阿维森纳 著名的医生 。医典、药剂书。这些书籍多少世纪以来都是医生们最重要的指南。 阿维森纳是亚里斯多德学说的拥护者，也熟悉化学手工艺的各种方法他广泛使用化学物品治病，并坚决否定一种金属能转变成另一种金属