第一篇：基于化學(xué)發(fā)展史的初中化學(xué)教學(xué)實踐

基于化學(xué)發(fā)展史的初中化學(xué)教學(xué)實踐

摘要：化學(xué)發(fā)展史能從歷史的角度揭示化學(xué)發(fā)生、發(fā)展過程及其規(guī)律，它蘊含著許多重要的化學(xué)知識、過程和方法，彰顯化學(xué)家敏捷的思維、堅強的毅力和為實現(xiàn)理想而甘于奉獻的精神等人文內(nèi)涵。文章以2016年部級“一師一優(yōu)課”活動中的“水的組成”一課為例，基于化學(xué)發(fā)展史而展開教學(xué)，基于化學(xué)發(fā)展史來構(gòu)建研究物質(zhì)組成的思維模型，將提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)落實在課堂教學(xué)的實踐。

關(guān)鍵詞：化學(xué)發(fā)展史；水的組成；思維模型；數(shù)字化校園

文章編號：1008-0546（2017）12-O009-05 中圖分類號：G633.8 文獻標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.12.003

一、教學(xué)思路設(shè)計

本節(jié)課通過與水有關(guān)的成語引入新課，然后以化學(xué)發(fā)展史上水的組成科學(xué)探究過程為線索，通過問題引領(lǐng)、實驗探究、交流討論、歸納總結(jié)認識水的組成和研究物質(zhì)組成的學(xué)科方法，并構(gòu)建研究物質(zhì)組成的思維模型。

二、教學(xué)過程實錄

【環(huán)節(jié)1】創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，認識水的物理性質(zhì)

問題1：說一說你了解的和水有關(guān)的成語或詩詞。

小組A：水泄不通、水滴穿石、水漲船高。

小組B：日出江花紅勝火，春來江水綠如藍。黃河之水天上來，奔流到海不復(fù)回。

小組C：所謂伊人，在水一方。

問題2：基于生活經(jīng)驗和其它學(xué)科的學(xué)習(xí)，你知道水有哪些物理性質(zhì)嗎？

師生交流得出：水是一種無色、無味道、無氣味的透明液體；在標(biāo)準大氣壓下，熔點0℃，沸點100℃；純凈的水導(dǎo)電性很弱；比熱為4.1kJ/g?℃。

設(shè)計意圖：以詩詞引入新課，讓學(xué)生感受化學(xué)的美和詩意。教學(xué)是教育的重要組成部分，化學(xué)教學(xué)除了教給學(xué)生化學(xué)的知識和方法，培養(yǎng)學(xué)生在未來社會適應(yīng)工作的能力和科學(xué)素養(yǎng)外，還應(yīng)該在教學(xué)中讓學(xué)生感受化學(xué)與生活的關(guān)系，從化學(xué)的視角感受詩意的生活。

【環(huán)節(jié)2】以化學(xué)發(fā)展史為線索，引導(dǎo)學(xué)生認識和探究水的組成，并構(gòu)建思維模型

【環(huán)節(jié)2-1】介紹古代的“水的組成”觀

師：古人認為，水是一種元素，不可再分。同學(xué)們是怎么認為的呢？

生：水可以再分，因為氫氣燃燒可以生成水，那水當(dāng)然可以分。

（說明：因水電解實驗需要一段時間，所以簡單介紹水電解裝置，并開始水電解實驗，大約10分鐘后再討論實驗。）

師：大約250年前，還沒有電的使用，那當(dāng)時科學(xué)家是怎樣研究水的呢？今天，我們就沿著科學(xué)家們的足跡，看看科學(xué)家們是怎么研究水的組成的。

【環(huán)節(jié)2-2】從卡文迪許到普利斯特里的科學(xué)研究，構(gòu)建思維模型1

師講述：1766年，英國的科學(xué)家卡文迪許發(fā)現(xiàn)將金屬鋅加入到硫酸中，會產(chǎn)生一種無色氣體，這種氣體與空氣混合后點燃，發(fā)生威力巨大的爆炸，他將這種氣體叫做“可燃空氣”。

師演示：鋅加入稀硫酸中（學(xué)生表述現(xiàn)象），將導(dǎo)氣管放到盛有洗滌劑溶液的燒杯中，吹出一定量的氣泡，點燃燒杯中的氫氣泡（如圖2）。

師講述：同一時期，英國的科學(xué)家普利斯特里，也在研究這種“可燃空氣”，這種氣體密度只有空氣的1/11，普利斯特里多次將這種猛烈的爆炸當(dāng)作魔術(shù)在當(dāng)時的歐洲貴族聚會上進行表演，直到某一次爆炸表演結(jié)束后，他發(fā)現(xiàn)玻璃容器的內(nèi)壁有水霧，隨后通過多次反復(fù)實驗，確認這種水霧就是水。

師演示：氫氣混爆實驗（圖3），并要求學(xué)生表述觀察到的現(xiàn)象。

生1：氫氣爆炸，杯子彈起來了。

生2：氫氣發(fā)生爆炸，聲音很響。

師：你們看到爆炸的火光了嗎？我們來看實驗的慢速播放（圖4）。

生3：氫氣中混有空氣時，點燃會爆炸，有火光，說明這種爆炸是化學(xué)變化。

問題3：在普利斯特里的魔術(shù)中，玻璃容器中的水霧是什么呢？為什么？

生4：水。

生5：氫氣和空氣中的氧氣生成水，所以水是由氫、氧兩種元素組成的。

師總結(jié)：這是研究物質(zhì)組成的一種思維方法：A+B+??→X，則X是由A、B??中全部元素組成的。我們把這種研究組成的方法稱之為“化合法”。

【環(huán)節(jié)2-3】從拉瓦錫―舍勒―卡文迪許的科學(xué)研究，構(gòu)建思維模型2

問題4：普利斯特里的魔術(shù)中玻璃容器中的水霧一定是“可燃空氣”與氧氣的爆炸產(chǎn)物嗎？

生6：是的，空氣中只有氧氣能助燃。

生7：好像當(dāng)時的人們還不知道空氣的組成吧。

師講述：確實如此，大約又過了10年的1775年，法國科學(xué)家拉瓦錫通過實驗驗證空氣不是一種元素，空氣是一種混合物，其中氧氣約占1/5；1776年，瑞典科學(xué)家舍勒加熱硝酸鉀獲得比較純凈的氧氣；1781年，卡文迪許改進了原來的實驗方案，他用純凈的氧氣代替空氣，發(fā)現(xiàn)“可燃空氣”在純氧中可以安靜燃燒，發(fā)出藍色火焰，（播放氫氣安靜燃燒的視頻）他的研究發(fā)現(xiàn)1體積氧氣和2體積“可燃空氣”恰好完全反應(yīng)，生成物只有水，沒有別的物質(zhì)。

問題5：假如你在卡文迪許的實驗室里，目睹這個實驗，你會怎么思考？

生8：能說明“可燃空氣”與氧氣能生成水，那么水就不再是一種元素了。

生9：還不夠，他們還沒說明空氣中其他氣體與氫氣生成水的可能性。

生10：應(yīng)該要把生成的水分解，就像拉瓦錫研究空氣那樣，先讓汞消耗氧氣，再把氧化汞分解。

師講述：大家的想法真的很貼近當(dāng)時的化學(xué)家的思維，了解實驗結(jié)論的拉瓦錫也認為還要再研究。1782年，拉瓦錫將水蒸氣通過1000多度高?亟鶚艄埽?重新獲得了“可燃空氣”和氧氣。

師總結(jié)：同學(xué)們，大家將來一定有人會從事科學(xué)研究，當(dāng)你在從事科學(xué)研究的過程中一定要注意“研究某一問題時，要考慮是否有其他因素干擾，且要反復(fù)地通過科學(xué)實驗排除干擾因素的存在，才能得出正確結(jié)論”。

【環(huán)節(jié)2-4】從伏特發(fā)明電池到尼克爾森電解水的科學(xué)研究，構(gòu)建思維模型3

師講述：通過拉瓦錫―舍勒―卡文迪許的進一步研究，我們能說水不是構(gòu)成物質(zhì)的基本元素，水是可以被分解的。但教室里的現(xiàn)有條件，不太可能實現(xiàn)1000多度的高溫啊，怎么辦呢？時間到了1799年，意大利科學(xué)家伏特發(fā)明“伏特電池”，于是，在1800年英國科學(xué)家尼克爾森用“伏特電池”在常溫下對水進行了通電分解。

師生觀察水電解實驗，學(xué)生描述實驗現(xiàn)象。

生11：正極氣體少一些，負極氣體多一些，中間的漏斗中液面上升了。

生12：我想讀一下刻度。負極氣體21mL，正極氣體只有10mL。

師追問：能推測兩極氣體各是什么嗎？怎樣驗證？

生13：卡文迪許在實驗中發(fā)現(xiàn)1體積氧氣和2體積“可燃空氣”恰好完全反應(yīng)生成物只有水，根據(jù)我們實驗中兩極上氣體體積的關(guān)系，推斷負極產(chǎn)生的氫氣，正極產(chǎn)生的是氧氣。

師評價：你太棒了！能運用科學(xué)家的實驗結(jié)論作為推理的依據(jù)，這是一種很好的邏輯思維。

師追問：那么我們怎么證明他的推斷呢？

學(xué)生講解，教師操作，用帶火星木條驗證正極氣體有助燃性為氧氣，負極氣體有可燃性為氫氣。

師追問：理論上，氫氣體積應(yīng)該是氧氣體積的2倍，為什么實驗中是氧氣略少一些呢？

生14：可能裝置氣密性不好，氧氣漏了一點點。

生15：氫氣和氧氣在水中的溶解性不一樣，可能有少量氧氣溶解了。

問題6：通過水電解實驗，能得出什么結(jié)論？

生16：說明水是由氫、氧兩種元素組成的。

師總結(jié)：對，水的電解是證明水組成的又一種方法，也是研究物質(zhì)組成的又一種思維方法：X→A+B+??，則X中是由A、B??中全部元素組成的。我們把這種研究組成的方法稱之為“分解法”，“分解法”可以是通電分解，還可以是加熱分解。

設(shè)計意圖：這一環(huán)節(jié)設(shè)計為師生對話，在對化學(xué)發(fā)展史的介紹過程中，通過教師演示使不同時期科學(xué)家的化學(xué)實驗再現(xiàn)于學(xué)生面前。一方面興趣是學(xué)生學(xué)好化學(xué)的基本條件，使學(xué)生身臨其境地體會科學(xué)家對物質(zhì)組成的研究思路，能更好地激發(fā)學(xué)生興趣；另一方面滲透化學(xué)學(xué)科的思維方式，在實驗探究的過程中重視方法引領(lǐng)，構(gòu)建研究物質(zhì)組成的思維模型。

化學(xué)發(fā)展史不僅是一部科技發(fā)展史，也是人類文明的進步史，它蘊含豐富的人文情懷，體現(xiàn)了濃厚的人文色彩，將化學(xué)史引入課堂，有利于提高學(xué)生人文素養(yǎng)。同時，化學(xué)史也是一部化學(xué)家的奮斗史，每次成功與喜悅的背后都飽含艱辛，體現(xiàn)了科學(xué)家的優(yōu)秀品質(zhì)，使學(xué)生體會求真求是的科學(xué)態(tài)度，使化學(xué)史教育的科學(xué)價值與人文情懷達到統(tǒng)一。

【環(huán)節(jié)3】總結(jié)評價

【環(huán)節(jié)3-1】從微觀角度分析水的構(gòu)成，建立思維模型4

師講述：2004年，科學(xué)家借助電子顯微鏡看到了水分子的真實面貌“一個水分子是由兩個氫原子和一個氧原子構(gòu)成的”，所以水的化學(xué)式寫作H2O，與我們的實驗結(jié)論是一致的。

動畫模擬：電解水的微觀過程。

問題7：根據(jù)剛才的微觀模擬，用自己語言表達這個過程。

生17：水分子分解為2個氫原子和一個氧原子，原子之間相互碰撞，2個氫原子重新結(jié)合為1個氫氣分子，每2個氧原子重新結(jié)合為1個氧氣分子。

設(shè)計意圖：“宏觀一微觀一符號”三重表征的思維模型是化學(xué)科學(xué)重要的學(xué)習(xí)方法，只有把微觀粒子與宏觀反應(yīng)過程建立有機聯(lián)系才能真正理解化學(xué)實質(zhì)，有利于學(xué)生正確地認識化學(xué)概念。

【環(huán)節(jié)3-2】從微觀到宏觀，分析水的組成與物質(zhì)分類

問題8：閱讀教材（利用人教數(shù)字校園網(wǎng)的電子教材師生共讀教材），分析認識“化合物”與“氧化物”兩個概念。

師生討論：（1）水是由兩種元素組成的純凈物，由兩種或多種元素組成的純凈物叫做化合物（可表示為AB型、ABC型、ABCD型等）。水有兩種元素組成，其中一種是氧元素，這樣的化合物又叫做氧化物（可表示為AO型）。（2）物質(zhì)分類體系（圖6）。（3）綜上所述：水是一種純凈物，由氫元素和氧元素組成，它是化合物，也是氧化物。

設(shè)計意圖：一是人教數(shù)字化校園的使用目的，與其讓每一個學(xué)生翻書閱讀，不如將電子教材展現(xiàn)在屏幕上，使學(xué)生迅速找到閱讀重點，提高閱讀效率，有充分的時間思考和理解化學(xué)上對物質(zhì)分類的表述。二是建構(gòu)物質(zhì)分類的思維模型。

【環(huán)節(jié)4】觀看微課，總結(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容

播放微課“水的組成――擦肩而過的美麗”，對本節(jié)課的核心知識進行歸納總結(jié)，依據(jù)“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念將微課傳到班級QQ群中，便于學(xué)生課后繼續(xù)學(xué)習(xí)理解核心知識。

三、課例評析

筆者有幸作為評審專家參加了2016年部級“一師一優(yōu)課”評比工作，觀看了武漢市第二十八中學(xué)湯芹老師“水的組成”這節(jié)課，認為湯老師的這節(jié)課從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)過程、教學(xué)效果等方面均有值得老師們借鑒學(xué)習(xí)之處。

1.將學(xué)科思想作為核心教學(xué)目標(biāo)，立足提高學(xué)生核心素養(yǎng)

北京師范大學(xué)林崇德教授指出：“核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受相應(yīng)學(xué)段的教育過程，逐步形成的適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展所需要的必備品格和關(guān)鍵能力。它是關(guān)于學(xué)生知識、技能、情感、態(tài)度、價值觀等多方面要求的結(jié)合體；它指向過程，關(guān)注學(xué)生在其培養(yǎng)過程中的體悟，而非結(jié)果導(dǎo)向；同時，核心素養(yǎng)兼具穩(wěn)定性與開放性、發(fā)展性，是一個伴隨終生可持續(xù)發(fā)展、與時俱進的動態(tài)優(yōu)化?^程，是個體能夠適應(yīng)未來社會、促進終生學(xué)習(xí)、實現(xiàn)全面發(fā)展的基本保障?！背踔谢瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，其主要內(nèi)容包括宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)精神與社會責(zé)任等5個維度。

本節(jié)課知識目標(biāo)主要有三個內(nèi)容：（1）氫氣的物理性質(zhì)及其可燃性；（2）水的電解，包括電解裝置、電解產(chǎn)物及檢驗方法、水電解的微觀解釋等；（3）化合物和氧化物的概念。但本節(jié)課教學(xué)內(nèi)容的價值并不只是傳授給學(xué)生這些具體的死的知識，而是將這些知識作為學(xué)生學(xué)習(xí)的載體，讓學(xué)生在獲取知識的過程中領(lǐng)悟化學(xué)學(xué)科的思想方法，其中（1）（2）承載了“研究物質(zhì)組成元素”的學(xué)科思想方法，（3）則承載了“物質(zhì)分類”的學(xué)科思想方法。在本節(jié)課的教學(xué)中，湯老師將兩種學(xué)科思想方法的滲透作為核心教學(xué)目標(biāo)之一。

通過“小組合作學(xué)習(xí)”的方式，引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)分類的角度認識“化合物和氧化物”兩個核心概念。通過化學(xué)發(fā)展的脈絡(luò)帶領(lǐng)學(xué)生一步一步認識人類研究水的組成的方法有兩種：一種是“化合法”，其思維模型是“A+B+??→X，則X是由反應(yīng)物中所有物質(zhì)中的全部元素組成的”，如氫氣與氧氣生成水，則水是由氫、氧兩種元素組成的，而不像古代中國五行學(xué)說中的“水是一種元素”。另一種是“分解法”，其思維模型是“X→A+B+??，則X是由生成物中所有物質(zhì)中的全部元素組成的”，如電解水生成氫氣和氧氣，則水是由氫、氧兩種元素組成的。兩種模型的思維過程是逆向的，所以兩種思維模型的構(gòu)建不僅是學(xué)科思想方法的培養(yǎng)，也是學(xué)生發(fā)散思維能力的一種培養(yǎng)途徑。

2.將科學(xué)史作為教學(xué)設(shè)計的主線，培養(yǎng)學(xué)生的理性思維能力

培根說“讀史使人明智”。科學(xué)史是科學(xué)發(fā)生、發(fā)展的歷史，每一項科學(xué)的發(fā)展歷史中都蘊含著豐富的理性精神與求真意識、批判精神與創(chuàng)新意識。從科學(xué)發(fā)展史中，我們可以看到真理與謬誤相交織的過程，科學(xué)理論的演變就像是積木拼圖游戲一樣，先是在黑暗中摸索，繼而漸漸地浮現(xiàn)出來。因此，在化學(xué)教學(xué)中滲透科學(xué)史，不僅僅是給化學(xué)知識穿上漂亮的“外衣”，增加化學(xué)學(xué)習(xí)的趣味性，更是為了讓學(xué)生感悟到科學(xué)發(fā)展的曲折歷程，領(lǐng)悟前人的邏輯思維的模型。

本節(jié)課中，湯老師沿著“水的組成”的科學(xué)發(fā)現(xiàn)史進行教學(xué)設(shè)計。古代的“五行說”和“四元素說”，認為“水是一種元素”的錯誤認識；到卡文迪許和普利斯特里兩位科學(xué)家，雖然都通過實驗探測到了水不是一種元素，但是由于受上述錯誤觀點的影響，沒能發(fā)現(xiàn)科學(xué)的結(jié)論再到拉瓦錫不僅重復(fù)了他們的實驗，還做了一個相反的實驗，將水蒸氣通過105℃的高溫金屬管，重新獲得“可燃空氣”，從而分析歸納出：水不是一種元素，而是“易燃空氣”和氧的化合物。在這個科學(xué)發(fā)現(xiàn)史中，老師將科學(xué)家的思維展現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生充分分析每一位科學(xué)家的思維過程，辨析科學(xué)家思維過程是否符合科學(xué)的邏輯，讓學(xué)生在辨析中體會科學(xué)的邏輯思維對科學(xué)研究的重要性，從而幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)中養(yǎng)成邏輯思維的習(xí)慣，進而提高學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的核心素養(yǎng)。

湯老師對教材的整合體現(xiàn)了她對教學(xué)的創(chuàng)新。習(xí)總書記說創(chuàng)新能力決定一個國家和民族的前途命運，創(chuàng)新是民族進步之魂。教師要培育具有創(chuàng)新思維能力的學(xué)生，教師自己的創(chuàng)新意識至關(guān)重要。

3.將實驗教學(xué)貫穿整個教學(xué)過程，促進學(xué)生參與課堂的積極性

實驗是化學(xué)學(xué)科的特點，能有效提高學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)活動的積極性。本節(jié)課中，湯老師用演示實驗的方式進行了與氫氣有關(guān)的實驗（包括氫氣驗純、氫氣燃燒和氫氣爆炸）和“水電解”實驗。對與氫氣有關(guān)的幾個實驗，她是放到科學(xué)家普利斯特里的魔術(shù)背景中進行的，很好地激發(fā)了學(xué)生理性思考的欲望；“氫氣爆炸”實驗的爆炸聲在課堂上不夠大，老師播放了在實驗室進行實驗的視頻，通過爆炸實驗讓學(xué)生體會到“可燃性氣體點燃前要驗純”的重要性。對水電解實驗，湯老師首先請學(xué)生觀察現(xiàn)象，看到兩極產(chǎn)生無色氣體，且陰極與陽極氣體體積近似為2：1；然后基于卡文迪許“用純凈的氧氣代替空氣多次重復(fù)實驗，發(fā)現(xiàn)1體積氧氣恰好與2體積‘可燃空氣’完全反應(yīng)，生成物只有水，沒有別的物質(zhì)?！?，引導(dǎo)學(xué)生分析推測陽極氣體可能是氧氣，陰極氣體可能是氫氣；然后，讓學(xué)生設(shè)計方案檢驗他們的推測，老師按照學(xué)生設(shè)計的方案進行實驗，發(fā)現(xiàn)果然如此。整節(jié)課中，湯老師雖然沒有開展學(xué)生分組實驗，但是基于演示實驗的邏輯思考卻處理得非常好，很好地促進了學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中的積極性。

4.將人教社數(shù)字化校園引入教學(xué)，提高課堂教學(xué)的效率

在“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代，不能將網(wǎng)絡(luò)資源作為教學(xué)資源的老師，我想不應(yīng)該稱之為好老師。目前，有很多教育云平臺上，都有很多可以免費使用的教育資源，這些教育資源雖然良莠不齊，但是里面不乏優(yōu)秀的教育資源可供選擇使用。湯老師在本節(jié)課中恰到好處地使用了人教社數(shù)字化校園電子教材資源，在課堂上師生共讀電子教材，利用網(wǎng)絡(luò)資源解釋學(xué)生的困惑“為什么兩極產(chǎn)生的氣體體積不恰好是2：1”，都一定程度上為提高課堂教學(xué)效率起到了積極的作用。

5.將教學(xué)核心知識濃縮為課后微課，關(guān)注不同水平學(xué)生的收獲

“水的組成――擦肩而過的美麗”，一段制作精美的微視頻，是微信公眾號“化學(xué)大師”發(fā)布的趣味學(xué)習(xí)微課，湯老師并沒有“拿來主義”，而是根據(jù)自己學(xué)生的實際情況進行了深度的再加工，將本節(jié)課的核心內(nèi)容高度濃縮，讓課堂上可能沒有完全聽懂的學(xué)生課后還能繼續(xù)學(xué)習(xí)思考，這不僅是對學(xué)生主體作用的充分體現(xiàn)，更充分體現(xiàn)了老師對不同水平學(xué)生的關(guān)注，如果我們能做到每一堂課都能讓不同水平的孩子有收獲的話，那我們的孩子們就不會厭棄學(xué)習(xí)了，因為收獲讓他們樹立了學(xué)習(xí)的自信心。

6.存在的一些問?}，今后的提高方向

如果要給湯老師提點意見的話，我想說：一是進一步注意教學(xué)內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系；二是進一步提高課堂問題的思考性和驅(qū)動性，讓問題真正引領(lǐng)課堂教學(xué)過程層層深入和展開，使學(xué)生在思考中獲取知識，形成學(xué)科的思維和方法。

第二篇：化學(xué)發(fā)展史簡介

分析化學(xué)學(xué)習(xí)報告

學(xué)院：化學(xué)化工學(xué)院班級：09級化學(xué)三班姓名：朱天宇學(xué)號200940720149

自從有了人類，化學(xué)便與人類結(jié)下了不解之緣。鉆木取火，用火燒煮食物，燒制陶器，冶煉青銅器和鐵器，都是化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用。正是這些應(yīng)用，極大地促進了當(dāng)時社會生產(chǎn)力的發(fā)展，成為人類進步的標(biāo)志。今天，化學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，在科學(xué)技術(shù)和社會生活的方方面面正起看越來越大的作用?；瘜W(xué)史大致分為：

1.遠古的工藝化學(xué)時期。這時人類的制陶、冶金、釀酒、染色等工藝主要是在實踐經(jīng)驗的直接啟發(fā)下經(jīng)過多少萬年摸索而來的，化學(xué)知識還沒有形成。這是化學(xué)的萌芽時期。.煉丹術(shù)和醫(yī)藥化學(xué)時期。從公元前1500年到公元1650年，煉丹術(shù)士和煉金木士們，在皇宮、在教堂、在自己的家里、在深山老林的煙熏火燎中，為求得長生不老的仙丹，為求得榮華富責(zé)的黃金，開始了最早的化學(xué)實驗。記載、總結(jié)煉丹術(shù)的書藉，在中國、阿拉伯、埃及、希臘都有不少。這一時期積累了許多物質(zhì)間的化學(xué)變化，為化學(xué)的進一步發(fā)展準備了豐富的素材。這是化學(xué)史上令我們驚嘆的雄渾的一幕。后來，煉丹術(shù)、煉金術(shù)幾經(jīng)盛衰，使人們更多地看到了它荒唐的一面。化學(xué)方法轉(zhuǎn)而在醫(yī)藥和冶金方面得到了正當(dāng)發(fā)揮。在歐洲文藝復(fù)興時期，出版了一些有關(guān)化學(xué)的書耕，第一次有了“化學(xué)”這個名詞。英語的chemistry起源于alchemy，即煉金術(shù)。chemist至今還保留昔兩個相關(guān)的含義：化學(xué)家和藥劑師。這些可以說是化學(xué)脫胎于煉金術(shù)和制藥業(yè)的文化遺跡了。

3.燃素化學(xué)時期。從1650年到1775年，隨著冶金工業(yè)和實驗室經(jīng)驗的積累，人們總結(jié)感性知識，認為可燃物能夠燃燒是因為它含有燃素，燃燒的過程是可燃物中燃素放出的過程，可燃物放出燃素后成為灰燼。.定量化學(xué)時期，即近代化學(xué)時期。1775年前后，拉瓦錫用定量化學(xué)實驗闡述了燃燒的氧化學(xué)說，開創(chuàng)了定量化學(xué)時期。這一時期建立了不少化學(xué)基本定律，提出了原子學(xué)說，發(fā)現(xiàn)了元素周期律，發(fā)展了有機結(jié)構(gòu)理論。所有這一切都為現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

5.科學(xué)相互滲透時期，即現(xiàn)代化學(xué)時期。二十世紀初，量子論的發(fā)展使化學(xué)和物理學(xué)有了共同的語言，解決了化學(xué)上許多懸而未決的問題；另一方面，化學(xué)又向生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)等學(xué)科滲透，使蛋白質(zhì)、酶的結(jié)構(gòu)問題得到了逐步的解決。

早期化學(xué)實驗

從遠古時代開始到17世紀，化學(xué)實驗在向科學(xué)道路邁進的過程中，經(jīng)歷了一段漫長的發(fā)展時期。

一 化學(xué)實驗的萌芽

人類最初對火的利用距今大概已有100多萬年了?；鹗侨祟愖钤缡褂玫幕瘜W(xué)實驗手段。人類最早從事的制陶、冶金、釀酒等化學(xué)工藝，都與火有直接或間接的聯(lián)系。在熊熊烈火中，燒制成型的粘土可獲得陶器；燒煉礦石可得到金屬。陶器的發(fā)明使人類有了貯水器以及貯藏糧食和液體食物的器皿，從而為釀酒工藝的形成和發(fā)展創(chuàng)造了條件。制陶、冶金和釀酒等化學(xué)工藝，已孕育了化學(xué)實驗的萌芽。例如，在燒制灰、黑陶的化學(xué)工藝中，工匠們在焙燒后期便封閉窯頂和窯門，再從窯頂徐徐噴水，致使陶土中的鐵質(zhì)生成四氧化三鐵，又使表面覆上一層炭黑，因此里外黑灰。這表明當(dāng)時已初步懂得了焙燒氣氛的控制和利用。

二 原始化學(xué)實驗

古代的煉丹術(shù)，是早期化學(xué)實驗的主要和典型的代表。煉丹的主要目的一是希望得到能使人長生不死的“仙藥”；二是想把一些廉價的金屬借助于“仙藥”的點化，轉(zhuǎn)變?yōu)橘F重的 1

黃金和白銀。由于煉丹活動符合帝王、貴族長生不死、永世霸業(yè)的愿望，因而受到他們的大力推崇，于是從古代到中古時代，這種活動很快地得到開展并興盛起來。焙燒是煉丹術(shù)士經(jīng)常采用的一種基本的化學(xué)實驗操作方法。例如在空氣中焙燒方鉛礦(即硫化鉛)等賤金屬礦石，把鉛放在灰皿或骨灰造的盤子中加熱，鉛燒掉之后，可以得到一點銀；把黃鐵礦(從外表看有點象黃金)與鉛共熔，鉛用灰皿燒掉之后，可以獲得微量的黃金。除焙燒之外，煉丹術(shù)士還經(jīng)常使用一些液體“試藥”來對各種金屬進行加工。液體試藥通常是一些能在金屬表面涂上顏色的物質(zhì)。例如，硫黃水(多硫化合物的溶液)能把金屬黃化成黃金；汞能在其他金屬表面留下銀色。在制造液體試藥的過程中，煉丹術(shù)士發(fā)明了蒸餾器、燒杯、冷凝器和過濾器等化學(xué)實驗儀器，以及溶解、過濾、結(jié)晶、升華，特別是蒸餾等化學(xué)實驗操作方法。蒸餾方法的廣泛使用，促進了酒精、硝酸、硫酸和鹽酸等溶劑和試劑的發(fā)現(xiàn)，從而擴大了化學(xué)實驗的范圍，為后來許多物質(zhì)的制取創(chuàng)造了條件。蒸餾是早期化學(xué)實驗中最完整的一種重要實驗操作方法。到了16世紀，出現(xiàn)了大批有關(guān)蒸餾方法方面的書籍，如希羅尼姆·布倫契威格(HieronymusBrunschwygk，1450—1513年)1500年出版的《蒸餾術(shù)簡明手段》及其增訂版《蒸餾術(shù)大全》(1512年出版)等。這些著作對蒸餾方法作了較詳細的敘述。蒸餾在早期化學(xué)實驗發(fā)展史上占有重要地位，它至今還在基礎(chǔ)化學(xué)實驗中被經(jīng)常運用。

三 向化學(xué)科學(xué)實驗的過渡

到了十五六世紀，煉丹術(shù)由于缺乏科學(xué)基礎(chǔ)，屢遭失敗而變得聲名狼藉?；瘜W(xué)實驗則開始在醫(yī)學(xué)和冶金等一些實用工藝中發(fā)揮作用，并不斷得到發(fā)展。在醫(yī)藥化學(xué)時期，最具代表性的人物是瑞士的醫(yī)生、醫(yī)藥化學(xué)家帕拉塞斯(P.A.Paracelsus，1493-1541)。他強調(diào)化學(xué)研究的目的不應(yīng)在于點金，而應(yīng)該把化學(xué)知識應(yīng)用于醫(yī)療實踐，制取藥物。他和他的弟子們通過對礦物藥劑的性質(zhì)和療效的研究，以及在制備新藥劑的過程中，探討了許多無機物的分離、提純方法，進行了一些合成實驗，并總結(jié)出這些物質(zhì)的性質(zhì)。因此，有人認為帕拉塞斯“從根本上改變了醫(yī)療和化學(xué)的發(fā)展道路”①。安德雷·李巴烏(Andreas Libavius，約1540-1616)是德國的醫(yī)生、醫(yī)藥化學(xué)家，他極力強調(diào)化學(xué)的實用意義，為推進化學(xué)成為一門獨立科學(xué)做出了重要貢獻。他編著的《工藝化學(xué)大全》(1611—1613年問世)，總結(jié)了他多年的實驗經(jīng)驗。書中敘述了硫酸和王水的制備方法；證明了焙燒硝石和硫黃所得到的硫酸與干餾膽礬所得到的完全是同一種物質(zhì)；首次提出將食鹽與膽礬一起在泥坩堝中焙燒制取鹽酸的方法；講解了用金屬錫與氯化汞一起加熱、蒸餾獲得四氯化錫(后來被稱為“李巴烏發(fā)煙液”)的方法；描述了含銅的溶液遇氨水變?yōu)榇渌{的現(xiàn)象，并建議用這種方法檢驗水中的氨。這部著作的問世，使化學(xué)終于有了真正的教科書。他還設(shè)計過一所實驗室的建筑詳圖，但直到1683年，這所實驗室才在阿爾特多夫(Altderf)修建起來。繼帕拉塞斯、李巴烏之后，對后世影響較大、對化學(xué)實驗的發(fā)展貢獻卓著的醫(yī)藥化學(xué)家還有赫爾蒙特(J.B.van Helmont，1597-1644)。他工作的最大特點是對化學(xué)進行定量研究，廣泛使用了天平，并萌生了初始的物質(zhì)不滅的思想。他所做的“柳樹實驗”和“沙子實驗”，是早期化學(xué)實驗發(fā)展史上著名的兩個定量實驗①。此外，他在無機物制備方面取得過空前的成果，曾對燃燒現(xiàn)象提出過頗有獨到之處的見解。因此，他常被尊為從煉丹術(shù)到化學(xué)的過渡階段的代表?；瘜W(xué)實驗在冶金方面也曾發(fā)揮過重要作用。德國著名化驗師埃爾克(L.Ercker，約1530—1594)在其編著的《主要礦石加工和采掘方法說明》(1574年出版)一書中較為系統(tǒng)地論述了當(dāng)時對銀、金、銅、銻、汞以及鉍和鉛的合金的檢驗技術(shù)；制取和精煉這些金屬的技藝；以及制取酸、鹽和其他化合物的技術(shù)。這部著作被認為是分析化學(xué)和冶金化學(xué)的第一部手冊。

四 早期化學(xué)實驗的特點

早期的化學(xué)實驗還只能算做是化學(xué)“試驗”，具有很大的盲目性；還沒有從生產(chǎn)、生活實踐中分化出來，成為獨立的科學(xué)實踐。最早的制陶、冶金和釀酒等活動，是低級的、缺乏理論指導(dǎo)的、不自覺的實踐活動；作為化學(xué)實驗原始形式的煉丹術(shù)，其實驗?zāi)康囊仓皇亲非箝L

生不老藥或點金之術(shù)，變賤金屬為貴金屬。盡管如此，還應(yīng)該肯定從事早期化學(xué)實驗的工匠和煉丹術(shù)士們是化學(xué)實驗的先驅(qū)和開拓者。他們發(fā)明了焙燒、溶解、結(jié)晶、蒸餾、過濾和冷凝等化學(xué)實驗操作方法；制造了風(fēng)箱、坩堝、鐵剪、燒杯、平底蒸發(fā)皿、沙浴、焙燒爐等化學(xué)實驗儀器和裝置；發(fā)現(xiàn)和制取了銅、金、銀、汞、鉛等金屬，酒精、硝酸、硫酸、鹽酸等化學(xué)溶劑和試劑，以及許多酸、堿、鹽，甚至意識到了一些粗淺的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律。后人正是從他們的經(jīng)驗教訓(xùn)中，才找到了化學(xué)實驗的真歷史使命，建立了化學(xué)實驗科學(xué)。

五近代化學(xué)實驗的特點

隨著歐洲資本主義生產(chǎn)方式的建立和發(fā)展，近代化學(xué)實驗作為一種相對獨立的科學(xué)實踐活動，從生產(chǎn)實踐中分化出來，歷經(jīng)兩百多年，取得了突飛猛進的發(fā)展。

1．明確了化學(xué)科學(xué)實驗的性質(zhì)、目的和作用

化學(xué)實驗不再是服務(wù)于煉丹術(shù)等封建迷信和宗教神學(xué)的婢女，不再是從屬于觀察的附帶的東西，而是一種獨立的化學(xué)科學(xué)實踐、重要的化學(xué)科學(xué)認識方法。只有通過化學(xué)科學(xué)實驗，才能達到對物質(zhì)的本質(zhì)及其變化規(guī)律的正確認識。同古代化學(xué)實驗相比，近代化學(xué)實驗已不僅僅是獲得化學(xué)實驗事實的重要途徑、手段和方法，而且還具有驗證化學(xué)假說和檢驗化學(xué)理論、發(fā)現(xiàn)和合成新的化學(xué)物質(zhì)、推動化學(xué)分支學(xué)科建立和發(fā)展的作用。

2．建立和發(fā)展了化學(xué)實驗方法論

波義耳和拉瓦錫有關(guān)化學(xué)實驗的思想和主張，對化學(xué)實驗方法論的建立起到了重要的奠基作用。此后，許多化學(xué)家又創(chuàng)立了一系列化學(xué)實驗方法，豐富和發(fā)展了化學(xué)實驗方法論。正是這些先進的方法論思想，提供了近代化學(xué)科學(xué)發(fā)展的思想條件。

3．發(fā)明和研制了較先進的實驗儀器和裝置

如精密天平、伏打電堆、光譜分析儀、“彈式”量熱計、磨口滴定管等等。這些先進的實驗儀器和裝置把化學(xué)科學(xué)研究帶入了一個又一個嶄新的領(lǐng)域，為近代化學(xué)科學(xué)的發(fā)展奠定了先決的基礎(chǔ)。

二 化學(xué)實驗手段的現(xiàn)代化

化學(xué)實驗手段是制約化學(xué)科學(xué)研究的非常重要的方面。雖然在19世紀化學(xué)實驗手段已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)乃?，形成了一套相對比較完整的化學(xué)常規(guī)儀器(包括各種玻璃儀器在內(nèi))和設(shè)備，但這些儀器和設(shè)備的質(zhì)量還不高，種類還不夠齊全，精度也不夠靈敏和準確。為克服這些不足，人們在對原有的化學(xué)實驗手段加以改進的同時，積極吸收現(xiàn)代各種科學(xué)技術(shù)的新成果，創(chuàng)造和發(fā)明了一大批現(xiàn)代化的實驗儀器和設(shè)備。在18—19世紀，天平曾是使化學(xué)實驗定量化的重要實驗手段，借助于天平，人們?nèi)〉昧艘幌盗兄匾獙嶒灣晒５?dāng)時的天平還比較粗糙，靈敏度一般只能達到0.1克—0.01克左右。為了滿足現(xiàn)代化學(xué)科學(xué)研究的需要，人們對天平進行了改進和完善，制造了一些靈敏度更高、操作更方便的天平。如現(xiàn)代的分析天平，從稱量范圍來看，有常量分析天平(范圍：0.1毫克—100克)、微量分析天平(范圍：0.001毫克—20克)和介于二者之間的半微量分析天平；從種類來看，有等臂式天平和懸臂式超微量天平(靈敏度可達0.01微克，最大載重為1毫克)。這些天平具有靈敏、準確和操作方便(如應(yīng)用光學(xué)、電學(xué)原理制造的電光天平)等特點?，F(xiàn)代化學(xué)的許多重大突破都與化學(xué)實驗手段的改進、發(fā)明和創(chuàng)造緊密相關(guān)。1919年J.J.湯姆生的助手阿斯頓(F.W.Aston，1877—1945)改進了磁分離器，制成了第一臺質(zhì)譜儀，從而把人類研究微觀粒子的手段向前大大推進了一步。阿斯頓利用質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了氖、氬、氪、氙、氯等元素都有同位素存在；在71種元素中，他發(fā)現(xiàn)了天然存在的287種核素中的212種。為表彰阿斯頓在研制質(zhì)譜儀和發(fā)現(xiàn)眾多核素方面的卓越貢獻，他于1922年獲得了諾貝爾化學(xué)獎。現(xiàn)代化學(xué)實驗使用了很多靈敏、精確和快速的實驗手段，表現(xiàn)出儀器化的特點，紅外光譜、核磁共振、順磁共振和質(zhì)譜等實驗手段已被廣泛使用。在微量分析和痕量雜質(zhì)分析方面，出現(xiàn)了原子吸收光譜、極譜分析、庫侖分析以及萃取、離子交換分離、色譜、電泳層析等新的分析、分離技術(shù)和手段；在化學(xué)元素或組

分的分析測定、微觀分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)、表面化學(xué)結(jié)構(gòu)等的分析測定方面，出現(xiàn)了X射線、熒光光譜、光電子能譜、掃描電鏡、電子探針、拉曼激光光譜、分子束、四圓衍射儀、低能電子衍射、中子衍射、皮秒激光光譜等現(xiàn)代化的實驗技術(shù)和手段。運用這些實驗手段，能夠更精確地進行化學(xué)定量檢測，達到微(10-6)米、納(10-9)米、甚至皮(10-12)米數(shù)量級，從而大大促進了化學(xué)實驗手段的精密化。近30年來，計算機在化學(xué)實驗中得到了卓有成效的應(yīng)用，正逐步成為重要的化學(xué)實驗手段。目前出現(xiàn)的各種儀器的聯(lián)機使用和自動化，不僅用于電分析化學(xué)、譜學(xué)、微觀反應(yīng)動力學(xué)、平衡常數(shù)的測定、分析儀器的控制、數(shù)據(jù)的存貯與處理、以及化學(xué)文獻檢索等，而且還能使經(jīng)典化學(xué)操作達到控制的自動化。

三 化學(xué)實驗方法的現(xiàn)代化

隨著現(xiàn)代化學(xué)科學(xué)研究領(lǐng)域的不斷擴展和深入，以及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，化學(xué)實驗方法日趨現(xiàn)代化。雖然現(xiàn)代化學(xué)實驗手段具有快速、靈敏、準確的特點，但由于一些實驗儀器和設(shè)備的價格比較昂貴、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、調(diào)試維修的任務(wù)較重，因此使它們的普及受到相當(dāng)大的限制，從而使一些傳統(tǒng)的化學(xué)實驗方法仍有普遍利用和進一步改進、完善的必要和可能。例如EDTA滴定法就是對傳統(tǒng)的滴定法的改進和發(fā)展。在30年代，人們已經(jīng)知道乙二胺四乙酸(簡稱EDTA)等氨基多羧酸在堿性介質(zhì)中能跟鈣、鎂離子生成極穩(wěn)定的配合物。對這類化合物，瑞士化學(xué)家施瓦岑巴赫(G.Schwarzenbach，1904—)進行了廣泛的研究，并成功地以紫尿酸銨為指示劑，用EDTA滴定了水的硬度。1946年他又提出以鉻黑T作為絡(luò)合滴定的指示劑，從而奠定了EDTA滴定法的基礎(chǔ)。運用這種方法，人們對近50種元素進行了直接滴定(包括返滴法)，對16種元素進行了間接滴定。由于這種方法應(yīng)用范圍較廣，因此受到普遍歡迎，至今仍是一種常規(guī)的化學(xué)實驗方法。

四 化學(xué)實驗規(guī)模和研究方式的變化

現(xiàn)代化學(xué)實驗在實驗規(guī)模和研究方式上發(fā)生了很大變化。最早的化學(xué)實驗室大概要算煉丹術(shù)士的實驗室，實驗室中的實驗設(shè)備和條件極其粗糙和簡陋，實驗者的實驗?zāi)康囊仓皇菫榱藢で蟆伴L生不老”和“點石化金”的“仙藥”。到了17世紀至19世紀初期，當(dāng)化學(xué)成為一門獨立的科學(xué)以后，化學(xué)實驗室才逐漸多了起來，出現(xiàn)了一大批從事化學(xué)科學(xué)實驗研究的化學(xué)家。但這些實驗室都屬于私人所有，如波義耳在他姐姐家建立的實驗室，化學(xué)大師貝采里烏斯的實驗室是他的廚房，在那里化學(xué)實驗和烹調(diào)一起進行。私人實驗室的規(guī)模比較小，除實驗室的主人外，最多只能容納1—2個助手或1—2名學(xué)生。李比希就曾在蓋·呂薩克的私人實驗室里當(dāng)過助手。這個時期的化學(xué)實驗基本上屬于個體式研究，個別的科學(xué)家獨居樓閣，擺弄著燒瓶、量筒、天平等儀器，其規(guī)模和形式近似于手工業(yè)作坊。第一個公共化學(xué)實驗室是1817年英國化學(xué)家T.湯姆生(T.Thomson，1773—1852)在格拉斯哥大學(xué)建立的供教學(xué)用的實驗室。自此之后，歐洲各大學(xué)都紛紛仿效，建立了自己的化學(xué)實驗室。這些實驗室的建立，不僅改變了化學(xué)教育的面貌，使實驗成為培養(yǎng)和提高學(xué)生素質(zhì)的重要內(nèi)容，而且使大學(xué)不再是單純傳授化學(xué)知識的場所，還是進行化學(xué)科學(xué)研究的重要基地。在19世紀的公共實驗室中，最著名的是1824年李比希在吉森大學(xué)建立的化學(xué)實驗室，它可以同時容納22名學(xué)生進行化學(xué)實驗。在那里，李比希培養(yǎng)了許多優(yōu)秀的化學(xué)家，以他為核心的“吉森學(xué)派”是近代化學(xué)史上公認的一大學(xué)派。他們這種集體式的合作研究，取得了驚人的成就。在1901—1910年最早的10位諾貝爾化學(xué)獎獲得者當(dāng)中，李比希的學(xué)生竟然占了7位。這一成就在化學(xué)史上首屈一指。從本世紀30年代起，出現(xiàn)了國家規(guī)模的大型化學(xué)科學(xué)研究機構(gòu)和龐大的實驗基地；到了70年代，實驗的規(guī)模則擴大到國際間相互合作的新階段。許多尖端實驗決不是任何個人、一般科研組織所能勝任的，而必須由國家統(tǒng)一規(guī)劃、組織協(xié)調(diào)各學(xué)科科學(xué)家來共同攻關(guān)。實驗用人廣、花費多、規(guī)模大、組織周密和協(xié)調(diào)，已成為現(xiàn)代化學(xué)實驗的又一重要特點。

第三篇：化學(xué)發(fā)展史論文

化學(xué)發(fā)展史論文 班級：化本二班 學(xué)號：121001063 姓名：佘晨陽

摘要：化學(xué)的歷史淵源，不管是過去、現(xiàn)在還是未來，人類社會的發(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，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)了多個分支，形成了不同的分析領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：化學(xué)家 化學(xué)史 發(fā)展 時期

History of chemistry, whether past, present or future, the development of human society

Inseparable from chemistry, chemical and human lives.Revolutionary physics, chemistry brought the dawn of the new era to make in-depth study of chemistry to explore new phase atoms, molecules, the crystal structure.In modern society, the relationship between chemistry and other subjects more closely, chemical theory and analysis methods are increasingly sophisticated, with the emergence of some new concepts, chemistry appeared multiple branches, forming a different analysis.正文

化學(xué)的英文詞為Chemistry，它是從一個古字，即拉丁字chemia、希臘字Chamia、阿拉伯字Chema，埃及字Chemi演化而來的。從現(xiàn)存資料看，最早是在埃及第四世紀的記載里出現(xiàn)的。古人用埃及或埃及的藝術(shù)來命名“化學(xué)”?；瘜W(xué)從古代到近代再到現(xiàn)代，經(jīng)歷了幾個重要的發(fā)展階段，并對人類社會產(chǎn)生了深遠了影響。本文主要是對化學(xué)史上的重大事件和化學(xué)科學(xué)發(fā)展過程進行簡要的闡述。

一、化學(xué)發(fā)展史的五個時期

自從有了人類，化學(xué)便與人類結(jié)下了不解之緣。鉆木取火，用火燒煮食物，燒制陶器，冶煉青銅器和鐵器，都是化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用。正是這些應(yīng)用，極大地促進了當(dāng)時社會生產(chǎn)力的發(fā)展，成為人類進步的標(biāo)志。今天，化學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，在科學(xué)技術(shù)和社會生活的方方面面正起著越來越大的作用?；瘜W(xué)史大致分為：

１．遠古的工藝化學(xué)時期

這時人類的制陶、冶金、釀酒、染色等工藝主要是在實踐經(jīng)驗的直接啟發(fā)下經(jīng)過萬年摸索而來的，化學(xué)知識還沒有形成。這是化學(xué)的萌芽時期。

２．煉丹術(shù)和醫(yī)藥化學(xué)時期

從公元前１５００年到公元１６５０年，煉丹術(shù)士和煉金術(shù)士們，在皇宮、在教堂、在自己的家里、在深山老林的煙熏火燎中，為求得長生不老的仙丹，為求得榮華富貴的黃金，開始了最早的化學(xué)實驗。記載、總結(jié)煉丹術(shù)的書籍，在中國、阿拉伯、埃及、希臘都有不少。這一時期積累了許多物質(zhì)間的化學(xué)變化，為化學(xué)的進一步發(fā)展準備了豐富的素材。這是化學(xué)史上令我們驚嘆的雄渾的一幕。后來，煉丹術(shù)、煉金術(shù)幾經(jīng)盛衰，使人們更多地看到了它荒唐的一面?；瘜W(xué)方法轉(zhuǎn)而在醫(yī)藥和冶金方面得到了正當(dāng)發(fā)揮。在歐洲文藝復(fù)興時期，出版了一些有關(guān)化學(xué)的書籍，第一次有了“化學(xué)”這個名詞。英語的ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ起源于ａｌｃｈｅｍｙ，即煉金術(shù)。ｃｈｅｍｉｓｔ至今還保留兩個相關(guān)的含義：化學(xué)家和藥劑師。這些可以說是化學(xué)脫胎于煉金術(shù)和制藥業(yè)的文化遺跡了。

３．燃素化學(xué)時期

從１６５０年到１７７５年，隨著冶金工業(yè)和實驗室經(jīng)驗的積累，人們總結(jié)感性知識，認為可燃物能夠燃燒是因為它含有燃素，燃燒的過程是可燃物中燃素放出的過程，可燃物放出燃素后成為灰燼。

４．定量化學(xué)時期，即近代化學(xué)時期

１７７５年前后，拉瓦錫用定量化學(xué)實驗闡述了燃燒的氧化學(xué)說，開創(chuàng)了定量化學(xué)時期。這一時期建立了不少化學(xué)基本定律，提出了原子學(xué)說，發(fā)現(xiàn)了元素周期律，發(fā)展了有機結(jié)構(gòu)理論。所有這一切都為現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

５．科學(xué)相互滲透時期，即現(xiàn)代化學(xué)時期

20世紀初，量子論的發(fā)展使化學(xué)和物理學(xué)有了共同的語言，解決了化學(xué)上許多懸而未決的問題；另一方面，化學(xué)又向生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)等學(xué)科滲透，使蛋白質(zhì)、酶的結(jié)構(gòu)問題得到了逐步地解決。

二、古代和近代化學(xué)史大事記

（1）夏代我國有了青銅器；春秋晚期能煉鐵；戰(zhàn)國晚期能煉銅；唐代有了火藥。

（2）18世紀70年代，瑞典化學(xué)家舍勒和英國化學(xué)家普利斯特里分別發(fā)現(xiàn)并制得了氧氣；法國化學(xué)家拉瓦錫最早用天平作為研究化學(xué)的工具，并推翻了燃素學(xué)說；英國化學(xué)家卡文迪許和英國物理學(xué)家雷利等陸續(xù)從空氣中發(fā)現(xiàn)了惰性氣體。

（3）１７４８年俄國化學(xué)家羅蒙諾索夫建立了質(zhì)量守恒定律。

（4）１８０８年英國科學(xué)家道爾頓提出了近代原子學(xué)說。

（5）１８１１年意大利科學(xué)家阿伏加德羅提出了分子的概念。

（6）１８２８年德國化學(xué)家維勒第一次證明有機物可用普通的無機物制得。

（7）１８６９年俄國化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律。

（8）１８８８年法國化學(xué)家勒沙特列提出了化學(xué)平衡移動原理。

（9）１８９０年德國化學(xué)家凱庫蔓提出了苯分子的結(jié)構(gòu)式。

（10）19世紀荷蘭物理學(xué)家范德華首先研究了分子間作用力。

（11）19世紀英國物理學(xué)家丁達爾和植物學(xué)家布朗分別提出了膠體的“丁達爾現(xiàn)象”與“布朗運動”。

（12）20世紀奧地利和德國物理學(xué)家泡利和洪特分別提出了核外電子排布的“泡利不相容原理”、“洪特規(guī)則”。

三、化學(xué)實驗發(fā)展史概述

化學(xué)實驗是化學(xué)科學(xué)賴以產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ)，從其發(fā)展過程來看，大致經(jīng)過了早期化學(xué)實驗、近代化學(xué)實驗和現(xiàn)代化學(xué)實驗等三個發(fā)展時期。

（一）早期化學(xué)實驗

從遠古時代開始到１７世紀，化學(xué)實驗在向科學(xué)道路邁進的過程中，經(jīng)歷了一段漫長的發(fā)展時期。

１．化學(xué)實驗的萌芽

人類最初對火的利用距今大概已有一百多萬年了?；鹗侨祟愖钤缡褂玫幕瘜W(xué)實驗手段。人類最早從事的制陶、冶金、釀酒等化學(xué)工藝，都與火有直接或間接的聯(lián)系。在熊熊烈火中，燒制成型的粘土可獲得陶器；燒煉礦石可得到金屬。陶器的發(fā)明使人類有了貯水器以及貯藏糧食和液體食物的器皿，從而為釀酒工藝的形成和發(fā)展創(chuàng)造了條件。

制陶、冶金和釀酒等化學(xué)工藝，已孕育了化學(xué)實驗的萌芽。例如，在燒制灰、黑陶的化學(xué)工藝中，工匠們在焙燒后期便封閉窯頂和窯門，再從窯頂徐徐噴水，致使陶土中的鐵質(zhì)生成四氧化三鐵，又使表面覆上一層炭黑，因此里外灰黑。這表明當(dāng)時已初步懂得了焙燒氣氛的控制和利用。

２．原始化學(xué)實驗

古代的煉丹術(shù)，是早期化學(xué)實驗的主要和典型的代表。煉丹的主要目的一是希望得到能使人長生不死的“仙藥”；二是想把一些廉價的金屬借助于“仙藥”的點化，轉(zhuǎn)變?yōu)橘F重的黃金和白銀。由于煉丹活動符合帝王、貴族長生不死、永世霸業(yè)的愿望，因而受到他們的大力推崇，于是從古代到中古時代，這種活動很快地得到開展并興盛起來。

焙燒是煉丹術(shù)士經(jīng)常采用的一種基本的化學(xué)實驗操作方法。例如，在空氣中焙燒方鉛礦（即硫化鉛）等賤金屬礦石，把鉛放在灰皿或骨灰造的盤子中加熱，鉛燒掉之后，可以得到一點銀；把黃鐵礦（從外表看有點像黃金）與鉛共熔，鉛用灰皿燒掉之后，可以獲得微量的黃金。

除焙燒之外，煉丹術(shù)士還經(jīng)常使用一些液體“試藥”來對各種金屬進行加工。液體試藥通常是一些能在金屬表面涂上顏色的物質(zhì)。例如，硫黃水（多硫化合物的溶液）能把金屬黃化成黃金；汞能在其他金屬表面留下銀色。在制造液體試藥的過程中，煉丹術(shù)士發(fā)明了蒸餾器、燒杯、冷凝器和過濾器等化學(xué)實驗儀器，以及溶解、過濾、結(jié)晶、升華，特別是蒸餾等化學(xué)實驗操作方法。蒸餾方法的廣泛使用，促進了酒精、硝酸、硫酸和鹽酸等溶劑和試劑的發(fā)現(xiàn)，從而擴大了化學(xué)實驗的范圍，為后來許多物質(zhì)的制取創(chuàng)造了條件。

蒸餾是早期化學(xué)實驗中最完整的一種重要實驗操作方法。到了１６世紀，出現(xiàn)了大批有關(guān)蒸餾方法方面的書籍，如希羅尼姆?布倫契威格（Ｈｉｅｒｏｎｙｍｕｓ Ｂｒｕｎｓｃｈｗｙｇｋ，１４５０ —１５１３年）１５００年出版的《蒸餾術(shù)簡明手段》及其增訂版《蒸餾術(shù)大全》（１５１２年出版）等。這些著作對蒸餾方法作了較詳細的敘述。蒸餾在早期化學(xué)實驗發(fā)展史上占有重要地位，它至今還在基礎(chǔ)化學(xué)實驗中被經(jīng)常運用。

３．向化學(xué)科學(xué)實驗的過渡

到了十五六世紀，煉丹術(shù)由于缺乏科學(xué)基礎(chǔ)，屢遭失敗而變得聲名狼藉?；瘜W(xué)實驗則開始在醫(yī)學(xué)和冶金等一些實用工藝中發(fā)揮作用，并不斷得到發(fā)展。

在醫(yī)藥化學(xué)時期，最具代表性的人物是瑞士的醫(yī)生、醫(yī)藥化學(xué)家帕拉塞斯（Ｐ．Ａ． Ｐａｒａｃｅｌｓｕｓ，１４９３—１５４１）。他強調(diào)化學(xué)研究的目的不應(yīng)在于點金，而應(yīng)該把化學(xué)知識應(yīng)用于醫(yī)療實踐，制取藥物。他和他的弟子們通過對礦物藥劑的性質(zhì)和療效的研究，以及在制備新藥劑的過程中，探討了許多無機物的分離、提純方法，進行了一些合成實驗，并總結(jié)出這些物質(zhì)的性質(zhì)。因此，有人認為帕拉塞斯“從根本上改變了醫(yī)療和化學(xué)的發(fā)展道路”。

安德雷?李巴烏（Ａｎｄｒｅａｓ Ｌｉｂａｖｉｕｓ，約１５４０ —１６１６）是德國的醫(yī)生、醫(yī)藥化學(xué)家，他極力強調(diào)化學(xué)的實用意義，為推進化學(xué)成為一門獨立科學(xué)做出了重要貢獻。他編著的《工藝化學(xué)大全》（１６１１—１６１３年問世），總結(jié)了他多年的實驗經(jīng)驗。書中敘述了硫酸和王水的制備方法；證明了焙燒硝石和硫磺所得到的硫酸與干餾膽礬所得到的完全是同一種物質(zhì)；首次提出將食鹽與膽礬一起在泥坩堝中焙燒制取鹽酸的方法；講解了用金屬錫與氯化汞一起加熱、蒸餾獲得四氯化錫（后來被稱為“李巴烏發(fā)煙液”）的方法；描述了含銅的溶液遇氨水變?yōu)榇渌{的現(xiàn)象，并建議用這種方法檢驗水中的氨。這部著作的問世，使化學(xué)終于有了真正的教科書。他還設(shè)計過一所實驗室的建筑詳圖，但直到１６８３年，這所實驗室才在阿爾特多夫（Ａｌｔｄｅｒｆ）修建起來。

繼帕拉塞斯、李巴烏之后，對后世影響較大、對化學(xué)實驗的發(fā)展貢獻卓著的醫(yī)藥化學(xué)家還有赫爾蒙特（Ｊ．Ｂ． ｖａｎ Ｈｅｌｍｏｎｔ，１５９７—１６４４）。他工作的最大特點是對化學(xué)進行定量研究，廣泛使用了天平，并萌生了初始的物質(zhì)不滅的思想。他所做的“柳樹實驗”和“沙子實驗”，是早期化學(xué)實驗發(fā)展史上著名的兩個定量實驗。此外，他在無機物制備方面取得過空前的成果，曾對燃燒現(xiàn)象提出過頗有獨到之處的見解。因此，他常被尊為從煉丹術(shù)到化學(xué)的過渡階段的代表。

化學(xué)實驗在冶金方面也曾發(fā)揮過重要作用。德國著名化驗師埃爾克（Ｌ． Ｅｒｃｋｅｒ，約１５３０ —１５９４）在其編著的《主要礦石加工和采掘方法說明》（１５７４年出版）一書中較為系統(tǒng)地論述了當(dāng)時對銀、金、銅、銻、汞以及鉍和鉛的合金的檢驗技術(shù)；制取和精煉這些金屬的技藝；以及制取酸、鹽和其他化合物的技術(shù)。這部著作被認為是分析化學(xué)和冶金化學(xué)的第一部手冊。

４．早期化學(xué)實驗的特點

早期的化學(xué)實驗還只能算做是化學(xué)“試驗”，具有很大的盲目性；還沒有從生產(chǎn)、生活實踐中分化出來，成為獨立的科學(xué)實踐。最早的制陶、冶金和釀酒等活動，是低級的、缺乏理論指導(dǎo)的、不自覺的實踐活動；作為化學(xué)實驗原始形式的煉丹術(shù)，其實驗?zāi)康囊仓皇亲非箝L生不老藥或點金之術(shù)，變賤金屬為貴金屬。

盡管如此，還應(yīng)該肯定從事早期化學(xué)實驗的工匠和煉丹術(shù)士們是化學(xué)實驗的先驅(qū)和開拓者。他們發(fā)明了焙燒、溶解、結(jié)晶、蒸餾、過濾和冷凝等化學(xué)實驗操作方法；制造了風(fēng)箱、坩堝、鐵剪、燒杯、平底蒸發(fā)皿、沙浴、焙燒爐等化學(xué)實驗儀器和裝置；發(fā)現(xiàn)和制取了銅、金、銀、汞、鉛等金屬，酒精、硝酸、硫酸、鹽酸等化學(xué)溶劑和試劑，以及許多酸、堿、鹽，甚至意識到了一些粗淺的化學(xué)反應(yīng)規(guī)律。后人正是從他們的經(jīng)驗教訓(xùn)中，才找到了化學(xué)實驗的真正歷史使命，建立了化學(xué)實驗科學(xué)。

（二）近代化學(xué)實驗

１．近代化學(xué)實驗時期的杰出科學(xué)家

１７~１９世紀，是近代化學(xué)實驗時期。在這一時期，隨著歐洲資本主義生產(chǎn)方式的誕生和工業(yè)革命的進行，以及天文學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科的重大突破，化學(xué)實驗終于沖破了煉丹術(shù)的桎梏，走上了科學(xué)的康莊大道。為此做出巨大貢獻的化學(xué)實驗家當(dāng)推波義耳（Ｒ． Ｂｏｙｌｅ，１６２７—１６９１）和拉瓦錫（Ａ．Ｌ． Ｌａｖｏｉｓｉｅｒ，１７４３—１７９４）。

（１）化學(xué)科學(xué)實驗的奠基人——波義耳

“波義耳把化學(xué)確立為科學(xué)”。作為近代化學(xué)科學(xué)的確立者，波義耳也是化學(xué)科學(xué)實驗的重要奠基人。他認為，只有運用嚴密的和科學(xué)的實驗方法才能夠把化學(xué)確立為科學(xué)。他明確指出：“化學(xué)，為了完成其光榮而莊嚴的使命，就不能認為到目前為止的研究方法是正確的，而必須拋棄古代傳統(tǒng)的思辯方法”。只有這樣，化學(xué)才能像“已經(jīng)覺醒了的天文學(xué)和物理學(xué)那樣，立足于嚴密的實驗基礎(chǔ)之上”。“不應(yīng)該把理性放在高于一切的位置，知識應(yīng)該從實驗中來，實驗是最好的老師”，“沒有實驗，任何新的東西都不能深知”，“空談無濟于事，實驗決定一切”，“人之所以能效力于世界者，莫過于勤在實驗上做功夫”。他的這些觀點和主張，奠定了化學(xué)實驗方法論的基礎(chǔ)。

不僅如此，波義耳還是一位技術(shù)精湛的出色的化學(xué)實驗家。他一生做過大量的化學(xué)實驗，獲得了許多重要的發(fā)現(xiàn)。他是第一個發(fā)明指示劑的化學(xué)家，他把各種天然植物的汁液或配成溶液，或做成試紙（“石蕊試紙”就是波義耳發(fā)明的），并根據(jù)指示劑顏色的變化來檢驗酸和堿；他還發(fā)現(xiàn)了銅鹽和銀鹽、鹽酸和硫酸的化學(xué)檢驗方法，并在１６８５年發(fā)表的《礦泉水的實驗研究史的簡單回顧》一文中，描述了一套鑒定物質(zhì)的方法。因此，他還常被尊為定性分析化學(xué)的奠基者。

（２）定量化學(xué)實驗方法論的創(chuàng)立者——拉瓦錫

拉瓦錫是明確提出把量作為衡量尺度對化學(xué)現(xiàn)象進行實驗證明的第一位化學(xué)家，他把近代化學(xué)實驗推進到定量研究的水平。

拉瓦錫從一開始從事化學(xué)科學(xué)研究，就非常善于發(fā)揮天平在化學(xué)研究中的作用，重視對物質(zhì)及其變化進行定量測定。他２１歲時所做的第一個化學(xué)實驗，就是定量地測定石膏在加熱和冷卻過程中水分的變化。他一生做過很多定量化學(xué)實驗，并依據(jù)實驗事實揭示了“水變成土”以及“火粒子”學(xué)說、“燃素說”的謬誤。

參考文獻

[1]周嘉華趙匡華主編.《中國化學(xué)史》.廣西教育出版社，2003 [2] J.R.柏延頓著.《化學(xué)簡史》.廣西師范大學(xué)出版社，2003 [3]吳守玉高興華主編.《化學(xué)史圖冊.高等教育出版社，1993 [4]郭保章著.《世界化學(xué)史》.廣西教育出版社，1992 [5]亨利M·萊斯特著.《化學(xué)的歷史背景》.商務(wù)印書館，1982 [6]柴勇.中學(xué)生數(shù)理化報，2006，7：166-167.[7]江玉安.化學(xué)教育，2009，7：74-76

第四篇：初中化學(xué)教學(xué)實踐困惑

尊敬的老師：

您好！祝您暑假快樂！再次感謝您在陜西師范大學(xué)培訓(xùn)期間對我們研究工作的大力支持和無私幫助！這是根據(jù)老師們所填問卷整理出的教學(xué)實踐困惑。供大家交流研討。

經(jīng)過整理，老師們反映出的困惑有以下幾方面：

通識類——教學(xué)藝術(shù)如何提高實現(xiàn)？如何讓學(xué)生從課堂中得到享受？師德的評價標(biāo)準。理解與教育學(xué)生——學(xué)生學(xué)習(xí)力差異大，教學(xué)方法的選擇不知應(yīng)該注重哪部分。教書與育人的問題矛盾。學(xué)生一屆不如一屆。自主學(xué)習(xí)差，難引導(dǎo)。差生的轉(zhuǎn)換方法及案例。因?qū)W生無法配合，好多先進的理念用不上。思維能力、人文知識與應(yīng)試能力的選擇。

課堂教學(xué)——教學(xué)重難點突破，化學(xué)興趣性教學(xué)。如何有效地引導(dǎo)學(xué)生進行從感性到理性的思考。三維目標(biāo)落實。初中化學(xué)知識體系與具體目標(biāo)的關(guān)系。對化學(xué)語言的書寫和表達是阻礙學(xué)生學(xué)習(xí)的一大難點。

教學(xué)模式的選用——對教學(xué)模式的學(xué)習(xí)注重了教學(xué)成績，對教師的課堂過程關(guān)注減少。實驗教學(xué)——大班如何實現(xiàn)，缺乏專業(yè)準備實驗的老師，學(xué)生探究時間難把握。探究的重、難點。學(xué)時與學(xué)生探究實踐的矛盾。如何使實驗生活化問題。處理有效探究中的有效點及怎樣達到有效性？

教學(xué)資源——資源少。教師專業(yè)水平提升的培訓(xùn)平臺。課程資源開發(fā)不熟悉，如多媒體課件的制作。實驗室和班級數(shù)嚴重不配套，學(xué)生實驗不能按教學(xué)進度和設(shè)計完成。教材內(nèi)容簡單。課后作業(yè)層次不清，量少，典型性不太強。

教師合作交流——教師少，缺少交流機會。

教學(xué)反思——缺乏有效的教學(xué)反思策略。如個人的教學(xué)特色無法總結(jié)出來；缺少從教學(xué)實踐中提出缺點、優(yōu)點及改進的方法、措施等。

第五篇：化學(xué)發(fā)展史7 講稿

分析化學(xué)發(fā)展史

分析化學(xué)是化學(xué)的一個重要分支，它主要研究物質(zhì)中有哪些元素或基團(定性分析)；每種成分的數(shù)量或物質(zhì)純度如何(定量分析)；原子如何聯(lián)結(jié)成分子以及在空間如何排列等等。

分析化學(xué)以化學(xué)基本理論和實驗技術(shù)為基礎(chǔ)，并吸收物理、生物、統(tǒng)計、電子計算機、自動化等方面的知識以充實本身的內(nèi)容，從而解決科學(xué)、技術(shù)所提出的各種分析問題。

分析化學(xué)這一名稱雖創(chuàng)自玻意耳，但其實踐運用與化學(xué)工藝的歷史同樣古老。古代冶煉、釀造等工藝的高度發(fā)展，都是與鑒定、分析、制作過程的控制等手段密切聯(lián)系在一起的。在東、西方興起的煉丹術(shù)、煉金術(shù)等都可視為分析化學(xué)的前驅(qū)。

公元前3000年，埃及人已經(jīng)掌握了一些稱量的技術(shù)。天平對于化學(xué)分析有著十分重要的作用，也是最早出現(xiàn)的分析用儀器，公元前3000年，埃及人已掌握了稱量技術(shù)。它在公元前1300年的《莎草紙卷》上已有了等臂天平的記載。巴比倫的祭司所保管的石制標(biāo)準砝碼(約公元前2600)尚存于世。不過等臂天平用于化學(xué)分析，當(dāng)始于中世紀的烤缽試金法中。

古代認識的元素，非金屬有碳和硫，金屬中有銅、銀、金、鐵、鉛、錫和汞。公元前四世紀已使用試金石以鑒定金的成色，公元前三世紀，阿基米德在解決金冕的純度問題時，即利用了金、銀密度之差，這是無傷損分析的先驅(qū)。

公元60年左右，老普林尼將五倍子浸液涂在莎草紙上，用以檢出硫酸銅的摻雜物鐵，這是最早使用的有機試劑，也是最早的試紙。遲至1751年，布羅克豪森用同一方法檢出血渣(經(jīng)灰化)中的含鐵量。

火試金法是一種古老的分析方法。遠在公元前13世紀，巴比倫王致書埃及法老阿門菲斯四世稱：“陛下送來之金經(jīng)入爐后，重量減輕??”這說明3000多年前人們已知道“真金不怕火煉”這一事實。法國菲利普六世曾規(guī)定黃金檢驗的步驟，其中提出對所使用天平的構(gòu)造要求和使用方法，如天平不應(yīng)置于受風(fēng)吹或寒冷之處，使用者的呼吸不得影響天平的稱量等。

18世紀的瑞典化學(xué)家貝格曼可稱為無機定性、定量分析的奠基人。他最先提出金屬元素除金屬態(tài)外，也可以以其他形式離析和稱量，特別是以水中難溶的形式，這是重量分析中濕法的起源。

德國化學(xué)家克拉普羅特不僅改進了重量分析的步驟，還設(shè)計了多種非金屬元素測定步驟。他準確地測定了近200種礦物的成分及各種工業(yè)產(chǎn)品如玻璃、非鐵合金等的組分。

1663年玻意耳報道了用植物色素作酸堿指示劑。但真正的容量分析應(yīng)歸功于法國蓋-呂薩克。

1824年他發(fā)表漂白粉中有效氯的測定，用磺化靛青示作指劑。隨后他用硫酸滴定草木灰，又用氯化鈉滴定硝酸銀。這三項工作分別代表氧化還原滴定法、酸堿滴定法和沉淀滴定法。絡(luò)合滴定法創(chuàng)自J.von李比希,他用銀(Ⅰ)滴定氰離子，但1945年施瓦岑巴赫（G.Schwarzenbach, 瑞士）在廣泛研究的基礎(chǔ)上，發(fā)明了利用氨羧絡(luò)合劑的絡(luò)合滴定法，引起了廣泛的重視，使絡(luò)合滴定法迅速發(fā)展，成為一種重要的滴定分析方法。

18世紀分析化學(xué)的代表人物首推貝采利烏斯。他引入了一些新試劑和一些新技巧，并使用無灰濾紙、低灰分濾紙和洗滌瓶。他是第一位把原子量測得比較精確的化學(xué)家。除無機物外，他還測定過有機物中元素的百分數(shù)。他對吹管分析尤為重視，即將少許樣品置于炭塊凹處，用氧化或還原焰加熱，以觀察其變化，從而獲得有關(guān)樣品的定性知識。此法一直沿用至19世紀，其優(yōu)點是迅速、所需樣品量少，又可用于野外勘探和普查礦產(chǎn)資源等。

另一位對容量分析作出卓越貢獻的是德國莫爾，他設(shè)計的可盛強堿溶液的滴定管至今仍在沿用。他推薦草酸作堿量法的基準物質(zhì)，硫酸亞鐵銨（也稱莫爾鹽）作氧化還原滴定法的基準物質(zhì)。

1826年法國的比拉迪尼 首次制得碘化鈉，并以淀粉為指示劑，將它應(yīng)用于次氯酸鈣的滴定。開創(chuàng)了“碘量法”的研究與應(yīng)用。

1829年德國的羅塞首次明確提出和制定出系統(tǒng)定性分析方法，并提出一個簡明的系統(tǒng)分析圖表。

19世紀分析化學(xué)的杰出人物之一是弗雷澤紐斯。1841年發(fā)表《定性化學(xué)分析導(dǎo)論》一書，提出“陽離子系統(tǒng)定性分析法”，其陽離子分析方案一直沿用。他創(chuàng)立一所分析化學(xué)專業(yè)學(xué)校，至今此校仍存在；并于1862年創(chuàng)辦德文的《分析化學(xué)》雜志。他編寫的《定性分析》、《定量分析》兩書曾譯為多種文字，包括晚清時代出版的中譯本，分別定名為《化學(xué)考質(zhì)》和《化學(xué)求數(shù)》。他將定性分析的陽離子硫化氫系統(tǒng)修訂為目前的五組，還注意到酸堿度對金屬硫化物沉淀的影響。在容量分析中，他提出用二氯化錫滴定三價鐵至黃色消失。

不用顯微鏡的最早的微量分析者應(yīng)推德國德貝賴納。他從事濕法微量分析，還有吹管法和火焰反應(yīng)，并發(fā)表了《微量化學(xué)實驗技術(shù)》一書。近代微量分析奠基人是埃米希，他設(shè)計和改進微量化學(xué)天平，使其靈敏度達到微量化學(xué)分析的要求；改進和提出新的操作方法，實現(xiàn)毫克級無機樣品的測定，并證實納克級樣品測定的精確度不亞于毫克級測定。

有機微量定量分析奠基人是普雷格爾，他曾從膽汁中離析出一種降解產(chǎn)物，其量尚不足作一次常量碳氫分析。在聽了埃米希于1909年所作有關(guān)微量定量分析的講演并參觀其實驗室后，他決意將常量燃燒法改為微量法(樣品數(shù)毫克)，并獲得成功；1917年出版《有機微量定量分析》一書，并在1923年獲諾貝爾化學(xué)獎。

德國化學(xué)家龍格在1850年將染料混合液滴在吸墨紙上使之分離，更早些時候他曾用染有淀粉和碘化鉀溶液的濾紙或花布塊作過漂白液的點滴試驗。他又用浸過硫酸鐵和銅溶液的紙，在其中部滴加黃血鹽，等每滴吸入后再加第二滴，因此獲得自行產(chǎn)生的美麗圖案。1861年出現(xiàn)舍恩拜因的毛細管分析，他將濾紙條浸入含數(shù)種無機鹽的水中，水?dāng)y帶鹽類沿紙條上升，以水升得最高，其他離子依其遷移率而分離成為連接的帶。這與紙層析極為相近。他的學(xué)生研究于濾紙上分離有機化合物獲得成功，能明顯而完全分離有機染料。

20世紀60年代，魏斯提出環(huán)爐技術(shù)。僅用微克量樣品置濾紙中，繼用溶劑淋洗，而后在濾紙外沿加熱以蒸發(fā)溶劑，然后分離為若干同心環(huán)。如離子無色可噴以靈敏的顯色劑或熒光劑，既能檢出，又能得半定量結(jié)果。

色譜法也稱層析法。1906年俄國茨維特將綠葉提取汁加在碳酸鈣沉淀柱頂部，繼用純?nèi)軇┝芟?，從而分離出葉綠素。此項研究發(fā)表在德國《植物學(xué)》雜志上，但未能引起人們注意。直到1931年德國的庫恩和萊德爾再次發(fā)現(xiàn)本法并顯示其效能，人們才從文獻中追溯到茨維特的研究和更早的有關(guān)研究，如1850年韋曾利用土壤柱進行分離；1893年里德用高嶺土柱分離無機鹽和有機鹽等等。

氣體吸附層析始于20世紀30年代的舒夫坦和尤肯。40年代，德國黑塞利用氣體吸附以分離揮發(fā)性有機酸。英國格盧考夫也用同一原理在1946年分離空氣中的氫和氖，并在1951年制成氣相色譜儀。第一臺現(xiàn)代氣相色譜儀研制成功應(yīng)歸功于克里默。

氣體分配層析法根據(jù)液液分配原理，由英國馬丁和辛格于1941年提出。并因此而獲得1952年諾貝爾化學(xué)獎。戈萊提出用長毛細管柱，是另一創(chuàng)新。

色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法中將色譜法所得之淋出流體移入質(zhì)譜儀，可使復(fù)雜的有機混合物在數(shù)小時內(nèi)得到分離和鑒定，是最有效的分析方法之一。

分析化學(xué)的地位

分析化學(xué)是最早發(fā)展起來的化學(xué)分支學(xué)科，在化學(xué)學(xué)科本身的發(fā)展過程中曾起過而且繼續(xù)起著重要的作用。一些化學(xué)基本定律，如質(zhì)量守恒定律、定比定律、倍比定律的發(fā)現(xiàn)，原子論、分子論的創(chuàng)立，相對原子質(zhì)量的測定，元素周期律的建立，以及確立近代化學(xué)學(xué)科體系等等方面，都與分析化學(xué)的卓越貢獻分不開。不僅在化學(xué)學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展上，分析化學(xué)起著重大作用，而且在與化學(xué)有關(guān)的各類科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展中，例如礦物學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、環(huán)境科學(xué)、天文學(xué)、考古學(xué)及農(nóng)業(yè)科學(xué)等等的發(fā)展，無不與分析化學(xué)緊密相關(guān)。幾乎任何科學(xué)研究，只要涉及化學(xué)現(xiàn)象，都需要分析化學(xué)提供各種信息，以解決科學(xué)研究中的問題。反過來，各有關(guān)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，又給分析化學(xué)提出了新的要求，從而促進了分析化學(xué)的發(fā)展。

在國民經(jīng)濟建設(shè)中，分析化學(xué)的實用意義就更為明顯。許多工業(yè)部門如冶金、化工、建材等部門中原料、材料、中間產(chǎn)品和出廠成品的質(zhì)量檢測，生產(chǎn)過程中的控制和管理，都應(yīng)用到分析化學(xué)，所以人們常把分析化學(xué)譽為工業(yè)生產(chǎn)的“眼睛”。同樣，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面，對于土壤的性質(zhì)、化肥、農(nóng)藥以及作物生長過程中的研究也都離不開分析化學(xué)。近年來，環(huán)境保護問題越來越引起人們的重視，對大氣和水質(zhì)的連續(xù)監(jiān)測，也是分析化學(xué)的任務(wù)之一。至于廢水、廢氣和廢渣的治理和綜合利用，也都需要分析化學(xué)發(fā)揮作用。在國防建設(shè)、刑事偵探方面，以及針對各種恐怖襲擊和重大疾病的斗爭中，也常需要分析化學(xué)的緊密配合?？傊?，由于分析化學(xué)在許多領(lǐng)域中起著重要作用，因而，分析化學(xué)的發(fā)展水平被認為是衡量一個國家科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。

分析化學(xué)是高等學(xué)校工科有關(guān)專業(yè)重要的化學(xué)基礎(chǔ)課程之一，是一門實踐性很強的科學(xué)。通過分析化學(xué)的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以掌握分析化學(xué)的基本原理和測定方法，準確建立“量”的概念；針對不同對象選擇合適的分析方法，正確進行有關(guān)計算；培養(yǎng)嚴肅認真和實事求是的科學(xué)態(tài)度，以及嚴謹細致地進行科學(xué)實驗的技能、技巧和創(chuàng)新能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和今后從事實際工作打下良好的基礎(chǔ)。

① 世界最大稀土礦藏白云鄂博礦的發(fā)現(xiàn)

1933年化學(xué)家何作霖采用原子發(fā)射光譜進行定性分析和定量分析研究白云鄂博的礦石時發(fā)現(xiàn)含有稀土元素并大膽預(yù)測該礦稀土元素儲量豐富，但卻被當(dāng)時的有關(guān)部門認為是無稽之談，無足輕重。

新中國成立后，百廢待興，由前蘇聯(lián)“援建”的內(nèi)蒙古包頭鋼鐵廠于1954年正式開工生產(chǎn)，但產(chǎn)鋼后的爐渣被全部運往蘇聯(lián)。蘇聯(lián)撤走專家后，爐渣成了做抽水馬桶的原料，日本大量定購抽水馬桶引起有關(guān)部門的注意。在何作霖的領(lǐng)導(dǎo)下，經(jīng)過幾年的艱苦努力，終于查明，這個礦山不僅僅是大型鐵礦，而且是世界上最大的稀土礦，稀土儲量占世界總儲量的80％，使中國成為世界上絕對的“稀土大國”。

②水果之王“獼猴桃”

獼猴桃亦稱“中華獼猴桃”，果黃褐色，近球形，原產(chǎn)我國，獼猴桃果實味美，營養(yǎng)豐富，果肉呈綠色，氣味芳香，除鮮食外，可加工成果汁飲料、果酒、果醬、果脯、罐頭等。據(jù)分析：獼猴桃含有1.47%的蛋白質(zhì)，12種氨基酸，尤其是維生素Ｃ的含量遠遠超出一般水果和蔬菜。

維生素Ｃ是人類營養(yǎng)中所需的最重要維生素之一，屬己糖衍生物。蔬菜水果中的維生素Ｃ一般主要以還原型形態(tài)存在。具體測定方法是在中性或弱酸性環(huán)境中，以淀粉為指示劑，用碘標(biāo)準溶液滴定事先處理好的溶液至藍色為滴定終點，由碘標(biāo)準溶液的消耗量計算出維生素Ｃ含量。測定結(jié)果表明，以100克水果的維生素C的含量來計算，獼猴桃含420mg，鮮棗含380 mg，草莓含80 mg，橙含49 mg，枇杷含36 mg，柑橘、柿子各含30 mg，香蕉，桃子各含10 mg，葡萄、無花果、蘋果各自只有5 mg，梨僅含4 mg。故知獼猴桃不愧為“水果之王”，可以說是人人稱贊的美容水果。

③二惡英事件

1999年2月，比利時養(yǎng)雞業(yè)者發(fā)現(xiàn)母雞產(chǎn)蛋率下降，蛋殼堅硬，肉雞也出現(xiàn)病態(tài)反應(yīng)，懷疑飼料有問題。經(jīng)比利時國家檢疫部門花了三個月的時間分析檢測后發(fā)現(xiàn)飼料受到了超量的二惡英污染，有的雞體內(nèi)二惡英含量高于正常極限的1000倍。事件被揭開后，比利時畜牧業(yè)遭受了巨大的經(jīng)濟損失，國家形象受到極大損害，最終導(dǎo)致比國政府被迫集體辭職，同時也引起各國政府的重視和反思。

二惡英是多氯甲苯和多氯乙苯類有機化學(xué)品的俗稱，毒性大，是氰化鈉的130倍、砒霜的900倍，故被稱為“毒中之毒”。1997年2月14日世界衛(wèi)生組織宣布二惡英家族中的2、3、7、8-四氯乙苯是已知致癌物中的頭號致癌物質(zhì)。自然界中不存在天然的二惡英，二惡英完全是由于人為污染造成的。由于各類食品中二惡英的含量極低（pg/kg級），因此目前二惡英類化學(xué)物質(zhì)的檢測主要采用色譜法、免疫法和生物檢測法。

④興奮劑檢測 興奮劑是指國際奧委會和其他國際體育組織所確定的禁用藥物和方法，特指運動員應(yīng)用任何形式的藥物、或者以非正常量、或者通過不正常途徑攝入生理物質(zhì)，企圖以人為的和不正當(dāng)?shù)姆绞教岣吒傎惸芰?。服用“興奮劑”在某種程度上確實可以提高運動員的競技水平，但是它違背了“公平競爭”的奧林匹克精神；所帶來的毒副作用，也嚴重威脅著運動員的身體健康。

自從1968年開始尿檢、血檢以及尿檢和血檢相結(jié)合的興奮劑檢測以來，分析化學(xué)尤其是藥物分析成為興奮劑檢測的生力軍，氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS）聯(lián)用技術(shù)被認為是較為理想的檢測手段。隨著分析化學(xué)中的分離技術(shù)發(fā)展和新的分析儀器的出現(xiàn)，更多的興奮劑可以被檢測出來，但是興奮劑的檢測仍然是比較困難的，因為違禁藥物在體內(nèi)的含量很低；有時需要檢測其代謝產(chǎn)物；在藥物代謝過程中，不同的使用者存在個體差異；而且用藥時間長短不同，藥物在體內(nèi)的濃度不同；有的興奮劑在代謝后，可能轉(zhuǎn)化為其它類的興奮劑。因此，反興奮劑的斗爭是一項長期而艱巨的任務(wù)，尤其需要分析化學(xué)能夠提供更新的、更為有效的分析檢測手段，以維護、弘揚神圣的奧林匹克精神。

分析化學(xué)發(fā)展趨勢

分析化學(xué)學(xué)科的發(fā)展經(jīng)歷了三次巨大變革：第一次是隨著分析化學(xué)基礎(chǔ)理論，特別是物理化學(xué)的基本概念（如溶液理論）的發(fā)展，使分析化學(xué)從一種技術(shù)演變成為一門科學(xué)，第二次變革是由于物理學(xué)和電子學(xué)的發(fā)展，改變了經(jīng)典的以化學(xué)分析為主的局面，使儀器分析獲得蓬勃發(fā)展。目前，分析化學(xué)正處在第三次變革時期，生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、新材料科學(xué)發(fā)展的要求，生物學(xué)、信息科學(xué)，計算機技術(shù)的引入，使分析化學(xué)進入了一個嶄新的境界。第三次變革的基本特點：從采用的手段看，是在綜合光、電、熱、聲和磁等現(xiàn)象的基礎(chǔ)上進一步采用數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)及生物學(xué)等學(xué)科新成就對物質(zhì)進行縱深分析的科學(xué)；從解決的任務(wù)看，現(xiàn)代分析化學(xué)已發(fā)展成為獲取形形色色物質(zhì)盡可能全面的信息、進一步認識自然、改造自然的科學(xué)。

現(xiàn)代分析化學(xué)的任務(wù)已不只限于測定物質(zhì)的組成及含量，而是要對物質(zhì)的形態(tài)（氧化-還原態(tài)、絡(luò)合態(tài)、結(jié)晶態(tài)）、結(jié)構(gòu)（空間分布）、微區(qū)、薄層及化學(xué)和生物活性等作出瞬時追蹤、無損和在線監(jiān)測等分析及過程控制。隨著計算機科學(xué)及儀器自動化的飛速發(fā)展，分析化學(xué)家也不能只滿足于分析數(shù)據(jù)的提供，而是要和其它學(xué)科的科學(xué)家相結(jié)合，逐步成為生產(chǎn)和科學(xué)研究中實際問題的解決者。近些年來，在全世界科學(xué)界和分析化學(xué)界開展了“化學(xué)正走出分析化學(xué)”、“分析物理”、“分析科學(xué)”等熱烈議論，反映了這次變革的深刻程度。

本書根據(jù)中國《國家自然科學(xué)基金會》“自然科學(xué)學(xué)科（分析）發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)查報告”在美國、前蘇聯(lián)這兩個發(fā)達國家分析化學(xué)發(fā)展情況的基礎(chǔ)上，將現(xiàn)代分析化學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢和特點歸納為八個方面，以論述分析化學(xué)整體的發(fā)展：

（一）提高靈敏度

（二）解決復(fù)雜體系的分離問題及提高分析方法的選擇性

（三）擴展時空多維信息

（四）微型化及微環(huán)境的表征與測定

（五）形態(tài)、狀態(tài)分析及表征

（六）生物大分子及生物活性物質(zhì)的表征與測定

（七）非破壞性檢測及遙測

（八）自動化及智能化

（一）提高靈敏度

這是各種分析方法長期以來所追求的目標(biāo)。當(dāng)代許多新的技術(shù)引入分析化學(xué)，都是與提高分析方法的靈敏度有關(guān)，如激光技術(shù)的引入，促進了諸如激光共振電離光譜、激光拉曼光譜、激光誘導(dǎo)熒光光譜、激光光熱光譜、激光光聲光譜和激光質(zhì)譜的開展，大大提高了分析方法的靈敏度，使得檢測單個原子或單個分子成為可能。又如多元配合物、有機顯色劑和各種增效試劑的研究與應(yīng)用，使吸收光譜、熒光光譜、發(fā)光光譜、電化學(xué)及色譜等分析方法的靈敏度和分析性能得到大幅度地提高。

（二）解決復(fù)雜體系的分離問題及提高分析方法的選擇性 迄今，人們所認識的化合物已超過1000萬種，而且新的化合物仍在快速增長。復(fù)雜體系的分離和測定已成為分析化學(xué)家所面臨的艱巨任務(wù)。由液相色譜、氣相色譜、超臨界流體色譜和毛細管電泳等所組成的色譜學(xué)是現(xiàn)代分離、分析的主要組成部分并獲得了很快的發(fā)展。以色譜、光譜和質(zhì)譜技術(shù)為基礎(chǔ)所開展的各種聯(lián)用、接口及樣品引入技術(shù)已成為當(dāng)今分析化學(xué)發(fā)展中的熱點之一。在提高方法選擇性方面，各種選擇性試劑、萃取劑、離子交換劑、吸附劑、表面活性劑、各種傳感器的接著劑、各種選擇檢測技術(shù)和化學(xué)計量學(xué)方法等是當(dāng)前研究工作的重要課題。

（三）擴展時空多維信息

現(xiàn)代分析化學(xué)的發(fā)展已不再局限于將待測組分分離出來進行表征和測量，而是成為一門為物質(zhì)提供盡可能多的化學(xué)信息的科學(xué)。隨著人們對客觀物質(zhì)的認識的深入，某些過去所不甚熟悉的領(lǐng)域，如多維、不穩(wěn)態(tài)和邊界條件等也逐漸提到分析化學(xué)家的日程上來。例如現(xiàn)代核磁共振波譜、紅外光譜、質(zhì)譜等的發(fā)展，可提供有機物分子的精細結(jié)構(gòu)、空間排列構(gòu)型及瞬態(tài)等變化的信息，為人們對化學(xué)反應(yīng)歷程及生命過程的認識展現(xiàn)了光輝的前景?；瘜W(xué)計量學(xué)的發(fā)展，更為處理和解析各種化學(xué)信息提供了重要基礎(chǔ)。

（四）微型化及微環(huán)境的表征與測定

微型化及微環(huán)境分析是現(xiàn)代分析化學(xué)認識自然從宏觀到微觀的延伸。電子學(xué)、光學(xué)和工程學(xué)向微型化發(fā)展、人們對生物功能的了解，促進了分析化學(xué)深入微觀世界的進程。電子顯微技術(shù)、電子探針X射線微量分析、激光微探針質(zhì)譜等微束技術(shù)已成為進行微區(qū)分析的重要手段。在表面分析方面，電子能譜、次級離子質(zhì)譜、脈沖激光原子探針等的發(fā)展，可檢測和表征一個單原子層，因而在材料科學(xué)、催化劑、生物學(xué)、物理學(xué)和理論化學(xué)研究中占據(jù)重要的位置。此外，對于電極表面修飾行為和表征過程的研究，各種分離科學(xué)理論、聯(lián)用技術(shù)、超微電極和光譜電化學(xué)等的應(yīng)用，為揭示反應(yīng)機理，開發(fā)新體系，進行分子設(shè)計等開辟了新的途徑。

（五）形態(tài)、狀態(tài)分析及表征

在環(huán)境科學(xué)中，同一元素的不同價態(tài)和所生成的不同的有機化合物分子的不同形態(tài)都可能存在毒性上的極大差異。在材料科學(xué)中物質(zhì)的晶態(tài)、結(jié)合態(tài)更是影響材料性能的重要因素。目前已報道利用諸如陽極溶出伏安法、X射線光電子能譜、X射線熒光光譜、X射線衍射、熱分析、各種吸收光譜方法和各種聯(lián)用技術(shù)來解決物質(zhì)存在的形態(tài)和狀態(tài)問題。

（六）生物大分子及生物活性物質(zhì)的表征與測定

70年代以來，世界各發(fā)達國家都將生命科學(xué)及其有關(guān)的生物工程列為科學(xué)研究中最優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域，在歐、美、日等地區(qū)和國家具有戰(zhàn)略意義的宏大研究規(guī)劃“尤利卡計劃”，“人類基因圖”及“人體研究新前沿”中，生物大分子的結(jié)構(gòu)分析研究都占據(jù)重要的位置。我國在2000年前發(fā)展高技術(shù)戰(zhàn)略的規(guī)劃中，也把生物技術(shù)列為七個重點領(lǐng)域之一。一方面生命科學(xué)及生物工程的發(fā)展向分析化學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)。另一方面仿生過程的模擬，又成為現(xiàn)代分析化學(xué)取之不盡的源泉。當(dāng)前采用以色譜、質(zhì)譜、核磁共振、熒光、磷光、化學(xué)發(fā)光和免疫分析以及化學(xué)傳感器、生物傳感器、化學(xué)修飾電極和生物電分析化學(xué)等為主體的各種分析手段，不但在生命體和有機組織的整體水平上，而且在分子和細胞水平上來認識和研究生命過程中某些大分子及生物活性物質(zhì)的化學(xué)和生物本質(zhì)方面，已日益顯示出十分重要的作用。

（七）非破壞性檢測及遙測 它是分析方法的又一重要外延。當(dāng)今的許多物理和物理化學(xué)分析方法都已發(fā)展為非破壞性檢測。這對于生產(chǎn)流程控制，自動分析及難于取樣的諸如生命過程等的分析是極端重要的。遙測技術(shù)應(yīng)用較多的是激光雷達、激光散射和共振熒光、傅里葉變換紅外光譜等，已成功地用于測定幾十公里距離內(nèi)的氣體、某些金屬的原子和分子、飛機尾氣組成，煉油廠周圍大氣組成等，并為紅外制導(dǎo)和反制導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計提供理論和實驗根據(jù)。

（八）自動化及智能化

微電子工業(yè)、大規(guī)模集成電路、微處理器和微型計算機的發(fā)展，使分析化學(xué)和其它科學(xué)與技術(shù)一樣進入了自動化和智能化的階段。機器人是實現(xiàn)基本化學(xué)操作自動化的重要工具。專家系統(tǒng)是人工智能的最前沿。在分析化學(xué)中，專家系統(tǒng)主要用作設(shè)計實驗和開發(fā)分析方法，進行譜圖說明和結(jié)構(gòu)解釋。80年代興起的過程分析已使分析化學(xué)家擺脫傳統(tǒng)的實驗室操作，進入到生產(chǎn)過程、甚至生態(tài)過程控制的行列。分析化學(xué)機器人和現(xiàn)代分析儀器作為“硬件”，化學(xué)計量學(xué)和各種計算機程序作為“軟件”，其對分析化學(xué)所帶來的影響將會是十分深遠的。