第一编古代化学发.ppt

化学史第一章原始实用化学 1 第一编古代化学发展时期 在古代 化学没有具体的研究对象 因而科学的化学也不存在 化学在这一时期只以知识的形态存在着 积累着 它是化学史的重要构成部分 化学史第一章原始实用化学 2 这个时期的化学知识主要来源于四个方面 一 原始实用化学 是一些具体工艺中的化学知识 如陶瓷 冶金 造纸等 二 人类对自然界万物的本原 构成及其变因的认识 即原始的化学物质观 三 金丹术 它是古代化学发展的最高形式 化学史第一章原始实用化学 3 四 医药化学和冶金化学 它们在从金丹术到科学化学的转变中起了桥梁作用 古代时期 化学虽然经历了漫长的岁月 但知识的积累东鳞西爪 零散得很 严格的化学概念未能建立 更谈不上严格的化学理论了 考察古代化学萌发生长过程 可使人们懂得人类认识自然和改造自然的某些规律 化学史第一章原始实用化学 4 第一章原始实用化学 第一节化学史的发端 火的认识一 古人是怎样认识火的推测而来 长期的观察 实践和思索中最早认识到火 人类从怕火到能利用火经历了100多万年 化学史第一章原始实用化学 5 二 古人用火的意义人类认识到了火 支配了火 就为实现一系列化学变化提供了条件 古代化学技艺可以说是以学会用火为中心的 人类学会用火标志着化学史的发端 化学史第一章原始实用化学 6 三 人工取火的方法摩擦取火 钻木取火 出现在旧石器时代的晚期 燧人氏钻木取火 是中国历史传说中最早使用火的事件 化学史第一章原始实用化学 7 第二节原始能源化学 煤 石油和天然气的利用 一 煤的认识与利用煤炭 中国古代有石炭 乌薪 黑金 燃石等异名 其中以石炭这一名称用得最广 最早记载煤的名称和产地的是战国时期的 山海经 书中云 女儿之山 其上多石涅 这里所讲的 石涅 就是煤 化学史第一章原始实用化学 8 汉代 用于日常生活和冶铁晋代 燃烧产生伤害人地烟气南北朝 广泛用来取暖唐朝 人们常见的东西宋朝 对煤的形态及用煤方法已有记载元朝 意大利来中国的马可 波罗 看到中国用煤的盛况 很感新鲜惊奇 化学史第一章原始实用化学 9 回国后写了一部 游记 书中描述了中国有一种 黑石头 像木材一样 能够燃烧 火力比木材强 晚上燃着了直到第二天早晨还不熄灭 价钱比木材便宜 于是欧洲人把煤当作奇闻来传颂 至于欧洲人用煤炼铁 到16世纪才开始 化学史第一章原始实用化学 10 明朝 煤炭已是冶铁的主要原料了二 石油的认识与利用石油古代又称石漆 水肥 石脂 猛火油 雄黄油 石脑油等 我国古代最早记载石油的文献是公元1世纪的 汉书 地理志 元朝石油井的出现 说明我国开采石油已进入到了钻井采集石油新阶段 化学史第一章原始实用化学 11 三 天然气的认识与利用在我国古代 天然气的开采与掘井技术和盐井开采紧密相连 四川是我国开凿盐井最早的地方 经过从战国到秦汉这段时期的发展 积累了许多的掘井经验 当盐井开到一定的深度时 如果刚好碰上浅层含天然气地层 则盐井同时也产天然气 古代人就把天然气井叫做火井 化学史第一章原始实用化学 12 公元前1世纪 四川临邛 陕北鸿门出现了我国第一批天然气井 我国人民是人类最先征服天然气 使天然气为人类服务的民族 最先记载我国用火井煮盐的是晋代张华所著 博物志 其卷二里初步反映了当时利用天然气的技术 化学史第一章原始实用化学 13 第三节原始无机材料化学 陶瓷和玻璃的发明 一 陶器的制造是新石器时代开始的重要标志原始陶器的制造 需求 生产能力的结合 最初工艺发明时间 一万年前 新石器时代早期 发明地域 江西 陕西 化学史第一章原始实用化学 14 2 仰韶文化与彩陶 新石器时代 彩陶制作四大步骤红陶居多仰韶文化距今大约7000年左右 是我国新石器时代彩陶最丰盛繁华的时期 它位于黄河中游地区 以黄土高原为中心 遍及河南 山西 陕西 甘肃 河北 宁夏等地 化学史第一章原始实用化学 15 仰韶文化的制陶工艺相当成熟 器物规整精美 多为细泥红陶和夹砂红陶 灰陶与黑陶较为少见 其装饰以彩绘为主 于器物上绘精美彩色花纹 反映当时人们生活的部分内容及艺术创作的聪明才智 另外还有磨光 拍印 等装饰手法 造型的种类有杯 钵 碗 盆 罐 瓮 盂 瓶 甑 釜 灶 鼎 器盖和器座等 最为突出的是双耳尖底瓶 线条流畅 匀称 极具艺术美感 化学史第一章原始实用化学 16 新石器时代仰韶文化白衣彩陶罐 仰韶文化彩陶几何纹盆 化学史第一章原始实用化学 17 3 龙山文化与灰陶 龙山文化泛指中国黄河中 下游地区约当新石器时代晚期的一类文化遗存 铜石并用时代文化 因首次发现于山东历城龙山镇 今属章丘 而得名 距今约4350 3950年 分布于黄河中下游的山东 河南 山西 陕西等省 化学史第一章原始实用化学 18 大汶口文化出现的快轮制陶技术在这一时期得到普遍采用 磨光黑陶数量更多 质量更精 烧出了薄如蛋壳的器物 表面光亮如漆 是中国制陶史上的鼎峰时期 进步的表现 两方面灰陶居多 氧化焰 还原焰 化学史第一章原始实用化学 19 龙山文化遗物 化学史第一章原始实用化学 20 4 商代陶器施釉技术商代早期的陶器 以泥质灰陶为主 夹砂灰陶较夏代为多 有少量红陶 棕陶和白陶 而黑陶 黑衣陶已很少见 主要器形有 炊器类的鼎 罐 甑 鬲 鬲逐代替鼎而成重要炊器 饮器类的觚 爵 食器类的豆 簋 三足盘 盛器类的瓮 盆 大口尊缸 等等 化学史第一章原始实用化学 21 商代彩陶钵 商代彩陶缸 化学史第一章原始实用化学 22 商代彩陶罐 商代彩陶瓶 化学史第一章原始实用化学 23 商代彩陶几何纹盆 化学史第一章原始实用化学 24 商代中期的陶器 以泥质灰陶和夹砂灰陶最多 约占同期陶器总数的90 以上 另有一些夹砂粗红陶 泥质黑皮陶 泥质红陶 白陶的数量占陶器总量的比例仍很小 但较商代早期有所增加 器形主要有 作炊器的鬲 罐 甑 作饮器的爵 觚 杯 作食器用的簋 豆 钵 鼎 作盛器的盆 瓮 大口尊 罐 壶 等等 化学史第一章原始实用化学 25 商代晚期的陶器 仍以泥质灰陶和夹砂灰陶为最多 另有少量的泥质红陶特别值得注意的是 商代晚期我国白陶得到了高度发展 成为当时占陶器中比例不大却十分名贵 重要的一个陶器品种 化学史第一章原始实用化学 26 商代红陶罐 红陶人面鱼纹盆 化学史第一章原始实用化学 27 反复实践的结果 在商代中期开始了我国由陶到瓷的过渡 诞生了我国最早的瓷器 原始青釉瓷器 石灰釉釉的发明是从陶过渡到瓷的必要条件 化学史第一章原始实用化学 28 二 瓷器的制造与发展1 瓷器制造的必要条件 三个条件 瓷器用瓷土 含有高岭土 长石 石英等成分 作胎 表面施玻璃质釉经1200度以上的高温焙烧而成 质地坚硬 吸水率很低 敲击声脆 化学史第一章原始实用化学 29 2 瓷器制造技术的发展 商 周原始瓷器的出现 标志着我国陶器生产已经进入了一个新时代 东汉末 六朝 青瓷 即灰釉 低温色釉 铅釉 化学史第一章原始实用化学 30 南北朝 白瓷釉 隋朝 成熟 邢窑 青 白瓷 唐朝 越窑的 千峰翠色 宋代 钧窑 河南 窑变现象 元朝 釉里红 用钴 深蓝色 钴量多 明代 精致白釉 细腻莹彻 透亮明快 牛乳色 彩窑 化学史第一章原始实用化学 31 9头青瓷荷花茶具套装 功夫茶具 龙泉青瓷金丝贯儿罐瓶 工艺珍品 花瓶 化学史第一章原始实用化学 32 化学史第一章原始实用化学 33 清代 康熙时期 三彩 五彩 雍正 乾隆时期 粉彩 珐琅彩 化学史第一章原始实用化学 34 化学史第一章原始实用化学 35 制瓷技术和瓷器的转播 唐代经过 丝绸之路 远销国外 11世纪我国的造瓷技术传到了波斯 后又传到阿拉伯 土耳其和埃及 1407年传到意大利 欧洲才开始生产瓷器 化学史第一章原始实用化学 36 三 玻璃的制造玻璃的发明过程 有一段颇富传奇色彩的故事 很久以前的一个阳光明媚的日子 有一艘腓尼基人的大商船来到地中海沿岸的贝鲁斯河河口 船上装了许多天然苏打的晶体 对于这里海水涨落的规律 船员们并不掌握 当大船走到离河口不远的一片美丽的沙洲时便搁浅了 化学史第一章原始实用化学 37 被困在船上的腓尼基人 索性跳下1大船 奔向这片美丽的沙洲 一边尽情嘻戏 一边等候涨潮后继续行船 中午到了 他们决定在沙洲上埋锅造饭 可是沙洲上到处是软软的细沙 竟找不到可以支锅的石块 有人突然想起船上装的天然结晶苏打 于是大家一起动手 搬来几十块垒起锅灶 然后架起木柴燃了起来 化学史第一章原始实用化学 38 饭很快做好了 当他们吃完饭收拾餐具准备回船时 突然发现了一个奇妙的现象 只见锅下沙子上有种东西晶莹发光 十分可爱 大家都不知道这是什么东西 以为发现了宝贝 就把他收藏了起来 其实 这是在烧火做饭时 支着锅的苏打块在高温下和地上的石英砂发生了化学反应 形成了玻璃 化学史第一章原始实用化学 39 聪明的腓尼基人意外地发现这个秘密后 很快就学会了制作方法 他们先把石英砂和天然苏打搅拌在一起 然后用特制的炉子把它们熔化 再把玻璃液制成大大小小的玻璃珠 这些好看的珠子很快就受到外国人的欢迎 一些有钱人甚至用黄金和珠宝来兑换 腓尼基人由此发了大财 化学史第一章原始实用化学 40 实际上 早在公元前2000年 美索不达米亚人就已开始生产简单的玻璃制品了 而真正的玻璃器皿则是于公元前1500年在埃及出现的 从公元前9世纪起 玻璃制造业日渐繁荣 到公元6世纪前 在罗得岛和塞浦路斯岛上已有玻璃制造厂 而建于公元前332年的亚历山大城 在当时就是一个生产玻璃的重要城市 化学史第一章原始实用化学 41 从公元7世纪起 阿拉伯一些国家如美索不达米亚 波斯 埃及和叙利亚 其玻璃制造业也很繁荣 它们当时已能够用透明玻璃或彩色玻璃制造清真寺用的灯 在欧洲 玻璃制造业出现的时间比较晚 在大约18世纪之前 欧洲人都是从威尼斯购买高级玻璃器皿 这种情况随着18世纪欧洲人雷文斯克罗特发明一种透明性更好的铝玻璃逐步改变 玻璃生产业由此在欧洲兴盛起来 化学史第一章原始实用化学 42 第四节原始冶金化学 金属冶炼的发明 一 青铜的冶炼1 组成 性质 Cu Sn或Cu Pb 以铜为主 颜色呈青 故名青铜 熔点降低 硬度提高 2 青铜的作用 司母戊鼎 青铜生产工具的出现 石器时代终于被青铜时代所代替 化学史第一章原始实用化学 43 3 青铜冶铸及工序 内熔法 熔铸法 考工记 记载 六齐 说 采矿 冶炼 制范 熔铸等工序 二 黄铜和白铜的冶炼1 黄铜的组成 Cu Zn2 白铜的组成 Cu Ni 化学史第一章原始实用化学 44 三 水法炼铜1 原理 淮南万毕术 曾青得铁化为铜 神农本草经 石胆能化铁为铜 Fe Cu2 Cu Fe2 2 生产 运用 唐末 五代应用到生产中 宋代更有发展 成为大量生产铜的重要方法之一 化学史第一章原始实用化学 45 四 钢铁的冶炼 铁在自然界分布极广 是构成地壳的重要元素之一 1 铁的早期发现和作用 陨铁 天空中落下的 2 冶铁技术的发明 原始社会的末期 春秋战国 冶铁技术的方发明标志着冶金史上新阶段的来临 化学史第一章原始实用化学 46 固体还原法 铁矿石 木炭 恶金 粗造 壮若海绵 不如青铜坚韧 3 冶铁的工序 反复加热 压延捶打 淬火4 冶铁技术的发展C 1 7 0 04 1 7 0 04 生铁 钢 熟铁M P 1534 化学史第一章原始实用化学 47 东周 春秋战国时期 西汉 百炼钢 技术西汉中期 炒钢 P17两晋 南北朝 灌钢技术宋代 灌钢技术不断发展 成为主要的炼钢方法之一 明代 灌钢技术基本一样 但操作略