第一讲古代实用化学

收藏于故宫的北宋定窑孩儿枕
二、能源的使用 柴草、木炭—煤—石油—天然气—核能 1、煤：又叫黑炭、乌金、石涅、燃石、石炭
战国著作《山海经》：女儿之山，其上多石涅。 《汉书· 地理志》：豫章郡出石，可燃，为薪。
北魏郦道元著《水经注· 河上》：屈茨北二百里有山， 夜则火光，昼日但烟。人取此山石炭，冶此山铁， 恒充三十六国之用。 元朝，马可波罗游记中描述可燃黑石头，被欧洲人引 为奇谈。而欧洲人16世纪才开始利用煤。
化学史
History of Chemistry
主讲人 张志红 昌吉学院化学与应用化学系
如果把科学定义为系统化的实证知识… …，那么 科学史就是这种知识发展的描述和说明。——科学史家 萨顿（George Sarton 美国 1884-1956） 化学史是人类在发展过程中对大自然化学知识的系 统的历史的描述。是对化学发生、发展、及繁荣全过程 的系统阐述。——化学史定义
我们有理由为我们的美国文明而骄傲，但是它的历史记载至今还是很短的。只有300年!和人类经验的整体相比何等渺小，简直就是一瞬间。它会持久吗?它 将进步，将衰退，抑或灭亡?我们的文明中有许多不健康的因素，如果我们想在疾病蔓延起来以前根除它们，就必须毫不留情地揭露它们；如果我们希望我 们的文明能为自己辩护，我们必须尽最大力量去净化它。实现这项任务的最好办法之一是发展不谋私利的科学；热爱真理——像科学家那样热爱真理的全部， 包括愉快的和不愉快的、有实际用途的和没有实际用途的；热爱真理而不是害怕真理；憎恨迷信，不管迷信的伪装是多么美丽。我们文明的寿命至少还没 有得到证明，其延续与否，还不一定。因此，我们必须谦虚。归根结底，文明是要经过历史的考验而存活下来，这一点我们还没有经历过。 新的鼓舞可能仍然，而且确确实实仍然来自东方，如果我们觉察到了这一点，我们会聪明一些。尽管科学方法取得了巨大的胜利，但它也还不是十全十美 的。当科学方法能够被利用，并且是很好地被利用的时候，它是至高无上的。但是，若不承认这种利用也会产生两种局限。第一，这种方法不能永远使用。 有许多思想领域(艺术、宗教、道德)不能使用它，也许永远不能应用于这些领域。第二，这种方法很容易被错误地应用，而滥用这取之不尽用之不竭的资源 的可能性是骇人听闻的。 十分清楚，科学不能控制它本身的应用。首先，科学的应用常常握在那些没有任何科学知识的人手中，犹如不经过教育和训练而去驾驶一辆能导致各种破 坏的大马力汽车。即使是科学家，在一种强烈的感情影响下，也可能滥用他们的知识。科学应该以各方面不同的力量给自身予辅助，用宗教和道德的力量 来给予帮助。无论如何，科学不应傲慢，不应气势汹汹，因为和其他人间事物一样，科学本质上也是不完美的。 东方和西方正像一个人的不同神态，代表着人类经验的基本和互补的两个方面。东方和西方的科学真理是一样的，美丽和博爱也是如此。 东方和西方，谁说二者永不碰头?我们怀着感激之情回忆起我们得益于东方的全部东西——道德热忱，黄金规则，我们引以为荣的科学的基础——这是巨大 的恩惠。没有什么理由说它在将来不该无限增加。我们不应该太自信，我们的科学是伟大的，但是我们的无知之处更多。总之，让我们发展我们的方法， 改进我们的智力训练，继续我们的科学工作，慢慢地、坚定地、以谦虚的态度从事这一切。 光明从东方来，法则从西方来。让我们训练我们的灵魂，忠于客观真理，并处处留心现实生活的每一个侧面。对于不骄傲的、不采取盛气凌人的“西方态 度”而记得自己最高思想的东方来源的、无愧于自己的理想的科学家来说，尽管不一定会更有能力，但他将更富有个性，能更好地为真理服务，能更完满 地实现人类的使命，也将是一个更高尚的人。
周口店遗址，位于北京 市西南房山区周口店镇 龙骨山北部。 19211927年，考古学家先后 三次在“北京人”洞穴 遗址外发现三枚人类牙 齿化石，1929年，又发 现了北京人头盖骨化石， 以及人工制作的工具和 用火遗迹，成为震惊世 界的重大考古发现。北 京人洞穴堆积层厚40多 米，根据研究认为北京 人大约生活在距今70万20万年前。
乔治· 萨顿说：【科技史是 人类发现客观真理的历史， 是人类心智逐步征服自然 的历史，它描述的是漫长 而无止境的为思想自由， 为思想免于暴力，专横， 错误和迷信斗争的历史。】
《科学史导论》
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东方和西方的科学 [美]乔治· 萨顿 从实验科学的角度(特别是在其发展的现阶段)来看，东方和西方是极端对立的。然而，我们必须记住两件事。 第一件事是有关科学的种子，包括实验科学和数学。科学全部形式的种子是来自东方的。因此，在很大程度上，实验科学不只是西方的子孙，也是东方的 后代，东方是母亲，西方是父亲。 第二，我完全确信正如东方需要西方一样，今日的西方仍然需要东方。当东方人民像我们在16世纪那样，一旦抛弃了他们经院式的、论辩的方法，当他们 一旦真正被实验精神所鼓舞的时候，谁知道他们能为我们做什么，谁又知道他们为反对我们而做什么呢?我们不要重蹈希腊人的覆辙，他们认为希腊精神是 绝无仅有的，他们还忽视犹太精神，把外国人一律视为野蛮人，他们最后衰亡，一落千丈，就像他们的胜利顶峰曾高耸入云一样。不要忘记东西方之间曾 经有过协调，不要忘记我们的灵感多次来自东方。这种情况为什么不会再次发生?伟大的思想很可能有机会悄悄地从东方来到我们这里，我们必须伸开双臂 欢迎它。 对于东方科学采取粗暴态度的人，对于西方文明言过其实的人，大概不是科学家。他们大多数既无知识又不懂科学。
从化学史学什么？
• • • • 1、化学科学体系产生与发展的历史演变过程。 2、整体把握化学科学体系的脉络。 3、化学研究的科学方法与科学思维。 4、重大化学事件蕴含的启示
化学发展历史的脉络
• • • • • 三个阶段 化学的发端：180万年前 古代化学：人类学会用火---1661年 近代化学：1661年---19世纪末 现代化学：20世纪以来
1954年，李约瑟出版了《中国科学技术史》 第一卷，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”。
“李约瑟难题”
“如果我的中国朋友们在智力上和我完全一样，
那为什么像伽利略、托里拆利、斯蒂文、牛顿
这样的伟大人物都是欧洲人，而不是中国人或
印度人呢？为什么近代科学和科学革命只产生 在欧洲呢？……为什么直到中世纪中国还比欧洲 先进，后来却会让欧洲人着了先鞭呢？怎么会 产生这样的转变呢？”
李约瑟从科学方法的角度得到的答案
云南元谋人遗址 距今约180万年
位于云南元谋县大那乌村北约500 米的山腰，距县城7公里。是迄今 为止所发现的中国人最早古人类遗 址。元谋人遗址发掘地层中发现大 量碳屑，长径一般在4—8毫米之 间，大致可分为3层，分布在上下 3米的界线内，有的较集中，呈鸡 窝状，碳屑常与哺乳动物化石伴生。 地层中还含有烧骨(经贵阳地球化 学研究所鉴定可能为烧骨)。因此， 不能排除“元谋人”已会使用火的 可能性。
（1902-1979）
化学给人以知识，化学史给人以智慧。 ——化学家傅鹰
George Sarton (1884–1956) was a Belgian chemist and historian who is considered to have founded the discipline of history of science.[1] He left Belgium because of the First World War and settled in the United States. He spent the rest of his life researching and writing about the history of the sciences. ISIS艾西斯 OSIRIS奥塞里斯
2、石油: “石漆”、 “石脂水”、 “猛火油”。 《汉书· 地理志》：高奴，有淆水可燃。古书载“泽中 有火”即指地下流出石油溢到水面而燃烧。
使用：润滑剂、润泽皮革、照明、蜡烛、作墨、外用治 虫咬创伤 宋朝沈括 所著《梦溪笔谈》第一次记载石油的用途， 并预言：“此物必大行于世”。后来世界各国也基本 上采用了“石油”这一名称，沿用至今。 3、天然气：公元前一世纪，四川临邛和陕西鸿门两地 开凿天然气井，引火煮盐。 英国1668年开始使用天然气。
14、现代有机化学、高分子化学
15、物理化学的发展 16、生物化学的产生与发展 17、石油化工技术 18、现代化学的特点及发展趋势
第一讲
古代化学发展
化学发端-1661
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、古代化学的特点
以实用为目的 对零散化学知识的积累与发现 没有形成严格的化学概念与理论
二、人类学会用火与化学的发端
1、人类用火的遗迹
摩擦生火
《庄子.外物篇》：木与木相
摩则燃
《韩非子.五蠹》：钻燧取火
以化腥臊，而民悦之。
恩格斯：就世界性的解放作用
而言，摩擦生火还是超过蒸 汽机，因为摩擦生火第一次 使人支配自然力，从而最终 把人同动物界分开。
2、为什么把人类学会用火作为化学的发端？
（1）火是一种化学反应的现象
（2）火是许多化学反应的条件
（3）学会用火对人体机能进化的影响
熟食—杀菌—营养—健康—大脑容量—智力
（4）学会用火使人类可以实现物质的转变
烧制陶器、冶炼金属、烧制玻璃
工具改进—生产能力提高—社会形态变化—社
会进化
3、学会用火对人类及人类社会意义重大 公元前5000～前3000年：中国已开始制作陶器 公元前3000年：埃及人采集金、银制饰物 公元前2000年：齐家文化遗址出土文物中有铸红铜器 公元前1400年：小亚细亚的赫梯人已知炼铁 公元前10世纪：埃及人已开始制作玻璃器皿
Noel Joseph Terence Montgomery Needham, (1900 –1995), also known as Li Yuese 李约瑟; was a British scientist, historian and sinologist known for his scientific research and writing on the history of Chinese science. He was elected a fellow of the Royal Society in 1941,[2] and as a fellow of the British Academy in 1971.[3] In 1992, the Queen conferred on him the Companionship of Honour and the Royal Society noted he was the only living person to hold these three titles.[4]
《本草纲目》: 石炭 气味 甘、辛、温、有毒。 主治 1、刀伤。用石炭捣成粉，敷伤口。疮口太深不能速合 者，加滑石。 2、误吞金银及钱在腹中不下。用石炭(一块，杏核大)、 硫磺(一块，皂角子大)，共研细，酒送下。 3、产后儿枕剌。用石炭(火煅、酒淬，凡七次)、石膏 (火煅)，等分为末。每服一钱半，粥送下。如痛不止， 可再服。
• 一是中国没有具备宜于科学成长的自然观； • 二是中国人太讲究实用，很多发现滞留在了经验阶段；
• 三是中国的科举制度扼杀了人们对自然规律探索的兴趣， 思想被束缚在古书和名利上，“学而优则仕”成了读书 人的第一追求。 • 李约瑟还特别提出了中国人不懂得用数字进行管理，这 对中国儒家学术传统只注重道德而不注重定量经济管理 是很好的批评。
古代时期 1、古代实用化学
2、古代的物质观
3、炼丹术、炼金术与医药化学
近代时期
5、化学科学的形成与氧化学说的建立·
6、近代科学原子论和分子学说的建立
7、近代有机化学的诞生与发展 8、无机化学的系统化 9、19世纪化学工业的兴起与繁荣 10、物理化学的形成
现代化学
11、原子结构与元素周期律的发展 12、量子化学理论的发展 13、核化学的产生与发展