化学实验发展史概述(1)
化学发展史ppt课件
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古代化学成就及其影响
陶器与瓷器
古代中国、埃及等文明独立发明了陶器和瓷器,这些器皿 的制造过程中涉及到了复杂的化学反应和工艺。
染料与颜料
古代印度、埃及等文明掌握了丰富的染料和颜料制造技术 ,这些技术涉及到了多种化学反应和提纯方法。
金属冶炼与合金
古代文明如中国、欧洲等掌握了多种金属冶炼和合金制造 技术,这些技术对后来的工业革命和现代化学工业产生了 重要影响。
新能源的开发与利用
随着化石能源的枯竭,新能源的开发与利用成为当前的重要议题, 需要化学技术来支持。
生物医学与化学的交叉融合
生物医学领域的发展为化学提供了新的机遇,如药物设计、基因编 辑等。
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未来发展趋势预测
绿色化学的兴起
未来化学将更加注重环保和可持 续性,绿色化学技术将得到广泛
应用。
智能化化学的发展
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分析方法的发展
从定性分析到定量分析,化学分析方法不断完善,如沉淀法、重 量法、容量法等。
技术进步
随着科学技术的进步,化学分析技术也不断更新,如光谱分析、色 谱分析、质谱分析等。
分析方法与技术进步的意义
近代化学分析方法与技术进步为化学研究提供了强有力的工具,推 动了化学学科的快速发展。
02
化学的特点包括:实验性、理论 性、应用性和创新性。
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化学发展史概述
古代化学
现代化学
炼金术、制陶、染色等工艺中积累的 化学知识。
物理化学、分析化学、有机化学等学 科的兴起。
近代化学
燃素说、原子论、分子学说等理论的 发展。
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课件目的与结构
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化学发展史
• 1777年 • 1799年 • 1802年 • 1803年 • 1804年 • 1807年 • 1808年 • 1810年 • 1811年 • 1828年 • 1834年 • 1852年 • 1857年 • 1860年 • 1861年 • 1864年 • 1867年 • 1869年 • 1874年 • 1884年 • 1887年 • 1893年
• 液氯——绿色钢瓶、液氧——蓝色钢瓶、液氨——黄色钢瓶、 液态二氧化碳——墨色钢瓶。 聚氯乙烯(1t塑料做成的人造革,可以代替10000张牛皮)、 农药(六六六、DDT、敌百虫、乐果)、HCl、氟氯烃、漂白 粉。
• 3. 碘——1881年,法国人库瓦特发现, 1813年正式宣布发现了碘 海洋生物能富集碘(每千克海带含碘1—4g); 主要用于制备药物和消毒剂;AgI人工降雨 (0.01—0.1g/Km2)。
一、远古的工艺化学时期。
• 这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺,主要是在实践 经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没 有形成。这是化学的萌芽时期。
• 约50万年前
“北京猿人”已会用火
• 公元前8000-6000年 中国(新石器时代)开始制陶器
• 约公元前3000年
埃及人已用采集的金银制作饰品
化学发展史
一、化学溯源
• 化学的历史渊源非常古老,在原始社会,人类 生活在这个不停运动、不断变化的物质世界中, 大自然的许多化学现象,如森林失火、动植物 腐烂、空气和水对许多东西的侵蚀,不断地刺 激着人类的感官,一次复一次地印入人类的脑 海,人类不再局限于通过自己的本能活动来适 应外界环境的变化,而开始依靠集体的力量来 与自然界作斗争,人类就是在这种斗争的进程 中,在赢得自己的生存和发展的基础上,孕育 了包括化学在内的自然科学的萌芽,为世界文 明奠定了最初的理论基础
分析化学发展史概述(可编辑修改word版)
分析化学发展史天平对于化学分析有着十分重要的作用,也是最早出现的分析用仪器,公元前3000 年,埃及人已掌握了称量技术。
公元前1300年的《莎草纸卷》上已经有了等臂天平的记载,而且巴比伦的祭司所保管的石制标准砝码(约公元前2600 年)尚存于世。
不过将等臂天平用于分析还是在中世纪的烤钵试金法(火试金法的一种)中。
公元前4 世纪广泛使用试金石来鉴定金的成色。
公元前3 世纪阿基米德利用金、银密度之差解决金冕的纯度问题,当属无损伤分析的先驱。
公元60 年左右,老谱林尼将五倍子浸液涂在莎草纸上来检出硫酸铜的掺杂物铁(III),成为使用“试纸”和“有机试剂”的第一人,而J. T. 埃勒尔则晚在1751 年才用同一方法检出灰化血渣中的铁含量。
火试金法是久经考验的一种分析方法。
14 世纪时,在欧洲已用法律规定烤钵试金法为检验黄金的手段。
匈牙利王查理一世曾令每一矿城须建立一个火试金实验室。
法国国王菲利普六世曾规定黄金检验的步骤,其中并提出对所使用天平的构造要求和使用方法,如天平不应置于受风吹或寒冷之处,使用者的呼吸不得影响天平的称量等。
1540 年出版的《火技艺》一书已详述用骨灰制作烤钵和灰吹法。
随后不久,火试金法即推广至铜和铅矿石的分析。
德国的G.阿格里科拉在其名著《坤舆格致》第七章中,系统叙述了火试金法。
瑞典化学家T. O. 贝格曼可称为无机定性、定量分析的奠基人。
他首先提出金属元素除金属态外,也可以其他形式,特别是以水中难溶的形式离析和称量,这是重量分析中湿法的起源。
德意志化学家M. H. 克拉普罗特改进了重量分析的步骤,设计了多种非金属元素测定步骤,准确地测定了近200 种矿物的成分及各种工业产品如玻璃、非铁合金等的组分。
1663 年玻意耳报道了用植物色素作酸碱指示剂。
但真正的容量分析应归功于法国J.-L.盖-吕萨克。
1824 年他发表漂白粉中有效氯的测定,用磺化靛青作指示剂。
随后他用硫酸滴定草木灰,又用氯化钠滴定硝酸银。
有机化学发展史(1)资料讲解
工合成的紫色染料。由英国化学家威廉·亨 利·柏琴于1856年在合成奎宁的实验中偶然发现 获得。微溶于热水(呈红紫色),溶于乙醇 (呈现紫色)和浓硫酸(呈橄榄绿色)。
19世纪初期
欧洲人积累了大量的有机化合物的转换知识,一些学术开 始形成。把有机化学确立为科学的学说,当属结构学说。 这个结构学说有各种流派和表现形式。最初比较有大的影
1857年他因对动物脂肪和色化学”
这个词是永斯·贝采利乌斯发明的。1828年弗里德里希·维勒 用氰酸铵热重排生成尿素(即为现在的维勒尿素合成),高 兴地给贝采利乌斯写信说:“我可以不借助动物的肾脏来制 备尿素了!”此举让有机和无机之间的界线消失,人们开始 考虑给生物化学另外取个名字。
尿素(Urea) 是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物,又称脲(与尿同 音)。其化学公式为 CON2H4、(NH2)2CO 或 CN2H4O,分子质量60, 国际非专利药品名称为 Carbamide。外观是白色晶体或粉末。它是动物 蛋白质代谢后的产物,通常用作植物的氮肥。 尿素在肝合成,是哺乳类动物排出的体内含氮代谢物。这代谢过程称为 尿素循环。 尿素是第一种以人工合成无机物质而得到的有机化合物。活力论从此被 推翻
下,产生新的化合物。
米歇尔·欧仁·谢弗勒尔(法语:Michel Eugène Chevreul, 1786年8月31日-1889年4月9日),法国化学家,对动物脂 肪的组成和皂化反应的本质进行了深入研究,从多种脂肪里 提纯了硬脂酸、油酸和十九酸等脂肪酸。他对染料的研究使 他提出了色彩的同时对比概念,影响了后世的艺术品创作。
热拉尔对19世纪的有机化学,特别是结构理论 方面有重大贡献。 1843年他建议改革原子量系 统,把分子量定义为“物质在气态时占与2克氢 相同体积的重量”,这样推演出的分子式称为 “二体积式”;他认为有机化合物中存在“同 系物”,提出“同系列”的概念,认为碳氢化 合物的同系列都有自己的代数组成式。1853年 他通过对取代反应的研究,提出了新的类型说, 把当时已知的有机化合物分别纳入水、氯化氢、 氨、氢四种基本类型,认为这四种母体化合物 中的氢被各种基团取代,可得到各种有机化合 物。热拉尔的著作主要有《有机化学专论》和 《有机化学概论》等。
化学发展史简介
化学发展史简介姓名:王珏专业:09生物技术1班学号:200924112129我国化学制药工业的发展情况分析2009年1~5月,我国医药行业总计实现销售收入3410.97亿元,同比增长17.80%;实现利润总额332.68亿元,同比增长17.90%,增幅低于2008年水平。
但是从全球来看,在金融危机中,中国医药经济依然走在快速增长国家的前列。
”这是2009年9月中国医药企业管理协会对外公布的《中国医药产业60年发展报告》中披露的数据。
这样的数据无疑令人激动。
在短短的60年里,我国医药工业经历了从小到大的发展历程。
如今我国正努力从制药大国向制药强国迈进。
回顾我国医药工业发展的60年,年近八旬、中国化学制药工业协会原高级顾问、人称我国医药行业“活字典”的俞观文很有感慨。
在他看来,我国医药工业,尤其是化学制药工业的发展,可分为前后两个30年,即“前30年,艰苦奋斗打基础;后30年,改革开放大发展”。
艰苦奋斗打下基础“新中国成立时我国化学制药工业基础十分薄弱,主要是以进口原料药简单加工成制剂,厂房设备简陋,品种少,产量少。
”俞观文说,“新中国处于缺医少药的状态。
”俞观文给记者提供了这样一个数据:1950年,我国只能生产原料药几十吨。
“在前30年中,我国医药工业,尤其是化药工业主要还是以自力更生为主,外援为辅。
”俞观文说。
我国第一个五年计划纲要规定,制药工业以发展原料药为重点。
俞观文认为,这在当时是非常必要的。
原料药发展离不开化学工业基础,而当时我国化学工业基础也很薄弱,化学原料品种少,制药生产又不能等待,有的化学原料只能由制药企业自行生产。
华北制药厂就是“一五”期间前苏联援建我国156个重点项目中的两项。
为华药抗生素配套的玻璃分厂则由民主德国提供设计和主要设备。
华北制药厂的建成投产结束了我国青、链霉素完全依靠进口的历史。
原国家医药管理局副局长金同珍这样总结前30年我国医药工业的发展状况:三年恢复、“一五”计划和试办托拉斯期间,行业面貌日新月异,抗生素、磺胺、解热药、维生素、抗结核药、地方病药,从无到有,由小变大,迅速发展,为当时防治严重危害人民健康的传染病、地方病,支援抗美援朝,做出了重要贡献。
九年级化学化学发展史简介
化学的发展1.我国商代有了青铜器,春秋晚期能炼铁,战国时期能炼钢,唐代有了火药。
2.1774年法国化学家拉瓦锡提出了空气主要是由氧气和氮气组成的。
3.瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里先后用不同的方法制得了氧气。
4.1776年俄国化学家罗蒙诺索夫建立了质量守恒定律。
5.十九世纪初英国科学家道尔顿提出了近代原子学说。
6.1811年意大利科学家阿佛加德罗提出了分子的概念。
7.1869年俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律。
化学发展史化学已经经历了几千年的发展过程。
实际上,人类社会在很早以前就开始利用化学变化,并取得了一定的成果。
尽管当时的人没有使用“化学”这个名词,但实际上已经具备处理某些化学变化的能力。
根据一些化学史的记载,我们可以把化学史分成史前期,炼丹时期,医药化学时期,燃素时期,定量时期,科学相互渗透时期六个时期:化学发展六个时期:(一)史前期:从远古到公元前1500年,化学作为一种技术,实际上已经开始出现了。
尽管在这个期间,并没有文字记载,但是在中国、埃及、印度、巴比伦和后来的希腊、罗马,都可以找到人类利用化学的遗迹。
猿人就知道用火,知道用火煮东西和烧制陶器。
这可以说是最早期化学的开始。
(二)炼丹时期:大体说来是从公元前1500年到公元1650年。
这个时期中国在化学方面的著作最多,例如《参同契》、《道藏》以及重要的本草书,都对我国古代化学成就作了详细的记载。
至於在欧洲,这方面的书籍也很不少,例如阿拉伯、埃及和希腊,在1572年就有一部书,书名是《炼金的化学方法》。
在欧洲,已经开始有“化学”这个名词了,并在1572年出版了《化学原理》一书。
许多希腊、阿拉伯、罗马的有名学者,例如帕拉图、阿里士多德、阿维森纳、给伯尔,都写了有关化学方面的书,在这方面最有力的证据乃是这些学者开始认识到实验是科学工作的重要工具。
(三)医药化学时期:在1500—1700年这两百年间,欧洲发生了很大的变化,科学史上称之为复兴时期。
《化学学科知识与教学能力》高中
前言《化学学科知识与教学能力》(高级中学)考试大纲第一部分专业知识第一章化学学科介绍第一节化学学科发展史一、化学发展史的五个时期二、古代和近代化学史大事记三、化学实验发展史概述第二节化学学科的思维方法一、元素观二、实验观三、结构观四、能量观五、分类观六、守恒观七、模型法八、转化法九、控制变量法十、相互作用观十一、对立统一观十二、量变质变观十三、内外因关系观十四、普遍性与特殊性相结合的观点十五、研(学)以致用观十六、可持续发展观(绿色化学思想)第三节高中化学教材分析一、编写指导思想和原则二、全套教材的总体特点三、关于化学1和化学2(必修)模块教材第二章新课标规定的高中化学课程内容标准第一节内容标准一——必修课程一、必修课程的特点与目标任务二、必修课程内容标准及活动与探究建议第二节内容标准二——选修课程一、选修课程的特点与目标任务二、选修课程内容标准及活动与探究建议第三章新课标规定的高中化学课程内容标准分析第一节必修模块元素化合物内容的分析一、必修模块元素化合物内容的内涵、功能与价值二、必修模块元素化合物内容的深广度第二节必修模块概念原理内容的分析一、必修模块概念原理内容及其功能与价值二、必修模块概念原理内容的深广度第三节选修模块课程新增内容及其价值分析与学术性模块教学应注意的问题一、选修模块课程新增内容及其价值分析二、学术性模块教学应注意的问题第四节高中化学新课程中的科学探究一、高中化学课程标准中的科学探究二、高中化学教材中的科学探究三、作为课堂教学方式的科学探究第一章化学学科的基本观念及其教学设计策略第一节化学学科的基本观念一、元素观二、能量观三、微粒作用观四、化学微观认识中的科学本质观第二节基于科学观念的化学教学策略一、基于元素观的化学教学策略二、基于能量观的化学教学策略三、基于微粒作用观的化学教学策略四、基于科学本质观的化学教学策略第二章化学教学设计技能第一节化学教学设计概述一、化学教学设计的基本任务和基本类型二、化学教学设计的层次三、化学教学设计的逻辑发展四、教学设计的形式第二节化学教学设计的一般过程一、基于课题的认识论思考二、化学教学目标的设计三、学生已有经验及其利用四、化学教学主题设计五、化学教学过程设计六、化学作业设计第三节化学教学设计案例第一章化学教学实施基本技能第一节化学课堂导入技能一、化学课堂导入的功能、类型和要求二、化学课堂导入案例第二节化学课堂探究教学技能一、化学课堂探究教学的功能、类型和要求二、化学课堂探究案例第三节化学课堂提问技能一、化学课堂提问的功能、类型和要求二、化学提问技能案例第四节化学课堂组织技能一、化学课堂组织技能的功能、类型和要求二、化学课堂组织案例第五节化学课堂小结技能,一、化学课堂小结的功能、类型和要求二、化学课堂小结案例第六节化学课堂板书技能一、化学课堂板书功能、类型和要求二、化学课堂板书设计案例第七节化学教学中运用现代教育技术技能一、化学教学中运用现代教育技术的功能、类型和要求二、常见的中学化学教学应用软件三、化学教学中运用现代教育信息技术案例第二章化学教学实施策略第一节必修模块元素化合物教学策略一、化学1模块中无机元素化合物知识的教学策略二、化学2模块中有机化合物知识的教学策略第二节必修模块概念原理教学策略一、概念原理教学中的实验探究二、问题情景的创设三、例证的使用第三节选修模块教学策略一、化学反应原理模块的核心教学策略二、有机化学基础模块的核心教学策略三、物质结构与性质模块的核心教学策略第四节科学探究教学中的课堂调控策略一、探究教学中的课时控制问题二、科学探究教学开放度的把握三、科学探究教学中分组活动的策略四、科学探究教学交流评价活动的组织五、应对制约探究教学活动客观因素的策略第一章化学学习评价第一节高中化学新课程的评价的突出特点第二节多样化评价方式的实施一、对多样化评价方式的认识转变二、多样化评价方式的使用策略三、活动表现评价工具的编制策略四、档案袋评价的使用策略第二章化学教学评价第一节化学课堂教学评价的功能、类型和要求一、化学课堂教学评价的功能二、化学课堂教学评价的类型三、化学课堂教学评价的基本要求第二节化学课堂教学评价案例。
化学发展历史简介
化学发展历史简介自从有了人类,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,都是化学技术的应用。
正是这些应用,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。
今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。
从古至今,伴随着人类社会的进步,化学历史的发展经历了哪些时期呢?一、火的认识和利用——人类第一个化学发现——人类文明的起点在几百万年以前,人类过着极其简单的原始生活,靠狩猎为生,吃的是生肉和野果。
火山爆发、雷电袭击、陨石落地、长期干旱都可能产生火。
人类的祖先在漫长的岁月中逐渐接触火并认识到:火可以带来光明、取暖御寒、烧烤食物、驱走野兽。
于是从野火中引来火种,并努力维持火种,使它为人类服务。
在中国元谋猿人遗址,发现了大量的炭屑和被火烧过的动物骨骼,距今可能有170多万年。
这是已知的人类最早的用火遗迹一。
在旧石器时期,用火已很普遍。
在中国周口店50万年前的猿人洞穴中,发现了很厚的灰层,灰层中有木炭、烧过的兽骨、熏黑的石块,这足以说明,它不是野火的迹象,而是北京猿人有意用火的遗迹。
有了火,原始人从此告别了茹毛饮血的生活。
吃了熟食后人类增进了健康,智力也有所发展,提高了生存能力。
所以说,人类认识了火,支配了火,就为实现一系列化学变化提供了条件。
古代化学技术可以说是以学会用火为中心的,它是人类第一次开发除自身的体力即生物能以外的一种强大的自然能源而获得了改造自然的有利手段。
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,是人为地使各种天然物质发生化学变化,制备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。
后来,人们又学会了摩擦生火和钻木取火,钻木取火等取火方法的发明是人类历史上一件划时代的大事。
自从发明了人工取火,人类就得到了用火的自由。
火使人类可以实现许多有用物质的变化。
在熊熊的烈火中,可使粘土、砂土、瓷土烧制成可用的陶瓷和玻璃,也可使矿石放在火中烧炼出有用的金属,通过火也可使天然能源煤、石油、天然气得以利用。
分析化学发展史概述
分析化学发展史天平对于化学分析有着十分重要的作用,也是最早出现的分析用仪器,公元前3000年,埃及人已掌握了称量技术。
公元前1300年的《莎草纸卷》上已经有了等臂天平的记载,而且巴比伦的祭司所保管的石制标准砝码(约公元前2600年)尚存于世。
不过将等臂天平用于分析还是在中世纪的烤钵试金法(火试金法的一种)中。
公元前4世纪广泛使用试金石来鉴定金的成色。
公元前3世纪阿基米德利用金、银密度之差解决金冕的纯度问题,当属无损伤分析的先驱。
公元60年左右,老谱林尼将五倍子浸液涂在莎草纸上来检出硫酸铜的掺杂物铁(III),成为使用“试纸”和“有机试剂”的第一人,而J. T. 埃勒尔则晚在1751年才用同一方法检出灰化血渣中的铁含量。
火试金法是久经考验的一种分析方法。
14世纪时,在欧洲已用法律规定烤钵试金法为检验黄金的手段。
匈牙利王查理一世曾令每一矿城须建立一个火试金实验室。
法国国王菲利普六世曾规定黄金检验的步骤,其中并提出对所使用天平的构造要求和使用方法,如天平不应置于受风吹或寒冷之处,使用者的呼吸不得影响天平的称量等。
1540年出版的《火技艺》一书已详述用骨灰制作烤钵和灰吹法。
随后不久,火试金法即推广至铜和铅矿石的分析。
德国的G.阿格里科拉在其名著《坤舆格致》第七章中,系统叙述了火试金法。
瑞典化学家T. O. 贝格曼可称为无机定性、定量分析的奠基人。
他首先提出金属元素除金属态外,也可以其他形式,特别是以水中难溶的形式离析和称量,这是重量分析中湿法的起源。
德意志化学家M. H. 克拉普罗特改进了重量分析的步骤,设计了多种非金属元素测定步骤,准确地测定了近200种矿物的成分及各种工业产品如玻璃、非铁合金等的组分。
1663年玻意耳报道了用植物色素作酸碱指示剂。
但真正的容量分析应归功于法国J.-L.盖-吕萨克。
1824年他发表漂白粉中有效氯的测定,用磺化靛青作指示剂。
随后他用硫酸滴定草木灰,又用氯化钠滴定硝酸银。
这三项工作分别代表氧化还原滴定法、酸碱滴定法和沉淀滴定法。
化学发展史
物理化学四个分支。
微 粒 说
17世纪中叶 英国化学家波义耳 R.Boyle (16271691) 微粒说
Байду номын сангаас
• 用微粒说统一地说明自然界各种物 质及其运动的基础上 , 提出了相对于 古代來说是科学的元素概念。 • 他指出 : 元素是确定的、实在的、 可观察到的实物 , 它们应该是用一般 的化学方法不能再分为更简单的某些 实物。
未来化学将向着更系统、更微观、更 分化、更综合的方向迈进。环境化学、功
能材料化学、生命化学、能源化学等将成 为热点领域。
能源化学 生命化学
二、近代化学:
17世纪中叶到19世纪90年代末这一 段时期为近代化学时期。
特点:
这个时期的化学,从一般的知识积累
发展到系统的整理阶段,明确了化学的 科学性,创造和建立了化学的理论体系。
有影响的成果是:
英国化学家波义耳提出了元素的概念,法国
化学家拉瓦锡开创了实验定量分析的科学方法,
建立了“氧化学说”,否定了“燃素说”,道尔 顿提出了化学原子的科学概念,创立了“原子学 说”,门捷列夫提出了元素周期率,创建了原始 周期表等等。此时化学出现了无机、有机、分析、
生物化学
生物学的分支学科。它是研究生命物质的化学
组成、结构及生命过程中各种化学变化的基础生
命科学。 生物化学若以不同的生物为对象,可分为动物 生化、植物生化、微生物生化、昆虫生化等。若 以生物体的不同组织或过程为研究对象,则可分
为肌肉生化、神经生化、学生态学等;或按应用
领域不同,分为医学生化、农业生化、工业生化、 营养生化等。
主要成果:
卢瑟福含核原子的“天体行星模型”;量子 力学基础上的原子结构模型和化学键理论;化 学的发展高度分化又高度综合,产生了如计算 机化学、固体化学、生物化学、高分子化学、 合成化学、环境化学等许多边缘学科。
化学发展史讲课文档
基础。——化学开始成为一门独立的学科。
第十三页,共31页。
元素周期表发明者——门捷列夫
⑴1869年门捷列夫发现了化学元素周期律并依据化学元
素周期律编制了第一幅化学元素周期表。
⑵门捷列夫在化学元素周期表中留下门空捷位列,夫预言了类
似硼、铝、硅的未知元素的性质,(即18以34后年发-1现90的7年钪)、镓、
多发明创造被世界所公认,在世界上产生深远的影响。
第六页,共31页。
3.燃素化学时期。从1650年到1775年,随着冶金工业和实验室经 验的积累,人们总结感性知识,认为可燃物能够燃烧是因为它含 有燃素,燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程,可燃物放出燃 素后成为灰烬。
第七页,共31页。
二、近代化学时期 从17世纪中期—19世纪90年代中期
化学发展史课件文档ppt
第一页,共31页。
第二页,共31页。
自从有了人类,化学便与人类结下了不解之缘。钻燧取火,
用火烧煮食物,烧制陶器,冶炼青铜器和铁器,都是化学技术的 应用,正是这些应用,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。今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和 社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。从古至今,伴随着人
⑴化学科学实验的奠基人——波义耳 ⑵定量化学实验方法论的创立者——拉瓦锡
⑶原子论创立者——道尔顿 ⑷分子假说提出者——阿伏伽德罗 ⑸元素周期表发明者——门捷列夫
——形成化学理论阶段
第八页,共31页。
近代化学奠基者——波义耳
⑴1661年波义耳第一次提出了“元素”的概念
⑵化学科学实验的奠基人,一生做过大量的波化学义实耳验,获得了许多重要
了繁荣昌盛时期,成为科学整体发展的带头学科。
化学发展的历史
化学发展的历史自从有了人类,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,都是化学技术的应用。
正是这些应用,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。
今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。
从古至今,伴随着人类社会的进步,化学历史的发展经历了哪些时期呢?远古的工艺化学时期。
这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺,主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没有形成。
这是化学的萌芽时期。
炼丹术和医药化学时期。
从公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金术士们,在皇宫、在教堂、在自己的家里、在深山老林的烟熏火燎中,为求得长生不老的仙丹,为求得荣华富贵的黄金,开始了最早的化学实验。
记载、总结炼丹术的书籍,在中国、阿拉伯、埃及、希腊都有不少。
这一时期积累了许多物质间的化学变化,为化学的进一步发展准备了丰富的素材。
这是化学史上令我们惊叹的雄浑的一幕。
后来,炼丹术、炼金术几经盛衰,使人们更多地看到了它荒唐的一面。
化学方法转而在医药和冶金方面得到了正当发挥。
在欧洲文艺复兴时期,出版了一些有关化学的书籍,第一次有了“化学”这个名词。
英语的chemistry 起源于alchemy,即炼金术。
chemist至今还保留着两个相关的含义:化学家和药剂师。
这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。
燃素化学时期。
从1650年到1775年,随着冶金工业和实验室经验的积累,人们总结感性知识,认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素,燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程,可燃物放出燃素后成为灰烬。
定量化学时期,既近代化学时期。
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。
这一时期建立了不少化学基本定律,提出了原子学说,发现了元素周期律,发展了有机结构理论。
所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。
化学发展史的五个阶段
化学发展史的五个阶段
1.史前期——远古工艺化学
这个时期,人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺,主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没有形成,只有零星的、后来形成化学知识的早期求生和生活经验。
这是化学的萌芽时期。
2.炼丹术时期
1500~1700年这两百年间是炼丹术时期,又称为医药化学时期,这个时期的欧洲发生了很大的变化,在更广义的科学史上称之为复兴时期。
3.燃素化学时期
从1650年到1775年,随着冶金工业和实验室经验的积累,人们总结感性知识,认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素,燃烧的过程是可燃物中燃素放出的过程,可燃物放出燃素后成为灰烬。
4.定量时期
这个时期又称为近代化学发展时期,从1775年至1900年。
这一时期人们开始利用化学知识解决工农业上的许多问题,并通过定量的化学实验建立了不少化学基本定律。
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。
这一时期建立了不少化学基本定律,提出了原子学说,发现了元素周期律,发展了有机结构理论。
所有这一切都为现代化学的发展奠定了坚实的基础。
5.科学相互渗透时期
即现代化学时期。
这个时期基本上从20世纪初开始。
20世纪初,物理学提出的量子论的发展使化学和物理学有了共同的语言,解决了化学上许多悬而未决的问题;另一方面,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、酶等物质的结构问题得以逐步解决。
过去认为原子是看不见的,现在不但可以用显微镜看到原子,而且原子本身的能量也已经开始被人们利用了。
近代化学实验
近代化学实验17—19世纪,是近代化学实验时期。
在这一时期,随着欧洲资本主义生产方式的诞生和工业革命的进行,以及天文学、物理学等学科的重大突破,化学实验终于冲破了炼丹术的桎梏,走上了科学的康庄大道。
为此做出巨大贡献的化学实验家当推波义耳(R.Boyle,1627—1691)和拉瓦锡(A.L.Lavoisier,1743—1794)。
一、化学科学实验的奠基人——波义耳“波义耳把化学确立为科学”。
作为近代化学科学的确立者,波义耳也是化学科学实验的重要奠基人。
他认为,只有运用严密的和科学的实验方法才能够把化学确立为科学。
他明确指出:“化学,为了完成其光荣而庄严的使命,就不能认为到目前为止的研究方法是正确的。
而必须抛弃古代传统的思辩方法”,只有这样,化学才能像“已经觉醒了的天文学和物理学那样,立足于严密的实验基础之上”①;“不应该把理性放在高于一切的位置,知识应该从实验中来,实验是最好的老师”②,“没有实验,任何新的东西都不能深知”,“空谈无济于事,实验决定一切”③,“人之所以能效力于世界者,莫过于勤在实验上做功夫”④。
他的这些观点和主张,奠定了化学实验方法论的基础。
不仅如此,波义耳还是一位技术精湛的出色的化学实验家。
他一生做过大量的化学实验,获得了许多重要的发现。
他是第一个发明指示剂的化学家,他把各种天然植物的汁液或配成溶液,或做成试纸(“石蕊试纸”就是波义耳发明的),并根据指示剂颜色的变化来检验酸和碱;他还发现了铜盐和银盐、盐酸和硫酸的化学检验方法,并在1685年发表的“矿泉水的实验研究史的简单回顾”一文中,描述了一套鉴定物质的方法。
因此,他还常被尊为定性分析化学的奠基者。
二、定量化学实验方法论的创立者——拉瓦锡拉瓦锡“是明确提出把量作为衡量尺度对化学现象进行实验证明的第一位化学家”⑤,他把近代化学实验推进到定量研究的水平。
拉瓦锡从一开始从事化学科学研究,就非常善于发挥天平在化学研究中的作用,重视对物质及其变化进行定量测定。
化学发展史与自然辩证法
化学发展史与自然辩证法一、本文概述化学,作为一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学,其发展历程充满了曲折与探索。
本文旨在探讨化学发展史的演进轨迹,以及自然辩证法在这一过程中的体现。
通过对化学发展史的梳理,我们可以更好地理解科学发展的内在逻辑和规律,通过自然辩证法的视角,我们可以揭示化学发展中的矛盾、对立和统一,进一步理解科学的本质和特性。
本文将首先概述化学发展的主要阶段,从古代的炼金术和化学萌芽,到近代化学的建立和发展,再到现代化学的繁荣和创新。
然后,本文将重点分析自然辩证法在化学发展中的应用,包括对立统一规律、质量互变规律、否定之否定规律等。
这些规律不仅揭示了化学现象的本质,也指导了化学研究的实践。
本文将总结化学发展史对自然辩证法的启示,以及对未来化学研究的展望。
通过本文的论述,我们希望能够为读者提供一个全面而深入的视角,以理解化学发展史的演变和内在逻辑,也希望能够启发读者对自然辩证法的思考和应用,从而更好地认识和理解科学的本质和发展规律。
二、化学发展史的概述化学发展史是一部揭示自然界物质转化规律的壮丽史诗。
从古代朴素的炼金术,到现代精细的化学科学,化学的发展经历了漫长而曲折的道路。
早在公元前几千年,人类就开始了对物质变化的初步探索,如火的发现和使用,陶器的制作等。
这些早期的实践活动,虽然并未形成系统的化学理论,但无疑为后来的化学发展奠定了基础。
进入中世纪,炼金术盛行一时。
尽管炼金术的目标往往带有神秘和迷信色彩,但它对化学实验技术和化学理论的发展起到了推动作用。
通过炼金术的实践,人们开始意识到物质的变化遵循一定的规律,这为后来的化学理论的形成提供了重要的启示。
随着文艺复兴的到来,科学的理性主义开始兴起。
化学逐渐摆脱了炼金术的神秘主义束缚,开始向着实证和理论的方向发展。
17世纪,波义耳等科学家的出现,标志着现代化学的诞生。
他们通过实验和观察,提出了元素、化合物等基本概念,为后来的化学理论的发展奠定了基础。
化学发展史——人类进步的关键
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1777年 1799年 1802年 1803年 1804年 1807年 1808年 1810年 1811年 1828年 1834年 1852年 1857年 1860年 1861年 1864年 1867年 1869年 1874年 1884年 1887年 1893年
• 硫在空气中点燃生成淡蓝色 火焰,在氧气中生成蓝紫色 火焰,生成SO2 • 碳在空气中燃烧,有耀眼的 黄色火焰,生成CO2,燃烧 不完全生成CO • 氢气在空气中燃烧有淡蓝色 火焰,生成液态的H2O • 一氧化碳在空气中燃烧是产 生淡蓝色火焰,生成CO2
四、定量化学时期,既近代化学时期。
• 1775年前后,拉瓦锡用定量化学实验阐述了
�古代化学:17世纪以前,主要从事炼丹、炼金、医用化 学、冶金。特点:没有形成理论体系,研制出来的物质和 实验器皿,为化学科学的发展做出了重大贡献。 �近代化学:17世纪中叶到19世纪末,明确了化学的科学 性,创造和建立了化学的理论体系。有影响的成果是:波 义耳提出了元素的概念,拉瓦锡开创了实验定量分析的科 学方法,否定了“燃素说”,道尔顿提出了化学原子的科学 概念,创立了“原子学说”,门捷列夫提出了元素周期率, 创建了原始周期表等等。此时化学出现了无机、有机、分 析、物理化学四个分支。 �现代化学:从19世纪末至今,揭示了原子的内部结构和 微观离子运动规律,揭示了分子运动本质。主要成果有: 卢瑟福含核原子的“天体行星模型”,量子力学基础上的原 子结构模型和化学键理论;化学的发展高度分化又高度综 合,产生了如计算机化学、固体化学、生物化学、高分子 化学、合成化学、环境化学等许多边缘学科。 �未来化学将向着更系统、更微观、更分化、更综合的方 向迈进。环境化学、功能材料化学、生命化学、能源化学 等将成为热点领域。
化学发展史
化学发展史一、古代史在古代,人类使用的第一个化学反应就是火的使用。
几千年来,火被视为一种神秘的力量,它可以通过燃烧将一种物质转化为另一种物质,同时产生光和热,从化学的角度看,这就是典型的氧化反应。
火的使用,给生活的方方面面带来极大的改变,极大的促进了人类社会的发展,除了冶炼金属,还有制陶、制砖和制玻璃等生产都利用火来进行。
古代的人们通过利用火来冶炼矿石,得到各种金属。
最具代表性的则是铜和铁的冶炼,其次还有锡和铅的冶炼。
将锡和铜进行混合,铸造成青铜,这是一个重大的技术转变,由此开启人类社会的青铜时代。
由于合金具有比普通金属更优良的特性,尤其是利用合金制备的装甲和武器更坚固,许多国家开始制造各种各样的高级合金,由此在战争中更有优势。
从铁矿石中提炼铁比提炼铜和锡难得多。
最早的炼铁技术似乎是由赫梯人发明的(青铜冶金术也是由赫梯人首先发明)。
人类社会步入铁器时代,开启了黑色冶金的历史,其发展的历史可以从古代所有国家中找到。
铁器的许多应用、实践和有关的炼铁设备是在古代中国发展建立的,比如高炉、铸铁液压杵锤和双作用活塞风箱,古代中国的炼铁技术可以说领先于世界。
古代的哲学家试图提出一套理论解释为何世界有如此多的具有不同特性(如颜色、气味)和不同状态(气液固三态)的物质,和各种变化反应,比如为什么能利用火将一种物质变成另一种物质等问题。
其中与化学相关的哲学理论可以在任何一个古代文明的历史记录中找到。
所有这些哲学家、思想家和理论家都试图找到构成自然界所有物质的少数主要的基本元素。
古希腊、古印度、玛雅文明和中国古代哲学都认为气、水、火和土是要找的主要元素。
原子论的早期理论可追溯到古希腊和古印度。
原子论由古希腊哲学家留基伯和其学生德谟克利特提出,他们认为物质是由不可分割、不可破坏的原子组成。
同一时期的古印度哲学家伽那陀(Kanada)也提出类似的声明。
由于没有科学的证明,亚里士多德反对原子的存在。
二、中世纪的炼金术早期的炼金术士的生活时代是从公元一世纪到五世纪。
化学的发展史
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,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。
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。当时出现的“化学”一词,其含义便是“ 炼金术”。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。
定量化学时期
• 这个时期从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。
化学实验发展史概述(1)甄选范文
化学实验发展史概述(1)浅谈化学实验发展史自从有了人类,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,都是化学技术的应用。
正是这些应用,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。
今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起看越来越大的作用。
而实践总是发现和检验真理最有效的途径,在人类化学发展的历程中也是一样,不论是原有物质的检测还是新物质的合成都离不开实验,既然实验在化学发展中充当着如此重要的作用,那么我们今天就来重点的谈谈化学实验发展的历程。
化学实验是化学科学赖以产生和发展的基础,从其发展过程来看,大致经过了早期化学实验、近代化学实验和现代化学实验等三个发展时期。
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一、早期化学实验从远古时代开始到17世纪,化学实验在向科学道路迈进的过程中,经历了一段漫长的发展时期。
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(一)化学实验的萌芽人类最初对火的利用距今大概已有100多万年了。
火是人类最早使用的化学实验手段。
人类最早从事的制陶、冶金、酿酒等化学工艺,都与火有直接或间接的联系。
在熊熊烈火中,烧制成型的粘土可获得陶器;烧炼矿石可得到金属。
陶器的发明使人类有了贮水器以及贮藏粮食和液体食物的器皿,从而为酿酒工艺的形成和发展创造了条件。
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制陶、冶金和酿酒等化学工艺,已孕育了化学实验的萌芽。
例如,在烧制灰、黑陶的化学工艺中,工匠们在焙烧后期便封闭窑顶和窑门,再从窑顶徐徐喷水,致使陶土中的铁质生成四氧化三铁,又使表面覆上一层炭黑,因此里外黑灰。
这表明当时已初步懂得了焙烧气氛的控制和利用。
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化学发展史——氨气和发现与合成
标题 氨气和发现与合成关键词 氨 / 化学史1727 年英国的牧师、化学家哈尔斯( Hales,S.1677 , 1761),用氯化铵与石灰的混合物在以水封闭的曲颈瓶中加热,只见水被吸入瓶中而不见气体放出。
177,年化学家普利斯德里重作这个实验,采用汞代替水来密闭曲颈瓶,制得了碱空气(氨)。
他还研究了氨的性质,发现它易溶于水、可以燃烧,还发现在氨气中通以电火花时,其容积增加很多,而且分解为两种气体;一种是可燃的氢气;另一种是不能助燃的氮气。
从而证实了氨是氮和氢的化合物。
其后戴维等化学家继续研究,进一步证实了 2容积的氨通过火花放电之后,分解为 1 容积的 氮气和,容积的氢气。
19世纪以前,农业生产所需氮肥的来源,主要是有机物的副产物和动植物的废物,如粪 便、种子饼、腐鱼、屠宰废料、腐烂动植物等。
那时哨石的产量很有限,而且主动用于军工 业生产。
1809年,智利的沙漠地区发现了一个巨大的硝酸钠矿床,很快就开发利用。
到 1850年世界上硝盐的供应,主要是智利。
随着农业的发展和军工生产的需要,迫切要求建立规模巨大的探索性的研究。
他们设想,能不能把空气中大量的氮气固定下来。
于是开始设计以氮 和氢为原料的合成生产氨的流程。
尤其是在 18 , 7年,德国发生了农业危机,首都柏林爆发了抢夺粮食的“土豆革命”,引起了政府重视生产粮食,因而开展了对土壤的研究。
在土壤的肥料问题上,曾经流行一种腐殖质理论,认为作物是依赖土壤中的腐殖质为养料的。
而腐殖质这种东西只能来源于腐败的动植物体,因此肥料的来源是有限的。
当时德国的著名化学家李比希致力于研究植物所需要的碳和氢的来源问题。
为此,他对稻草和其它许多干草的分析中发现,植物中含碳的量不是因土壤的条件不同而有所不同,因此他支持植物中的碳来自大气的观点。
他在分析各种植物的汁液时,发现其中都含有氨,同时发现雨水中也有氨。
大气中的氮很不活泼,也不能直接被植物所吸收,而氨却容易被植物吸收,因此他判断植物是通过吸收氨来获得含氮养料的。
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浅谈化学实验发展史
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,都是化学技术的应用。
正是这些应用,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。
今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起看越来越大的作用。
而实践总是发现和检验真理最有效的途径,在人类化学发展的历程中也是一样,不论是原有物质的检测还是新物质的合成都离不开实验,既然实验在化学发展中充当着如此重要的作用,那么我们今天就来重点的谈谈化学实验发展的历程。
化学实验是化学科学赖以产生和发展的基础,从其发展过程来看,大致经过了早期化学实验、近代化学实验和现代化学实验等三个发展时期。
一、早期化学实验
从远古时代开始到17世纪,化学实验在向科学道路迈进的过程中,经历了一段漫长的发展时期。
(一)化学实验的萌芽
人类最初对火的利用距今大概已有100多万年了。
火是人类最早使用的化学实验手段。
人类最早从事的制陶、冶金、酿酒等化学工艺,都与火有直接或间接的联系。
在熊熊烈火中,烧制成型的粘土可获得陶器;烧炼矿石可得到金属。
陶器的发明使人类有了贮水器以及贮藏粮食和液体食物的器皿,从而为酿酒工艺的形成和发展创造了条件。
制陶、冶金和酿酒等化学工艺,已孕育了化学实验的萌芽。
例如,在烧制灰、黑陶的化学工艺中,工匠们在焙烧后期便封闭窑顶和窑门,再从窑顶徐徐喷水,致使陶土中的铁质生成四氧化三铁,又使表面覆上一层炭黑,因此里外黑灰。
这表明当时已初步懂得了焙烧气氛的控制和利用。
(二)原始化学实验
古代的炼丹术,是早期化学实验的主要和典型的代表。
焙烧是炼丹术士经常采用的一种基本的化学实验操作方法。
除焙烧之外,炼丹术士还经常使用一些液体“试药”来对各种金属进行加工。
液体试药通常是一些能在金属表面涂上颜色的物质。
例如,硫黄水(多硫化合物的溶液)能把金属黄化成黄金;汞能在其他金属表面留下银色。
在制造液体试药的过程中,炼丹术士发明了蒸馏器、烧杯、冷凝器和过滤器等化学实验仪器,以及溶解、过滤、结晶、升华,特别是蒸馏等化学实验操作方法。
蒸馏方法的广泛使用,促进了酒精、硝酸、硫酸和盐酸等溶剂和试剂的发现,从而扩大了化学实验的范围,为后来许多物质的制取创造了条件。
蒸馏是早期化学实验中最完整的一种重要实验操作方法。
蒸馏在早期化学实验发展史上占有重要地位,它至今还在基础化学实验中被经常运用。
(三)向化学科学实验的过渡
到了十五六世纪,炼丹术由于缺乏科学基础,屡遭失败而变得声名狼藉。
化学实验则开始在医学和冶金等一些实用工艺中发挥作用,并不断得到发展。
在医药化学时期,最具代表性的人物是瑞士的医生、医药化学家帕拉塞斯。
他强调化学研究的目的不应在于点金,而应该把化学知识应用于医疗实践,制取药物。
化学实验在冶金方面也曾发挥过重要作用。
德国著名化验师埃尔克在其编著的《主要矿石加工和采掘方法说明》一书中较为系统地论述了当时对银、金、铜、锑、汞以及铋和铅的合金的检验技术;制取和精炼这些金属的技艺;以及制取酸、盐和其他化合物的技术。
这部著作被认为是分析化学和冶金化学的第一部手册。
(四)早期化学实验的特点
早期的化学实验还只能算做是化学“试验”,具有很大的盲目性;还没有从生产、生活实践中分化出来,成为独立的科学实践。
尽管如此,还应该肯定从事早期化学实验的工匠和
炼丹术士们是化学实验的先驱和开拓者。
后人正是从他们的经验教训中,才找到了化学实验的真历史使命,建立了化学实验科学。
二、近代化学实验
17—19世纪,是近代化学实验时期。
在这一时期,随着欧洲资本主义生产方式的诞生和工业革命的进行,以及天文学、物理学等学科的重大突破,化学实验终于冲破了炼丹术的桎梏,走上了科学的康庄大道。
为此做出巨大贡献的化学实验家当推波义耳和拉瓦锡。
(一)化学科学实验的奠基人——波义耳
“波义耳把化学确立为科学”。
作为近代化学科学的确立者,波义耳也是化学科学实验的重要奠基人。
他认为,只有运用严密的和科学的实验方法才能够把化学确立为科学。
他明确指出:“化学,为了完成其光荣而庄严的使命,就不能认为到目前为止的研究方法是正确的。
而必须抛弃古代传统的思辩方法”,只有这样,化学才能象“已经觉醒了的天文学和物理学那样,立足于严密的实验基础之上”。
(二)定量化学实验方法论的创立者——拉瓦锡
拉瓦锡“是明确提出把量做为衡量尺度对化学现象进行实验证明的第一位化学家”,他把近代化学实验推进到定量研究的水平。
拉瓦锡的化学实验方法论思想,对化学实验从定性向定量的发展,产生了积极和深远的影响,成为近代化学实验发展史上的重要里程碑。
正是在此基础上,近代化学实验才得以蓬勃发展,从而拓展了化学科学研究的领域,导致了许多重要化学理论的建立和发展。
(三)化学实验是化学科学理论建立和发展的基础。
道尔顿原子论就是在化学科学实验的基础上建立起来的。
此外,近代化学实验还开辟了化学热力学和化学动力学两大研究领域,推动了物理化学的完善和发展。
三、现代化学实验
19世纪末20世纪初,以震惊整个自然科学的电子、X射线与放射性等三大发现为标志,化学实验进入了现代发展阶段。
同近代化学实验相比,现代化学实验具有如下特点。
(一)实验内容以结构测定和化学合成实验为主
有机合成在本世纪取得了突飞猛进的发展,合成了许多高分子化合物,如酚醛树脂(1907年)、丁钠橡胶(1910年)、尼龙纤维(1934年)。
对有机天然产物合成贡献较大的化学家,应首推美国化学家伍德沃德。
他先后合成了奎宁(1944年)、包括胆甾醇(胆固醇)和皮质酮(可的松)在内的甾族化合物(1951年)、利血平(1956年)、叶绿素(1960年)以及维生素B12(1972年)等。
为表彰他的杰出贡献,他获得了1965年的诺贝尔化学奖,被誉为“当代的有机化学大师”。
1965年,我国科学家第一次实现了具有生物活性的结晶牛胰岛素蛋白质的人工合成,这对揭示生命奥秘具有重要意义;1972年美国化学家科勒拉等人使用模板技艺合成了具有77个核苷酸片断的DNA,其后又合成了含有207个碱基对的具有生物活性的大肠杆菌DNA;1981年我国科学家又实现了具有生物活性的酵母丙氨酸tRNA的首次全合成,取得了又一突破。
现代化学实验除上述两方面以外,还在溶液理论的发展和化学反应动力学的建立等方面发挥了重要作用。
(二)化学实验手段的现代化
化学实验手段是制约化学科学研究的非常重要的方面。
虽然在19世纪化学实验手段已经有了相当的水平,形成了一套相对比较完整的化学常规仪器和设备,但这些仪器和设备的质量还不高,种类还不够齐全,精度也不够灵敏和准确。
为克服这些不足,人们在对原有的化学实验手段加以改进的同时,积极吸收现代各种科学技术的新成果,创造和发明了一大批现代化的实验仪器和设备。
(三)化学实验方法的现代化
随着现代化学科学研究领域的不断扩展和深入,以及现代科学技术和现代工业的迅速发展,化学实验方法日趋现代化。
1.对传统化学实验方法的改进和完善
虽然现代化学实验手段具有快速、灵敏、准确的特点,但由于一些实验仪器和设备的价格比较昂贵、结构比较复杂、调试维修的任务较重,因此使它们的普及受到相当大的限制,从而使一些传统的化学实验方法仍有普遍利用和进一步改进、完善的必要和可能。
2.现代化学实验方法
现代化学实验方法,是在满足现代化工业生产和化学科学技术对化学试样中微量乃至衡量组分如何进行快速、灵敏、准确检测的要求基础上建立和发展起来的。
这些方法从原理上看,都超越了经典方法的局限性,几乎都不再是通过定量化学反应的化学计量,而是根据被检测组分的某种物理的或物理化学的特性(如光学、电学和放射性等方面的特性),因而具有很高的灵敏度和准确性。
(四)化学实验规模和研究方式的变化
现代化学实验在实验规模和研究方式上发生了很大变化。
最早的化学实验室大概要算炼丹术士的实验室,实验室中的实验设备和条件极其粗糙和简陋,实验者的实验目的也只是为了寻求“长生不老”和“点石化金”的“仙药”。
到了17世纪至19世纪初期,当化学成为一门独立的科学以后,化学实验室才逐渐多了起来,出现了一大批从事化学科学实验研究的化学家。
但这些实验室都属于私人所有,私人实验室的规模比较小,除实验室的主人外,最多只能容纳1—2个助手或1—2名学生。
第一个公共化学实验室是1817年英国化学家T.汤姆生在格拉斯哥大学建立的供教学用的实验室。
自此之后,欧洲各大学都纷纷仿效,建立了自己的化学实验室。
这些实验室的建立,不仅改变了化学教育的面貌,使实验成为培养和提高学生素质的重要内容,而且使大学不再是单纯传授化学知识的场所,还是进行化学科学研究的重要基地。
从本世纪30年代起,出现了国家规模的大型化学科学研究机构和庞大的实验基地;到了70年代,实验的规模则扩大到国际间相互合作的新阶段。
许多尖端实验决不是任何个人、一般科研组织所能胜任的,而必须由国家统一规划、组织协调各学科科学家来共同攻关。
实验用人广、花费多、规模大、组织周密和协调,已成为现代化学实验的又一重要特点。