(完整版)无机化学发展简史

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无机化学发展简史

无机化学发展简史

原始人类即能辨别自然界存在的无机物质的性质而加以利用。

后来偶然发现自然物质能变化成性质不同的新物质,于是加以仿效,这就是古代化学工艺的开始。

如至少在公元前6000年,中国原始人即知烧粘土制陶器,并逐渐发展为彩陶、白陶,釉陶和瓷器。

公元前5000年左右,人类发现天然铜性质坚韧,用作器具不易破损。

后又观察到铜矿石如孔雀石(碱式碳酸铜)与燃炽的木炭接触而被分解为氧化铜,进而被还原为金属铜,经过反复观察和试验,终于掌握以木炭还原铜矿石的炼铜技术。

以后又陆续掌握炼锡、炼锌、炼镍等技术。

中国在春秋战国时代即掌握了从铁矿冶铁和由铁炼钢的技术,公元前2世纪中国发现铁能与铜化合物溶液反应产生铜,这个反应成为后来生产铜的方法之一。

化合物方面,在公元前17世纪的殷商时代即知食盐(氯化钠)是调味品,苦盐(氢化镁)的味苦。

公元前五世纪已有琉璃(聚硅酸盐)器皿。

公元七世纪,中国即有焰硝(硝酸钾)、硫黄和木炭做成火药的记载。

明朝宋应星在1637年刊行的《天工开物》中详细记述了中国古代手工业技术,其中有陶瓷器、铜、钢铁、食盐、焰硝、石灰、红矾、黄矾、等几十种无机物的生产过程。

由此可见,在化学科学建立前,人类已掌握了大量无机化学的知识和技术。

古代的炼丹术是化学科学的先驱,炼丹术就是企图将丹砂(硫化汞)之类药剂变成黄金,并炼制出长生不老之丹的方术。

中国金丹术始于公元前2、3世纪的秦汉时代。

公元142年中国金丹家魏伯阳所著的《周易参同契》是世界上最古的论述金丹术的书,约在360年有葛洪著的《抱朴子》,这两本书记载了60多种无机物和它们的许多变化。

约在公元8世纪,欧洲金丹术兴起,后来欧洲的金丹术逐渐演进为近代的化学科学,而中国的金丹术则未能进一步演进。

金丹家关于无机物变化的知识主要从实验中得来。

他们设计制造了加热炉、反应室、蒸馏器、研磨器等实验用具。

金丹家所追求的目的虽属荒诞,但所使用的操作方法和积累的感性知识,却成为化学科学的前驱。

无机与分析化学的基本概念和发展历史

无机与分析化学的基本概念和发展历史

无机与分析化学的基本概念和发展历史无机化学和分析化学作为化学的两个重要分支,在现代化学领域中具有重要的地位和作用。

本文将介绍无机与分析化学的基本概念和发展历史,以帮助读者更好地了解这两个领域。

一、无机化学的基本概念和发展历史无机化学是研究无机化合物的组成、结构和性质以及它们的合成、反应和应用的学科。

它主要关注的是没有含有碳-碳(C-C)键的化合物,如无机盐、金属络合物和无机配合物等。

无机化学的发展历史可以追溯到古代,古人们通过化石、矿石和天然矿物的发现和利用,逐渐积累了关于无机化合物的知识。

到了18世纪,随着化学实验技术的进步,人们开始系统地研究无机物质的性质和反应。

在19世纪,随着电化学的发展,研究者们发现了很多重要的无机化合物和化学反应,如氧化还原反应和电解现象。

20世纪以后,随着现代化学理论的发展,无机化学的研究进一步深入,涉及到配位化学、固体化学以及催化反应等方面的内容。

二、分析化学的基本概念和发展历史分析化学是研究物质组成和性质以及分析方法的学科。

它主要关注的是分析样品中化学成分和它们的含量。

分析化学可以分为定性分析和定量分析两个方面。

分析化学的发展历史可以追溯到古代,人们通过观察和检验样品的性质来判断其质量和纯度。

到了18世纪,人们开始使用一些简单的分析方法来定性和定量分析物质,如重量法和容量法等。

到了19世纪,随着化学实验技术的进步,分析化学逐渐成为一个专门的学科,并且发展出了一系列的分析方法,如光谱分析、色谱分析和电化学分析等。

在20世纪以后,随着仪器分析技术的快速发展,分析化学的研究领域进一步扩展,涉及到了更广泛的化学样品和更精确的分析方法。

三、无机与分析化学的关系和应用无机化学和分析化学作为两个独立的学科在研究内容和方法上有一定的重叠和联系。

无机化学提供了分析化学所需的无机化合物和物质的基本性质和反应规律。

分析化学则为无机化学研究提供了重要的手段和方法,通过分析化学的手段可以对无机化合物进行定性和定量分析,并了解它们的组成和结构。

化学发展简史

化学发展简史

化学发展简史化学是一门研究物质的组成、性质、结构、转化和应用的科学。

它的发展历史可以追溯到古代的炼金术时期,经过了漫长而丰富多彩的发展过程。

本文将为您详细介绍化学发展的历史,包括重要的里程碑事件和贡献者,以及对人类社会的影响。

1. 古代炼金术时期(公元前3000年-公元17世纪)在古代,人们开始探索物质的性质和转化。

古埃及和古希腊的炼金术士试图将一种物质转变为另一种物质,寻求黄金的制造方法。

然而,炼金术的实践主要基于神秘主义和超自然的信念,缺乏科学的基础。

2. 化学革命时期(17世纪-18世纪)17世纪,化学开始从炼金术的迷信中解脱出来,成为一门独立的科学。

罗伯特·博义和约瑟夫·普里斯特利发现了氧气,揭示了燃烧的本质。

安托万·拉瓦锡提出了化学元素的概念,并系统地整理了化学元素表。

拉瓦锡还提出了化学反应中的质量守恒定律,奠定了化学反应定量研究的基础。

3. 原子理论和化学元素周期表(19世纪)19世纪初,约翰·道尔顿提出了原子理论,认为所有物质都由不可分割的小颗粒组成。

道尔顿的理论为化学提供了一个统一的框架,并解释了化学反应的本质。

随后,德米特里·门捷列夫提出了元素周期表,将化学元素按照其物理和化学性质进行了分类,为化学研究提供了重要的工具。

4. 有机化学和无机化学的发展(19世纪)19世纪,有机化学和无机化学逐渐分离成为两个独立的领域。

弗里德里希·凯库勒首先提出了有机化合物的结构理论,认为有机化合物是由碳原子构成的。

奥古斯特·凯库勒则发现了苯环结构,这个发现对有机化学的发展产生了深远的影响。

同时,无机化学也取得了重要的进展,例如道尔顿提出的化学元素的概念和门捷列夫的元素周期表。

5. 化学工业的兴起(19世纪末-20世纪初)19世纪末,化学工业开始兴起,以满足工业化生产的需求。

弗里茨·哈伯发现了合成氨的方法,开创了工业化学的新时代。

无机化学的发展与应用

无机化学的发展与应用

无机化学的发展与应用无机化学是研究无机物质之间的结构、性质、合成及其应用的学科。

在化学领域中,无机化学占据了非常关键的地位。

它不仅在生命科学、地球科学、材料科学以及各种领域中有广泛的应用,还是许多科技领域里的核心技术之一。

一、无机化学的发展历程无机化学作为化学领域中的重要分支,在人类的历史上有着非常悠久的发展历程。

早在古代,人们已开始尝试提取金属和利用它们进行装饰、制器等等。

而在17世纪,无机化学初步确立了自己的研究范畴,人们发现根据物质在大气中的重量比例可以被归为不同的类别,这就是现代实验化学的基础。

18世纪后期,德国化学家贝克(F. W. A. Berzelius)首先将化学元素用符号表示,标志着现代无机化学的开始。

19世纪后期,随着科技的发展,无机化学的合成方法也不断地得到改进。

目前,无机化学已经发展成为一个成熟的学科体系,它在人类的所有领域中都扮演者非常重要的角色。

二、无机化学的应用领域1. 医学在医学领域中,无机化学的应用主要在于病毒的治疗和疫苗的生产。

例如,对于某些传染病医学家们可以利用无机材料制备出特殊的病毒衣壳。

病毒衣壳中的DNA或RNA可以作为核酸疫苗的基础,而这种疫苗可以刺激身体的免疫系统从而产生抗体,从而保护人们不被病毒感染。

2. 电子工业在电子工业领域中,无机材料主要用于电子元件的制造中。

例如,各种半导体元件就是由多种无机元素材料,如硅、锗等组成的。

而铁磁体、磁存储材料等无机材料的应用也成为了电子工业中绕不过的一个领域。

3. 材料工业在材料工业中,无机材料广泛应用于各种制备加工领域。

例如,各种金属及其合金、氧化物、硫化物等都被广泛应用于石墨化、陶瓷化、粉末冶金、而这些领域又是许多行业不可避免的关键。

4. 环保领域环保领域也是现代无机化学应用的重要方向之一。

例如,环境污染治理需要用到无机材料来吸附污染物。

利用无机材料,我们可以处理废水、排气中的污染物,这对于现代社会的可持续发展具有非常重要的意义。

第四讲 无机化学的发展

第四讲  无机化学的发展

子核和电子所组成的结构模型,改变了道尔顿原子学说的原子不可再分
的观念。 1916年科塞尔提出电价键理论,路易斯提出共价键理论,圆满地解 释了元素的原子价和化合物的结构等问题。1924年,德布罗意提出电子 等物质微粒具有波粒二象性的理论;1926年,薛定谔建立微粒运动的波 动方程;次年,海特勒和伦敦应用量子力学处理氢分子,证明在氢分子 中的两个氢核间,电子几率密度有显著的集中,从而提出了化学键的现
元素的起源和发现
玻意耳在化学方面进行过很多实验,如磷、氢的制备,金属在酸 中的溶解以及硫、氢等物的燃烧。他从实验结果阐述了元素和化合物 的区别,提出元素是一种不能分出其他物质的物质。这些新概念和新 观点,把化学这门科学的研究引上了正确的路线,对建立近代化学作
出了卓越的贡献。
拉瓦锡采用天平作为研究物质变化的重要工具,进行了硫、磷的 燃烧,锡、汞等金属在空气中加热的定量实验,确立了物质的燃烧是 氧化作用的正确概念,推翻了盛行百年之久的燃素说。拉瓦锡在大量 定量实验的基础上,于1774年提出质量守恒定律,即在化学变化中, 物质的质量不变。1789年,在他所著的《化学概要》中,提出第一个 化学元素分类表和新的化学命名法,并运用正确的定量观点,叙述当
元素简单化合物性质的研究。如: 1800年左右,人们经过探索研究,发现 了 NCl3的强爆炸性质和HF的强腐蚀性。而那时,尽管牛奶和血液研究被 普遍重视,直至1820年,也只有少数的有机化合物为人们所知,更谈不 上有机化学理论的发展了。到了19世纪中期,是有机化学的光谱研究的
热点时期;而在1900年左右,物理化学方面的探索成为新的研究高潮。
无机化学是研究无机物质的组成、性质、结构和反应的科学,它是
化学中最古老的分支学科。无机物质包括所有化学元素和它们的化合物, 不过大部分的碳化合物除外。(除二氧化碳、一氧化碳、二硫化碳、碳酸 盐等简单的碳化合物仍属无机物质外,其余均属于有机物质。) 无机化学的内容为化学的基本原理,化学元素的性质和相关的化学 反应。迄今, 化学元素已经发展为110多种。

无机化学简史

无机化学简史

无机化学简史无机化学是研究无机物质的组成、性质、结构和反应的科学,它是化学中最古老的分支学科。

无机物质包括所有化学元素和它们的化合物,不过大部分的碳化合物除外。

(除二氧化碳、一氧化碳、二硫化碳、碳酸盐等简单的碳化合物仍属无机物质外,其余均属于有机物质。

)过去认为无机物质即无生命的物质,如岩石、土壤,矿物、水等;而有机物质则是由有生命的动物和植物产生,如蛋白质、油脂、淀粉、纤维素、尿素等。

1828年德意志化学家维勒从无机物氰酸铵制得尿素,从而破除了有机物只能由生命力产生的迷信,明确了这两类物质都是由化学力结合而成。

现在这两类物质是按上述组分不同而划分的。

无机化学发展简史原始人类即能辨别自然界存在的无机物质的性质而加以利用。

后来偶然发现自然物质能变化成性质不同的新物质,于是加以仿效,这就是古代化学工艺的开始。

如至少在公元前6000年,中国原始人即知烧粘土制陶器,并逐渐发展为彩陶、白陶,釉陶和瓷器。

公元前5000年左右,人类发现天然铜性质坚韧,用作器具不易破损。

后又观察到铜矿石如孔雀石 (碱式碳酸铜)与燃炽的木炭接触而被分解为氧化铜,进而被还原为金属铜,经过反复观察和试验,终于掌握以木炭还原铜矿石的炼铜技术。

以后又陆续掌握炼锡、炼锌、炼镍等技术。

中国在春秋战国时代即掌握了从铁矿冶铁和由铁炼钢的技术,公元前2世纪中国发现铁能与铜化合物溶液反应产生铜,这个反应成为后来生产铜的方法之一。

化合物方面,在公元前17世纪的殷商时代即知食盐(氧化钠)是调味品,苦盐(氢化镁)的味苦。

公元前五世纪已有琉璃(聚硅酸盐)器皿。

公元七世纪,中国即有焰硝(硝酸钾)、硫黄和木炭做成火药的记载。

明朝宋应星在1637年刊行的《天工开物》中详细记述了中国古代手工业技术,其中有陶瓷器、铜、钢铁、食盐、焰硝、石灰、红黄矾、等几十种无机物的生产过程。

由此可见,在化学科学建立前,人类已掌握了大量无机化学的知识和技术。

古代的炼丹术是化学科学的先驱,炼丹术就是企图将丹砂(硫化汞)之类药剂变成黄金,并炼制出长生不老之丹的方术。

第一章无机化学介绍

第一章无机化学介绍

金属羰基化合物以及类似的配合物的研究也 极大地推动了价键理论的发展;(-)协同成 键方式丰富了配位成键的理论宝库;

成键 成键
(- )成键
N2分子与CO是等电子体,由于结构上的相似性, N2 也可和过渡金属生成分子氮配合物:
N2 的端基配位
N2 的侧基配位
镍锂双核N2 配合物
配合物中的N2可加合质子并被还原为氨或肼:如 HCl / CH3OH 60 ℃ N2H2+N2 [Ti(Cp)2N2] HCl / Et O - 60 ℃
无机化学发展的现状和未 来发展的可能方向
1 有机金属化合物化学
现代无机化学中第一个活跃的领域:
1827年就制得了第一个有机金属化合物Zeise盐:
K2[PtCl4] + C2H4 K[Pt(C2H4)Cl3] +KCl
1952年二茂铁的结构被测定; 近三、四十年本领域的发展十分迅速:
★发现了很多新反应;
单核和双核氧 桥联席夫碱配 合物的结构
氰根桥联和氧桥联席夫碱配合物的多维结构 (1)三核结构 (2)九核结构
3 五核结构 Mn(III)席夫碱与(NEt4)3[Fe(CN)6]组装成的配合物的结构
这是一个µ 3-O桥联的三核锰配合物的结构及其摩尔顺磁磁 化率χ m 及有效磁矩μ eff 随温度T变化的曲线图。可见,χ m随T逐 渐降低而升高,μ eff随T逐渐降低而下降,χ m服从Curie-Weiss定 律,说明配合物中三个锰离子间存在反铁磁性偶合。
★这个时期是无机化学的建立和发展的时期。
大约在1900年到第二次世界大战期间, 同突飞猛 进的有机化学相比, 无机化学的进展却是很缓慢的。 无机化学家在这段时期没有重大的建树, 缺乏全局性 的工作, 无机化学的研究显得冷冷清清。

无机化学-化学发展简史

无机化学-化学发展简史

英籍新西兰物理学家卢瑟福夫
原子核结构模型
1906年欧内斯特·卢瑟福,英籍新西兰著名物理学家,提出“原子核结构 模型”,他被誉为“原子物理学之父”。
五、现代时期
20世纪初至今。
化学
量子论
物理
化学
生物
蛋白质结构
乳酸脱氢酶a结构
由理论指导设计和开拓创新研究 由经验到理论 由定性向定量 由宏观到微观
化学发展趋势
这个时期从1650年到1775年,是近代化学的孕育时期。
提出化学元素的概念, 标志着近代化学的诞生。
罗伯特·波义耳 英国化学家
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。
四、发展时期
这个时期从1775年到1900年,是近代化学发展的时期。
一、萌芽时期
从远古到公元前1500年。
用火蒸煮食物
古人制陶
青铜器司母戊鼎
铁器牛耕
古人酿酒
二、丹药时期
约从公元前1500年到公元1650年。
古人炼丹
本草纲目
在炼制丹药的过程中,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。
三、燃素时期
法国化学家拉瓦锡
英国化学家道尔顿
意大利科学家
开创定量化学时期
提出近代原子学说
提出了分子概念
人工合成
德国化学家韦勒 德国化学家凯库勒
尿素
荷兰化学家范特霍夫
法国化学家勒贝尔
(即 苯
提出碳四面体构型学说
COOH

H OH
HO H
COOH HO H H OH
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原始人类即能辨别自然界存在的无机物质的性质而加以利用。

后来偶然发现自然物质能变化成性质不同的新物质,于是加以仿效,这就是古代化学工艺的开始。

如至少在公元前6000年,中国原始人即知烧粘土制陶器,并逐渐发展为彩陶、白陶,釉陶和瓷器。

公元前5000年左右,人类发现天然铜性质坚韧,用作器具不易破损。

后又观察到铜矿石如孔雀石(碱式碳酸铜)与燃炽的木炭接触而被分解为氧化铜,进而被还原为金属铜,经过反复观察和试验,终于掌握以木炭还原铜矿石的炼铜技术。

以后又陆续掌握炼锡、炼锌、炼镍等技术。

中国在春秋战国时代即掌握了从铁矿冶铁和由铁炼钢的技术,公元前2世纪中国发现铁能与铜化合物溶液反应产生铜,这个反应成为后来生产铜的方法之一。

化合物方面,在公元前17世纪的殷商时代即知食盐(氯化钠)是调味品,苦盐(氢化镁)的味苦。

公元前五世纪已有琉璃(聚硅酸盐)器皿。

公元七世纪,中国即有焰硝(硝酸钾)、硫黄和木炭做成火药的记载。

明朝宋应星在1637年刊行的《天工开物》中详细记述了中国古代手工业技术,其中有陶瓷器、铜、钢铁、食盐、焰硝、石灰、红矾、黄矾、等几十种无机物的生产过程。

由此可见,在化学科学建立前,人类已掌握了大量无机化学的知识和技术。

古代的炼丹术是化学科学的先驱,炼丹术就是企图将丹砂(硫化汞)之类药剂变成黄金,并炼制出长生不老之丹的方术。

中国金丹术始于公元前2、3世纪的秦汉时代。

公元142年中国金丹家魏伯阳所著的《周易参同契》是世界上最古的论述金丹术的书,约在360年有葛洪著的《抱朴子》,这两本书记载了60多种无机物和它们的许多变化。

约在公元8世纪,欧洲金丹术兴起,后来欧洲的金丹术逐渐演进为近代的化学科学,而中国的金丹术则未
能进一步演进。

金丹家关于无机物变化的知识主要从实验中得来。

他们设计制造了加热炉、反应室、蒸馏器、研磨器等实验用具。

金丹家所追求的目的虽属荒诞,但所使用的操作方法和积累的感
性知识,却成为化学科学的前驱。

由于最初化学所研究的多为无机物,所以近代无机化学的建立就标志着近代化学的创始。

建立近代化学贡献最大的化学家有三人,即英国的玻意耳、法国的拉瓦锡和英国的道尔
顿。

玻意耳在化学方面进行过很多实验,如磷、氢的制备,金属在酸中的溶解以及硫、氢等物的燃烧。

他从实验结果阐述了元素和化合物的区别,提出元素是一种不能分出其他物质的物质。

这些新概念和新观点,把化学这门科学的研究引上了正确的路线,对建立近代化学作
出了卓越的贡献。

拉瓦锡采用天平作为研究物质变化的重要工具,进行了硫、磷的燃烧,锡、汞等金属在空气中加热的定量实验,确立了物质的燃烧是氧化作用的正确概念,推翻了盛行百年之久的燃素说。

拉瓦锡在大量定量实验的基础上,于1774年提出质量守恒定律,即在化学变化中,物质的质量不变。

1789年,在他所著的《化学概要》中,提出第一个化学元素分类表和新的化学命名法,并运用正确的定量观点,叙述当时的化学知识,从而奠定了近代化学的基础。

由于拉瓦锡的提倡,天平开始普遍应用于化合物组成和变化的研究。

1799年,法国化学家普鲁斯特归纳化合物组成测定的结果,提出定比定律,即每个化合物各组分元素的重量皆有一定比例。

结合质量守恒定律,1803年道尔顿提出原子学说,
宣布一切元素都是由不能再分割、不能毁灭的称为原子的微粒所组成。

并从这个学说引伸出倍比定律,即如果两种元素化合成几种不同的化合物,则在这些化合物中,与一定重量的甲元素化合的乙元素的重量必互成简单的整数比。

这个推论得到定量实验结果的充分印证。


子学说建立后,化学这门科学开始宣告成立。

19世纪30年代,已知的元素已达60多种,俄国化学家门捷列夫研究了这些元素的性质,在1869年提出元素周期律:元素的性质随着元素原子量的增加呈周期性的变化。

这个定律揭示了化学元素的自然系统分类。

元素周期表就是根据周期律将化学元素按周期和族类排列的,周期律对于无机化学的研究、应用起了极为重要的作用。

目前已知的元素共109种,其中94种存在于自然界,15种是人造的。

代表化学元素的符号大都是拉丁文名称缩写。

中文名称有些是中国自古以来就熟知的元素,如金、铝、铜、铁、锡、硫、砷、磷等;有些是由外文音译的,如钠、锰、铀、氦等;也有按意新创的,如氢(轻的气)、溴(臭的水)、铂(白色的金,同时也是外文名字的译音)等。

周期律对化学的发展起着重大的推动作用。

根据周期律,门捷列夫曾预言当时尚未发现的元素的存在和性质。

周期律还指导了对元素及其化合物性质的系统研究,成为现代物质结构理论发展的基础。

系统无机化学一般就是指按周期分类对元素及其化合物的性质、结构及
其反应所进行的叙述和讨论。

19世纪末的一系列发现,开创了现代无机化学;1895年伦琴发现X射线;1896年贝克勒尔发现铀的放射性;1897年汤姆逊发现电子;1898年,居里夫妇发现钋和镭的放射性。

20世纪初卢瑟福和玻尔提出原子是由原子核和电子所组成的结构模型,改变了道尔
顿原子学说的原子不可再分的观念。

1916年科塞尔提出电价键理论,路易斯提出共价键理论,圆满地解释了元素的原子价和化合物的结构等问题。

1924年,德布罗意提出电子等物质微粒具有波粒二象性的理论;1926年,薛定谔建立微粒运动的波动方程;次年,海特勒和伦敦应用量子力学处理氢分子,证明在氢分子中的两个氢核间,电子几率密度有显著的集中,从而提出了化学键的现代观点。

此后,经过几方面的工作,发展成为化学键的价键理论、分子轨道理论和配位场理论。

这三个基本理论是现代无机化学的理论基础。

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