中國(guó)化學(xué)史對(duì)世界化學(xué)史的影響

1、化學(xué)史論文（1）化學(xué)史期末考核論文題 目：中國(guó)化學(xué)史對(duì)世界化學(xué)史的影響課程名稱：化學(xué)史姓 名：學(xué) 號(hào)：系別：化學(xué)系專業(yè)：應(yīng)用化學(xué)班 級(jí)：指導(dǎo)教師（職稱）：實(shí)驗(yàn)學(xué)期：2012 至 2013學(xué)年 第一學(xué)期無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的過(guò)渡與聯(lián)系指導(dǎo)教師 （化學(xué)系 ）摘要:化學(xué)從研究對(duì)象可分為無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)。 多少年來(lái)，人們?nèi)藶榈匕阉鼈兎譃榻缦薹置鞯膬?門(mén)學(xué)科。直到維勒從無(wú)機(jī)物氟酸鏤制得尿素。 事 實(shí)，世間萬(wàn)事萬(wàn)物均由有機(jī)無(wú)機(jī)共同組成。 且有 機(jī)物、無(wú)機(jī)物間可相互轉(zhuǎn)換。近年，隨著人們認(rèn) 識(shí)水平的提高，科學(xué)的發(fā)展，使得這一界限真正已 被突破，無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)相結(jié)合出現(xiàn)了一門(mén) 交叉學(xué)科。金屬有機(jī)化學(xué)正是兩者

2、之間的交叉學(xué) 科。有機(jī)化學(xué)與無(wú)機(jī)化學(xué)結(jié)合在一起共同造福于 人類。關(guān)鍵字:無(wú)機(jī)化學(xué) 有機(jī)化學(xué)氟酸鏤尿素金屬有機(jī) 化學(xué)正文：化學(xué)這門(mén)學(xué)科，從研究對(duì)象來(lái)分，可分為無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)二大類。 過(guò)去,一般認(rèn)為無(wú)機(jī)化學(xué)是研究無(wú)生命物質(zhì)的化學(xué)，有機(jī)化學(xué)是研究有生命物質(zhì)的化學(xué)。1828年德意志化學(xué)家維勒從無(wú)機(jī)物富酸鏤制得尿素，從而破除了有機(jī)物只能由生命力產(chǎn)生的迷信，明確了這兩類物質(zhì)都是由化學(xué)力結(jié)合而成，o1有機(jī)化學(xué)與無(wú)機(jī)化學(xué)的過(guò)渡維勒在1828年給柏則里的信中寫(xiě)道：“我要告訴閣下，我不用人或狗的腎 臟制成尿素?！痹谶@之前，“生命力論”認(rèn)為動(dòng)植物體內(nèi)存在著一種生命力，只 要依靠這種生命力才能產(chǎn)出有機(jī)化合物，即有

3、機(jī)物最初只能在動(dòng)植物體內(nèi)產(chǎn)生。 化學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室只能將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為新的有機(jī)物，而不能用無(wú)機(jī)物制作有機(jī)物。 自然界的礦物等無(wú)機(jī)物千年萬(wàn)年亙古不變，是沒(méi)有生命的。他們之間有不可逾 越的鴻溝。維勒道的兩位老師格曼琳和貝采烏斯都是“生命力論”的維護(hù)者和 宣揚(yáng)者。如今，維勒卻用無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物尿素，強(qiáng)烈的沖擊了形而上學(xué)的生 命力論，為辯證唯物主義自然界的誕生提供了科學(xué)依據(jù)。他填補(bǔ)了生命力論制 造的無(wú)機(jī)物同有機(jī)物之間的溝鴻，在這條鴻溝中架起了橋梁。第一次從無(wú)機(jī)物 制備了有機(jī)物，溝通了這二大類化學(xué)。但是,多少年來(lái)這兩門(mén)化學(xué)的界線仍然存在著。有機(jī)化學(xué)這一名詞于1806年首次由貝采利烏斯提出。當(dāng)時(shí)是作為無(wú)機(jī)化學(xué)的

4、對(duì)立物而命名的。有機(jī)化學(xué)它是研究有機(jī)化合物的來(lái)源、制備、結(jié)構(gòu)、 性質(zhì)、應(yīng)用以及有關(guān)理論的科學(xué)，又稱碳化合物的化學(xué)。從19世紀(jì)初到1858年提出價(jià)鍵概念之前是有機(jī)化學(xué)的萌芽時(shí)期。在這個(gè) 時(shí)期，已經(jīng)分離出許多有機(jī)化合物，制備了一些衍生物，并對(duì)它們作了定性描 述。法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫發(fā)現(xiàn)，有機(jī)化合物燃燒后，產(chǎn)生二氧化碳和水。他的研 究工作為有機(jī)化合物元素定量分析奠定了基礎(chǔ)。1830年，德國(guó)化學(xué)家李比希發(fā) 展了碳、氫分析法，1833年法國(guó)化學(xué)家杜馬建立了氮的分析法。這些有機(jī)定量 分析法的建立使化學(xué)家能夠求得一個(gè)化合物的實(shí)驗(yàn)式。當(dāng)時(shí)在解決有機(jī)化合物 分子中各原子是如何排列和結(jié)合的問(wèn)題上，遇到了很大的困難。最

5、初，有機(jī)化 學(xué)用二元說(shuō)來(lái)解決有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。二元說(shuō)認(rèn)為一個(gè)化合物的分子可分 為帶正電荷的部分和帶負(fù)電荷的部分，二者靠靜電力結(jié)合在一起。早期的化學(xué) 家根據(jù)某些化學(xué)反應(yīng)認(rèn)為，有機(jī)化合物分子由在反應(yīng)中保持不變的基團(tuán)和在反 應(yīng)中起變化的基團(tuán)按異性電荷的靜電力結(jié)合。但這個(gè)學(xué)說(shuō)本身有很大的矛盾。 類型說(shuō)由法國(guó)化學(xué)家熱拉爾和洛朗建立。此說(shuō)否認(rèn)有機(jī)化合物是由帶正電荷和帶負(fù)電荷的基團(tuán)組成，而認(rèn)為有機(jī)化合物是由一些可以發(fā)生取代的母體化 合物衍生的，因而可以按這些母體化合物來(lái)分類。類型說(shuō)把眾多有機(jī)化合物按 不同類型分類，根據(jù)它們的類型不僅可以解釋化合物的一些性質(zhì)，而且能夠預(yù) 言一些新化合物。但類型說(shuō)未能回答有

6、機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。有機(jī)化合物按不 同類型分類，根據(jù)它們的類型不僅可以解釋化合物的一些性質(zhì)，而且能夠預(yù)言 一些新化合物。但類型說(shuō)未能回答有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。從1858年價(jià)鍵學(xué)說(shuō)的建立，到1916年價(jià)鍵的電子理論的引入，是經(jīng)典有機(jī)化學(xué)時(shí)期。1858年，德國(guó)化學(xué)家凱庫(kù)勒和英國(guó)化學(xué)家?guī)扃甑忍岢鰞r(jià)鍵的概念，并第一次用短劃“-”表示“鍵”。他們認(rèn)為有機(jī)化合物分子是由其組成的原子通過(guò)鍵結(jié)合而成的。由于 在所有已知的化合物中，一個(gè)氫原子只能與一個(gè)別的元素的原子結(jié)合，氫就選 作價(jià)的單位。一種元素的價(jià)數(shù)就是能夠與這種元素的一個(gè)原子結(jié)合的氫原子的 個(gè)數(shù)。凱庫(kù)勒還提出，在一個(gè)分子中碳原子之間可以互相結(jié)合這一重要的

7、概念。 1848年巴斯德分離到兩種灑石酸結(jié)晶，一種半面晶向左，一種半面晶向右。前 者能使平面偏振光向左旋轉(zhuǎn)，后者則使之向右旋轉(zhuǎn)，角度相同。在對(duì)乳酸的研 究中也遇到類似現(xiàn)象。為此，1874年法國(guó)化學(xué)家勒貝爾和荷蘭化學(xué)家范托夫分 別提出一個(gè)新的概念，圓滿地解釋了這種異構(gòu)現(xiàn)象。他們認(rèn)為：分子是個(gè)三維 實(shí)體，碳的四個(gè)價(jià)鍵在空間是對(duì)稱的，分別指向一個(gè)正四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，碳 原子則位于正四面體的中心。當(dāng)碳原子與四個(gè)不同的原子或基團(tuán)連接時(shí)，就產(chǎn) 生一對(duì)異構(gòu)體，它們互為實(shí)物和鏡像，或左手和右手的手性關(guān)系，這一對(duì)化合 物互為旋光異構(gòu)體。勒貝爾和范托夫的學(xué)說(shuō)，是有機(jī)化學(xué)中立體化學(xué)的基礎(chǔ)。1900年第一個(gè)自由基，三

8、苯甲基自由基被發(fā)現(xiàn)，這是個(gè)長(zhǎng)壽命的自由基。不穩(wěn) 定自由基的存在也于1929年得到了證實(shí)。在這個(gè)時(shí)期，有機(jī)化合物在結(jié)構(gòu)測(cè)定 以及反應(yīng)和分類方面都取得很大進(jìn)展。但價(jià)鍵只是化學(xué)家從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出的一 種概念，價(jià)鍵的本質(zhì)尚未解決?，F(xiàn)代有機(jī)化學(xué)時(shí)期在物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)電子，并闡明原子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，美國(guó)物理化學(xué)家路易斯等人于1916年提出價(jià)鍵的電子理論。他們認(rèn)為：各原子外層電子的相互作用是使各原子結(jié)合在一起的原因。相互作用的外層電子如從一個(gè)原了轉(zhuǎn)移到另一個(gè)原子，則形成離子鍵；兩個(gè)原 子如果共用外層電子，則形成共價(jià)鍵。通過(guò)電子的轉(zhuǎn)移或共用，使相互作用的 原子的外層電子都獲得惰性氣體的電子構(gòu)型。這樣，價(jià)鍵的圖象表示法

9、中用來(lái)表示價(jià)鍵的短劃“-，實(shí)際上是兩個(gè)原子共用的一對(duì)電子。1927年以后，海特 勒和倫敦等用量子力學(xué)，處理分子結(jié)構(gòu)問(wèn)題，建立了價(jià)鍵理論，為化學(xué)鍵提出 了一個(gè)數(shù)學(xué)模型。后來(lái)馬利肯用分子軌道理論處理分子結(jié)構(gòu)，其結(jié)果與價(jià)鍵的 電子理論所得的大體一致，由于計(jì)算簡(jiǎn)便，解決了許多當(dāng)時(shí)不能回答的問(wèn)題 。無(wú)機(jī)化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的鼻祖。它是研究無(wú)機(jī)物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和反 應(yīng)的科學(xué)，是化學(xué)中最古老的分支學(xué)科。無(wú)機(jī)物質(zhì)包括所有化學(xué)元素和它們的 化合物，不過(guò)大部分的碳化合物除外。（除二氧化碳、一氧化碳、二硫化碳、碳 酸鹽等簡(jiǎn)單的碳化合物仍屬無(wú)機(jī)物質(zhì)外，其余均屬于有機(jī)物質(zhì)。）早在公元前6000年人類就開(kāi)始了制陶、煉銅、

10、冶鐵等與無(wú)機(jī)化學(xué)相關(guān)的活動(dòng)。中國(guó)古代的 黃帝為了尋求長(zhǎng)生不老之藥，令術(shù)士煉制仙丹。東晉的葛洪（公元 284 -364年）即是煉丹家中的代表，葛洪經(jīng)反復(fù)研究，得到了物質(zhì)可以相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律， 并記入他的著作抱樸子：丹砂燒之成水銀，積變又成丹砂即對(duì)丹砂加熱 可煉出水銀，水銀和硫磺化合又變成丹砂。事實(shí)上，這就是化學(xué)上的可逆反應(yīng)： HgS-Hg +S0他還記載了用鐵還原硫酸銅中的銅的反應(yīng)：以曾青涂鐵，鐵赤色如銅”。曾青就是膽研，主要成分是五水硫酸銅（CuSO4 5H2O）。到18世紀(jì)末，由于冶金工業(yè)的發(fā)展，人們逐步掌握了無(wú)機(jī)礦物的冶煉、提取和合成技 術(shù)，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了很多新元素。到19世紀(jì)中葉，已經(jīng)有了統(tǒng)

11、一的原子量數(shù)據(jù)， 從而結(jié)束了原子量的混亂局面。元素周期律的發(fā)現(xiàn)奠定了現(xiàn)代無(wú)機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)。目前已知的元素元素共109種，其中94種存在于然界中。元素的周期性質(zhì)是人 們?cè)陂L(zhǎng)期科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中通過(guò)大量的感性材料積累總結(jié)出來(lái)的自然規(guī)律，它把 自然界的化學(xué)元素看做一個(gè)有內(nèi)在聯(lián)系的整體。20世紀(jì)以來(lái)，由于化學(xué)工業(yè)及 其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的興起，無(wú)機(jī)化學(xué)又有了更廣闊的舞臺(tái)。如航空航天、能源石化、 信息科學(xué)以及生命科學(xué)等領(lǐng)域的出現(xiàn)和發(fā)展，推動(dòng)了無(wú)機(jī)化學(xué)的革新步伐。在過(guò)去的近50 年中，人們對(duì)于新方法，新理論，新領(lǐng)域（如金屬在生物體中的作 用），新材料，新催化劑，高產(chǎn)出和低污染等的追求，強(qiáng)力促進(jìn)了無(wú)機(jī)化學(xué)的發(fā) 展。新興的

12、無(wú)機(jī)化學(xué)領(lǐng)域有無(wú)機(jī)材料化學(xué)、生物無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)金屬化學(xué)、 理論無(wú)機(jī)化學(xué)等等。這些新興領(lǐng)域的出現(xiàn)，使傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)化學(xué)再次煥發(fā)出勃勃 生機(jī)。2無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)在自然界中本質(zhì)聯(lián)系本來(lái)我們生存的地球上的所有東西是由無(wú)機(jī)物和有機(jī)物共同構(gòu)成，她們構(gòu)成了 大自然的多樣性。土壤圈作為一連接無(wú)機(jī)界和有機(jī)界的樞紐，它并不是專為植 物生長(zhǎng)而設(shè)的。由于它位于大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈的交換地帶，因此 它連接無(wú)機(jī)界和有機(jī)界具有極為重要的作用。無(wú)機(jī)物可由元素周期表的所有元 素組成，而有機(jī)物必須要有碳（除 CO2,CO和碳酸根）。有機(jī)物和無(wú)機(jī)物的基本 構(gòu)成原素相同，都是元素周期表內(nèi)的元素。但無(wú)機(jī)物中包含的元素在有機(jī)物中

13、不一定有。而有機(jī)物中包含的元素都可在無(wú)機(jī)物中找到。它們之間可以進(jìn)行轉(zhuǎn) 化。如：CH4+2O2=點(diǎn)燃=CO2+2H2O這是有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)機(jī)物。6CO2+6H2O=光合作用=C6H12O6+6O2C6H12O6為葡萄糖。 這是無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物。另外還有，有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)機(jī)物的：酒精、油燃燒變成二氧化 碳和水。無(wú)機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C(jī)物：樹(shù)葉的光合作用使二氧化碳和水變成最后的淀 粉。存在于體內(nèi)和食物中的礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)素一無(wú)機(jī)鹽，是由有機(jī)物和無(wú)機(jī)物綜合 組成。再者，有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)化合物之間沒(méi)有絕對(duì)的分界。有機(jī)化學(xué)之所以成 為化學(xué)中的一個(gè)獨(dú)立學(xué)科，是因?yàn)橛袡C(jī)化合物確有其內(nèi)在的聯(lián)系和特性。位于 周期表當(dāng)中的碳元素，

14、一般是通過(guò)與別的元素的原子共用外層電子而達(dá)到穩(wěn)定 的電子構(gòu)型的。這種共價(jià)鍵的結(jié)合方式?jīng)Q定了有機(jī)化合物的特性。大多數(shù)有機(jī) 化合物由碳、氫、氮、氧幾種元素構(gòu)成，少數(shù)還含有鹵素和硫、磷等元素。因 而大多數(shù)有機(jī)化合物具有熔點(diǎn)較低、可以燃燒、易溶于有機(jī)溶劑等性質(zhì)，這與 無(wú)機(jī)化合物的性質(zhì)有很大不同。3現(xiàn)代有機(jī)、無(wú)機(jī)學(xué)科的交叉隨著人類認(rèn)識(shí)的發(fā)展，近年來(lái)這一界線已被突破，例如，過(guò)去作為無(wú)機(jī)化學(xué)研 究對(duì)象的少數(shù)稀有金屬，如鐵、鉆、鎂、鑰等，它們?cè)谏矬w的新陳代謝中起著極 為重要的作用，因此，機(jī)械地、人為地劃分無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué) ，已無(wú)可能。而且 近年來(lái)在化學(xué)反應(yīng)的研究方面，無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的相互滲透，更是層出

15、不窮， 使無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的相結(jié)合。金屬有機(jī)化學(xué)正是兩者之間的交叉學(xué)科，隨 著科學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的提高，金屬有機(jī)化學(xué)已成為當(dāng)今最活躍的化學(xué)學(xué)科之一般將含有金屬碳鍵(MC)的化合物稱為有機(jī)金屬化合物或金屬有機(jī)化合 物。兩者名稱之間并無(wú)嚴(yán)格界限，研究有機(jī)金屬化合物的化學(xué)為有機(jī)金屬化學(xué), 也有觀點(diǎn)認(rèn)為研究含有金屬的有機(jī)化合物的化學(xué)是有機(jī)金屬化學(xué)，這樣的化合 物也稱為有機(jī)金屬化合物，顯然后者的范圍更廣一些，例如Fe(CO)5等。1827 年問(wèn)世的ZeiseKPtCb(CH2=CH2)是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的具有不飽和有機(jī)分子與金屬 鍵鏈的有機(jī)金屬化合物。此后，有機(jī)硅、有機(jī)鈉、有機(jī)鋅等相繼問(wèn)世并得到應(yīng) 用。著

16、名的格氏試劑及其催化反應(yīng)極大地推動(dòng)了有機(jī)化學(xué)的發(fā)展，Ziegler-Natta 催化劑也給工業(yè)帶來(lái)了巨大經(jīng)濟(jì)效益。1951年具有特殊結(jié)構(gòu)和類似芳燒的二茂 鐵得到了制備和結(jié)構(gòu)確證，為有機(jī)過(guò)渡金屬開(kāi)辟了一大類新型的有機(jī)金屬配合 物。近三十年來(lái),無(wú)機(jī)化學(xué)有了復(fù)興，人們已制得了許多復(fù)雜的配合物和原子簇 化合物。這些化合物的分子包括兩部分,過(guò)渡金屬和配體部分，即MIo9,c近十年 來(lái),很夫曼(Roa!d Hoffmann)等用群論和擴(kuò)展的休克爾分子軌道法進(jìn)行近似處理, 建立了構(gòu)成這些分子的金屬配體ML“碎片(fragment)的前線軌道。找出與有 機(jī)分子中一些基團(tuán)的前線軌道的相似之處，架起無(wú)機(jī)與有機(jī)化學(xué)

17、之間的橋梁。碎 片，即為組成分子的部分基團(tuán).正象CH, CH, CH基團(tuán)及碳原子是構(gòu)成碳?xì)浠?物的基元,鏈節(jié)、環(huán)、取代基是現(xiàn)代有機(jī)化學(xué)的基石一樣，過(guò)渡金屬配合物分子片 (fmgment)MLo是組成金屬有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)單元如M(Co);、M(CO),、 M(Cp)(Cp為環(huán)戊二烯基)等“01?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，周期表中幾乎所有金屬元素都能和 碳結(jié)合，形成不同形式的金屬有機(jī)化合物。迄今已先后有10位科學(xué)家因在有機(jī) 金屬化學(xué)領(lǐng)域做出的巨大貢獻(xiàn)而榮獲Nobel化學(xué)獎(jiǎng)。金屬有機(jī)化合物可以成功地為價(jià)鍵理論的研究工作提供大量新穎物種，特 別是用作試劑或催化劑在有機(jī)合成化學(xué)上取得了巨大的成就。此外，在塑料添 加劑

18、、抗震劑、殺菌劑等方面也有著廣泛應(yīng)用。如果沒(méi)有金屬有機(jī)化合物作為 催化劑，精細(xì)有機(jī)化工如制藥工業(yè)、香料工業(yè)的發(fā)展簡(jiǎn)直不可想象。還有，油漆促進(jìn)了無(wú)機(jī)與有機(jī)之間的聯(lián)系。油漆銘鋁la俄聯(lián)荊分子中含有 鋁酸皓，且主鏈上有兩種有機(jī)配位基團(tuán):一種配位基團(tuán)使它具有很好的徑基往定 性和水解份定性,另一種配位基團(tuán)使它具有很好的與有機(jī)物反應(yīng)的性能。所以它 不僅而且還改善了舔加體系的性能，如陣低體系貓度等.同時(shí)它的價(jià)格也較硅烷麟聯(lián)加便宜。如炕權(quán)鑒二異丙膠恰鋁、烷權(quán)荃乙酸丙側(cè)酸傳侶等?？傊袡C(jī)化學(xué)與無(wú)機(jī)化學(xué)是沒(méi)有明顯的區(qū)別的。有機(jī)化學(xué)與無(wú)機(jī)有機(jī)是 相互滲透，相互兼容。隨著科技的不斷發(fā)展，將更好地結(jié)合在一起，共同造福 于人類?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1 J.R ,柏廷頓化學(xué)簡(jiǎn)史 桂林，廣西大學(xué)出版社 2003 : :120-1352郭保章著.中國(guó)化學(xué)史.江西教育出版社，2006年3劉軍 著 有機(jī)化學(xué)化工工業(yè)出版社2005 07