科學技術史課件

化學的歷史淵源，不管是過去、現在還是未來，人類社會的發展都離不開化學，化學與人類生活息息相關。物理學的革命，給化學帶來了新時期的曙光，使化學的研究深入到探索原子、分子、晶體內部結構的新階段。在現代社會，化學與其他學科的關係越來越緊密，化學理論和分析方法也日益完善，隨着一些新概念的出現，化學出現了多個分支，形成了不同的分析領域。

17世紀以前的化學史稱為古代化學時期。這一時期經歷了實用化學、煉丹和鍊金、醫藥化學和冶金化學等時期。早起化學知識來源於人類的生產和生活實踐。同時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 世紀開始產生了煉丹術或鍊金術，進而推動化學從萌芽期發展到了鍊金術。古代皇帝為求得長生不老的仙丹或象徵富貴的黃金，煉丹家和煉金術士們開始了最早的化學實驗。當時出現的“化學”一詞，其含義便是“鍊金術”。鍊金術的出現就逐步推動古代化學從實用性的化學工藝活動，轉入到帶有一定探索性的準實驗性質的物質轉變活動，使萌芽期實用性的化學得到發展，併為近代化學科學的誕生創造了有利條件。

到了16世紀以後，一些煉金術士開始製造醫藥，用以治療人們的疾病。這推動了化學發展進入到了新的醫藥化學時期，它標誌着古代的化學從鍊金術向科學化學過渡的開始。同時，德國和英國都在大力發展礦冶業，以適應資本主義生產發展的需要，這就推動了一些化學家從事於冶金的實踐。煉丹術和冶金術是化學的原始形式。煉丹和冶金對化學的發展做出了一定的貢獻。

1703年，德國化學家施塔爾提出了“燃素學説”。施塔爾認為，火是一各由無數細小而活潑的微粒構成的物質實體。由這種微粒構成的火的元素稱為“燃素”。1777年，拉瓦錫於提出了科學的燃燒學説-氧化學説，徹底推翻了“燃素學説”。開創了定量化學時期，使化學沿着正確的軌道發展。1803年，英國化學家道爾頓提出了近代原子學説，標誌着近代化學發展的開始。

接着在1811年意大利科學家阿伏加德羅提出分子概念，確立了分子理論。俄國化學家門捷列夫發現元素週期律，德國化學家李比希和維勒發展了

有機結構理論，這些都使化學成為一門系統的科學，也為現代化學的發展奠定了基礎。這一時期，不僅從科學實踐上，還從思想上為近代化學的發展做了準備，這一時期成為近代化學的孕育時期。

19世紀中葉形成的元素週期律為現代無機化學奠定了基礎。20世紀以來，由於化學工業及其他相關產業的興起，無機化學又有了更廣闊的舞台。在近50年中，人們對於新理論，新材料，高產出和低污染等的追求，促進了無機化學的發展。新興的無機化學領域有無機材料化學、生物無機化學、理論無機化學等。

從19世紀初到1858年提出價鍵概念之前是有機化學的萌芽時期。在這個時期，已經認識了一些有機化合物的性質在有機化學運用方面，隨着電子計算機的引入，使有機化合物的分離、分析方法向自動化、超微量化方向又前進了一大步。核磁共振譜儀、x射線結構分析、電子繞射光譜分析等已能用於測定微克級樣品的化學結構。用電子計算機設計合成路線的研究也已取得某些進展。未來有機化學的發展首先是研究能源和資源的開發利用問題。物理化學是在1877年形成的學科。到20世紀初時，物理化學以化學熱力學的蓬勃發展為其特徵。吉布斯對多相平衡體系的研究、範托夫對化學平衡的研究、阿倫尼烏斯提出電離學説、能斯特的熱定理等都對化學熱力學的重要貢獻。

現代電子學、高真空和計算機等技術的突飛猛進，不但使物理化學的傳統實驗方法和測量技術的準確度、精密度和時間分辨率有很大提高，而且還出現了許多新的譜學技術。物理化學的研究對象開始進入各種激發態的研究領域。

分析化學在古代冶煉、釀造等工藝的發展過程中得到了高度的發展，那個時期是與鑑定、分析、製作過程的控制等手段密切聯繫在一起的。煉丹術、鍊金術等都可視為分析化學的`前驅。18世紀的瑞典化學家貝格曼可稱為無機定性、定量分析的奠基人。

近來分析化學中的新技術有激光在分析化學中的應用、流動注射法等。分析化學有極高的實用價值，對人類的物質文明做出了重要貢獻，廣泛應用於化學工業、能源、醫藥、臨牀化驗、環境保護等領域。

由於化學鍵的電子理論和量子力學的誕生、電子技術和計算機技術的興起，化學研究在理論上和實驗技術上都獲得了新的手段，使這門學科飛躍發展。現在一般把化學內容分為生物化學、有機化學、高分子化學、應用化學和化學工程學、物理化學、無機化學等五大類。

近年來，化學與其他學科的關係越來越緊密，化學理論和分析方法也日益完善， 藉助於計算機技術的發展，大大提高了用量子力學處理問題的能力，量子力學的應用研究也蓬勃發展起來了。化學研究擴展到生命研究的領域後，在蛋白質和核酸兩大類生命基礎物質的研究中，取得了重大突破。能源是人類賴以生存與發展的基礎。能源工業在很大程度上依賴於化學過程，能源消費的90%以上依靠化學技術。未來可再生能源的開發離不開以化學為核心的技術的發展。目前，人類環境問題、能源資源問題擺在化學的面前，要求化學全力以赴加以解決：運用現代儀器技術和現代化學理論協調控制化學反應速率的因子，開闢合成反應的新途徑，尋找新材料，降低反應過程中能量的損耗，提高反應效率。

化學是研究物質的組成、結構、性質、以及變化規律的科學。世界是由物質組成的，化學則是人類用以認識和改造物質世界的主要方法和手段之一。化學是重要的基礎科學之一，在與物理學、生物學、自然地理學、天文學等學科的相互滲透中，得到了迅速的發展，也推動了其他學科和技術的發展。