化学的发展

化学的发展主讲人：林永泰新会一中化学科组化学与世界日常生活医学能源工业农业军事环境火的使用：人类支配自然力的开始——化学史的发端1、人类从怕火到能利用火，经历了100多万年。2、熊熊烈火下，可以使粘土、砂土、瓷土烧制成陶瓷和玻璃，可使矿石燃炼出有用的金属，可使煤、石油、天然气得以利用。后来，化学家所用的重要方法，如燃烧、煅烧、煮沸、蒸馏、升华、蒸发等，无不建立在火的使用的基础上。古代化学材料的发明和使用古代中国陶瓷：青铜器：造纸术、外国：玻璃司母戊鼎四羊方尊陶器瓷器釉铜合金为什么在化学材料的研制和使用上取得了辉煌成就的古代中国，最终没有形成系统的化学理论呢？火药化学的前身中国：炼丹术外国指导思想：“夫金丹之为物，烧之愈久变化愈妙，黄金入火百炼不消，埋之毕天不朽。服此二物炼人身体，故能令人不老不死。”“服金者寿如金，服玉者寿如玉。”埃及炼金术：阿拉伯炼金术欧洲炼金术贱金属可以炼制出贵金属金属都是有水银和硫磺的相互作用形成的中国炼丹术的固有缺点：炼丹家所用药品种类和使用方法局限性很大——炼丹家谨守秘密，不事交流的必然结果！器具上，不知采用玻璃仪器，且不应用新仪器不知收集和度量气体，以致对于气体物质茫然无知不懂使用衡量器具和数学推论，缺乏科学素养——与质量守恒定律无缘！本草学、医药化学和冶金化学的发展本草学：《神农本草经》《唐本草》《政和本草》《本草纲目》——“东方医学巨典”、“中国古代百科全书”医药化学：帕拉塞斯——“化学中的路德”，他认为：把自然的原料转变为对人类有用的科学都可以称为炼金术。海尔蒙特——“气体化学之父”贡献：1、他的实验具有定量性质，几乎处处使用天平；2、通过实验区别了气体、蒸气、空气三者。冶金化学：炼金术科学化学医药化学、冶金化学《论金属》by阿格里柯拉——化学已经从工艺技术向独立的学科靠近。化学科学的形成与氧化学说的建立波义耳：给化学元素提出了科学的定义，为人们究物质的组成指明方向——“波义耳把化学确立为科学。”火是构成万物的一种元素硫本质所有的可燃物都含有一种共同的元素：燃素。一切与燃烧有关的化学变化，都可以归结为物质吸收燃素与燃素的过程。燃素说氧气的发现普利斯特里：脱燃素空气舍勒：火气拉瓦锡：氧的命名和氧化学说的建立燃烧时放出光和热物体只有在氧存在时才能燃烧空气由两种成分组成。物质在空气中燃烧时，吸收了其中的氧，因而加重；所增加的重量恰好等于其所吸收的氧气的重量。非金属燃烧后通常变为酸，氧是酸的本质，一切酸中都含有氧元素。金属燃烧后变成煅灰，它们是金属的氧化物。原子学说、分子学说、化学基本定律的确定化学元素的大发现元素周期律的发现无机化学的系统化有机化学的形成有机化学理论的发展经典有机结构理论的确立无机和有机化学的形成现代化学简介现代化学中，原子结构与元素周期律进一步发展，此外还产生了许多分支，包括：核化学、分析化学、现代有机化学、高分子化学、石油化工技术与高分子化工技术、无机固体化学、物理化学、量子化学、结构化学、生物化学等。现代化学如下特点：1、发展速度快；2、深入微观领域开展了广泛的研究；3、化学的数学化程度大大增强；4、实验水平空前提高；5、新的分支大量增加，各学科相互交叉渗透。现代化学在各个领域的应用能源：氢能、核能军事：原子弹、氢弹、现代战神：中子弹、核武器常规化学武器分类神经性毒剂糜烂性毒剂全身中毒性毒剂失能性毒剂刺激性毒剂窒息性毒剂环境与化学臭氧层的破坏温室效应酸雨可持续发展：既满足当代人需求，又不危及后代人满足起需求的发展道路。除上述环境问题外，人类还面临水源污染、噪音污染、垃圾成灾、水土流失、沙漠扩大、森林锐减、物种灭绝等一系列严重的环境问题新型化学材料的研制与开发新型有机高分子材料光敏性高分子材料高分子膜材料高分子催化剂导电性高分子材料玻璃钢金属材料传统金属材料：钢铁、铜合金、新型金属材料铝、钛等黄金合金、TheEnd1、神经性毒剂可通过呼吸道、眼睛、皮肤等进入人体，并迅速与胆碱酶结合使其丧失活性，引起神经系统功能紊乱，出现瞳孔缩小、恶心呕吐、呼吸困难、肌肉震颤等症状，重者可迅速致死。2、糜烂性毒剂主要通过呼吸道、皮肤、眼睛等侵入人体，破坏肌体组织细胞，造成呼吸道粘膜坏死性炎症、皮肤糜烂、眼睛剌痛畏光甚至失明等。这类毒剂渗透力强，中毒后需长期治疗才能痊愈。抗日战争期间，侵华日军先后在我国13个省78个地区使用化学毒剂2000次，其中大部分是芥子气。3．失能性毒剂：该毒剂为无嗅、白色或淡黄色结晶。不溶于水，微溶于乙醇。战争使用状态为烟状。主要通过呼吸道吸入中毒。中毒症状有：瞳孔散大、头痛幻觉、思维减慢、反应呆痴等。4、刺激性毒剂是一类刺激眼睛和上呼吸道的毒剂。按毒性作用分为催泪性和喷嚏性毒剂两类。催泪性毒剂主要有氯苯乙酮、西埃斯。喷嚏性毒剂主要有亚当氏气。刺激性毒剂作用迅速强烈。中毒后，出现眼痛流泪、咳嗽喷嚏等症状。但通常无致死的危险。5．全身中毒性毒剂全身中毒性毒剂是一类破坏人体组织细胞氧化功能，引起组织急性缺氧的毒剂，主要代表物有氢氰酸、氯化氢等。氢氰酸(HCN)是氰化氢的水溶液。有苦杏仁味，可与水及有机物混溶，战争使用状态为蒸气状，主要通过呼吸道吸入中毒，其症状表现为：恶心呕吐、头痛抽风、瞳孔散大、呼吸困难等，重者可迅速死亡。二战期间，德国法西斯曾用氢氰酸一类毒剂残害了集中营里250万战俘和平民。氯化氢(HCl)的毒性与氢氰酸类似。6．窒息性毒剂窒息性毒剂是指损害呼吸器官，引起急性中毒性肺气的而造成窒息的一类毒剂。其代表物有光气、氯气、双光气等。光气(COCl2)常温下为无色气体，有烂干草或烂苹果味。难溶于水、易溶于有机溶剂，中毒症状分为4期：(1)刺激反应期(2)潜伏期(3)再发期(4)恢复期。在高浓度光气中，中毒者在几分钟内由于反射性呼吸、心跳停止而死亡。司母戊鼎：带耳高高133厘米,横长110厘米,宽78厘米,重875公斤，是我国到目前为止发掘出的最大的青铜器，也是世界上最大的古青铜器。它用含84.77%铜、11.64%锡、2.79%的青铜铸成。是我国现已发现的最大的方尊，高58.6厘米，重近34.5公斤。此尊造型简洁优美，整个器物用块范法浇铸，一气呵成，鬼斧神工，显示了高超的铸造水平。新型金属材料1、形状记忆合金2、超塑性合金3、减振合金4、蓄氢合金5、多孔金属材料6、磁性金属材料7、非晶态金属材料8、超导金属、纳米金属、新金属合金系列等最早使用的火药：黑火药，主要成分是硝酸钾、硫磺、木炭三者粉末的混合物。“火药”名称的由来：一、这种混合物易燃；二、硝石、硫磺曾一度作为重要药材使用。