【精】簡(jiǎn)介軍事化學(xué)基本概念、內(nèi)容、應(yīng)用及其發(fā)展歷史課件

1、軍事化學(xué)導(dǎo)論課程編號(hào)：23140038講 授：貴大勇電 話：26558041Email： 開課院系：化學(xué)與化工學(xué)院1第1頁(yè)，共45頁(yè)。課程介紹教學(xué)目標(biāo) 軍事化學(xué)導(dǎo)論是為本科學(xué)生開設(shè)的綜合選修課，學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)該課程后,掌握化學(xué)戰(zhàn)劑、煙火藥劑、推進(jìn)劑與火炸藥的基本化學(xué)原理和知識(shí)，了解化學(xué)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用和發(fā)展動(dòng)態(tài)，并能夠增強(qiáng)國(guó)防意識(shí)，提高軍事素養(yǎng)。課程簡(jiǎn)介本課程涉及軍事領(lǐng)域中的化學(xué)及其應(yīng)用，主要包括化學(xué)戰(zhàn)劑、煙火藥劑、推進(jìn)劑及火炸藥的種類、基本組成、特性及在軍事武器裝備中的應(yīng)用；一些新概念彈藥、高新技術(shù)武器與化學(xué)；爆炸、化學(xué)反恐中的化學(xué)及其相關(guān)問(wèn)題。本門課程是針對(duì)全校本科生的綜合選修課，旨在通過(guò)

2、開設(shè)該課程使本科學(xué)生有機(jī)會(huì)獲得軍事化學(xué)的一般知識(shí)，了解化學(xué)在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用與發(fā)展概況，增強(qiáng)國(guó)防觀念，提高軍事素養(yǎng)。 2第2頁(yè)，共45頁(yè)。教學(xué)內(nèi)容第一章 緒論第二章 化學(xué)武器與防化第三章 煙火技術(shù)第四章 固體推進(jìn)劑第五章 炸藥及其爆炸作用第六章 高技術(shù)武器與化學(xué)第七章 化學(xué)與反恐3第3頁(yè)，共45頁(yè)?？己思俺煽?jī)?cè)u(píng)定期末考試與平時(shí)成績(jī)相結(jié)合。期末成績(jī)占70，平時(shí)上課及作業(yè)（報(bào)告）占30 4第4頁(yè)，共45頁(yè)。參考書譚有金.化學(xué)與軍事.北京：解放軍文藝出版社，2003王強(qiáng)，楊清鎮(zhèn).化學(xué)武器與戰(zhàn)爭(zhēng).北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1997劉戟鋒，盧天貺.被扭曲的反應(yīng)式-化學(xué)與戰(zhàn)爭(zhēng).長(zhǎng)沙：湖南教育出版社，1999潘

3、功配，楊碩.煙火學(xué).北京：北京理工大學(xué)出版社，1997王澤山.火炸藥科學(xué)技術(shù).北京：北京理工大學(xué)出版社，2002 陳冀勝.如何應(yīng)對(duì)化學(xué)恐怖與化學(xué)毒性災(zāi)害.北京：科學(xué)出版社，2006 5第5頁(yè)，共45頁(yè)。軍事化學(xué)導(dǎo)論1 緒論6第6頁(yè)，共45頁(yè)。1.1 軍事化學(xué)基本概念化學(xué)和我們的生活息息相關(guān)，化學(xué)是一門極其有趣而又十分重要的學(xué)科?；瘜W(xué)是一門研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及變化規(guī)律的基礎(chǔ)自然學(xué)。 7第7頁(yè)，共45頁(yè)。1.1 軍事化學(xué)基本概念 化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的一門基礎(chǔ)自然學(xué)科。注意：由于自然科學(xué)發(fā)展的日益微觀化和交叉化，化學(xué)科學(xué)研究所涉及的內(nèi)容日益廣泛、深入和復(fù)雜，化學(xué)科

4、學(xué)同其它科學(xué)相互滲透的關(guān)系日益密切，已經(jīng)使得怎樣理解化學(xué)對(duì)象和確定化學(xué)定義，或在化學(xué)科學(xué)同其它科學(xué)之間劃出一條明確的分界線成了相當(dāng)困難的問(wèn)題。 現(xiàn)在比較全面的化學(xué)定義在化學(xué)哲學(xué)基礎(chǔ)中有比較詳細(xì)的論述。 化學(xué)究竟是怎樣一門科學(xué)？8第8頁(yè)，共45頁(yè)。1.1 軍事化學(xué)基本概念化學(xué)元素（世界上已發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素達(dá)到118種）化合物（成千上萬(wàn)）物理化學(xué)性質(zhì)（化學(xué)性質(zhì)指物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中所表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)，如還原性，氧化性，酸性，堿性. 物理性質(zhì)是物質(zhì)在非化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出的性質(zhì)，如：顏色，氣味，密度，比熱. ）9第9頁(yè)，共45頁(yè)。1.1 軍事化學(xué)基本概念軍事化學(xué)化學(xué)與武器 幾乎任何人都不會(huì)認(rèn)為戰(zhàn)爭(zhēng)是一種有價(jià)值的

5、人類活動(dòng)，但是一旦戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)，人人都希望取得勝利。因此，世界各國(guó)政府總是號(hào)召科學(xué)家們研制出更有效的武器或更好的防御物?；瘜W(xué)在武器和防御物兩方面都發(fā)揮了很大的作用。因此，美國(guó)西點(diǎn)軍校要求其每一位學(xué)員都必須學(xué)習(xí)化學(xué)，而且美國(guó)軍隊(duì)的所有部門都規(guī)定要支持有關(guān)領(lǐng)域的化學(xué)研究。 10第10頁(yè)，共45頁(yè)。1.2 化學(xué)與國(guó)防和軍事的關(guān)系（化學(xué)在軍事上的價(jià)值及作用 ）11第11頁(yè)，共45頁(yè)。1.2 化學(xué)與國(guó)防和軍事的關(guān)系（化學(xué)在軍事上的價(jià)值及作用 ）化學(xué)知識(shí)與國(guó)防和軍事間有著密切的關(guān)系武器：火藥（原動(dòng)力）、炸藥； 化學(xué)戰(zhàn)劑； 槍炮、彈體材料其它：戰(zhàn)時(shí)食品的保障、運(yùn)輸，軍用物品的制造與供應(yīng)，汽車飛機(jī)等的燃料等。12

6、第12頁(yè)，共45頁(yè)。13第13頁(yè)，共45頁(yè)。14第14頁(yè)，共45頁(yè)。 火藥是我國(guó)古代四大發(fā)明之一，距今已有 1000多年的歷史?；鹚幾畛踔饕糜卺t(yī)藥，這從其命名中的“藥”字即可見一斑。據(jù)（本草綱目記載，火藥有去濕氣、除瘟疫、治瘡癬的作用，后來(lái)火藥傳至歐洲才用于軍事。 一、火藥武器的靈魂1.3 化學(xué)在軍事中的應(yīng)用15第15頁(yè)，共45頁(yè)。 黑火藥的主要成分是：硝酸鉀、硫、木炭： 2KNO3 + S + 3C = K2S + N2 + 3CO2 據(jù)測(cè)，大約4克黑火藥著火燃燒時(shí)，可產(chǎn)生280升氣體，體積可膨脹近萬(wàn)倍。由于爆炸時(shí)有K2S固體產(chǎn)生，往往有很多濃煙冒出，黑火藥之名便由此而來(lái)。16第16頁(yè)，共

7、45頁(yè)。黃色火藥：苦味酸17第17頁(yè)，共45頁(yè)。硝化甘油： 硝化甘油是一種非常不穩(wěn)定的化合物，稍為震動(dòng)都會(huì)發(fā)生猛烈的爆炸，諾貝爾將硝化甘油與硅藻土混合，獲得穩(wěn)定、安全、威力強(qiáng)大的新式炸藥。18第18頁(yè)，共45頁(yè)。諾貝爾一生共獲得255項(xiàng)科學(xué)發(fā)明專利權(quán)，他在 1864年研制出的炸藥和雷管，在生產(chǎn)上和軍事上發(fā)揮了巨大作用，同時(shí)也獲得高額利潤(rùn)。雨果稱諾貝爾為“歐洲最富有的人”。諾貝爾醉心于化學(xué)研究，終生未娶。 諾貝爾去世后留下約920萬(wàn)美元。自1901年起，設(shè)立了物理學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)和生理學(xué)、文學(xué)、和平獎(jiǎng) ，后來(lái)又增設(shè)了經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)。19第19頁(yè)，共45頁(yè)。TNT20第20頁(yè)，共45頁(yè)。二、煙霧彈恐怖的云

8、?！盁煛笔怯晒腆w顆料組成的，“霧”則是由小液滴組成的。煙幕彈的原理是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在空氣中造成大范圍的化學(xué)煙霧。裝有白磷煙幕彈引爆后，白磷迅速在空氣中燃燒，其反應(yīng)方程式為： 4 P + 5 O2 = 2P2O5P2O5 與水蒸氣反應(yīng)： 2P2O5 + 6H2O = 4 H3PO4 P2O5 + H2O = 2HPO3這些酸液滴與為反應(yīng)的白色顆粒狀P2O5懸浮在空氣中，便形成了“云?！薄?1第21頁(yè)，共45頁(yè)。煙幕彈爆后1s的圖象 煙幕彈爆后12s的圖象 煙幕彈爆后32s的圖象 22第22頁(yè)，共45頁(yè)。三、燃燒彈致命的火神汽油 + 凝固劑 凝固汽油彈凝固汽油彈 + 堿金屬攻擊水中目標(biāo)鋁制劑燃燒彈攻

9、擊坦克2Al + Fe2O3 = Al2O3 + Fe + 熱量23第23頁(yè)，共45頁(yè)。燃燒及分散情況24第24頁(yè)，共45頁(yè)。對(duì)彈藥箱的燒毀25第25頁(yè)，共45頁(yè)。對(duì)鋼板、鋁合金的燒毀26第26頁(yè)，共45頁(yè)。四、化學(xué)武器戰(zhàn)場(chǎng)上的魔影第一次世界大戰(zhàn)，是戰(zhàn)爭(zhēng)史上首次大規(guī)模使用化學(xué)武器的作戰(zhàn)。1915年4月22日，在比利時(shí)的伊普雷地區(qū)，德軍用5730只鋼瓶向法軍陣地施放了180噸氯氣，造成1萬(wàn)5千人中毒，其中有5千人死亡，2400多人被俘，英法聯(lián)軍陣地被打開了一個(gè)7-8千米的正面口子。 27第27頁(yè)，共45頁(yè)。哈伯因合成氨于1918年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。哈伯在第一次世界大戰(zhàn)期間，還從事毒氣武器的研制，因

10、而遭到各國(guó)科學(xué)家的指責(zé)。歷史告訴人們，科學(xué)是一把雙刃劍，僅僅注目于科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步是不夠的，必須站在人民和進(jìn)步事業(yè)的立場(chǎng)上，讓科學(xué)為人類的幸福服務(wù)。28第28頁(yè)，共45頁(yè)。 化學(xué)武器分類：神經(jīng)性毒劑（沙林、VX、梭曼、塔崩）糜爛性毒劑（芥子氣、路易氏氣）全身中毒性毒劑（氫氰酸、氯化氰）窒息性毒劑（光氣、雙光氣）失能性毒劑（BZ）刺激性毒劑（CS、苯氯乙酮、亞當(dāng)氏氣）植物殺傷劑 29第29頁(yè)，共45頁(yè)。 一九三八年十二月，德國(guó)科學(xué)家哈恩發(fā)現(xiàn)了鈾被中子轟擊后發(fā)生核裂變反應(yīng)。五、核武器30第30頁(yè)，共45頁(yè)。1939年1月，德國(guó)女科學(xué)家梅特涅對(duì)原子核裂變作出了解釋，估算出一個(gè)鈾核裂變會(huì)釋放出2億電子

11、伏特的巨大能量。31第31頁(yè)，共45頁(yè)。32第32頁(yè)，共45頁(yè)。原子彈 原子彈是利用鈾-235或钚-239等重原子核裂變反應(yīng)，瞬間釋放巨大能量達(dá)到破壞效果的核武器，也稱裂變彈。根據(jù)核裝料的不同，可分為鈾彈和钚彈。以鈾-235作為核裝料的稱鈾彈，以钚-239作為核裝料的稱為钚彈。1千克的鈾-235或钚-239如果完全裂變，裂變和衰變過(guò)程中總共可釋放約兩萬(wàn)噸TNT當(dāng)量的能量。 33第33頁(yè)，共45頁(yè)。1945年8月6日，美國(guó)投到日本廣島的稱為“小男孩” （Little Boy)原子彈鈾彈）。相當(dāng)18000000kg的TNT爆炸當(dāng)量34第34頁(yè)，共45頁(yè)。1945年8月9日，一顆名為“胖子”（Fat

12、 Man)的原子彈（钚彈）在長(zhǎng)崎落下。35第35頁(yè)，共45頁(yè)。原子彈爆炸形成的蘑菇云36第36頁(yè)，共45頁(yè)。氫彈是利用氫的同位素氘、氚等輕原子核的聚變反應(yīng)瞬時(shí)釋放出巨大能量而實(shí)現(xiàn)爆炸的核武器，亦稱聚變彈或熱核彈。氫彈的殺傷破壞因素與原子彈相同，但威力比原子彈大得多。原子彈的威力通常為幾百至幾萬(wàn)噸梯恩梯當(dāng)量，氫彈的威力則可大至幾千萬(wàn)噸。還可通過(guò)設(shè)計(jì)增強(qiáng)或減弱其些破壞因素，其戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能比原子彈更好。氫 彈37第37頁(yè)，共45頁(yè)。氫彈空中爆炸的火球 38第38頁(yè)，共45頁(yè)。 軍事領(lǐng)域無(wú)處無(wú)化學(xué)利用金屬焰色反應(yīng)的特征,可制造瑰麗多彩的信號(hào)彈。鍶的焰色反應(yīng)呈洋紅色,因此可用硝酸鍶來(lái)制造紅色信號(hào)彈,硝酸

13、鉀可用來(lái)制造葡萄紫色的信號(hào)彈。具有堅(jiān)強(qiáng)性格的未來(lái)“第三金屬”鈦,能制造飛機(jī)!火箭,還能制造坦克、軍艦、核潛艇等。鈦沒(méi)有磁性,磁性水雷對(duì)這種潛艇無(wú)能為力。神奇的雷達(dá)是飛機(jī)的“照妖鏡”,然而,一種叫鐵氧體的化學(xué)涂料,它能吸收雷達(dá)波。因此明察秋毫的雷達(dá)對(duì)涂有這種化學(xué)涂料的隱形飛機(jī)也無(wú)能為力。39第39頁(yè)，共45頁(yè)。 綜上所述,我們可以深刻認(rèn)識(shí)到化學(xué)已滲透到軍事的各個(gè)領(lǐng)域之中,為了保衛(wèi)祖國(guó),鞏固國(guó)防,在戰(zhàn)爭(zhēng)的危險(xiǎn)還沒(méi)有消除的今天,努力下苦功,學(xué)好化學(xué)無(wú)疑是十分重要的。 40第40頁(yè)，共45頁(yè)。1.4 化學(xué)在軍事中應(yīng)用的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀 在人類文明進(jìn)化的長(zhǎng)河中，將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于軍事的歷史，如同人類文明的歷

14、史一樣悠久?；瘜W(xué)反應(yīng)式被扭曲了-人類文明史上出現(xiàn)了化學(xué)的軍事應(yīng)用。41第41頁(yè)，共45頁(yè)。1.4 化學(xué)在軍事中應(yīng)用的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀 從火藥到高爆炸藥的發(fā)明和應(yīng)用，化學(xué)材料的發(fā)明和應(yīng)用，以及各種化學(xué)毒劑與武器的發(fā)明和應(yīng)用。遠(yuǎn)古人類的火攻 火器時(shí)代火藥、高爆炸藥的應(yīng)用（化學(xué)能源導(dǎo)致軍事革命）化學(xué)材料的發(fā)明（奠定了戰(zhàn)爭(zhēng)的物質(zhì)基礎(chǔ)）化學(xué)戰(zhàn)42第42頁(yè)，共45頁(yè)。公元前559年 中國(guó)13國(guó)聯(lián)合伐秦公元前5世紀(jì)（431年） 古希臘伯羅奔尼撒戰(zhàn)爭(zhēng)19141918年 第一次世界大戰(zhàn)第二次世界大戰(zhàn) 19371945年 日軍侵華戰(zhàn)爭(zhēng)19501953年 美軍侵朝戰(zhàn)爭(zhēng)19621970年 美國(guó)侵越戰(zhàn)爭(zhēng)1979年 前蘇聯(lián)侵略阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)1981年 越南在柬埔寨和老撾使用化學(xué)武器兩伊戰(zhàn)爭(zhēng)43第43頁(yè)，共45頁(yè)?；仡櫥瘜W(xué)發(fā)展過(guò)程，化學(xué)史上每一個(gè)重大的化學(xué)成就都是在一定的社會(huì)背景條件下產(chǎn)生，合成氨的成功