人类认识化学并使之成为一门独立的科学，经历了漫长的过程。早在远古时期，人类就开始了化学实践活动，发明了制陶、冶金、酿酒、染色等工艺。这些实用性的工艺都是在实践经验的直接启发下经过长期探索而来的，尽管是复杂的化学原理在起作用，但系统的化学知识还没有形成，仍处在化学萌芽时期。后来，东方的炼丹家幻想通过炼丹发明长生不老药，西方的炼金家幻想通过“点金术”使一些廉价的金属变成黄金。这些尝试虽然以失败告终，但在长期的实践活动中，他们有目的地将各类物质搭配烧炼，进行实验，为此设计、制作了研究物质变化而使用的各类器皿，如升华器、蒸馏器、研钵等，也创造了各种实验方法，如研磨、混合、溶解、结晶、灼烧、熔融、升华、密封等，为化学发展成为一门科学做出了贡献。
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你了解多少化学的发展历史和化学家的有趣故事？
图1-2 中国古代的炼丹设备
图1-3 西方炼金术的道具
近代化学的发展也是漫长而曲折的。在化学发展的历史上，英国的波义耳（Robert Boyle）第一次给元素下了一个明确的定义：“元素是构成物质的基本，它可以与其他元素相结合，形成化合物。但是，如果把元素从化合物中分离出来以后，它便不能再被分解为任何比它更简单的东西了。”波义耳还主张，不应该单纯把化学看作是一种制造金属、药物等从事工艺的经验性技艺，而应把它看成一门科学。因此，波义耳被认为是将化学确立为科学的人。(www.xing528.com)
人类对物质结构的认识是永无止境的，物质是由元素组成的，那么，元素又是由什么构成的呢？1803年，英国化学家道尔顿（John Dalton）创立的原子学说进一步解答了这个问题。原子学说成功地解释了不少化学现象。随后意大利化学家阿伏伽德罗（Amedeo Avogadro）又于1811年提出了分子学说，进一步补充和发展了道尔顿的原子学说。他认为，许多物质往往不是以原子的形式存在，而是以分子的形式存在。20世纪高能物理和基本粒子物理的发展，波义耳和道尔顿给出的元素和原子的概念都必须重新阐释，但从此化学由宏观进入微观层面，化学研究建立在了原子和分子水平的基础上，也限制在分子和原子的范围内。
进入20世纪以后，随着现代物质结构理论的建立和发展，人们能够深入而细致地认识物质内部的奥秘，以及微观粒子的运动规律，对物质世界的认识由宏观向微观深入。与此同时，各种分析和测试物质结构的仪器和技术也相继出现。现在，利用X射线衍射仪、紫外和红外光谱仪、质谱仪、核磁共振仪等，已经成为现代化学研究的重要手段。例如，根据未知物的红外光谱、核磁共振谱和元素组成，就可以确定它的化学结构；根据固态物质的X射线衍射谱，就可以确定它的晶体结构。现代化学的发展取得了巨大成就，使得人类社会的生活也变得更加绚丽多彩。
图1-4 红外光谱仪
图1-5 核磁共振仪
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