无机化学的发展前景 论文_无机化学的发展前景
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无机化学的发展前景
化学10本1 王小苹 110711031
摘要：化学的发展，对人类社会的进步至关重要。化学与人们的生活息息相关，了解化学的发展史，有助于我们更好的利用化学化学的历史渊源，不管是过去、现在还是未来，人类社会的发展都离不开化学，化学与人类生活息息相关。在现代社会，化学与其他学科的关系越来越紧密，化学理论和分析方法也日益完善，随着一些新概念的出现，化学出现了多个分支，形成了不同的分析领域。化学的历史渊源非常古老，可以说自从有了人类，化学便与人类结下了不解之缘。钻木取火，用火烧煮食物，烧制陶器，冶炼青铜器和铁器等等。当时只是一种经验的积累，化学知识的形成和发展经历了漫长而曲折的道路。而它的发展，又极大地促进了当时社会生产力的发展，成为人类进步的标志。
关键词：化学史 化学家 发展 发展前景 时期 化学史大致分为以下几个时期：
（一）化学的萌芽时期也就是从远古到公远古的工艺化学时期，元前1500年，人类学会在熊熊的烈火中由黏土制出陶器、由矿石烧出金属，学会从谷物酿造出酒、给丝麻等织物染上颜色，等等。这些都是在实践经验的直接启发下经过长期摸索而来的最早的化学工艺，但还没有形成化学知识，只是化学的萌芽时期。
（二）炼丹和医药化学时期，约从公元前1500年到公元1650年，化学被炼丹术、炼金术所控制。为求得长生不老的仙丹或象征富贵的黄金，炼丹家和炼金术士们开始了最早的化学实验，虽然他们都以失败告终，但在炼制长生不老药的过程中，在探索“点石成金”的方法中实现了物质间用人工方法进行的相互转变，积累了许多物质发生化学变化的条件和现象，为化学的发展积累了丰富的实践经验。在欧洲文艺复兴时期，出版了一些有关化学的书耕，第一次有了“化学”这个名词。英语的chemistry起源于alchemy，即炼金术。chemist至今还保留昔两个相关的含义：化学家和药剂师。但随着炼丹术、炼金术的衰落，人们更多地看到它荒唐的一面，化学方法转而在医药和冶金方面得到正当发挥，中、外药物学和冶金学的发展为化学成为一门科学准备了丰富的素材。这些可以说是化学脱胎于炼金术和制药业的文化遗迹了。
（三）燃素化学时期，从1650年到1775年，是近代化学的孕育时期。随着冶金工业和实验室经验的积累，人们总结感性知识，进行化学变化的理论研究，使化学成为自然科学的一个分支。这一阶段开始的标志是英国化学家波义耳为化学元素指明科学的概念。继之，化学又借燃素说从炼金术中解放出来。燃素说认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素，燃烧过程是可燃物中燃素放出的过程，尽管这个理论是错误的，但它把大量的化学事实统一在一个概念之下，解释了许多化学现象。在燃素说流行的一百多年间，化学家为解释各种现象，做了大量的实验，发现多种气体的存在，积累了更多关于物质转化的新知识。特别是燃素说，认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程，化学反应中物质守恒，这些观点奠定了近代化学思维的基础。这一时期，不仅从科学实践上，还是从思想上为近代化学的发展做了准备。
（四）定量化学时期：从1775年到1900年，是近代化学发展的时期。1775年前后，拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说，开创了定量化学时期，使化学沿着正确的轨道发展。19世纪初，英国化学家道尔顿提出近代原子学说，接着意大利科学家阿伏加德罗提出分子概念。自从用原子-分子论来研究化学，化学才真正被确立为一门科学。这一时期，建立了不少化学基本定律。俄国化学家门捷列夫发现元素周期律，德国化学家李比希和维勒发展了有机结构理论，这些都使化学成为一门系统的科学，也为现代化学的发展奠定了基础。
（五）科学相互渗透时期：基本上从20世纪初开始，是现代化学时期。20世纪初，物理学的长足发展，各种物理测试手段的涌现，促进了溶液理论、物质结构、催化剂等领域的研究，尤其是量子理论的发展，使化学和物理学有了更多共同的语言，解决了化学上许多未解决的问题，物理化学、结构化学等理论逐步完善。同时，化学又向生物学和地质学等学科渗透，使过去很难解决的蛋白质、酶等结构问题得到深入的研究，生物化学等得到快速的发展。
诚然，科学的发展是没有止境的，因而化学的发展也决不会停滞不前。这里主要讲述近二百多年来的化学史故事。这是化学得到快速发展的时期，是风云变幻英雄辈出的时期。让我们一道去体验当年化学家所经历的艰难险阻,在近代化学史峰回路转的曲折历程中不倦跋涉，领略他们拨开重重迷雾建立新理论、发现新元素、提出新方法时的无限风光。
中国化学史上的“世界第一”：
1.公元前100年中国发明了造纸术。公元105年东汉蔡伦总结并推广了造纸技术，而欧洲人还在用羊皮抄书呢！
2.公元700～800年唐朝孙思邈在《伏硫磺法》中记载了黑火药的三组分（硝酸钾、硫磺和木炭）。火药于13 世纪传入阿拉伯，14世纪才传入欧洲。
3.公元前200～后400年中国炼丹术兴起。魏伯阳的《周易参同契》和葛洪的《抱朴子》记录了汞、铅、金、硫等元素和数十种药物的性状与配制。公元750年中国炼丹术传入阿拉伯。
4.公元800年唐朝茅华是世界上第一位发现氧气的人。他比英国的普利斯特里（1774年）和瑞典的舍勒（1773年）约早1000年。5.我国是“纤维之王”── 蚕丝的故乡。公元前2000年中国己经养蚕。公元200年养蚕技术传入日本。
6.公元前600年中国已掌握冶铁技术，比欧洲早1900多年。公元前200年，中国炼出了球墨铸铁，比英、美领先2000年。7.1000多年前中国就能炼锌，早于欧洲400年。
8.公元前2000年中国已会熔铸红铜。公元前1700年中国已开始冶铸青铜。公元900多年我国的胆水浸铜法是世界上最早的湿法冶金技术（置换法）。9.1700多年前，中国已能炼铅及铜铅合金。
10.公元前800～公元前600年中国已制造陶器。公元200年中国比较成熟地掌握了制瓷技术。
11.3000多年前，我国已利用天然染料染色。我国是世界上最早发现漆料和制作漆器的国家，约有7000年历史。
12.公元前4000～公元前3000年中国已会酿造酒。公元前1000年我国已掌握制酒技术，比欧洲的“淀粉发酵法”制造酒精早2000多年。13.3000多年前，我们祖先发现石油。古书载“泽中有火”即指地下流出石油溢到水面而燃烧。宋朝沈括所著《梦溪笔谈》第一次记载石油的用途，并预言：“此物必大行于世”。
14.世界上最早开发和利用天然气的是中国的四川省邛崃和陕西省鸿门两地。
15.我国祖先很早便开始使用木炭和石炭（又叫黑炭，即煤），而欧洲人16世纪才开始利用煤。
16.1939年，中国化工专家侯德榜提出“联合制碱法”，1939年侯德榜完成了世界上第一部纯碱工业专著《制碱》。
17.1965年，我国在世界上第一个用人工的方法合成活性蛋白质──结晶牛胰岛素。(由于署名原因，诺贝尔化学奖与国人擦肩而过)18.七十年代，中国独创无氰电镀新工艺取代有毒的氰法电镀，是世界电镀史上的创举。
19.1977年我国在山东发现了迄今为止的世界上最大的金刚石──常林钻石。20.全世界海盐产量5000万吨，其中我国生产1300多万吨，居世界第一。早在3000多年前，我国就采用海水煮盐了，是世界上制盐最早的国家。
21.世界上已知的140多种有用矿，我国都有。是世界上冶炼矿产最早的国家。
我国最早的化学研究机构
在20世纪初，我国所需要的纯碱全靠进口,为改变这一状况，我国著名的爱国实业家范旭东（1884－1945）先生，在兴办精盐公司的基础上，于1917年在塘沽创办了永利制碱公司。范旭东以以久大精盐公司化验室为基础，决定成立一个名为“黄海”的化学工业研究社。1922年8月，黄海化学工业研究社方面塘沽正式成立。被称为“西圣”的孙颖川博士毅然辞去英办开滦矿务局总化验师的高职，来到“黄海”任社长，张子丰先生任副社长。后来，留美归来的张克思、卞伯年、卞松年、区嘉伟、江道江等博士，留法归来的徐应达博士，留德归来的聂汤谷、肖乃镇博士，以及国内的大学毕业生方心芳、金培松等助理研究员，也先后来到 “黄海”。著名的侯德榜博士当时也在“黄海”。经过7年的艰苦努力，终于生产出第一批“永利纯碱”,在美国费城举办的万国博览会上，该产品获得金质奖章。
1932年，“黄海”接受了中华教育资金董事会的资助，决定用海州磷肥石矿作磷肥试验，为硫酸铵的生产奠定了基础。
1933年，集中了中国炼丹的有关文章和文献，准确探索古代中国化学的渊源。这时的“黄海”正处于黄金时代，拥有博士10人，留学生、大学生60多人，不但开展广泛的研究工作，而且还代为海关检查食品。
1937年日寇入侵，“黄海”被迫迁至四川五通桥。由于五通桥没有海盐，制碱遇到困难。在这关键的时候，侯德榜博士挺身而出。经过500多次实验，历时一年多，震惊世界的侯氏制碱法诞生了，“黄海”又东山再起。
1944年7月，范旭东继“黄海”之后,又在研究社里创立了 “海洋化工研究所”。
1952年，中国科学院接收了黄海化学研究社，改名为中国科学院工业化学研究所。
从此“黄海”的作用越来越大，“黄海”的学者、科学家、技术人员，成了新中国化学工业的栋粱。中国化学中杰出作家及杰作：
1．焰色反应 被称为“山中宰相”的我国南朝著名科学家陶弘景(公元454—536年)在实践中发现，硝石(硝酸钾)“以火烧之，紫青烟起”。从而找到了鉴别外表极为相似的硝石与朴硝(硫酸钠)的最筒便方法。这个方法其实就是我们今天所说的“焰色反应”。陶弘景发现“焰色反应”并应用于物质的鉴别，比欧洲最早发现者德国化学家马格拉夫早一千二百多年。
2．自燃 西晋时期的政治家、哲学家和诗人张华(公元232—300年)于公元290年前出版的新著《博物志》一书，是世界上记载“自燃”现象的最早文字记载。3．碳酸气 西晋时期张华所著《博物志》一书中，已有烧白石作白灰有气体发生的记载。白石就是白石灰石，白灰就是石灰，所产生的气体就是碳酸气即二氧化碳。十七世纪后，才有比利时人地碳酸气作专门的研究。
4．深井天然气 中国人于公元前1世纪就已用传统的方法打出了4800尺深的钻井，并用竹管把天然气从井里引到锅灶里，用来蒸煮食物和熬制食盐。比欧洲人早一千九百多年。
5．氧气 我国唐朝学者马和在公元八世纪时期就已发现了氧气的存在并提出了制取的方法，但由于其原著《平龙认》一书已失传，无法进一步研究和考证。过了一千多年三个欧洲人(普利斯特里、拉瓦锡、舍勒)才在各自不同国家里发现了氧气的存在。《史记·封禅书》里就有“黄帝作室鼎三”，以及“禹收牧贡金铸九鼎”这一类的话。据史学家的考证和判断，那时所谓的“金”不是黄金而是青铜。说明我国从黄帝、夏禹起，即公元前2500多年就会冶炼青铜来铸造器物了。
6．石油 我国人民知道和利用石油的时间，比世界各国都要早。远在一千八百多年以前，后汉文学家班固所著《汉书》上记载：上郡高奴县，有水可以燃烧。这里所指可燃液体就是石油。高奴在今陕西省延长，现在仍出产石油。
7．煤 早在新石器时代晚期，我们的祖先已用煤炭雕刻成圆环和动物形状的艺术品。公元前200年左右的西汉，已用煤炭做燃料来冶炼铁。我国使用煤的历史悠久，为世界上任何国家所不及。8．麻醉剂 据《后汉记·华佗传》中记载，在公元200年时，我国外科鼻祖华佗就能用全身麻醉来施行外科手术，这是世界上施用临床麻醉最早的人，所用麻沸散是最早的麻醉药物。
9．水银 据马王堆汉墓医书《五十二病方》记载，用水银能治疗臃肿和皮肤病。由此可见，中国是水银疗法的最早发明者，比西方早了8个世纪。
10．制盐工艺 我国有着悠久的制盐历史是产盐最早的国家。相传在夏朝(公元前2140—前1711年)，我们的祖先就会用海水煮盐。关于古代制盐工艺的记载，以明末宋应星的《天工开物·作咸篇》所叙述的最为详细。
11．酿酒工艺 早在新石器的代，中国人就掌握了发酵酿酒的技术。在中国最晚于公元前2世纪便有人饮葡萄酒。公元52年左右，中国人就掌握了冰冻提取酒精的技术，从而发明了自兰地。12．陶瓷工艺 据新近出土的文物表明，中国早在公元前11世纪就已用高岭土制造出原始瓷器。而欧洲到18世纪才研制成瓷器，比中国晚了1700年左右。
13．长明灯 中国人对简单的油灯进行了尽可能的改进。在汉朝或早于汉朝就已开始用海豹油或鲸油和不燃的石棉灯芯了。后来设计出使灯冷却的方法，来阻止油的蒸友。李约琴评价说：“它是一个有趣的化学冷却水套预处理蒸馏法。它包含了蒸气和水循环系统的全部现代技术。”
14．炼钢铁 中国是世界上第一个生产生铁的国家，也是世界上首先用生铁炼钢的国家至迟在战国时代(公元前5—前3世纪)中国人就完成了这些发明。这才导致了1856年西方转炼炉钢法的发明。15．湿法炼铜 宋人沈括(公元1030年—1094年)在他所著的《梦溪笔淡》里就记载有“胆水浸铜法”。东汉人所著《神农本草纪》晋人葛洪(公元约281—340年)所著《抱朴子》以及其它文献里也有不少类似的记载。可见铁从硫酸铜溶液中置换出铜的现象，早在宋朝之前已被我国人民所认识。
16．青铜 青铜是一种铜锡合金，我们的祖先很早就能冶炼和使用它。《史记·封禅书》里就有“黄帝作室鼎三”，以及“禹收牧贡金铸九鼎”这一类的话。据史学家的考证和判断，那时所谓的“金”不是黄金而是青铜。说明我国从黄帝、夏禹起，即公元前2500多年就会冶炼青铜来铸造器物了。
17．炼锌 我国开始炼锌和生产锌的确切年代，虽难以考证，但在署名为霞飞子(公元918年)的《宝藏论》一书中，有“倭铅”(即锌)这一名称，说明我国在1000多年以前就能炼锌。再根据明朝宣宗时铸造的黄铜宣德炉的化学分析结果，我国在15世比20年代就已经能大量地生产锌了。这比欧洲的早400多年。
18．火药 火药第一次引起西方社会关注是在12世纪后期。那时，中国人已使火药经历了不同的发展阶段，甚至已产生枪炮技术。它是中国炼丹家在寻找长生不老丹时发现的，起源最可能的年代是公元850年。
19．造纸 中国人最迟在公元前2世纪就发明了纸。纸用于书写至少是在于世纪或更晚以后的事。世界上最早的写有文字的纸是1942年在内蒙济纳河岸旁的一座汉代古烽火台废墟下面发现铁。这张纸可以上溯至公元110年，纸在7世纪传到印度，8世纪传到西亚，12世纪传到欧洲。
20．毒气 利用毒气进行化学战的历史，在中国至少可以追溯到公元前5—前4世纪。墨家早期著作中，就有失于利用风箱把炉子内燃烧的芥末所释放的气体，打入围城敌军遂道的记载。这比第一次世界大故中德国人利用战壕芥子气早2300年。
21．联合制碱法 侯德榜(1890—1974)是我国著名的化学工程专家，他在1942年创造发明了联合制碱法，也称侯氏制碱法，对原来比利时人索尔维在1862年发明的制碱法(也称索尔维制碱法)作了重大的改革，把世界制碱技术提高到一个新的水平，引起了国际上强烈的反响。从此，中国化学工业技木一跃登上世界舞台。
22．人工合成牛胰岛素 1965年6月，中国科学院生物化学研究所、北京大学化学系、中国科学院有机化学研究所以及许多工厂、院校、科研部门共同协作，终于在世界上第一次用人工的方法台成了具有生物活性的蛋白质—结晶牛胰岛素。这是新中国科学家在科学上寺得的一个“世界冠军”。
23．人工合成核酸 1982年1月15日，在北京科学会堂举行的科学报告会上，传出鼓舞人心的消息：新中国的科孛家人工合成了“酵母丙氨酸转移核糖核酸”，这是在世界上首次用人工方法合成具有与天然分子相同化学结构和完整生物活性的核糖核酸。新中国的科学家又一次夺得了科学上的“世界冠军”。无机化学的发展前景：
无机化学是除碳氢化合物及其衍生物外，对所有元素及其化合物的性质和他们的反应进行实验研究和理论解释的科学，是化学学科中发展最早的一个分支学科。
近几年我国无机化学在国家自然科学基金及其它基础项目的支持下，基础研究取得突出进展，成果累累，一批中青年专家的工作脱颖而出。有的专家在科研成果转化、产业化方面作出了突出成绩；有的专家在国际高水平的专业杂志Science, Accounts of Chemical Reserch , Angew.Chem.Int.ed., J.Am.Chem.Soc.上发表了一批有影响的科学论文。我们相信在国家自然科学基金的资助下，化学学科能够继续取得基础研究的突破，开创新领域，开展国际领先的独创性研究工作。无机化学的在以下几个方面取得了令人瞩目的成绩：
无机化学在最近几年里所取得的突出进展主要表现在固体材料化学、配位化学方面，在某种程度上与国际保持同步发展。从传统的无机化学角度来看，生物无机化学和放射化学的研究则相对滞后。在国家自然科学基金委员会政策局、化学部和中国科学院化学部的共同支持下，2002年3月5-7日在深圳举行了生物无机化学发展战略研讨会。会议分析了国内外生物无机化学发展过程和在目前生命科学和化学科学交叉发展相互促进的强大动力和趋势。我国生物无机化学是在20世纪80年代开始发生发展的，当时落后于国际约10年。在国家自然科学基金委员会十几年连续支持下，在全体从事生物无机化学研究者的努力下，生物无机化学的研究10年内跃升了三个台阶，研究对象从生物小分子配体上升到生物大分子；从研究分离出的生物大分子到研究生物体系；近年来又开始了对细胞层次的无机化学研究，研究水平逐年提高。我国在金属配合物与生物大分子的相互作用、金属蛋白结构与功能、金属离子生物效应的化学基础，以及无机药物化学、生物矿化方面都有了相对固定的研究方向，研究队伍日益年轻化。但我国生物无机化学的总体水平与国际水平还有一定差距，究其原因是研究经费投入不足，研究周期较长，但最突出的问题是缺乏杰出的青年研究人才。放射化学的研究也表现出以上特点，其中最重要的也是要扶持年青的研究人才脱颖而出。
面对生命科学、材料科学、信息科学等学科迅猛发展的挑战和人类对认识和改造自然提出的新要求,化学在不断开拓新的研究领域和思路的同时, 不断地创造出新的物质品种来满足人民的物质文化生活, 造福国家, 造福人类。当前, 资源的有效开发利用、环境保护与治理、社会和经济的可持续发展、人口与健康和人类安全、高新材料的开发和应用等一系列重大问题向我国科学工作者提出挑战, 迫切需要化学家在更深更高层次上进行化学的基础和应用基础研究, 发现和创造出新的理论、方法和手段, 并从学科自身发展和为国家目标服务两个方面不断提出新的思路和战略设想, 以适应21世纪科学发展的需求。
预计 21世纪科学发展的特点是各学科纵横交叉解决实际问题。即化学学科的自身继续发展和与相关学科融合发展相结合.化学学科内部的传统分支继续发展和作为整体发展相结合.研究科学基本问题与解决实际问题相结合。应该说科学的发展常常出现预料不到的突破, 但是又有可能从现时动向, 从解决问题的可能性分析较近期的发展趋势。
未来无机化学的发展特点是各学科纵横交叉解决实际问题。即化学学科的自身继续发展和相关学科融合发展相结合;化学学科内部的传统分支继续发展和作为整体发展相结合;研究科学基本问题与解决实际问题相结合。
在世纪之交，展望未来10年化学事业和化学对人类生活的影响，我们充满信心，倍感兴奋，化学是无限的，化学是至关重要的，它将帮助我们解决二十一世纪所面临的一系列问题，化学将迎来它的黄金时代。
化学的发展与人类社会的关系日益密切。了解了化学发展史，我们可以更好的利用化学与其它科学领域的关系，来更好的解决当今社会面临的突出问题，例如环境污染、能源危机等一系列突出问题。
参考文献
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