1、 課外閱讀 抱樸子內篇與中國古代化學化學作為一門獨立的學科形成于17 世紀。從那以后，科學家才明確化學的任務在于揭示各種物質的組成、 性質、 結構及其變化的規律，并遵循這一方向開展科學實驗，探索研究，提出各種觀點，在爭鳴中形成理論。不過事實上，化學知識和化學假說，古之就有，它大致包括兩部分：一是實用化學知識和原始的化學工藝技術；二是某些認識、思辨化學現象、化學變化、化學物質的觀念或假說。而這兩部分是長期處于分離狀態的，第一次解決這種分離的嘗試便是煉丹術。一、 抱樸子內篇與煉丹術晉代葛洪所著的抱樸子內篇就是一本著重記載煉丹活動，追求長生不死的著作。 在研究中我們發現不單是中國有煉丹術， 外國也有

2、。在西方國家，他們以煉制金銀等貴重金屬為主，故稱為煉金術。它們都是建立在古代思想家所提出的關于物質組成和物質變化的基礎之上的。例如中國的陰陽五行說、古希臘的四元素說等。葛洪的 抱 篇也是建立在把老莊之學演變為煉丹的理論基礎上的。他的思想實際上就是內神仙外儒術。只需對抱篇稍加閱讀和理解，就不難發現，作者認為只要心誠并創造適當的條件，一切物質都可以改變。人們是可以煉得仙丹和黃金的。根據這一理論，葛洪在收集、研究眾多的藥物和物質、行醫治病的同時，進行了大量的丹藥實驗。 正是通過這些實驗， 他熟悉了許多無機物質的組成和一些比較簡單的化學反應。接下來便是我們在研究中發現的一些典型例子。例一、 “丹砂燒之

3、成水銀，積變又還成丹砂。 ”通過查閱資料和理論推斷，我們發現了其中的錯誤。丹砂即紅色的 hgs ，它在空氣中與o2 反應，生成了 hg 單質和 so2 氣體，這就是所說的丹砂燒之成水銀。 后一句則錯了， 事實上是 hg 和 o2 加熱反應生成hgo 。 由于 hgo也是紅色的，便有了“積便又還成丹砂”之說。可見作者對各種事物的認知很多就集中在外表上。 但按照當時的化學發展技術， 能有如此成就已屬難能可貴。例二、 葛洪曾宣揚， “以曾青涂鐵， 鐵赤色如銅” 。 曾青指含 cuso4的膽礬。曾青涂鐵是cuso4 與 fe 發生反應，故表面附了一層紅色的銅，這也應驗了葛洪關于“外變而內不變”的理論。

4、例三、葛洪對于鉛的化學變化做了許多實驗。例“鉛性白而赤之以為丹” 、 “丹性白也，而白之以為鉛” 。葛洪發現鉛可以變成鉛白即堿式碳酸鉛，鉛白加熱，又可以變成赤色的鉛丹即四氧化三鉛，鉛丹還可以變成鉛白，最后還原為鉛。例四、我們都知道碘能夠升華，而葛洪早在1700 多年前就進行了雌黃和雄黃的升華實驗。 抱 篇中有記載 “取雄黃、 雌黃、 燒下，其中銅鑄以為器覆之。 百日之后此器皆生赤乳，長數分” 。其實， 葛洪研究物質的變化就是兩個目的， 煉制金銀和制造長生不老丹。這在我們現在看來是如此荒謬，可就是有許多人樂此不疲。古時人們認為黃金能夠在自然界長存， 如果人能夠吸取其精華， 那么人的壽命或許也能延

5、長。抱著這種思想，許多人吞食金豆，結果可想而知，不但沒能延年益壽， 反而送了性命。晉哀帝就是因為沉迷于服金丹，在 25 歲就中毒而死。人們認為是因為服用不當，所以開始探尋各種服用方法。 抱篇中就有“以豕負革肪及樗皮治之，或以荊酒磁石消之，或以雄黃、雌黃合耳之，可引之張之如皮”的記載。在尋求長生不老、煉制金丹的道路上,許多人為此獻出了生命,因為很多物質如汞化物 ,砷化物都是巨毒物品。另外，我們還查 了其他有關煉丹的著作，如東漢魏伯陽的鐘易參同契 ，狐剛子的玄珠經 ，還有皇帝九鼎神丹經訣 。從這些著作中， 我們研究發現了煉丹術中的一個共同點， 就是煉丹家們煉制金丹的原料都是色彩比較鮮艷的金屬， 金

6、屬氧化物及一些鹽， 究其原因，我想是由于這些物質色澤鮮艷，更能引起煉丹家們的注意。歷史上，從東漢開始，我國與臨近國家之間的交往日趨密切，煉丹術大概也是在那個時期外傳。當然，外國的煉丹術也傳入了中國，東晉時三藏大師取回的 大方廣佛華嚴經 中有關于印度煉金術和長蟲藥的記載 “譬如有人服羅婆藥,不瘦不老 ,延壽無窮 ,菩薩摩柯薩,亦復如是 ,服菩提心阿羅婆藥,于無量劫在生死中”,說明印度煉丹可能在此期間傳入中國。由于煉制金丹的方法是煉丹家的秘密， 所以不可能在丹書上記載得非常詳細，在許多具體煉制方面，都含糊其辭，因此我們很難進行更深一層地研究。但是，我們研究的是中國古代化學 , 當然不可能只針對煉丹

7、術。煉丹術只能作為我們研究的重點.在后半段時間里，我們對中國古代在其它方面的化學成就做了研究。但是由于時間問題，研究只能淺嘗輒止，希望大家能夠諒解。二、我國古代化學的成就舉隅1 、 火藥 我們都知道， 火藥是中國的四大發民發明之一， 也知道火藥的主要成分是硝石，硫酸和木炭。但是，不要以為現在制造火藥很簡單， 火藥的發明可是經歷了一條曲折的道路， 火藥是伴隨著煉丹成長起來的， 是古時的煉丹家在煉丹過程中偶然將這三種物質混合發生爆炸才發現的。之后，人們進行了許多實驗，將三種物質按不同的比例混合， 產生了不同的效果。 例如用硝 50% ， 硫酸 26.5% ， 炭 23.5%制成的是引火球，而用硝

8、49.4% ，硫酸 74.8% ，炭 25.8% ，配制成的是毒藥煙球，而且硝、硫的制取也不是一種容易的事。硝石容易與芒硝等發生混淆。不過，在南北朝時期，陶弦景就提出了一種相當科學的鑒別方法“以火燒之，柴青煙起，云是真硝石也。 ”這就是我們現在所說的焰色反應。 可也存在著不足之處， 因為天然硝石中含有芒硝和鹽分等雜質， 會產生其他顏色的火焰。 后來， 人們經過多方尋找，發現用赤熱的炭進行實驗，效果可行。硫的研究和利用比硝石晚些，因為自然界缺少天然硫， 即用硫鐵礦與氧氣加熱， 生成硫酸鐵和硫升華。古代人民就是通過無數次的努力與實驗，才發明了火藥，推進了人類歷史。2 、 酒 一直以來， 中國都習慣

9、用谷物釀酒。 谷物發酵成酒一般需要兩個階段， 一是將淀粉轉化成葡萄糖的糖化階段， 二是將葡萄糖轉化成酒精的酒化階段。古時西方國家都是采用先生谷芽來糖化谷物，然后再用酵母菌使糖發酵成酒。 而我們聰明的祖先早在七千年前就直接采用酒曲來釀酒。 酒曲是古人由谷物加工而成， 內含豐富的微生物，在“說文解字”中就有相關解釋。我國的酒歷來為世人所稱頌，像紹興黃酒，杏化村的汾酒，竹葉青酒，貴州仁懷縣的茅臺酒，四川的瀘州老窖，宜賓的五糧液等等都流傳至今。3 、 醋 提到了酒， 就必須談談與之有密切關系的醋。 因為酒壞了，就成為了醋。酒中的主要成分乙醇受微生物“酵母”的作用，被空氣中的氧氣氧化變為乙醇。 醋在食用

10、醫藥、 煉丹術和染色工業上都占據了相當的位置。 今天我們食用的一般是米醋， 其實， 醋的種類有很多，像麥醋， 糠醋， 曲醋， 果醋等。 當然， 其重要性都比不上米醋。 在“本草綱目”中記載了米醋的制法“三伏時用倉米一斗，淘凈，蒸飯，攤冷， 罨黃， 曬簸， 水淋凈。 用六月六日造成小麥大曲和勻。 用水二斗，入甕封釀三七日，成矣。 “而且醋和酒還有個共同點，就是越陳久越好，如鎮江香醋就名揚海內外。4 、食鹽 原始社會人類以狩獵為生時,吃的主要是肉類,肉類中含有足夠的食鹽,所以那時人們對食鹽的要求還不那么迫切. 然而到了以谷類蔬菜等農產品為主食時 , 就迫切需要食鹽了。 . 我國古代人民開始制鹽大約

11、就是在那時候。勞動人民很早就知道了從海水中提取鹽。漢末許慎的說文中就有“古宿沙初作，煮海為鹽”的記載。據說西周時候還設有專門管理鹽的職位“鹽人” 。至于制造食鹽的方法，是簡單的物理過程，在此不予討論。但是值得指出的是，海水中的鹽類不單只是 nacl ，還含有較多的 mgcl2 、 cacl2 ，所以古時的食鹽常帶有苦味，當然我現在是嘗不到了。5 、 顏料 現今的顏料有天然的也有人造的， 而現在所用的顏料多數是天然的。 有的來自植物的提煉， 更多的來畫對各種有色礦物的加工。 例如， 我國在公元前1 世紀就發明了用水銀和硫黃合成朱紅， 用鉛制成純白色的鉛粉。 我們現在很容易解釋是因為水銀和硫黃反應

12、生成紅色 hgs ，鉛和氧生成白色氧化鉛。見到過古畫的人都知道，古畫上的鉛白多成黑色，就是因為空氣中微量的 h2s 長期與之接觸，久而久之生成了黑色硫化鉛的緣故。 還有如今用的石青和石綠， 就是用cuco3 礦制成，已有近千年歷史。6 、 陶瓷 中國早在新時器時代就發明了陶器。 像仰韶文化中的陶器中含有赤鐵礦或炭黑使陶器呈現出紅色或黑色。 當時的陶器燒成溫度已高達 13001400oc ，估計可能已經出現了鼓風設備。每朝每代制陶技術都在發展，形成了許多聞名世界的陶器品種。例如唐三彩，它的聞名就在于它的釉色。 唐三彩釉質的主要成分是硅酸鋁， 呈色劑則是各種不同的金屬氧化物， 如淺黃為鐵和銻， 綠

13、為銅， 藍為銅或鈷，紫為錳。類似的在清朝臧窯還有一發明，就是把氧化銻加入釉中，得到美麗的黃釉， 并且只要將釉中的鐵分調整一下， 就可以得到橙至橙黃各色。7 、 銅及其合金我國在商朝就已經掌握了冶銅， 冶錫的技術。 雖然純銅純錫的質地軟， 但是只要將兩者以適當比例熔成合金， 就能成為質地堅韌的青銅。 在商朝和周朝主要用孔雀石加木炭煉銅。 到了秦朝，銅制品空前繁榮。在秦始皇的從葬墓中發現過三把寶劍，通體光亮，沒有銹蝕。 后研究發現是因為劍身用鉻鹽氧化過，側面有一層極薄的氧化層， 起保護作用。 這種方法在國外只是在最近的二三十年才開始應用。 古代的鏡子也是用銅做的， 聰明的古代人民在銅塊表面用二氧化

14、錫拋光，就可以照人了。不過，我國并不是最早發明青銅器的國家，據說在泰國東北部曾發現公元前 3600 年前的青銅器，比我國整整早了 2500 年。白銅是銅和鎳的合金， 最早由中國發明。 古代人民在煉銅過程中發現在紫赤色的銅中加入鎳， 合金就失去紫赤色而漸成白色。 白銅被波斯人稱為“中國石” ，在唐宋時傳到西亞和歐洲等地。到了 19 世紀 20 年代，英國和德國仿制白銅才告成功。中國很早發明了銅的水煉法， 并且在宋朝開始應用于生產。 反應原理很簡單， 就是 fe +cuso4 = feso4 + cu 在沈括的 夢溪筆談中就有“烹膽礬則成銅”的記載。不過，到了明朝以后，水煉法就不再使用了。原因很簡

15、單，冶煉 1 摩爾銅需要消耗1 摩爾鐵。三、對我國古代化學的幾點認識1 、 中國古代物質觀如果說古代勞動人民發明了各種物質的變化，那么知識分子們則建立了各種思想理論。像老子的“一元論” ，認為萬物是由一種原始東西所構成；莊子的“一尺之棰，日取其半，萬世不竭” ，說明了物質可以無止盡地分割； 列子的“物損于彼，盈于此；成于此者，虧于彼。隨世隨安，往來相接，間不可省。 ”則明確揭示了質量守衡定律。2、我國古代化學與外國化學在化學發展史中互補公元前 1213 世紀，許多阿拉伯煉金術手稿傳入歐洲，迅速推動了西方化學的發展。 1661 年，英國科學家波義耳運用微粒說解釋化學現象； 17 世紀末， 德國化

16、學家貝歇爾和施塔爾提出燃素說。 1789年，拉瓦錫的化學綱要問世，建立了近代化學元素概念； 19 世紀，道爾頓提出近代原子理論。所有這一切都沒有在中國發生，一方面是由于地理關系， 另一方面是由于中國政府的閉關鎖國。 結果是使中國在 19 世紀 40 年代為擁有先進武器技術的強國所打敗。中國從屈辱中開始認識到西方科學技術的先進性， 從失敗中開始學習西方的科技。花了將近一個世紀，化學學科才在中國建立起來。3、中國古代化學的不足從以上的文字可以看出， 我國的化學水平曾一度領先于世界， 但是為什么近代的化學，大多是由國外傳入的呢？這個問題引起了我們全組成員的思考。經過討論研究，總結出了以下幾點：（ 1 ）在古代中國，