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1、玉溪师范学院化学与环境科学系 2007 年 2 月编写1 化学发展史 讲义 化学发展史 讲义 第一章 绪论第一章 绪论 1 第二章 化学的萌芽第二章 化学的萌芽 10 第一节 古代的实用化学第一节 古代的实用化学 10 1 1 化学史的发端 火的认识和利用 10 1 2 煤 石油和天然气 11 1 3 陶瓷与玻璃 11 1 4 金属冶炼 12 1 5 造纸和火药的发明 12 第二节 古代的物质观第二节 古代的物质观 13 2 1 中国古代的物质观 13 2 2 印度古代的物质观 14 2 3 希腊古代的物质观 14 第三节 炼丹术和炼金术第三节 炼丹术和炼金术 25 第四节 本草学第四节 本草
2、学与与医药化学医药化学 28 4 1 中国本草学中的化学知识 28 4 2 医药化学 29 第三章 化学的形成和发展第三章 化学的形成和发展 34 第一节 化学科学的形成及氧化说的建立第一节 化学科学的形成及氧化说的建立 34 1 1 波义耳化学元素概念的建立 34 1 2 化学燃素说的建立 38 1 3 舍勒和普里斯特里发现氧气的制法 39 1 4 拉瓦锡氧化学说的建立 41 第二节 化学基本定律的建立及道尔顿原子学说第二节 化学基本定律的建立及道尔顿原子学说 46 2 1 质量守恒定律与当量定律的建立 46 2 2 定比定律的确立 46 2 3 倍比定律与道尔顿原子学说 47 2 4 化学
3、元素符号 名称 化学式 48 第三节 分子学说的建立与早期原子量的测定第三节 分子学说的建立与早期原子量的测定 49 3 1 化学领域中的探险者 盖 吕萨克 气体简比定律 49 3 2 阿佛加德罗分子假说及电化二元论 50 3 3 早期原子量的测定工作 道尔顿 50 3 4 康尼查罗的贡献 论证并确立了原子 分子学说 50 第四节 有机化学发展历程简介第四节 有机化学发展历程简介 52 4 1 人类对有机化合物的认识 52 4 2 有机经典结构理论的建立 54 玉溪师范学院化学与环境科学系 2007 年 2 月编写2 4 3 生物化学与人类生命 57 第五节 无机化学的系统化第五节 无机化学的
4、系统化 58 5 1 化学元素大发现 58 5 2 化学元素周期律 58 第六节 十九世纪化学工业的兴起和繁荣第六节 十九世纪化学工业的兴起和繁荣 60 6 1 酸碱工业 60 6 2 煤焦油化学工业 65 6 3 化学肥料工业 68 第七节 物理化学的形成第七节 物理化学的形成 96 7 1 质量作用定律与动态平衡观念的确立 96 7 2 热化学和热力学基本定律的发现 96 7 3 相律的导出和溶液理论的形成 98 7 4 电解定律的发现和电离理论的产生 106 7 5 初期的化学动力学 107 第四章 现代化学第四章 现代化学 112 第一节 原子结构与原子周期率的发展第一节 原子结构与原
5、子周期率的发展 112 1 1 化学进入微观领域 112 1 2 原子结构理论模型的建立和发展 117 1 3 莫斯莱定律 现代原子量测定和同位素的发现 117 1 4 现代对化学元素周期律的探索 117 第二节 核化学产生和发展第二节 核化学产生和发展 130 2 1 核化学的产生 130 2 2 核化学的发展 130 2 3 原子能的开发和利用 130 2 4 核化学各分支的建立和发展 130 第三节 分析化学的发展第三节 分析化学的发展 133 3 1 分析化学的形成和发展 133 3 2 光谱分析的产生和发展 139 3 3 电化学分析的发展 142 3 4 色谱法的兴起 143 第四
6、节 现代有机第四节 现代有机化化学的发展学的发展 144 4 1 结构有机化学理论的发展 144 4 2 分析与合成有机化学的发展 144 4 3 天然有机化学的发展 144 4 4 元素有机化学的发展 144 第五节 高分子化学的建立与发展第五节 高分子化学的建立与发展 144 5 1 人类对高分子材料的认识 145 5 2 橡胶工业 145 玉溪师范学院化学与环境科学系 2007 年 2 月编写3 5 3 合成纤维工业 146 5 4 合成塑料工业 147 5 5 功能高分子材料 147 5 6 高分子材料的应用 148 5 7 高分子材料的发展前景 149 第六节 量子化学的诞生第六节
7、量子化学的诞生 现代化学键理论的建立现代化学键理论的建立 150 第七节 现代化学的特点及发展趋势第七节 现代化学的特点及发展趋势 155 7 1 现代化学的特点 155 7 2 现代化学发展的十个代表性学科 156 7 3 现代化学的三大关键问题 163 第五章 新世纪的化学第五章 新世纪的化学 177 5 1 化学科学的危机 简介 177 5 2 著名化学家论化学发展前景 阅读自学 178 5 3 化学是 21 世纪的中心学科 178 5 4 化学与其他学科 178 玉溪师范学院化学与环境科学系 2007 年 2 月编写1 化学发展史化学发展史 第一章 绪论第一章 绪论 导言 化学 当我们
8、面对这个词语的时候 我们会想到的是什么 假如 我们不是化 学专业的同学 我请同学们告诉我 你能说出一些什么关于 化学 的观点 新闻 时间 启发 等等 安排学生发言 我想了解的第二个问题是 当你作为一名化学专业的学习者 此时此刻 你想 说些什么 安排学生发言 我想了解的第三个问题是 当你作为一名未来的化学教育者 面对 化学 你 还想到了什么 还有什么要说的 安排学生发言 在和同学们进行了三个 why 的交流后 我想说的是 希望通过我们这门课程的 学习 我们在座的每一位同学当你们再次面对这样的问题时 可以想到的更多 思考得更 全面 凝炼得更精华 收获的更精彩 让我们看看史学家和思想家是如何精炼的回
9、答这个 问题 化学 人类进步的关键 西伯格博士 美 发现摩擦生活的意义超过发明蒸汽机 甚至把这种发现看作人类历史的开端 恩格斯 一 化学促成了人类社会的形成 1 1 人类社会的诞生 导言导言 我们生活的环境 可以分为自然环境和社会环境 自然环境的形成过程包括地球 的形成和演化 岩石圈 水圈 空气圈的形成 包括生命的出现 这些过程实质上都是化 学过程 这已是共识 那么 社会的形成与化学的关系如何呢 教师陈述教师陈述 什么是社会 马克思说 社会 不管其形式如何 究竟是什么呢 是人 们交互作用的产物 可见 社会是由一群人组成的 人是生活在社会群体之中的 任 何人都不能离群索居 人们在社会中共同生活
10、彼此结成一定的社会关系 并发生个各种 社会行为 一个最简单的道理是 人不聚在一起 就不能形成社会 教师陈述教师陈述 现代社会 我们很容易理解这些事实或者说这些理论 但是 我们不禁要问 在远古时代 是什么促成人类合群而居 教师陈述教师陈述 我们的答案是 火 什么是火 我知道 同学们会从各个角度来思考回答这 个小问题 从化学角度 我这样理解这个问题 火是一种发光 发热的氧化反应 是可燃 物质与氧气发生化学反应的过程 在此过程中 由于化学键的改变 化学能被释放出来并 产生光和热 教师陈述教师陈述 据史学家推测 最初起火的原因应是自然现象 如雷电袭击 火山爆发 陨 石落地及长期干旱引起的山火自燃等等
11、在几百万年前 森林大火要比今天频繁得多 动 物看到野火 这无比凶猛的怪兽 惊恐万分 四散逃命 原始人开始也怕火 但由于智 商比其它动物高 经过与获得无数次接触 终于感受到火的可爱的一面 火 可以驱赶猛 兽 火 在夜间可以照明 严寒的冬季 靠近或则分外暖和 火烧过的兽肉 比生吃容易 嚼烂且味道鲜美 教师陈述教师陈述 人类在开始时并未掌握如何生火 而是以自然界的野火为火种 要使火不断 玉溪师范学院化学与环境科学系 2007 年 2 月编写2 地燃烧下去并不是一件容易的事 要不断地添加易燃物 这需要很多人才能完成 于是 人类在火堆周围聚集 形成了彼此熟悉 信任 互惠 分工合作的群体结构 建立了早期
12、人类谁会 考古工作者发现了大量的原始人类的用火遗址 其中最古老的是我国云南元谋 猿人遗址 这里发现了大量的碳屑和被火烧过的动物骨骼 在北京周口店龙骨山北坡的洞 穴中 发现了 50 万年前山顶洞人的用火遗址 灰层中有木炭 烧过的兽骨 熏黑的石块 灰烬不是散漫地存在于整个地层 而是有一定部位的一堆堆分布着 表明它不是也火 而 是北京猿人有意识用火的证实 有的灰烬厚约 6 尺 这不是短时间能形成的 它是早期人 类社会在此长期生活留下的遗迹 教师陈述教师陈述 以火为中心的 居民点 逐渐增多 文明社会也就从火堆中萌芽 人类认识 到了火 支配了火 就为实现一系列化学转变提供了条件 古代化学技艺可以说是以学
13、会 用火为中心的 即使在今天 控制反应温度认识控制化学反应的关键之一 对于这一点 我们同学在有机化学实验中有较深刻的体会 教师陈述教师陈述 学会用火是人类最早也是最伟大的化学实践 它是人类第一次开发出自身的 体力即生物能以外的一种强大的自然能源 获得了改造自然的有力手段 在原子能出现之 前 含碳物质的燃烧一直是人们获取能量的基本途径 是人为地使用各种天然物质发生化 学变化 植被新材料等以满足人类生活需要的有效办法 因此也可以说人类学会用火标志 着化学史的发端 具体的内容我们将在下面的陈述中给同学们作介绍 1 2 人类进化的摇篮 教师陈述教师陈述 从以上角度 即人类因为火而聚集在一起 从而促成了
14、社会的形成 还可以 从另一角度审视社会的形成 社会的主体是人 火的利用促进了人类自身的进化 也促进 了人类社会的形成 教师陈述教师陈述 人类和动物的区别之一 在于动物吃的是自然饮食 二人吃的是调制饮食 人类利用或对事物进行各种形式的加工 形成了丰富多彩的饮食文化 教师陈述教师陈述 在早期 未有火化 食草木之食 鸟兽之肉 饮其血 如其毛 有了火 人 类才结束了茹毛饮血的生活 火的使用 使人类的饮食发生了根本性的变革 教师陈述教师陈述 首先 火的使用扩大了人类食物的种类和范围 许多过去不能食用之物变成 可食之物 如一些坚硬的植物根茎 经货加工后变软 某些含有毒素的食物经火加工后毒 素消失 从而极大
15、地改善了人类的生存条件和生存能力 其次 火的使用提高了人的消化 能力和对食物的摄取量 在这一过程中熟食对人的免疫能力的提高使得生命周期得以延长 人类自身的进化得以加速 当然 不能不强调的是 书是促进了大脑的发达 使人类的智 力不断发展 现代医学证明了大脑中某些成分的异常 将会导致诸如恐惧 郁抑 狂躁等 精神疾病 例如 恐惧症病人的大脑中一种有十五种氨基酸组成的肽的组织往往发生了变 异 教师陈述教师陈述 通过这些介绍我们可以整理出这样一条线索 火的使用 促成了食物的发 展 人的身体素质的进化 促进了智力的发展 智力的发展为人类的文明提供了孕 育的温床 难怪 恩格斯指出 火的使用和动物的驯养 这两
16、种进步就直接成为人的新的 解放手段 自然辩证法 1 3 人类的第一把钥匙 教师陈述教师陈述 借助于火 人类掌握了巨大的能量 并且开始初步地利用它来改造自然界 教师陈述教师陈述 人类的生活越来越依赖于火 然而 天然野火并不是随时随处可得 引进火 种要受到自然条件的限制 而保存火种就显得格外重要 通常都有最有经验的长者来担任 即使如此 仍然会由于一些难以抗拒的原因而遭致火种熄灭 这就需要人类总结经验教训 寻找人工取火的方法 玉溪师范学院化学与环境科学系 2007 年 2 月编写3 教师陈述教师陈述 摩擦取火是人类在生产实践中发明的 人类最早的取火方法现在已经难以考 证 但一般认为它大约出现在旧石器时代的晚期 在欧洲的一些遗址中曾发现可以碰击发 光的黄铁矿石和可用于引火的干菌化石 这些都可能与人工取火有关 在我国的典籍中 关于摩擦取火的记载颇多 庄子 外物篇 载 木与木相摩则燃 韩非子 五蠹 du 也有 钻燧取火以化星臊 而悦之 钻木取火在中国 埃及 巴比伦 印度等国家都沿 用了很长时间 教师陈述教师陈述 取火方法的发明是人类历史上一件划时代的大事 恩格斯对此曾给予了很高 评价 他指出 就世
