中国古代化工与化学元素概念的萌生和发展
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性质、组成、结构、变化以及它们之间相互作用的科学。
它的发展可以追溯到古代,但真正成为一门独立的学科是在近代。
本文将以时间顺序为基础,介绍化学发展的历史。
1. 古代化学的起源古代化学的起源可以追溯到公元前3000年摆布的古埃及和古巴比伦。
古埃及人和古巴比伦人掌握了一些基本的化学知识,如金属提炼、颜料制备等。
古希腊的阿尔凡尼、柏拉图等人也对化学进行了一定的探索。
2. 炼金术的兴起中世纪时期,炼金术兴起,成为了当时化学的主要形式。
炼金术师追求将低贵金属转化为贵金属,寻觅长生不老的药物等。
虽然炼金术的目标是不切实际的,但在实践中,炼金术师掌握了许多实验技术和化学知识,为化学的发展奠定了基础。
3. 化学元素的发现18世纪末至19世纪初,化学元素的发现成为化学发展的重要里程碑。
英国化学家道尔顿提出了原子理论,认为所有物质都是由不可分割的原子组成。
同时,法国化学家拉瓦锡提出了化学元素的概念,并将化学元素进行了分类。
这些理论和发现为后来的化学研究奠定了基础。
4. 有机化学的崛起19世纪,有机化学开始崛起。
德国化学家弗里德里希·维勒提出了有机化合物是由碳原子构成的,并研究了许多有机化合物的合成方法。
此后,有机化学迅速发展,许多新的有机化合物被发现,如煤油、合成染料等。
5. 物理化学的兴起19世纪末,物理化学作为一门新兴学科开始兴起。
物理化学研究物质的物理性质和化学性质之间的关系,通过物理方法研究化学反应和化学平衡。
瑞士化学家奥斯瓦尔德·奥斯特瓦尔德提出了活性质子理论,为物理化学的发展做出了重要贡献。
6. 量子化学的发展20世纪初,量子力学的发展为化学研究提供了新的理论基础。
量子化学研究份子和原子的结构、性质和反应机制。
丹麦物理学家尼尔斯·玻尔提出了玻尔模型,解释了氢原子的能级结构。
此后,量子化学在化学研究中得到广泛应用。
7. 化学工业的发展20世纪,化学工业得到了快速发展。
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。
化学发展简史

化学发展简史引言概述:化学作为一门自然科学,研究物质的组成、性质和变化规律,对人类社会的发展起到了重要的推动作用。
本文将从古代化学的起源开始,分别介绍了化学发展的五个重要阶段,包括古代化学、中世纪化学、近代化学、现代化学和当代化学。
一、古代化学:1.1 古代化学的起源:古代化学的起源可以追溯到公元前3000年的古埃及和古巴比伦,人们通过试错的方式开始探索物质的性质和变化规律。
1.2 古希腊化学的发展:古希腊化学家提出了“四元素说”,认为世界的一切物质都由火、水、土、气四种元素组成,并且通过化学反应可以相互转化。
1.3 中国古代化学的贡献:中国古代化学家发明了火药、造纸术等重要的化学技术,并且在药物、冶金等领域做出了重要的贡献。
二、中世纪化学:2.1 炼金术的兴起:中世纪时期,炼金术在欧洲兴起,炼金术士试图通过炼金术来寻找黄金和长生不老的秘密,但是炼金术并没有取得实质性的进展。
2.2 化学知识的传播:中世纪的阿拉伯学者通过翻译古希腊和古埃及的化学著作,将化学知识传播到欧洲,为后来的化学发展奠定了基础。
2.3 燃烧和酸碱理论的进展:中世纪化学家对于燃烧和酸碱现象进行了一系列的实验研究,为后来的化学理论奠定了基础。
三、近代化学:3.1 化学元素的发现:近代化学家通过实验逐渐发现了一系列的化学元素,如氧、氢、氮等,为化学的进一步发展提供了重要的基础。
3.2 元素周期表的建立:1869年,俄国化学家门捷列夫发现了元素周期表,将化学元素按照其性质的周期性排列,为化学的分类和研究提供了重要的工具。
3.3 有机化学的兴起:19世纪末,德国化学家弗里德里希·奥斯特瓦尔德提出了有机化学的理论基础,开创了有机合成的新时代。
四、现代化学:4.1 原子结构的研究:20世纪初,英国物理学家汤姆逊发现了电子,随后意大利物理学家里德贝格提出了原子核的概念,为原子结构的研究奠定了基础。
4.2 化学键的理论:20世纪初,美国化学家刘易斯提出了化学键的共价理论,解释了化学反应中原子之间的相互作用。
化学发展近两千年

化学发展近两千年化学是一门研究物质及其变化的科学。
它的发展历史可以追溯到几千年前的中国古代,但直到公元前10世纪左右,化学才逐渐成为了一门独立的科学。
在近两千年的发展历程中,化学在农药、药品、塑料、纤维、燃料等方面取得了重大的进展和突破。
本文将从古代、中世纪、近代和现代四个阶段介绍化学的发展历程。
古代中国古代是化学发展的发源地之一,古代人们的冶炼、制药和染色等实践活动促进了化学的发展。
《周书》中就有炼铜和制盐的记载。
中国古代的四大发明之一——火药的发明也是化学的重要成果。
古代的炼金术虽然在实践中取得了一些成果,但在理论上却存在许多谬误。
例如,炼金术士认为,金属的本质在于其色泽,而非其化学性质,因此一些物质被认为是富含黄金的,实际上却只是普通的黄色物质。
古代希腊化学家笛卡尔的《化学术语大系》在其中还保留了大量古代炼金术的术语,这说明古代炼金术对于化学的发展仍具有一定的价值。
中世纪中世纪是欧洲化学发展的重要时期。
在此时期中,众多的炼金术士致力于将基本金属转变为贵金属。
有一些炼金术士也涉及了一些药物研究,他们积极探索各种物质,寻求石油和其他燃料。
但是,中世纪的化学界普遍存在着迷信、秘密和虚假观念。
在这个时期中,化学发展极为缓慢,负责推动化学发展的其他科学学科也被长时间忽略。
然而,在这个时期中,一些化学家如布鲁诺和巴斯德尝试着用实验和逻辑推理发掘出化学的本质。
该时期的化学研究为近代的化学研究打下了基础。
近代近代化学的诞生可追溯到16世纪末的瑞士化学家帕拉塞尔苏斯(Paracelsus)和另一位德国化学家阿格里科拉(Agricola)的研究。
这个时期最重要的成果之一是质量守恒法则,即物质无法被创建或摧毁,仅能在化学反应中发生变化。
这个时期中的另一项重要进步是元素概念。
近代的化学家认为,所有的物质都由基本元素组成。
明显的例子是法国化学家拉瓦锡(Lavoisier)对于氧和氢的研究,以及德国化学家门德莱耳夫(Mendeleev)关于元素周期表的首次发表。
化学的起源与发展

化学的起源与发展化学是一门研究物质组成、性质和变化的科学,它的起源与发展经历了漫长的历史。
本文将从古代化学的起源、化学的发展与进步以及现代化学的应用三个方面,探讨化学的起源与发展。
古代化学的起源可以追溯到古代文明的发展。
早在古埃及、巴比伦和古印度等地,人们就开始探索和运用化学知识。
例如,古埃及人运用矿石提取金属,并制造各种金属工艺品;巴比伦人在冶炼和玻璃制造方面有着丰富的经验;古印度人发展了阿育吠陀医学,其中包括对草药和矿物质的运用。
古代化学的研究主要集中在冶金、药物和染料等方面,这些都为后来的化学研究奠定了基础。
随着古代文明的进步,化学的发展也逐渐取得了一些突破。
在古希腊,哲学家和科学家们开始对物质的本质进行思考,并提出了各种理论。
例如,希腊哲学家柏拉图认为物质是由四种基本元素(火、土、气、水)组成的,这一观点影响了后来的化学研究。
另外,希腊科学家泰勒斯提出了物质的第一原理,即万物皆由水构成,这是对化学元素的最早概念。
此外,古希腊还有一些其他的化学进展,如著名的化学反应“银镜反应”就是由古希腊人发现的。
在中世纪,化学的发展受到了宗教与哲学观念的影响。
炼金术士们将化学视为一种神秘的力量,试图通过炼金术来寻找永生和转化金属等目标。
尽管炼金术并没有取得实质性的进展,但炼金术的实践为后来的化学实验方法提供了重要的经验。
到了17世纪,随着科学方法的逐渐确立,化学开始迈入现代化学的发展阶段。
著名的科学家伽利略、牛顿等人的研究成果为化学的发展提供了重要的支持。
同时,化学实验的方法也得到了改进和完善,这使得化学研究变得更加精确和可靠。
在这一时期,化学元素概念的提出和化学反应的研究成为了化学研究的重点。
著名的化学家门捷列夫提出了化学元素的概念,并将元素按照原子量进行了分类,为后来的元素周期表的建立奠定了基础。
同时,门捷列夫还研究了化学反应的速率和平衡,提出了质量守恒定律和化学反应速率的概念。
到了18世纪和19世纪,化学的发展进入了一个新的阶段。
中国古代化工与化学元素概念的萌生和发展
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。
化学古代知识点总结
化学古代知识点总结化学是一门研究物质的性质、成分、结构、变化规律以及能量转化的自然科学,它在古代就已经有了一定的发展。
古代人们对化学的认识主要是以观察和实践为基础,没有系统的理论。
在古代,人们探索了很多化学知识,积累了丰富的经验,这为现代化学的发展打下了基础。
一、古代化学的起源古代化学的起源可以追溯到古埃及和古希腊。
在古埃及,人们开始使用金属工具和武器,并制作化妆品和药物。
古希腊的哲学家提出了四大元素理论,认为世界由火、水、土、气四种基本物质组成,这是古代认识物质的一个重要成果。
二、古代的元素学说古代人们认为世界上的一切物质都是由一些基本的成分组成的,这些基本成分被称为元素。
古代的元素学说主要有两种:四大元素学说和五行学说。
1. 四大元素学说这个学说起源于古希腊,相信世界由火、水、土、气四种基本元素组成。
这四种基本元素可以通过燃烧、蒸发、溶解等反应相互转化。
这个学说对古代人们认识物质的组成和变化规律起了一定的作用。
2. 五行学说古代中国提出了五行学说,认为世界由木、火、土、金、水五种基本元素组成。
这个学说将元素与方位、季节、器官等相联系,认为五种元素相互制约,构成了宇宙万物的变化规律。
古代的元素学说虽然不够科学,但它为后来的化学理论和研究打下了基础,对人们认识物质的本质和变化规律起到了一定的引导作用。
三、古代的炼金术炼金术是古代人们探索物质变化规律的一种实践性的活动,它是古代化学的一个重要组成部分。
炼金术主要进行金属冶炼、药物研制、化合物合成等实验。
古代的炼金术家使用炉火、实验器具和各种化学药品进行试验,研究金属的提纯、合金的合成,药物的提取和合成等。
1. 金属冶炼古代人们掌握了金属冶炼技术,使用木炭和石灰石矿石进行炼铁,制作各种金属器具和武器。
金属冶炼的技术在古代得到了很大的发展,炼金术家还将不同金属进行混合,制成各种合金,如青铜、黄金、白银等。
2. 药物研制古代人们使用天然植物、动物和矿物等原料进行药物研制,制作中药、外用药和治疗器具。
化学发展简史
化学发展简史化学作为自然科学的一个重要分支,在人类社会的发展过程中发挥着重要的作用。
本文将从化学发展的历史角度出发,梳理化学发展的简史,带领读者了解化学在人类文明中的演变过程。
一、古代化学的萌芽1.1 早期人类对化学现象的观察古代人类开始对火、水、土、风等自然现象进行观察和实验,逐渐积累了化学知识。
1.2 古代文明中的化学实践古埃及、巴比伦、印度等古代文明国家在金属冶炼、染料制作、药物研究等方面有着丰富的化学实践经验。
1.3 古代哲学家对化学的思量古希腊的柏拉图、亚里士多德等哲学家开始探讨物质的本质和变化规律,为后来的化学理论奠定了基础。
二、中世纪的炼金术时代2.1 炼金术的兴起中世纪时期,炼金术盛行,人们试图通过炼金术实现黄金的创造,同时也积累了一些实验经验。
2.2 炼金术对化学的影响炼金术促进了实验方法的发展,推动了化学知识的积累和传播。
2.3 炼金术的衰落随着科学方法的兴起和实验技术的进步,炼金术逐渐被现代化学所取代,成为化学发展史上的一个重要阶段。
三、现代化学的奠基者3.1 卢瑟福的原子理论英国科学家卢瑟福提出原子理论,开创了现代化学的先河。
3.2 门捷列夫的元素周期表俄国化学家门捷列夫提出元素周期表,系统地归纳了元素的性质和周期规律。
3.3 摩尔的化学计量定律法国化学家摩尔提出了化学计量定律,为化学反应的定量研究奠定了基础。
四、化学工业的兴起4.1 工业革命对化学的影响18世纪的工业革命推动了化学工业的发展,化学产品的生产大幅增加。
4.2 化学工业的技术进步19世纪以来,化学工业的技术不断创新,化学工程、有机合成等领域取得了重大突破。
4.3 化学工业的现代化20世纪以来,化学工业实现了现代化,成为国民经济的支柱产业,为人类社会的发展做出了重要贡献。
五、当代化学的发展趋势5.1 绿色化学的兴起当代化学强调可持续发展和环保理念,绿色化学成为化学发展的重要方向。
5.2 材料化学的发展新材料的研发和应用成为当代化学的热点,为现代科技的发展提供了重要支撑。
化学元素概念的发展_化学论文
安徽省界首市第一中学吕建锋摘要:本文阐述了元素概念的发展过程,主要经历了四个阶段:一、古代思辨阶段;二、经验分析阶段;三、原子理论阶段;四、现代科学阶段。
这四个里程碑深刻地反映了人类思维变化的基本规律。
关键词:元素概念发展过程思维变化古代思辨经验分析原子理论现代科学发展变化的观点不仅适用于外部世界,也适用于人类的思维、理论和概念。
化学发展的过程,从一定意义上讲,主要就是化学概念和理论发展和演化的过程。
这种发展演化反映了科学的进步和人类思维方式的变革。
在化学学科的诸多概念中,元素概念在化学发展中的巨大意义是不言而喻的。
因此,可以说,元素概念的演化和发展的过程,基本上反映了化学学科的基本理论发展的历史。
由于化学变化的隐蔽性和复杂性,长期以来,人类无法直接感知微观粒子的存在及运动的规律,因此对元素这一基本概念的认识经历了十分曲折和漫长的道路。
又由于认识上的局限性和片面性,使人们在相当长的历史时期内不能把元素、原子和单质纳入一个统一自洽的体系。
总的来看,元素概念在其发展过程中,主要经历了四个阶段:一、古代思辨阶段;二、经验分析阶段;三、原子理论阶段;四、现代科学阶段。
这四个里程碑深刻地反映了人类思维变化的基本规律。
一、古代思辨阶段的元素概念古代的自然哲学家们为了合理地解释物质世界的多种多样性和运动的永恒性,对宇宙本原提出了多种不同的看法。
如中国古代的“五行说”,古希腊时期的“四元素说”,欧洲医药化学时期的“三要素说”等,于是出现了最早的元素概念。
这种建立在笼统观察和思辨基础上的见解,只不过是古代哲学家天才的自然哲学的直觉臆测,还根本不能和现代元素概念相提并论。
但毫无疑问,现代元素概念正是从古代元素概念演化发展而来的。
亚里士多德则是把水、火、土、气四种元素看成是冷、热、干、湿四种原性两两组合而成的。
这种唯心主义的元素性质学说成了后来炼金术的理论基础。
炼金杰虽然不是科学形态的化学,甚至在相当长的时期内曾严重阻碍了化学的发展,但长期炼金实践对元素概念的发展起到了不可忽视的作用。
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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。