化学史课件讲课教案

1、化 学 史化学学科组 思想者(罗丹，18801990年作)历史是人民写的，也是人写的，往往会有不同的解读。因此，在学习中自己的思考很重要。以铜为鉴可正衣冠，以古为鉴可知兴衰,以人为鉴可以明得失,以史为鉴可以知兴替。宋欧阳修新唐书 魏徵“历史孕育了真理，它能和时间抗衡，能把轶闻旧事保藏下来；它是往古的迹象，当代的鉴诫，后世的教训。” 西班牙作家塞万提斯 (1547年1616年)参考书目1.化学史简明手册 袁莉等编 甘肃科学技术出版社 2006年2.化学史教程 张家治主编 山西教育出版社 2005年3.中国古代化学史略 周嘉华等编 河北科学技术出版社 1992年4.中国化学史 郭保章编 江西教育出

2、版社 2005年教学目的：1.了解化学知识产生、发展、繁荣的历史过程、历史 条件和原因。2.了解化学各个分支的发展历程和条件，了解未来化 学发展的趋势。3.学习科学家的科学品质，从而提高个人的化学素养 和科研精神。 成绩考核 ：写小论文(2000字)，要求查阅文献资料，对所选题目有自己的观点，论点明确、论据充分、论证严密，语言流畅。(论文中心主题可以是人物、事件、事物、学科及感想)。 第一章 绪 论什么是化学史？科学史：科学和技术从产生到发展的史实，是自然科学和应用科学的历史。化学史：是科学史的一个分支，是人类在长期社会实践活动中，对大自然的化学知识的系统的历史的描述。化学史不是纯自然科学，而

3、是自然科学与历史科学相互交叉的一门特殊的历史科学。化学史也是化学的一个分支学科，它是从化学发展的历史角度，从纵的方向上，阐述从化学的萌芽开始，怎样发展为现代化学的历史过程，即化学怎样产生、发展和繁荣起来的全过程的系统阐述。学习化学史的必要性掌握化学的产生和发展的系统历史知识,有利于培养良好素质。通过化学史的学习,可以正确处理化学中实验与理论二者的辩证关系,它们是相辅相承、不可偏废的。学习化学史,有利于提高化学者的独立工作能力,把学过的化学知识连贯起来,通盘考虑、分析比较、寻求方法、找出规律。学习化学史,有利于培养自觉的辩证唯物主义观点。学习化学史,有利于培养为化学事业献身和严谨的治学态度。学习

4、化学史,有利于培养奋发图强的爱国主义精神和民族自豪感、自信心。“化学”一词的由来 “化学” (汉语)一词最早出现于1856年英国传教士韦廉臣(Alexander Williamson 18291890)编的格物探源，是英语“Chemistry”一词的意译。 “chemistry”(英语)来源于拉丁语“alchemy”，后者来源于阿拉伯语“al-kimiya”。“al-kimiya”的来源有两种说法。1. “alchemy”源于古埃及(普遍说法)。2. “al-Kimiya” 源于中国,由中国金丹术衍生 (印度学者马迪哈桑1951年提出 )。阿拉伯语al-klmiya的原意是炼金术，而阿拉伯的炼

5、金术是由中国传去的。在中国炼丹家中，“还丹”和“金液”是主要的探讨对象，而“金液”在华南的福建方言中读音是“钦牙”（kimya），阿拉伯人与中国发生接触的地区正是福建。al-是阿拉伯语的冠词，al-kimiya看作是“金液学”。事实上，这个词在阿拉伯语中的确是指一种能使其他物质成金的液体，即由哲人石得到的制剂。如果这一说法成立的话，那么“化学”一词倒是由我国传出，后来又辗转传入我国，为出口“转”内销。但这一出一入之间化学经历了由炼金术到近代化学的巨大变化。“化学”一词，在19世纪70年代由我国传入日本，取代了他们原来的音译名词“舍密”（德语chemie的音译）。化学发展的几个主要时期： 1.化

6、学的萌芽时期：从远古到公元前1500年，人类在实践经验的启发下经过长期摸索而来的一些化学工艺(如制陶、冶炼金属、酿酒、丝麻织物染色等)，但还没有形成化学知识，只是化学的萌芽时期。2.炼丹和医药化学时期：约从公元前1500年到公元1650年，化学被炼丹术、炼金术所控制。为求得长生不老的仙丹或象征富贵的黄金，炼丹家和炼金术士们开始了最早的化学实验，而后记载、总结炼丹术的书籍也相继出现。虽然炼丹家、炼金术士们都以失败而告终，但他们在炼制长生不老药的过程中，在探索“点石成金”的方法中实现了物质间用人工方法进行的相互转变，积累了许多物质发生化学变化的条件和现象，为化学的发展积累了丰富的实践经验。随着炼丹

7、术和点金术的失败，化学方法转而在医药和冶金方面得到正当发挥，中、外药物学和冶金学的发展为化学成为一门科学准备了丰富的素材。3.燃素化学时期：从1650年到1775年，是近代化学的孕育时期。随着冶金工业和实验室经验的积累，人们总结感性知识，进行化学变化的理论研究，使化学成为自然科学的一个分支。这一阶段开始的标志是英国化学家波义耳为化学元素指明科学的概念。继之，化学又借燃素说从炼金术中解放出来。燃素说理论尽管是错误的，但它把大量的化学事实统一在一个概念之下，解释了许多化学现象。在燃素说流行的一百多年间，化学家为解释各种现象，做了大量的实验，发现多种气体的存在，积累了更多关于物质转化的新知识。特别是

8、认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程，化学反应中物质守恒，这些观点奠定了近代化学思维的基础。这一时期，不仅从科学实践上，还从思想上为近代化学的发展做了准备。4.定量化学时期：从1775年到1900年，是近代化学发展的时期。1775年前后，拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说，开创了定量化学时期，使化学沿着正确的轨道发展。19世纪初，英国化学家道尔顿提出近代原子学说，意大利科学家阿伏加德罗提出分子概念。自从用原子-分子论来研究化学，化学才真正被确立为一门科学。这一时期，建立了不少化学基本定律。俄国化学家门捷列夫发现元素周期律，德国化学家李比希和维勒发展了有机结构理论，这些都使化学成为

9、一门系统的科学，也为现代化学的发展奠定了基础。5.科学相互渗透时期：从20世纪初开始，是现代化学时期。20世纪初，物理学的长足发展，各种物理测试手段的涌现，促进了溶液理论、物质结构、催化剂等领域的研究，尤其是量子理论的发展，使化学和物理学有了更多共同的语言，解决了化学上许多未决的问题，物理化学、结构化学等理论逐步完善。同时，化学又向生物学和地质学等学科渗透，使过去很难解决的蛋白质、酶等结构问题得到深入的研究，生物化学等得到快速的发展。化学史的另一种分期：古代化学时期：从化学的萌芽时期17世纪中期近代化学时期：从17世纪中期19世纪90年代中期现代化学时期：从19世纪90年代末20世纪以来古代化

10、学时期的主要特点：无“化学”之名，以实用为主。中心：中国、埃及。中国在17世纪前的科学文化成就占世界近75，许多发明创造被世界所公认，在世界上产生过深远影响。(美)哈佛大学教授杜维明：“世界上有古无今的文化很多，有今无古的文化也很多，而有古有今的文化很少。像中国这样波澜壮阔的文化传统简直是独一无二的历史现象。”近代化学时期，历时约两个半世纪。发展中心：欧洲。它有以下特点：1. 在积累实验事实和经验的基础上，化学成为一门独立的科学；建立起无机化学、有机化学、分析化学和物理化学四大基础分支学科。2. 在应用方面，兴起了化学工业。到19世纪，化学进入了繁荣昌盛时期成为科学整体发展的带头学科。形成近代

11、化学特点的主要原因：1. 16世纪以后，资产阶级民主革命先后在欧洲一些主要国家取得胜利，生产力得到发展，手工操作被机器生产所代替。各工业部门的迅猛发展，促进了化学学科的成熟。2. 化学家的作用比以往突出。在欧洲工业革命取得胜利的同时，许多科学家强调发展实验自然科学，主张通过科学实验追求真理。这一思想观点上的转变，对于化学的发展，起了重大推动作用。这一时期涌现了一大批化学家。3. 随着近代化学的发展，化学专门教育的作用在化学史上逐渐占有重要地位，这不仅对于培养大批社会发展需要的化学人才起决定性作用，同时对于培养杰出的化学家也起着必不可少的作用。现代化学时期主要特点：从宏观发展到微观，从描述发展到

12、推理，从定性发展到定量，从静态发展到动态。发展中心：美国 1. 古代化学的特点是？古代、近代和现代化学中心？ 2我国化学家傅鹰关于化学史的名言是 ？ 3我国著名的化学史家有哪些？至少列举三位。思考题：第二章 古代化学发展时期古代，化学没有具体的研究对象，因而科学的化学也不存在，化学只以知识的形态积累着。它是化学史的重要构成部分。化学知识主要来源于四个方面。一、原始实用化学，是一些具体工艺中的化学知识，如陶瓷、冶金等。二、原始的化学物质观，人类对自然界万物的本原、构成及其变化的认识。三、金丹术，它是古代化学发展的最高形式。四、医药化学和冶金化学，在从金丹术到科学化学的转变中起了桥梁作用。古代时期

13、，化学虽经历了漫长的岁月，但知识的积累零散得很，严格的化学概念未能建立，更谈不上严格的化学理论了。考察古代化学萌发生长过程，可使人们懂得人类认识自然和改造自然的某些规律。一、原始实用化学1. 人类第一个化学发现火的利用和掌握(化学史的发端)森林大火火山喷发火能带来巨大灾难，也能带来光明和温暖，火可以驱走野兽，烧烤食物后的食物更加可口并可促进智力发展，减少疾病，延长寿命。人类的祖先正是从对火的俱怕之中，逐步认识和利用了火。人类从什么时候开始用火?考古发现我国早期人类遗址都有火的遗迹。云南元谋人遗址，距今170万年前。出土大量炭屑和烧骨。云南元谋猿人用火遗迹陕西蓝田人遗址，距今100万年。也发现用

14、火遗迹。旧石器时代早期人类陕西蓝田猿人周口店北京猿人遗址，距今4050万年。不但已普遍用火，而且已经掌握了保存火种的方法。北京人群居洞穴之中有数米深的灰烬，其中还有被烧过的兽骨和石块，这表明北京人已有意识地利用火取暖和烧熟食物。北京人用火示意图出土的鱼化石和豹骨架取火的方法：摩擦生火：庄子 外物篇“木与木相摩则然(燃)”钻木取火：在我国古代沿用很久，从先秦到魏晋，该法是最普通的取火方法。这种取火的方法在埃及、巴比伦、印度都有记载。直到解放前我国海南岛的黎族和云南的侗族仍用钻木取火。韩非子五蠹：“上古之世民食瓜果、蚌蛤，腥襙恶臭，而伤害腹胃，民多疾病，有圣人作，钻燧取火，以化腥襙，而民悦之。”

15、圣人(燧人氏)锯法取火：与钻木法一样古老，这是利用竹木相锯摩擦而产生的热量生火，传说的伏羲氏“错木生火”即为此法。此法自战国以来也广为流传。解放前，云南侗族和苦聪族都曾用锯法取火。铜镜取火：进入青铜器时代(汉代)之后，我国先民又利用青铜铸凹镜，聚日光以生火，这种铜镜又称“阳燧”、“夫燧”。周礼秋官司烜：“司烜氏掌以夫隧取明火于日。”(晋)崔豹古今注：“阳燧以铜为之，形如镜，向日则火生，以艾承之则得火也。”西汉淮南王刘安 淮南万毕术：“削冰令回，举以向阳，以艾承其影则火生。”淮南万毕术大约成书于公元前2世纪，是我国古代有关物理、化学的重要文献。 火镰取火：宋元时代以后，火柴发明之前普遍采用。铁器

16、时代的产物采用两块黄铁矿石相击或黄铁矿石与火石相击，产生的火花火镰击石法对火镰材料有一定的要求。即必须用高碳钢制成的火镰石才能生火。皮革制作的口袋下面镶上一片铁镰，口袋内装火绒、火石。需要时，取出火石和一些火绒，火绒放在火石下面，用铁镰敲击火石，敲击产生的火星落在纤细的火绒上，引燃火绒，再扩大火绒的燃烧，取火的目的就完成了。安全火柴：约1830年英国人发明火柴盒的侧面涂有红磷(发火剂)，三硫化二锑(Sb2S3，易燃物)和玻璃粉；火柴头上一般是KClO3、MnO2(氧化剂)和S(易燃物)等。当摩擦产生的热使与KClO3等接触的红磷发火并引起火柴头上的易燃物燃烧着火。优点是红磷没有毒性，且它和氧化

17、剂分别粘附在火柴盒侧面和火柴杆上，不用时二者不接触。所以称安全火柴。 打火机：1823年德国化学家德贝莱纳发明(H2)1906年奥地利化学家发现铁铈合金火石 气体打火机于1950年问世 火石钢轮打火机、压电陶瓷打火机、磁感应打火机、电池打火机、太阳能打火机、微电脑打火机 1932年，美国人乔治布雷斯代发明Zippo火的利用为实用化学工艺的出现铺平了道路。利用和控制了火，可以实现许多物质变化。古代化学采用的全部方法，如燃烧、锻烧、煮沸、蒸馏、升华、甚至溶解，都无不与用火直接或间接地有关。这些方法至今仍然是化学实验中常用。2. 原始能源化学煤、石油和天然气的利用取火方法解决了，能源问题自然成了人类

18、首先要解决的问题。人类最先使用的燃料主要是树枝、柴草，后来学会烧制木炭并用来冶炼青铜。然而用木炭做燃料，达不到很高的温度，因此后来人类又认识利用了煤、石油和天然气。煤、石油和天然气并称为三大重要的天然能源。我国古代人民很早就知道它们，利用它们，其历史的悠久，超过世界各国。煤炭，中国古代称 石涅(记载最早)、石炭(用得最多)、乌薪、黑金、燃石等。最早记载煤的名称和产地的是战国时期的著作山海经： “女儿之山，其上多石涅。”沈阳新乐遗址: 距今7200多年前的原始社会新石器时代较早的一处母氏族公社聚落遗址,出土有煤制雕刻品。西周时期就有目的地采挖煤炭。战国时期的著作中出现了用煤作为燃料的明确记载。汉

19、魏出现了中国用煤史上的第一个高峰。隋唐以后, 煤炭开采范围扩大, 并在九世纪,中国人的煤炭知识被日本来华日僧介绍到日本。宋元时期, 北宋都城汴京,“尽仰石炭, 无一家燃薪者”(庄季裕鸡肋编)。元代以后, 中国煤炭知识传播到亚洲、非洲和欧洲。石油，中国古代称石漆、水肥、石脂、猛火油、雄黄油、石脑油等等。我国是世界上最早发现、开采与利用石油的国家之一。最早发现石油记录的书是西周的易经：“泽中有火”,“上火下泽”。泽，湖泊池沼也。我国人民利用石油的历史最早可追溯至西汉和西晋。据东汉文学家、历史学家班固所著的前汉书地理志云：“定阳，高奴(今陕西延安一带)，有淆水可燃”。北史西域传中，也记录了新疆龟兹（

20、今库车）一带石油的产出：“其国西北大山中，有如膏者流出成川，行数里入地，状如醍醐，甚臭。” 古代石油从西汉起便有了较广泛的运用。其主要用途有：用于照明；用做润滑剂；用于医药；用于军事；用于制墨等。2. 原始无机材料化学陶瓷和玻璃的发明陶器的制造是新石器时代开始的重要标志，它的出现有其历史的必然性。注：考古学对早期人类历史分期(三代分期法)石器时代铜器时代铁器时代陶器制作工序： (1)选土：就是将采来的粘土经过人工的陶洗、去粗取精、去掉 其中的杂质，成为烧制陶器的原料陶土。(2)制胎：将陶土和成泥，制成各种器物的胚胎。待胚胎自然风 干后，对其进行打磨、修正等一系列的工作。(3)彩绘：如果要烧制彩

21、陶，还需要在稍前的陶器上用彩色绘画 出图案。(4)烧制：将制成的胚胎放入专门的窑内，在8001000度的温度 下进行烧制之后，便成为陶器。成型工艺： (1) “捏制法”和“泥条盘筑法”。 (2) “轮制法” (慢轮，快轮)出现于大汶口文化晚期(4300-2500 BC)而盛行于山东龙山文化(2500-2000 BC) 。陶器原料： 高岭土 由高岭石组成的粘土。因首先发现于江西省景德镇东北的高岭村而得名。 实验式：Al2032Si022H20，含量(w/w)：39.50%、46.54%、13.96%。 粘土含水铝硅酸盐矿物，由长石类岩石经过长期风化与地质作用而生成。 主要化学组成：Si02、Al

22、203和结晶H2O，少量NaO、K2O、MgO、CaO等 瓷石 由石英、绢云母组成，并有若干长石，高岭土等的岩石状矿物。 瓷土 由高岭土、长石、石英等组成 两个因素导致陶其产生：1. 为取得熟食，需要一种用以煮熟、储存、饮食之用的生活用具。2. 对泥土的黏性和可塑性的了解。中国考古发现的最早的陶片说明中国陶器的发明至少已有一万多年的历史(新石器时代早期)。新石器时代陶器的特点:陶质比较疏松，烧成温度也较低。陶器的主要成分是硅和铝的无机盐类，它们无毒、无味，是制作生活用具的良好原料。人们都是就地取材，在黄河流域主要采用适宜的天然土，如红土、黑土、河谷中的沉积泥土等。硅酸盐特性:耐火、抗氧化、不易

23、腐蚀、不溶于水.4360-3360 BC2750-1890 BC4515-2460 BC5400-5100 BC6000-5000 BC斐里岗文化考古工作者根据陶器的颜色，分为灰陶、红陶、彩陶、彩绘陶、黑陶以及印纹硬陶等等。两个因素导致陶其有颜色：1.原料中含有呈色金属元素,使得陶器本身有一定的颜色。2.人们掌握了在烧成后期控制各种火焰的技术所取得的结果。红陶:用氧化焰烧制(指燃烧时供氧充足，可完全燃烧，温度高，具有氧化作用)，陶土中的铁大部分转化为三价铁，成Fe2O3,陶器成为红色。灰陶或黑陶:烧窑后期用还原焰烧制(指燃烧时供氧不足，燃烧不完全，使金属氧化物还原为金属或低价氧化物)，陶土中的

24、铁大部分转化为二价铁，成FeO，陶器成为灰色或黑色。熏烟渗碳法早期黑陶制作方法彩陶:以铁、锰矿物质与泥土配成彩料，在红陶和灰陶上施以彩绘，经800900高温烧成，其彩绘永不褪落，就成为彩陶。彩绘陶:如果是在烧成的陶器上画彩，彩绘颜色附着在陶器表面，一旦受潮或经水浸泡，颜色会变淡或褪落，这就是彩绘陶。彩陶同彩绘陶的区别就在于颜料是否经火烧和褪色与否。红陶黑陶彩绘陶印纹陶灰陶彩陶/explore/tansuofaxian/classpage/video/20091220/100737.shtml中国古代陶器：火与土的图腾釉的发明: 从陶过渡到瓷的必备条件釉: 附着在陶瓷表面的玻璃质薄层，有与玻璃相

25、类似的某些物理、化学性质，其主要成分是Si02和Al203。提高前者的含量可增加釉层的透明度；而后者的作用是增加釉的高温黏度、防止流釉，含量越高，黏度也越高。釉使瓷器表面光洁，方便清洗，防止液体的渗漏，也起到了很好的装饰作用。在瓷器发明以前，陶器在人们生活中起着至关重要的作用，但陶器又存在许多缺点，如表面毛糙、不易清洗、气孔多、存储水酒一类液体时容易渗漏。为了克服这些缺点，在生活和生产实践中发明了陶衣、渗碳、泥陶釉各种不同的改进方法。高温窑炉的出现则为釉的发明提供了契机。商代已经有了1200的高温窑，这种窑在长期使用过程中出现了一些前所未见的新现象。其中之一是：古代烧窑是以柴草为燃料，烧后的草

26、木灰在高温下偶尔与素胎相接触，在器物表面生成了一层透明的玻璃态物质。商代的陶工从这些现象中得到启发并加以利用，终于发明了高温釉。草木灰釉的缺点：（1）工艺性能不好，釉浆缺乏粘性，施釉时不易操作。另外，草木灰中的K2CO3易溶于水，使釉浆的成分不能保持稳定；（2）草木灰来源有限，不能用于大量生产。为了克服这些缺点，商周时期的陶工通过长期探索，终于发现在草木灰釉的基础上再加些普通粘土、石灰质粘土或石灰石，可以克服这些缺点，这样就发明了石灰釉。“瓷器”制作三个条件：瓷器只能瓷土(即高岭土)作胎。胎的表面必施有玻璃质釉；瓷器烧成温度至少要在12000C左右，焙烧后胎体要达到烧结，器皿质地坚硬，敲之要能

27、发出金石声，成品的吸水率很低。商代出现原始瓷，盛行于西周战国时期，标志着我国陶瓷生产已经进入了新时代。原始瓷制作工艺水平低，胎中有铁成分，烧结温度低，颜色较深，透光度较差，工艺不稳定。商周到西汉这一时期的原始青瓷所涂的釉是用石灰石加粘土配置而成的，在氧化气氛中烧成。由于含铁元素，所以呈青绿、黄绿、灰绿、褐绿等颜色。青瓷白瓷商代的原始瓷青瓷：东汉末到六朝时期发明，使用青釉(石灰釉)，我国传统的瓷釉，通体浓绿颜色。形成我国瓷釉的独特风格。白瓷：南北朝时期发明， 至隋朝，发展到成熟阶段。至唐朝，发展成为占主流的青、白两大瓷系之一(南青北白)/explore/tansuofaxian/classpag

28、e/video/20091220/100746.shtml中国古代瓷器东方珍宝之梦(上)白瓷与青瓷最主要区别在于原料中含铁量的多少，上等白瓷的胎和釉中的含铁量必须控制在1%以下，方能烧成。彩瓷：汉代发明，使用铅釉(低温釉，烧成温度在1000以下)该釉以氧化铅为助熔剂，因在铅釉中含有多种呈色元素铁、铜、锰、钴等所引起的结果，故又有多色釉之名。青花瓷：唐代发明，明代青花成为瓷器的主流；清康熙时发展到了顶峰。用含氧化钴的钴矿为原料，在陶瓷坯体上描绘纹饰，再罩上一层透明釉，经高温还原焰一次烧成。/v_show/id_XNTE3NTY3MDg=.html中国艺术大观陶瓷之谜瓷器是一种工艺化学产品，在世界

29、上以我国的发明最早。远在唐代，我国的瓷器和茶叶、丝绸就大量地经过海上和“丝绸之路”远销国外。公元11世纪，我国造瓷技术传到了波斯，后来又传到了阿拉伯、土耳其和埃及。1470年传播到意大利的威尼斯，欧洲才开始生产瓷器。玻璃：公元前3700年古埃及人发明。在埃及公元前千余年的墓葬中发现了许多玻璃器皿。古代玻璃都带颜色且不透明。为什么埃及人能够最先发明制造玻璃的技术呢?因为在埃及的一些湖岸上，存在着天然碱(碳酸钠)，开始时人们无意识地将天然碱与砂石混合高温加热，结果发现它们熔融冷却后，竞得到一种美丽透明的东西，埃及人就这样发明了制造玻璃的技术。后来制造玻璃的技术由埃及传到邻近西亚各国，在纪元前又传至

30、希腊、罗马。罗马人对制造玻璃技术进行了改进，并发明了吹管技术，生产出美丽明亮的各种用具。后来，他们还逐步掌握了借添加铁、铜、铅等金属的方法，制成了彩色玻璃。玻璃是由硅砂(或称石英砂：SiO2)、纯碱(Na2C03)、石灰石(CaC03)、长石(钾长石、钠长石、钙长石等)等为主要原料经高温炉(约1600)熔融、凝固而成的固体物质。我国考古发现最早的玻璃制品是徐州北洞山汉墓出土的玻璃杯，其制造年代当不晚于公元前175年至128年。西汉南越王墓中出土的蓝色透明平板玻璃镶嵌在长方形铜框牌饰中，成分以氧化铅和氧化钡为主，铅、钡含量分别高达33%和12%，属于中国铅钡玻璃系统。这是迄今我国考古发现的最早的

31、平板玻璃。3. 原始冶金化学金属冶炼的发明(1) 青铜的冶炼从使用石器到铸造青铜器，是人类技术革命史上具有划时代意义的伟大成就。天然红铜(纯铜)质地软，不适合作为工具。若将Cu/Sn或Cu/Pb混合熔铸，则成合金。因为以铜为主，颜色呈青，故名青铜。青铜的熔点比纯铜低，如，Cu mp:10830C，若加15Sn，mp:9600C；若加25Sn， mp: 8000C。硬度比纯铜高。Cu硬度：350(布林氏硬度)，加入5Sn，硬度为680 ，加入10Sn，硬度为880。而且青铜比纯酮有更好的铸造性。相对西亚、南亚及北非于距今约6500年前先后进入青铜时代而言，中国青铜时代的到来较晚。目前在中国考古发

32、现的最早的青铜器是甘肃东乡林家马家窑文化遗址（约公元前3000年左右）出土的一件青铜刀。是中国进入青铜时代的证明。 青铜的冶铸包括采矿、冶炼、制范、熔铸等四个主要工序。冶炼主要是在熔锅或熔炉中进行。在器内放置孔雀石Cu(OH)2CuCO3和木炭，木炭燃烧，并用吹管往里送风，产生高温，熔化矿石，向时产生CO使铜析出。这种内熔法，冶炼温度较高，说明冶铸的技术也达到相当高的水平。这是我国古代冶铸的一个显著特点。诞生于3000年前西周时代的伟大著作考工记里，明确规定了制造各类青铜器的技术标准(冶炼各种青铜器时所需要的铜和锡的剂量)。六分其金而锡居一，谓之钟鼎齐。五分其金而锡居一，谓之斧斤齐。四分其金而

33、锡居一，谓之戈戟齐。三分其金而锡居一，谓之大刃齐。五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐。金锡半，谓之鉴燧(铜镜)之齐。/humhis/zhonghuawenming/classpage/video/20100302/100583.shtml青铜时代(2) 黄铜和白铜的冶炼秦、汉以后，除青铜外，还出现了一些其他的铜合金。黄铜：Cu/Zn合金，古代称 “鍮石”。目前我国出土的最早的黄铜器是山东胶县龙山文化遗址，公元前2000年左右的一件黄铜锥。含Zn量达23左右。最初冶炼这种铜锌合金，是通过将铜与含锌的炉甘石(ZnCO3)放在还原炉中冶炼而成。后来制造出单质锌，便直接将铜与锌混合冶炼成黄铜合金。宋朝崔

34、眆外丹本草：“用铜一斤，炉甘石一斤，炼之即成鍮石一斤半。”明代宋应星天工开物中，有详细的炼锌记载和插图，然后用炼制的锌(“倭铅”)来炼制黄铜。书中指出： “每红铜六斤，入倭铅四斤，先后入罐熔化，冷定取出，即成黄铜。”西方炼锌始于18世纪，由中国传入。白铜：Cu/Ni合金。明朝李时珍本草纲目中有：“白铜出云南，赤铜以砒石炼为白铜” 。砒石，含镍的砷镍矿。 (3) 水法炼铜我国古代劳动人民很早就认识了铜盐溶液里的铜能被铁置换，从而发明了“水法炼铜，的新途径”我国这一方法是水法冶金技术的起源，在世界化学史上是一项重大贡献。 西汉刘安著淮南万毕术，“曾青得铁则化为铜。曾青(白青、空青) 2CuCO3C

35、u(OH)2 易溶于苦酒。东汉时的神农本草经“石胆能化铁为铜”。石胆(胆矾) CuS04 5H20。水法炼铜知识大约到唐末、五代应用到生产中。宋代更是成为大量生产铜的重要方法之一。 (4) 钢铁的冶炼铁(熔点15340C)尽管在自然界分布极广，是构成地壳的重要元素之一。因为天然的纯铁在自然界几乎不存在且铁矿石的熔点也较高，又易氧化，所以人类认识、利用铁较铜、锡、铅、金等要晚。人类最早发现和使用的铁，是陨铁。在埃及、西亚和南亚的一些文明古国所发现的最早铁器，都是用陨铁加工而成的。1972年我国河北藁城台西村出土了一把商代(公元前14世纪)铁刃铜钺，在青铜钺上镶嵌陨铁铁刃。我国是发现和掌握炼铁技术

36、最早的国家。最早人工冶炼铁是在春秋战国时期。从江苏六合县程桥东周墓出土的铁条、铁丸，和河南洛阳战国早期灰坑出土的铁锛均能确定是迄今为止的我国最早的生铁工具。生铁冶炼技术的出现，对封建社会的作用可以与蒸汽机对资本主义社会的作用媲美。铁的发现和大规模使用，是人类发展史上的一个光辉里程碑。独特的中国钢铁冶炼东西方的冶铁技术是循着不同的途径发展的。如果说西方早期的铁器文化是一种锻铁的文化，那么中国早期的铁器文化是一种以铸铁为主的文化。铁刃铜钺铁锛早期的冶铁技术，多采用块炼铁法(固体还原法)，将铁矿石和木碳放在炼炉中，在6500C-10000C温度下焙烧，利用炭的不完全燃烧产生CO，使铁矿石中的氧化铁还

37、原成铁。由于炭火温度不够高，致使被还原出的铁不能保持熔化状态流出，冷却后成铁块。这种铁块表面因夹杂渣滓而很粗糙，状若海绵，显不出明显的金属特征，这种铁称为“恶金”。 经过实践摸索人们发现将铁块反复压延锤打，可将夹杂的氧化亚铁和硅酸盐挤出，从而使之柔韧不脆。后又发现淬火法能产成坚韧的好铁。 钢、生铁、熟铁的主要成分都是铁，它们之间的区别主要在于含碳量不同。通常含碳量1.7的为生铁，0.04以下的叫熟铁，含碳量0.04-1.7之间的叫钢。在春秋战国时期开始出现了块炼渗碳成钢的低温炼钢法生铁的冶铸工艺与块炼法基本一样，它们之间主要的差别在冶炼温度。块炼法的炉温在10000C左右，离纯铁的熔点相差很远

38、，而生铁冶炼时，炉温达到11000C12000C。在冶炼中被还原生成的固态铁会吸收碳而使铁的熔点降低，吸碳量2时，熔点降至13800C；当吸碳量达到4.3时，熔点为最低11460C。这时生成的铁熔化，得到液态的生铁。可以直接浇铸成器。西汉，在块炼渗碳的基础上兴起了“百炼钢”技术。它的特点是增加了反复加热锻打的次数，这样既可加工成型，又使夹杂物减少、细化和均匀化，大大提高了钢的质量。河北满城西汉墓中的刘胜佩剑、钢剑和错金宝刀，就是“百炼钢”的产物。4. 原始化工技术纸和火药的发明(1) 造纸术 造纸术、指南针、火药术和印刷术并称为我国古代科学技术的四大发明，是我国人民对世界科学文化的发展所作出的

39、卓越贡献。后汉书“自古书契多编以竹简，其用缣帛(即按书写需要裁好的丝织品)者谓之为纸。缣贵而简重，并不便于人。伦乃造意(发明、创造)用树肤、麻头及敝布。鱼网以为纸。元兴元年，奏上之。帝善其能，自是莫不从用焉，故天下咸称“蔡侯纸”。蔡伦(63-121)字敬仲，东汉耒阳人, “尚方令 ”东汉元兴元年(公元105)蔡伦发明造纸术。明 宋应星天工开物载竹纸制造方法1. 斩竹漂塘 斩竹嫩竹, 放入池塘，裁泡一百日以上，利用天然微生物分解并洗去竹子之青皮。 2. 煮徨足火(碱煮) 将竹子，放入徨桶内与石灰一道蒸煮八日八夜。除去木素、果胶、色素、油脂等杂质。3. 舂臼 上述处理之竹子， 放入石臼，以石碓叩打

40、直至竹子被打烂，形同泥面。 4. 荡料入帘 将打烂之竹料倒入水槽内，并以竹帘在水中荡料，竹料成为薄层附于竹帘上面。 5. 覆帘压纸 将帘反复过去，使湿纸落于板上，即成张纸。将湿纸叠积上千张，上头加木板重压挤去大部分的水。 6. 透火焙干 将湿纸焙干。干燥后，揭起即得成纸。 制作过程：2006年敦煌附近玉门关遗迹发现了写有文字的西汉麻纸！敦煌发现的这些纸要比东汉时期的“蔡侯纸”早113年。西汉麻纸其实在1957年在西安市东郊的坎桥就出土了公元前2世纪的西汉初期古纸(没有文字)，经过鉴定，证明是麻纤维所制成，这说明早在公元前2世纪，我国劳动人民就已经发明了造纸术。造纸术在7世纪经过朝鲜传入日本，8

41、世纪中叶经中亚传到阿拉伯。随后由阿拉伯传人欧洲。到16世纪，纸张已经流行于全欧洲，彻底取代了传统的羊皮和埃及莎草等，此后纸便逐渐流传到全世界。(2) 火药术人类最早使用的火药是黑火药，我国古代四大发明之一，但发明的年代要比纸的发明晚些。它的发明与作用，在化学史上占有重要地位。黑火药硝酸钾分解放出的氧气，使木炭和硫磺剧烈燃烧，瞬间产生大量的热和氮气、二氧化碳等气体。由于体积急剧膨胀，压力猛烈增大，于是发生了爆炸。【反应原理】【名称的由来】1.这种混合物着火易燃，产生K2S黑烟。2. 硝石、硫磺在古代是重要的药材。【黑火药的发明】黑色火药在晚唐(9世纪末)正式出现，由古代炼丹家(道教)在炼制丹药过

42、程中逐渐发明了火药配方，其中硝石的利用是火药发明的关键。公元808年，唐朝炼丹家清虚子撰写了太上圣祖金丹秘诀，其中的“伏火矾法”是世界上关于火药的最早文字记载。“伏火矾法”是对硝石、雄黄、硫黄、草木药等物在共同火炼前的预处理方案，旨在先改变它们的易燃、易爆的剧烈性质。【黑火药的使用】火药最初并非在军事上，而是用在马戏、杂技演出中(产生烟火),也用于医药(治疗疮癣，杀虫、 辟湿气瘟疫)。唐代末年(10世纪初) ，火药被引入军事，成为具有具大威力的新型武器(热兵器)，并引起了战略 、战术、军事科技的重大变革。【黑火药的传播】“现在已经毫无疑义地证实了，火药是从中国经过印度传给阿拉伯人，又由阿拉伯人

43、和火药武器一道经过西班牙传入欧洲”。恩格斯马克思恩格斯全集第7卷火药和火药武器的广泛使用 是世界兵器史上的一个划时代的进步 使整个作战方法发生了翻天覆地的变革!中国的火药推进了世界历史的进程。1044年,曾公亮著武经总要中的“火炮用火药”二、原始化学物质观原始实用化学的诞生和发展，为人类认识和变革物质世界提供了实践基础；物质形态的相互转化，使得人们对关于物质构成的两个问题进行思考：1.物质的本原是什么呢? 2.物质是以怎样的方式构成万物的? 这两个问题，吸引了从古至今无数哲人贤者(包括化学家)，构成了千百年来化学理论研究的一条主线；在古代，人们在直接和间接的实践的基础上，形成了早期的朴素的化学

44、物质观，是古代自然哲学的重要组成部分。是原始的化学理论的萌芽。1. 中国原始化学物质观现在我们知道，元素论是关于物质的科学理论之一。元素是物质最简单的组分，自然界里的物质，都是由为数不多的元素以不向的方式相互结合所组成的。这种对世界万物构成的本原探讨的科学理论是从古代元素论长期演化、发展而来的。一元论元素观：战国管子水地：“水者何也? 万物之本也。”水是组成万物的本原。战国时期宋钘和尹文： “凡物之精，此则为生。下生五谷，上为列星”一种物质性的“精气”是万物本原战国末期的苟子： “水火有气而无生，草木有生而无知，禽兽行知而无义，人有气有生有知亦且有义”。“气”是组成各种物质的共同的基本形态汉代

45、王充(2779)： “天地，含气之自然也”。宋朝著名的唯物主义哲学家张载(20201077)：“太虚无形，气之本体，其聚其散，变化之客形耳”。气是什么？“太虚即气”多元论元素观：阴阳说和五行说形成于商周，到春秋战国时期已经具备比较完整的形态。老子道德经：“万物负阴而抱阳”。认为宇宙万物皆具有阴阳既对立又统一的两个方面，而阴阳对立的相互作用和不断运动，就是万物以及它们的变化根据，支配着千变万化的物质世界。五行说把水、火、木、金、土五者视为构成万物的基本材料“孜孜无怠，水火者，百姓之所饮食也；金木者，百姓之所兴作也；土者，万物之所资生也，是为人用。”尚书洪范： “五行：一曰水，二曰火，三曰木，四曰

46、金，五曰土。水曰润下，火曰炎上，木曰曲直，金曰从革，土爰稼穑。”对五行的种类及其特性做了概括和解释我国古代原始的五行说，实际上就是元素论的萌芽。五行说和阴阳说，分别从不同的角度反映了自然界的面貌，因此，它们的结合是很自然的。阴阳五行说的形成，不仅巩固了人们对世界物质性的认识，还进一步触及物质变化的规律。五行常胜说：水能灭火，故水胜火；火能熔金，故火胜金；金可伐木，故金胜木；木犁用来耕地，木胜土；筑土可以挡水，土胜水。说明了物质之间的相互依存，相互制约的辩证关系“阴阳五行说”的代表人物墨翟(约公元前468前376)墨经：“五行毋(无)常胜，说在宜(多)” “火烁金，火多也。金靡炭，金多也。”表明

47、五行相遇，相互制约不是绝对的，而是相对的，有条件的朴素的辩证思想。 阴阳五行说在中国古代影响很大。在化学史上，它成了后来兴起的炼丹术的指导思想。在祖国的医学中，成为传统中医最重要的理论基础，至今在中医学中仍有重大影响。物质结构问题：物质是否无限可分? 物质有没有最小单位? 韩非(公元前280前233)：“凡物之有形者，易裁也，易割也。何以论之? 有形则有短长，有短长则有大小。”说明物质可分战国时期名家半派代表人物惠施(公元前370前3l8)：“历物之意曰，至大无外，谓之大一；至小无内，谓之小一。”当把物质分割下去，直至分到“小一”。“小一”已没有内部可言了。说明物质不是无限可分的。而“小一 ”

48、是组成物质的最小单位。名家代表人物公孙龙(公元前325前250)：“一尺之棰，日取其半，万世不竭”观点相反，说明物质是无限可分的。2. 希腊原始化学物质观恩格斯：“在希腊哲学的多种多样的形式下，差不多可以找到以后各种观点的胚胎、萌芽。因此，如果理论自然科学想要追溯自己今天的一般原理发生和发展的历史，它也不得不回到希腊人那里去。”说明希腊古代的原始化学物质观所取得的成就是无与伦比的。最早试图回答世界本原问题的是米利都学派，这个学派反对宗教迷信，是古希腊最早的无神论唯物主义学派。提出了世界的基础是物质的观点，并从承认物质的本原出发，解释各种自然现象。此学派的特征：是用纯自然现象来解释周围世界的复杂

49、变化。典型代表是哲学家泰勒斯(Thales 公元前640-前546) ，他认为可以把万物看作是单一实体的不向表现形式。万物始源于水、生于水，水为万物万物归于水。水有固体、液体、气体之不同。一元论古希腊著名的辩证唯物论者赫拉克利特(Herakleitos 公元前560前500)，认为万物的本原是火。“这个世界，对于一切存在物都是一样的，它不是任何神所创造的，也不是任何人所创造的；它过去、现在、将来永远是一团永恒的活火，在一定的分寸上燃烧，在一定的分寸上熄灭。”他认为客观世界是不断地产生和消灭的永恒运动的过程。事物都在发展变化。特别强调变化的永恒性。多元论意大利西西里岛的医生兼哲学家思培多克勒(E

50、mpedocles，公元前490-前435)，提出世界万物是由水、火、土、气四种元素按不同比例组合而成的观点。为了解释运动的起因，进一步假定万物都含有另外两种成分爱和憎。物质在爱的影响下结合，在憎的影响下分离。这是用一组固定的力来说明结合的首次尝试，同时也是后来成为一种重要化学理论的亲合力学说的先驱。 古希腊唯物主义自然哲学最高成就是原子论的提出留基伯(Leucippus 公元前500-前440)和德谟克利特(Democritus 公元前460-前370)共同创立的。认为宇宙万物是由最微小、坚硬、不可入、不可分的物质粒子所构成。这种粒子叫做“原子”。原子在性质上相同，但在形状大小上却是多种多样

51、的。万物所以不同，就是由于万物本身的原子在数目、形状和排列上有所不同。原子与原子间存在有“虚空”，虚空是原子运动的场所和必要条件。原子总在不停地运动，运动是原子本身所固有的属性。原子在虚空中向各个方向运动着由于彼此碰撞就形成原子的旋涡运动，从而构成世界万物。DemocritusLeucippus约100年之后，伊壁鸠鲁(Epicurus 公元前372-前271)发展了原子论的思想。认为原子还有重量的不同，并且他认为原子不是有“各种各样的大小”而只是“某些不同大小”，所以思格斯曾说伊壁鸠鲁“已经按照自己的方式知道原子量和原子体积了”。德谟克利特说：原子出于自身的重量要直线下落。伊壁鸠鲁则说由于其

52、内部的原因，原子也会“离开正路”，不一定是直线下落而会产生偏斜运动。这样，不仅承认了运动除了必然性外，还承认其偶然性，坚持从事物本身的矛盾来说明运动。马克思曾对伊壁鸠鲁的这些思想予以很高的评价。指出其中包含了深刻的辨证法因素。马克思的博士论文的题目就是德谟克利特的自然哲学与伊壁鸠鲁的自然哲学的差别。虽然古希腊原子论还只是建立在直观经验的基础上的哲理思辨和天才的猜测的结果，但它在思想上和方法上对后世都影响至深。它成了19世纪初建立在可靠实验基础上，由著名化学家道尔顿提出的科学的原子论的胚胎和渊源。古希腊另一个伟大的思想家和科学家亚里士多德(Aristotle 公元前384前322)。是柏拉图(P

53、1ato，公元前428前348)的学生。是古希腊自然哲学的集大成者，他不像柏拉图那样只是崇尚思辨。而是重视观察和分析以及实验活动，是古代百科全书式的自然科学家，也是对近代自然科学影响最大的古代学者。他在自然科学方面著作主要有物理学、论产生和消火、大论、气象学、动物的历史等。 亚里士多德在自然哲学方向最主要的是四元素说。这一学说在古希腊流行广泛，以至于他的思想还影响了人类历史进程达1500年之久。他认为万物由四种元素土、水、气、火所组成，这四种元素是永恒存在的，既不能产生，又不能消灭。另方面又认为，这四种元素都具有可被人感觉的两两对立的性质。进而推论万物本原是四种原始性质：冷、热、干、湿。元素就

54、由这些原始性质依不同比例组合而成的。总之，亚里土多德的四元素说承认世界的物质性，这是唯物主义；但他又认为性质第一性，把“性质”当成了万物的“本原”，是唯心主义。这种错误的原性说，对化学的发展产生了很大影响，成了后来神秘炼金术的主要指导思想，以为只要改变物质中这四种原性的比例，就能使普通金属变成黄合，由此使化学误入了歧途。三、 原始化学的最高形式金丹术古代实用化学进入封建社会时期以后，被封建统治阶级利用，产生了神秘的金丹术炼丹术和炼金术。这样，化学就开始从生产中分化出来，以金丹术的原始形式出现了。中国是炼丹术的起源地。炼金术则产生于西方。到八九世纪，中国炼丹术和西方的希腊化埃及炼金术传到了阿拉伯

55、，形成了阿拉伯炼金术。继而又经阿拉伯把炼金术传播到了欧洲，形成了欧洲炼金术。炼金术与炼丹术主要区别在于：炼金术(点金术)以乞求财富为目的，而炼丹术是乞求长生不老药为目的。1. 中国炼丹术炼丹术兴起之原因 1.封建社会统治阶级希望良生不死，无限延长生命达到维护其统治的目的。2.想把贱金属转化为金银等贵金属。3.长期从事化学工艺实践和本草药物的应用，积累了相当的生产知识和经验，为炼丹术的产生提供了必要的物质基础。金丹术士的臆想五行生克学说有土生金的说法。于是就有一种设想，认为矿物在土中会随时间而变的。例如认为雌黄千年后化为雄黄，雄黄千年后化为黄金。朱砂200年后变成青，再300年后变成铅，再200

56、年成为银，最后再过200年化成金。能不能加速这种变化呢？企图在鼎中能做到 “千年之气，一日而足，山泽之宝，七日而成”。于是就在鼎中放入各种药物，封闭后进行加热烧炼，以为可以炼出贵重的金银来，这样炼金术在战国末期就萌芽了。到了秦皇汉武时期，由于最高统治者的支持，炼金术就大发展起来，这时不仅要由低贱的金属如铜、铁等制造出贵重的金、银来，还要为统治者修炼出吃了能长生不老的仙丹来。所以在中国发起的这场探索活动应该叫做“金丹术”。他们把人与物相类比，认为黄金和玉都是不朽不坏的，所以最好能由金和玉中提出精华来给人吃，于是就有“服金者寿如金，服玉者寿如玉”的理论。这时炼丹家就希望能炼出一种名叫“金液”的神秘

57、物质，人吃了可以长生不老，与普通物质配合就能变成黄金。金丹术士的历史历史可以追溯到战国至秦汉之际。秦始皇统一六国后就曾派人去海上求仙人不死之药”。在汉代是炼丹兴起的时期，虽然真金没有炼出来，却制成了多种貌似黄银和白银的假金。更发现了许多种化学反应，最主要是铅、汞、硫、砷等之间的反应，还创造了各种炼丹仪器和提炼药品的方法。最早热衷于炼丹术的是西汉的淮南王刘安，他在他的宫中召致了方士千余人修炼金丹和表演特异功能，后来又编写了淮南子，还有淮南万毕术等著作，但可惜万毕术一书现已失传。东汉魏伯阳所著周易参同契，是一部当今世界上保存下来的最早的炼丹术著作。书中既阐述了炼丹的指导思想，同时记载了许多有价值的

58、古代化学知识和较多的药物，如汞、硫磺、铅、胡粉、铜、金、云母、丹砂等。/v_show/id_XMTI2NzE4MjQ=.html 炼丹术经过两晋、南北朝300多年的延续，到唐朝，奉道教为国教，使炼丹术进入鼎盛时期。据新唐书 薛颐传载，唐高宗曾召方士百余人“化黄金治丹”，可见当时炼丹盛况。及至宋代因为这些骗人的伎俩逐渐被拆穿，才衰落。著名金丹术士葛洪(约281361)晋代著名炼丹家抱朴子内篇是他的主要炼丹著作，留下了较完整而可靠的炼丹资料。 陶弘景 南北朝人。主要著作有真诰七篇三十卷，言神仙接受真诀之事；养性延命录，言长生不老之术；名医别录，载药物365种。孙思邈唐代著名炼丹家。兼通医药，著有备

59、总干金要方、干金冀方他的炼丹著作是丹房次要。1983年广州南越王墓发现紫水晶、硫黄、雄黄、赭石、绿松石。五石及五色药石等炼丹的主要原料1化学史的发端是？三大天然能源是？黑火药的主要成分是？2 陶与瓷的区别是什么？玻璃是古代什么人发明的？3 蔡伦、葛洪、李时珍的历史贡献分别是什么？为什么中国古 代化学没有发展成为化学？4 炼丹术与炼金术的区别是什么？为什么说炼金术是化学的原 始形式？5 解释中、英文“化学”名称的由来。6 从文字记录材料的发展历史，谈谈你对计算机、网络的看法。 思考题：第三章 近代化学发展时期 从17世纪中叶-19世纪90年代末为近代化学时期。这个时期的化学，从一般的知识积累发展

60、到系统整理阶段。法国化学家拉瓦锡(A.L. Lavoisier 1743-1794) 建立燃烧现象的氧化学说，为化学的进一步发展打开局面。化学的一些基本定律被发现。3. 道尔顿(John Dalton 1766-1844)的化学原子说成为化学发展中的一个里程碑。19世纪60年代原子-分子学说确立，成为化学大步向前发展的新阶梯。4. 19世纪，化学工业在欧洲繁荣发展，促进了化学上一系列的发现和发明，为化学元素周期律的诞生提供了基础，也为有机化学的产生和发展创造了条件。19世纪后期，物理化学的发展显示出它的理论价值并初步显示出化学与物理学密切的内在联系。四、科学形态的化学形成 文艺复兴运动以来，西