从什么时候开始有化学

化学的历史渊源非常古老，可以说自从有了人类，化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火，用火烧煮食物，烧制陶器，冶炼青铜器和铁器等等。当时只是一种经验的积累，化学知识的形成和发展经历了漫长而曲折的道路。而它的发展，又极大地促进了当时社会生产力的发展，成为人类进步的标志。化学史大致分为以下几个时期：
       （一）化学的萌芽时期：从远古到公元前1500年，人类学会在熊熊的烈火中由黏土制出陶器、由矿石烧出金属，学会从谷物酿造出酒、给丝麻等织物染上颜色，等等。这些都是在实践经验的直接启发下经过长期摸索而来的最早的化学工艺，但还没有形成化学知识，只是化学的萌芽时期。

（二）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，虽然他们都以失败告终，但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。在欧洲文艺复兴时期，出版了一些有关化学的书耕，{dy}次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy，即炼金术。chemist至今还保留昔两个相关的含义：化学家和药剂师。但随着炼丹术、炼金术的衰落，人们更多地看到它荒唐的一面，化学方法转而在医药和冶金方面得到正当发挥，中、外xx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。

（三）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。燃素说认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素，燃烧过程是可燃物中燃素放出的过程，尽管这个理论是错误的，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。特别是燃素说，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，还是从思想上为近代化学的发展做了准备。

（四）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，接着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，这些都使化学成为一门系统的科学，也为现代化学的发展奠定了基础。

（五）科学相互渗透时期：基本上从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解决的问题，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。

诚然，科学的发展是没有止境的，因而化学的发展也决不会停滞不前。

中国化学史上的“世界{dy}”

1.公元前100年中国发明了造纸术。公元105年东汉蔡伦总结并推广了造纸技术，而欧洲人还在用羊皮抄书呢！

2.公元700～800年唐朝孙思邈在《伏硫磺法》中记载了黑火药的三组分（硝酸钾、硫磺和木炭）。火药于13 世纪传入阿拉伯，14世纪才传入欧洲。

3.公元前200～后400年中国炼丹术兴起。魏伯阳的《周易参同契》和葛洪的《抱朴子》记录了汞、铅、金、硫等元素和数十种xx的性状与配制。公元750年中国炼丹术传入阿拉伯。

4.公元800年唐朝茅华是世界上{dy}位发现氧气的人。他比英国的普利斯特里（1774年）和瑞典的舍勒（1773年）约早1000年。

5.我国是“纤维{zw}”── 蚕丝的故乡。公元前2000年中国己经养蚕。公元200年养蚕技术传入日本。

6.公元前600年中国已掌握冶铁技术，比欧洲早1900多年。公元前200年，中国炼出了球墨铸铁，比英、美{lx1}2000年。

7. 1000多年前中国就能炼锌，早于欧洲400年。

8.公元前2000年中国已会熔铸红铜。公元前1700年中国已开始冶铸青铜。公元900多年我国的胆水浸铜法是世界上最早的湿法冶金技术（置换法）。

9. 1700多年前，中国已能炼铅及铜铅合金。

10.公元前800～公元前600年中国已制造陶器。公元200年中国比较成熟地掌握了制瓷技术。

11. 3000多年前，我国已利用xx染料染色。我国是世界上最早发现漆料和制作漆器的国家，约有7000年历史。

12.公元前4000～公元前3000年中国已会酿造酒。公元前1000年我国已掌握制酒技术，比欧洲的“淀粉发酵法”制造酒精早2000多年。

13. 3000多年前，我们祖先发现石油。古书载“泽中有火”即指地下流出石油溢到水面而燃烧。宋朝沈括所著《梦溪笔谈》{dy}次记载石油的用途，并预言：“此物必大行于世”。

14.世界上最早开发和利用天然气的是中国的四川省邛崃和陕西省鸿门两地。

15.我国祖先很早便开始使用木炭和石炭（又叫黑炭，即煤），而欧洲人16世纪才开始利用煤。

16. 1939年，中国化工专家侯德榜提出“联合制碱法”，1939年侯德榜完成了世界上{dy}部纯碱工业专著《制碱》。

17. 1965年，我国在世界上{dy}个用人工的方法合成活性蛋白质──结晶牛胰岛素。(由于署名原因，诺贝尔化学奖与国人擦肩而过)

18.七十年代，中国独创无氰电镀新工艺取代有毒的氰法电镀，是世界电镀史上的创举。

19. 1977年我国在山东发现了迄今为止的世界上{zd0}的金刚石──常林钻石。

20.全世界海盐产量5000万吨，其中我国生产1300多万吨，居世界{dy}。早在3000多年前，我国就采用海水煮盐了，是世界上制盐最早的国家。

21.世界上已知的140多种有用矿，我国都有。是世界上冶炼矿产最早的国家。

古代和近代化学史集锦

1.我国商代有了青铜器；春秋晚期能炼铁；战国晚期能炼钢；唐代有了火药。

2.十八世纪七十年代，瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里分别发现并制得了氧气；法国化学家拉瓦锡最早用天平作为研究化学的工具，并xx了燃素学说；英国化学家卡文迪许、雷利等陆续从空气中发现了惰性气体。

3. 1748年俄国化学家罗蒙诺索夫建立了质量守恒定律。

4. 1808年英国科学家道尔顿提出了近代原子学说。

5. 1811年意大利科学家阿佛加德罗提出了分子的概念。

6. 1828年德国化学家维勒{dy}次证明有机物可用普通的无机物制得。

7. 1869年俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律。

8. 1888年法国化学家勒沙特列提出了化学平衡移动原理 。

9. 1890年德国化学家凯库勒提出了苯分子的结构式。

10. 十九世纪荷兰物理学家范德华首先研究了分子间作用力。

11. 十九世纪英国物理学家丁达尔和植物学家布朗分别提出了胶体的“丁达尔现象”、“布朗运动”。

12. 二十世纪奥地利和德国物理学家泡利、洪特分别提出了核外电子排布的“泡利不相容原理”、“洪特规则”。

我国最早的化学研究机构

在20世纪初，我国所需要的纯碱全靠进口,为改变这一状况，我国xx的爱国实业家范旭东（1884－1945）先生，在兴办精盐公司的基础上，于1917年在塘沽创办了永利制碱公司。范旭东以以久大精盐公司化验室为基础，决定成立一个名为“黄海”的化学工业研究社。

1922年8月，黄海化学工业研究社方面塘沽正式成立。被称为“西圣”的孙颖川博士毅然辞去英办开滦矿务局总化验师的高职，来到“黄海”任社长，张子丰先生任副社长。后来，留美归来的张克思、卞伯年、卞松年、区嘉伟、江道江等博士，留法归来的徐应达博士，留德归来的聂汤谷、肖乃镇博士，以及国内的大学毕业生方心芳、金培松等助理研究员，也先后来到 “黄海”。xx的侯德榜博士当时也在“黄海”。经过7年的艰苦努力，终于生产出{dy}批“永利纯碱”,在美国费城举办的万国博览会上，该产品获得金质奖章。

1932年，“黄海”接受了中华教育资金董事会的资助，决定用海州磷肥石矿作磷肥试验，为硫酸铵的生产奠定了基础。

1933年，集中了中国炼丹的有关文章和文献，准确探索古代中国化学的渊源。这时的“黄海”正处于黄金时代，拥有博士10人，留学生、大学生60多人，不但开展广泛的研究工作，而且还代为海关检查食品。

1937年日寇入侵，“黄海”被迫迁至四川五通桥。由于五通桥没有海盐，制碱遇到困难。在这关键的时候，侯德榜博士挺身而出。经过500多次实验，历时一年多，震惊世界的侯氏制碱法诞生了，“黄海”又东山再起。

1944年7月，范旭东继“黄海”之后,又在研究社里创立了 “海洋化工研究所”。

1952年，中国科学院接收了黄海化学研究社，改名为中国科学院工业化学研究所。

从此“黄海”的作用越来越大，“黄海”的学者、科学家、技术人员，成了新中国化学工业的栋粱。 

燃素学说和施塔尔

燃烧现象是自然界发生的最重要的变化之一，因此人们，特别是化学家历来都很重视物体在火中会发生什么变化。对火的观察所得到的最明显的现象是有些物质在燃烧时能产生火焰，有机物质燃烧以后留下了少量灰烬，其重量远比原来的有机物轻，这似乎说明在燃烧时是损耗物质的。于是，化学家开始猜想，在燃烧时是否有某种易燃的元素逃逸了。虽然，与此同时冶金化学家发现了一个与上述现象相反的事实，即金属在加热时变成了较重的粉末──金属灰。但是他们只埋首于实际工作，对这样的理论问题并不感兴趣，也不去深究。

十八世纪初，比较全面地研究燃烧现象的化学家，当推施塔尔。他的老师德国化学家贝歇尔在1669年写的《土质物理》一书中论述了燃烧作用。

贝歇尔继承了帕拉塞斯的“三元素说”（认为物质是由盐、硫、汞三种元素按不同比例构成的），他指出，物质之所以千差万别，是由于构成它们的“土”各不相同。他把土分成三类：“油状土”、“玻璃状土”、“流质土”。玻璃状土相当于三元素说中的盐，能使物质具有一定的形态；流质土相当于汞，能使物质致密而具有金属光泽；油状土相当于硫，能使物质易于燃烧。他认为燃烧是分解作用，不能分解的物质是不会燃烧的。虽然贝歇尔并未提出“燃素”这一概念，但是他认为物质燃烧时放出“油状土”，因此，后人认为他是与施塔尔共同创立“燃素学说”的化学家。

施塔尔是一位医生兼化学家，于1660年10月21日生于德国的安斯巴赫，1734年5月4日在柏林逝世。施塔尔于1684年获耶拿大学医学士学位，1687年担任萨克斯-魏马公爵的医生，1694年任哈雷大学医学和化学教授，1716年任柏林普鲁士王的御医。和贝歇尔的观点一样，施塔尔也认为在物质燃烧时有易燃元素逸出，但施塔尔把这种易燃元素叫做“燃素”，而不称“油状土”。他认为物质燃烧后，放出燃素，燃素随即在空气中消失，所以空气是带走燃素的必需媒介物，燃素是离不开空气的。

燃素学说认为，燃素充塞于天地之间。植物能从空气中吸收燃素，动物又从植物中获得燃素，所以动植物中都含有大量燃素。

学说认为，一切与燃烧有关的化学变化都可归结为物体吸收燃素和释放燃素的过程。金属燃烧时，有燃素逸出，金属就变成金属灰，可见金属比金属灰含有更为复杂的成分。如果金属灰与燃素重新结合，就会再变成金属。油、蜡、木炭、烟炱都是从植物中来的，植物具有从空气中吸收燃素的功能，因此木炭等都是富含燃素的物质。如果将木炭与金属灰放在一起加热，金属灰就可吸收木炭放出的燃素，于是金属灰就重新变成金属。这样，燃素学说就可以解释许多冶金过程中的化学反应。硫黄燃烧时有火焰，说明燃素逸出，硫黄就变成硫酸。硫酸与富含燃素的松节油共煮，又会吸收燃素，重新变成硫黄。

燃素学说还认为，煤和木柴等物质在加热时并不能自动地释放出燃素，而必须由空气将燃素从这些物质中吸取出来，所以这些物质在燃烧时必须有空气存在。燃素还能由一种物体转移到另外一种物体，燃素学说利用这一性质解释了金属溶解于酸是由于酸夺取了金属中的燃素；金属置换反应是由于燃素从一种金属转移到另一种金属的结果。

尽管燃素学说是错误的，“燃素”也是不存在的，但是，施塔尔的观点与现代化学理论却存在着一个共同点，即化学反应发生时都有某种东西从一种物质转移到另外一种物质。燃素学说在一定程度上促进了化学的发展。

燃素学说流行了长达一百多年时间，拉瓦锡和以后的化学家们xx了燃素学说，建立了正确的燃烧理论。

从钻木取火到原子核能

人类对能源的利用是从木柴燃烧开始的。火为原始人提供了温暖、光明、熟食，并且成为原始人防御和围猎动物的工具，对人从动物群中分化出来起了重要作用。在原始社会后期，人类先后进入了“铜器时代”和“铁器时代”，然而，作为这两个时代标志的“铜器”和“铁器”，也是在木炭燃烧过程中冶炼和制造出来的。因此，可以说当时的“木炭能源”就是人类生存和发展的动力。

虽然在2 000多年前，煤已经成为人类烧饭、取暖的燃料，但是，直到200年前才成为人类的主要能源。18世纪后半叶，英国人瓦特发明了蒸汽机，从此煤才代替了以前的木材，成为工农业生产的原动力。到了19世纪70年代，人们发明了内燃机，使用石油制品——汽油、柴油或煤油做燃料，从而石油成为一种举足轻重的能源。据联合国统计，在20世纪50年代，石油已经代替煤而取得{gj}宝座了。

人们为了社会的稳定发展，正在利用一些高新科学技术来开发新的能源。原子弹、氢弹的爆炸，使人们认识到原子核内藏有很大的能量，核电站正是合理利用核能的一个途径。而今，太阳能、地热能、海洋能、生物能等等，各种新能源也正在开发过程中。

回顾人类的发展历史，每一次高效的新能源的利用，都会使社会进入一个新的时代，一次新的飞跃。开发新能源是社会发展十分重要的基础。

当代自然科学的基石──化学

180多年前，德国的数学家高斯和意大利化学家阿伏加德罗进行过一场激烈的辩论，辩论的核心是化学究竟是不是一门真正的科学。高斯说：“科学规律只存在于数学之中，化学不在精密科学之列。”。“数学虽然是自然科学{zw}，但没有其他科学，就会失去它的真正价值。”阿伏加德罗反驳道。此话惹翻了高斯，这位数学xx竞发起怒来：“对数学来说，化学充其量只能起一个女仆的作用。”

阿伏加德罗并没有被压服，他用实验事实进一步来证实自己的观点。在将2升氢气放在1升氧气中燃烧得到2升水蒸气的结果给高斯时，他十分自豪地说：“请看吧！只要化学愿意，它就能使2加1等于2。数学能做到这一点吗？不过，遗憾的是我们对化学知道的太少了！”

科学的发展证明了阿伏加德罗的观点是正确的，生活在现代社会的人们，谁也不会再去怀疑化学的重要性了。

化学是自然科学中最重要的基础学科之一。它是在原子和分子的水平上研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学。今天，化学已成为人类认识物质世界，改造世界的一种极为重要的武器。人类的衣食往行，防病治病，资源利用，能源利用……样样都离不开化学。

近代科学的发展，则更要依赖于化学的发展。令人神往的宇宙航行，若没有以化学为基础的材料科学成果，是不可想象的；先进的计算机，若没有通过化学方法研制出的半导体材料，是不会成功的；环境科学是从化学中衍生出来的；分子生物学、遗传工程学也与化学有着密切的联系……

化学已成为一个国家国民经济的重要支柱。在当今世界综合国力的竞争中，化学能否保持{lx1}地位，已成为一个国家能否取胜的重要因素之一。

化学学科的前沿方向与优先领域为：

（1）合成化学；

（2）化学反应动态学；

（3）分子聚集体化学；

（4）理论化学；

（5）分析化学测试原理和检测技术新方法建立； 

（6）生命体系中的化学过程；

（7）绿色化学与环境化学中的基本化学问题；   

（8）材料科学中的基本化学问题；  

（9）能源中的基本化学问题； 

（10）化学工程的发展与化学基础。

中国化学工业的先驱：侯德榜(1890-1974)

 纯碱工业始创于18世纪，在很长一段时间内制碱技术把持在英、法、德、美等西方发达国家手中。1921年正在美国留学的侯德榜先生为了发展我国的民族工业，应爱国实业家范旭东先生之邀毅然回国，潜心研究制碱技术，成功地摸索和改进了西方的制碱方法，发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法（又称侯氏制碱法）。侯德榜为纯碱和氮肥工业技术的发展做出了杰出的贡献。

侯德榜一生在化工技术上有三大贡献。{dy}，揭开了苏尔维法的秘密。第二，创立了中国人自己的制碱工艺——侯氏制碱法。第三，就是他为发展小化肥工业所做的贡献。

1921年，他在哥伦比亚大学获博士学位后回国。他把全部身心都投入到研究和改进制碱工艺上，经过5年艰苦的摸索，终于在1926年生产出合格的纯碱。被命名为“红三角”牌的中国纯碱在美国费城举办的万国博览会上获得了金质奖章，并被誉为“中国工业进步的象征”，在1930年瑞士举办的国际商品展览会上，“红三角”再获金奖，享誉欧、亚、美。 

1941年，新的制碱工艺被命名为“侯氏制碱法”。 1957年，为发展小化肥工业，侯德榜倡议用碳化法制取碳酸氢铵，使碳化法氮肥生产新流程获得成功。

《纯碱制造》一书于1933年在纽约列入美国化学会丛书出版。这部化工巨著{dy}次彻底公开了苏尔维法制碱的秘密，被世界各国化工界公认为制碱工业的xx专著，同时被相继译成多种文字出版，对世界制碱工业的发展起了重要作用。美国的威尔逊教授称这本书是“中国化学家对世界文明所作的重大贡献”。  

 舍勒（C.W.Scheel，1742—1786）

舍勒，瑞典化学家。1742年12月19日生于斯特拉尔松得。1786年5月21日患xx病去世，年仅44岁。他家境贫寒，十多岁时到一家药房当学徒。在此期间他阅读了化学书籍，并利用药房的仪器做了化学实验。此后，他主要在这家药房任药剂师及经理工作，很多实验都是在这家药房的实验室进行的。

他用萤石（CaF2）和硫酸反应，发现了氢氟酸（HF）。用软锰矿和盐酸作用，发现了氯气及其漂白性能，但当时他认为发现了 “燃素。”。从骨灰里他又发现了磷，从尿里得到了尿酸。他制取了硫化氢、升汞、钼酸、乙醚等化合物。他研究过甘油、普鲁士蓝、xxx的性质，还研究过柠檬酸、苹果酸、草酸和五倍子酸等的成分。

现在都公认为普利斯特里在1774年最早发现了氧气。其实，舍勒早在普利斯特里之前就发现了氧气。1773年之前，他完成了《论空气和火的化学》一书的写作，但直至1777年才出版。当时他把氧气称为“引火空气”，是用硝石(NaNO3)，黑色二氧化锰及氧化汞等化合物制取的。18世纪70年代舍勒又首先发现并制得了单质氯。

拉 瓦 锡

拉瓦锡，法国化学家。1743年8月26日生于巴黎。幼年丧母，由其姑母抚养长大。1763年获得法学学士学位及律师xxx书。但他对此不感兴趣，毕业后即从事地质学研究，并进修了化学，这对他的成长起了重要的作用。1772年及1778年先后担任巴黎科学院副教授及教授。其间，于1775年又担任皇家火药局局长，他在火药局里建立了自己的实验室。

拉瓦锡的重要贡献是：xx了错误的燃素说。

燃素说是德国人贝歇尔于1669年提出的，这一学说在欧洲统治了近一百年。当时一些知名化学家，如舍勒、普利斯特里、卡文迪许等也都拥护这一学说。

1772年拉瓦锡用称重过的磷和硫燃烧，发现产物的重量大于燃烧前的磷和硫的重量，从而观察到了氧化现象。他发表的《燃烧概论》是反对燃素说的重要论文，并提出了燃烧的氧化学说。这篇论文被译成英、德、意、西班牙等多种语言，广为传播。从此燃素说逐渐被化学家所抛弃。1789年，他写的《化学基本概念》一书出版，书中列出了当时已知的所有的化学元素，并对元素下了定义：“凡是简单的不能分离的物质，才可以称为元素。”

近代化学家之父——拉瓦锡，他还确定了空气的组成，独具慧眼的发现了氮气，并命名为Nitrogen，意为“无意于生命”。

张青莲

1908年生，江苏常熟人。1930年毕业于上海光华大学 ，1936年获德国柏林大学博士学位，并进入瑞典斯德哥尔摩物理化学研究所当访问学者。

回国后曾任西南联大教授、清华大学教授、北京大学化学系主任。

现任北大化学系教授、博士生导师、中国科学院化学部副主任。

他长期从事无机化学的教学和研究工作，对同位素化学造诣尤深，是我国稳定同位素化学 研究工作的奠基人和开拓者，亦是最早对重水物理化学常数和状态图进行研究的学者之一，所测定的重水密度值是{zj0}值之一，被国际承认和引用。

我国科学院院士张青莲教授为相对原子质量的测定做出了{zy1}贡献。

他于1983年当选为国际原子量委员会委员。

他主持测定了铟In、铱Ir、锑Sb、铕Eu、铈Ce、铒Er、锗Ge、锌Zn几种元素的相对原子质量新值，为国际原子量委员会采用为国际新标准。

门捷列夫（1834—1907）

 俄国化学家。1890年当选为英国皇家学会外国会员。 门捷列夫的{zd0}贡献是发现了化学元素周期律。

他总结出一条规律：元素（以及由它所形成的单质和化合物）的性质随着原子量（现根据国家标准称为相对原子质量）的递增而呈周期性的变化。这就是元素周期律。

他根据元素周期律编制了{dy}个元素周期表，把已经发现的63种元素全部列入表里，从而初步完成了使元素系统化的任务。他还在表中留下空位，预言了类似硼、铝、硅的未知元素（门捷列夫叫它类硼、类铝和类硅，即以后发现的钪、镓、锗）的性质，并指出当时测定的某些元素原子量的数值有错误。而他在周期表中也没有机械地xx按照原子量数值的顺序排列。若干年后，他的预言都得到了证实。

门捷列夫工作的成功，引起了科学界的震动。人们为了纪念他的功绩，就把元素周期律和周期表称为门捷列夫元素周期律和门捷列夫元素周期表。  
       1955年科学家们为了纪念元素周期律的发现者门捷列夫，将101号元素命名为钔。门捷列夫运用元素性质周期性的观点写成《化学原理》一书（1869年），曾被译成多种文字。 

勒夏特列

勒夏特列是一位精力旺盛的法国科学家，他研究过水泥的缎烧和凝固、陶器和玻璃器皿的退火、磨蚀剂的制造以及燃料、玻璃和xx的发展等问题。他对乙炔气的研究，致使他发明了氧-乙炔焰，并用于焊接。

勒夏特列特别感兴趣的是科学和工业之间的关系，以及怎样从化学反应中得到{zg}的产率。他因于1888年发现了“勒夏特列原理”而闻名于世界。

 勒夏特列原理的应用可以使某些工业生产过程的转化率达到或接近理论值，同时也可以避免一些并无实效的方案（如高炉加高的方案），其应用非常广泛。

汉佛来·戴维（1778—1829）

 英国化学家，1778年出生于彭赞斯，父亲过早去世，家庭贫寒。

17岁，戴维到博莱斯先生的药房当学徒。既学医学，也学化学。后来到贝多斯的研究所工作。

21岁时，戴维配制出了氧化亚氮气体（N2O）。经进一步研究，证实氧化亚氮能使人狂笑，还有一定的xx作用，于是取名笑气。外科医生们常用来做xx药。
　　后来，戴维继续从事科学研究，首先制取了金属钾、钠、钙、镁、钡和非金属硼，还发明了矿工用的安全灯。为人类做出了很大的贡献。

剑桥寿星李约瑟

李约瑟博士（Dr.Joseph Needham，1900-1995)是英国xx科学家、英国皇家学会会员(FRS)、英国学术院院士(FBA)、中国科技史大师及中国人民的老朋友，当代杰出的人文主义者。

他早年以生物化学研究而著称，30-40年代出版了《化学胚胎学》及《生物化学与形态发生》，在国际生化界享有盛誉。1937年，在鲁桂珍等三名中国留学生的影响下，皈依于中国古代文明，转而研究中国古代科学、技术与医学。

1942年秋，受英国皇家学会之命，前来中国援助战时科学与教育机构，在陪都重庆建立中英科学合作馆。

在华的四年，李约瑟广泛考察和研究中国历代的文化遗迹与典籍，为他日后撰写《中国科学技术史》作了准备。

1946年春，李约瑟离任，赴巴黎任联合国教科文组织自然科学部主任。两年后，返回剑桥，先后在中国助手王铃博士和鲁桂珍博士的协助下，开始编写系列巨著《中国科学技术史》。 中华人民共和国成立后，李约瑟亲自发起并分别就任英中友好协会会长、英中了解协会会长，先后八次来华考察旅行。

1954年，李约瑟出版了《中国科学技术史》{dy}卷，轰动西方汉学界。他在这部计有三十四分册的系列巨著中，以浩瀚的史料、确凿的证据向世界表明：“中国文明在科学技术史上曾起过从来没有被认识到的巨大作用”，“在现代科学技术登场前十多个世纪，中国在科技和知识方面的积累远胜于西方”。

李约瑟一生著作等身，被誉为“20世纪的伟大学者”、“百科全书式的人物”。
　　1995年3月24日，李约瑟在剑桥寓所逝世，享年95岁。

凯库勒(1829—1896年)

凯库勒(1829—1896年) 德国化学家，是经典有机化学结构理论的奠基人之一。他的主要成就有：

1.提出有机化合物的碳四价理论。

2.提出有机化学碳链学说。

3.提出苯分子的环状结构理论。

德国化学家凯库勒是一位极富想象力的学者，他曾提出了碳四价和碳原子之间可以连接成链这一重要学说。对苯的结构，他在分析了大量的实验事实之后认为：这是一个很稳定的“核”，6个碳原子之间的结合非常牢固，而且排列十分紧凑，它可以与其他碳原子相连形成芳香族化合物。于是，凯库勒集中精力研究这6个碳原子的“核”。

凯库勒在提出了多种有关苯的开链式结构而又因其与实验结果不符被否定之后，1865年，他终于悟出闭合链的形式是解决苯分子结构的关键，他以苯的（Ⅰ）式表示这一结构。

1866年他又提出苯分子是一个由6个碳原子以单、双键相互交替结合而成的环状链（Ⅱ）式，后简化为（Ⅲ）式，也就是我们现在所说的凯库勒式。

道尔顿──科学原子论的提出者

英国化学家道尔顿（1766—1844）{zd0}的贡献是把古代模糊的原子假说发展为科学的原子理论，为近代化学的发展奠定了重要的基础。

道尔顿15岁时已经是一名教师，他对气象很感兴趣，每天坚持记录气象变化。后来听说肯代尔城有一位叫约翰·豪夫的人也对气象很感兴趣，于是他去拜访豪夫先生，到那儿道尔顿才发现豪夫先生是一位盲人，但豪先生却可以独立进行实验。他可以安装仪器，把容器装满却不溢出一滴溶液，也不会打碎仪器。道尔顿深为钦佩，从豪夫先生那儿道尔顿学到了很多东西。

1793年，道尔顿到曼彻斯特一家xx学院教书，在那儿，他对科学的兴趣越来越广泛，但他渐渐感到担任教学工作妨碍他从事科学实验，因为教书占用他时间太多，从事研究的时间太少了。

1799年，道尔顿离开学院，成为曼彻斯特最受尊重的私人教师，他每天授课不到2小时以赚取微薄的生活费和科研经费。道尔顿全身心地投入科学研究，成了一名伟大的化学家。

除了在化学界取得的成绩外，道尔顿还是色盲的发现者。1794年，道尔顿写出了一份关于色盲的报告，提出人类中存在着色盲这一病症，所以在英国人们将色盲称为“道尔顿症”。

  康尼查罗──原子-分子论的确立者

斯坦尼斯劳·康尼查罗（1826—1910）出生于意大利西西里岛，他的一生对化学发展做出了巨大贡献。

1841年，斯坦尼斯劳进入巴勒莫大学医学系学习，当时从事人类神经活动研究工作的福德尔教授，给了青年康尼查罗以很大影响。他和教授一起工作，试图探索有无可能辨别运动神经和感觉神经。1845年，那不勒斯召开科学代表大会，年仅19岁的康尼查罗就自己所做的研究在会上做了报告，引起了与会科学家们的极大兴趣。

康尼查罗还是一位革命家，他参加了1848年的巴勒莫起义，但起义最终失败了，于是康尼查罗又回到了由于从事革命事业而中断的科学研究工作中。

康尼查罗最重大的成就就是确立了阿伏加德罗提出的原子—分子学说。1860年，他被邀参加国际化学家代表大会。代表大会要解决的一个问题就是给“原子”和“分子”这两个概念下一个准确的定义。康尼查罗的想法得到了化学家们的赞同，康尼查罗提出“原子是组成分子的最小粒子，而分子是物质性质的体现者──分子是在理化性质方面可与其他类似的粒子相比较的最小粒子”。

玻尔的诺贝尔金质奖章

玻尔是丹麦物理学家、诺贝尔奖章获得者。第二次世界大战期间，由于德军即将占领丹麦，玻尔被迫要离开自己的祖国。他坚信以后一定能返回祖国，决定把心爱的金质奖章留下。为了不使奖章落入德军手中，他把奖章溶解在一种溶液中，并存放在瓶子里。丹麦被德军占领后，纳粹分子闯进玻尔的实验室，那瓶溶有奖章的溶液就在纳粹眼皮底下，可纳粹分子却一无所知。战后，玻尔从保存的溶液中提取出金，又重新铸成了奖章。

玻尔是用什么溶液使金质奖章溶解的呢？这种溶液就是王水（由3体积浓盐酸和1体积浓硝酸配成的混合物）。王水的氧化性非常强，可以使金溶解。

Au +HNO3 + 3HCl ==AuCl3+ NO↑+ 2H2O   其从溶有黄金的“王水”中提出金的方法还有：用铁、锌等置换或电解其水溶液。

司母戊鼎（图）

中国商代晚期的青铜器。1939年于河南安阳出土。因腹内壁铸有“司母戊”三字而得名。该鼎造型庄严雄伟。长方形腹，每面四边及足上部饰兽面纹。双耳，外侧饰双虎噬人首纹，四足中空。高1.33米，口长1.10米，重达875 kg 。鼎体（包括空心鼎足）浑铸 ，其合金成分：铜84.77％ ，锡11.44％，铅2.76％，其他0.9％。

司母戊鼎是现已发现的中国古代形体{zd0}和最重的青铜器，在世界上也是仅有的。它的发现反映出商代青铜冶铸业具有极高水平。现藏于中国历史博物馆。

马踏飞燕（图） 

  “马踏飞燕”，又称“马超龙雀”，还称其为“铜奔马”。1969年甘肃武威雷台出土，现藏于甘肃省博物馆。

马踏飞燕高34.5厘米，长45厘米，宽10厘米，是东汉晚期雕塑艺术和铸铜工艺融为一体的杰出作品。制作者采用重心平衡的力学原理，使马的着力点集中在一足上，马与燕的线条流畅，奔驰与飞翔的动态表现的淋漓尽致，生动体现了骏马奔驰与飞鸟争先的瞬间。是现实主义和浪漫主义相结合艺术特征的杰作！欧美学者称誉它为“中国古代艺术作品的高峰”。

早在 2000 多年前的西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”的记载，系西汉刘安所著的《淮安完毕术》中的一段记载。曾青即指铜的化合物，指铁与硫酸铜的反应:

CuSO4 + Fe ==Cu + FeSO4

在世界人们的心中，“马踏飞燕”已成为古老的中国文明的象征。它也被xxx主席选为赠于美国总统布什的国礼。中国政府现已将其作为中国旅游标志。 

铁 的 发 现

人类最早发现和使用的铁，是从天空中落下来的陨铁。陨铁是铁和镍、钴等金属的混合物，其含铁量较高。我国曾从商代古墓中出土过一把商代铁刃青铜钺，其年代约在公元前14世纪前后。在青铜钺上嵌有铁刃，该铁刃就是将陨铁经加热锻打的。在埃及等一些文明古国所发现的最早的铁器，都是由陨铁加工而成的，埃及古人曾把铁叫做“天石”。可见，人们最早认识铁是从陨石开始的。

人类使用铁的历史可以追溯到四千五百多年以前，不过那时的铁是从太空掉下的陨铁（其中含铁90％以上）。

由于天降的陨石，数量很少。因此用陨铁制作的器具当然也是很少的，所以在生产上它是没有什么明显的影响，但通过对陨石利用，使人们初步认识到铁。 

铜是人类认识并应用最早的金属之一。我国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。它成为湿法冶金术的先驱，在世界化学史上占有光辉的一页。

水法炼铜的原理是：     CuSO4 + Fe ===Cu + FeSO4

在汉代许多著作里有记载“石胆能化铁为铜”，晋代葛洪《抱朴子内篇·黄白》中也有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”的记载。南北朝时更进一步认识到不仅硫酸铜，其他可溶性铜盐也能与铁发生置换反应。南北朝的陶弘景说：“鸡屎矾投苦洒（醋）中涂铁，皆作铜色”，即不纯的碱式硫酸铜或碱式碳酸铜不溶于水，但可溶于醋，用醋溶解后也可与铁起置换反应。显然认识的范围扩大了。到唐末五代间，水法炼铜的原理应用到生产中去，至宋代更有发展，成为大量生产铜的重要方法之一。

水法炼铜也称胆铜法，其生产过程主要包括两个方面。一是浸铜，就是把铁放在胆矾（CuSO4·5H2O）溶液（俗称胆水）中，使胆矾中的铜离子被金属置换成单质铜沉积下来；二是收集，即将置换出的铜粉收集起来，再加以熔炼、铸造。各地所用的方法虽有不同，但总结起来主要有三种方法：

{dy}种方法是在胆水产地就近随地形高低挖掘沟槽，用茅席铺底，把生铁击碎，排放在沟槽里，将胆水引入沟槽浸泡，利用铜盐溶液和铁盐溶液颜色差异，浸泡至颜色改变后，再把浸泡过的水放去，茅席取出，沉积在茅席上的铜就可以收集起来，再引入新的胆水。只要铁未被反应完，可周而复始地进行生产。

第二种方法是在胆水产地设胆水槽，把铁锻打成薄片排置槽中，用胆水浸没铁片，至铁片表面有一层红色铜粉覆盖，把铁片取出，刮取铁片上的铜粉。第二种方法比{dy}种方法xxxx铁片锻打成薄片。但铁锻打成薄片，同样质量的铁表面积增大，增加铁和胆水的接触机会，能缩短置换时间，提高铜的产率。

第三种方法是煎熬法，把胆水引入用铁所做的容器里煎熬。这里盛胆水的工具既是容器又是反应物之一。煎熬一定时间，能在铁容器中得到铜。此法长处在于加热和煎熬过程中，胆水由稀变浓，可加速铁和铜离子的置换反应，但需要燃料和专人操作，工多而利少。所以宋代胆铜生产多采用前两种方法。宋代对胆铜法中浸铜时间的控制，也有比较明确的了解，知道胆水越浓，浸铜时间可越短；胆水稀，浸铜的时间要长一些。可以说在宋代已经发展从浸铜方式、取铜方法、到浸铜时间的控制等一套比较完善的工艺。

水法炼铜的优点是设备简单、操作容易，不必使用鼓风、熔炼设备，在常温下就可提取铜，节省燃料，只要有胆水的地方，都可应用这种方法生产铜。

在欧洲，湿法炼铜出现比较晚。15世纪50年代，人们把铁片浸入硫酸铜溶液，偶尔看出铜出现在铁表面，还感到十分惊讶，更谈不上应用这个原理来炼铜了。

 “越王剑”为什么没生锈

举世闻名的越王勾践青铜剑，1965年12月出土于湖北省江陵望山的一号楚国贵族墓（距春秋时代楚国别都纪南城故址七公里）。考古工作者在墓主人身体的左手边，发现一柄装在黑色漆木箱鞘内的名贵青铜剑。青铜剑与剑鞘吻合得十分紧密。拔剑出鞘，寒光耀目，而且毫无锈蚀，刃薄锋利。试之以纸，20余层一划而破。剑全长为55.6厘米，其中剑身长45.6厘米，剑格宽5厘米。剑身满饰黑色菱形几何暗花纹，剑格正面和反面还分别用蓝色琉璃和绿松石镶嵌成美丽的纹饰，剑柄以丝绳缠缚，剑首向外形翻卷作圆箍，内铸有极其精细的11道同心圆圈。其中一把剑上铸有“越王勾践自作用剑” 8 个字。这两把宝剑在地下埋藏了足足有2000 多年，并无丝毫锈蚀。

为了揭开这把宝剑的不锈之谜，就必须分析宝剑的化学组成，特别是宝剑表层的化学成分。不过，为了不损坏这些宝贵的文物，不能采用一般的化学分析法。考古工作者采用了多种现代仪器设备，对宝剑的组成进行了物理检测。根据检测分析，发现这些宝剑的成分是青铜，也就是铜锡合金。锡是一种抗锈能力很强的金属，因此青铜的抗蚀防锈本领，自然要比铁器高明得多。不过更主要的，还在于这些宝剑的表面都曾被作过特殊的处理。

越王勾践剑剑身上的黑色菱形格子花纹及黑色剑格，是经过硫化处理的，这是用硫或硫化物和剑的表层金属发生化学作用后形成的，检测时还发现有一些别的元素，这种处理，不但使宝剑美观，同时也大大增强了宝剑的抗蚀防锈能力。这就是现代金属处理中所谓的表面钝化处理。

青铜冶炼──冶金技术的萌芽

在新石器时代的晚期，人类已开始加工和使用金属，{zx0}使用和加工的金属是铜。

关于冶铜技术发明的具体过程，人们作过不同的推测。有的认为可能与森林失火有关，有的认为与火爆法取石有关，更多的认为铜的冶炼是从熔铸夹杂铜矿的自然铜开始的，这些说法的共同点都认为“焙烧”了矿石后，铜从矿石中还原出来。从化学的角度看，要把金属从矿石中还原出来，必须有两个基本的技术条件，即足够高的温度和足够强的还原性气氛。到新石器中晚期，人们已从制陶技术中掌握了一些高温技术以及火焰的气氛控制技术，所以发明人工冶炼金属的基本条件是具备的。

铜的冶炼包括采矿、冶炼、熔铸等主要工序。在采矿之前，首先要探矿。战国时期的著作《管子·地数篇》曾载有古时探矿的知识。1974年在湖北大冶铜绿山发掘出了春秋晚期规模颇大的采矿和冶铜遗址，就地采集矿石，就地冶炼，是十分合理的。当时用于炼铜的主要矿石是孔雀石，主要燃料是木炭。木炭不仅是燃料，在冶炼中还充当还原剂。

冶炼主要是在熔锅或熔炉中进行。炼铜时，在炉内放置孔雀石和木炭，让木炭在里面燃烧，用吹管往里面送风，产生高温，熔化矿石，同时产生一氧化碳使铜析出。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。

冶炼青铜是在冶炼纯铜的基础上发展起来的，它经历了一个由低级到高级的发展过程。该过程可能是：初始时，将铜矿石与锡矿石或含多种元素的铜矿石一起冶炼。这样获得的青铜，成分不易控制，后来则采用先炼出铜，再加锡或铅矿石一起冶炼的方法。但锡矿石和铅矿石中的锡、铅含量不固定，因此仍不能解决根本问题。{zh1}发展到分别先炼出铜、锡、铅，再按一定的配比，熔炼出青铜，这就保证能得到预期的配比，成分稳定的青铜。我国先秦古籍《考工记》里记载的“六齐”说，是世界上最早的合金工艺总结。所谓六齐即为“六分其金（指铜）而锡居一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐；四分其金而锡居一，谓之戈戢之齐；三分其金而锡居一，谓之大刃之齐；五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐；金锡半，谓之鉴燧之齐。”这张青铜比例表就今天来看，大体还是合理的。因为青铜中锡的成分占15%～20％左右时，最为坚韧，过此逐渐变脆。斧斤是工具，戈戢是兵器，都需坚韧。青铜中锡的成分占30％左右，硬度较高，而削杀矢都是兵器，既需要锋利且硬度要大，又要坚韧。青铜的颜色随着锡含量的增加而发生变化，由赤铜色（红铜）经赤黄色、橙黄色，{zh1}变为灰白色。钟鼎要辉煌灿烂，故含锡七分之一，具有美丽的橙黄色。六齐是奴隶们血汁的结晶。浇铸也是一项复杂的技术。浇铸一般的青铜器，只要将精炼好的青铜液倒入预先已布置好的合范（模具）中就成了。对于那些较复杂的器具，当时大多数采用分铸技术，然后再按合而成。

未来的第三金属

人类使用最广泛的金属最早是铜，其次是钢铁，然后是铝，据估计，21世纪钛将成为铁和铝之后的第三金属。钛的外形很像钢铁，但远比钢

钛强度大，比重小，所以是航空航天飞行器中理想的结构材料，据统计美国每年出产的钛有百分之七十五用于制造飞机的机体构件和发动机部件。采用钛可以大幅度减轻飞行器的重量，提高飞行器中的飞行性能和运载能力。钛与铝和铁一样，可以与一些金属元素形成合金，钛合金以其优越的特性已被广泛应用到生活的各个领域，并发挥着越来越重要的作用。用钛合金制造的手表壳，重量轻、耐磨、不生锈，已达到了一旦拥有别无所求的境界。

钛合金的弹性模量和人体骨骼的弹性模量相近，与人体具有很好的相容性，被称为“亲生物金属”，用钛片和钛螺丝xx骨折，有意想不到的效果，只要过几个月，新骨和肌肉会把钛片等结合起来，因此钛是理想的人体牙科植入物和人工关节材料。目前，钛合金牙托，牙齿已被大量应用于临床，用钛合金制作的人工心脏、瓣膜、人工关节等都在临床应用中取得了良好的效果。

钛还有良好的远远优于不锈钢的抗腐蚀性能。化工厂的反应罐、输液管道、如果用钛钢复合材料来代替不锈钢，使用寿命会大大延长。由于钛在融溶状态下，具有很高的化学活性，又与空气中的氮、氢、氧发生剧烈的化学反应，因而它的熔炼与铸造必须在真空下进行，融化钳锅和造型材料，对于融溶钛是稳定的，这就造成了钛及其合金精铸技术大大难于铝和钢，需要借助高科技手段才能实现。

我国科研人员研究成功：高温下融钛稳定能承受1500摄氏度以上热冲击和足够高温强度，同时，具备良好的工艺性能和较低成本的新型材料与粘合剂。使我们这项技术达到了国际先进水平，制造出了各种钛合金精铸件，并实现了规模化生产。