學習化學的成果

㈠ 化學研究成果

海爾蒙（光合作用的發現）一個結論 2003

此結論不僅證實了海爾蒙脫關於柳樹生長過程中合成植物體的物質主要來自水的推論，而且把人們對光合作用本質的

早在兩千多年前，人們受古希臘著名哲學家亞里土多德的影響，認為植物體是由「土壤汁」構成的，即植物生長發育所需的物質完全來自土壤。到17世紀上半葉，比利時醫生海爾蒙脫設計了一個巧妙的實驗：他把一棵稱過重的柳樹種植在一桶事先稱好重量的土壤中，然後只用雨水澆灌而不供給任何其他物質。5年後，他發現這棵柳樹的重量竟是剛栽種時的33.8倍，而土壤的重量只減少62.2克。因此，他認為構成植物體的物質來自水，而土壤只供給極少量的物質。這個結論首先提出了水參與植物體有機物質合成的觀點，但是沒有考慮到空氣對植物體物質形成所起的作用。

早在1637年，我國明代科學家宋應星在《論氣》一文中，已注意到空氣和植物的關系，提出「人所食物皆為氣所化，故復於氣耳」。可惜因受當時科學技術水平的限制，未能用實驗來證明這一精闢的論斷。直到1727年，英國植物學家斯蒂芬·黑爾斯才提出植物生長時主要以空氣為營養的觀點。而最先用實驗方法證明綠色植物從空氣中吸收養分的是英國著名的化學家約瑟夫·普利斯特利。他還證明植物能「凈化」因燃燒或動物呼吸而變得污濁的空氣，使空氣變好，這就是後來人們才知道的植物在光合作用中釋放出氧氣的緣故。然而他卻把這種現象歸因於植物緩慢的生長過程，而沒有認識到光在此過程中的重要作用。由於他的傑出貢獻和實驗完成於1771年，因此，現在把這一年定為發現光合作用的年份。

隨後有人重復普利斯特利的實驗，但卻得出與他相反的結論，認為植物不僅不能把空氣變好，反而會把空氣變壞（這是由於植物同樣有呼吸作用的緣故）。這種截然不同的結論引起人們的極大關注，導致了1779年荷蘭的簡·英格豪斯進行一系列實驗，他的實驗證實了普利斯特利的實驗結果，確認植物對污濁的空氣有「解毒」能力，同時指出這種能力不是由於植物生長緩慢所致，而是太陽光照射植物的結果，從而證明綠色植物只有在光下，才能把空氣變好。同時他發現植物有很強的釋放氣體的能力（這就是後來人們知道的植物在光下進行光合作用時放出氧氣的結果），而且這種能力的活性與天氣的晴朗程度尤其與植物受光照的強度成正相關。他還證明植物在暗中不僅不能「凈化」空氣，反而會像動物一樣把好空氣變壞（這是後來知道的在暗中植物呼吸會釋放出二氧化碳的緣故）。他通過進一步實驗發現，只有葉片和綠色的枝條在陽光下才有改善空氣的作用，而其他所有器官即使在白天也會使空氣變壞。這些實驗結果為後來人們認識植物綠色部分和光在植物光合作用中的重要性奠定了基礎。

1782年，瑞士的牧師吉恩·森尼別在化學分析的基礎上，指出植物「凈化」空氣的活性，除與光照密切相關外，還取決於所「固定的空氣」（即後來知道的二氧化碳）。但是由於受當時氣體化學發展水平的限制，對植物在光下和暗中所釋放的氣體究竟分別屬於何種氣體仍然不清楚。直到1785年，在弄清空氣的組成成分後，人們才明確認識到植物的綠色部分在光下釋放出的氣體為氧氣，而植物各器官（包括綠色部分）在呼吸過程釋放的氣體是二氧化碳。到此時，人們對植物光合作用與氣體間的關系才有較深刻的認識。

關於植物在光下放氧，我們可以用如下的簡單實驗加以證明：剪取生長旺盛的幾枝金魚藻嫩枝（長度約10厘米左右），置於事先盛有清水的大燒杯中，再在藻體上罩一個大漏斗，燒杯中的水面應高於漏斗柄，在有條件的情況下，可同時注入少量0.2％的碳酸氫鉀溶液，目的是增加水中二氧化碳的含量，然後在漏斗柄上，套一支事先已用橡皮塞塞緊上端、用石蠟或凡士林密封好並且裝滿水的玻璃管。完成上述工作後，把燒杯置於溫度較高並且光線充足的地方，便可以觀察到有成串氣泡（即金魚藻在光下進行光合作用時釋放的氧氣）逸入試管中，使試管中的水面下降。

雖然當時人們對光合作用與氣體間的關系有較深刻的認識，但是，對植物在光合作用中吸收的二氧化碳和釋放的氧氣之間的數量關系仍然不清楚。1804年，瑞士學者德·索蘇爾研究了植物光合作用過程中吸收的二氧化碳與放出的氧之間的數量關系，結果發現植物製造的有機物和釋放出的氧的總量，遠遠超過它們所吸收的二氧化碳的量。由於實驗中只使用植物、空氣和水，別無他物，因此，他斷定植物在進行光合作用合成有機物時不僅需要二氧化碳，水也必然是光合作用的原料。此結論不僅證實了海爾蒙脫關於柳樹生長過程中合成植物體的物質主要來自水的推論，而且把人們對光合作用本質的認識提高到一個嶄新的階段。

1864年，德國科學家朱利葉斯·薩克斯又證明光合作用的產物除氧氣外，還有有機物。此時人們對植物在光合作用過程中吸收二氧化碳，釋放出氧氣並把二氧化碳和水合成有機物已確信無疑了。因此，最終確定了至今人們還在沿用的光合作用總反應式。然而，當時對於氧氣是從綠色部分的什麼部位釋放出來的尚不清楚。1880年，德國學者恩吉爾曼用具有螺旋形葉綠體的水綿（一種綠藻）作實驗。當他把放有水綿和嗜氧細菌懸浮液的載玻片置於沒有空氣的小室里，然後照光，結果發現嗜氧細菌向被光點照射的葉綠體部位附近集中，這便有力地證明了植物光合作用的放氧機構是葉綠體。

從上面提供的資料可以看到，從海爾蒙脫到薩克斯和恩吉爾曼，人們對光合作用是綠色植物的葉綠體利用光能作為原動力，把二氧化碳和水合成為有機物並釋放出氧氣的認識，經歷了兩個多世紀。在這個漫長的歷史進程中，人們對光合作用本質的認識，是通過不斷探索、實驗研究而逐步深化的；同時每一個新的發現都是在繼承和發展前人研究成果的基礎上獲得的。這些認識和對光合作用總反應式的確定，為近代對光合作用這個極其復雜的反應過程的機理進行深入研究奠定了基礎。

㈡ 近代化學界的重要成就有哪些

這五項化學發明改變了世界
LCD屏幕隨處可見——甚至在美術館。圖片來源：Dominic Alves/Flickr, CC BY-SA
不論你是否承認，跟其他學科相比，化學常常是被忽略的那一個。《科學》雜志在Twitter上公布的50位科學大師中，沒有一位是化學家；化學新聞往往也不像物理和天文項目那樣受關注，即便項目的主要內容是登陸彗星以後在上面進行的化學實驗。
英國皇家化學學會調查了人們對化學、化學家和化學品的真實想法，結果表明，大多數人並不十分了解化學家在做什麼，也不清楚化學對現代社會有哪些貢獻。
化學名人堂。圖片來源：Andy Brunning/[Compound Interest], Author provided
這真是太遺憾了，要知道，沒有化學就沒有現代社會。為此，我挑選了五項最重要的化學發明，正是它們塑造了我們所處的現代世界。
青黴素
這可不是牛棚，而是戰時的青黴素生產車間。圖片來源：Wellcome Images
青黴素很可能挽救過你的生命。沒有它，哪怕是小小刺傷或喉嚨痛都可能致命。1928年亞歷山大•弗萊明發現培養皿上的霉塊能抑制周圍細菌的生長，並把發揮抑菌作用的化學物質稱為青黴素（又稱盤尼西林，penicillin）。
但是，他窮其所能也未曾從黴菌提取出可以使用的青黴素。弗萊明放棄了，他的工作也沉寂了10年之久。直到1939年，澳大利亞葯理學家霍華德•弗洛里（Howard Florey）和他的化學家團隊才終於找到了一種大量提純青黴素的方法，使之真正投入使用。
然而，當時正值第二次世界大戰爆發，科學儀器非常短缺。該團隊只得用浴缸、牛奶攪拌器和書架組裝成一個功能齊備的青黴素生產車間。不出意料，媒體被這種神奇的新葯震驚了，但弗洛里和他的同事都不喜歡拋頭露面，反而是弗萊明出了風頭。
圖為弗洛里。圖片來源：Howard Florey. Wikimedia
青黴素的大規模生產始於1944年，化學工程師瑪格麗特•哈欽森•魯索（Margaret Hutchinson Rousseau）將弗洛里設計的半調子的儀器設備改進為大規模生產車間。
哈伯-博斯（Haber-Bosch）制氨法
氮肥的出現使農業生產發生了翻天覆地的變化。圖片來源：eutrophication&hypoxia/Flickr, CCBY-SA
氮元素在每一個生命體的生物化學反應中都扮演著極為重要的角色，氮氣還是空氣的主要成分。不過氮氣通常比較惰性，這意味著植物和動物無法從空氣中直接獲得氮。因而，氮的來源問題一直是農業生產的主要瓶頸。
1910年，德國化學家弗里茨•哈伯（Fritz Haber）和卡爾•博斯（Carl Bosch）用氮氣和氫氣制備出氨氣，改變了這一切。它可以作為肥料，提高作物產量，最終為人類提供更多的食物。
如今，我們體內80%的氮都來自於哈伯-博斯制氨法，這個化學反應幾乎是過去一百年間人口暴漲的最主要原因。
聚乙烯——意外的發明
雖是塑料，但歷史悠久，價值斐然。圖片來源：Dacidd/Flickr, CC BY-SA
大部分塑料製品，從水管到食品袋和安全帽，都由聚乙烯製成。這種年產量8000萬噸、在現代生活中不可或缺的材料，來源於兩次意外發現。
第一次發生在1898年，德國化學家漢斯•馮•佩希曼（Hans von Pechmann）發現他的試管底有一些蠟狀的奇怪物質。他和同事一道研究了這個物質，發現它是一種長鏈分子，稱之為聚亞甲基（polymethylene）。不過他們的制備方法沒有實用價值，因而像青黴素的故事一樣，在相當長的一段時間里都毫無進展。
到了1933年，ICI（一家已被收購的化學品公司）的化學家終於發明了一種製造聚乙烯的新方法。他們在一些高壓反應中發現了馮•佩希曼曾留意過的蠟狀物質。一開始他們沒法重復這個反應，後來發現最初的反應中，氧氣泄露進了反應體系。兩年後ICI將這一偶然發現變成了實用的合成方法，生產出了如今唾手可得的塑料。
從墨西哥山葯中提取出的避孕葯
美味的墨西哥山葯。圖片來源：KatjaSchulz/Flickr, CC BY-SA
早在20世紀30年代，醫生們便知道激素可以用來治療癌症和月經失調，也能用於避孕，但相關研究由於缺少高效合成激素的方法而陷入停滯。當時黃體酮價格高達每克1000美元（以今天的物價水平），而如今每克只賣幾美元。
賓夕法尼亞州立大學的有機化學教授拉塞爾•馬克（Russel Marker）發現了合成黃體酮的捷徑，降低了生產成本。他在植物中尋找結構類似黃體酮的分子，最終在墨西哥山葯中分離得到一種化合物，只需一步便能轉化成黃體酮，製成第一代避孕葯。
你面前的液晶顯示屏
LCD屏幕在顯示搖滾音樂會的場景。圖片來源：lan T. McFarland/Flickr, CC BY-SA
你一定想不到，平面彩色顯示器的歷史居然可以追溯到20世紀60年代晚期：當時英國國防部想要發明一種新的平面顯示器，以代替軍用車輛裝備的笨重且昂貴的陰極管顯示器。研究人員立即想到可以利用液晶材料來實現，當時已經有人提出了液晶顯示器（LCD）的概念，但問題是它們只能在高溫下工作。除非你把它們安裝在烤箱中，否則沒什麼實用價值。
1970年，英國國防部委託赫爾大學（University of Hull）的喬治•格雷（George Gray），讓他想辦法使LCD能在更實用的溫度下工作。他合成出了一種新的分子叫做5CB，終於實現了這一點。20世紀70年代晚期到80年代早期，全世界90%的LCD設備都使用了5CB，直到現在，便宜的手錶和計算器中仍在使用它。同時，5CB的衍生物也直接促進了手機、電腦、電視的誕生。

㈢ 化學最新成果

這種技術有。叫做變壓吸附法，這是目前氣體分離的主要方法了。利用在一定高壓下吸附劑對不同氣體的吸附能力不同，先將某些氣體吸附在吸附劑上，然後再減壓，使各中氣體逐解除吸附而逐一分離出來。這項技術比較成熟的國家有美國德國和中國。中國主要是四川的西南化工研究院及其上市公司天一科技股份有限公司掌握這項技術。

㈣ 學習化學有什麼用

學習化學的用處：

1、保證人類的生存並不斷提高人類的生活質量。化學作為自然科學的基礎學科，與人類日常生活息息相關。可以利用化學生產化肥和農葯，以增加糧食產量；利用化學開發新能源、新材料，以改善人類的生存條件；利用化學綜合應用自然資源和保護環境以使人類生活得更加美好。

2、化學的核心知識已經應用於自然科學的各個區域，化學是改造自然的強大力量的重要支柱。化學家們運用化學的觀點來觀察和思考社會問題，用化學的知識來分析和解決社會問題，例如能源問題、糧食問題、環境問題、健康問題、資源與可持續發展等問題。

3、化學與其他學科的交叉與滲透，學習化學可以為其他邊緣學科打下良好基礎，如生物化學、地球化學等等，更能使知識充分理解，融會貫通。

4、培養不斷進取、發現、探索、好奇的心理，激發人類對理解自然，了解自然的渴望，豐富人的精神世界。

(4)學習化學的成果擴展閱讀：

研究對象

化學對我們認識和利用物質具有重要的作用。宇宙是由物質組成的，化學則是人類認識和改造物質世界的主要方法和手段之一，它是一門歷史悠久而又富有活力的學科，與人類進步和社會發展的關系非常密切，它的成就是社會文明的重要標志。

從開始用火的原始社會，到使用各種人造物質的現代社會，人類都在享用化學成果。人類的生活能夠不斷提高和改善，化學的貢獻在其中起了重要的作用。

研究方法

對各種星體的化學成分的分析，得出了元素分布的規律，發現了星際空間有簡單化合物的存在，為天體演化和現代宇宙學提供了實驗數據，還豐富了自然辯證法的內容。

㈤ 說說化學方面的科學成就有哪些（10個例子）

門捷抄列夫，他對化學的最重要貢獻是： 建立了元素周期分類法
戴維一生最大的貢獻是在電化學領域。
1807年，戴維電解熔融的苛性鉀和苛性蘇打，得到鹼金屬鉀和鈉。同年，他還用電解硼酸或用金屬鉀還原硼酸的方法制備硼。1808年，戴維給用電解法制備的汞齊加熱（蒸餾法提取汞）製得鈣、鍶、鋇和鎂等鹼土金屬。
拉瓦錫是法國化學家。他證明了物質燃燒和動物的呼吸都屬於空氣中氧所參與的氧化作用。
拉瓦錫在化學上的第一個貢獻，是通過周密的實驗，首先發現了物質不滅定律。
道爾頓， 提出原子論：化學中的新時代是隨著原子論開始的。
發現混合氣體中，各氣體的分壓定律。
莫桑德爾，他對發現和研究稀土元素作出了重大貢獻。
鮑林鮑林的主要成就有：對化學鍵本質提出獨特見解。首先提出化學鍵有混合特徵，即既有共價鍵又有離子鍵。創立雜化軌道理論
居里，對放射性研究的貢獻
泡利 提出泡利原理
洪特 提出洪特規則
湯姆孫提出了核式電子結構

㈥ 化學教育中成果名稱是指什麼

一、教師要明確教學目標和教學目的的區別
傳統的課堂將教學目的與教學目標混為一談，這是非常不正確的。作為一名優秀的教師，必須明確教學目標和教學目的是不同的。這是確定教學活動進行的指導性標准，因此，必須嚴格區分二者的不同。以新的理念和方法來進行教學活動，指導課堂教學，使化學課堂教學活動順利展開，取得良好的效果。
教學目的從某一方面來說具有很強的功利性色彩，對於素質教育階段的教學來說具有非常不好的影響。新課標要求培養的學生與傳統課堂教學中的有著本質的區別。在新課標的指導下，要培養的學生是有素質、有文化、有思想、有能力的四有學生。新課標下的教學目標明確指出教師在教學中的目標有三個，即認知性學習目標、技能性學習目標和體驗性學習目標。在進行教學設計時，一定要嚴格遵循這三個教學目標來組織課堂教學活動，將學生的思維和能力結合起來得到一定程度的訓練。新課標在設計時吸取了知識分類方面的理論成果，把高中階段學生學習的知識分成認知性知識、技能性知識以及體驗性知識。尤其是將策略性知識作為知識體系中的重要組成部分提出來，肯定了高中化學教學中對學生能力培養，重視學生在學習過程中的個人體驗，成為教學中必須注意的新導向。新課標指導下的教學目標的設計保留了知識教學要求的等級分類並有了進一步的發展，使教學目標具有了可操作性，對於教師的教學和學生的學習都有了一定的指導意義，因此，要在新課標的指導下進行教學目標的設計，為教學提供一個新的平台，使化學課堂教學活動更加受學生的歡迎。

㈦ 化學方面的最新成果

1、 高性能聚合物納米復合材料
採用插層復合法成功地制備了具有自主知識產權的聚合物/無機納米復合材料，如：聚醯胺、聚酯（PET和PBT）、聚苯乙烯和超高分子量聚乙烯等系列納米復合材料，大幅度提高了材料的性能，具有強度高、耐熱性好、密度低和加工性能良好的特性，可廣泛應用於包裝薄膜、各類管材和其它結構材料等。2、 納米功能表面材料
基於二元協同概念，研究對水相和油相具有超雙親或超雙疏特性的納米功能表面材料，具有重要的理論意義，同時在建築、紡織等領域具有廣泛的應用前景。 3、 超大特大規模集成電路用環氧塑封料
"九五"期間研製出的5個產品性能達到國際先進水平。自行研究設計建成了年產2000噸規模的生產線，已試車成功。
"八五"期間研製生產的20多個產品已在國內30多個半導體廠使用。累積創產值8500多萬元，利稅1700多萬元。是電子材料國產化的成功範例。榮獲國家專利優秀獎。
4、 有機光導鼓
採用自行研製的高性能電荷傳輸及電荷產生材料，藉助獨特的小計量塗布技術，研製開發系列激光列印技術中的核心部件用OPC鼓。正與兩個企業合作，建立年產50-60萬支光導鼓生產線。
5、 聚丙烯CS系列高效催化劑
通過對烯烴聚合高效催化劑體系的體統研究，如載體作用本質、活性中心結構和聚合反應機理等，開發了CS-1和CS-2型（球形）丙烯聚合高效催化劑，具有催化效率高、聚合動力學行為好、聚合物性能優異等特點。在遼寧省營口向陽化工廠（化學所聯營廠）實現產業化，目前國內市場佔有率在50%以上，並有部分出口。年產值達億元，利稅3500萬元。共獲國家發明專利4項，國家科技進步三等獎1項，中科院科技進步一等獎2項，自然科學二等獎1項。
6、 高效羰基合成新型催化劑
從催化原理和分子設計出發，研製出系列新型高效催化劑，以煤炭、天然氣為原料生產國家急需的醋酸、酸酐等重要的基本化工原料，綜合指標比國際上通用BP催化劑高三倍。已申請專利9項，正與有關國有企業合作，完成具有自主知識產權的20萬噸級生產工藝。
7、 杜仲膠
立足於我國豐富的杜仲綠色資源，開發了對杜仲膠的深入研究，創立了國際公認的杜仲膠材料工程學的理論體系，在其指導下開發出杜仲膠醫用功能、形狀記憶、硫化彈性橡膠等熱塑性、熱彈性及橡膠三大類材料，成為國際關注的高性能"綠色"輪胎的材料之一。已申請專利11項，授權8項。

㈧ 現代化學的重大成就有什麼以及什麼

合成氨氨是重要的無機化工產品之一，在國民經濟中佔有重要地位。除液氨可直接作為肥料外，農業上使用的氮肥，例如尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復合肥，都是以氨為原料的。合成氨是大宗化工產品之一，世界每年合成氨產量已達到1億噸以上，其中約有80%的氨用來生產化學肥料，20%作為其它化工產品的原料。

㈨ 學習化學發展簡史和20世紀化學所取得的偉大成就對你有何啟發

有了火，原始人從此告別了茹毛飲血的生活。吃了熟食後人類增進
了健康，智力也有所發展，提高了生存能力。

後來，人們又學會了摩擦生火和鑽木取火，這樣，火就可以隨身攜
帶了。於是，人們不再是火種的看管者，而成了能夠駕馭火的造火者。

火是人類用來發明工具和創造財富的武器，利用火能夠產生各種各
樣化學反應這個特點，人類開始了制陶、冶金、釀造等工藝，進入了廣
闊的生產、生活天地。

2．歷史悠久的工藝——制陶
陶器是什麼時候產生的，已很難考證。對陶器的由來，說法不一，
有人推測：人類最原始的生活用容器是用樹枝編成的，為了使它耐火和
緻密無縫，往往在容器的內外抹上一層粘土。這些容器在使用過程中，
偶爾會被火燒著，其中的樹枝都被燒掉了，但粘土不會著火，不但仍舊
保留下來，而且變得更堅硬，比火燒前更好用。這一偶然事件卻給人們
很大啟發。後來，人們乾脆不再用樹枝做骨架，開始有意識地將粘土搗
碎，用水調和，揉捏到很軟的程度，再塑造成各種形狀，放在太陽光底
下曬干，最後架在篝火上燒製成最初的陶器。

大約距今
1
萬年以前，中國開始出現燒制陶器的窯，成為最早生產
陶器的國家。陶器的發明，在製造技木上是一個重大的突破。制陶過程
改變了粘土的性質，使粘土的成分二氧化硅、三氧化二鋁、碳酸鈣(gài)、
氧化鎂(měi)等在燒制過程中發生了一系列的化學變化，使陶器具備了防
水耐用的優良性質。因此陶器不但有新的技術意義，而且有新的經濟意
又。它使人們處理食物時增添了蒸煮的辦法，陶制的紡輪、陶刀、陶挫
等工具也在生產中發揮了重要的作用，同時陶制儲存器可以使穀物和水
便於存放。因此，陶器很快成為人類生活和生產的必需品，特別是定居
下來從事農業生產的人們更是離不開陶器。

3．冶金化學的興起

在新石器時代後期，人類開始使用金屬代替石器製造工具。使用得
最多的是紅銅。但這種天然資源畢竟有限，於是，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，
用它製造的工具和兵器的質量都不夠好。在此基礎上改進後，便出現了
青銅器。

到了公元前3000～前2500
年，除了冶煉銅以外，又煉出了錫(xī)
和鉛(qiān)兩種金屬。往純銅中摻入錫，可使銅的熔點降低到800℃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，適合製造生產工具。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。又如戰國時的編鍾，稱得上古代在音
樂上的偉大創造。因此，青銅器的出現，推動了當時農業、兵器、金融、
藝術等方面的發展，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。鐵被廣泛用於製造犁鏵、鐵■(一種鋤草工具)、鐵錛等農具以及鐵
鼎等器物，當然也用於製造兵器。到了公元前8～前
7
世紀，歐洲等才相
繼進入了鐵器時代。由於鐵比青銅更堅硬，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。

4．中國的重大貢獻——火葯和造紙
黑火葯是中國古代四大發明之一。為什麼要把它叫做「黑火葯」呢？
這還要從它所用的原料談起。火葯的三種原料是硫磺、硝(xiāo)石和木
炭。木炭是黑色的，因此，製成的火葯也是黑色的，叫黑火葯。火葯的
性質是容易著火，因此可以和火聯系起來，但是這個「葯」字又怎樣理
解呢？原來，硫磺和硝石在古代都是治病用的葯，因此，黑火葯便可理
解為黑色的會著火的葯。

火葯的發明與中國西漢時期的煉丹術有關，煉丹的目的是尋求長生
不老的葯，在煉丹的原料中，就有硫磺和硝石。煉丹的方法是把硫磺和
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
過一次又一次地著火和爆炸現象，經過這樣多次試驗終於找到了配製火
葯的方法。

黑火葯發明以後就與煉丹脫離了關系，一直被用在軍事上。古代人
打仗，近距離時用刀槍，遠距離時用弓箭。有了黑火葯以後，從宋朝開
始，便出現了各種新式武器，例如用弓發射的火葯包。火葯包有火球和

火蒺藜兩種，用火將葯線點著，把火葯包拋出去，利用燃燒和爆炸殺傷
對方。

大約在公元
8
世紀，中國的煉丹術傳到了阿拉伯，火葯的配製方法
也傳了過去，後來又傳到了歐洲。這樣，中國的火葯成了現代炸葯的「老
祖宗」。這是中國的偉大發明之一。

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。在使用植物纖維製造的紙以前，中國古代傳播文字的方法主要
有：在甲骨(烏龜的腹甲和牛骨)上刻字，即所謂的甲骨文；甲骨數量有
限，後來改在竹簡或木簡上刻字。可是，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(bó)，也可以用來寫
字，但大量生產帛卻是難以做到的。最後才有了用植物纖維製造的紙，
一直流傳到今天。

1957
年
5
月，中國考古工作者在陝西省西安市灞(bà)橋的一座古代
墓葬中發現一些米黃色的古紙。經鑒定這種紙主要由大麻纖維製造，其
年代不會晚於漢武帝(公元前156～公元前87
年)，這是現存的世界上最
早的植物纖維紙。

提起紙的發明，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、破魚網等做原料，先把它們剪碎或切斷，放在水裡長
時間浸泡，再搗爛成為漿狀物，然後在席子上攤成薄片，放在太陽底下
曬干，便製成了紙。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。

5．煉丹術與煉金術
當封建社會發展到一定的階段，生產力有了較大提高的時候，統治
階級對物質享受的要求也越來越高，皇帝和貴族自然而然地產生了兩種
奢望：第一是希望掌握更多的財富，供他們享樂；第二，當他們有了巨
大的財富以後，總希望永遠享用下去。於是，便有了長生不老的願望。
例如，秦始皇統一中國以後，便迫不及待地尋求長生不老葯，不但讓徐
福等人出海尋找，還召集了一大幫方士(煉丹家)日日夜夜為他煉制丹砂
——長生不老葯。

煉金家想要點石成金(即用人工方法製造金銀)。他們認為，可以通
過某種手段把銅、鉛、錫、鐵等賤金屬轉變為金、銀等貴金屬。像希臘
的煉金家就把銅、鉛、錫、鐵熔化成一種合金，然後把它放入多硫化鈣
溶液中浸泡。於是，在合金錶面便形成了一層硫化錫，它的顏色酷似黃
金(現在，金黃色的硫化錫被稱為金粉，可用作古建築等的金色塗料)。
這祥，煉金家主觀地認為「黃金」已經煉成了。實際上，這種僅從表面

顏色而不從本質來判斷物質變化的方法，是自欺欺人。他們從未達到過
「點石成金」的目的。

虔誠的煉丹家和煉金家的目的雖然沒有達到，但是他們辛勤的勞動
並沒有完全白費。他們長年累月置身在被毒氣、煙塵籠罩的簡陋的「化
學實驗室」中，應該說是第一批專心致志地探索化學科學奧秘的「化學
家」。他們為化學學科的建立積累了相當豐富的經驗和失敗的教訓，甚
至總結出一些化學反應的規律。例如中國煉丹家葛洪從煉丹實踐中提
出：「丹砂(硫化汞)燒之成水銀，積變(把硫和水銀二者放在一起)又還
成(交成)丹砂。」這是一種化學變化規律的總結，即「物質之間可以用
人工的方法互相轉變」。

煉丹家和煉金家夜以繼日地在做這些最原始的化學實驗，必定需要
大批實驗器具，於是，他們發明了蒸餾器、熔化爐、加熱鍋、燒杯及過
濾裝置等。他們還根據當時的需要，製造出很多化學葯劑、有用的合金
或治病的葯，其中很多都是今天常用的酸、鹼和鹽。為了把試驗的方法
和經過記錄下來，他們還創造了許多技術名詞，寫下了許多著作。正是
這些理論、化學實驗方法、化學儀器以及煉丹、煉金著作，開挖了化學
這門科學的先河。

從這些史實可見，煉丹家和煉金家對化學的興起和發展是有功績
的，後世之人決不能因為他們「追求長生不老和點石成金」而嘲弄他們，
應該把他們敬為開拓化學科學的先驅。因此，在英語中化學家(chemist)
與煉金家(alchemist)兩個名詞極為相近，其真正的含義是「化學源於煉
金術」。

二、創建近代化學理論

——探索物質結構

世界是由物質構成的，但是，物質又是由什麼組成的呢？最早嘗試
解答這個問題的是我國商朝末年的西伯昌(約公元前1140
年)，他認為：
「易有太極，易生兩儀，兩儀生四象，四象生八卦。」以陰陽八卦來解
釋物質的組成。

約公元前1400
年，西方的自然哲學提出了物質結構的思想。希臘的
泰立斯認為水是萬物之母；黑拉克里特斯認為，萬物是由火生成的；亞
里士多德在《發生和消滅》一書中論證物質構造時，以四種「原性」作
為自然界最原始的性質，它們是熱、冷、干、濕，把它們成對地組合起
來，便形成了四種「元素」，即火、氣、水、土，然後構成了各種物質。

上面這些論證都未能觸及物質結構的本質。在化學發展的歷史上，
是英國的波義耳第一次給元素下了一個明確的定義。他指出：「元素是

構成物質的基本，它可以與其他元素相結合，形成化合物。但是，如果
把元素從化合物中分離出來以後，它便不能再被分解為任何比它更簡單
的東西了。」

波義耳還主張，不應該單純把化學看作是一種製造金屬、葯物等從
事工藝的經驗性技藝，而應把它看成一門科學。因此，波義耳被認為是
將化學確立為科學的人。

人類對物質結構的認識是永無止境的，物質是由元素構成的，那麼，
元素又是由什麼構成的呢？1803
年，英國化學家道爾頓創立的原子學說
進一步解答了這個問題。

原子學說的主要內容有三點：1．一切元素都是由不能再分割和不能
毀滅的微粒所組成，這種微粒稱為原子；2．同一種元素的原子的性質和
質量都相同，不同元素的原子的性質和質量不同；3．一定數目的兩種不
同元素化合以後，便形成化合物。

原子學說成功地解釋了不少化學現象。隨後義大利化學家阿佛加德
羅又於1811
年提出了分子學說，進一步補充和發展了道爾頓的原子學
說。他認為，許多物質往往不是以原子的形式存在，而是以分子的形式
存在，例如氧氣是以兩個氧原子組成的氧分子，而化合物實際上都是分
子。從此以後，化學由宏觀進入到微觀的層次，使化學研究建立在原子
和分子水平的基礎上。

三、現代化學的興起

19
世紀末，物理學上出現了三大發現，即
x
射線、放射性和電子。
這些新發現猛烈地沖擊了道爾頓關於原子不可分割的觀念，從而打開了
原子和原子核內部結構的大門，揭露了微觀世界中更深層次的奧秘。

熱力學等物理學理論引入化學以後，利用化學平衡和反應速度的概
念，可以判斷化學反應中物質轉化的方向和條件，從而開始建立了物理
化學，把化學從理論上提高到了一個新的水平。

在量子力學建立的基礎上發展起來的化學鍵(分子中原子之間的結
合力)理論，使人類進一步了解了分子結構與性能的關系，大大地促進了
化學與材料科學的聯系，為發展材料科學提供了理論依據。

化學與社會的關系也日益密切。化學家們運用化學的觀點來觀察和
思考社會問題，用化學的知識來分析和解決社會問題，例如能源危機、
糧食問題、環境污染等。

化學與其他學科的相互交叉與滲透，產生了很多邊緣學科，如生物
化學、地球化學、宇宙化學、海洋化學、大氣化學等等，使得生物、電
子、航天、激光、地質、海洋等科學技術迅猛發展。

化學也為人類的衣、食、住、行提供了數不清的物質保證，在改善

人民生活，提高人類的健康水平方面作出了應有的貢獻。

現代化學的興起使化學從無機化學和有機化學的基礎上，發展成為
多分支學科的科學，開始建立了以無機化學、有機化學、分析化學、物
理化學和高分子化學為分支學科的化學學科。化學家這位「分子建築師」
將運用善變之手，為全人類創造今日之大廈、明日之環宇。

2．元素發現史上的兩次奇跡及科學方法研究
陝西省渭南師范專科學校化學系張文根

化學發展史上，從個人發現新元素的數量方面講，出現過兩次奇跡。
值得研究的是，兩次奇跡基本上都採用了類似的科學研究方法。

1．戴維與新元素的發現
英國化學家戴維(h·davy，1778～1829)出生於木刻匠家庭，從小就
喜愛化學實驗。他曾用自己的身體試驗氧化亞氮(笑氣)氣體的毒性，發
現其麻醉性，使醫學外科手術發生了重大改途；他還發明了安全礦燈，
解決了因火焰引起的瓦斯爆炸，對19
世紀歐洲煤礦的安全開采做出了有
益的貢獻。但是，他一生最輝煌的成就莫過於新元素的發現。

1799
年，義大利物理學家伏特(a·volta)發現了金屬活動順序，並
應用其發明了伏特電池。次年，英國化學家尼科爾森(w．nicholson)和
卡里斯爾(a·carlisle)利用伏特電池成功地分解了水。從此，電在化學
研究中的應用引起了科學家的廣泛關注。

1806
年，戴維對前人有關電的研究進行了總結，預言這種手段除可
以把水分解為氫氣和氧氣外，還可能分解其他物質，這一科學思想使他
把電與物質組成聯系起來，從而導致了一系列新元素的發現。

1777
年之前，對於鹼類和鹼土類物質的化學成分，人們普遍認為具
有元素性質，是不能再分解的。法國化學家拉瓦錫(a·l·lavoisier)創
立氧化理論之後，則認為這兩類物質都可能是氧化物。1807
年，戴維決
心用實驗來證實拉瓦錫的見解，同時也想驗證一下自己預言的正確性。

最初他用苛性鉀或苛性鈉的飽和溶液實驗，發現鹼沒有變化，只和
水電解結果一樣。通過分析，他認為應該排除水這個干擾因素。於是改
用熔融苛性鉀，結果發現陰極白金絲周圍出現了燃燒更旺的火焰，說明
由於加熱溫度過高，分解出的產物立刻又被燃燒了。後來他換用碳酸鉀
並通以強電流，但陰極上出現的金屬顆粒還是很快被燒掉了。最後，他
總結教訓，在密閉坩堝內電解熔融苛性鉀，終於拿到了一種銀白色金屬，
並進行性質實驗，發現在水中能劇烈反應，出現淡紫色火焰，顯然是該
金屬與水作用放出氫氣的結果。山此，戴維判斷這是一種新金屬，取名
為鉀。不久，他又從苛性蘇打中電解出了金屬鈉。次年，用同樣方法，

他從苦土(mgo)、石灰、菱鍶礦(srco3)和重晶石(baco3)中分別又發現了
新元素鎂、鈣、鍶和鋇。

1807
年12
月，盡管當時英法兩國正進行著戰爭，法國皇帝拿破崙仍
然頒發勛章，以嘉獎戴維的卓越成就。但是，戴維並沒有因此驕傲起來。
金屬鉀被發現以後，他由該金屬可從水中分解出氫氣受到後發，認為鉀
也應該能夠分解其他物質。於是在1808
年，他將鉀與無水硼酸混合，在
銅管中加熱，得到了青灰色的非金屬硼。這樣，不到兩年，戴維就發現
了
7
種新元素。如果加上他1810
年和1813
年確定的氯元素和碘元素，
戴維一生發現和確認的元素就有
9
種。這一成就在他去逝之前的52
個元
素發現史上，無人能與其媲美。

2．西博格與新元素的合成
美國化學家西博格(g．t．seeborg，1912～)的家庭境況和戴維差不
多。依靠打工，他讀完了高中和大學，並以出色的學習成績，獲得了著
名科學家路易斯的賞識，隨後便成為路易斯的得力助手和合作者，完成
了許多重要研究。他熱愛化學和物理學，決心在核化學領域做出非凡成
績。

本世紀初，電子、
x
射線和放射性的發現，打開了原子不可分的大門。
1929
年，美國物理學家勞倫斯(e．o．lawrence)在加利福尼亞大學發明

■計出了迴旋粒子加速器，從而取得了大大提高轟擊粒子動能的手段，
使新元素不斷被發現和合成，僅1934
年至1937
年就有二百多種人工放
射性同位素出現。到1939
年，在92
號鈾元素之前，只剩下61
號和85
號兩個空位了。所以，人們已不在關心元素周期表中的空格補缺，而將
精力轉移到鈾後面元素的發現和合成上。
3．金剛石的老知識和新知識
吳國慶

㈩ 初中化學的各項成果和它的發現者

舍勒在1774年發現氯氣；1807年英國化學家戴維發現金屬鉀；1869年門捷列夫在繼承和分析了前人的工作基礎上，制了第一張元素周期表；
1939年鮑林發表了<<化學鍵的本質>>;碲(一種稀有元素)有德國化學家克拉普羅特在1797年在分析碲金礦時發現.