化学史
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化学史期末考核论文
-中国化学史对世界化学史的影响
中国化学史对世界化学史的影响
摘要中国是世界文明古国之一,拥有五千余年悠久的历史。
中国古代的发展水平很长一段时间在世界遥遥领先。
而中国古代的化学更是取得了显著的成就,他推
动了世界化学史的发展。
著名科学史家李约瑟说,中国是“整个化学最重要的
根源”,“化学是地地道道从中国传出去的”。
【1】
关键词中国化学史世界化学史化学史
正文中国是世界文明古国之一,我们祖先在化学上的发明创造和成就,比起别的民
族来,确实是有过之而无不及【2】,造纸术、烧纸陶瓷工艺、炼丹术、火药的制
造等古代中国的化学工艺,对世界的文明发展的做出了不可磨没贡献.【3】
一、中国的发明在世界中的第一
1.焰色反应被称为“山中宰相”的我国南朝著名科学家陶弘景(公元454—536 年)在实践中发现,硝石(硝酸钾)“以火烧之,紫青烟起,云是硝石
也”。
【4】从而找到了鉴别外表极为相似的硝石与朴硝(硫酸钠)的最筒便方法。
这个方法其实就是我们今天所说的“焰色反应”。
陶弘景发现“焰色反应”并
应用于物质的鉴别,比欧洲最早发现者德国化学家马格拉夫早一千二百多年。
2.自燃西晋时期的政治家、哲学家和诗人张华(公元232—300 年)于公
元290 年前出版的新著《博物志》一书,是世界上记载“自燃”现象的最早
文字记载。
3.碳酸气西晋时期张华所著《博物志》一书中,已有烧白石作白灰有
气体发生的记载。
白石就是白石灰石,白灰就是石灰,所产生的气体就是碳酸
气即二氧化碳。
十七世纪后,才有比利时人地碳酸气作专门的研究。
4.深井天然气中国人于公元前1 世纪就已用传统的方法打出了4800 尺深的钻井,并用竹管把天然气从井里引到锅灶里,用来蒸煮食物和熬制食盐。
比欧洲人早一千九百多年。
5.氧气我国唐朝学者马和在公元八世纪时期就已发现了氧气的存在并提出了制取的方法,但由于其原著《平龙认》一书已失传,无法进一步研究和考
证。
过了一千多年三个欧洲人(普利斯特里、拉瓦锡、舍勒)才在各自不同国
家里发现了氧气的存在。
6.煤早在新石器时代晚期,我们的祖先已用煤炭雕刻成圆环和动物形状的艺术品。
公元前200 年左右的西汉,已用煤炭做燃料来冶炼铁。
我国使用
煤的历史悠久,为世界上任何国家所不及。
7.麻醉剂据《后汉记·华佗传》中记载,在公元200 年时,我国外科鼻祖华佗就能用全身麻醉来施行外科手术,这是世界上施用临床麻醉最早的
人,所用麻沸散是最早的麻醉药物。
8.水银据马王堆汉墓医书《五十二病方》记载,用水银能治疗臃肿和皮
肤病。
由此可见,中国是水银疗法的最早发明者,比西方早了8个世纪。
9.酿酒工艺早在新石器的代,中国人就掌握了发酵酿酒的技术。
在中国最晚于公元前2 世纪便有人饮葡萄酒。
公元52 年左右,中国人就掌握了冰冻提取酒精的技术,从而发明了自兰地。
10.长明灯中国人对简单的油灯进行了尽可能的改进。
在汉朝或早于汉朝就已开始用海豹油或鲸油和不燃的石棉灯芯了。
后来设计出使灯冷却的方法,来阻止油的蒸友。
李约琴评价说:“它是一个有趣的化学冷却水套预处理蒸馏法。
它包含了蒸气和水循环系统的全部现代技木。
”
11.炼钢铁中国是世界上第一个生产生铁的国家,也是世界上首先用生铁炼钢的国家至迟在战国时代(公元前5—前 3 世纪)中国人就完成了这些发明。
这才导致了1856 年西方转炼炉钢法的发明。
12.湿法炼铜宋人沈括(公元1030 年—1094 年)在他所著的《梦溪笔淡》里就记载有“胆水浸铜法”。
东汉人所著《神农本草纪》晋人葛洪(公元约281—340 年)所著《朴子》以及其它文献里也有不少类似的记载。
可见铁从硫酸铜溶液中置换出铜的现象,早在宋朝之前已被我国人民所认识。
13.青铜青铜是一种铜锡合金,我们的祖先很早就能冶炼和使用它。
《史记·封禅书》里就有“黄帝作室鼎三”,以及“禹收牧贡金铸九鼎”这一类的话。
据史学家的考证和判断,那时所谓的“金”不是黄金而是青铜。
说明我国从黄帝、夏禹起,即公元前2500 多年就会冶炼青铜来铸造器物了。
14.毒气利用毒气进行化学战的历史,在中国至少可以追溯到公元前5—前 4 世纪。
墨家早期著作中,就有失于利用风箱把炉子内燃烧的芥末所释放的气体,打入围城敌军遂道的记载。
这比第一次世界大故中德国人利用战壕芥子气早2300 年。
15.联合制碱法侯德榜(1890—1974)是我国著名的化学工程专家,他在1942 年创造发明了联合制碱法,也称侯氏制碱法,对原来比利时人索尔维在
1862 年发明的制碱法(也称索尔维制碱法)作了重大的改革,【6】把世界制碱技
术提高到一个新的水平,引起了国际上强烈的反响。
从此,中国化学工业技木一跃登上世界舞台。
16.人工合成牛胰岛素 1965 年6 月,中国科学院生物化学研究所、北京大学化学系、中国科学院有机化学研究所以及许多工厂、院校、科研部门共同协作,终于在世界上第一次用人工的方法台成了具有生物活性的蛋白质—结晶牛胰岛素。
这是新中国科学家在科学上寺得的一个“世界冠军”。
17.人工合成核酸 1982 年1 月15 日,在北京科学会堂举行的科学报告会上,传出鼓舞人心的消息:新中国的科孛家人工合成了“酵母丙氨酸转移核糖核酸”,这是在世界上首次用人工方法合成具有与天然分子相同化学结构和完整生物活性的核糖核酸。
新中国的科学家又一次夺得了科学上的“世界冠军”。
二、中国的的发明对世界的影响
1.造纸术:
造纸是一项重要的化学工艺,纸的发明是中国在人类文化的传播和发展上所做出的一项十分宝贵的贡献,是中国化学史上的一项重大的成就。
在纸还未发明之前,甲骨、竹简和绢帛是古代用来供书写、记载的材料。
但由于西汉的经济、文化迅速发展,甲骨和竹简不能满足发展的需求,从而促使了书写工具的改进。
当时人们已开始应用小块的丝绵制成的纸,由于古汉时的纸张是由麻缕和丝绵,加上制法粗糙,所以纸张的质量不太好。
而麻缕和丝绵都有其
本身的作用,如要把它们用作造纸的原料,就必然会受到很大的限制,而难以得到迅速的发展,来满足文化生活上对纸张的要求。
在新的客观形势要求下,东汉蔡伦的出现为造纸术带来新突破,在《东汉观记》卷二上记载:“蔡伦,有才学,尽忠重慎,每次休沐,闭门以绝宾客,曝体田野。
典作尚方,造意用树皮及敝布、鱼网作纸。
元兴元年奏上,帝善其能,自是莫不用,天下咸称蔡
侯纸”。
从以上看来,蔡伦是用树皮、破布、鱼网造纸的【7】。
虽然在蔡伦之前
也有纸的存在,但是原料本身就有很大的局限,而蔡伦对新原料的发现,解决了这个问题。
因为破布、破鱼网早已结束了它们本身的任务,成了废物而又用作做原料,对造纸工业起了极大的推动作用。
公元751年,唐军与阿拉伯人打仗,唐军败,士兵被俘,俘虏中有造纸工人,将造纸技术传给阿拉伯。
然后相继传给了埃及、摩洛哥、西班牙,直到欧洲。
2.火药:黑火药是我们祖国的古代四大发明之一。
【8】火药,顾名思义就是
(着火的药)。
它的起源与炼丹术有着密切的关系,是古代炼丹士在炼丹时无意中配制出来。
它是硫黄,硝石,炭的混合物,而前两项在汉代成书的中国第一部药物学典籍(神农本草经)里都被列为重要的药材。
就是火药本身也被归入药类,明代李时珍的(本草纲目)中说,“火药能治疮癣,杀虫,辟湿气和瘟疫。
”火药的发明是人们长期炼丹制药实践结果,至今已有一千多年历史。
唐朝末年,火药已被用于军事。
到了宋代,战争接连不断,促进火药武器的加速发展。
北宋政府建立了火药作坊,先后制造了火药箭,火炮等以燃烧性能为主的武器和(霹雳炮),(震天雷)等爆炸性较强的武器。
南宋在1259年造出了以巨竹为筒,内装火药的(突火枪)。
到了元代又出现铜铸火统,称为(铜将军)。
这些都是以火药的爆炸为推动力的武器,在战争中显示了前所未有威力。
中国火药和火器在13世纪时传入阿拉伯,后又传入欧洲,成为欧洲新兴资产阶级向封建势力进行斗争的有力武器,依此打破了封建社会的森严壁垒。
所以马克思把火药、指南针和印刷术等三大发明称为:资产阶级发展的必要的先决条件”,对欧洲近代社会的发展起了重大推动作用。
正如哲学家弗·培根(1560—1626)所说,“这三种发明已经改变了全世界的面貌和一切事物的状态”,“历史上任何帝国、宗教或显赫人物都不及这些发明对人类有那样大的影响”火药的出现不仅影响
了世界史,而且影响了世界文明。
【9】
3. 指南针:春秋时期,中国劳动人民就在采矿、冶炼中,逐渐认识了磁石。
到战国时期,就有人用磁石做成器具来判定方向,当时叫“司南”,它是在一个无沿的方盘上放置一只水勺似的磁石,水勺的柄端向南指。
到北宋后期(公元11世纪),中国人民创造了人工磁铁,此后又创制了“指南鱼”,把用磁钢片制成的“鱼”放在水面上,以此指示方向。
后来经过反复研究改进,又把磁钢片改成细小的磁钢针,并使它的尖端成磁北极,末端成为磁南极,这就成了指南针。
北宋时期,人们创造了适用于航海的指南针,把航海事业推向了新的时代。
这一时期,中国的造船技术在世界上也最为先进。
到了14世纪初,指南针才由中国传到欧洲。
打开了世界的大门。
4. 石油:最早发现和开采了石油,世界上最早发现的石油是在中国现今陕西省延安地区的延河流域。
据东汉(公元32—92)著名历史学家班固所著《汉书·地理志》记载“上郡高奴县(指延安一带),有洧水,肥可燃”。
据考证,这是目前对石油最早的记载。
世界上第一个为石油命名的人,是我国北宋大科学家沈括,他在1080年到延河流域考察后所著《梦溪笔谈》中记载,“石油至多,生于地中无穷,此物后必大行于世。
”第一次综合了“可燃水”、“肥”、“石漆”、“石蜡水”等名称,提出了“石油”这个科学的命名。
我国又是开采石油最早的国家,1303年前,延长县就有石油井的存在。
据1303年成书的《大元一统志》记载,“在延长县南迎河,有凿开石油一井,其油可燃,兼治六畜疥癣”,又“延川县西北八十里,永坪村有一井……”。
1907年,我国大陆第一口油井在延长县七里村打成。
原国务院副总理康世恩在1985年曾为现存延长县西桥小学校园内的这口油井题了“中国陆上第一口油井”的字。
5. 冶金:掌握了超群的冶金技术(1)青铜冶炼。
中国开始冶炼青铜的时期记载说是晚于西方,但实际情况却是中国的冶炼铜器的水平远高于西方。
例如早在公元前14世纪的商代,中国就掌握了高超的青铜冶炼技术,制出了造型复杂、精巧、庄重、雄伟的青铜器,已经达到较高的水平和成熟的技术,为世界其它地区所不及。
特别是在战国至汉代成书的《考工记》中,还提出了以六种不同的铜锡配比冶炼不同性能的青铜的“六齐”规则,成为世界上最早总结青铜冶炼规律的国家,反映了当时超群的冶炼水平。
(2)铸铁冶炼。
中国冶炼块铁技术也很早,冶炼铸铁的技术却比欧洲早2000年。
中国铸铁的发明出现在公元前5世纪,而欧洲则迟至公元后的15世纪。
由于铸铁的性能远高于块铁,所以真正的铁器时代是从铸铁诞生后开始的。
社会发展的历史表明,铸铁的出现是社会生产力提高和社会进步的主要标志。
中国从块铁到铸铁发明的过渡只用了约一个世纪的时间,而西方则花费了近三千年的漫长路程。
中国古代炼铁技术发展得如此迅速是世界上绝无仅有的。
英国著名科学史家贝尔纳说,这是世界炼铁史上的一个唯一的例外。
(3)球墨铸铁冶炼。
过去,以铸铁柔化制造球墨铸铁的技术,国际学术界一直以为是在1947年由英国人发明的,但是,在1981年经中国学者关洪野等人对513件出土的汉魏时期铁器研究后表明,中国早在两千多年前的汉代就已经发明了球墨铸铁,远远早于发达的欧洲国家。
6. 陶瓷:发明了精美的陶瓷技术中国早在约一万年前的新石器时代就已经发明了原始的制陶术,成为世界上最早能够制陶的国家之一。
在距今约五六千年以前,在今河南地区就出现了具有红、黑图饰的“彩陶”制品,反映了当时已经具有了相当高的制陶技术和社会文化水平,形成了著名的“彩陶文化”。
尧时代的朝代名就叫陶唐时代,充分反映了尧时代属于上古时代陶器时代。
在约四千五百年前,中国在不断改进制陶技术的基础上,开始用较纯净和精细的瓷土取代粗糙的陶土为原料,制胎和挂釉,并以较高温度进行煅烧制出了世界最早的原始瓷器。
到了汉代,由于烧瓷技术不断改进,中国已能造出精细的青瓷。
以后,再经晋、唐、两宋到明,历代名窑已能制出极其精美的瓷器,并远销国外,受到各国人民的盛赞,对世界文化的发展做出了重大贡献。
“瓷”几乎已经成了“中国”的代名词。
瓷器的发明是中国古代化学取得的一项杰出成就。
除此之外,中国古代很早就提出了一系列深邃的物质理论,以解释万物的组成、结构和变化。
(1)阴阳说。
大约出现于公元前12世纪的周朝之际,首先见之于《易经》。
作者从复杂的自然现象中抽象出了阴和阳两个范畴,认为阴、阳两种势力的相互作用是万物产生的根源。
(2)五行说。
大约同阴阳说同时出现,认为万物是由金、木、水、火、土五种基本物质所构成,较阴阳说更
为具体。
公元前5世纪的春秋末期,五行说已见诸于文字记载。
在鲁国太史左丘明所著《国语·郑语》中已经提到,“夫和生实物,同则不继,尽乃弃矣,故先王以土与金、木、水、火杂,以成万物”。
中国五行说对于物质构成的解释不仅早于西方约500年,而且就其内容的广度和深度上来说早2000年亦为西方所不及。
例如无论是古希腊的水、火、气、土“四元说”,还是古印度的地、水、火、风“四元说”,都没有提到中国五行说中的“金”和“木”两种更具有代表性的“元素”。
但是中国思想家却提出来了。
这反映了中国古代所具有的较为先进的冶金业、手工业和农业的水平,以及古代思想家的高超概括能力。
(3)阴阳五行说。
到了战国时代,阴阳说和五行说开始融合为一,形成阴阳五行说,以此进一步解释各种自然现象。
它认为阴静而阳动;阴初入静时生“金”,再入静时则生“水”;阳始动时生“木”,再动时则生“火”;金、木、水、火以不同比例相聚则凝结为“土”,进而构成万物。
可以看出,阴阳五行说较阴阳说或五行说更进一步地体现了关于物质组成和变化的朴素唯物辩证思想,对后来中国化学的发展产生了巨大影响。
(4)端说。
公元前5世纪的中国哲学家墨子(前468—前376)也提供了类似于原子论的思想。
他在《墨子》中指出,“非半不则不动,说在端”,意思是说物质到了没有一半的时候,就不能再分了,此时的物质可谓“端”。
他又指出,“端,是无间也”,即“端”是无法间断的。
可以看出,墨子的“端”说实际上是原子说的雏形。
这说明中国古代学者同古希腊哲学家一样,也早就具有了原始的物质小单位的概念。
虽然提出的时间稍晚,但在内容上也可同古希腊原子论相媲美。
(5)物质守恒的思想。
公元1世纪东汉时期的唯物主义哲学家王充(27—约97)在《论衡》中指出,“天地不生,故不死;阴阳不生,故不死”,“夫有始者必有终,有终者必有死,唯无始终者乃长生不死”。
可见,这里已经是相当深刻地阐发了物质不灭思想。
而在成书至少不晚于公元3世纪西晋的《列子》中则有更深刻和精彩的论述。
它指出“物损于彼者,盈于此;成于此者,亏于彼”,“往来相接,间不可省(减少)”。
这段明确的物质守恒思想已同18世纪俄国化学家罗蒙诺索夫的有关论述十分接近,然而在时间上却要早一千多年。
三. 中国古代做出杰出贡献的科学家
中国古代有很多的名人,他们不仅对中国的化学以及社会的发展做出了贡献,而且对世界的发展也起了非常重要的作用。
1. 马和
我国唐朝的炼丹家,是世界上最早发现氧气的人。
马和写的一本书叫做《平龙认》,书中谈到:空气的成分复杂,主要由阳气(N2)和阴气(O2)组成,
其中的阳气比阴气多得多……【10】马和还进一步指出:阴气还存在于青石(氧
化物)、火硝(硝酸盐)等物质中。
如果用火加热它们,阴气就会放出。
他认为水中也有大量阴气,不过常难把它取出来。
马和的《平龙认》一直流传清代,后来被德国侵略者乘战乱抢走,我国现无保存。
不过,在1807年俄国彼得堡科学院的一次学术讨论会上,德国汉学家朱利斯·克拉普罗兹(Klaproth)宣布了一篇论文,文中说他见过《平龙认》的中文手抄本。
近代一些国外专著也提到了马和及《平龙认》。
如英国梅勒的《无机化学大全》,苏联湿克拉索夫的《普通化学》教程。
湿克拉索夫写到:
“在8世纪时,中国学者马和的著作中就明确指出了空气组成的复杂性,提出了制备氧气(阴气)的方法,并发展了燃烧的假设。
瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里发现氧气是18世纪70年代,比马和的发现要晚1000年。
2.魏伯阳
我国东汉时期炼丹家。
生卒年代不详。
会稽上虞(今浙江上虞县)人。
撰有《周易参同契》,此书是现存世界上最早的一部炼丹术专著。
其中化学知识丰富。
记载着“丹鼎”这
一化学反应装置,记述了汞易挥发的特性以及汞和硫化合为丹砂(硫
化汞)、汞和铅汞齐(汞铅合金)等化学知识。
【11】
3.刘安
我国西汉时的炼丹家。
他著的《淮南万毕术》中记载着“曾青得铁,则化为铜。
”意思是说铜遇到铁时,就有铜生成。
实质就是我们现在所说的铁和可溶性的铜盐发生的置换反应。
这一发现要比西方国家早1700多年。
在宋朝时采用这一方法炼铜已有相当规模,每年炼铜达5×105kg,占当时铜产量的15%—25%。
这种炼铜方法在我国最早,是湿法冶金的先驱。
刘安在他的
《淮南子》中写到:“老槐生火,久血为磷。
”【12】这句话实质说的是磷的自燃
现象。
刘安在西汉时能发现这一现象,说明他对磷有所了解。
而德国的布朗特是在1660年从尿中发现磷的,他的发现比刘安晚1000年。
那么磷的最早发现者应该是刘安。
4.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最佳值之一,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卓越贡献。
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。
张青莲说:“回顾自己多年来所走的路,要说什么特别出色的成就和贡献,我觉得谈不上。
但是我们总是在不断地努力,甚至也向一些新的领域进取,而且,只要进去,总能有所收获。
当然这一切并非没有个人的努力和作用,但也同时有机遇、环境和周围同志们、研究生们的互相合作和支持,要说荣誉,不仅仅是我个人的。
可以说,祖国壮丽的山川璀璨的文化哺育了我,抗战的艰苦岁月和生活锻炼了我,这是我一生受益不尽的。
至于其他,那就是自己的努力、环境、机遇了。
我是幸运的,因为我的一生看到过屈辱,更看到了胜利,看到过贫穷,更看到了温饱,看到过孱弱,更看到强盛。
我的一生无非是这沧桑巨变的一粟而已。
生活,在我这一生,应该是喜上眉梢的。
”
中国化学史对世界化学史的影响是不容置疑的,它的历史作用是伟大的【参考文献】
【1】李约瑟著《中国科学技术史》Science and Civilisation in China(SCC)翻译出版,1974
【2】袁翰青等《中国化学史论文集》生活,读书,新知三联书店,1956 【3】陶弘景《草本经集注》南北朝时的医药学家陶弘景
【4】周益明等《中国化学史概论》南京大学出版社,2004
【5】罗盛祖、李朝略《化学科普集萃》湖南科技技术出版社,1990 【6】应礼文、袁翰青合编《化学重要史实》人民教育出版社1989 【7】曹元宇《中国化学史话》江苏科技出版社,1979
【8】董德沛、郭保章《化学史简明教程》北京师范大学出版社1985、【9】郭保章著《世界化学史》广西教育出版社,1992
【10】白春礼《大学化学》中国农业出版社出版,1993
【11】周嘉华、赵匡华《中国化学史》广西教育出版社,1992
【12】亨利.M.莱斯特著《化学的历史背景》商务印书馆,1982。