,中華民族又重新覺(jué)醒與崛起,經(jīng)艱苦努力
,已建設(shè)成為世界上經(jīng)濟(jì)與軍事方面的一流強(qiáng)國(guó)
。
擴(kuò)展資料
13世紀(jì)由于蒙古大軍在東西方國(guó)家的遠(yuǎn)征,使中國(guó)火藥
、火器技術(shù)傳到亞
、歐一些國(guó)家
。歐洲14世紀(jì)早期火銃、火炮和火箭都是按中國(guó)同類火器的樣式仿制的
,硝石也是按中國(guó)古法采集
、提純
,并與硫黃、木炭按一定比例混合
、碾碎
,制成固體火藥
。
由于歐洲人早年對(duì)從中國(guó)引進(jìn)火藥
、火器技術(shù)的過(guò)程對(duì)中、歐火藥史比較研究做得不夠
,致使17世紀(jì)英國(guó)人弗朗西斯?培根等學(xué)者將其稱為“來(lái)歷不明的發(fā)明”
。
通過(guò)19—20世紀(jì)以來(lái)東西方專家的潛心研究,才真正找到阿拉伯世界和基督教文明區(qū)火藥知識(shí)的最初來(lái)源地是東亞的中國(guó)
,這在今天已成定論
。
-火藥
化學(xué)學(xué)科的發(fā)展進(jìn)程?
【最開始】古時(shí)候
,原始人類為了他們的生存
,在與自然界的種種災(zāi)難進(jìn)行抗?fàn)幹校l(fā)現(xiàn)和利用了火
。原始人類從用火之時(shí)開始,由野蠻進(jìn)入文明,同時(shí)也就開始了用化學(xué)方法認(rèn)識(shí)和改造天然物質(zhì)
。燃燒就是一種化學(xué)現(xiàn)象。(火的發(fā)現(xiàn)和利用
,改善了人類生存的條件
,并使人類變得聰明而強(qiáng)大
。)掌握了火以后
,人類開始食用熟食
;繼而人類又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些物質(zhì)的變化
,如發(fā)現(xiàn)在翠綠色的孔雀石等銅礦石上面燃燒炭火
,會(huì)有紅色的銅生成
。這樣
,人類在逐步了解和利用這些物質(zhì)的變化的過(guò)程中,制得了對(duì)人類具有使用價(jià)值的產(chǎn)品
。人類逐步學(xué)會(huì)了制陶
、冶煉;以后又懂得了釀造
、染色等等
。這些有天然物質(zhì)加工改造而成的制品
,成為古代文明的標(biāo)志。在這些生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上
,萌發(fā)了古代化學(xué)知識(shí)。
古人曾根據(jù)物質(zhì)的某些性質(zhì)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類
,并企圖追溯其本原及其變化規(guī)律。公元前4世紀(jì)或更早
,中國(guó)提出了陰陽(yáng)五行學(xué)說(shuō),認(rèn)為萬(wàn)物是由金
、木、水
、火
、土五種基本物質(zhì)組合而成的
,而五行則是由陰陽(yáng)二氣相互作用而成的。此說(shuō)法是樸素的唯物主義自然觀
,用“陰陽(yáng)”這個(gè)概念來(lái)解釋自然界兩種對(duì)立和相互消長(zhǎng)的物質(zhì)勢(shì)力
,認(rèn)為二者的相互作用是一切自然現(xiàn)象變化的根源
。此說(shuō)為中國(guó)煉丹術(shù)的理論基礎(chǔ)之一。
【公元前4世紀(jì)】希臘也提出了與五行學(xué)說(shuō)類似的火
、風(fēng)、土
、水四元素說(shuō)和古代原子論
。這些樸素的元素思想
,即為物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其變化理論的萌芽
。后來(lái)在中國(guó)出現(xiàn)了煉丹術(shù),到了公元前2世紀(jì)的秦漢時(shí)代
,煉丹術(shù)已頗為盛行
,大致在公元7世紀(jì)傳到阿拉伯國(guó)家,與古希臘哲學(xué)相融合而形成阿拉伯煉丹術(shù)
,阿拉伯煉丹術(shù)于中世紀(jì)傳入歐洲
,形成歐洲煉金術(shù),后逐步演進(jìn)為近代的化學(xué)
。
煉丹術(shù)的指導(dǎo)思想是深信物質(zhì)能轉(zhuǎn)化,試圖在煉丹爐中人工合成金銀或修煉長(zhǎng)生不老之藥
。他們有目的的將各類物質(zhì)搭配燒煉
,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
。為此涉及了研究物質(zhì)變化用的各類器皿,如升華器
、蒸餾器
、研缽等
,也創(chuàng)造了各種實(shí)驗(yàn)方法
,如研磨
、混合、溶解
、潔凈、灼燒、熔融
、升華
、密封等
。
與此同時(shí)
,進(jìn)一步分類研究了各種物質(zhì)的性質(zhì)
,特別是相互反應(yīng)的性能。這些都為近代化學(xué)的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)
,許多器具和方法經(jīng)過(guò)改進(jìn)后,仍然在今天的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中沿用。煉丹家在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)明了火藥
,發(fā)現(xiàn)了若干元素,制成了某些合金
,還制出和提純了許多化合物
,這些成果我們至今仍在利用
。
【真正成為學(xué)科意義上的化學(xué)】
【16世紀(jì)開始】歐洲工業(yè)生產(chǎn)蓬勃興起,推動(dòng)了醫(yī)藥化學(xué)和冶金化學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展
,使煉金術(shù)轉(zhuǎn)向生活和實(shí)際應(yīng)用
,繼而更加注意物質(zhì)化學(xué)變化本身的研究
。在元素的科學(xué)概念建立后,通過(guò)對(duì)燃燒現(xiàn)象的精密實(shí)驗(yàn)研究
,建立了科學(xué)的氧化理論和質(zhì)量守恒定律,隨后又建立了定比定律
、倍比定律和化合量定律
,為化學(xué)進(jìn)一步科學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
【1775年前后】拉瓦錫用定量化學(xué)實(shí)驗(yàn)闡述了燃燒的氧化學(xué)說(shuō)
,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。19世紀(jì)初
,英國(guó)化學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說(shuō)
,突出地強(qiáng)調(diào)了各種元素的原子的質(zhì)量為其最基本的特征,其中量的概念的引入
,是與古代原子論的一個(gè)主要區(qū)別
。近代原子論使當(dāng)時(shí)的化學(xué)知識(shí)和理論得到了合理的解釋
,成為說(shuō)明化學(xué)現(xiàn)象的統(tǒng)一理論
。接著意大利科學(xué)家阿伏加德羅提出分子概念
。自從用原子-分子論來(lái)研究化學(xué)
,化學(xué)才真正被確立為一門科學(xué)
。這一時(shí)期
,建立了不少化學(xué)基本定律
。俄國(guó)化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律,德國(guó)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)。
通過(guò)對(duì)礦物的分析
,發(fā)現(xiàn)了許多新元素
,加上對(duì)原子分子學(xué)說(shuō)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
,經(jīng)典性的化學(xué)分析方法也有了自己的體系
。草酸和尿素的合成
、原子價(jià)概念的產(chǎn)生
、苯的六環(huán)結(jié)構(gòu)和碳價(jià)鍵四面體等學(xué)說(shuō)的創(chuàng)立
、酒石酸拆分成旋光異構(gòu)體
,以及分子的不對(duì)稱性等等的發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的建立
,使人們對(duì)分子本質(zhì)的認(rèn)識(shí)更加深入
,并奠定了有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)
。
【1 9世紀(jì)下半葉】熱力學(xué)等物理學(xué)理論引入化學(xué)之后
,不僅澄清了化學(xué)平衡和反應(yīng)速率的概念,而且可以定量地判斷化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)轉(zhuǎn)化的方向和條件
。相繼建立了溶液理論、電離理論、電化學(xué)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)的理論基礎(chǔ)
。物理化學(xué)的誕生
,把化學(xué)從理論上提高到一個(gè)新的水平
。
【二十世紀(jì)至今】
二十世紀(jì)的化學(xué)是一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的科學(xué)
,實(shí)驗(yàn)與理論一直是化學(xué)研究中相互依賴
、彼此促進(jìn)的兩個(gè)方面
。進(jìn)入20世紀(jì)以后
,由于受到自然科學(xué)其他學(xué)科發(fā)展的影響
,并廣泛地應(yīng)用了當(dāng)代科學(xué)的理論、技術(shù)和方法
,化學(xué)在認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)
、合成和測(cè)試等方面都有了長(zhǎng)足的進(jìn)展
,而且在理論方面取得了許多重要成果。在無(wú)機(jī)化學(xué)
、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)四大分支學(xué)科的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了新的化學(xué)分支學(xué)科
。
近代物理的理論和技術(shù)
、數(shù)學(xué)方法及計(jì)算機(jī)技術(shù)在化學(xué)中的應(yīng)用,對(duì)現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)作用。19世紀(jì)末
,電子
、X射線和放射性的發(fā)現(xiàn)為化學(xué)在20世紀(jì)的重大進(jìn)展創(chuàng)造了條件
。
在結(jié)構(gòu)化學(xué)方面
,由于電子的發(fā)現(xiàn)開始并確立的現(xiàn)代的有核原子模型
,不僅豐富和深化了對(duì)元素周期表的認(rèn)識(shí),而且發(fā)展了分子理論
。應(yīng)用量子力學(xué)研究分子結(jié)構(gòu),產(chǎn)生了量子化學(xué)
。
從氫分子結(jié)構(gòu)的研究開始
,逐步揭示了化學(xué)鍵的本質(zhì),先后創(chuàng)立了價(jià)鍵理論
、分子軌道理論和佩位場(chǎng)理論。化學(xué)反應(yīng)理論也隨著深入到微觀境界
。應(yīng)用X射線作為研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的新分析手段
,可以洞察物質(zhì)的晶體化學(xué)結(jié)構(gòu)。測(cè)定化學(xué)立體結(jié)構(gòu)的衍射方法
,有X射線衍射、電子衍射和中子衍射等方法
。其中以X射線衍射法的應(yīng)用所積累的精密分子立體結(jié)構(gòu)信息最多
。
研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的譜學(xué)方法也由可見(jiàn)光譜
、紫外光譜
、紅外光譜擴(kuò)展到核磁共振譜、電子自選共振譜、光電子能譜
、射線共振光譜、穆斯堡爾譜等
,與計(jì)算機(jī)聯(lián)用后,積累大量物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能相關(guān)的資料
,正由經(jīng)驗(yàn)向理論發(fā)展
。電子顯微鏡放大倍數(shù)不斷提高,人們以可直接觀察分子的結(jié)構(gòu)
。
經(jīng)典的元素學(xué)說(shuō)由于放射性的發(fā)現(xiàn)而產(chǎn)生深刻的變革。從放射性衰變理論的創(chuàng)立
、同位素的發(fā)現(xiàn)到人工核反應(yīng)和核裂變的實(shí)現(xiàn)、氘的發(fā)現(xiàn)
、中子和正電子及其它基本粒子的發(fā)現(xiàn)
,不僅是人類的認(rèn)識(shí)深入到亞原子層次,而且創(chuàng)立了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法和理論
;不僅實(shí)現(xiàn)了古代煉丹家轉(zhuǎn)變?cè)氐乃枷?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">,而且改變了人的宇宙觀
。
作為20世紀(jì)的時(shí)代標(biāo)志
,人類開始掌握和使用核能
。放射化學(xué)和核化學(xué)等分支學(xué)科相繼產(chǎn)生,并迅速發(fā)展
;同位素地質(zhì)學(xué)
、同位素宇宙化學(xué)等交叉學(xué)科接踵誕生。元素周期表擴(kuò)充了
,已有109號(hào)元素
,并且正在探索超重元素以驗(yàn)證元素“穩(wěn)定島假說(shuō)”。與現(xiàn)代宇宙學(xué)相依存的元素起源學(xué)說(shuō)和與演化學(xué)說(shuō)密切相關(guān)的核素年齡測(cè)定等工作
,都在不斷補(bǔ)充和更新元素的觀念。
在化學(xué)反應(yīng)理論方面
,由于對(duì)分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵的認(rèn)識(shí)的提高
,經(jīng)典的、統(tǒng)計(jì)的反應(yīng)理論以進(jìn)一步深化
,在過(guò)渡態(tài)理論建立后,逐漸向微觀的反應(yīng)理論發(fā)展
,用分子軌道理論研究微觀的反應(yīng)機(jī)理
,并逐漸建立了分子軌道對(duì)稱守恒定律和前線軌道理論
。分子束
、激光和等離子技術(shù)的應(yīng)用
,使得對(duì)不穩(wěn)定化學(xué)物種的檢測(cè)和研究成為現(xiàn)實(shí),從而化學(xué)動(dòng)力學(xué)已有可能從經(jīng)典的
、統(tǒng)計(jì)的宏觀動(dòng)力學(xué)深入到單個(gè)分子或原子水平的微觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。
計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展
,使得分子
、電子結(jié)構(gòu)和化學(xué)反映的量子化學(xué)計(jì)算、化學(xué)統(tǒng)計(jì)
、化學(xué)模式識(shí)別,以及大規(guī)模術(shù)技的處理和綜合等方面
,都得到較大的進(jìn)展
,有的已經(jīng)逐步進(jìn)入化學(xué)教育之中。關(guān)于催化作用的研究
,以提出了各種模型和理論,從無(wú)機(jī)催化進(jìn)入有機(jī)催化和增物催化
,開始從分子微觀結(jié)構(gòu)和尺寸的角度核生物物理有機(jī)化學(xué)的角度
,來(lái)研究酶類的作用和酶類的結(jié)構(gòu)與其功能的關(guān)系
。
分析方法和手段是化學(xué)研究的基本方法和手段
。一方面,經(jīng)典的成分和組成分析方法仍在不斷改進(jìn)
,分析靈敏度從常量發(fā)展到微量
、超微量、痕量
;另一方面,發(fā)展初許多新的分析方法
,可深入到進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析
,構(gòu)象測(cè)定
,同位素測(cè)定
,各種活潑中間體如自由基
、離子基
、卡賓、氮賓
、卡拜等的直接測(cè)定,以及對(duì)短壽命亞穩(wěn)態(tài)分子的檢測(cè)等
。分離技術(shù)也不斷革新
,離子交換
、膜技術(shù)
、色譜法等等
。
合成各種物質(zhì)
,是化學(xué)研究的目的之一。在無(wú)機(jī)合成方面
,首先合成的是氨
。氨的合成不僅開創(chuàng)了無(wú)機(jī)合成工業(yè),而且?guī)?dòng)了催化化學(xué)
,發(fā)展了化學(xué)熱力學(xué)和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
。后來(lái)相繼合成的有紅寶石
、人造水晶
、硼氫化合物、金剛石
、半導(dǎo)體
、超導(dǎo)材料和二茂鐵等配位化合物。
在電子技術(shù)
、核工業(yè)、航天技術(shù)等現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的推動(dòng)下
,各種超純物質(zhì)
、新型化合物和特殊需要的材料的生產(chǎn)技術(shù)都得到了較大發(fā)展。稀有氣體化合物的合成成功又向化學(xué)家提出了新的挑戰(zhàn)
,需要對(duì)零族元素的化學(xué)性質(zhì)重新加以研究
。無(wú)機(jī)化學(xué)在與有機(jī)化學(xué)
、生物化學(xué)、物理化學(xué)等學(xué)科相互滲透中產(chǎn)生了有機(jī)金屬化學(xué)
、生物無(wú)機(jī)化學(xué)
、無(wú)機(jī)固體化學(xué)等新興學(xué)科。
酚醛樹脂的合成
,開辟了高分子科學(xué)領(lǐng)域
。20世紀(jì)30年代聚酰胺纖維的合成
,使高分子的概念得到廣泛的確認(rèn)
。后來(lái)
,高分子的合成、結(jié)構(gòu)和性能研究
、應(yīng)用三方面保持互相配合和促進(jìn),使高分子化學(xué)得以迅速發(fā)展
。
各種高分子材料合成和應(yīng)用,為現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)
、交通運(yùn)輸
、醫(yī)療衛(wèi)生
、軍事技術(shù),以及人們衣食住行各方面
,提供了多種性能優(yōu)異而成本較低的重要材料
,成為現(xiàn)代物質(zhì)文明的重要標(biāo)志。高分子工業(yè)發(fā)展為化學(xué)工業(yè)的重要支柱
。 20世紀(jì)是有機(jī)合成的黃金時(shí)代?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">;瘜W(xué)的分離手段和結(jié)構(gòu)分析方法已經(jīng)有了很大發(fā)展
,許多天然有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)問(wèn)題紛紛獲得圓滿解決,還發(fā)現(xiàn)了許多新的重要的有機(jī)反應(yīng)和專一性有機(jī)試劑
,在此基礎(chǔ)上,精細(xì)有機(jī)合成
,特別是在不對(duì)稱合成方面取得了很大進(jìn)展
。
一方面,合成了各種有特種結(jié)構(gòu)和特種性能的有機(jī)化合物
;另一方面
,合成了從不穩(wěn)定的自由基到有生物活性的蛋白質(zhì)
、核酸等生命基礎(chǔ)物質(zhì)
。有機(jī)化學(xué)家還合成了有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的天然有機(jī)化合物和有特效的藥物。這些成就對(duì)促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展起了巨大的作用
;為合成有高度生物活性的物質(zhì),并與其他學(xué)科協(xié)同解決有生命物質(zhì)的合成問(wèn)題及解決前生命物質(zhì)的化學(xué)問(wèn)題等
,提供了有利的條件。
【化學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)】20世紀(jì)以來(lái)
,化學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)可以歸納為:由宏觀向微觀
、由定性向定量、由穩(wěn)定態(tài)向亞穩(wěn)定態(tài)發(fā)展
,由經(jīng)驗(yàn)逐漸上升到理論
,再用于指導(dǎo)設(shè)計(jì)和開創(chuàng)新的研究
。一方面
,為生產(chǎn)和技術(shù)部門提供盡可能多的新物質(zhì)
、新材料
;另一方面,在與其它自然科學(xué)相互滲透的進(jìn)程中不斷產(chǎn)生新學(xué)科,并向探索生命科學(xué)和宇宙起源的方向發(fā)展
。
為什么中國(guó)發(fā)明了火藥,卻是歐洲開啟了“熱兵器時(shí)代”
說(shuō)開啟熱兵器時(shí)代應(yīng)該是中國(guó)人,宋朝軍隊(duì)在抵抗蒙古入侵的戰(zhàn)爭(zhēng)中就開始大量使用火器了
?div id="4qifd00" class="flower right">
?上Ш髞?lái)南宋被滅,蒙古人崇尚弓馬騎射
,火器發(fā)展基本被打斷。隨后明朝取代蒙元火器在中國(guó)又一次得到大力發(fā)展
,明朝建立了世界上最早的成建制的火器部隊(duì)
,就是神機(jī)營(yíng)
。明朝的火器種類繁多,有基本相當(dāng)于現(xiàn)代迫擊炮的便攜式火炮,有可以連發(fā)五彈的五雷神機(jī)
,相當(dāng)于現(xiàn)代反艦導(dǎo)彈的火龍出水,甚至有類似于現(xiàn)在多管火箭炮的一窩蜂等等
。明朝在火器的戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用方面也是領(lǐng)先西方
,三段擊就是明軍所創(chuàng)
。滿清取代明朝后
,火器被滿人稱為奇淫巧技而深惡痛絕
,火器發(fā)展基本停滯了200年,直至今日中華民族仍然還在苦苦追趕
。
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