科學(xué)技術(shù)史課件
科學(xué)技術(shù)史課件
化學(xué)的歷史淵源，不管是過去、現(xiàn)在還是未來，人類社會(huì)的發(fā)展都離不開化學(xué)，化學(xué)與人類生活息息相關(guān)。物理學(xué)的革命，給化學(xué)帶來了新時(shí)期的曙光，使化學(xué)的研究深入到探索原子、分子、晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的新階段。在現(xiàn)代社會(huì)，化學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系越來越緊密，化學(xué)理論和分析方法也日益完善，隨著一些新概念的出現(xiàn)，化學(xué)出現(xiàn)了多個(gè)分支，形成了不同的分析領(lǐng)域。
17世紀(jì)以前的化學(xué)史稱為古代化學(xué)時(shí)期。這一時(shí)期經(jīng)歷了實(shí)用化學(xué)、煉丹和煉金、醫(yī)藥化學(xué)和冶金化學(xué)等時(shí)期。早起化學(xué)知識(shí)來源于人類的生產(chǎn)和生活實(shí)踐。同時(shí)在人類對自然界萬物的本原探索過程中，誕生了古代樸素的元素觀。
在約公元前2 世紀(jì)開始產(chǎn)生了煉丹術(shù)或煉金術(shù)，進(jìn)而推動(dòng)化學(xué)從萌芽期發(fā)展到了煉金術(shù)。古代皇帝為求得長生不老的仙丹或象征富貴的黃金，煉丹家和煉金術(shù)士們開始了最早的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)時(shí)出現(xiàn)的“化學(xué)”一詞，其含義便是“煉金術(shù)”。煉金術(shù)的出現(xiàn)就逐步推動(dòng)古代化學(xué)從實(shí)用性的化學(xué)工藝活動(dòng)，轉(zhuǎn)入到帶有一定探索性的準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的物質(zhì)轉(zhuǎn)變活動(dòng)，使萌芽期實(shí)用性的化學(xué)得到發(fā)展，并為近代化學(xué)科學(xué)的誕生創(chuàng)造了有利條件。
到了16世紀(jì)以后，一些煉金術(shù)士開始制造醫(yī)藥，用以治療人們的疾病。這推動(dòng)了化學(xué)發(fā)展進(jìn)入到了新的醫(yī)藥化學(xué)時(shí)期，它標(biāo)志著古代的化學(xué)從煉金術(shù)向科學(xué)化學(xué)過渡的開始。同時(shí)，德國和英國都在大力發(fā)展礦冶業(yè)，以適應(yīng)資本主義生產(chǎn)發(fā)展的需要，這就推動(dòng)了一些化學(xué)家從事于冶金的實(shí)踐。煉丹術(shù)和冶金術(shù)是化學(xué)的原始形式。煉丹和冶金對化學(xué)的發(fā)展做出了一定的貢獻(xiàn)。
1703年，德國化學(xué)家施塔爾提出了“燃素學(xué)說”。施塔爾認(rèn)為，火是一各由無數(shù)細(xì)小而活潑的微粒構(gòu)成的物質(zhì)實(shí)體。由這種微粒構(gòu)成的火的元素稱為“燃素”。1777年，拉瓦錫于提出了科學(xué)的燃燒學(xué)說-氧化學(xué)說，徹底推翻了“燃素學(xué)說”。開創(chuàng)了定量化學(xué)時(shí)期，使化學(xué)沿著正確的軌道發(fā)展。1803年，英國化學(xué)家道爾頓提出了近代原子學(xué)說，標(biāo)志著近代化學(xué)發(fā)展的開始。
接著在1811年意大利科學(xué)家阿伏加德羅提出分子概念，確立了分子理論。俄國化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律，德國化學(xué)家李比希和維勒發(fā)展了
有機(jī)結(jié)構(gòu)理論，這些都使化學(xué)成為一門系統(tǒng)的科學(xué)，也為現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。這一時(shí)期，不僅從科學(xué)實(shí)踐上，還從思想上為近代化學(xué)的發(fā)展做了準(zhǔn)備，這一時(shí)期成為近代化學(xué)的孕育時(shí)期。
19世紀(jì)中葉形成的元素周期律為現(xiàn)代無機(jī)化學(xué)奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)以來，由于化學(xué)工業(yè)及其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的興起，無機(jī)化學(xué)又有了更廣闊的舞臺(tái)。在近50年中，人們對于新理論，新材料，高產(chǎn)出和低污染等的追求，促進(jìn)了無機(jī)化學(xué)的'發(fā)展。新興的無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域有無機(jī)材料化學(xué)、生物無機(jī)化學(xué)、理論無機(jī)化學(xué)等。
從19世紀(jì)初到1858年提出價(jià)鍵概念之前是有機(jī)化學(xué)的萌芽時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期，已經(jīng)認(rèn)識(shí)了一些有機(jī)化合物的性質(zhì)在有機(jī)化學(xué)運(yùn)用方面，隨著電子計(jì)算機(jī)的引入，使有機(jī)化合物的分離、分析方法向自動(dòng)化、超微量化方向又前進(jìn)了一大步。核磁共振譜儀、x射線結(jié)構(gòu)分析、電子衍射光譜分析等已能用于測定微克級(jí)樣品的化學(xué)結(jié)構(gòu)。用電子計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)合成路線的研究也已取得某些進(jìn)展。未來有機(jī)化學(xué)的發(fā)展首先是研究能源和資源的開發(fā)利用問題。物理化學(xué)是在1877年形成的學(xué)科。到20世紀(jì)初時(shí)，物理化學(xué)以化學(xué)熱力學(xué)的蓬勃發(fā)展為其特征。吉布斯對多相平衡體系的研究、范托夫?qū)瘜W(xué)平衡的研究、阿倫尼烏斯提出電離學(xué)說、能斯特的熱定理等都對化學(xué)熱力學(xué)的重要貢獻(xiàn)。
現(xiàn)代電子學(xué)、高真空和計(jì)算機(jī)等技術(shù)的突飛猛進(jìn)，不但使物理化學(xué)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和測量技術(shù)的準(zhǔn)確度、精密度和時(shí)間分辨率有很大提高，而且還出現(xiàn)了許多新的譜學(xué)技術(shù)。物理化學(xué)的研究對象開始進(jìn)入各種激發(fā)態(tài)的研究領(lǐng)域。
分析化學(xué)在古代冶煉、釀造等工藝的發(fā)展過程中得到了高度的發(fā)展，那個(gè)時(shí)期是與鑒定、分析、制作過程的控制等手段密切聯(lián)系在一起的。煉丹術(shù)、煉金術(shù)等都可視為分析化學(xué)的前驅(qū)。18世紀(jì)的瑞典化學(xué)家貝格曼可稱為無機(jī)定性、定量分析的奠基人。
近來分析化學(xué)中的新技術(shù)有激光在分析化學(xué)中的應(yīng)用、流動(dòng)注射法等。分析化學(xué)有極高的實(shí)用價(jià)值，對人類的物質(zhì)文明做出了重要貢獻(xiàn)，廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、能源、醫(yī)藥、臨床化驗(yàn)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。
由于化學(xué)鍵的電子理論和量子力學(xué)的誕生、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的興起，化學(xué)研究在理論上和實(shí)驗(yàn)技術(shù)上都獲得了新的手段，使這門學(xué)科飛躍發(fā)展。現(xiàn)在一般把化學(xué)內(nèi)容分為生物化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)和化學(xué)工程學(xué)、物理化學(xué)、無機(jī)化學(xué)等五大類。
近年來，化學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系越來越緊密，化學(xué)理論和分析方法也日益完善， 借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，大大提高了用量子力學(xué)處理問題的能力，量子力學(xué)的應(yīng)用研究也蓬勃發(fā)展起來了�；瘜W(xué)研究擴(kuò)展到生命研究的領(lǐng)域后，在蛋白質(zhì)和核酸兩大類生命基礎(chǔ)物質(zhì)的研究中，取得了重大突破。能源是人類賴以生存與發(fā)展的基礎(chǔ)。能源工業(yè)在很大程度上依賴于化學(xué)過程，能源消費(fèi)的90%以上依靠化學(xué)技術(shù)。未來可再生能源的開發(fā)離不開以化學(xué)為核心的技術(shù)的發(fā)展。目前，人類環(huán)境問題、能源資源問題擺在化學(xué)的面前，要求化學(xué)全力以赴加以解決：運(yùn)用現(xiàn)代儀器技術(shù)和現(xiàn)代化學(xué)理論協(xié)調(diào)控制化學(xué)反應(yīng)速率的因子，開辟合成反應(yīng)的新途徑，尋找新材料，降低反應(yīng)過程中能量的損耗，提高反應(yīng)效率。
化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、以及變化規(guī)律的科學(xué)。世界是由物質(zhì)組成的，化學(xué)則是人類用以認(rèn)識(shí)和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一�；瘜W(xué)是重要的基礎(chǔ)科學(xué)之一，在與物理學(xué)、生物學(xué)、自然地理學(xué)、天文學(xué)等學(xué)科的相互滲透中，得到了迅速的發(fā)展，也推動(dòng)了其他學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展。
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