化学发展简史 ：化学的前奏
一、化学的前奏
1.人类文明的起点——火的利用
在几百万年以前，人类过着极其简单的原始生活，靠狩猎为生，吃的是生肉和野果。根据考古学家的考证，至少在距今50 万年以前，可以找到人类用火的证据，即北京周口店北京猿人生活过的地方发现了经火烧过的动物骨骼化石。
有了火，原始人从此告别了茹毛饮血的生活。吃了熟食后人类增进了健康，智力也有所发展，提高了生存能力。
后来，人们又学会了摩擦生火和钻木取火，这样，火就可以随身携带了。于是，人们不再是火种的看管者，而成了能够驾驭火的造火者。
火是人类用来发明工具和创造财富的武器，利用火能够产生各种各样化学反应这个特点，人类开始了制陶、冶金、酿造等工艺，进入了广阔的生产、生活天地。
2.历史悠久的工艺——制陶
陶器是什么时候产生的，已很难考证。对陶器的由来，说法不一，有人推测：人类最原始的生活用容器是用树枝编成的，为了使它耐火和致密无缝，往往在容器的内外抹上一层粘土。这些容器在使用过程中，偶尔会被火烧着，其中的树枝都被烧掉了，但粘土不会着火，不但仍旧保留下来，而且变得更坚硬，比火烧前更好用。这一偶然事件却给人们很大启发。
后来，人们干脆不再用树枝做骨架，开始有意识地将粘土捣碎，用水调和，揉捏到很软的程度，再塑造成各种形状，放在太阳光底下晒干，最后架在篝火上烧制成最初的陶器。
大约距今1 万年以前，中国开始出现烧制陶器的窑，成为最早生产陶器的国家。陶器的发明，在制造技木上是一个重大的突破。制陶过程
改变了粘土的性质，使粘土的成分二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙(gài)、氧化镁(měi)等在烧制过程中发生了一系列的化学变化，使陶器具备了防水耐用的优良性质。因此陶器不但有新的技术意义，而且有新的经济意又。它使人们处理食物时增添了蒸煮的办法，陶制的纺轮、陶刀、陶挫等工具也在生产中发挥了重要的作用，同时陶制储存器可以使谷物和水便于存放。因此，陶器很快成为人类生活和生产的必需品，特别是定居下来从事农业生产的人们更是离不开陶器。
3.冶金化学的兴起
在新石器时代后期，人类开始使用金属代替石器制造工具。使用得最多的是红铜。但这种天然资源毕竟有限，于是，产生了从矿石冶炼金属的冶金学。最先冶炼的是铜矿，约公元前3800 年，伊朗就开始将铜矿石(孔雀石)和木炭混合在一起加热，得到了金属铜。纯铜的质地比较软，用它制造的工具和兵器的质量都不够好。在此基础上改进后，便出现了青铜器。
到了公元前3000～前2500 年，除了冶炼铜以外，又炼出了锡(xī)和铅(qiān)两种金属。往纯铜中掺入锡，可使铜的熔点降低到800℃左右，这样一来，铸造起来就比较容易了。铜和锡的合金称为青铜(有时也含有铅)，它的硬度高，适合制造生产工具。青铜做的兵器，硬而锋利，青铜做的生产工具也远比红铜好，还出现了青铜铸造的铜币。中国在铸造青铜器上有过很大的成就。如殷朝前期的“司母戊”鼎。它是一种礼器，是世界上最大的出土青铜器。又如战国时的编钟，称得上古代在音乐上的伟大创造。因此，青铜器的出现，推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展，把社会文明向前推进了一步。
世界上最早炼铁和使用铁的国家是中国、埃及和印度，中国在春秋时代晚期(公元前6 世纪)已炼出可供浇铸的生铁。最早的时候用木炭炼铁，木炭不完全燃烧产生的一氧化碳把铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。铁被广泛用于制造犁铧、铁■(一种锄草工具)、铁锛等农具以及铁鼎等器物，当然也用于制造兵器。到了公元前8～前7 世纪，欧洲等才相继进入了铁器时代。由于铁比青铜更坚硬，炼铁的原料也远比铜矿丰富，在绝大部分地方，铁器代替了青铜器。
4.中国的重大贡献——火药和造纸
黑火药是中国古代四大发明之一。为什么要把它叫做“黑火药”呢?这还要从它所用的原料谈起。火药的三种原料是硫磺、硝(xiāo)石和木炭。木炭是黑色的，因此，制成的火药也是黑色的，叫黑火药。火药的性质是容易着火，因此可以和火联系起来，但是这个“药”字又怎样理解呢?原来，硫磺和硝石在古代都是治病用的药，因此，黑火药便可理解为黑色的会着火的药。火药的发明与中国西汉时期的炼丹术有关，炼丹的目的是寻求长生不老的药，在炼丹的原料中，就有硫磺和硝石。炼丹的方法是把硫磺和硝石放在炼丹炉中，长时间地用火炼制。在许多次炼丹过程中，曾出现过一次又一次地着火和爆炸现象，经过这样多次试验终于找到了配制火药的方法。
黑火药发明以后就与炼丹脱离了关系，一直被用在军事上。古代人打仗，近距离时用刀枪，远距离时用弓箭。有了黑火药以后，从宋朝开始，便出现了各种新式武器，例如用弓发射的火药包。火药包有火球和火蒺藜两种，用火将药线点着，把火药包抛出去，利用燃烧和爆炸杀伤对方。
大约在公元8 世纪，中国的炼丹术传到了阿拉伯，火药的配制方法也传了过去，后来又传到了欧洲。这样，中国的火药成了现代炸药的“老祖宗”。这是中国的伟大发明之一。纸是人类保存知识和传播文化的工具，是中华民族对人类文明的重大贡献。在使用植物纤维制造的纸以前，中国古代传播文字的方法主要有：在甲骨(乌龟的腹甲和牛骨)上刻字，即所谓的甲骨文;甲骨数量有限，后来改在竹简或木简上刻字。可是，孔子写的《论语》所用的竹简之多，份量之重是可想而知的;另外，用丝织成帛(bó)，也可以用来写字，但大量生产帛却是难以做到的。最后才有了用植物纤维制造的纸，一直流传到今天。
1957 年5 月，中国考古工作者在陕西省西安市灞(bà)桥的一座古代墓葬中发现一些米黄色的古纸。经鉴定这种纸主要由大麻纤维制造，其年代不会晚于汉武帝(公元前156～公元前87 年)，这是现存的世界上最早的植物纤维纸。提起纸的发明，人们都会想起蔡伦。他是汉和帝时的中常侍。他看到当时写字用的竹简太笨重，便总结了前人造纸的经验，带领工匠用树皮、麻头、破布、破鱼网等做原料，先把它们剪碎或切断，放在水里长时间浸泡，再捣烂成为浆状物，然后在席子上摊成薄片，放在太阳底下晒干，便制成了纸。它质薄体轻，适合写字，很受欢迎。造纸是一个极其复杂的化学工艺，它是广大劳动人民智慧的产物。实际上，蔡伦之前已经有纸了，因此，蔡伦只能算是造纸工艺的改良者。
5.炼丹术与炼金术
当封建社会发展到一定的阶段，生产力有了较大提高的时候，统治阶级对物质享受的要求也越来越高，皇帝和贵族自然而然地产生了两种奢望：第一是希望掌握更多的财富，供他们享乐;第二，当他们有了巨大的财富以后，总希望永远享用下去。于是，便有了长生不老的愿望。例如，秦始皇统一中国以后，便迫不及待地寻求长生不老药，不但让徐福等人出海寻找，还召集了一大帮方士(炼丹家)日日夜夜为他炼制丹砂——长生不老药。炼金家想要点石成金(即用人工方法制造金银)。
他们认为，可以通过某种手段把铜、铅、锡、铁等贱金属转变为金、银等贵金属。像希腊的炼金家就把铜、铅、锡、铁熔化成一种合金，然后把它放入多硫化钙溶液中浸泡。于是，在合金表面便形成了一层硫化锡，它的颜色酷似黄色。这祥，炼金家主观地认为“黄金”已经炼成了。实际上，这种仅从表面颜色而不从本质来判断物质变化的方法，是自欺欺人。他们从未达到过“点石成金”的目的。虔诚的炼丹家和炼金家的目的虽然没有达到，但是他们辛勤的劳动并没有完全白费。他们长年累月置身在被毒气、烟尘笼罩的简陋的“化
学实验室”中，应该说是第一批专心致志地探索化学科学奥秘的“化学家”。他们为化学学科的建立积累了相当丰富的经验和失败的教训，甚至总结出一些化学反应的规律。例如中国炼丹家葛洪从炼丹实践中提出：“丹砂(硫化汞)烧之成水银，积变(把硫和水银二者放在一起)又还成(交成)丹砂。”这是一种化学变化规律的总结，即“物质之间可以用人工的方法互相转变”。炼丹家和炼金家夜以继日地在做这些最原始的化学实验，必定需要大批实验器具，于是，他们发明了蒸馏器、熔化炉、加热锅、烧杯及过滤装置等。他们还根据当时的需要，制造出很多化学药剂、有用的合金或治病的药，其中很多都是今天常用的酸、碱和盐。为了把试验的方法
和经过记录下来，他们还创造了许多技术名词，写下了许多著作。正是这些理论、化学实验方法、化学仪器以及炼丹、炼金著作，开挖了化学这门科学的先河。从这些史实可见，炼丹家和炼金家对化学的兴起和发展是有功绩的，后世之人决不能因为他们“追求长生不老和点石成金”而嘲弄他们，应该把他们敬为开拓化学科学的先驱。因此，在英语中化学家(chemist)与炼金家(alchemist)两个名词极为相近，其真正的含义是“化学源于炼金术”。
化学简史：古人对锡、铅、汞的使用
锡、铅都是组成青铜的重要成分，也是人类较早利用的金属之一。锡是柔软的银白色金属，熔点231摄氏度。在自然界很少有游离状态的锡存在，它主要的矿石是分布在花岗岩上层的锡石(SnO2);铅是既软又重的银白色金属，略带浅蓝色，熔点为327摄氏度。因为它们的熔点都较低，提炼它们并不难，只要将锡石与木炭放在一起烧，锡便会被还原析出。正因为这样，锡很早就被发现，铅的发现可能是由于早期铅锡不辨，铅砂与锡石往往一起冶炼了。所以这时期青铜器就分成铜锡、铜铅、铜锡铅三个系统，锡、铅的冶炼和加工技术的那时是随着青铜冶铸技术的发展而发展的。
人们在实践中发现，锡也具有良好的延展性，可以展成极薄的薄片，而且在常温下，锡还不易被氧化，由于这些性能，所以有时锡被用来包裹器具。埃及、印度人很早就用锡来镀铜器，在我国，也曾从殷墟出土过数具虎面铜盔，其中有一具很完整，内部的红铜尚好，外面镀了一层很厚的锡。镀层精美，至今光耀如新，这说明当时的人们已认识到铜外镀锡，不仅美观，还可防腐蚀，并且已掌握了镀锡的技术。
铅的有些性质与锡不一样，铅在空气中，表面很快氧化，变成暗淡无光的灰黑色;铅和它的化合物都有毒，古人开始时不了解这点，后来人们在实践中发觉了这点，铅的使用范围逐渐缩小，一般只做明器，不再作饮食器。
在纪元前，古人还知道汞。汞是常温下呈液态的金属。汞的希腊文原意是“液态的银”。汞在我国俗名叫“水银”，如水似银，形象地描绘了它的直观物理性质。在我国商代，人们已懂得利用汞的化合物来作药剂，医治癞疾。在自然界中，汞有时以游离态存在，形成银光闪闪的水银湖。更多的是以红色的硫化汞的形式存在。硫化汞在我国俗称为辰砂、朱砂。很早就被用作红色的颜料了。用硫化汞来提取汞的技术，人们很早就掌握，据《史记·秦始皇本记》记载，在秦始皇的墓中就灌入了大量的水银以为“百川江河”，而这些水银主要是从硫化汞提炼的。据说当时的马蜀妇女清因用硫化汞炼制水银而发财致富。由此可见，在这之前人们已熟由硫化汞炼汞的技术。
在古希腊，人们在公元关七百年也开始采硫化汞以炼取汞，汞是极好的“金属溶剂”，它能溶解包括金、银、铜、锡等金属而生成汞齐。在山西长治的战国墓中，曾出土镀金的车马饰物，当时人们镀金就是采用金汞齐。可见人们对汞的这种性质已有了认识和有所利用。汞能溶金、银，在当时的人们看来，真有点不可思议，而显得很神异所以汞和硫化汞后来成为炼丹的重要原料。
一分钟了解化学发展简史
1.人类古代的化学知识
(1)火的发现和使用:改善了人类的生存条件,使人类变得聪明、强大;
(2)陶瓷工业(如图A所示);
(3)冶金工业:如炼铜(如图B所示)、炼铁;(4)酿酒、酿醋;
(5)黑火药;
(6)造纸;
2.近代化学理论的建立
(1)原子论和分子学说的建立
①英国科学家道尔顿提出了近代原子论,对化学的发展有着十分重要的作用。②意大利科学家阿伏加德罗提出了分子学说,进一步完善了化学的研究理论。原子论和分子学说奠定了近代化学的基础。
(2)元素周期律的发现和元素周期表的创建俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表,使化学学习和研究变得有规律可循。
3现代化学的发展
(1)纳米科学与技术
①定义:纳米科学与技术是在纳米尺度(1100nm之间,1nm=10
-9m)上研究物质(包括原子、分子)的特性和作用,以及利用这些特性的多学科交叉的科学和技术。
②研究范围:纳米科技的研究范围主要包括纳米材料学、纳米电子学、纳米机械学、纳米制造、纳米化学和纳米生物学等。
③应用:它使人类认识和改造物质世界的手段和能力延伸到原子和分子的水平。用纳米材料兰制成的用品具有很多奇特的性质,例如,纳米铜具有超塑延展性,在室温下可拉长50多倍而不出现裂纹。
(2)绿色化学
近年来绿色化学的提出,使更多的化学生产工艺和产品向着环境友好的方向发展,化学必将使世界变得更加绚丽多彩。
知识拓展
中国科学工作者对现代化学的历史贡献1943年我国化学工程专家侯德榜创立“侯氏制碱法”→中国工业进步的象征。
1965年我国在世界上首先用人工方法合成有生物活性的结晶牛胰岛素→说明人工能合成有生物活性的物质。
1979年我国科学工作者在世界上首次合成了核糖核酸→为人类揭开生命的奥秘。
1993年我国科学工作者用原子操纵技术在硅晶体表面拨动原子形成“中国”两个字→标志着我国科学进入原子操纵的阶段。