化學發(fā)展史講義

化學發(fā)展史（講義）

第一章：緒論.....................................................................1

第二章：化學的萌芽..............................................................10

第一節(jié)：古代的實用化學..........................................................10

1.I化學史的發(fā)端—火的認識和利用............................................10

1.2煤、石油和天然氣..........................................................11

1.3陶瓷與玻璃................................................................11

1.4金屬冶煉.................................................................12

1.5造紙和火藥的發(fā)明.........................................................12

第二節(jié)：古代的物質觀............................................................13

2.1中國古代的物質觀..........................................................13

2.2印度古代的物質觀.........................................................14

2.3希臘古代的物質觀.........................................................14

第三節(jié)：煉丹術和煉金術..........................................................25

第四節(jié)：本草學與醫(yī)藥化學........................................................28

4.1中國本草學中的化學知識.....................................................28

4.2醫(yī)藥化學.................................................................29

第三章：化學的形成和發(fā)展........................................................34

第一節(jié)：化學科學的形成及氧化說的建立............................................34

1.1波義耳化學元素概念的建立.................................................34

1.2化學燃素說的建立.........................................................38

1.3舍勒和普里斯特里發(fā)現(xiàn)氧氣的制法.............................................39

1.4拉瓦錫氧化學說的建立.....................................................41

第二節(jié)：化學基本定律的建立及道爾頓原子學說......................................46

2.1質量守恒定律與當量定律的建立..............................................46

2.2定比定律的確立...........................................................47

2.3倍比定律與道爾頓原子學說.................................................47

2.4化學元素符號、名稱、化學式...............................................48

第三節(jié)：分子學說的建立與早期原子量的測定........................................49

3.1化學領域中的探險者——蓋?呂薩克（氣體簡比定律）.............................49

3.2阿佛加德羅分子假說及電化二元論...........................................50

3.3早期原子量的測定工作（道爾頓）............................................58

3.4康尼查羅的貢獻（論證并確立了原子——分子學說）...........................65

第四節(jié)：有機化學發(fā)展歷程簡介....................................................69

4.1人類對有機化合物的認識...................................................70

4.2有機經典結構理論的建立...................................................76

4.3生物化學與人類生命.......................................................78

第五節(jié)：無機化學的系統(tǒng)化........................................................79

5.1化學元素大發(fā)現(xiàn)............................................................79

5.2化學元素周期律...........................................................80

第六節(jié)：十九世紀化學工業(yè)的興起和繁榮............................................84

6.1酸堿工業(yè).................................................................84

6.2煤焦油化學工業(yè)...........................................................89

6.3化學肥料工業(yè).............................................................92

第七節(jié)：物理化學的形成.........................................................120

7.1質量作用定律與動態(tài)平衡觀念的確立.........................................120

7.2熱化學和熱力學基本定律的發(fā)現(xiàn).............................................120

7.3相律的導出和溶液理論的形成..............................................122

7.4電解定律的發(fā)現(xiàn)和電離理論的產生..........................................130

7.5初期的化學動力學........................................................131

第四章：現(xiàn)代化學...............................................................136

第一節(jié)：原子結構與原子周期率的發(fā)展.............................................136

1.1化學進入微觀領域........................................................136

1.2原子結構理論模型的建立和發(fā)展............................................141

1.3莫斯萊定律、現(xiàn)代原子量測定和同位素的發(fā)現(xiàn)................................141

1.4現(xiàn)代對化學元素周期律的探索..............................................141

第二節(jié)：核化學產生和發(fā)展.......................................................154

2.1核化學的產生.............................................................154

2.2核化學的發(fā)展............................................................154

2.3原子能的開發(fā)和利用......................................................154

2.4核化學各分支的建立和發(fā)展................................................154

第三節(jié)：分析化學的發(fā)展.........................................................157

3.1分析化學的形成和發(fā)展....................................................157

3.2光譜分析的產生和發(fā)展....................................................163

3.3電化學分析的發(fā)展........................................................166

3.4色譜法的興起............................................................167

第四節(jié)：現(xiàn)代有機化學的發(fā)展.....................................................168

4.1結構有機化學理論的發(fā)展..................................................168

4.2分析與合成有機化學的發(fā)展................................................168

4.3天然有機化學的發(fā)展......................................................168

4.4元素有機化學的發(fā)展......................................................168

第五節(jié)：高分子化學的建立與發(fā)展.................................................169

5.1人類對高分子材料的認識..................................................169

5.2橡膠工業(yè)................................................................169

5.3合成纖維工業(yè).............................................................170

5.4合成塑料工業(yè).............................................................171

5.5功能高分子材料...........................................................171

5.6高分子材料的應用.........................................................172

5.7高分子材料的發(fā)展前景.....................................................173

第六節(jié)：量子化學的誕生.現(xiàn)代化學鍵理論的建立.....................................174

第七節(jié)：現(xiàn)代化學的特點及發(fā)展趨勢...............................................179

7.1現(xiàn)代化學的特點...........................................................179

7.2現(xiàn)代化學發(fā)展的十個代表性學科.............................................180

7.3現(xiàn)代化學的三大關鍵問題...................................................187

第五章：新世紀的化學...........................................................201

5.1化學科學的危機（簡介）..................................................201

5.2著名化學家論化學發(fā)展前景（閱讀自學）....................................202

5.3化學是21世紀的中心學科.................................................202

5.4化學與其他學科...........................................................202

化學發(fā)展史

第一章：緒論

［導言］:“化學”當我們面對這個詞語的時候，我們會想到的是什么？假如，我們不是化學

專業(yè)的同學，我請同學們告訴我，你能說出一些什么關于“化學”的觀點、新聞、時間、啟

發(fā)，等等。

〈教學活動〉安排學生發(fā)言

〈教師活動〉我想了解的第二個問題是：當你作為一名化學專業(yè)的學習者，此時此刻，你想

說些什么？

〈教學活動〉安排學生發(fā)言

〈教師活動,我想了解的第三個問題是：當你作為一名未來的化學教育者，面對“化學”你

還想到了什么？還有什么要說的？

〈教學活動〉安排學生發(fā)言

〈教師活動〉在和同學們進行了三個why的交流后，我想說的是，希望通過我們這門課程的

學習，我們在座的每一位同學當你們再次面對這樣的問題時，可以想到的更多、思考得更全

面、凝煉得更精華、收獲的更精彩。讓我們看看史學家和思想家是如何精煉的回答這個問題。

“化學——人類進步的關鍵”——西伯格博士（美）

“發(fā)現(xiàn)摩擦生活的意義超過發(fā)明蒸汽機

“甚至把這種發(fā)現(xiàn)看作人類歷史的開端。”——恩格斯

一、化學促成了人類社會的形成

1.1人類社會的誕生

［導言］:我們生活的環(huán)境，可以分為自然環(huán)境和社會環(huán)境。自然環(huán)境的形成過程包括地球的

形成和演化，巖石圈、水圈、空氣圈的形成，包括生命的出現(xiàn)。這些過程實質上都是化學過

程，這已是共識。那么，社會的形成與化學的關系如何呢？

［教師陳述］:什么是社會？馬克思說“社會——不管其形式如何——究竟是什么呢？是人們

交互作用的產物……”可見，社會是由一群人組成的，人是生活在社會群體之中的，任何人

都不能離群索居。人們在社會中共同生活，彼此結成一定的社會關系，并發(fā)生個各種社會行

為。一個最簡單的道理是：人不聚在一起，就不能形成社會。

［教師陳述］:現(xiàn)代社會，我們很容易理解這些事實或者說這些理論。但是，我們不禁要問：

在遠古時代，是什么促成人類合群而居？

［教師陳述］:我們的答案是：火。什么是火？我知道，同學們會從各個角度來思考回答這個

小問題。從化學角度，我這樣理解這個問題。火是?種發(fā)光、發(fā)熱的氧化反應，是可燃物質

與氧氣發(fā)生化學反應的過程，在此過程中，由于化學鍵的改變，化學能被釋放出來并產生光

和熱。

［教師陳述］:據(jù)史學家推測，最初起火的原因應是自然現(xiàn)象，如雷電襲擊、火山爆發(fā)、隕石

落地及長期干旱引起的山火自燃等等。在幾百萬年前，森林大火要比今天頻繁得多。動物看

到野火——這無比兇猛的怪獸，驚恐萬分，四散逃命。原始人開始也怕火，但由于智商比其

它動物高，經過與獲得無數(shù)次接觸，終于感受到火的可愛的一面?；?，可以驅趕猛獸；火，

在夜間可以照明；嚴寒的冬季，靠近或則分外暖和；火燒過的獸肉，比生吃容易嚼爛且味道

鮮美……

［教師陳述］:人類在開始時并未掌握如何生火，而是以自然界的野火為火種，要使火不斷地

燃燒下去并不是一件容易的事。要不斷地添加易燃物，這需要很多人才能完成。于是，人類

在火堆周圍聚集，形成了彼此熟悉、信任、互惠、分工合作的群體結構，建立了早期人類誰

會?？脊殴ぷ髡甙l(fā)現(xiàn)了大量的原始人類的用火遺址，其中最古老的是我國云南元謀猿人遺址,

這里發(fā)現(xiàn)了大量的碳屑和被火燒過的動物骨骼。在北京周口店龍骨山北坡的洞穴中，發(fā)現(xiàn)了

50萬年前山頂洞人的用火遺址，灰層中有木炭，燒過的獸骨、熏黑的石塊，灰燼不是散漫

地存在于整個地層，而是有一定部位的一堆堆分布著，表明它不是也火，而是北京猿人有意

識用火的證實。有的灰燼厚約6尺，這不是短時間能形成的，它是早期人類社會在此長期生

活留下的遺跡。

［教師陳述］:以火為中心的“居民點”逐漸增多，文明社會也就從火堆中萌芽。人類認識到

了火，支配了火，就為實現(xiàn)一系列化學轉變提供了條件。古代化學技藝可以說是以學會用火

為中心的。即使在今天，控制反應溫度認識控制化學反應的關鍵之一。對于這一點，我們同

學在有機化學實驗中有較深刻的體會。

［教師陳述］:學會用火是人類最早也是最偉大的化學實踐。它是人類第一次開發(fā)出自身的體

力即生物能以外的一種強大的自然能源，獲得了改造自然的有力手段。在原子能出現(xiàn)之前，

含碳物質的燃燒?直是人們獲取能量的基本途徑，是人為地使用各種天然物質發(fā)生化學變

化，植被新材料等以滿足人類生活需要的有效辦法。因此也可以說人類學會用火標志著化學

史的發(fā)端。具體的內容我們將在下面的陳述中給同學們作介紹。

I.2人類進化的搖籃

［教師陳述］:從以上角度，即人類因為火而聚集在一起，從而促成了社會的形成，還可以從

另一角度審視社會的形成。社會的主體是人，火的利用促進了人類自身的進化，也促進了人

類社會的形成。

［教師陳述］:人類和動物的區(qū)別之一，在于動物吃的是自然飲食，二人吃的是調制飲食，人

類利用或對事物進行各種形式的加工，形成了豐富多彩的飲食文化。

［教師陳述］:在早期“未有火化，食草木之食、鳥獸之肉、飲其血，如其毛?！庇辛嘶?，人

類才結束了茹毛飲血的生活?；鸬氖褂茫谷祟惖娘嬍嘲l(fā)生了根本性的變革。

［教師陳述］:首先，火的使用擴大了人類食物的種類和范圍，許多過去不能食用之物變成可

食之物，如一些堅硬的植物根莖，經貨加工后變軟，某些含有毒素的食物經火加工后毒素消

失，從而極大地改善了人類的生存條件和生存能力；其次，火的使用提高了人的消化能力和

對食物的攝取量，在這?過程中熟食對人的免疫能力的提高使得生命周期得以延長，人類自

身的進化得以加速，當然，不能不強調的是：書是促進了大腦的發(fā)達，使人類的智力不斷發(fā)

展。現(xiàn)代醫(yī)學證明了大腦中某些成分的異常，將會導致諸如恐懼、郁抑、狂躁等精神疾病，

例如：恐懼癥病人的大腦中一種有十五種氨基酸組成的肽的組織往往發(fā)生了變異。

［教師陳述］:通過這些介紹我們可以整理出這樣一條線索：火的使用——促成了食物的發(fā)展

——人的身體素質的進化——促進了智力的發(fā)展一一智力的發(fā)展為人類的文明提供了孕育

的溫床。難怪，恩格斯指出：火的使用和動物的馴養(yǎng)，這兩種進步就直接成為人的新的解放

手段。（《自然辯證法》）

1.3人類的第一把鑰匙

［教師陳述］:借助于火，人類掌握了巨大的能量，并且開始初步地利用它來改造自然界。

［教師陳述］:人類的生活越來越依賴于火，然而，天然野火并不是隨時隨處可得，引進火種

要受到自然條件的限制，而保存火種就顯得格外重要，通常都有最有經驗的長者來擔任。即

使如此，仍然會由于一些難以抗拒的原因而遭致火種熄滅。這就需要人類總結經驗教訓，尋

找人工取火的方法。

［教師陳述］:摩擦取火是人類在生產實踐中發(fā)明的。人類最早的取火方法現(xiàn)在已經難以考證,

但一般認為它大約出現(xiàn)在舊石器時代的晚期。在歐洲的一些遺址中曾發(fā)現(xiàn)可以碰擊發(fā)光的黃

鐵礦石和可用于引火的干菌化石，這些都可能與人工取火有關。在我國的典籍中，關于摩擦

取火的記載頗多?！肚f子?外物篇》載：“木與木相摩則燃”?！俄n非子?五蠹（du）》也有：“鉆

燧取火以化星臊，而悅之?！便@木取火在中國、埃及、巴比倫、印度等國家都沿用了很長時

間。

［教師陳述J:取火方法的發(fā)明是人類歷史上件劃時代的大事。恩格斯對此曾給予了很高評

價，他指出“就世界性的解放作用而言，摩擦生火還是超過蒸汽機，因為摩擦生火第一次使

人支配了一種自然力，從而最終把人同動物界分開?！?/p>

［教師陳述］:自從發(fā)明了人工取火的方法，人類就得到了用火的自由?；鹗谷祟惪梢詫崿F(xiàn)許

多有用物質的變化。在熊熊的烈火中，可是粘土、砂土、瓷土燒制成可用的陶瓷和玻璃，也

可使礦石放在火中燃煉出有用的金屬，通過火也可使天然能源煤、石油、天然氣得以利用。

后來，化學家所用的重要方法，如燃燒、燃燒、煮沸、蒸鐳、升華、蒸發(fā)等等，無不都是建

筑在火的使用的基礎上?；鸬陌l(fā)現(xiàn)和利用，成了物質發(fā)生化學變化的重要條件，由此可見，

獲得發(fā)現(xiàn)和利用在化學發(fā)展史上占有多么重要的地位。因此我們可以這樣來形容火，它是人

類打開化學大門的第一把鑰匙，也是人類利用能源的第?步。從陶器時代、青銅時代、鐵器

時代、蒸汽機時代……人類每前進一步，都與火有著密切的聯(lián)系。直至今天，人類，仍然離

不開火，仍生活在火的世界中。

［教師陳述］:在人類的信仰、宗教、文學、藝術等領域里，都閃爍著火的光芒?；鹗莿倮?/p>

光明、吉祥和幸福的象征，是驅邪伐惡、降魔伏妖的武器，是生命和力量的化身。請同學們

從我們的記憶中搜索出?些實例來證明以上關于火的魅力所在。

［教師陳述］：1949年，國際純粹和應用化學聯(lián)合會（IUPA）正式命名了元素周期表中的第

61號元素銅（Pm）,其英文名稱為：Promethium.如此命名是為了紀念希臘神話中的火神：

普羅米修斯（Promethus）o當然在中國古代也有著同樣美麗的關于火的起源的傳說。一是女

娟用神火煉出五彩石補天以后，就把火中留在人間；另一種是燧人氏鉆木取火?？傊?，人類

對火，這一化學反應的利用，促進了人類自身的進化和促成了人類社會的形成。

二、化學促進了人類社會的發(fā)展

2.1陶器

［教師陳述］:在漫長的用火的實踐中，人們發(fā)現(xiàn)火坑周圍原本可塑性很強的粘土往往被燒得

十分堅硬，即使泡在水中也不會變軟和變形。由此得到啟示，人們逐漸有意識地把黏土搗碎,

用水調勻，揉捏成型，再以火焙燒，經過不斷實踐，終于掌握了燒制粗陶器的技術。

［教師陳述］:陶器的出現(xiàn)，給人類的生活帶來了革命性的變化。有了陶制的烹飪器和飲食器,

人們不必只吃燒烤的食物了，還可以采用煮食的方法。同時陶器還可以用于儲存食物。

〈教師活動〉啟發(fā)學生討論陶器出現(xiàn)后對人類社會的影響。

［教師陳述］：在一番討論之后，我們將陶器對人類社會的影響歸結為這樣一條脈絡：

——飲食結構的改變

粗陶的出現(xiàn)——生活質量的提升（儲存器、陶瓦）——城市的興起

——陶制農具的出現(xiàn)——生產力的發(fā)展

——制陶業(yè)的發(fā)展——商業(yè)的發(fā)展——城市的繁榮

2.2青銅時代

［教師陳述］:陶器之后，是什么和火一起走進的人類發(fā)展的歷史長河，并推動著人類文明的

發(fā)展和進步。考古學和歷史學告訴我們它的名字叫青銅器。

［教師陳述］:青銅器的發(fā)明與使用，標志著人類物質文明發(fā)展是進入到了一個新的時代——

金屬時代?；鸲眩粌H啟發(fā)人類制陶，也啟迪他們冶煉金屬。六七千年前，古人發(fā)現(xiàn)某些“石

頭”經火燃燒后可得到堅硬而且可以鑄造的材料，最早發(fā)現(xiàn)的是銅、錫、鉛等。

［教師陳述］:人們從燒陶工藝中，掌握了高溫技術，并把它用于冶煉銅礦石、鐵礦石凳而出

現(xiàn)了冶金技術。人們開始使用金屬代替石器和陶器，實現(xiàn)了生產工具的革命。于是，在人類

歷史上繼新石器時代以后，相繼出現(xiàn)了青銅器時代和鐵器時代。首先我們一起回顧一下青銅

器文明。對于金屬的應用，人類最早使用的是天然銅一一紅銅。由于人們已長期用火，以及

制陶的豐富經驗，不難將紅銅熔化，再倒入特制的容器，冷卻后就得到了各種形狀的器物，

這就是熔鑄。

［教師陳述］:青銅，是人類有意識地將銅與錫或鉛配合而熔鑄的合金。因以銅為主要成分，

顏色呈青色，故稱為青銅。因是合金，青銅的熔點降低，硬度提高。前者有利于鑄造，后者

提高了功用。因此青銅逐步代替石器、木器、骨器、陶器和紅銅器，成為主要的生產工具，

在生產力的發(fā)展上起了里程碑式的作用?？脊艑W發(fā)現(xiàn)，西亞是世界上最早掌握連同技術的地

區(qū)，伊朗、以色列?代的煉銅遺址距今有六七千年。我國早在四五千年前也已開始使用青銅

器，并成為世界上連同技術最發(fā)達的國家。青銅器廣泛地應用于武器、盔甲、生產工具、祭

祀用具、雕塑、貨幣等許多器物的制造，成為一個時代的象征。自青銅器出現(xiàn)后，奴隸們的

勞動具有極大地改善，在殷墟已發(fā)現(xiàn)有青銅鏟，并普遍用牛犁田。在商代出現(xiàn)了銅幣，戰(zhàn)國

時期又出現(xiàn)了大型編鐘和銅鼓樂器。這說明，銅器的出現(xiàn)有力地推進了農業(yè)、商業(yè)、金融和

文化藝術等社會各領域的發(fā)展，把整個人類文明向前推進了一大步。

［教師陳述］:一些史學家認為，隨著青銅器的應用，人類社會有原始社會邁入了奴隸社會。

2.3鐵——社會形態(tài)變化的催化劑

［教師陳述］:鐵在自然界分布極廣，是地殼的重要組成元素之-?天然的純鐵在自然界幾乎

不存在，考古學研究表明：人類最早使用的鐵，來自天外來客——隕石。鐵質隕石的含鐵量

可高達90%以上。在我國、埃及和伊朗等地出土的最早鐵器都是用隕鐵打制。隕鐵雖好，

數(shù)量極其有限，地球上的鐵多于銅，但鐵器時代為什么落在銅器時代之后呢？其關鍵就在于

煉鐵比煉銅更難一些。鐵礦石的熔點較高，又不易還原，因此鐵的利用比銅、錫、鉛、金要

晚。公元前兩千年，亞述人和小亞細亞的赫梯人首先掌握了冶煉鐵的技術。（電視?。簼h武

大帝中有這樣一段情節(jié)，漢武帝劉徹排除張騫出使西域在大月氏找到了最好的冶鐵方法。）

開始使用鐵器工具后，生產力有發(fā)展到了一個新的水平。人類進入了鐵器時代。

［教師陳述］:冶鐵塊煉鐵的溫度較低，只需1200℃。這種鐵狀若海綿，質地疏松，需要反復

加熱鍛打，除去其中的夾雜物，改善其機械性能，方可使用。冶煉這種鐵費工時，產量低。

但工藝簡單，產品韌性強，可以鍛打成型，宜作兵器。人們經歷了長期的實踐，當加高爐身，

強化鼓風設備后，爐溫得到了顯著提高，可將被還原的鐵融化成液態(tài)，這樣煉出的鐵，含硫、

磷雜質較多，性脆質硬，不能鍛打成型，只能鑄造器物，所以也叫鑄鐵，宜做農具。在今天,

在我們身邊仍然有許多鐵質的農具在農業(yè)生產中發(fā)揮著作用。請同學們做一個回顧：

鋤頭、鐮刀、鐵鍬、犁、鎬……

鐵制農具的發(fā)明及廣泛使用極大地促進了生產力的發(fā)展，為人類歷史從奴隸制社會邁向

封建社會奠定了物質基礎。

［教師陳述］:中國在春秋戰(zhàn)國時期，幾乎同時掌握了冶鐵塊煉鐵和生鐵的兩種技術。人們在

冶鐵過程中逐步認識到鐵的性能與冶煉溫度和處理技術密切相關，當人們掌握和運用這些關

系后，為社會提供了大量的鐵制品，促進了社會生產力的迅速發(fā)展。中國長沙出土的春秋晚

期古劍，判明是由含碳0.5%的中碳鋼鍛打而成。

［教師陳述］:鐵質的武器無論從重量還是從質量方面都比青銅器有較強的優(yōu)勢，因此在奴隸

社會包括封建社會早期，誰掌握了高超的冶鐵鍛造技術，誰就在戰(zhàn)場中占有優(yōu)勢。（電視?。?/p>

漢武大帝中有這樣一段情節(jié)，漢武帝劉徹排除張騫出使西域在大月氏找到了最好的冶鐵方

法。冶煉和鍛造技術的改進為漢武帝在對匈奴的戰(zhàn)役中做出了較大的貢獻。）我們可以這樣

說，又有了冶煉于鍛造技術的部族、國家就具備了對內維持社會秩序、對外開展軍事競爭的

基本社會職能。兵器、糧草、戰(zhàn)馬歷來都是一場戰(zhàn)役中最重要的物資保障。所以在兵書中有

這樣的描述：兵馬未動，糧草先行；厲兵秣馬方可運籌帷幄。

（電視?。簼h武大帝中有這樣一段情節(jié)，漢武帝劉徹排除張騫出使西域在大月氏找到了

最好的冶鐵方法。）馬克思恩格斯選集：“鐵師大面積的農田耕作，開墾廣闊的森林地區(qū)成為

可能,他給手工業(yè)工人提供?種極其堅固和銳利的非石頭或當時所知道的其他金屬所不能低

檔的工具”鐵制工具的大量使用，是社會生產力顯著提高，以致形成了新的生產關系，對人

類社會的發(fā)展產生了巨大的影響。有些民族因此而迅速地有原始公社渡過到奴隸社會，古希

臘和羅馬的奴隸社會的產生，就是由于鐵質工具的廣泛使用，促使生產力提高的結果。而在

古代中國、埃及等文明古國，因為有適合農業(yè)耕作的沖積平原，又便利的人工灌溉，所以在

用于青銅生產工具后，就已經進入奴隸社會，而當鐵質工具取代了青銅工具，生產獲得飛速

發(fā)展，便要求生產關系隨之變革，奴隸主不得不順應潮流，讓奴隸耕種自己的土地，該用地

租的形式剝削他們。這樣，過去奴隸對奴隸主的人身依附關系，就轉化為出租土地的地主和

靠自己勞動謀生的佃農之間的關系，奴隸社會就這樣逐漸解體，以地租為紐帶的新的生產關

系逐漸建立和發(fā)展起來，人類社會逐漸進入封建社會。

［教師陳述］:伴隨著冶鐵爐中的氧化還原反應不斷地進行，奴隸社會一天天瓦解，封建社會

隨之建立。化學和其他學科學技術一起，又一次成為社會發(fā)展的重要動力。18世紀前后，

迅速興起的化學工業(yè)是當時世界上最主要的產、業(yè)之一。他對近代城市的發(fā)展，對資產階級的

出現(xiàn)，對于手工業(yè)工人和部分農民轉變?yōu)楫a業(yè)工人，從而造就宏大的無產階級隊伍等等，都

做出了巨大的貢獻。在18世紀到20世紀中期，化學家，博士用有著較高的社會地位。當然

在經濟上也有較高的優(yōu)勢。（舉例：諾貝爾）

2.4化學與產業(yè)革命

［教師陳述］:產業(yè)革命造就了現(xiàn)代文明社會。從近代到現(xiàn)代，每一次產業(yè)革命都是人們的生

活方式發(fā)生巨大的變化，每?次產業(yè)革命都是社會得到極大的發(fā)展。這?次次的產業(yè)革命能

夠得以實現(xiàn)，除其它因素以外，都離不開化學的支撐。化學是現(xiàn)代社會更加豐富多彩。

［教師陳述］：第一次產業(yè)革命以蒸汽機的廣泛使用為標志。而蒸汽機的廣泛使用時有條件的：

第一，需要能使燃氣及工作的能源；第二，最初蒸汽機主要是作為火車的機車，而火車是要

行駛在鐵軌上的，鐵軌世界上是鋼軌，這就依賴于鋼鐵工業(yè)的發(fā)展?？傊?，就是需要能源和

材料，這就必須依賴化學。

［教師陳述］:除了蒸汽機之外，在第詼產業(yè)革命時代，還有著其他一些重要特征，比如說:

煤的大量使用；轉爐煉鋼（用堿性的氧化鈣和氧化鎂做爐膛的襯里，可以有效地除去有害的

磷）等等。這些都離不開化學的支撐。除此之外，20世紀初的第二次產業(yè)革命以電力、汽

車和高分子為標志的，這些都離不開化學的支撐。汽車必須有燃料才能開動，而傳統(tǒng)的燃料

一汽油，就來自石油化工生產。從此，以石油為代表的化石能源成為了戰(zhàn)略資源。為了爭

奪和控制它，甚至可以爆發(fā)戰(zhàn)爭。例如歷時兩百年的普魯士戰(zhàn)役是德法兩國為爭奪煤鐵資源

爆發(fā)的。上個世紀九十年代的美伊戰(zhàn)役（沙漠風暴被譽為半次世界大戰(zhàn)）煙花到今天的中東

災難。再看以信息技術為代表的第三次產業(yè)革命將人類帶入了信息（數(shù)字）時代。信息需要

傳輸和處理，信息傳輸?shù)睦硐氩牧鲜枪饫w，信息處理的重要工具是計算機。光纖——硅酸鹽;

計算機的物質基質——單晶硅。這些物質基質的活得無法離開化學科學的溫床。所以我們可

以這樣說產業(yè)革命的發(fā)起離不開化學科學的發(fā)展。化學科學對產業(yè)革命，對現(xiàn)代文明的進程

有著重要的貢獻。

三、社會發(fā)展對化學發(fā)展的反作用

3.1生產發(fā)展推動化學發(fā)展

［教師陳述］:恩格斯指出“社會??旦有技術上的需要，則這種需要就會比十所大學更可能把

科學推向前進馬克思也指出“經濟上的需要曾經是，而且越來越是對自然界的認識進展

的主要動力”社會需求對化學發(fā)展的作用主要是通過發(fā)展化工生產和化學科學技術而實現(xiàn)

的?？v觀化學發(fā)展史，化學和其他科學一樣來源于生產，它的發(fā)生和發(fā)展已開始就是由生產

決定的，從最初的制陶、金屬冶煉以及釀造、染色、油漆、造紙、火藥、藥物等等，可以看

出化學的產生和發(fā)展是與人類最基本的生產活動緊密聯(lián)系在一起。

［教師陳述］:化學發(fā)展史上有：實用和手工藝化學時期、煉金術時期、醫(yī)藥化學時期、染訴

說時期、分析化學和氣體化學時期、化學革命時期、原子分子學說形成時期、有機化學誕生

和發(fā)展時期、物理化學時期等等。這些發(fā)展時期都是和一定的社會經濟條件對應的，是與各

種社會現(xiàn)象及過程的相互作用中進行的，巨大的政治和經濟事件如社會革命、戰(zhàn)爭、科學與

工業(yè)革命等等，都對化學的發(fā)展產生了極大的作用。

［教師陳述］:化學雖然源遠流長，但它真正發(fā)展成為一門獨立的科學，實現(xiàn)從經驗到理論的

重大飛躍，只有兩百多年的歷史。

一、1440年，意大利開始了文藝復興運動——產生了資產階級新思想，極大地推動了商品

生產，擴大了商品流通的市場。采礦、冶金、化學制造業(yè)等開始以比較快的速度發(fā)展。

二、18世紀末的資本主義產業(yè)革命，極大地解放了社會生產力，是社會生產水平達到了前

所未有的高度。紡織、冶金、機械等工業(yè)的大發(fā)展同時促進了化學工業(yè)的發(fā)展，，給化學科

學提供了日益廣闊研究領域和日益豐富物質技術條件。例如：

a.采礦、冶金工'業(yè)的需要推動了無機、分析化學的發(fā)展

b.紡織、印染工業(yè)促進了漂白劑、有機燃料等方面的化學研究；

c.煤的綜合利用以及后來的石油化學工業(yè)是有機化學得到了極大的發(fā)展；

d.蒸汽機的廣泛使用時熱機效率的研究成為迫切需要研究的課題，促進了物理化學中許多中

的理論研究的基礎。

［教師陳述］:回顧歷史，是社會生產的需要推動了化學科學的產生和迅速發(fā)展，同時也給化

學研究提供了必需的條件，如實驗設備和豐富的時間材料等。而且，生產實踐還是化學知識

的基本源泉，是檢驗化學理論的重要標準。

3.2軍事競爭刺激化學發(fā)展

［教師陳述］:物質基礎是人類發(fā)展、社會進步乃至歷史演變的基本元素，物質財富的累積，

資源的占有，當達到矛盾白熱化的程度時就以戰(zhàn)爭的形式演化出來。因此，任何一個部族、

國家、社會在發(fā)展經濟建設的同時都在建立強大的軍事保障系統(tǒng)，其一在于對內穩(wěn)定社會秩

序，維持統(tǒng)治權威；其二在于對外擴張，鞏固國際影響與地位?軍事上的需要，往往與國家、

民族的生死存亡有關，因而其需求就更為急切。許多高科技產品都是首先用于軍事目的，例

如：隱形飛機上與“石墨”有關的復合材料，現(xiàn)在也用于高檔高爾夫球棍和網(wǎng)球拍上了。再

如互聯(lián)網(wǎng)，也是“先軍后民”的典型例子。

［教師陳述］:談及軍事與化學的關系，人們最容易聯(lián)想到的是化學武器。的確，化學武器和

核武器一樣，被列為大規(guī)模殺傷性武器。從廣義上來說，幾乎所有的武器都與化學有關。例

如：子彈與冶金化學；地雷與火藥等等。

（-）軍事競爭的一個重要方面是裝備競爭、科技競爭。軍事競爭大量地依賴現(xiàn)代化的高新

技術。

（二）軍事競爭對高科技的大量需求反過來也強烈地刺激著科技的發(fā)展，包括了對化學的刺

激，成為歷史上化學科學發(fā)展的重要動力。

［教師陳述］:留給同學們第一個作業(yè)：查閱相關文獻，從自己的視角出發(fā)論述化學與軍事競

爭之間的關系。

作業(yè)要求：1.題目自擬；

2.500字以上；

3.列出所用參考文獻。（介紹參考文獻的引用方法。）

4.格式要求字體：4.1題目：宋體四號；姓名學號：宋體五號（加黑）；正文：宋體小四號r

參考文獻：宋體五號。4.2行距：1.5倍行間距

5.提交：第三周上課前交給學習委員

（三）化學武器的分類：

1）第一類化學武器，主要包括“窒息性毒劑”氯氣和光氣（C0C12）——呼吸系統(tǒng)損傷，

肺水腫；"糜爛性毒劑”——有機氯毒物（芥子氣〈日本留在東北的大多數(shù)毒氣炸彈〉、

氮芥氣、路易斯氣等）引起機體組織壞死和血液中毒；“全身中毒性毒劑”氫氟酸等。

2）第二類化學武器（有機磷神經毒劑）；其目的是啥上任的神經系統(tǒng)，其毒性作用機理在

于通過抑制人體神經傳導介質中的重要物質膽堿酯酶的活性來破壞神經沖動正常傳導，

直至造成呼吸中樞麻痹和心跳停止而死亡。塔崩“GA”沙林“GB”梭曼“GC”。

3）第三類化學武器：刺激劑：作用于人體皮膚和粘膜的感覺神經末梢，使人產生疼痛、流

淚、流涕、咳嗽等癥狀，屬癥狀性傷害，但嚴重時也會致死。催淚彈，高效噴嚏粉；超

級刺激劑。

4）第四類：植物殺傷劑。藍色劑、白色劑、紫色劑、橙色劑等脫葉劑。

5）第五類：由動植物體內的天然毒素制成的化學毒劑（生化毒劑）

［教師陳述］:化學武器不僅僅對人體有巨大的傷害，對人類賴以生存的自然生態(tài)環(huán)境也有著

巨大的破壞性作用，從長遠來看，化學武器經危及人類的存亡，因此，我們必須提高對化學

武器防護的技術水平。發(fā)展對化學武器的預測、預警技術，發(fā)展對化學武器的監(jiān)測與防護技

術和裝備，發(fā)展對未來新類型化學武器的防護技術。這對我們每?個化學的學習者、研究者

來說都是不可推卸的責任。

3.3現(xiàn)代文明要求化學發(fā)展

［教師陳述］:人類社會進入20世紀下半葉，尤其是70年代以后，大量的全球性、綜合性問

題不斷出現(xiàn)，如環(huán)境問題、能源問題等等。一方面，這些問題是找在全人類面前的，并且必

須解決的緊迫問題；另一方面，這些問題涉及多個學科，甚至涵蓋整個自然科學和社會科學;

因此必須組建全新的、綜合性的學科，針對人類面臨的問題，綜合利用多學科的理論、方法、

知識和手段進行多方位的綜合研究。近30年來，新興的環(huán)境科學、能源科學、生命科學、

材料科學等等都是以化學為基礎形成的綜合性學科。社會為化學的發(fā)展提供了空間、動力和

機會?，F(xiàn)代文明的進程中化學的發(fā)展是必不可少的動力源泉。

四、化學史與化學人

［教師陳述］:對于化學史的研究來說，收集化學發(fā)展材料的時期基本上己經過去，弄清化學

發(fā)展史上的某些細節(jié)也沒有太大的意義。重要的是，發(fā)現(xiàn)化學科學進步發(fā)展的內在規(guī)律，闡

明化學與社會發(fā)展的相互制約和因果關系，建立起能夠預見今后化學和社會的發(fā)展規(guī)律的科

學原理。

［教師陳述］:在了解了，化學與社會的關系之后，讓我們來解決本門課程的幾個基本概念。

4.1化學史的定義

1）科學史：科學史是人類在長期社會實踐活動中，關于自然知識的系統(tǒng)和歷史的描述。

2）化學史：化學史是科學史的一個分支；是人類在長期社會實踐過程中，對大自然的化學

知識的系統(tǒng)的歷史的描述；化學史也是化學科學的一個分支學科?；瘜W史不是純自然科

學，而是自然科學與歷史科學相互交叉的TJ特殊的歷史科學。

4.2化學史的內涵

1）化學史與化學學科：化學的其他分支學科以講授知識的理論和現(xiàn)狀為目的，隨著學科的

不斷發(fā)展更新其內容；化學史從化學發(fā)展的歷史角度，從縱的方向上，系統(tǒng)闡述化學的

產生、發(fā)展和繁榮的全過程。

2）化學史的體裁：編年、分類、斷代史；古代、西歐；專題、傳記；通史等等。

3)化學史的分段：化學的發(fā)展既有連續(xù)性，又有階段性；化學史家的分歧也不盡相同。我

國化學家丁緒賢(1885-1978)的分期分為上古時代、中古時代、近世時代。英國化學

家，J.R.柏廷頓則是財權時代結合化學發(fā)展中個階段的代表性成就為標志進行劃分的。

《化學發(fā)展簡史》劃分為：古代及中古時代，近代化學的孕育與發(fā)展時期，現(xiàn)代化學時

期。張家治劃分為古代時期、近代時期和現(xiàn)代時期等三個大的時期。從化學的萌芽至十

七世紀中期為古代化學時期；從十七世紀后半葉波義耳把化學確立為科學至十九世紀九

十年代為近代化學時期；從十九世紀九十年代末至二十一世紀以來為現(xiàn)代化學時期。

4)化學史的內容：化學史的內容隨著這種分期方法展開。(具體的內容我們在后面的內容

中給同學們作詳細的介紹)

5)學習化學史的意義：學習和研究化學史的重要意義已為化學家和化學史家所重視，化學

系的學生學習化學史不失為史而學，而是史為今用，為了更好地學習和研究現(xiàn)代化學。

i.掌握化學的產生和發(fā)展的全過程的系統(tǒng)歷史知識，有利于培養(yǎng)化學人才的良好素

質。

ii.使學生正確處理化學中實驗與理論二者的辯證關系，他們是具體的歷史的統(tǒng)一，二

者相輔相成，不可偏廢。

iii.學習化學史，有利于提高化學人才的獨立工作能力。

iv.學習化學史，更加有利于通過賁門業(yè)務培養(yǎng)學生自覺地辯證唯物主義觀點。

V.有利于培養(yǎng)化學專業(yè)學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度。

Vi.有利于培養(yǎng)學生奮發(fā)圖強的愛國主義精神。

我國著名化學家付鷹(1902-1979)曾說過“化學可以給人以知識，化學史可以給人以

智慧”知識與智慧相結合起來，必將對化學學習者有莫大裨益。

［教師陳述］:新版的化學課程在教學中融入了大量的化學史實的介紹，并且例如考綱當

中；這就要求我們的化學教師在介紹化學基本知識的同時承擔起化學史教育的任務。因

此對于化學專業(yè)的同學，尤其是將來有可能從事具體教學工作的同學來說，系統(tǒng)地學習

化學發(fā)展簡史不僅可以指導在大學階段的專業(yè)學習，也可以為將來的教學工作奠定一定

的基礎。

結束語：課程安排與考核

一、教學進度

第一周3.9第一章緒論第十周：5.11第四章：第3節(jié)

第二周3.16第二章化學的萌芽：1-2節(jié)第H^一周5.18第四章：第4節(jié)

第三周3.23第二章：第3節(jié)第1-:同5.25第四章：第5節(jié)

第四周3.3()第二章：第4節(jié)第十三周6.1第四章：第6節(jié)

第五周4,6第三章：1-2節(jié)第十四周6.8第四章：第7節(jié)

第六周4,13第三章：第3節(jié)第十五周6.15第五章新世紀的化學

第七周4.20第三章：第4節(jié)第十六周6.22第六章：化學史與中學化學教育

第八周4,27第三章：5-7節(jié)第十七周6.29

第九周5.3第四章：1-2節(jié)第十八周7.6

二、考核方式與評價

1.平時考核：以討論與評述的方式對學生的學習效果進行考察。安排2-3次討論活動，每

章結束后根據(jù)教學撰寫評述一份，每份10分，共40分。出勤率占總評成績的10%。

2.期末考核：開卷考，占總評成績的50%。

三、教學資料

1.參考書目：

1）化學發(fā)展簡史.科學出版社

2）化學史教程.山西教育出版社

3）化學的歷史背景.商務印書館

4）化學史教育的基礎化學.科學出版社

5）社會化學簡明教程.高等教育出版社

6）中國歷史全書——中國古代化學.

7）

2.教輔系統(tǒng)：

1）電子教案

2）輔助閱讀材料

3）網(wǎng)絡資源

第二章：化學的萌芽

第一節(jié)：古代的實用化學

1.1化學史的發(fā)端——火的認識和利用

（參見第一章人類進化的搖籃）

人類化學知識的發(fā)展，無論中國、埃及、希臘或印度等文明古國，都是從一

些自然的化學現(xiàn)象開始的。動植物的腐爛、空氣和水對物質的浸蝕，人們飲食在

體內的變化等現(xiàn)象，不斷地刺激著人們的感官，年復一年地印入人們的大腦。但

是在各種各樣的化學現(xiàn)象中，使人們印象最深、影響最大的不過于火?；鹕奖l(fā)、

隕石落地、物質摩擦、雷電轟擊、植物發(fā)酵都能產生火，人們在熊熊烈火的面前,

或避而遠逃、或祈禱神靈、或與之對抗，久而久之通過觀察、接觸、試探，遂逐

漸認識到火不單是對人施加暴虐，同時可以給人以福澤?；鹂梢詮暮渲薪o人以

溫暖，從黑暗中給人以光明，燒過的食物其味更鮮美，還可以驅逐野善保護人們

的安全。于是，人類就進而把自然界中的野火引來作火種，帶到自己的洞穴中加

以保存。原始人學會了保存火種，是了不起的進步。從此，火就成了人類生活不

可分離的伴侶。然而，天然火種不是到處都有，要受到自然條件的限制，而保留

火種就顯得特別重要了，即使非常注意保留火種，仍然會有一些難以抗拒的原因

而使火種熄滅，這就需要尋找人工取火的方法。

我們祖先用火的歷史是極其悠久的。在一百八十萬年以前，云南元謀人遺址

和山西芮城西候度遺址中，發(fā)現(xiàn)有大量的炭屑、燒過的哺乳動物的骨骼。據(jù)考古

學家的分析研究，認為這都是人類用火遺跡的證明。北京周口店北京人住過的洞

穴里，上、中下部的灰燼層中都發(fā)現(xiàn)草木灰和木炭，還有燒過的石頭和骨頭。這

證明大約五十萬年前北京人已開始用火了。西安半坡村原始社會遺址中發(fā)現(xiàn)室內

有火炕、室外有大火溝以及采陶盤等，證明六、七千年前的半坡村人不僅在生活

中已充分用火，而且在工藝生產中用了高溫爐火。中國的古籍中有鉆木取火的記

載，如“木與木相摩則燃”。還有燧人氏取火的傳說：“民食果（草字頭+瓜+

瓜）、（蟲+奉）蛤，腥臊惡味，而傷害腹胃，民多疾病。有圣人作，鉆燧取火

以化腥臊，而民悅之，使王天下，號之日燧人氏”。人類掌握了火，可以用火燒

烤獸肉和植莖，從而結束了原始人茹毛飲血的時代。吃熟食不但減少疾病，縮短

了消化過程，同時也為腦髓的發(fā)展提供了豐富的營養(yǎng)，使人類大腦發(fā)育一代比…

代完善。

發(fā)現(xiàn)摩擦起火，是“人類對自然界的第一個偉大勝利”恩格斯說：“就世界

性的解放作用而言，摩擦生火還是超過了蒸汽機，因為摩擦生火第一?次使人支配

了一種自然力，從而最終把人同動物分開?！睆倪@時起，火遂成為人類改造自然

的強大武器?；鹗谷祟悓崿F(xiàn)許多工業(yè)生產。在熊熊的烈火中，可使粘土、砂土、

瓷土燒制成陶瓷和玻璃，可以使礦石冶煉成多種金屬，可以使天然的煤、石油、

天然氣得到利用，可以為后來的科學家研究科學、醫(yī)生研究醫(yī)學創(chuàng)造條件，可見,

火的發(fā)明和利用對社會的發(fā)展起了多么重要的作用。

1.2煤、石油和天然氣

［教師陳述］:人工取火方法的發(fā)明，為利用能源提供了必備條件。而能源開發(fā)利用由于人類

生產、生活密切相關，能源問題自然成了人類首先要解決的問題。人類最早使用的燃料主要

是樹枝、柴草，后來還學會了燒制木炭。以后又逐步利用了煤、石油和天然氣這三大能源。

一、煤

［教師陳述］:古代在中國，對煤炭有：石炭、烏薪、黑金、燃石等異稱。最早記載煤的名稱

和產地的是戰(zhàn)國時期的著作《山海經》?？脊艑W還發(fā)現(xiàn)，我國早在漢代就已經用煤冶煉了，

元朝時，馬可.波羅來到中國時，將煤稱為黑石頭；歐洲人用煤煉鐵到16世紀才開始。宋

朝時我國已經掌握了用焦炭冶煉鐵的生產技術。而歐洲到十八世紀才開始練腳，比中國晚了

五百多年。

二、石油

［教師陳述］：石油是現(xiàn)代工業(yè)中最重要的燃料和原料，我國是世界上石油蘊藏較豐富的國家

之一，也是發(fā)現(xiàn)、開采和使用時有最早的國家。石油古代又稱為石漆、水肥、石脂、猛火油、

雄黃油、石腦油等名稱。在我國古代典籍中最早記載石油的文獻是：公元一世紀的《漢書.地

理志》“高奴，有淆水可燃”高奴即今天陜北延長縣?帶，現(xiàn)在仍是石油的產地。宋朝著名

科學家沈括（1031-1095）發(fā)明了用石油煙做墨，開創(chuàng)了石油作為化工原料的新篇章。并在

《夢溪筆談》中第一次明確地提出了“石油”的稱謂并被沿用到今天。

三、天然氣

［教師陳述］:在我國古代，天然氣的開采與掘井技術和鹽井開采緊密相聯(lián)。四川是我國開鑿

眼睛最早的地方，經過從戰(zhàn)國到秦漢這段時間的發(fā)展，積累了許多的掘井經驗。當鹽井開到

一定的深度時，如果剛好碰上了淺層含天然氣的地層，則鹽井同時也產天然氣，古代人就把

天然氣井叫做火井。在公元前一世紀，陜北鴻門出現(xiàn)了我國第一批天然氣井。最早記載我國

用火井煮鹽的是晉朝張華所著《博物志》，更詳細地記載則是在《天工開物》中。

1.3陶瓷與玻璃

1.3.1陶瓷

1.3.1.1陶器（參見第一章化學促進了人類社會的發(fā)展）

1.3.1.2瓷器

瓷器的條件：

1）瓷器只能瓷土（即高嶺土）作胎

2）胎的表面必施有玻璃質釉

3）瓷器燒成溫度至少要在1200攝氏度左右，焙燒后胎體要達到燒結，器皿質地堅硬，敲

之要能發(fā)出金石聲，成品的吸水率很低。

［教師陳述］:我國東漢末年到六朝時期，已經發(fā)明了瓷器。這?時期多屬青瓷。青釉即石灰

粕I，是我國傳統(tǒng)的磁釉。白釉瓷萌芽于南北朝，到了隋朝，則發(fā)展到成熟階段。宋代的鈞窯

最早發(fā)現(xiàn)了窯變現(xiàn)象。元朝制瓷上有兩大成就，“釉里紅”“深藍釉”。明代白釉的燒制更加

成熟，并且出現(xiàn)了彩瓷。而清代的瓷器則使造瓷技術達到了輝煌的境界。

［教師陳述J：瓷器是?種工藝化學產品，遠在唐代，我國的瓷器和茶葉、絲綢都大量地經過

海上和“絲綢之路”運銷國外，此后歷代都有瓷器向國外銷售。公元十一世紀，我國造瓷技

術傳到了波斯，后來乂傳到了阿拉伯、土耳其和埃及。1470年乂傳播到意大利和威尼斯，

歐洲才開始生產瓷器。

1.3.2玻璃

［教師陳述］:中國雖然最早發(fā)明了陶瓷，可是制造玻璃技術卻是古老文明的埃及人發(fā)明的。

玻璃制品的應用不僅豐富了人類的物質文化生活，還對中古時代歐洲煉金術，只要化學的發(fā)

展起到了促進作用。玻璃儀器及其器皿也為近代化學實驗所必需，是化學科學發(fā)展的有力工

具。

1.4金屬冶煉

（參見第一章化學促進了人類社會的發(fā)展）

在新石器時代后期，人類開始使用金屬代替石器制造工具。使用得最多的是紅銅。但這

種天然資源畢竟有限，于是，產生了從礦石冶煉金屬的冶金學。最先冶煉的是銅礦，約公元

前3800年，伊朗就開始將銅礦石（孔雀石）和木炭混合在一起加熱，得到了金屬銅。純銅

的質地比較軟，用它制造的工具和兵器的質量都不夠好。在此基礎上改進后，便出現(xiàn)了青銅

器。

到了公元前3000年?公元前2500年，除了冶煉銅以外，又煉出了錫和鉛兩種金屬。往

純銅中摻入錫，可使銅的熔點降低到800c左右，這樣一來，鑄造起來就比較容易了。銅和

錫的合金稱為青銅（有時也含有鉛），它的硬度高，適合制造生產工具。青銅做的兵器，硬

而鋒利，青銅做的生產工具也遠比紅銅好，還出現(xiàn)了青銅鑄造的銅幣。中國在鑄造青銅器上

有過很大的成就，如殷朝前期的“司母戊”鼎。它是一種禮器，是世界上最大的出土青銅器。

又如戰(zhàn)國時的編鐘，稱得上古代在音樂上的偉大創(chuàng)造。因此，青銅器的出現(xiàn)，推動了當時農

業(yè)、兵器、金融、藝術等方面的發(fā)展，把社會文明向前推進了一步。

世界上最早煉鐵和使用鐵的國家是中國、埃及和印度，中國在春秋時代晚期（公元前6

世紀）已煉出可供澆鑄的生鐵。最早的時候用木炭煉鐵，木炭不完全燃燒產生的一氧化碳把

鐵礦石中的氧化鐵還原為金屬鐵。鐵被廣泛用于制造犁鐘、鐵鐘（一種鋤草工具）、鐵鑄等

農具以及鐵鼎等器物，當然也用于制造兵器。到了公元前8世紀?公元前7世紀，歐洲等才

相繼進入了鐵器時代。由于鐵比青銅更堅硬，煉鐵的原料也遠比銅礦豐富，在絕大部分地方,

鐵器代替了青銅器。

1.5造紙和火藥的發(fā)明

1.5.1造紙

［教師陳述］:造紙術、指南針、火藥和印刷術并成為我國古代科學技術的四大發(fā)明，是我國

人民對世界科學文化的發(fā)展所作出的卓越貢獻。公元前?世紀，我國已經出現(xiàn)了較為原始的

造紙術——西漢麻紙；公元二世紀，改良后的漢代麻紙制造技術在國內得到推廣；到三、四

世紀，指已經基本上取代了帛、簡稱為我國唯?的書寫材料，有力地促進了我國科學文化的

傳播和發(fā)展。后來，造紙技術不斷革新，原料使用種類更加豐富，設備方面有了許多改良與

創(chuàng)新，提高了功效；在加工制造技術上，加強了堿液蒸煮和舂搗，改進了紙的質量。

［教師陳述］:造紙術在七世紀經過朝鮮傳入日本，八世紀中葉經中亞傳到阿拉伯，之后傳入

歐洲。十二世紀，歐洲最早在西班牙和法國設立了紙廠，到十六世紀，紙張已經流行于全歐

洲，終于徹底取代了傳統(tǒng)的羊皮和埃及莎草等書寫工具。紙的廣泛使用，為世界的物質文明

和精神文明的傳播和發(fā)展提供了必要的技術條件。

紙是人類保存知識和傳播文化的工具，是中華民族對人類文明的重大貢獻。在使用植物纖

維制造的紙以前，中國古代傳播文字的方法主要有：在甲骨（烏龜?shù)母辜缀团９牵┥峡套郑?/p>

即所謂的甲骨文；甲骨數(shù)量有限，后來改在竹簡或木簡上刻字?？墒?，孔子寫的《論語》所

用的竹簡之多，份量之重是可想而知的；另外，用絲織成帛，也可以用來寫字，但大量生產

帛卻是難以做到的。最后才有了用植物纖維制造的紙，一直流傳到今天。

1957年5月，中國考古工作者在陜西省西安市滿橋的?座古代墓葬中發(fā)現(xiàn)一些米黃色的

古紙。經鑒定這種紙主要由大麻纖維制造，其年代不會晚于漢武帝（公元前156年?公元前

87年），這是現(xiàn)存的世界上最早的植物纖維紙。

提起紙的發(fā)明，人們都會想起蔡倫。他是漢和帝時的中常侍。他看到當時寫字用的竹簡

太笨重，便總結了前人造紙的經驗，帶領工匠用樹皮、麻頭、破布、破魚網(wǎng)等做原料，先把

它們剪碎或切斷，放在水里長時間浸泡，再搗爛成為漿狀物，然后在席子上攤成薄片，放在

太陽底下曬干，便制成了紙。它質薄體輕，適合寫字，很受歡迎。

造紙是一個極其復雜的化學工藝，它是廣大勞動人民智慧的產物。實際上，蔡倫之前已

經有紙了，因此，蔡倫只能算是造紙工藝的改良者。

1.5.2火藥

黑火藥是中國古代四大發(fā)明之一。為什么要把它叫做“黑火藥”呢？這還要從它所用的

原料談起?；鹚幍娜N原料是硫黃、硝石和木炭。木炭是黑色的，因此，制成的火藥也是黑

色的，叫黑火藥?；鹚幍男再|是容易著火，因此可以和火聯(lián)系起來，但是這個“藥”字又怎

樣理解呢？原來，硫磺和硝石在古代都是治病用的藥，因此，黑火藥便可理解為黑色的會著

火的藥。

火藥的發(fā)明與中國西漢時期的煉丹術有關，煉丹的目的是尋求長生不老的藥，在煉丹的

原料中，就有硫磺和硝石，煉丹的方法是把硫黃和硝石放在煉丹爐中，長時間地用火煉制。

在許多次煉丹過程中，曾出現(xiàn)過一次又一次地著火和爆炸現(xiàn)象，經過這樣多次試驗終于找到

了配制火藥的方法。

黑火藥發(fā)明以后就與煉丹脫離了關系，一直被用在軍事上。古代