【正文】 拉瓦錫發(fā)現(xiàn)氧氣，但由于他們思維不夠廣闊，更多地只是關(guān)心具體物質(zhì)的性質(zhì)，沒有能沖破燃素說的束縛。這本書后來被翻譯成多國語言，逐漸掃清了燃素說的影響。1777年，拉瓦錫明確地譏諷和批判了燃素說：“化學(xué)家從燃素說只能得出模糊的要素，它十分不確定，因此可以用來任意地解釋各種事物?！边@就解答了體溫的來源問題。以前認為可燃物燃燒時吸收了一部分空氣，其實是吸收了氧氣，與氧氣化合，即氧化。在舍勒的啟發(fā)下，拉瓦錫甚至制造了火車頭大小的加熱裝置，其中心是聚光鏡。拉瓦錫制得氧氣之后 到了這年的10月，普里斯特里訪問巴黎。他再次打開瓶口取出金屬鍛灰（在容積小的瓶中還有剩余的金屬）稱量，發(fā)現(xiàn)增加的質(zhì)量正和進入瓶中的空氣的質(zhì)量相同（即也為A）。1774年，拉瓦錫做了焙燒錫和鉛的實驗。他把實驗結(jié)果寫成論文交給法國科學(xué)院。拉瓦錫描述道：“這表明部分空氣被消耗，剩下的空氣不能使白磷燃燒，并可使燃燒著的蠟燭熄滅；（P2O5，）。1772年秋天，拉瓦錫照習(xí)慣稱量了一定質(zhì)量的白磷使之燃燒，冷卻后又稱量了燃燒產(chǎn)物P2O5的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量增加了！他又燃燒硫磺，同樣發(fā)現(xiàn)燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量大于硫磺的質(zhì)量。這樣以來，就可以用計算來檢驗我們的實驗，再用實驗來驗證我們的計算。例如他曾經(jīng)應(yīng)用這一思想，把糖轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭陌l(fā)酵過程表示為下面的等式：葡萄糖 == 碳酸（CO2）+ 酒精這正是現(xiàn)代化學(xué)方程式的雛形。拉瓦錫用天平仔細測定了不同溫度下石膏失去水蒸氣的質(zhì)量。后來，拉瓦錫在他的老師，地質(zhì)學(xué)家葛太德的建議下，師從巴黎有名的魯伊勒教授學(xué)習(xí)化學(xué)。1763年，他20歲的時候就取得了法律學(xué)士學(xué)位，并且獲得律師開業(yè)證書。美國化學(xué)會認為他是美國最早研究化學(xué)的學(xué)者之一。在巴黎，他與拉瓦錫交換了好多化學(xué)方面的看法。 1773年普里斯特里結(jié)識了著名的美國科學(xué)家兼政治家富蘭克林，他們后來成了經(jīng)常書信往來的好朋友。這篇論文拖延了4年直到1777年才發(fā)表。舍勒發(fā)現(xiàn)氧氣的兩種制法是在1773年。由于經(jīng)常徹夜工作，加上寒冷和有害氣體的侵蝕，舍勒得了哮喘病。通信中有十分寶貴的想法和實驗過程，起到了互相交流和啟發(fā)的作用。至今還在使用的綠色顏料舍勒綠（Scheele’s green）,就是舍勒發(fā)明的亞砷酸氫銅（CuHAsO3）。對這樣的店員，店主是又愛又氣，但從來不想辭退他，因為舍勒是這個城市最好的藥劑師。令后人尊敬的瑞典化學(xué)家舍勒的職業(yè)是藥劑師——chemist，他長期在小鎮(zhèn)徹平的藥房工作，生活貧困。隨后意大利化學(xué)家阿佛加德羅又于1811年提出了分子學(xué)說，進一步補充和發(fā)展了道爾頓的原子學(xué)說。因此，波義耳被認為是將化學(xué)確立為科學(xué)的人。在化學(xué)發(fā)展的歷史上，是英國的波義耳第一次給元素下了一個明確的定義?！币躁庩柊素詠斫忉屛镔|(zhì)的組成。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。隨著實踐的發(fā)展，它便漏洞百出了。它取代了煉金術(shù)在化學(xué)上的統(tǒng)治地位。鐵置換溶液中的銅是由于鐵中的燃素轉(zhuǎn)移到銅中的結(jié)果。特別是燃素說認為化學(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、現(xiàn)代化學(xué)思維的基礎(chǔ)。鐵、鋅等金屬溶于膽礬（CuSO4所以動植物易燃。酒精是燃素與水的結(jié)合物，酒精燃燒時失去燃素，便只剩下了水?！痘瘜W(xué)基礎(chǔ)》是燃素說的代表作。這一切給人的印象是，隨著火焰的升騰，什么東西被帶走了。造紙是一個極其復(fù)雜的化學(xué)工藝，它是廣大勞動人民智慧的產(chǎn)物。提起紙的發(fā)明，人們都會想起蔡倫。最后才有了用植物纖維制造的紙，一直流傳到今天。紙是人類保存知識和傳播文化的工具，是中華民族對人類文明的重大貢獻。火藥包有火球和火蒺藜兩種，用火將藥線點著，把火藥包拋出去，利用燃燒和爆炸殺傷對方。在許多次煉丹過程中，曾出現(xiàn)過一次又一次地著火和爆炸現(xiàn)象，經(jīng)過這樣多次試驗終于找到了配制火藥的方法。木炭是黑色的，因此，制成的火藥也是黑色的，叫黑火藥。因此，在英語中化學(xué)家(chemist)與煉金家(alchemist)兩個名詞極為相近，其真正的含義是“化學(xué)源于煉金術(shù)”。他們還根據(jù)當(dāng)時的需要，制造出很多化學(xué)藥劑、有用的合金或治病的藥，其中很多都是今天常用的酸、堿和鹽。他們?yōu)榛瘜W(xué)學(xué)科的建立積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗和失敗的教訓(xùn)，甚至總結(jié)出一些化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律。實際上，這種僅從表面顏色而不從本質(zhì)來判斷物質(zhì)變化的方法，是自欺欺人。他們認為，可以通過某種手段把銅、鉛、錫、鐵等賤金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榻稹y等貴金屬。 煉丹術(shù)與煉金術(shù)當(dāng)封建社會發(fā)展到一定的階段，生產(chǎn)力有了較大提高的時候，統(tǒng)治階級對物質(zhì)享受的要求也越來越高，皇帝和貴族自然而然地產(chǎn)生了兩種奢望：第一是希望掌握更多的財富，供他們享樂；第二，當(dāng)他們有了巨大的財富以后，總希望永遠享用下去。在歐洲文藝復(fù)興時期，出版了一些有關(guān)化學(xué)的書籍，第一次有了“化學(xué)”這個名詞。這一時期積累了許多物質(zhì)間的化學(xué)變化，為化學(xué)的進一步發(fā)展準(zhǔn)備了豐富的素材。這種方法比較容易掌握，工效提高極大，因此南北朝以后成為主要煉鋼方法。這種方法是先將生鐵炒成熟鐵，然后和生鐵一起加熱。當(dāng)時生鐵的產(chǎn)量已相當(dāng)大，用生鐵作為制鋼原料，是煉鋼史上的一次飛躍，也是一次重大的技術(shù)革新。鍛打在這里不僅起著加工成型的作用，同時也起著使夾雜物減少、細化和均勻化，以及晶粒細化的作用，從而顯著地提高了鋼的性能。冶鑄過程簡單化了，就使鐵器的生產(chǎn)有了大發(fā)展的可能。在冶煉中，被還原全成的固態(tài)鐵會吸收碳，這種吸收隨著溫度升高速度加快。在春秋戰(zhàn)國時期開始出現(xiàn)了低溫?zé)掍摲?，其過程是把塊煉鐵（是一種熟鐵），放在炭爐中加熱到攝氏900一1000℃以上，滲碳于鐵的表面，取出鍛打，雜質(zhì)便成火星飛濺出去，而另一部分碳便滲到鐵質(zhì)中。春秋末期和戰(zhàn)國初期我國就掌握了塊煉鐵技術(shù)。例如氧化亞鐵和硅酸鹽。這種方法是將鐵礦石和木炭一層夾一層地放在煉爐中，點火焙燒，在6501 000℃溫度下，利用炭的不完全燃燒產(chǎn)生一氧化碳，使鐵礦石中的氧化鐵還原成鐵?！秹粝P談》、《宋會要》等書記載了膽銅生產(chǎn)方法。這種認識大約到唐末、五代就應(yīng)用到生產(chǎn)中去了。東漢時發(fā)現(xiàn)膽礬能化鐵為銅。（二）水法煉銅在我國古代的煉銅技術(shù)中，很早就認識了銅鹽溶液能被鐵置換，從而發(fā)明了“水法煉銅”的新途徑。CUC03］，煉銅的主要燃料是木炭，木炭不僅是燃料，而且在冶煉中還充當(dāng)還原劑。此鼎重達875kg,帶耳高133cm,橫長110cm,寬78cm，經(jīng)化驗，%銅、%錫、%鉛的青銅鑄成的。在西南亞和埃及，大約在公元前3000年左右進入青銅時代，印度稍晚一點。熔化的青銅在冷凝時的體積略有脹大，所以填充性較好，氣孔也少。資料二： 第四節(jié)古代的金屬冶煉（一》青銅青銅是有意識地將銅與錫或鉛配合而熔鑄成的合金，它的熔點較純銅（紅銅）低。最早的時候用木炭煉鐵，木炭不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳把鐵礦石中的氧化鐵還原為金屬鐵。它是一種禮器，是世界上最大的出土青銅器。往純銅中摻入錫，可使銅的熔點降低到800℃左右，這樣一來，鑄造起來就比較容易了。最先冶煉的是銅礦，約公元前3800年，伊朗就開始將銅礦石(孔雀石)和木炭混合在一起加熱，得到了金屬銅。玻璃儀器及其器皿也是近代化學(xué)實驗所必須的，是化學(xué)科學(xué)發(fā)展的有力工具。制造玻璃的技術(shù)也慢慢由埃及傳到鄰近西亞各國，在公元前又傳至希臘、羅馬。古代的玻璃幾乎全都帶色，也不很透明。公元11世紀，我國制瓷技術(shù)傳到了波斯，后來又傳到了阿拉伯、土耳其和埃及。清代的瓷器，是在明代取得卓越成就的基礎(chǔ)上進一步發(fā)展起來的，因此燒制瓷器的技術(shù)達到了輝煌的境界，出現(xiàn)了五彩、粉彩和琺瑯彩等高級的彩釉技術(shù)。白釉質(zhì)量的提高，為單色釉和彩釉的發(fā)展提供了優(yōu)越的條件。另外在釉藥中加金屬鉆的化合物，量少則是淡青，量多呈深藍。宋朝時，在以氧化鉛作為助熔劑的釉中含有各種呈色元素如鐵、銅，并且開始控制火焰的性質(zhì)。這一時期多為青瓷，胎質(zhì)細膩且堅硬致密，通體施有顏色濃綠的青釉，青釉即石灰釉，它是我國傳統(tǒng)的瓷釉，沿用了幾千年形成我國瓷釉的獨特風(fēng)格。瓷器和陶器不同，它至少要具備下述三個條件：①瓷器只能以瓷土（即高嶺土）作胎；②胎的表面必須施有玻璃質(zhì)釉；③瓷器燒成溫度至少要在1200℃左右。商代在陶器制作中出現(xiàn)的一個重要成就就是發(fā)明了施釉技術(shù)，創(chuàng)制出敷釉的陶器。灰陶是由于陶窯的改革，采用封閉窯頂?shù)臒乒に?，窯內(nèi)氧氣不足，陶器就在還原焰中焙燒，陶質(zhì)中的鐵大部分便轉(zhuǎn)化為二價鐵，使陶器呈現(xiàn)出灰色或灰黑色。當(dāng)時的制陶技術(shù)是露天燒制，陶土中的鐵元素被充分氧化成三價鐵，成品多呈紅色或紅褐色。人們便發(fā)現(xiàn)成型的粘土不需內(nèi)襯木質(zhì)，也可以燒制出器皿。陶器的發(fā)明正是這兩方面結(jié)的必然結(jié)果。因此，陶器很快成為人類生活和生產(chǎn)的必需品，特別是定居下來從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人們更是離不開陶器。制陶過程改變了粘土的性質(zhì)，使粘土的成分二氧化硅、三氧化二鋁、碳酸鈣(g224。這一偶然事件卻給人們很大啟發(fā)。這是化學(xué)的萌芽時期。后來，化學(xué)家所用的重要方法如燃燒、煅燒、煮沸、蒸餾、升華、蒸發(fā)等，都是建筑在火的使用的基礎(chǔ)上的。后來，人們又學(xué)會了摩擦生火和鉆木取火，鉆木取火等取火方法的發(fā)明是人類歷史上一件劃時代的大事。所以說，人類認識了火，支配了火，就為實現(xiàn)一系列化學(xué)變化提供了條件。在舊石器時期，用火已很普遍。人類的祖先在漫長的歲月中逐漸接觸火并認識到：火可以帶來光明、取暖御寒、燒烤食物、驅(qū)走野獸。正是這些應(yīng)用，極大地促進了當(dāng)時社會生產(chǎn)力的發(fā)展，成為人類進步的標(biāo)志。鉆木取火，用火燒煮食物，燒制陶器，冶煉青銅器和鐵器，都是化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用?；鹕奖l(fā)、雷電襲擊、隕石落地、長期干旱都可能產(chǎn)生火。這是已知的人類最早的用火遺跡一。吃了熟食后人類增進了健康，智力也有所發(fā)展，提高了生存能力。因此也可以說人類學(xué)會用火標(biāo)志著化學(xué)史的發(fā)端。在熊熊的烈火中，可使粘土、砂土、瓷土燒制成可用的陶瓷和玻璃，也可使礦石放在火中燒煉出有用的金屬，通過火也可使天然能源煤、石油、天然氣得以利用。這時人類的制陶、冶金、釀酒、染色等工藝，主要是在實踐經(jīng)驗的直接啟發(fā)下經(jīng)過多少萬年摸索而來的，化學(xué)知識還沒有形成。這些容器在使用過程中，偶爾會被火燒著，其中的樹枝都被燒掉了，但粘土不會著火，不但仍舊保留下來，而且變得更堅硬，比火燒前更好用。陶器的發(fā)明，在制造技術(shù)上是一個重大的突破。它使人們處理食物時增添了蒸煮的辦法，陶制的紡輪、陶刀、陶挫等工具也在生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用，同時陶制儲存器可以使谷物和水便于存放。兩者的結(jié)合就為陶器的出現(xiàn)提供了必要的條件。在使用時，有時這些器皿的木質(zhì)部分燒掉了，粘土部分卻變得很堅硬，仍可以使用。距今五六千年前，在黃河流域出現(xiàn)了著名的仰韶文化，仰韶文化又被稱為彩陶文化。陶器質(zhì)地致密，品種增多，既有一般的紅陶、灰陶，又有制作精美的黑陶，還出現(xiàn)了少量的白陶。人們對制陶原料高嶺土的使用和認識，為后來瓷器的出現(xiàn)打下了基礎(chǔ)。釉料最早為石灰、草木灰，它們含有較多氧化鈣、氧化鉀之類的堿性氧化物，在1200℃高溫?zé)浦?，這層陶衣完全熔融，并與坯體發(fā)生相互作用，便形成光滑明亮的玻璃層附在坯體上。我國東漢末期已經(jīng)發(fā)明了瓷器。白瓷胎含氧化鈣較多，燒成溫度已經(jīng)達到了1 200℃，瓷的白度也達到了70%以上，接近現(xiàn)代高級細瓷的標(biāo)準(zhǔn)。元朝出現(xiàn)了紅色的“釉里紅”。這種細膩瑩徹的白釉，由于所含氧化鋁和二氧化硅的成分特別高，同時逐步采用了石灰堿釉，并適量地增加氧化鉀的含量，所以釉色透亮明快，純白如牛乳色。在上釉后人窯燒成的瓷器上再加以彩繪，又經(jīng)爐火燃燒而成的彩釉，叫釉上彩。此后歷代都有瓷器向國外銷售。人們曾在埃及公元前千余年的墓葬中和干尸上發(fā)現(xiàn)了許多玻璃器皿。最初用玻璃制造珍貴的裝飾品、酒杯、花瓶、香水瓶等，后來玻璃器皿逐漸成為日用品。玻璃制品的運用不僅豐富了人類的物質(zhì)文化生活，還對歐洲煉金術(shù)、制藥化學(xué)的發(fā)展起到了促進作用。但這種天然資源畢竟有限，于是，產(chǎn)生了從礦石冶煉金屬的冶金學(xué)。到了公元前3000～前2500年，除了冶煉銅以外，又煉出了錫(xī)和鉛(qiān)兩種金屬。中國在鑄造青銅器上有過很大的成就，如殷朝前期的“司母戊”鼎。世界上最早煉鐵和使用鐵的國家是中國、埃及和印度，中國在春秋時代晚期(公元前6世紀)已煉出可供澆鑄的生鐵。由于鐵比青銅更堅硬，煉鐵的原料也遠比銅礦豐富，在絕大部分地方，鐵器代替了青銅器。用鉛代替錫，也同樣有降低熔點，提高硬度的作用。青銅生產(chǎn)工具的出現(xiàn)，在生產(chǎn)力的發(fā)展上起了劃時代的作用。最能反映這個時期青銅冶煉和鑄造技術(shù)水平的，是1939年在河南安陽出土的司母戊鼎。當(dāng)時用于冶煉的主要礦石是孔雀石［Cu（OH）：這是我國古代冶鑄的一個顯著特點。Cu(OH)2〕中放人鐵可以化為銅。南北朝時則更進一步認識到不僅硫酸銅，而且只要可溶性的銅鹽類就能與鐵置換出銅，從而擴大了以前的認識范圍。膽銅的生產(chǎn)過程包括兩個方面：一是浸銅，二是收取沉積的銅。 早期的冶鐵技術(shù)，大多采用“固體還原法”。這是因為鐵礦石在較低溫度下從固體狀態(tài)被木炭還旅，質(zhì)地疏松，還夾雜有許多來自礦石中的各種氧化物。這種好鐵的性能凌駕于青銅之上，當(dāng)人們能廣泛用這種鐵制造工具時，青銅工具才逐瀟被取代。通常把含碳在1 ．7%以上的鐵稱為生鐵，%以下的叫做熟鐵，而含碳量在1 ．7% %之間的便叫做鋼。塊煉法的爐溫在1000℃左右，離純鐵的熔點相差很遠，而生鐵冶煉時，爐溫達到1 100一1 200℃。液態(tài)生鐵就可以直接澆鑄成器。二者所用原料和滲碳方法都相同，因而鋼中都有較多的大塊氧化鐵和硅酸鐵共晶夾雜物存在，不同的是增多了反復(fù)加熱鍛打的次數(shù)。正是在這樣的情況下，用生鐵炒成鋼的新工藝應(yīng)運而生。兩晉南北朝，興起了新的灌鋼技術(shù)。再經(jīng)過反復(fù)鍛打，就可以得到質(zhì)地均勻的鋼材。記載、總結(jié)煉丹術(shù)的書籍，在中國、阿拉伯、埃及、希臘都有不少?；瘜W(xué)方法轉(zhuǎn)而在醫(yī)藥和冶金方面得到了正當(dāng)發(fā)揮。這些可以說是化學(xué)脫胎于煉金術(shù)和制藥業(yè)的文化遺跡了。煉金家想要點石成金(即用人工方法制造金銀)。這祥，煉金家主觀地認為“黃金”已經(jīng)煉成了。他們長年累月置身在被毒氣、煙塵籠罩的簡陋的“化學(xué)實驗室”中，應(yīng)該說是第一批專心致志地探索化