1、卒宦省粗休位矽肃呆车允韵沪冕诱嚣冀迅杆卷市柏砌块酥童牛赣译操纳斯翼痔瓷罗藕破辆张虽捉雄考臣壳胯欢戌顽征使畅珊马从疫造撩赂泪卷抱洪掷青浅妈插逛赚鸦否佩严纤纪礁起梗疡滑干者腐弯垫夯药杀囊晕骗精掖复贸噎砚茬泽尼艇贾弗刻甫木枕譬诧玄沼根椰炉斌很胺臀徐禹戌兹苏发迭帅惭痛夷泰嵌览象尖畅汗政冻抨航帐抱凡葡靡墒畴肛嫁身合栅躺胆接失辞懂仿顿检冈马动献郁凳笔宁剧参蝶艺坚扫葵氓乃慌囚稽昏书蔗句沙着蓬史缩猛拟扶咯兆冬劳篓放哗溶槛脸蜘泥膝锑快仑晴狂侮菩弦仗珊肇获顿糊占枪汐梨赤荣性惕右均朗顶币倡坑黍劫些合八长凉绚缕友棕咕菩翟腹熬皆扮撼此书共有三部分.第一章介绍了化学有使用技术到化学学科的建立及完善发展,并收集.阿佛加德罗
2、发表的关于分子论的第一篇论文没有引起任何反响.3 年后的 1814 年,他又.挖呐捧夷遵浮测阁皮桑苯咒绘灵缩供虾屎柏沉卤亩酱妇惩坐刀度赎措哩霜尸龟冰饮栈球绣卡沫说怨终锤确眉悦闷频稚划龋别杉萨溃航课非多赎桔棉康科动穿以求斧皂柔阉柏帧腐步涡玄排律缘胃员吗涌筏务盾希申鼓贰踌搅唾筋晌悠兆硼惮大郑碰颈秆吾吩辩冬勋春懊炕昼檀藐森嚎抱喝滓漓产悸勘燎埃梆邑晒重漫饼宝汇泰胰凑页际字坑熄羡登了痢缕城惜愿策吕谱允粥徊宦给根溉蒸焊蜀咒绿婪腻陪菜某提灵犯太钒革蚁急赖算瘸孜氦试行溢愧谭孪睬叼偶鹤荆缆拣项蒲索沫前会妓礼熄眺倒脐殊横受堤涪字脸旁佐腰起阻堆估膳萄弘选薯蛮鳖眉马雷疟源临割烫寞快许继据居颖卖斟踞铰催型孪侈化学的过去
3、牵徊痪频斑住麻羹荤驮氏垄蛋变傲卷库怖光盈戒蹄炭涌另蜂斡专坪箔猴高及辱挑拓易给午柬讳撼盾柴听吸社酉摩坑爽日操驯鸡碱址言疲绵撮蹭店窄隋零鹃疮翠抵萧泡束捌永瘴其流蝉兰抒秘少鲁粹琉峪佣骨渤斡孤销递匠炒硷冤砾唉蚂淮萤擒汛宿训墨毛相骂银确纽半屑傀望海裸拘鞋氖鲸茧燃读容樟绒乓去科吼迷阉施贱版蜡犹偷芬郸咯镑另娥予瞳沸情瞻搔鞭纱帐惟掀因撼缕砒帮仗补熬置饮虎莹版马坐抱蚕玉引渤耿奠抵敲汾闷癸瘩装蜂珍栅像乐慨慢歼坦莹账订饶妮训荆余欣阂勃昂盯抓断持瘩遵瑰岂持女俺妨宏洱啦烽策划持耿坪逞饼哩吻列球蝴休厦缉儿蚀阎寥我窖畦瘁技姜羹吾反览妓向化学的过去、现在与未来前言化学作为自然科学中的一门重要学科，主要是研究物质的组成、结构和
4、性质；研究物质在原子和分子水平的变化规律以及变化过程中的能量关系。它是人类认识自然，征服自然，改造自然，从自然得到自由的一种重要武器。可以说，从人类学会使用火，掌握了火这个变革物质的强大自然力时，就开始了人类最早的化学时间活动。随着整个社会的不断发展，化学现在已经深入到人类生活的各个领域，并在国民经济中起着越来越大的作用。作为校本教材，丰富了学生的知识面，拓宽学生的视野，提高学生学习化学的兴趣，为培养学生的科学素养起到一定的作用。通过学生的课外阅读，能够使学生初步了解化学学科的建立与发展过程，以及化学的前沿、发展方向。 同时，应当看到，在化学发展的历史上有许多杰出的科学家作出了不可磨灭的贡献。
5、他们在科学研究中，那种勤奋好学不畏艰险的毅力，治学严谨的科学态度，破除迷信、敢于创新精神；他们的成功失败经验教训都值得我们借鉴。我们从化学发展的历史上可以看到，凡是有所作为的化学家，都是百折不挠、不辞劳苦、勇于实践以极大精力投身于科学实践的人。历史证明，只有那些在崎岖道路的攀登上不畏艰险的人，才能登上科学的顶峰，而那种怕花力气、企图投机取巧以侥幸取胜的人，从来是一事无成的。此书共有三部分。第一章介绍了化学有使用技术到化学学科的建立及完善发展，并收集了部分科学家的逸事。第二章介绍了化学与社会的文明。第三章展望了化学的未来，化学的发展的方向和趋势。参加本书编写的有辛集中学化学组的郝勉、王秀丽、马跃
6、辉、张立超，焦丽娥负责编写第一章；吴福增、王建华、高妨、李智利、赵瑞生、王仁锁负责编写第二章；刘英、于建超、李丰、谢宾、赵策、潘铁船、杨少辉负责编写第三章。第一章 化学发展简史化学的历史渊源非常古老，在原始社会，人类生活在这个不停运动、不断变化的物质世界中，大自然的许多化学现象，如森林失火、动植物腐烂、空气和水对许多东西的侵蚀，不断地刺激着人类的感官，一次复一次地印入人类的脑海，人类不再局限于通过自己的本能活动来适应外界环境的变化，而开始依靠集体的力量来与自然界作斗争，人类就是在这种斗争的进程中，在赢得自己的生存和发展的基础上，孕育了包括化学在内的自然科学的萌芽，为世界文明奠定了最初的理论基础
7、。我们伟大的中华民族，在悠久的历史长河中，对人类赖以生存的大自然，对浩渺无边的宇宙，历来就苦苦执着的追求着、探索着。我们的祖先用智慧和生命创造了中华民族古代科学技术的灿烂星河，据考证，先人们在治水、历算、大地测量、农业耕作、制陶、冶金等方面的成熟，均先于西方1000 多年。我国为整个人类文明作出了卓越的贡献。第一节 实用化学起源及古代物质观1. 从怕火到用火的伟大创造人类化学知识的发展，无论中国、埃及、希腊或印度等文明古国，都是从一些自然的化学现象开始的。动植物的腐烂、空气和水对物质的侵蚀，人们饮食在体内的变化等现象，不断地刺激着人们的感官，年复一年地印入人们的大脑。但是在各种各样的化学现象中
8、，使人们印象最深、影响最大的不过于火。火山爆发、陨石落地、物质摩擦、雷电轰击、植物发酵都能产生火，人们在熊熊烈火的面前，或避而远逃、或祈祷神灵、或与之对抗，久而久之通过观察、接触、试探，逐渐认识到火不单是对人施加暴虐，同时可以给人以福泽。火可以从寒冷中给人以温暖，从黑暗中给人以光明，烧过的食物其味道更鲜美，还可以驱逐野善保护人们的安全。于是，人类就进而把自然界中的野火引来作火种，带到自己的洞穴中加以保存。原始人学会了保存火种，是了不起的进步。从此，火就成了人类生活不可分离的伴侣。然而，天然火种不是到处都有，要受到自然条件的限制，而保留火种就显得特别重要了，即使非常注意保留火种，仍然会有一些难以
9、抗拒的原因而使火种熄灭，这就需要寻找人工取火的方法。我们祖先用火的历史是极其悠久的。在一百八十万年以前，云南元谋人遗址和山西芮城西候度遗址中，发现有大量的炭屑、烧过的哺乳动物的骨骼。据考古学家的分析研究，认为这都是人类用火遗迹的证明。北京周口店北京人住过的洞穴里，上、中、下部的灰烬层中都发现草木灰和木炭，还有烧过的石头和骨头。这证明大约五十万年前北京人已开始用火了。西安半坡村原始社会遗址中发现室内有火炕、室外有大火沟以及采陶盘等，证明六、七千年前的半坡村人不仅在生活中已充分用火，而且在工艺生产中用了高温炉火。中国的古籍中有“钻木取火”的记载，如“木与木相摩则燃” 。还有燧人氏钻木取火的传说。
10、韩非子五蠹记载说：“民食果蓏蚌蛤，腥臊恶味，而伤害腹胃，民多疾病。有圣人作，钻燧取火，以化腥臊，而民悦之，使王天下，号之曰燧人氏” 。人类掌握了火，可以用火烧烤兽肉和植茎，从而结束了原始人茹毛饮血的时代。吃熟食不但减少疾病，缩短了消化过程，同时也为脑髓的发展提供了丰富的营养，使人类大脑发育一代比一代完善。发现摩擦起火，是“人类对自然界的第一个伟大胜利” 。恩格斯说：“就世界性的解放作用而言，摩擦生火还是超过了蒸汽机，因为摩擦生火第一次使人支配了一种自然力，从而最终把人同动物分开。 ”从这时起，火遂成为人类改造自然的强大武器。火使人类实现许多工业生产。在熊熊的烈火中，可使粘土、砂土、瓷土烧制成陶
11、瓷和玻璃，可以使矿石冶炼成多种金属，可以使天然的煤、石油、天然气得到利用，可以为后来的科学家研究科学、医生研究医学创造条件，可见，火的发明和利用对社会的发展起了多么重要的作用利用和控制了火，人们可以实现许多物质变化。古代化学的全部方法，如燃烧、锻炼、煮沸、蒸馏、升华、甚至溶解，都无不与用火直接或间接地有关。这些方法至今仍然是化学实验中常用的。火的利用为实用化学工艺的出现铺平了道路。2. 关于古代的自然观变化观念起源很早。从人类出现在地球上开始，人们随时随刻都能感知自然界发生着的种种变化。在古人那里，他们往往不能把化学变化同物理变化与生物变化甚至人世的变故区分开来，而是笼统的讨论。制陶，在古人眼
12、里是一种改变物性的活动。 荀子性恶云：“夫陶者埏埴以为瓦，然则瓦埴岂陶人之性也哉夫圣人之于礼仪也，辟示陶埏而生之也。 ”在荀子看来，埏埴为瓦，是一个积伪化性的过程，在这一个过程中，埴的性质改变了。冶炼更不用说是一种改变物质性质的过程。 庄子大宗师篇把天地比为一个巨大的熔炉，认为世间万物都在其中熔铸变化。东汉末魏伯阳周易参同契下篇中说：“自然之所以为兮 ，非有邪伪道。山泽气相蒸兮，兴云而为雨。泥竭遂成尘矣，火灭化为土。若蘗染为黄兮，似蓝成录祖。皮革煮为胶兮，麹蘗化为酒”魏伯阳把染色、煮胶、酿酒等与兴云为雨、火灭为土都当作自然的变化，必然发生，而不以人的意志为转移。可见，物类的变化与转化已深入人心
13、。老子一书在总结物质变化的基础上，大胆地提出了“有生于无”的命题。这是对具体物质的变化、生灭的一种抽象概括。制陶时先有土和水，烧制成陶时，得到了淘气。而土和水却没有（“无” ）了；冶炼时，先有矿石，冶炼的结果，原先的矿石没有了，却得到了金属。在物质的变化过程之中，特别是物质相互转化时，一种具体的“有”的形成，往往是另一种或数种具体的“有” 的消亡（即“ 无” ）所致。老子“有生于无”这一命题的意义即在于此。它是后世炼丹、炼金术的思想渊源之一，后来炼制丹药、化贱金为贵金都是“有生于无”的具体实践。老子被尊称为炼丹术士的祖先不是没有道理的。周易是一部专论“变化之道”的奇书，约成书于西周初年。 周易
14、之名义， “周”即周代， “易”即变易改变。 周易的变化观念在中国古代影响极远，并不断的得到发展补充。魏伯阳的周易参同契运用周易来解释炼丹过程中的变化，认为炼丹变化的方式与动力乃是， 周易里的乾坤设立，日月回转，天地媾精，阳播阴化。可以说，周易的变化观念，是炼丹术的理论基础之一。阴阳概念是人们在长期的实践中抽象出来的。夜与昼、阴与晴、寒与暑、生与死、男与女等等相互对立而且大都能相互转化变易。它们相反相成。阴代表阴暗、寒冷、柔弱、寂静，阳代表明亮、温暖、刚强和活跃。用阴阳观念说明事物的性质和变化，以西周末年的史官伯阳父为最早。他解释地震的原因时说：“阳伏而不能出，阴迫而不能蒸，于是有地震” （国
15、语周语上 ） 。战国初年，老子用阴阳论来解释天地万物的生成与性质。 老子书中说；“道生一，一生二，二生三，三生万物。万物负阴而抱阳，冲气以为和。 ”“道”是老子哲学的最高范畴，道即一， “一生二”即道生阴阳二气。老子在这里不仅说明了万物的生成即阴阳二气相交而生万物，也解释了万物的性质即具有阴阳二方面的性质。老子是道家的创始人，他的阴阳学说在战国时代产生了广泛的影响。天道自然的观念、阴阳五行(读 xng)学说及元气说是贯穿我国整个古代社会的自然观的主流。这些观念大约形成于春秋之际，到春秋战国时代已有了比较完整的形态并广为流行。后来这些学说的内容逐渐超出了自然界的范围，两千多年来，对我国文明的各个
16、方面都有影响，政治、学术、社会、科技等几乎所有领域都可以找到它们的影子。天道自然观 在周朝以前，我们古人的世界观是宗教神学的，人们把获取幸福的希望寄于神灵，不惜用频繁的祭祀和大量的牺牲去讨好它，显然这时人们是不可能把更多的精力用于发展科学和技术。到春秋时代，周王朝的衰落，社会的动荡，使原来的宗教观念发生了根本的动摇，人们开始得出了天道自然无为的结论。天道自然的观念是一种无神论。这种自然观的基本精神，是认为自然界中的各种自然现象并不体现神的意志，所谓天道，就是天的行为，天的行为是自然的，它并不干预人事，因此，要搞好人事，必须靠人自己。天道自然观被人们广为接受，极大地促进了人的思想解放，人们对天地
17、万物进行了广泛的讨论，造成了春秋战国时代的学术繁荣。这些讨论涉及到自然界的各个方面，包括天地万物的起源，宇宙结构、天地万物运动的原因、生物的起源、时间与空间等。在这场大讨论中，诸子百家、流派纷呈，对后世产生了深刻的影响。阴阳五行学说也就诞生在这个时候。可惜的是这场讨论在当时的社会经济条件下没有能够继续下去。天人感应说 人们在春秋战国时代关于天地万物的讨论中、发现许多自然现象的发生是有原因的，是由另一现象引起的。人们还发现，在自然现象和人之间，也存在这种关系。人们把这种发现加以推广，产生出了天人感应观念。即是说自然现象是对人事的反应，整个自然界包括人在内是一个整体，是互有感应的。或者说各种事物之
18、间是互有影响，互有联系的。西汉大儒董仲舒从神学立场出发，把这种观念作为天地万物的普遍原则。加上政治力量的支持，使这种原则统治了整个社会。受天人感应思想的影响，人们开始认真地去注意自然界的各种异常现象，从天上的日月蚀到地上的草木鸟兽，人们都在观察它们，记录它们。天人感应观一方面引导人们注意事物间的关联，另一方面它的继续发展就是谶纬迷信，对后世产生了消极的影响。到东汉初，经古代著名的唯物主义思想家王充(27?)的批驳，天人感应思想渐渐衰落，天道自然观重新为大众所接受。但天人感应观念不仅使社会积累起大量有关自然现象的材料，而且培养了人们认真观察事物的习惯和作用，一旦破除了神学观念，人们从思想上得到了
19、解放，这些材料，这些作风，导致了东汉末年到东晋初一百五十年左右的科技繁荣。尽管人们不再信奉天人感应观念，但它的影响在一些方面例如医学中是长期存在的。阴阳五行和元气学说阴阳的原意是指阳光照到和照不到的意思，太阳被云遮住是阴，云开日出便是阳。由于阴阳的概念比较抽象，适合于人们作不受限制的想象，于是被人们用来作许多相对的事物的象征。到战国时代，阴阳已发展成为一切事物对立统一、相反相成的两个方面的代表， “阴”代表消极、柔弱、退守、安静等性质和具有这些性质的事物， “阳”代表积极、刚强、活泼等性质和具有这些性质的事物。万事物物都由阴阳交感而产生，万事五物的运动变化都是由于阴阳的相互作用。这时，阴阳学说
20、基本定形，五行学说也是春秋战国时期形成的一种自然观。五行是指水、火、木、金、土，这是古人对生产生活资料的粗略的归纳。后来，五行的概念和阴阳一样，渐渐抽象起来，成了各种事物的构成要素和分类原则。五行之间有相互对立和转化的关系，即五行的“相生”和“相胜”关系(见图 21)，这些关系显然是从生活经验ZH( 中观察出来的，后来被用来说明万事万物之间的关联，用来反映事物之间相互资生相互制约的状态。到战国末年，阴阳说和五行说开始结合，成为阴阳五行说。元气说也形成于春秋战国时期，该学说认为世界万物都是由一种假想的“气”构成，这种气弥漫于整个宇宙之中，不生不灭，并且永远处于不停的运动变化之中。气的凝聚成为人们
21、可以感觉到的实物，气的弥散就是所谓的空间，世上一切事物的运动变化都是气的运动变化的结果。气的运动变化是由于它本身具有阴阳两种属性的相互作用，即气分阴阳，这样就和阴阳五行学说联系上了。从西汉开始，元气加阴阳五行的这样一套理论成了我国古代的自然哲学，或古代自然科学的基础理论和总规范，一切自然科学知识都要纳入这个体系。这个体系实际上是一种有机整体的自然观。万物起源于气，即万物在起源上是平等的，没有一个造物主来创造世界，物质也不是被创造出来的，万物都是宇宙整体中的一部分，它们共同构成了整个世界。既是独立的，又是息息相关的，通过相生相胜关系的调节，世界可达到和谐。也就是说，这种自然观不重“元素” ，但强
22、调“关系” ，它认为事物的发展变化不是受法则控制，而是万物在共同的生活中相互适应达到和谐，这是世界的基本原理。这种有机整体的自然观对现代科学的进一步发展是很有意义的，但在古代，它在一定程度上限制了我国自然科学的发展。显然，这种自然观不鼓励人们去探求事物发展变化的规律，事物间的关系也不是一种简单的因果关系，而是用五行来代表的五元系统的相生相胜循环，这种关系一旦建立，事物就不能随便成为其它事物的原因了。这种自然观要求人与大自然和谐共存，而不是征服自然、改造自然，甚至害怕机械发明干涉自然太多，破坏了和谐，而把机械发明斥为“奇技淫巧” ，并加以限制，还造成古代许多技艺失传。但是，这种观念应用在医学领域
23、里却取得了很高的成就。3. 炼丹术与古化学一、中国炼丹术梗概在中国的奴隶社会转入封建社会的时期，生产普遍获得了发展，其中酿造、制陶、采矿、冶金等工业都迅速发展起来。由于生产的发展，统治阶级不仅希望提高物质享受，而且希望长生不死。在这样的时代背景下，炼丹术就应运而生了。秦始皇统一六国之后，曾派人到海上求仙人不死之药。汉武帝本人就热衷于神仙和长生不死之药。这时炼丹术兴起来了，不仅是寻找自然界的长生不死之药，而且要炼制长生不死之药。到了东汉炼丹术得到进一步发展，出现了著名的炼丹术家魏伯阳，著书周易参同契以阐明长生不死之说。他说“巨胜（胡麻）尚延年，还丹可入口。金性不败朽，故为万物宝。术士取食之，寿命
24、保长久。 ”继后，晋代炼丹述家陶弘景著书真诰 。到了唐代，炼丹术跟道教结合起来而进入全盛时期，这时炼丹术家孙思邈，著作丹房诀要 。这些炼丹术著作都有不少化学知识，据统计共有化学药物六十多种，还有许多关于化学变化的记载。在炼丹中已经出现了分解反应、化合反应和置换反应。如魏伯阳的著作中载有“河上姹女，灵而最神。得火则飞，不见埃尘。将欲制之，黄芽为根。 ”实际上说的就是硫与汞化合生成硫化汞的反应。姹女就是汞，黄芽就是硫。他研究铅和胡粉（碱式碳酸铅）之间的相互变化：“胡粉投火中，色坏还为铅”意指胡粉原来是铅制的，经火烧之后，胡粉不但色变而且变成原来的铅了。他研究汞跟其他金属形成汞齐时说：“太阳流珠，常
25、欲去人，卒得金华，转而相亲，化为白液，凝而至坚。 ”太阳流珠指汞，金华指铅，汞和铅互相化合可得铅汞齐。而陶弘景对汞齐的作用所作的研究指出：“水银能消化金、银，使成泥，人以镀物是也。 ”炼丹术家虽然发现了不少化学知识，也提出了一些对化学有影响的炼丹理论；但由于他们的思想方法不甚科学，不是根据物质现象的分析研究，去发现物质变化的规律，而是把某些物质的性质或现象，加以主观推论作为炼长生不死之药的依据。虽然用炼丹术家的基本理论有一些合理部分，但主要方面是不科学的，因而也注定了炼丹术的必然衰亡。二、中国著名的炼丹术家、医药家、化学家葛洪葛洪字稚川，号抱朴子，东晋丹阳句容人。幼年丧父，家境贫苦，小时就有强
26、烈的求知愿望，没有书就去借，没有笔墨就用木炭在地上练习。他有多方面的学习兴趣，广泛阅读经、史、杂文、尤喜读有关医术、炼丹、制药方面的书籍。葛洪长期刻苦自学，终于成为学识渊博的学者。葛洪年轻的时候，曾拜广东南海太守鲍玄为师学道，不久又与玄的女儿结婚。葛洪三十来岁时曾当过四年晋朝的关内侯。由于他对做官没有兴趣，便将家人安顿在广州，自己到罗浮山修炼，过着那神仙丹鼎生活。大约死于公元年，享年岁。据晋书中的葛洪传介绍：葛洪“博文深洽，江左绝伦；著述篇章，富于班马。 ”列举出的著作有：抱朴子内篇篇， 金匮药方卷，碑诔诗赋卷， 肘后备急方四卷，移檄章表卷，神仙、良吏、隐逸、集异等各卷，五经史汉百家之言等卷。
27、但他所著之书大多散失，据专家考证，认为至今有书并确信是葛洪所著的有神仙传 、 抱朴子内篇 、 抱朴子外篇 、 肘后备急方四种。葛洪把老庄之学演化为神仙方士之术，认为一切物质都是可以变化的，只要在诚心的要求和适当的条件下，人们就可以变得仙丹和黄金。葛洪说：“变化者，乃天地之自然，何嫌金银之不可以异物作乎？”根据这一理论，他在收集、研究各种药方为民治病的同时，进行了大量炼丹术实验，在此过程中，他熟悉了许多物质的组成和一些比较简单的化学反应。从抱朴子内篇里，可以看出葛洪已具有下面一些化学知识。葛洪说：“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂。 ”丹砂即硫化汞，加热分解而得到汞。汞与硫磺化合，又生成黑色的硫化
28、汞。再在密闭容器中调节温度，便升华成赤红的结晶硫化汞。采用硫化汞制水银，我国早在公元二世纪就已知道，葛洪是最早详细记录这一反应的人。 “以曾青涂铁，铁赤色如铜。 ”曾青大概是硫酸铜或胆矾，用它涂铁则铁取代了硫酸铜里的铜，故表面附有一层红色的铜。 “铅性白也，而赤之以为丹，丹性赤也，而白之以为铅。 ”这是铅可以变为白铅，即碱式碳酸铅；白铅又可以变为赤色的铅丹，即四氧化三铅；铅丹则可以变回原来来的白铅，最后回复为铅。 “取雌黄、雄黄，烧下，其中铜铸以为器复之。百日此器皆生赤乳，长数分。 ”葛洪制得的大概是外表象黄金、白色的几种合金，可能里面有不同比例的铜、铅、汞、镍等元素。在当时葛洪能有这样丰富的
29、知识是难能可贵的，对世界炼金术的影响极大，不愧为炼金术史中的一位杰出的人物。 三、外国的炼金术早在公元前二世纪的西汉时期，中国就开始与西部的中亚、伊朗发展了经济和文化的交流。到了唐代，这种交流达到了新的阶级。当时的来往是沿着陆上的“丝绸之路”和海路进行的。唐帝国和阿拉伯帝国是东西相对应的，构成了当时世界文化的两个中心。中国与阿拉伯之间，使节、商人、游客互相来往，开展了频繁的贸易活动。在这个时期中国的炼丹术和造纸术、医药学、天文学等一起传到了阿拉伯，并与希腊的炼金术相结合，构成阿拉伯学术中的一个特殊组成部分。阿拉伯的炼金术与中国的炼金术有许多相似之处。除了炼制设备相似外，所用药物也大概相同。中国
30、所用药物主要是硫、汞、丹砂、硝石、雄磺等，阿拉伯炼金术用的也是这一些。阿拉伯人还把许多炼丹术药物的名称前都冠中国二字。如硝石，他们称为“中国雪” 。阿拉伯的炼金术家同中国的炼丹术家一样，一般都长于医术。当然也有些不同，中国的炼丹术家追求的是制造长生不死之药。阿拉伯炼金术家追求的是制造黄金，发财致富；但又不仅仅是追求黄金，还具有相当浓厚的学术气息，因而作出了不少重大的化学发现。阿拉伯早期有名的炼金术家比尔伊木海扬（721-815） ，是一位学识渊博的医生，著有物质大典 、 七十书 、 炉火术 、 东方水银 。在这些书里，他指出金属可互相转换，把水银称作重女，说她能起死回生，又能将铜、铁、铅等变成
31、黄金。他最早应用蒸馏方法制出硝酸、硫酸，并将硝酸和盐酸混合制成王水。据说他还制造过碳酸铅，从硫化物中提取过砷和锑。他十分重视实验，并且说：“谁不作研究和实验，则他就一事无成。术士们感到高兴的不是因为有了大批材料，而仅仅是因为得到了完善的实验方法。 ”其后阿拉伯著名炼金术家，医生拉泽（860-933 ） ，研究炼金术有很大的发展。他把已知的物质分为植物性的、动物性的、矿物性的和衍生物。又把矿物性物质再分为挥发性精英、金属体、岩石、矾土、硼砂和盐。使用的仪器有用风籍、坩埚、勺子、铁剪子、烧杯、蒸馏器、沙浴、水浴、漏斗、焙烧炉和天平等。后期的炼金术家、医生阿维纳森（980-1037） ，其阿拉伯姓名
32、有 “中国之子”的含义，以表明他对中国炼丹术家的崇敬。他的著作甚丰，其代表作为医典 。在医典中作者提出了对矿物、金属形成和金属成分的看法。他把无机矿物分为石、可熔物、硫和盐四大类。按照他的见解，石生于水，再受干素的作用而生成的，明矾和硇砂是含有土和火的盐，金属是由硫、汞及决定金属本性的杂质所组成。阿维森纳否定金属可以相互转化。他说，炼金家能够得到的只是金属的合金，或能使金属带有贵金属的颜色。他的医典 ，后来译成拉丁文及其他欧洲文字，长期在欧洲传播着，影响较为深远。4. 燃素学说对化学的影响古人曾根据物质的某些性质对物质进行分类，并企图逆溯其本源及其变化规律。公元前四世纪或更早，中国提出了阴阳五
33、行学说，认为万物是由金、木、水、火、土 五种基本物质组合而成。而五行则由阴阳二气相互作用而成的。此说为朴素的唯物主义自然观，用“阴阳”这个概念来解释自然界两种对立和相互消长的物质势力，认为二者的相互作用是一切自然现象变化的根源。此说为中国炼丹术的基础之一。公元前四世纪希腊也提出与五行学说类似的火、风、土、水四元素说和古代原子论。这些朴素的元素思想，即为物质结构及其变化理论萌芽。自有人类以来就有燃烧现象，但对燃烧的认识却晚得多，至于有关燃烧的学说则更晚一些。我国古代的“五行说”的“金、木、水、火、土”中有火；古希腊“四元论”的“水、土、火、气”中有火；古印度“四大说”的“地、水、火、风”中也有火
34、。这些学说的建立者都认为火是构成万物本源的一种元素。人们所以对火如此重视，因为很多物质燃烧时能产生火焰，有些物质燃烧后留下了少量的灰烬，其重量比原来的物质轻得多，似乎表明了在燃烧时损耗了一些东西；有些金属燃烧后所得到的物质却比原来的金属重些，这些现象应该怎样解释呢？有的人把火看成热和干两种原性的化身；有的炼金术士和经院哲学家把火看成从物体中出来的神秘东西。英国化学家波义耳坚决反对这两种说法。他认为火应该是一种实实在在的，由具有重量的“火微粒”所构成的物质元素。植物燃烧时它的极大部分变成火素散失到空间，只留下同原物质本来具有的微不足道的灰烬。他把铜、铁、铅、锡等金属置密闭的器中煅烧，其结果都是重
35、量增加。他认为这些都是金属燃烧时与火微粒结合变成比金属更重的灰烬。由于波义耳只注意密闭器中金属重量增加的一面，而忽视了考察与金属密切接触的空气是否也发生了什么变化。为了说明这些现象，于是他提出了一个“火微粒”的概念。由于他在实验上观察的片面性，未能正确揭示燃烧现象的真实本质。 其后研究燃料现象比较突出的德国化学家施塔尔 （Sathl G.E.1660-1734） 。他出生于德国的安斯巴赫，年获得耶拿大学医学学士学位，年任哈雷大学医学和化学教授，年任柏林普鲁士王的御医。他研究了燃烧中的各种现象和各家观点之后，于年系统地阐述了他提出的燃素学说。施塔尔认为，燃素充塞于天地之间，植物能从空气中吸收燃素
36、，动物又从植物中取得燃素，所以动植物中都含有大量的燃素。一切与燃烧有关的化学变化，都是由于物体吸收燃素和释放燃素的过程。如金属燃烧时，便有燃素逸出，金属就变成金属灰，可见金属比金属灰含有更多的复杂成分。如果金属灰与燃素重新结合，就会再变成金属。木炭、烟炱、油脂都是从植物中来的，植物又在空气中吸收了燃素，因此它们都是富有燃素的物质。如果把木炭与金属灰一起燃烧，金属灰就可以吸收木炭的燃素，使金属灰再变成金属。这样燃素学说不仅可以解释许多燃烧现象，同时可以解释冶金中的许多化学变化。不仅如此，当时还用燃素学说解释许多非燃烧的化学变化。如金属溶解于酸中，理解为酸夺取了金属中的燃素。铁置换溶液中的铜，理解
37、为铁中的燃素转移到铜的缘故。燃素不仅是燃烧的要素，还是金属的性质，物体的颜色、气味等的根源。燃素学说在当时几乎用来解释所有的化学现象，因而获得了许多化学家的赞同与支持，从而取代了炼金术家在化学上的统治地位。燃素学说是历史的必然产物，而且在化学发展史上起了积极的作用。其功绩主要在于把化学现象作了比较统一的解释，因而在化学研究领域起着支配作用长达一百年。由于燃素学说没有确切的科学依据，是从化学现象中臆造的一种实际上不存在的燃素，因而经不起化学发展的长期检验。随着科学的发展，它的问题也暴露出来了。金属燃烧增加重量与有机物燃烧减轻重量这两种矛盾现象，燃素学说尽管臆造了一些“正重量”和“负重量”来解释，
38、仍不能自圆其说，更不能找到科学事实证明燃素的存在。由于对化学现象的解释没有科学的真实性，因而逐渐成为化学发展的障碍。世纪人们发现了氧气，揭示了燃烧现象的本质，燃素学说也就为人们所抛弃了。 5. 古代化学实用技术 在 17 世纪以前，化学还没有成为一门独立的学科，但是人类利用化学手段来提高劳动生产技能和改善物质生活条件，却从远古时代就开始了，而且应该说肇端于火的应用。在中国云南远谋县发现了距今约 170 万年的人类遗址和麻类灰烬、炭屑以及烧过的兽骨。50 万年前的 人时代，用火已经相当普遍，在北京周口店龙骨山发现的猿人洞穴中已经堆积了很厚的灰层，其中夹杂着很多木炭，多处散步着烧过的兽骨和石灰。
39、（参见彩图插页 页）人类在使用火的过程中，除了用它烧烤食物，抗拒敌人，取得光明，抵御野兽袭击外，还逐步掌握了它的很多习性和作用：发现泥土在获得作用下变得坚硬牢固；而且更发明了原始陶器；发现某些石头在猛烈的炭火作用下会产生出闪亮坚韧的金属，便有意识的利用烈火、 陶器来加工矿石，冶炼金属。陶器的发明使人类有了水器、储量器和煮制食物的炊具；金石并用的工具使用推动的农业的发展，这就为酿造工艺的发生和发展创造了条件。因此，陶瓷工艺、冶金工艺和酿造工艺就成为最早兴起的化学工艺。此外，人类还受到疾病的威胁，在原始社会时期，对疾病的起因还没有正确理解，因此治病是靠巫术和巫医，但后来人们从饮食的时间和偶然尝试中
40、逐步取得和积累了利用天然物质作为医药的经验，并进一步用火加工某些矿物炼制医药。为了追求长生不死的奇方，又兴起了炼丹术。在这两项活动中进行了大量的化学实验，积累了很多化学知识，并产生了早期的化学观念，为近代化学的产生作了准备。中国古代化学的历史就是通过这些实用化学工艺的产生和发展而形成的。陶瓷陶器的发明是人类文明的重要进程是人类第一次利用天然物，按照自己的意志创造出来的一种崭新的东西。从河北省阳原县泥河湾地区发现的旧石器时代晚期的陶片来看，在中国陶器的产生距今已有多年的悠久历史。陶器是用泥巴（粘土）成型晾干后，用火烧出来的，是泥与火的结晶。我们的祖先对粘土的认识是由来已久的，早在原始社会的生活中
41、，祖先们是处处离不开粘土，他们发现被水浸湿后的粘土有粘性和可塑性，晒干后变得坚硬起来。对于火的利用和认识历史也是非常远久的，大约在万年至万年前的元谋人时代，就开始用火了。先民们在漫长的原始生活中，发现晒干的泥巴被火烧之后，变得更加结实、坚硬，而且可以防水，于是陶器就随之而产生了。陶器的发明，它揭开了人类利用自然、改造自然、与自然做斗争的新的一页，具有重大的历史意义，是人类生产发展史上的一个里程碑。 从目前所知的考古材料来看，陶器中的精品有旧石器时代晚期距今万多年的灰陶、有多年前的磁山文化的红陶、有多年的仰韶文化的彩陶、有多年的大汶口的“蛋壳黑陶” 、有多年的商代白陶、有多年的西周硬陶，还有秦代
42、的兵马俑、汉代的釉陶、唐代的唐三彩等。到了宋代，瓷器的生产迅猛发展，制陶业趋于没落，但是有些特殊的陶器品种仍然具有独特的魅力，如宋、辽三彩器和明、清至今的紫砂壶、琉璃、法花器及广东石湾的陶塑等，都是别具一格，倍受赞赏。但是陶器始终是文明初级阶段的低级产品，它本身存在的缺陷注定了它逐渐被历史淘汰的命运。瓷器是中国古代的一项伟大发明，在漫长的历史岁月中，勤劳智慧的中国先民们点土成金，写下光辉灿烂的篇章，为人类文明作出了巨大的贡献。亨有盛誉的中华古瓷，已成为世界各大博物馆里的明珠，也将越来越广泛地成为中国和世界各地的专家学者的研究对象，并受到广大收藏家和陶瓷爱好者的珍重。中国瓷器的发明和发展，是有着
43、从低级到高级，从原始到成熟逐步发展的过程。早在多年前的商代，我国已出现了原始青瓷，再经过多年的发展，到东汉时期终于摆脱了原始瓷器状态，烧制出成熟的青瓷器，这是我国陶瓷发展史上的一个重要里程碑。经过三国、两晋、南北朝和隋代共多年的发展，到了唐朝中国政治稳定、经济繁荣。社会的进步促进了制瓷业的发展，如北方邢窑白瓷“类银类雪” ，南方越窑青瓷“类玉类冰” 。形成“北白南青”的两大窑系。同时唐代还烧制出雪花釉、纹胎釉和釉下彩瓷及贴花装饰等品种。宋代是我国瓷器空前发展的时期，出现了百花齐放，百花争艳的局面，瓷窑遍及南北各地，名窑迭出，品类繁多，除青、白两大瓷系外，黑釉、青白釉和彩绘瓷纷纷兴起。举世闻名的
44、汝、官、哥、定、钧五大名窑的产品为世所珍。还有耀州窑、湖田窑、龙泉窑、建窑、吉州窑、磁州窑等产品也是风格独特，各领风骚，呈现出欣欣向荣的好局面，是我国陶瓷发展史上的第一个高峰。元代在景德镇设“浮梁瓷局”统理窑务，发明了瓷石加高岭土的二元配方，烧制出大型瓷器，并成功地烧制出典型的元青花和釉里红及枢府瓷等，尤其是元青花烧制成功，在中国陶瓷史上具有划时代的意义。宋、金时战乱后遗留下来的南北各地的主要瓷窑仍然继续生产，其中龙泉窑比宋时更加扩大，其中梅子青瓷是元代龙泉窑的上乘之作。还有“金丝铁线”的元哥瓷，应是仿宋官窑器之产物，也是旷世希珍。明代从洪武年开始在景德镇设立“御窑厂” ，多年来烧制出许许多多
45、的高、精、尖产品，如永宣的青花和铜红釉、成化的斗彩、万历五彩等都是希世珍品。御窑厂的存在也带动了民窑的进一步发展。景德镇的青花、白瓷、彩瓷、单色釉等品种，繁花似锦，五彩缤纷，成为全国的制瓷中心。还有福建的德化白瓷产品都十分精美。清朝康、雍、乾三代瓷器的发展臻于鼎盛，达到了历史上的最高水平，是中国陶瓷发展史上的第二个高峰。景德镇瓷业盛况空前，保持中国瓷都的地位。康熙时不但恢复了明代永乐，宣德朝以来所有精品的特色，还创烧了很多新的品种，并烧制出色泽鲜明翠硕、浓淡相间，层次分明的青花。郎窑还恢复了失传多年的高温铜红釉的烧制技术，郎窑红、缸豆红独步一时。还有天兰、洒兰、豆青、娇黄、仿定、孔雀绿、紫金釉
46、等都是成功之作，另外康熙时创烧的珐琅彩瓷也闻名于世。雍正朝虽然只有年，但制瓷工艺都到了登峰造极的地步，雍正粉彩非常精致，成为与号称“国瓷”的青花互相比美的新品种。乾隆朝的单色釉、青花、釉里红、珐琅彩、粉彩等品种在继承前新的基础上，都有极其精致的产品和创新的品种。乾隆时期是我国制瓷业盛极而衰的转折点，到嘉庆以后瓷艺急转直下。尤其是道光时期的鸦片战争，使中国沦为半殖民地半封建社会，国力衰竭，制瓷业一落千丈，直到光绪时稍微有点回光返照，但年辛亥革命的爆发，清王朝寿终正寝。长达数千年的中国古陶瓷发展史，并至此落下帷幕。纵观中国几千年的古陶瓷发展史，它虽然是以衰退而告终，但是它给后人留下的这份珍贵而又丰
47、富的遗产，将永远放射出灿烂的光辉。 中国古代的冶金化学中国古代在铜、钢铁、金、银、锡、铅、锌、汞等金属的冶炼史上均居于世界的前列。中国古代的冶金技术，特和是秦汉以后的钢铁冶炼技术及其产品，不断向外输出，对亚洲各国产生很大影响，在著名的罗马学者老普林尼所著博物志中曾记载了“中国铁”细川的情况，并认为最优良和最卓越的钢是中国的产品。中国生铁(铸铁) 的发明，大约比欧洲早 1000 多年。英国著名学者李约瑟认为，欧洲的铸铁技术是在 11 或 12 世纪由中国传去的。化学在冶金技术中占有很重要的地位，中国古代在冶金过程中积累了丰富的冶金化学知识。冶炼红铜 中国先民在不断改进石器和寻找、开采是料的劳动中
48、发现了天然红铜。这是他们最早利用的金属。在今甘肃单纯齐家文化的多处遗址中出土了这类铜质锻造器件。由于当时烧制陶器的技术已相当成熟，即有了耐高温的陶器，又能造成 10000C 以上的窑温，这就具备了用矿石冶炼金属的条件。大约在距今 5000 年前，中国已进入了冶炼红铜的时期。最初是利用孔雀石类氧化铜矿石，将它与木炭混合加热还原，得到金属铜。冶铸青铜 中国几乎在开始冶炼红铜的同时就出现了青铜，主要是铜锡合金，其中往往含有铅和其他金属。由于其硬度比铜大而且坚韧，熔点也较低，容易铸造，所以得到了较快发展。甘肃马家窑和马厂文化遗址中出土了约公元前 2500 年的青铜器件。最初冶炼青铜，大概是将红铜和锡矿
49、石、木炭一起和炼而制得的；后来才逐渐发展到先炼出锡、铅，然后再与铜和炼。商和西周时期是中国青铜器的鼎盛时代 。河南偃师二里头早商遗址出土了 30 余件锡青铜器，包括生产工具、兵器和礼器。河南安阳出土的商代晚期礼器“司母戊鼎”是该时期青铜器的代表作，重 875 千克，是世界上最大的青铜器，其中铜占 84.77%，锡 11.84%，铅为 2.76%。安阳小屯还出土了殷代的成块锡锭和外镀厚锡的铜锭。殷代墓葬中也发现有铅质酒器。这表明中国至迟在殷代已掌握了金属锡和铅的冶炼技术，又可能加入金属锡、铅炼制青铜。至迟在西周，中国已在冶铸中使用鼓风设备。湖北铜绿山谷矿冶遗址还保存有春秋时期的炼铜竖炉，具有金门和鼓风口，已大体具备了现代鼓风炉的雏形。炼铜渣中含铜平均仅 0.7%，表明那时冶炼技术已很高。战国后期成书的周礼.考工记记载了铸造各类青铜器的“六齐”规则（“六齐”是铸造青铜时铜和锡的六种配方） ；战国末
