影响化学发展的十大历史事件如题...十大事件哦...

影响化学发展的十大历史事件如题...十大事件哦...
影响化学发展的十大历史事件
如题...十大事件哦...

影响化学发展的十大历史事件如题...十大事件哦...
高分子材料 受热发粘,受冷变硬.1839年美国用硫磺及加热天然橡胶,使其交联成弹性体,应用于轮胎及其他橡胶制品,用途甚广,这是高分子化工的萌芽时期.1869年,美国用樟脑增塑硝酸纤维素制成塑料,很有使用价值.1891年在法国贝桑松建成第一个人造丝厂.1909年,美国制成,俗称电木粉,为第一个,广泛用于电器绝缘材料.
石油化工 1920年美国用生产,这是大规模发展石油化工的开端.1939年美国标准油公司开发了临氢催化重整过程,这成为芳烃的重要来源.1941年美国建成第一套以为原料用制乙烯的装置.在第二次世界大战以后,由于化工产品市场不断扩大,石油可提供大量廉价有机化工原料石油化工 1920年美国用生产,这是大规模发展石油化工的开端.1939年美国标准油公司开发了临氢催化重整过程,这成为芳烃的重要来源.1941年美国建成第一套以为原料用制乙烯的装置.在第二次世界大战以后,由于化工产品市场不断扩大,石油可提供大量廉价有机化工原料,同时由于化工生产技术的发展,逐步形成石油化工.

高分子材料 受热发粘，受冷变硬。1839年美国用硫磺及加热天然橡胶，使其交联成弹性体，应用于轮胎及其他橡胶制品，用途甚广，这是高分子化工的萌芽时期。1869年，美国用樟脑增塑硝酸纤维素制成塑料，很有使用价值。1891年在法国贝桑松建成第一个人造丝厂。1909年,美国制成,俗称电木粉,为第一个,广泛用于电器绝缘材料。
这些萌芽产品，在品种、产量、质量等方面都远不能满足社会的要求。所以...

全部展开

高分子材料 受热发粘，受冷变硬。1839年美国用硫磺及加热天然橡胶，使其交联成弹性体，应用于轮胎及其他橡胶制品，用途甚广，这是高分子化工的萌芽时期。1869年，美国用樟脑增塑硝酸纤维素制成塑料，很有使用价值。1891年在法国贝桑松建成第一个人造丝厂。1909年,美国制成,俗称电木粉,为第一个,广泛用于电器绝缘材料。
这些萌芽产品，在品种、产量、质量等方面都远不能满足社会的要求。所以，上述基础有机化学品的生产和高分子材料生产，在建立起石油化工以后，都获得很大发展。
化学工业的大发展时期 从20世纪初至战后的60～70年代，这是化学工业真正成为大规模生产的主要阶段，一些主要领域都是在这一时期形成的。和石油化工得到了发展，进行了开发，逐渐兴起。这个时期之初，英国和美国的等人提出的概念，奠定了化学工程的基础。它推动了生产技术的发展，无论是装置规模，或产品产量都增长很快。
合成氨工业 20世纪初期异军突起，用物理化学的反应平衡理论，提出氮气和氢气直接合成氨的催化方法，以及原料气与产品分离后，经补充再循环的设想，进一步解决了设备问题。因而使德国能在第一次世界大战时建立第一个由氨生产的工厂，以应战争之需。合成氨原用焦炭为原料，40年代以后改为石油或天然气，使化学工业与石油工业两大部门更密切地联系起来，合理地利用原料和能量。
石油化工 1920年美国用生产，这是大规模发展石油化工的开端。1939年美国标准油公司开发了临氢催化重整过程，这成为芳烃的重要来源。1941年美国建成第一套以为原料用制乙烯的装置。在第二次世界大战以后，由于化工产品市场不断扩大，石油可提供大量廉价有机化工原料，同时由于化工生产技术的发展，逐步形成石油化工。甚至不产石油的地区，如西欧、日本等也以原油为原料，发展石油化工。同一原料或同一产品，各化工企业却有不同的工艺路线或不同催化剂。由于基本有机原料及高分子材料单体都以石油化工为原料，所以人们以乙烯的产量作为衡量有机化工的标志。80年代，90％以上的有机化工产品，来自石油化工。例如、等，过去以电石乙炔为原料，这时改用氧氯化法以乙烯生产氯乙烯，用丙烯氨氧化（见）法以生产丙烯腈。1951年，以天然气为原料，用蒸汽转化法得到一氧化碳及氢，使得到重视，目前用于生产、，个别地区用生产。
高分子化工 高分子材料在战时用于军事，战后转为民用，获得极大的发展，成为新的材料工业。作为战略物质的天然橡胶产于热带，受阻于海运，各国皆研究。1937年德国法本公司开发获得成功。以后各国又陆续开发了顺丁、丁基、氯丁、丁腈、异戊、乙丙等多种合成橡胶，各有不同的特性和用途。方面，1937年美国 成功地合成尼龙 66（见），用熔融法纺丝，因其有较好的强度，用作降落伞及轮胎用。以后涤纶、维尼纶、腈纶等陆续投产，也因为有石油化工为其原料保证，逐渐占有天然纤维和人造纤维大部分市场。塑料方面，继酚醛树脂后，又生产了、醇酸树脂等热固性树脂。30年代后,品种不断出现,如迄今仍为塑料中的大品种,为当时优异的绝缘材料,1939年高压用于海底电缆及雷达，低压聚乙烯、等规聚丙烯的开发成功，为民用塑料开辟广泛的用途，这是齐格勒－纳塔催化剂为高分子化工所作出的一个极大贡献。这一时期还出现耐高温、抗腐蚀的材料，如、，其中聚四氟乙烯有塑料王之称。第二次世界大战后，一些也陆续用于汽车工业，还作为建筑材料、包装材料等，并逐渐成为塑料的大品种。
精细化工 在方面，发明了活性染料，使染料与纤维以化学键相结合。合成纤维及其混纺织物需要新型染料，如用于涤纶的，用于腈纶的，用于涤棉混纺的活性分散染料。此外，还有用于激光、液晶、显微技术等特殊染料。在方面，40年代瑞士P.H.米勒发明第一个有机氯农药之后，又开发一系列有机氯、有机磷，后者具有胃杀、触杀、内吸等特殊作用。嗣后则要求高效低毒或无残毒的农药，如仿生合成的类。60年代，、发展极快，出现了一些性能很好的品种，如吡啶类除草剂、苯并咪唑杀菌剂等。此外，还有抗生素农药（见），如中国1976年研制成的井冈霉素用于抗水稻纹枯病。医药方面,在1910年法国制成606砷制剂（根治梅素的特效药）后，又在结构上改进制成914,30年代的类化合物、甾族化合物等都是从结构上改进，发挥出特效作用。1928年，英国发现，开辟了抗菌素药物的新领域。以后研究成功治疗生理上疾病的药物，如治心血管病、精神病等的药物,以及避孕药。此外,还有一些专用诊断药物问世。摆脱天然油漆的传统，改用，如醇酸树脂、、丙烯酸树脂等，以适应汽车工业等高级涂饰的需要。第二次世界大战后，丁苯胶乳制成水性涂料，成为建筑涂料的大品种。采用高压无空气喷涂、静电喷涂、电泳涂装、阴极电沉积涂装、光固化等新技术（见），可节省劳力和材料，并从而发展了相应的涂料品种。
现代化学工业 20世纪60～70年代以来，化学工业各企业间竞争激烈，一方面由于对反应过程的深入了解，可以使一些传统的基本化工产品的生产装置，日趋大型化，以降低成本。与此同时,由于新技术革命的兴起,对化学工业提出了新的要求，推动了化学工业的技术进步，发展了精细化工、超纯物质、新型结构材料和功能材料。
规模大型化 1963年，美国凯洛格公司设计建设第一套日产540t（即600sh.t）合成氨单系列装置,是化工生产装置大型化的标志。从70年代起，合成氨单系列生产能力已发展到日产 900～1350t，80 年代出现了日产1800～2700t合成氨的设计,其吨氨总能量消耗大幅度下降。乙烯单系列生产规模，从50年代年产50kt发展到70年代年产100～300kt，80年代初新建的乙烯装置最大生产能力达年产 680kt。由于冶金工业提供了耐高温的管材，因之毫秒裂解炉得以实现,从而提高了烯烃收率,降低了能耗。其他化工生产装置如硫酸、烧碱、基本有机原料、合成材料等均向大型化发展。这样，减少了对环境的污染，提高了长期运行的可靠性，促进了安全、环保的预测和防护技术的迅速发展。
信息技术用化学品 60年代以来，大规模集成电路和电子工业迅速发展，所需电子计算机的器件材料和信息记录材料得到发展。60年代以后，多晶硅和单晶硅的产量以每年20％的速度增长。80年代周期表中 ～V族的二元化合物已用于电子器件 随着半导体器件的发展,气态源如磷化氢 (PH )等日趋重要。在大规模集成电路制备过程中,需用多种，其杂质含量小于1ppm,对水分及尘埃含量也有严格要求。大规模集成电路的另一种基材为，其质量和稳定性直接影响其集成度和成品率。此外，对基质材料、密封材料、焊剂等也有严格要求。1963年，荷兰菲利浦公司研制盒式录音成功后,日益普及。它不仅用于音频记录、视频记录等,更重要的是用于计算器作为外存储器及内存储器，有磁带、磁盘、磁鼓、磁泡、磁卡等多种类型。为重要的信息材料，不仅用于光纤通信，且在工业上、医疗上作为内窥镜材料。
高性能合成材料 60年代已开始用（俗称尼龙）、聚缩醛类（如）、，以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物 （）等为结构材料。它们具有高强度、耐冲击、耐磨、抗化学腐蚀、耐热性好、电性能优良等特点,并且自重轻、易成型,广泛用于汽车、电器、建筑材料、包装等方面。60年代以后，又出现、、、等。尤其是为耐高温、耐高真空、自润滑材料，可用于航天器。其纤维可做航天服以抗辐射。聚苯并噻唑和聚苯并咪唑为耐高温树脂,耐热性高,可作烧蚀材料，用于火箭。共聚、共混和复合使结构材料改性，例如多元醇预聚物与经催化反应，为尼龙聚醚嵌段共聚物，具有高冲击强度和耐热性能，用于农业和建筑机械。另一种是以纤维增强树脂的高分子复合材料。所用树脂主要为环氧树脂、不饱和聚酯、聚酰胺 聚酰亚胺等 所用为玻璃纤维、或（常用丙烯腈基或沥青基）。这些复合材料比重轻、比强高、韧性好，特别适用于航天、航空及其他交通运输工具的结构件,以代替金属,节省能量。和含氟材料也发展迅速，由于它们具有突出的耐高低温性能、优良电性能、耐老化、耐辐射，广泛用于电子与电器工业、原子能工业和航天工业。又由于它们具有生理相容性，可作人造器官和生物医疗器材。
能源材料和节能材料 50年代原子能工业开始发展，要求化工企业生产重水、吸收中子材料和传热材料以满足需要。航天事业需要高能。固体推进剂由胶粘剂、增塑剂、氧化剂和添加剂所组成。液体高能燃料有液氢、煤油、偏二甲肼、无水肼等，氧化剂有液氧、发烟硝酸、四氧化二氮。这些产品都有严格的性能要求，已形成一个专门的生产行业。为了满足节能和环保的要求，1960年美国试制成可以实用的膜，以淡化、处理工业污水，以后又扩展用于医药、食品工业。但这种膜易于生物降解，也易水解，使用寿命短。1970年，开发了芳香族聚酰胺反渗透膜，它能够抗生物降解,但不能抗游离氯。1977年,改进后的复合膜用于海水淡化,每立方米淡水仅耗电23.7～28.4MJ 此外，还开发了和用膜等。聚砜中空纤维气体分离膜，用于合成氨尾气的氢氮分离及其他多种气体分离。这种技术比其他工业分离方法可以节能。精细以其硬度见长，用作切削工具。1971年，美国福特汽车公司及威斯汀豪斯电气公司以β-氮化硅 (β-Si N )为燃汽透平的结构材料,运行温度曾高达1370℃,提高功效，节省燃料，减少污染，为良好的节能材料，但经10年试验,仍存在不少问题,尚须进一步改进。现主要用作陶瓷发动机、透平叶片、导电陶瓷、人造骨等。陶瓷的主要物系有氧化物系,如氧化铝(Al O )、氧化锆(ZrO )等，和非氧化物系,如碳化物(SiC)、氮化物(BN)、氮化硅(Si N )等。80年代,为改进陶瓷的脆性，又在开发硅碳纤维增强陶瓷。
专用化学品得到进一步发展，它以很少的用量增进或赋予另一产品以特定功能，获得很高的使用价值。例如食品和饲料添加剂,塑料和橡胶助剂,皮革、造纸、油田等专用化学品，以及胶粘剂、防氧化剂、表面活性剂、水处理剂、催化剂等。以催化剂而言，由于电子显微镜、电子能谱仪等现代化仪器的发展，有助于了解催化机理，因而制备成各种专用催化剂，标志催化剂进入了新阶段。

收起

一、化学的前奏
1．人类文明的起点——火的利用
在几百万年以前，人类过着极其简单的原始生活，靠狩猎为生，吃的是生肉和野果。根据考古学家的考证，至少在距今50万年以前，可以找到人类用火的证据，即北京周口店北京猿人生活过的地方发现了经火烧过的动物骨骼化石。有了火，原始人从此告别了茹毛饮血的生活。吃了熟食后人类增进了健康，智力也有所发展，提高了生存能力。后来，人们又学会了摩擦生火和钻木取...

全部展开

一、化学的前奏
1．人类文明的起点——火的利用
在几百万年以前，人类过着极其简单的原始生活，靠狩猎为生，吃的是生肉和野果。根据考古学家的考证，至少在距今50万年以前，可以找到人类用火的证据，即北京周口店北京猿人生活过的地方发现了经火烧过的动物骨骼化石。有了火，原始人从此告别了茹毛饮血的生活。吃了熟食后人类增进了健康，智力也有所发展，提高了生存能力。后来，人们又学会了摩擦生火和钻木取火，这样，火就可以随身携带了。于是，人们不再是火种的看管者，而成了能够驾驭火的造火者。火是人类用来发明工具和创造财富的武器，利用火能够产生各种各样化学反应这个特，类开始了制陶、冶金、酿造等工艺，进入了广阔的生产、生活天地。
2．历史悠久的工艺——制陶
陶器是什么时候产生的，已很难考证。对陶器的由来，说法不一，有人推测：人类最原始的生活用容器是用树枝编成的，为了使它耐火和致密无缝，往往在容器的内外抹上一层粘土。这些容器在使用过程中，偶尔会被火烧着，其中的树枝都被烧掉了，但粘土不会着火，不但仍旧保留下来，而且变得更坚硬，比火烧前更好用。这一偶然事件却给人们很大启发。后来，人们干脆不再用树枝做骨架，开始有意识地将粘土捣碎，用水调和，揉捏到很软的程度，再塑造成各种形状，放在太阳光底下晒干，最后架在篝火上烧制成最初的陶器。大约距今1万年以前，中国开始出现烧制陶器的窑，成为最早生产陶器的国家。陶器的发明，制造技木上是一个重大的突破。制陶过程改变了粘土的性质，使粘土的成分二氧化硅、三氧化二铝、碳酸钙(gài)、氧化镁(měi)等在烧制过程中发生了一系列的化学变化，使陶器具备了防水耐用的优良性质。因此陶器不但有新的技术意义，而且有新的经济意又。它使人们处理食物时增添了蒸煮的办法，陶制的纺轮、陶刀、陶挫等工具也在生产中发挥了重要的作用，同时陶制储存器可以使谷物和水便于存放。因此，陶器很快成为人类生活和生产的必需品，特别是定居下来从事农业生产的人们更是离不开陶器。
3．冶金化学的兴起
在新石器时代后期，人类开始使用金属代替石器制造工具。使用得最多的是红铜。但这种天然资源毕竟有限，于是，产生了从矿石冶炼金属的冶金学。最先冶炼的是铜矿，约公元前3800年，伊朗就开始将铜矿石(孔雀石)和木炭混合在一起加热，得到了金属铜。纯铜的质地比较软，用它制造的工具和兵器的质量都不够好。在此基础上改进后，便出现了青铜器。到了公元前3000～前2500年，除了冶炼铜以外，又炼出了锡(xī) 和铅(qiān)两种金属。往纯铜中掺入锡，可使铜的熔点降低到800℃左右，这样一来，铸造起来就比较容易了。铜和锡的合金称为青铜(有时也含有铅)，它的硬度高，适合制造生产工具。青铜做的兵器，硬而锋利，青铜做的生产工具也远比红铜好，还出现了青铜铸造的铜币。中国在铸造青铜器上有过很大的成就，如殷朝前期的“司母戊”鼎。它是一种礼器，是世界上最大的出土青铜器。又如战国时的编钟，称得上古代在音乐上的伟大创造。因此，青铜器的出现，推动了当时农业、兵器、金融、艺术等方面的发展，把社会文明向前推进了一步。世界上最早炼铁和使用铁的国家是中国、埃及和印度，中国在春秋时代晚期(公元前6 世纪)已炼出可供浇铸的生铁。最早的时候用木炭炼铁，木炭不完全燃烧产生的一氧化碳把铁矿石中的氧化铁还原为金属铁。铁被广泛用于制造犁铧、铁■(一种锄草工具)、铁锛等农具以及铁鼎等器物，当然也用于制造兵器。到了公元前8～前7世纪，欧洲等才相继进入了铁器时代。由于铁比青铜更坚硬，炼铁的原料也远比铜矿丰富，在绝大部分地方，铁器代替了青铜器。
4．中国的重大贡献——火药和造纸
黑火药是中国古代四大发明之一。为什么要把它叫做“黑火药”呢？这还要从它所用的原料谈起。火药的三种原料是硫磺、硝(xiāo)石和木炭。木炭是黑色的，因此，制成的火药也是黑色的，叫黑火药。火药的性质是容易着火，因此可以和火联系起来，但是这个“药”字又怎样理解呢？原来，硫磺和硝石在古代都是治病用的药，因此，黑火药便可理解为黑色的会着火的药。火药的发明与中国西汉时期的炼丹术有关，炼丹的目的是寻求长生不老的药，在炼丹的原料中，就有硫磺和硝石。炼丹的方法是把硫磺和硝石放在炼丹炉中，长时间地用火炼制。在许多次炼丹过程中，曾出现过一次又一次地着火和爆炸现象，经过这样多次试验终于找到了配制火药的方法。黑火药发明以后就与炼丹脱离了关系，一直被用在军事上。古代人打仗，近距离时用刀枪，远距离时用弓箭。有了黑火药以后，从宋朝开始，便出现了各种新式武器，例如用弓发射的火药包。火药包有火球和火蒺藜两种，用火将药线点着，把火药包抛出去，利用燃烧和爆炸杀伤对方。大约在公元8世纪，中国的炼丹术传到了阿拉伯，火药的配制方法也传了过去，后来又传到了欧洲。这样，中国的火药成了现代炸药的“老祖宗”。这是中国的伟大发明之一。纸是人类保存知识和传播文化的工具，是中华民族对人类文明的重大贡献。在使用植物纤维制造的纸以前，中国古代传播文字的方法主要有：在甲骨(乌龟的腹甲和牛骨)上刻字，即所谓的甲骨文；甲骨数量有限，后来改在竹简或木简上刻字。可是，孔子写的《论语》所用的竹简之多，份量之重是可想而知的；另外，用丝织成帛(bó)，也可以用来写字，但大量生产帛却是难以做到的。最后才有了用植物纤维制造的纸，一直流传到今天。1957年5月，中国考古工作者在陕西省西安市灞(bà)桥的一座古代墓葬中发现一些米黄色的古纸。经鉴定这种纸主要由大麻纤维制造，其年代不会晚于汉武帝(公元前156～公元前87年)，这是现存的世界上最早的植物纤维纸。提起纸的发明，人们都会想起蔡伦。他是汉和帝时的中常侍。他看到当时写字用的竹简太笨重，便总结了前人造纸的经验，带领工匠用树皮、麻头、破布、破鱼网等做原料，先把它们剪碎或切断，放在水里长时间浸泡，再捣烂成为浆状物，然后在席子上摊成薄片，放在太阳底下晒干，便制成了纸。它质薄体轻，适合写字，很受欢迎。造纸是一个极其复杂的化学工艺，它是广大劳动人民智慧的产物。实际上，蔡伦之前已经有纸了，因此，蔡伦只能算是造纸工艺的改良者。
5．炼丹术与炼金术
当封建社会发展到一定的阶段，生产力有了较大提高的时候，统治阶级对物质享受的要求也越来越高，皇帝和贵族自然而然地产生了两种奢望：第一是希望掌握更多的财富，供他们享乐；第二，当他们有了巨大的财富以后，总希望永远享用下去。于是，便有了长生不老的愿望。例如，秦始皇统一中国以后，便迫不及待地寻求长生不老药，不但让徐福等人出海寻找，还召集了一大帮方士(炼丹家)日日夜夜为他炼制丹砂——长生不老药。炼金家想要点石成金(即用人工方法制造金银)。他们认为，可以通过某种手段把铜、铅、锡、铁等贱金属转变为金、银等贵金属。像希腊的炼金家就把铜、铅、锡、铁熔化成一种合金，然后把它放入多硫化钙溶液中浸泡。于是，在合金表面便形成了一层硫化锡，它的颜色酷似黄金(现在，金黄色的硫化锡被称为金粉，可用作古建筑等的金色涂料)。这，炼金家主观地认为“黄金”已经炼成了。实际上，这种仅从表面颜色而不从本质来判断物质变化的方法，是自欺欺人。他们从未达到过“点石成金”的目的。虔诚的炼丹家和炼金家的目的虽然没有达到，但是他们辛勤的劳动并没有完全白费。他们长年累月置身在被毒气、烟尘笼罩的简陋的“化学实验室”中，应该说是第一批专心致志地探索化学科学奥秘的“化学家”。他们为化学学科的建立积累了相当丰富的经验和失败的教训，甚至总结出一些化学反应的规律。例如中国炼丹家葛洪从炼丹实践中提出：“丹砂(硫化汞)烧之成水银，积变(把硫和水银二者放在一起)又还成(交成)丹砂。”这是一种化学变化规律的总结，即“物质之间可以用人工的方法互相转变”。炼丹家和炼金家夜以继日地在做这些最原始的化学实验，必定需要大批实验器具，于是，他们发明了蒸馏器、熔化炉、加热锅、烧杯及过滤装置等。他们还根据当时的需要，制造出很多化学药剂、有用的合金或治病的药，其中很多都是今天常用的酸、碱和盐。为了把试验的方法和经过记录下来，他们还创造了许多技术名词，写下了许多著作。正是这些理论、化学实验方法、化学仪器以及炼丹、炼金著作，开挖了化学这门科学的先河。从这些史实可见，炼丹家和炼金家对化学的兴起和发展是有功绩的，后世之人决不能因为他们“追求长生不老和点石成金”而嘲弄他们，应该把他们敬为开拓化学科学的先驱。因此，在英语中化学家(chemist)与炼金家(alchemist)两个名词极为相近，其真正的含义是“化学源于炼金术”。
二、创建近代化学理论——探索物质结构
世界是由物质构成的，但是，物质又是由什么组成的呢？最早尝试解答这个问题的是我国商朝末年的西伯昌(约公元前1140年)，他认为：“易有太极，易生两仪，两仪生四象，四象生八卦。”以阴阳八卦来解释物质的组成。约公元前1400 年，西方的自然哲学提出了物质结构的思想。希腊的泰立斯认为水是万物之母；黑拉克里特斯认为，万物是由火生成的；亚里士多德在《发生和消灭》一书中论证物质构造时，以四种“原性”作为自然界最原始的性质，它们是热、冷、干、湿，把它们成对地组合起来，便形成了四种“元素”，即火、气、水、土，然后构成了各种物质。上面这些论证都未能触及物质结构的本质。在化学发展的历史上，是英国的波义耳第一次给元素下了一个明确的定义。他指出：“元素是构成物质的基本，它可以与其他元素相结合，形成化合物。但是，如果把元素从化合物中分离出来以后，它便不能再被分解为任何比它更简单的东西了。”波义耳还主张，不应该单纯把化学看作是一种制造金属、药物等从事工艺的经验性技艺，而应把它看成一门科学。因此，波义耳被认为是将化学确立为科学的人。人类对物质结构的认识是永无止境的，物质是由元素构成的，那么，元素又是由什么构成的呢？1803 年，英国化学家道尔顿创立的原子学说进一步解答了这个问题。原子学说的主要内容有三点：1．一切元素都是由不能再分割和不能毁灭的微粒所组成，这种微粒称为原子；2．同一种元素的原子的性质和质量都相同，不同元素的原子的性质和质量不同；3．一定数目的两种不同元素化合以后，便形成化合物。原子学说成功地解释了不少化学现象。随后意大利化学家阿佛加德罗又于1811年提出了分子学说，进一步补充和发展了道尔顿的原子学说。他认为，许多物质往往不是以原子的形式存在，而是以分子的形式存在，例如氧气是以两个氧原子组成的氧分子，而化合物实际上都是分子。从此以后，化学由宏观进入到微观的层次，使化学研究建立在原子和分子水平的基础上。
三、现代化学的兴起
19 世纪末，物理学上出现了三大发现，即X射线、放射性和电子。这些新发现猛烈地冲击了道尔顿关于原子不可分割的观念，从而打开了原子和原子核内部结构的大门，揭露了微观世界中更深层次的奥秘。热力学等物理学理论引入化学以后，利用化学平衡和反应速度的概念，可以判断化学反应中物质转化的方向和条件，从而开始建立了物理化学，把化学从理论上提高到了一个新的水平。在量子力学建立的基础上发展起来的化学键(分子中原子之间的结合力)理论，使人类进一步了解了分子结构与性能的关系，大大地促进了化学与材料科学的联系，为发展材料科学提供了理论依据。化学与社会的关系也日益密切。化学家们运用化学的观点来观察和思考社会问题，用化学的知识来分析和解决社会问题，例如能源危机、粮食问题、环境污染等。化学与其他学科的相互交叉与渗透，产生了很多边缘学科，如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等，使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。化学也为人类的衣、食、住、行提供了数不清的物质保证，在改善人民生活，提高人类的健康水平方面作出了应有的贡献。现代化学的兴起使化学从无机化学和有机化学的基础上，发展成为多分支学科的科学，开始建立了以无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学为分支学科的化学学科。化学家这位“分子建筑师”将运用善变之手，为全人类创造今日之大厦、明日之环宇。
6、安全炸药造福人类——诺贝尔发明安全炸药

“轰隆隆..”一声巨响，山崩地裂，土石飞迸。这是我们经常能从荧屏和银幕上看到的场景。今天，威力巨大的炸药是从事开矿、筑路等大型工程建设必不可少的开路先锋；可当初，人类是怎样找到并驯服这位力大无穷却又脾气暴烈的“朋友”的呢？说来就话长了。大家都知道，黑色火箭是中国古代四大发明之一。大约在公元13～14世纪，通过中亚阿拉伯国家传到了欧洲各国，欧洲人学合使用火药后加以推广，不仅造出了用火药发射的枪支、大炮，还用来发展生产。到了17世纪，随着工业革命的深入，许多国家迫切要求发展采矿业，加快采掘速度，需要更强有力的炸药，而传统的黑色火药燃烧不充分，爆炸力不强，因此寻找威力巨大的新炸药成为迫在眉睫的一个大问题。1847年，意大利人索伯莱罗发明了一种名叫硝化甘油的烈性炸药它的威力比黑色火药大得多。但非常容易爆炸，制造、存放和运输都很危。人们没办法控制它，因此很难将它应用于实际。为了驯服这头暴烈的“野马”，许多人煞费苦心，可是都没有成功；而最终降服并驾驭这匹“野马”，制造出高效安全炸药的是瑞典的一位勇士——化字家阿尔弗雷德·诺贝尔。

诺贝尔的父亲是一个机械师，没受过高等教育，但非常喜欢化学实验，一有空就研制炸药。在父亲的影响下，小诺贝尔也热衷于改进炸药的研究。可是他的父母并不赞成，因为搞炸药太危险了。他的父亲希望他老老实实地当一名机械师。但是诺贝尔却坚信改进炸药将会给人类创造极大的财富。父母被地执著追求的坚强意志所感动，只好默认了。从此，父子俩站在同一条战壕里，为攻克科学难关而并肩奋斗。1862年初，诺贝尔开始研究利用硝化甘油来制造可控制的烈性炸药。他想：硝化甘油是液体，不好控制，如果把它与固休的黑色火药混合起来，不就便于贮存、控制了吗？他拭着用10%的硝化甘油加入黑色火药之内，制成的混合炸药爆炸力确实大大增强，但他不久就发现这种炸药不能长期贮存，放置几小时以后，硝化甘油就全被火药的孔隙所吸收，燃烧速度随之减慢，爆炸力大大减弱，因此没有实用价值。
为了研制成一种可控制的高效能炸药，诺贝尔日以继夜地进行着大胆的试验和细心的观察。过去，人们通过点燃导火索来引爆黑色火药，但这种方法却不能引爆硝化甘油。硝化甘油不容易按照人的要求爆炸，却又容易自行爆炸。真是个桀骜(jiéà o)不驯的家伙！
1862年初夏，诺贝尔设计了一个引爆硝化甘油的重要突验：把一个小玻璃管硝化甘油放入一个装满黑色火药的金属管内，安上导火索后将金属管口塞紧；点燃导火索，把金属管丢入深沟。霎那间，轰隆一声，发生了剧烈的爆炸，这表明里面的硝化甘油已完全爆炸。从中诺贝尔认识到：密封容器内少量黑色火药的爆炸，可以引起分隔开的硝化甘油完全爆炸。
第二年秋天，诺贝尔在斯德哥尔摩的海伦坡建立了他的第一个实验室，专门从事硝化甘油的研究和制造。开始，他用黑色火药作引爆药，效果还不十分理想，以后他又改用雷酸汞制成引爆管(现称雷管)，成功地引爆了硝化甘油。1864年他取得了这项发明的专利权。他终于发明了可供实用的硝化甘油炸药。
初步成功的喜悦尚未过去，接踵而来的却是一次沉重的打击。1864年9月3 日，为进一步改进雷管的性能，制造更高效的炸药，他们进行一次新的试验。只听得轰的一声巨响，实验室被送上了天，地下也炸出了一个大坑。当人们跑来把诺贝尔从废墟中救出来时，满脸血迹的诺贝尔嘴里还在不停地说：“试验成功了，我的试验成功了！”是的，新炸药的威力是巨大的，然而，损失是惨重的：他的实验室完全被摧毁，诺贝尔的弟弟埃米被炸死，父亲重伤致残，哥哥和他自己也都受了伤。事故发生以后，周围的邻居十分恐慌，当局也禁止他们在城内从事炸药生产或实验。结果，诺贝尔只能把设备搬到3 公里以外马拉湖内的一只平底船上。但这丝毫也没有动摇诺贝尔制造新炸药的决心。几经周折，终于获得政府批准，于1865年3月在温特维根建造了世界上第一座硝化甘油工厂。
诺贝尔生产的炸药，很受采矿业的欢迎。除了瑞典以外，在英、法、德、美各国也都取得了专利权。然而，新炸药的性能仍不够稳定，在运输中经常发生事故：美国的一列火车，在途中因颠簸而引起炸药爆炸，变成了一堆废铁；“欧罗巴”号海轮，在大西洋上遇到狂风，船体倾斜，导致硝化甘油爆炸，船沉人亡。一连串的事故，使人们对硝化甘油又产生了疑惧，有些国家甚至下令禁运。面对这种艰难的局面，不少人劝诺贝尔不要再搞危险的炸药试验了，但诺贝尔不达目的誓不罢休，他考虑的是在不减弱爆炸力的同时一定使硝化甘油炸药变得很安全。
诺贝尔接连做了一系列试验，希望用一些多孔的物质，如木炭粉、锯木屑、水泥等吸附硝化甘油，以减少爆炸的危险，但结果都不令人满意。有一次一辆运输车上的一个硝化甘油罐不慎打破了，硝化甘油流出来和旁边作为防震填充料的硅藻土混在一起，却没发生事故。这给诺贝尔很大的启示，经过反复试验，终于制成了用一份硅藻土吸收三份硝化甘油的固体炸药。这种炸药无论运输或使用都十分安全，这就是诺贝尔安全炸药。为了消除人们对安全炸药的怀疑，1867年7 月14 日，诺贝尔做了一次公开的对比实验。他把一箱安全炸药放在一堆点燃的木柴是，结果炸药并未炸开；再把一箱安全炸药从20 米高的山崖上扔下去，结果仍未炸；最后在石洞、铁桶中装入安全炸药，用雷管引爆，全都成功地爆炸了！“野马”终于套上了笼头，炸药不再令人生畏。
诺贝尔再接再励，继续改进他的炸药。他把一份火棉(低氮量硝酸纤维素)溶于九份硝化甘油中，得到一种爆炸力更强的胶状物——炸胶，1887年，他又把少量樟脑加到硝化甘油和火棉炸胶中，发明了爆炸力强而烟雾少的无烟火药。直到今夭，军工生产中普遍使用的火药，仍属这一类型。在隆隆的爆炸声中，诺贝尔的事业迅速发展起来。他的工厂遍布欧美各国，新型炸药的销售量直线上升。他的发明大大促进了公路、铁的修建，帮助了隧道的开凿和矿藏的开采；然而，他的炸药也加深了战争的灾难和痛苦，这使他很痛心。为了造福于人类，1895 年11月29 日他在巴黎写下了一份著名的遗嘱，将其毕生积累的巨额财产中的一部分创办科学研究所，而把大部分巨额财产作为基金，分设物理、化学、生理(或医学)、文学与和平事业五项奖金，以鼓励对人类作出最多贡献的人。
7、开创制碱工业的新纪元——侯德榜发明联合制碱法
在化学工业中，纯碱是一种重要的化工原料，它的化学名称又叫“碳酸钠”，是一种白色的粉末。别小看它，它的用途可大呢！制造肥皂、玻璃、纸张时要用它；纺纱织布时要用它；炼铁、炼钢过程中也少不了它。用它还可以制造出好多好多的化工产品哩！它诞生在化工厂里，是用联合制碱法生产出来的。这个方法由中国化学工业的先驱侯德榜首创，所以也叫“侯氏制碱法”。那末侯德榜是在怎样情况下研究制碱法，又是怎样创立侯氏制碱法的呢？事情得从17 世纪说起，当时人们在生产玻璃、纸张、肥皂等时已经知道要用纯碱，但那时的碱是从草木灰和盐湖水中提取的，人们还不知道可以从工厂中生产出来。后来法国一位医师路布兰用了4 年时间，在1791年首创了一种纯碱制造法，从此纯碱能源源不断地人工厂中生产出来，满足了当时工业生产的需要。可惜这一方法并不完善，还存在着许多缺点，如生产过程中温度很高、工人劳动强度很大、煤用得很多、产品质量也不高等，因此很多人都想改进它。1862年，比利时有一位化学家叫苏尔维，他提出了一种以食盐、石灰石、氨为主要原料的制碱方法，这方法叫“氨碱法”或“苏尔维制碱法”。由于这个方法产量高、质量优、成本低、能连续生产，所以很快就替代了路布兰的方法。但这个方法都被制造商严格控制住，一点也不让它泄露出来，被他人知道。20 世纪初，当时的中国工业生产也需要纯碱，但自己不会生产，只能依靠进口。第一次世界大战时，纯碱产量大大减少，加上交通受阻，英国一家制造纯碱的公司乘机抬高碱价，甚至不供货给中国，致使中国以碱为原料的工厂只得倒闭、关门。当时有一位在美国留学的中国学生侯德榜，他学飞很刻苦，成绩优异，在美国学习化学工程已有8 年，1921 年取得了博士学位，发他听说外车资本家如此卡中国人的脖子时，连肺都要气炸了，他发誓学成回国，以自己已学到的知识报效祖国，振兴中国的民族工业。1921 年10月侯德榜回国了，他任永利碱业公司总工程师，任务是要创建中国第一家制碱工厂。当时要生产出碱，只能按苏尔维制碱法生产。
原理说说很简单，可真正要制造出来可就难了。由于技术封锁，侯德榜只能靠自己不断研究、试验、摸索。经过好长时间的努力，终于设计好了流程，安装好了设备，接著就开始试生不。谁知一开始就碰到困难。一天，刚试车不久，高高的蒸氨塔突然晃功得很厉害，并且发出巨响大家害怕极了，侯德榜见了马上喊停车。一检查，原来所有的管道都被白色的沉淀物堵住了。怎么办？开始他拿大铁钎捅，累得满头大汗，但也无济于事。后来，他想出加干碱的办法，才使沉淀物慢慢掉了下来，终于转危为安。类似这样的故障还有很多很多，每次都被他一一排除掉了。经过几年的努力，1924年8 月13 日，中国第一家制碱厂正式投产了。那天工人们早早地来到车间，都想亲眼目睹中国第一批纯碱的诞生。几小时后，不知谁喊了一声：“出来了！”大家眼睛一齐朝出碱口望去。咦？怎么出来的是红白相间的碱？按理应该是雪白的呀！大家的心头一凉。这时侯德榜仔细地检查了设备，原来纯碱出来时遇到了铁锈，才使产品变红了。原因查出来了，大家都松了一口气，以后改进了设备，终于制得了纯白色的产品。望著白花花的纯碱，侯德榜笑了，他笑得那么舒心，几年的辛苦没有白费，他终于摸索出苏尔维制碱法的奥秘，实现了自己报效祖国的誓言。
1937 年日本帝国主义发动了侵华战争，他们看中了南京的硫酸铵厂，为此想收买侯德榜，但是遭到侯德榜的严正拒绝。为了不使工厂遭受破坏，他决定把工厂迁到四川，新建一个永利川西化工厂。制碱的主要原料是食盆，也就是氯化钠，而四川的盐都是井盐，要用竹筒从很深很深的井底一桶桶吊出来。由于浓度稀，还要经过浓缩才能成为原料，这样食盐成本就高了。另外，苏尔维制碱法的致命缺点是食盐利用率不高，也就是说有30%的食盐要白白地浪费掉，这样成本就更高了，所以侯德榜决定不用苏尔维制碱法，而另辟新路。他首先分析了苏尔维制碱法的缺点，发现主要在于原料中各有一半的比分没有利用上，只用了食盐中的钠和石灰中碳酸根，二者结合才生成了纯碱。盐中另一半的氯和石灰中的钙结合生成了氯化钙，这个产物都没有利用上。那么怎祥才能使另一半成分变废为宝呢？他想呀想，设计了好多方案，但是—一都被推翻了。后来他终于想到，能否把苏尔维制碱法和合成氨法结合起来，也就是说，制碱用的氨和二氧化碳直接由氨厂提供，滤液中的氯化铵加入食盐水，让它沉淀出来。这氯化铵既可作为化工原料，又可以作为化肥，这样可以大大地提高食盐的利用率，还可以省去许多设备，例如石灰窑、化灰桶、蒸氨塔等。设想有了，能否成功还要靠实践。于是地又带领技术人员，做起了实验。l次、2次、10次、100次..一直进行了500多次试验，还分析了2000多个样品，才把试验搞成功，使设想成为了现实。
这个制碱新方法被命名为“联合制碱法”，它使盐的利用率从原来的70%一下子提高到96%。此外，污染坏境的废物氯化钙成为对农作物有用的化肥——氯化铵，还可以减少1/3设备，所以它的优越性在大超过了苏尔维制碱法，从而开创了世界制碱工业的新纪元。

收起