中国古代化工与化学元素概念的萌生和发展叶铁林引言化学元素
化学学科的历史与发展概述

化学学科的历史与发展概述化学是自然科学中一门关于物质的组成、性质和变化的学科。
它的起源可追溯至古代。
本文将对化学学科的历史与发展进行概述,以便更好地理解这门学科的演变过程。
一、古代化学的萌芽自古代人类开始采用元素的概念来描述物质的构成。
古希腊的哲学家们认识到,物质可以被划分为更小的粒子,即原子。
然而,古代化学的发展受到了古代哲学家们观念的限制,缺少实验性的验证,无法得到更为确切的结论。
二、现代化学的奠基者——亚历山大·冯·洪堡18世纪末至19世纪初,德国化学家亚历山大·冯·洪堡尝试通过实验方法来研究物质。
他提出化学元素均具有基础结构,可以通过实验验证,并首次提出了原子理论的雏形。
冯·洪堡的工作为现代化学的发展奠定了基础。
三、元素周期表的发现与发展19世纪中叶,俄国化学家德米特里·门捷列夫提出了元素周期表,将元素按照其物理和化学性质分类排列。
这一发现极大地推动了化学学科的发展,促进了对元素性质和周期规律的进一步研究。
后续的化学家们根据新的发现对元素周期表进行补充和修正,使其逐渐成为化学学科中不可或缺的工具。
四、有机化学的兴起19世纪末,有机化学开始成为独立的学科领域。
由于有机化合物众多,其性质和结构的研究变得复杂。
俄国化学家阿列克谢·伊万诺维奇·奥琴巴赫在总结了大量的实验结果后,提出了著名的奥琴巴赫规则,使有机化学的研究朝着系统化和有条理的方向发展。
五、量子力学与物质结构的认识20世纪初,量子力学的建立极大地促进了对物质结构及其性质的认识。
化学家尼尔斯·玻尔提出了原子结构模型,并引入了量子力学的概念,从而解释了元素周期表和化学键形成的机制。
这一理论奠定了现代化学中原子和分子的基本概念,并导致了新的研究领域的诞生。
六、化学的应用和重要性化学学科的发展不仅仅停留在理论研究层面,还广泛应用于各个领域,如药物研发、材料科学、环境保护等。
化学发展简史

化学发展简史化学是一门研究物质的组成、性质和变化的科学。
它的发展可以追溯到古代文明时期,当时人们通过观察和实践逐渐积累了一些化学知识。
随着时间的推移,人们对化学的认识逐渐深入,化学的发展也取得了巨大的进步。
本文将带您回顾化学发展的重要里程碑和关键人物。
1. 古代化学知识的积累古代文明时期,人们开始观察和实践,探索物质的性质和变化。
埃及人和巴比伦人是最早研究化学的文明之一,他们掌握了一些金属提炼和染料制备的技术。
此外,中国古代的阴阳五行学说也包含了一些化学的思想。
2. 元素和化合物的概念的建立公元前4世纪,古希腊的哲学家柏拉图和亚里士多德提出了物质是由四大元素(火、水、土、气)组成的理论。
这个理论在接下来的几个世纪中向来占领主导地位,直到17世纪的化学革命。
3. 化学革命的兴起17世纪,化学革命的先驱者罗伯特·博义和约翰·贝克莱提出了新的化学理论,他们认为物质是由不可再分的微粒组成的。
这一理论为现代化学的发展奠定了基础。
随后,安托万·拉瓦锡提出了化学元素的概念,并提出了化学符号和化学方程式的表示方法。
4. 元素周期表的发现19世纪,化学家们开始发现越来越多的元素。
1869年,俄罗斯化学家德米特里·门捷列夫发现了元素周期表,将元素按照其物理和化学性质进行了分类。
这一发现为化学研究提供了重要的指导,也为后来的元素发现和研究奠定了基础。
5. 有机化学的发展18世纪末,化学家弗里德里希·维勒发现了有机化合物与无机化合物之间的差异。
他提出了有机化合物是由碳原子构成的理论,这一理论为有机化学的发展奠定了基础。
随后,化学家们开始合成各种有机化合物,并逐渐揭示了有机化学的规律。
6. 原子结构的揭示20世纪初,化学家尤金·高尔顿和威廉·布拉格通过实验证实了原子结构的存在。
随后,尤金·高尔顿提出了原子的量子理论,威廉·布拉格发现了X射线衍射现象,为原子结构的研究提供了重要的实验方法。
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、变化以及与能量的关系的科学。
它是自古以来人类探索自然的一部份,也是现代科学的重要组成部份。
本文将为您介绍化学发展的简史,从古代的炼金术到现代的有机化学和无机化学的发展,带您了解这门学科的演变过程。
1. 古代炼金术的兴起炼金术起源于古代埃及和巴比伦,最早的目标是将一些金属转化为黄金。
炼金术士通过试验和观察,逐渐积累了一些有关金属和化学反应的知识。
然而,古代炼金术并非严谨的科学方法,其中包含了许多迷信和神奇的元素。
2. 化学的启蒙时代化学的启蒙时代始于17世纪,当时的科学家开始采用实验和观察的方法来研究物质的性质和变化。
罗伯特·博义和约瑟夫·普里斯特利是这个时期的重要人物,他们提出了一些基本的化学理论,如元素的概念和化学反应的质量守恒定律。
3. 元素和化合物的发现18世纪是元素和化合物发现的时期。
安东尼·拉瓦锡发现了氧气,约瑟夫·普里斯特利发现了氢气,亨利·坎农发现了氮气。
这些发现为化学理论的发展提供了重要的实验依据。
同时,化学家们还发现了许多常见元素和化合物,如铁、铜、二氧化碳等。
4. 原子论的建立19世纪初,约翰·道尔顿提出了原子论,认为所有的物质都是由不可分割的弱小粒子组成的。
这一理论为化学研究提供了新的思路和方法。
随后,化学家们通过实验和观察,逐渐发现了更多的元素和化合物,如氯、锌、硝酸等。
5. 有机化学的兴起19世纪中叶,有机化学开始兴起。
弗里德里希·凯库勒提出了有机化合物是由碳元素构成的理论,并成功地合成为了尿素,这标志着有机化学从此成为一门独立的学科。
随后,化学家们发现了许多重要的有机化合物,如乙醇、甲醛、苯等。
6. 无机化学的发展与此同时,无机化学也在不断发展。
化学家们发现了许多重要的无机化合物,如氯化钠、硫酸、氨等。
他们还研究了无机化合物的性质和反应,建立了无机化学的基本理论。
化学元素的发现历史和应用研究

化学元素的发现历史和应用研究化学元素是构成物质的基本单位,其发现历史可追溯到古代。
随着科学技术的不断进步,人们对于化学元素的应用研究也越发深入。
本文将为您介绍化学元素的发现历史以及其在实际应用中的研究成果。
一、化学元素的发现历史1. 古代的化学元素发现自古以来,人们对于化学元素的存在有着模糊的认知。
古代朴素的炼金术士通过试错的方法,发现了一些基本的元素,如黄金、铜和铅等。
然而,由于观念的局限以及科学方法的不完善,古代人们对于化学元素的认识仍然十分有限。
2. 近代化学元素的发现18世纪末至19世纪初,随着科学实验技术的进步,一系列化学元素被逐渐发现。
1791年,法国化学家拉瓦锡发现了锂元素,标志着近代元素发现的开端。
之后,英国化学家道尔顿提出了原子理论,为化学元素的发现铺平了道路。
随着科学家们的探索,氧、氢、氮等重要元素陆续被发现。
3. 20世纪的元素发现20世纪是元素发现的爆发期。
科学家们运用先进的技术手段,发现了一大批新元素。
例如,人工核反应技术的发展使得更多的重金属元素被创建出来,如锔、锫等。
此外,加速器技术的应用也带来了新元素的发现,如鈾、鋨等。
二、化学元素的应用研究1. 材料科学中的应用化学元素在材料科学中具有广泛的应用。
金属元素如铜、铝等常用于制造各类工具和建筑材料。
半导体元素如硅、锗则被广泛应用于电子行业,成为现代信息技术的基石。
此外,一些稀有元素如锗、铷等在光学材料研究中也有着重要的应用。
2. 药物研究和医学应用化学元素在药物研究和医学领域中扮演着重要角色。
大量的药物成分是由化学元素组成的,例如钙、铁等元素在人体中起着至关重要的作用。
此外,同位素技术的应用为医学诊断和治疗带来了巨大的进步,如放射性同位素在肿瘤治疗中的应用。
3. 能源开发与利用化学元素在能源的开发与利用方面也发挥着重要作用。
例如,石油和天然气中主要含有碳和氢元素,通过化学反应可以将其转化为燃料或化工产品。
此外,太阳能电池利用硅元素的半导体特性,将太阳能转化为电能,为可再生能源的发展作出了贡献。
元素概念的提出和演变过程

元素概念的提出和演变过程嘿,朋友!你有没有想过我们周围这个丰富多彩的世界是由什么组成的呢?这就不得不提到元素这个超级重要的概念啦。
在很久很久以前,古希腊的那些聪明脑袋就开始琢磨这个事儿了。
像恩培多克勒,他就提出世界是由土、气、火、水这四种元素组成的。
你能想象吗?他就像一个大胆的探险家,在知识的荒野里开辟出了这么一条路。
他可能看着熊熊燃烧的火焰,就觉得火是一种基本的组成部分;看到流淌的河水,就认定水也是元素之一。
当时的人们啊,就这么接受了这个说法,觉得还挺有道理的。
这就好比我们现在觉得一个房子是由砖头、水泥、木材这些基本的东西建成的一样,他们觉得世界就是由这四种元素搭建起来的。
可是呢,亚里士多德又跑出来了。
这个家伙可是个很有名的哲学家呢。
他在恩培多克勒的基础上又加了个“以太”,说是天上的东西就是由以太组成的。
这时候的元素概念啊,就像是一个正在慢慢长大的孩子,还不是很成熟,但一直在变化发展。
人们当时对这些元素深信不疑,就像我们现在相信科学理论一样坚定。
时间就这么慢悠悠地走啊走,来到了炼金术盛行的时代。
那些炼金术士们啊,整天捣鼓着各种瓶瓶罐罐,想要把普通的金属变成金子。
他们虽然没有成功,但是他们对元素的认识也有了一些新的想法。
他们发现有些物质是不能再分解的,这些物质是不是就是元素呢?不过啊,他们很多时候都被一些神秘的想法给误导了。
比如说,他们觉得有一种叫“哲人石”的东西,可以点石成金,这就有点像天方夜谭了。
但他们在寻找的过程中,也在不断地探索物质的组成,就像在黑暗中摸索着前进的人,虽然走得磕磕绊绊,但还是在向着正确的方向移动了一点点。
后来啊,化学这门学科慢慢地发展起来了。
波义耳就像一个大英雄一样登场了。
他可不再满足于之前那些模模糊糊的元素概念了。
他通过大量的实验,提出元素应该是那些不能用化学方法再分解的物质。
哇,这可真是一个革命性的想法啊!这就好比把之前那些乱糟糟的拼图重新整理了一下,开始按照正确的形状来拼凑了。
初中化学化学元素的发现和分类

初中化学化学元素的发现和分类发现和分类化学元素的历史可以追溯到几百年前。
化学元素是构成物质的基本单位,对于了解物质的本质和特性具有重要意义。
本文将探讨一些重要的发现和分类化学元素的方法。
1. 古代对化学元素的认识在古代,人们对于化学元素的认识相对较少。
古希腊人相信存在四种基本元素:火、水、土和空气。
然而,这种分类方式并不准确,无法解释所有物质的性质和行为。
2. 砷和磷的发现17世纪,当化学研究逐渐兴起时,科学家们开始研究各种物质的特性。
1649年,霍贝尔发现了砷元素,它具有毒性和金属光泽。
1669年,邓尼发现了磷元素,磷具有辐射性质和燃烧能力。
3. 铁、铜和锡的发现古代人类使用金属工具的历史可追溯到几千年前。
古埃及人和美索不达米亚人发现了铁、铜和锡这些金属元素,并开始利用它们制造武器、工具和装饰品。
这些发现对人类的发展起到了重要作用。
4. 化学元素的分类随着科学技术的进步和知识的积累,科学家们逐渐发现了新的化学元素,并尝试对其进行分类。
其中最重要的分类方法是根据元素的原子序数、原子量和化学性质来进行分类。
5. 门捷列夫和元素周期表1869年,俄国化学家门捷列夫首次提出了元素周期表的构想。
他将化学元素按照原子序数的增加顺序排列,并发现了元素周期性特征。
这个发现对化学元素的分类和研究做出了巨大贡献,也为后来的科学家提供了重要的研究工具。
6. 进一步的分类方法除了元素周期表外,科学家们还利用其他方法对化学元素进行分类。
例如,根据元素的电子结构、化学性质和物理性质等多个方面进行分类。
这些分类方法进一步加深了人们对化学元素的认识。
7. 新发现的化学元素近年来,科学家们不断发现新的化学元素。
其中最引人瞩目的是2016年发现的元素113、115、117和118,它们分别被命名为镉、镍、酢酸铜和奥格气。
总结:化学元素的发现和分类是人类科学发展的重要组成部分。
从古代的四元素理论到现代的元素周期表和其他分类方法,科学家们经过长期的探索和实践,逐渐揭示了化学元素的本质和特性。
第二节化学发展史

空气中氮气和氧气的发现 元素周期律
1911年,卢瑟福提出原子的有核模型
解释许多自然现象 分类有序的研究物质
现 20世纪 代
英国
中国 中国 中国 中工业进步的象征
说明人工合成有生命活性物质 首次为人类揭开生命的奥秘做出了 贡献
中国化学研究进入分子、原子操纵时代。 改变人们对古体结构的原有认识,相关成 果广泛应用于材料学、生物学等领域。
第二节化学发展史
人类古代的化学知识
化学发展史
近代化学理论的建立
化学为人类文明的发展所做的贡献
知识规律方法
1、化学的由来: 化学的历史渊源古老,从人类会使用火就开始了最早的化学实验活动,但当时这只是一 种经验的积累。化学知识的形成、化学的发展经历了漫长而曲折的道路,化学的发展 主要经历了以下几个时期: (1)、化学的萌芽时期:从远古到公元前1500年,人类学会在熊熊烈火中由黏土制出陶 器、由矿石烧出金属等。 (2)、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、炼金术所 控制。 (3)、燃素化学时期:从1650年到1775年,是近代化学的孕育期,这一阶段开始的标志 是英国科学家波义耳为化学元素指明科学的概念。 (4)、定量化学时期:从1775年到1900年,是近代化学的发展时期。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。自从用原子—分子理论来研究化学,化学才真正成为一门科学。 (5)、相互渗透时期:这个时期基本上从20世纪初开始的,是现代化学时期。
2、化学发展史
时代或年代
技术、理论的发明和发展 炼铜 冶铁炼钢 代表人和国家 中国 中国 历史作用 进入铜器时代 进入铁器时代
古 商代 代 春秋战国
化学发展简史

化学发展简史引言概述:化学作为一门研究物质组成、性质和变化的科学,对人类社会的发展起到了至关重要的作用。
本文将从化学的起源开始,概述了化学发展的历史,并详细阐述了五个部分的内容。
一、古代化学的起源1.1 早期的炼金术:古代人们对金属和合金的研究,以及对矿石的提炼方法。
1.2 古代文明中的化学:埃及和巴比伦等古代文明对颜料、香料和药物的研究。
1.3 中国古代的药物炼制:中药炼制的起源,以及对药物的提取和纯化技术的发展。
二、近代化学的奠基2.1 酸碱理论的建立:罗伯特·博义和安东尼·拉瓦锡等科学家对酸碱性质的研究。
2.2 元素和化合物的发现:达尔顿的原子理论,以及门捷列夫等科学家对元素和化合物的研究。
2.3 有机化学的崛起:弗里德里希·维勒和奥古斯特·凯库勒等科学家对有机化合物的研究。
三、现代化学的发展3.1 元素周期表的建立:门捷列夫和门德列耶夫等科学家对元素周期性的研究。
3.2 化学反应动力学的研究:阿尔伯特·爱因斯坦和斯沃特等科学家对化学反应速率的研究。
3.3 量子化学的兴起:薛定谔和海森堡等科学家对量子力学在化学中的应用。
四、现代化学的应用4.1 化学工业的发展:化学合成、催化剂以及聚合反应等技术在工业中的应用。
4.2 医药化学的进展:药物研发、药物合成和药物分析等方面的发展。
4.3 环境化学的重要性:对环境中污染物的监测和处理等方面的研究。
五、未来化学的展望5.1 纳米化学的前景:纳米材料的合成和应用在能源、电子等领域的前景。
5.2 可再生能源的研究:化学在太阳能、风能等可再生能源领域的应用。
5.3 生物化学的发展:生物技术、基因工程等领域对化学的发展带来的影响。
结论:化学作为一门科学,经历了漫长的发展历程。
从古代的炼金术到现代的化学工业和生物化学,化学在人类社会中发挥着重要的作用。
随着科技的进步,化学在未来的发展中将继续发挥重要的作用,为人类社会的进步做出更大的贡献。
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中国古代化工与化学元素概念的萌生和发展叶铁林一、引言化学元素是宇宙万物之本,更是地球大千世界的物质基础。
研究古代化工史,当然必需从研究化学元素开始,因为化学元素是客观存在的物质基础。
化学元素从概念的萌生、发现至今已经确定了160余种化学元素。
它们是从古至今逐渐被发现的,有些化学元素自有人类就不断发现和使用。
有很多化学元素在古代就已发现、使用并得到确认。
如金、银、铜、铁、锡、铅、锑、汞、碳、硫、氧等元素。
由于历史久远,不易确定具体的发现者和发现年代。
但是,在追溯中国化工史的历史长河中,可以看到这些化学元素在中国的显现,或许也可证实是中国最早。
还有一些化学元素已有确凿证据,证实是中国人首先发现,而不是一些文献中记述的发现者。
这些史实在记述中国化工史时,有必要予以纠正,以彰正确史实交付后人。
这也是史学的责任,本文就是本着这种原则和精神记述的。
化学工业和其他工农产业一样,都是在生产实践中产生和发展的。
有了古代化工的生产实践,近而产生了化学元素概念的萌生、发现和发展,进而上升到理论,产生了古代化学。
简言之,先有了古代化工而后产生了古代化学也就是有了古代化工史,同时也有了化学史。
二、古代化工与化学元素概念的萌生(一)古代化学元素概念的萌生所谓化学元素的概念,在古代即把元素视为构成一切实物的最简单的组成。
从地球形成之日起,其中万物就离不开组成它们的一百多种化学元素。
而从有人类之前各种化学元素就以单质和化合物形式存在,直至今日组成了缤纷的大千世界。
然而古代人类并没有意识到化学元素的概念,只是从应用的角度认识物质。
石器时代,知道石头是一种物质,可以制做工具,并不知道其中的钙元素、硅元素、碳元素……及其单质和化合物。
但这一百几十种元素都是客观存在的。
因此,研究化工史、研究化学史都有必要从研究化学元素开始。
这个概念在古代就已萌生,即把自然现象的无限多样性统一,并且在所有的物体中寻找一个统一。
公元前900年,我国西周时期的《易经》,就从人们生活中经常接触到的八种物质,作为说明世界上其他更多物质的根源,即天、地、雷、火、风、泽、火、山。
公元前700至200年,到了我国春秋、战国时代,学术气氛更加浓厚,已是百家争鸣和百花齐放的年代,物质组成的论述也纷纷出现。
如《老子》、《管子》、《庄子》中分别讲述的“道”、“水”、“气”都表示了万物之源。
我国战国时期的五行学说,预示了金、木、水、火、土是万物之源。
这些寻求万物的统一之源,可以视为最早化学元素概念在我国的萌生。
(二)古代化冶工业使元素概念更加明朗春秋战国时期出现的炼丹术和之后的冶金术,可以视为我国最早的化冶工业。
直到明、清时期一定规模的冶金工业使元素的概念更加明朗。
在此期间化工、冶金的发展中,有很多元素是我国首先发现,许多史书有明确的记载。
而现代文献中都无一记述,更未被引用,而延用西方错误的文献,这是极不正常的。
除无记载确切发现者,而是我国首先发现的元素之外,还有一些元素为中国人首先发现,如最突出的砷、锌和镍元素。
砷、锌、镍元素的发现我国确凿的史料证实,比西方文献引用的发现者早了上千年。
在记述中国化工史时,不能不加以纠正,以正本清源。
三、古代化工冶金工业与化学元素的发现(一)碳元素的发现碳是自然界中分布最广泛的元素之一,以碳单质存在的,如金刚石、石墨和球碳。
以化合物存在的碳就更为广泛了,如木炭、焦炭、煤、有机物等。
随着火的发现,在石器时期,人类已经广泛使用火,在使用树木为燃料的同时也就得到了木炭,发现了木炭。
距今70万年~23万年生活在北京周口店的北京猿人,在其生活的山洞里就发现了大量石器和木炭。
经古植物学家鉴定,认为是紫荆木烧成的,经化学分析结果证实了其中存在碳单质。
北京人不仅制造了较为复杂的石器,而且掌握了“火”的使用。
人类用火是人类进化史上的一个里程碑,也是碳发现的开始。
由石器时代进入青铜器时期,木炭不仅被人类用做燃料,而且被用做还原剂。
1933年我国河南安阳出土的周代(前1046至前256年)冶炼铜的地方发掘了大量木炭。
据《汉书·地理志》记述“豫章郡出石,可燃为薪”。
这种可燃之石,显而易见是煤。
我国考古学家在山东平陵县发现的汉初冶铁遗址,发现了煤块。
说明了我国西汉初期即公元前200年左右,已用煤炼铁。
而欧洲用煤比我们的祖先至少晚了一千年。
这不仅说明我们的祖先已知使用碳的化合物,而且也知道其中的碳元素。
早在我国晋朝,生产炭黑已十分兴盛,用以制墨原料。
我国是最早生产炭黑的国家。
综上所述,我国是发现碳元素最早的国家。
(二)金、银元素的发现金元素在自然界多以单质存在,是人类最早发现的元素之一。
我国祖先对金的认知较早,使用领先。
我国早在春秋战国时期之前已有金矿开采。
商代(约公元前16世纪至10世纪)黄金的淘洗和加工已有很高的水平。
河南辉县商代古墓中就发现了金叶片。
安阳殷墟中出土了50克的金块和厚度仅0.01毫米的金箔。
银元素在自然界多以化合物存在,或与金、汞、锑、铂成合金,单质较少。
而且发S常与铅矿Pb共生。
我国古代的银大都从含银的粗铅中现也比金晚,含银的辉银矿Ag2提炼而得到。
我国古代金、银多被用来制做饰品和货币。
我国使用金银货币可追溯到夏虞以前,即公元前30世纪至公元前20世纪。
《史记》中就有记载“夏虞之币,金为三品,或黄或白或赤。
”其中黄即金,白即银,赤为铜。
我国古代的金字,在东汉文字学家许慎(约公元58年-147年)所著的《说文解字》中解释为:“五金黄为之长,久薶不生衣,百炼不轻,从革不违,西方之行,生于土,从上左右注,象在土中形,今声”。
这说明我国古代不仅发现金元素,而且知道金元素的性质:不生锈,不氧化而减轻等。
对银的性质也有同金元素同样的了解,称之为白金即银元素。
我国汉朝末年炼丹家魏伯阳(公元100-170年)著有《周易参铜契》是世界上最为古老的炼金术著作,也是最早的科技专著。
书中说:“金入猛火,色不夺精光”。
说明金有高度的化学稳定性,可依此作为鉴定金单质的依据。
我国是发现金、银元素较早的国家,比铜、锡、铅、铁、锌各元素都早。
而且对金、银元素的了解和利用也是领先的,可以追溯到公元前3000年之前。
(三)铜及其锡、镍元素的发现铜其本色为紫红色而且有光泽。
常见的青铜为铜锡合金,黄铜为铜锌合金,白铜为铜镍合金。
铜元素多以合金、化合物存在于自然界,单质较少。
在新石器时代与青铜器时代之间,有一个铜石并用的时代,此时的铜器是红铜,紫红色有光泽,即纯铜。
在我国发现的典型红铜器,是在甘肃齐家文化遗址和墓葬中发现的大量铜器。
根据C-14的测定,距今约3500年。
证明了我国发现铜元素至少在3500年之前。
我国冶炼和使用铜的合金的年代很早。
在河南省安阳武官村出土的“司母戊”大铜鼎也铸造于3000年前的殷代。
证明了我们的祖先早在3000年前就已掌握了炼铜技术,而且技艺高超。
根据化学分析,“司母戊”是由77%铜、11.6%锡和2.79%铅的合金组成。
锡的熔点比铜低,在自然界多以锡石(SnO2)存在,用木炭还原锡石即可得到锡的单质,比炼铜较易,因此,可以推断炼锡比炼钢、炼铁要早。
而青铜器熔化温度又比铜低,这就使青铜器的制做比铜容易。
在我国安阳殷墟发掘出土有成块的锡单质。
把锡按不同比例加到铜中冶炼即可得到青铜。
我国战国时代《周礼·考工记》里,记述了青铜炼制的加锡比例:“金有六齐,六分其金,而锡居一,谓之中鼎之齐,五分其金而锡居一……”这里的金即铜,齐即合金。
这表明我国在两千多年前就了解铜、锡元素的性质,并且有制造青铜器的高超技艺。
我国古代大量的铜镜,就是青铜制品。
因其有“热缩冷胀”的性质,也常用青铜制造铜像。
从青铜器的制造过程,也可看出并证明,我国当时已经发现了锡元素而且得到了锡单质。
除青铜外,还有黄铜,即铜锌合金;白铜,即铜镍合金。
都是我国领先生产的。
并且说明,我国对锌、镍的发现和了解也是领先和较早的。
尤其是铜镍合金——白铜,更是我国古代杰出的科技成就。
云南是白铜的故乡,唐、宋时期已大量销往国外。
波斯人称白铜为“中国石”。
1735年法国出版的《中国帝国全志》一书中写道:“……白铜只有中国有,也只见于云南省”。
这说明,我国不仅铜发现较早,而且镍元素也是领先发现的,镍元素的发现和使用也远早于1751年瑞典的发现者克朗斯塔特。
应该记述为10世纪中国化学家发现镍元素。
(四)汞的发现汞是常温下呈液态的金属,我国俗称水银。
我国发现和使用水银均较早,据文献记载,在秦始皇(公元前259-前210年)死之前,一些王侯在墓葬中已使用水银。
如齐桓公(公元前643年死)葬于山东临淄县;吴王阖闾(公元前496年死)葬于苏州虎丘,都倾水银为池。
汉朝史学家司马迁(约公元前145年)编著《史记秦始皇本记》中记述着:“葬始皇郦山……以水银为百川……机相灌输……”。
其意为,在葬秦始皇时,墓穴里灌入水银,形成江、河、大海,以防腐蚀。
这说明,我国在公元前6世纪之前已经发现汞,并且可以制得大量汞单质。
我国古代不仅发现了汞和大量制取汞,而且还使汞得到广泛的应用。
如将汞作为医药。
长沙马王堆汉墓出土的帛书中有《五十二病方》,约出于战国时期。
其中四个医方应用了水银。
此外,我国古代医药巨著《神农本草经》中,记有:“丹砂能化为汞”。
其意是说,将丹砂即硫化汞,在空气中焙烧,可得汞,其反应式为:HgS+O2=Hg+SO2↑。
这不仅说明对汞的应用广泛,而制法也是多样的。
也说明对汞及其性质均有深刻的认知。
(五)铁的发现铁在地球上多以化合物存在,单质铁在自然界极为罕见,加之铁的熔点很高(1535℃),使得比铜、锡等金属难以炼制,因此,发现和利用较晚。
从考古发掘结果来看,江苏六合县程桥镇春秋时期墓穴出土的铁条、铁丸和河南省洛阳市战国时期灰坑中出土的铁锛,是我国最早的铁制品。
证明了我国春秋战国时期已发现铁,并且掌握铁的冶炼和铸造技术,比欧洲发现和使用铁制品约早了1900年。
我国炼铁和炼钢均在公元后有较大发展,此后钢铁制品的应用也比较普遍。
四、中国人最早发现砷、锌元素关于锌、砷元素的发现者,迄今为止,许多书刊文献资中,尤其是西方国家的文献,都著录锌是1746年德国人马格拉夫(Marggraf A.S)首先发现;砷是1250年德国人马格纳斯(Magnus A.)首先发现。
这些文献的来源多为德国,与中国文献的记载完全不同,是不符合史实的。
传播这些信息的人,没有查阅过中国文献,了解是偏面的,应该纠正。
在记述中国化学化工通史时,有责任正本清源。
中国有许多文献清楚而详尽地记述了锌、砷发现的年代和史实,可以作为确凿的依据。
(一)锌元素的发现1637年(明朝)宋应星成书的《天工开物》,在世界广为流传,是最早的工业技术专著之一。
其中详细地记述了炼锌的工艺过程:“凡倭铅古书本无之,乃近世所立名色。
其质用炉甘石熬炼而成,繁产山西太行山一带,而荆衡为次之。