《什么是化學(xué)》

發(fā)布時間：2018年09月14日 來源：中國化學(xué)會

提到“化學(xué)”，你會聯(lián)想到一個什么樣的世界呢？神奇、有趣還是深奧？近期，中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所和麥田聯(lián)合制作了化學(xué)卡通系列科普視頻—《化學(xué)總動員》。中國化學(xué)會認(rèn)為這個系列視頻兼具知識性、趣味性和啟發(fā)性，是化學(xué)啟蒙的優(yōu)秀作品，能夠幫助感興趣的大朋友和小朋友打開了解化學(xué)世界的大門。為此，我們?nèi)〉弥袊茖W(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所的授權(quán)，陸續(xù)同步發(fā)布該系列視頻。歡迎大家轉(zhuǎn)發(fā)分享，一起做科普達(dá)人。

《什么是化學(xué)》

 

什么是化學(xué)？

 

化學(xué)的歷史淵源其實非常古老，可以說從人類學(xué)會使用火，就開始了最早的化學(xué)實踐活動。我們的祖先鉆木取火、利用火烘烤食物、寒夜取暖、驅(qū)趕猛獸，充分利用燃燒時的發(fā)光發(fā)熱現(xiàn)象。

當(dāng)時這只是一種經(jīng)驗的積累。化學(xué)知識的形成、化學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長而曲折的道路。它伴隨著人類社會的進(jìn)步而發(fā)展，是社會發(fā)展的必然結(jié)果。而它的發(fā)展，又促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展，是社會發(fā)展的必然結(jié)果。

而它的發(fā)展，又促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展，推動歷史的前進(jìn)?；瘜W(xué)的發(fā)展，主要經(jīng)歷以下幾個時期：

煉丹和醫(yī)藥化學(xué)時期

約從公元前1500年到公元1650年，化學(xué)被煉丹術(shù)、煉金術(shù)所控制。為求得長生不老的仙丹或象征富貴的黃金，煉丹家和煉金術(shù)士們開始了最早的化學(xué)實驗，而后記載、總結(jié)煉丹術(shù)的書籍也相繼出現(xiàn)。

雖然煉丹家、煉金術(shù)士們都以失敗而告終，但他們在煉制長生不老藥的過程中，在探索“點石成金”的方法中實現(xiàn)了物質(zhì)間用人工方法進(jìn)行的相互轉(zhuǎn)變，積累了許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的條件和現(xiàn)象，為化學(xué)的發(fā)展積累了豐富的實踐經(jīng)驗。

當(dāng)時出現(xiàn)的“化學(xué)”一詞，其含義便是“煉金術(shù)”。但隨著煉丹術(shù)、煉金術(shù)的衰落，人們更多地看到它的荒唐的一面，化學(xué)方法轉(zhuǎn)而在醫(yī)藥和冶金方面得到正當(dāng)發(fā)揮，中、外藥物學(xué)和冶金學(xué)的發(fā)展為化學(xué)成為一門科學(xué)準(zhǔn)備了豐富的素材。

燃素化學(xué)時期

這個時期從1650年到1775年，是近代化學(xué)的孕育時期。隨著冶金工業(yè)和實驗室經(jīng)驗的積累，人們總結(jié)感性知識，進(jìn)行化學(xué)變化的理論研究，使化學(xué)成為自然科學(xué)的一個分支。

這一階段開始的標(biāo)志是英國化學(xué)家波義耳為化學(xué)元素指明科學(xué)的概念。繼之，化學(xué)又借燃素說從煉金術(shù)中解放出來。燃素說認(rèn)為可燃物能夠燃燒是因為它含有燃素，燃燒過程是可燃物中燃素放出的過程，盡管這個理論是錯誤的，但它把大量的化學(xué)事實統(tǒng)一在一個概念之下，解釋了許多化學(xué)現(xiàn)象。

在燃素說流行的一百多年間，化學(xué)家為解釋各種現(xiàn)象，做了大量的實驗，發(fā)現(xiàn)多種氣體的存在，積累了更多關(guān)于物質(zhì)轉(zhuǎn)化的新知識。特別是燃素說，認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)是一種物質(zhì)轉(zhuǎn)移到另一種物質(zhì)的過程，化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)守恒，這些觀點奠定了近代化學(xué)思維的基礎(chǔ)。這一時期，不僅從科學(xué)實踐上，還從思想上為近代化學(xué)的發(fā)展做了準(zhǔn)備，這一時期成為近代化學(xué)的孕育時期。

定量化學(xué)時期

這個時期從1775年到1900年，是近代化學(xué)發(fā)展的時期。1775年前后，拉瓦錫用定量化學(xué)實驗闡述了燃燒的氧化學(xué)說，開創(chuàng)了定量化學(xué)時期，使化學(xué)沿著正確的軌道發(fā)展。

19世紀(jì)初，英國化學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說，接著意大利科學(xué)家阿伏加德羅提出分子概念。自從用原子—分子論來研究化學(xué)，化學(xué)才真正被確立為一門科學(xué)。

這一時期，建立了不少化學(xué)基本定律。俄國化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律，德國化學(xué)家李比希和維勒發(fā)展了有機(jī)結(jié)構(gòu)理論，這此都使化學(xué)成為一門系統(tǒng)的科學(xué)，也為現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

科學(xué)相互滲透時期

這個時期基本上從20世紀(jì)初開始，是現(xiàn)代化學(xué)時期。20世紀(jì)初，物理學(xué)的長足發(fā)展，各種物理測試手段的涌現(xiàn)，促進(jìn)了溶液理論、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、催化劑等領(lǐng)域的研究，尤其是量子理論的發(fā)展，使化學(xué)和物理學(xué)有了更多共同的語言，解決了化學(xué)上許多未決的問題，物理化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)等理論逐步完善。

回想小時候?qū)τ跀?shù)學(xué)、物理、化學(xué)這些學(xué)科我們總是有很大的排斥心理，自然成績也很慘淡。

現(xiàn)在想來，大概是對其本身的恐懼，對內(nèi)容的興趣不足，學(xué)習(xí)方法不對，最重要的是缺乏探索的動力。如果能在小時候給他們心里埋下一顆科學(xué)的種子。那么未來，當(dāng)他們接觸到更高層次的知識時，便有了似曾相識的親切感，進(jìn)而喚醒心底對化學(xué)的興趣。

 

（選自《化學(xué)總動員》之什么是化學(xué)？）