化学已经经历了几千年的发展过程。实际上，人类社会在很早以前就开始利用化学变化，并取得了一定的成果。尽管当时的人没有使用“化学”这个名词，但实际上已经具备处理某些化学变化的能力。根据一些化学史的记载，我们可以把化学史分成史前期，炼丹时期，医药化学时期，燃素时期，定量时期，科学相互渗透时期六个时期：
　　　　

化学的发展：

1.我国商代有了青铜器，春秋晚期能炼铁，战国时期能炼钢，唐代有了火药。
2.1774年法国化学家拉瓦锡提出了空气主要是由氧气和氮气组成的。
3.瑞典化学家舍勒和英国化学家普利斯特里先后用不同的方法制得了氧气。
4.1776年俄国化学家罗蒙诺索夫建立了质量守恒定律。
5.十九世纪初英国科学家道尔顿提出了近代原子学说。
6.1811年意大利科学家阿佛加德罗提出了分子的概念。
7.1869年俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律。

 化学发展六个时期：

（一）史前期：从远古到公元前1500年，化学作为一种技术，实际上已经开始出现了。尽管在这个期间，并没有文字记载，但是在中国、埃及、印度、巴比伦和后来的希腊、罗马，都可以找到人类利用化学的遗迹。猿人就知道用火，知道用火煮东西和烧制陶器。这可以说是最早期化学的开始。　　　　

（二）炼丹时期：大体说来是从公元前1500年到公元1650年。这个时期中国在化学方面的著作最多，例如《参同契》、《道藏》以及重要的本草书，都对我国古代化学成就作了详细的记载。至於在欧洲，这方面的书籍也很不少，例如阿拉伯、埃及和希腊，在1572年就有一部书，书名是《炼金的化学方法》。在欧洲，已经开始有“化学”这个名词了，并在1572年出版了《化学原理》（ArtisChemiaePrincipes）一书。许多希腊、阿拉伯、罗马的有名学者，例如帕拉图、阿里士多德、阿维森纳、给伯尔，都写了有关化学方面的书，在这方面最有力的证据乃是这些学者开始认识到实验是科学工作的重要工具。　　　　

（三）医药化学时期：在1500—1700年这两百年间，欧洲发生了很大的变化，科学史上称之为复兴时期。在这个时期欧洲出版了很多最早的化学著作，例如德国化学家格劳贝尔于1684年写的《新哲学的炉》；德国化学家孔柯尔写的《化学实验》；德国冶金学家阿格里柯拉写过一本名为“DeReMetallica”的书，中国明崇祯十六年李天经和汤若望将此书翻译出版，中文书名《坤舆格致》，可以说是中国最早翻译的化学书籍。　　　　

（四）燃素时期：这个时期从1650年到1775年，在这个时期出现了很多化学家，例如德国化学家施塔尔，他写过《化学基础》一书，是1723年出版的。还有德国化学家贝歇尔，他写过《冶金术》一书和很多其他著作。尽管他们的理论是不正确的，可是他们做了很多实验，积累了许多感性知识。一直到1661年，英国化学家波义耳写了《怀疑派化学家》一书，才开始对于元素理论有了基本的认识。　　　　

（五）定量时期：这个时期从1775年至1900年，这一时期化学研究的目的是开始利用化学知识解决工农业上的许多问题，并利用定量的化学实验建立了不少化学基本定律。这个时期又称为近代化学发展时期，很多科学家写了许多著名的书籍和论文，特别是英国化学家道尔顿在1808年所写的《化学哲学新体系》一书，提出了原子学说；法国化学家拉瓦锡於1777年发表《燃烧概论》论文，建立了燃烧作用的氧学说，并确立了物质不灭定律，使化学开始进入近代化学时期。接下来，瑞典化学家贝采里乌斯开始使用化学符号；俄国化学家门捷列夫发表周期律；德国化学家李比希和维勒在发展有机化学上作出了重要贡献，都为现代化学的发展奠定了基础。　　　　

（六）科学相互渗透时期：这个时期基本上从二十世纪初开始。一方面，物理学提出的量子论使化学和物理学有了共同的语言。另一方面化学又向生物学和地质学等学科渗透，使过去很难解决的蛋白质、酶等的结构问题，正在逐步得到解决。过去认为原子是看不见的，现在不但可以用超显微镜看到原子，而且原子本身的能量也已经开始被人们利用了。

定义：
硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水。
软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。

水的硬度：
水的硬度常用一种规定的标准来衡量，这个标准是：把1L水里含10mgCaO（或相当于10mgCaO）称为1度。
硬水和软水的检验：
（1）用肥皂水来检验硬水和软水，把肥皂水滴在水里搅拌，产生泡沫多的是软水，产生泡沫少或不产生泡沫的是硬水

（2）用加热煮沸的方法检验硬水和软水。水加热煮沸时，有较多沉淀的是硬水，不产生沉淀或者产生沉淀较少的是软水。

硬水的软化：
就是设法除去硬水中的钙、镁化合物。

硬水软化的方法：生活中常用煮沸法，工业上常用离子交换法和药剂软化法，实验室常用蒸馏法，蒸馏法是净化程度较高的水，蒸馏时应注意以下几点：

①蒸馏瓶中的液体不能超过其容积的2/3.
②加热时，应在烧瓶中放几粒沸石（或碎瓷片）。
③装置气密性良好
④水银温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口附近。

使用硬水造成的危害：
饮用水中含有微量的钙、镁成分，对人体健康是有益的。但是，水中含太多的钙、镁成分，对生活和生产都有危害。
①用硬水洗涤，不仅浪费肥皂，而且会在织物上积有肥皂跟钙、镁反应后生成的沉淀，不容易洗干净，还会使纤维变脆、易断。
②硬水有苦涩味，长期饮用硬水会使人的胃肠功能紊乱，出现不同程度的腹胀、腹泻和腹痛。
③锅炉用水硬度太大，会产生水垢，这会大大降低锅炉的导热能力，造成燃料的浪费。另外，当水垢爆裂脱落时，会造成炉壁局部受热不均，易引起锅炉爆炸。

离子交换法：
离子交换法是工业生产软化水的重要方法之一。离子交换法的原理:离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团(一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子)，当含钙、镁离子较高的硬水经过离子交换树脂时，离子交换树脂即可以释放出钠离子，其功能基团与钙、镁离子结合。这样水中的钙、镁离子含量下降，水的硬度降低，硬水即可被软化为软水。离子交换法的流程为：工作(即交换)、反洗、再生、清洗四个过程。

灭火的原理：
破坏燃烧的条件，即可达到灭火的目。
①清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离；②隔绝氧气(或空气)；③使可燃物的温度降到着火点以下。破坏燃烧的三个条件中任何一个即可达到灭火的目的。

 灭火原理的实验探究：

实验方案	现象	分析
点燃三支蜡烛，在其中一支蜡烛上扣一只烧杯．将另两支蜡烛放在烧杯中，然后向其中只烧杯中加适量碳酸钠和稀盐酸如下图：	①在倒扣烧杯中的蜡烛熄灭 ②正放在烧杯中的蜡烛正常燃烧 ③加入适量碳酸钠和稀盐酸的烧杯中的蜡烛很快熄灭	①在倒扣烧杯中的蜡烛因钮气不足而熄灭 ②正放存烧杯中的蜡烛与氧气接触，温度保持在蜡烛的着火点以上，因此能正常燃烧 ⑧稀盐酸与碳酸钠迅速反应产生大量的二氧化碳气体，二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧，所以蜡烛很快熄灭。

 灭火方法：
①将可燃物撤离燃烧区．与火源隔离．如液化气、煤气起火，首先要及时关闭阀门，以断绝可燃物的来源；扑灭森林火灾，可用设置隔离带的方法使森林中的树木与可燃烧区隔离

②将燃着的可燃物与空气隔离，如厨房油锅起火，盖上锅盖就能灭火；二氧化碳灭火器能火火的原因之一是灭火器喷出的大量二氧化碳在燃烧物表面形成一层二氧化碳气体层，使燃烧物与在空气隔绝，达到灭火的目的

③用大量的冷却剂(如水、干冰等）冷却可燃物，使温度降低到可燃物的着火点以下，如建筑物起火时，用高压水枪灭火等。

易错点：
灭火时降低温度不是降低着火点，着火点是物质的固有属性，一般情况下不能改变。
几种常见灭火器的灭火原理和适用范围：

灭火器	灭火原理	适用范围
泡沫灭火器	灭火时．能喷射出大量二氧化碳及泡沫，它们能黏附在可燃物上，使可燃物与空气隔绝，达到灭火的目的	可用来扑灭木材、棉布等燃烧引起的灭火
	利用压缩的二氧化碳吹出干粉(主要含有碳酸氧钠)来灭火	具有流动性好，喷射率高、不腐蚀容器和不易变质等优良性能，除可用来扑灭一般失火外，还可用来扑灭油、气等燃烧引起的失火
	在加压时将液态二氧化碳压缩在小钢瓶中，灭火时再将其喷出，有降温和隔绝空气的作用	火火时不会因留下任何痕迹而使物体损坏．因此可用来扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等处的失火．使用时，手一定要先握在钢瓶的木柄上，否则．会把手冻伤。

泡沫灭火器的灭火原理：
1. 泡沫灭火器的灭火原理:

现象：当把吸滤瓶倒置后，浓HCl与Na2CO3溶液剧烈反应，产生大量CO2气体夹带着水从导管喷出。
方程式：Na2CO3+HCl==2NaCl+H2O+CO2↑（泡沫灭火原理）

2. 实际使用的泡沫灭火器，常用硫酸铝来代替盐酸（或硫酸），用碳酸氢钠来代替碳酸钠，为了产生泡沫，常放入甘草或皂角等原来制取液体。把泡沫灭火器倒转时，两种药液相互混合，发生如下反应：Al₂(SO₄)₂+6NaHCO₃==3Na₂SO₄+2Al(OH)₃↓+6CO₂↑
大量的二氧化碳跟发泡剂形成泡沫，从喷嘴中喷射出来，覆盖在燃烧物上，使燃烧物隔绝空气和降低温度，达到灭火的目的。但是，因为泡沫中含有水分，不宜用于扑救遇水发生燃烧或爆炸的物质（如钾、钠、电石等）引起的火灾；对于电器火灾，要在切断电源后才能使用泡沫灭火器。

新能源:
     在合理开发、综合利用化石能源的同时，积极开发氢能、核能．太阳能、生物质能(沼气)、风能、水能、地热能、潮汐能等新型能源，以应对能源危机，减轻环境污染，促进社全可持续发展.

几种常见的新能源: 
(1)车用乙醇汽油
将乙醇液体中含有的水进一步除去，再添加适量的变性剂可形成变性燃料乙醇，将其与汽油以一定的比例混合形成乙醇汽油。酒精中不含氮、硫等元素，因此它完全燃烧后排放的尾气中污染物少，有利于保护环境，所以乙醇汽油是较清浩的能源。掺有10％乙醇的汽油燃烧可使CO排放量减少30％，碳氢化合物排放量减少10％，这种燃料不仅可以节省石油资源和有效地减少汽车尾气的污染，还可以促进农业生产。目前在我国的一城市正在逐步推广使用乙醇汽油。

(2)氢能
①氢气作为未来理想能源的优点
a．氢气的来源广泛，可以由水制得。
b．氢气燃烧的热值比化石燃料高(如下图)．大约是汽油热值的二倍。
c．最突出的优点是燃烧产物是水，不污染环境因此氢能源具有广阔的开发前景。
②氢气的性质
a．氢气的物理性质：通常情况下，氢气是无色、无味的气体，难溶于水，密度是0.089g/L，比空气密度小，是最轻的气体。
b．氢气的化学性质：氢气的可燃性：纯净的氢气在空气中能安静地燃烧，这个反应的化学方程式为2H₂+O₂2H₂O，现象为：产生淡监色火焰，放山热量氢气的还原性：氢气在加热条下，能跟某些金属氧化物反应，夺取金属氧化物中的O，因此，氢气具有还原性，即能使金属的氧化物失去O而还原为金属，氢气是一种重要的还原剂。
如氢气还原氧化铜：H2+CuOCu+H2O
现象：黑色固体粉末逐渐变为红色，试管内壁有水珠产生。
③氢能源的开发
a. 电解水的方法：消耗电量太多，成本高，不经济，不能大规模地制取氢气。
b. 理想的制氢方法：寻找合适的光分解催化剂，使水在太阳光的照射下分解产生氢气、
④氢气的储存：由于氢气是一种易燃易爆的气体，难液化，储存和运输不方便也不安全。如何储存氢气是氢能源开发研究的又一关键问题。目前，人们发现某些金属合金如Ti—Fe、Ti—Mn、La—Ni等具有储氢功能。其中La—Ni合金在常温、0.152MPa下就能放出氢气，已用于氢能汽车和燃料电池中氢气的储存，新型储氢型合金材料的研制和实际应用对氢能源开发具有重要意义

(3)生物质能
指太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽用之不竭，是一种可再生能源。通常包括木材，森林废弃物，农业废弃物，水生植物，油料植物，工业有机废弃物，动物粪便等。具有可再生性、低污染性、分布广泛、总量丰富等特性。
①沼气是有机物质在厌氧条件下经过微生物发酵而生成的一种可燃性气体，其主要成分是CH4。
②沼气的制取
把秸秆、杂草、人类粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵，就可以产生甲烷。如图：

③发展沼气的意义：解决农村生活的燃料问题，提高农家肥的肥效。减少污染物的排放，保护环境。

(4)其他的新能源
随着社会对能量的需求量越来越大，化学反应提供的能量已经不能满足人类的需求。目前，人们正在开发和利用的新能源有太阳能、核能、风能、水能、地热能和潮汐能等。
①太阳能：地球上最根本的能源是太阳能。太阳能的利用一是通过集热器进行光热转换，如太阳能热水器．二是通过光电池直接转化为电能，如太阳能电池
②核能：来源于原子核的变化，这类变化叫核反应。核反应过程中由于原子核的变化，而伴随着巨大的能量变化，所以核能也叫原子能。
③风能：利用风力进行发电、扬帆助航等技术，也是一种可以再生的清洁能源
④地热能：地壳深处的温度比地面高得多，利用地下热量也时进行发电
⑤海洋能：在地球与长阳、月亮等的相互作用下海水不停地运动。站在海滩上，可以看到滚滚海浪，在其中蕴藏着潮汐能、波浪能、温差能，这些能量总称海洋能。

沼气与天然气的区别：
沼气和天然气的主要成分一样，都是CH4，但沼气并不是天然气。天然气是化石能源，属于不可再生能源，沼气是可再生能源。

节能:
(1)解决人类能源短缺的途径
①节约能源；
②开发利用新能源，

(2)节约能源的途径
①充分燃烧燃料：如使煤粉碎或气化后燃烧；
②充分利用热能：如综合利用；
③变废物为能源：如沼气。

(3)节能标志

中国节能标志由“energy”的第一个字母e构成一个圆形图案，中间包含了一个变形的汉字“节”．寓意为 “节能”。缺口的外圆又构成“China”的第1个字母 “C”．“节”的上半部分简化成一段古长城的形状，与下半部构成一个烽火台的图案，一起象征着中国。“节” 的下部又是“能”的汉语拼音第1个字母“N”，整个图案中包含了中英文，有利于与国际接轨。
可燃冰:
   可燃冰是甲烷水合物，外观像冰。它由甲烷分子和水分子组成，还含有少量二氧化碳等其他气体。可燃冰在低温高压条件下形成，1体积可燃冰可储载100 一200倍体积的甲烷气体，具有能量高、热值大等优点。目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2 倍，它将成为替代化石燃料的新能源。但是，可燃冰埋藏于海底的岩石中，目前开采在技术上还存在很大困难。如果在开采时甲烷气体大量泄漏到大气中，造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。

燃料电池:
    燃料电池是一种化学电池，它将物质发生化学反应时释放出的能量直接转变为电能。燃料电池与普通化学电池不一样，它工作时需要外界连续地向其供给燃料和氧化剂。正是由于它是把燃料进行化学反应释放出的能量变为电能输出，所以被称为燃料电池-- 燃料电池在结构上与蓄电池相似，由正极、负极和电解液组成．两极多是由钦、镍等惰性微孔材料制成，它们确利于气体燃料及空气或氧气通过，但不参与化学反应。以氢氧燃料电池为例，电池工作时，从负极将氢气输送进去，从正极将氧气输送进去，氢气和氧气在电池内部发生电化学反应，使燃料的化学能转变为电能。除了氢气，甲烷、煤气等也可作为燃料电池的燃料。目前。已研制成功铝空气燃料电池，它是用纯铝作负极，空气作正极，铝空气电池可以代替汽油提供汽车动力，这种电池还能用于收音机、照明设备、野营炊具、野外作业工具等。燃料电池具有能量转化率高，对环境污染小，工作时安静且无机械磨损等许多优点，在汽车、通信等许多方面得到了应用。

氢能源循环体系:
     下图是一种最理想的氧能源循环体系，太阳能和水是用之不竭的，而且价格低廉。极需研究的是寻找合适的光分解催化剂，它能在光照下使水的分解速率加快。当然，氢发电机的反应器和燃料电池也是需要研究的领域。实现这一良性循环．将使人类可以各取所需地消耗电能。


太阳能的利用方式:
日前太阳能的利用方式是光热转换和光电转换两种方式。
(1)光热转换方式
太阳能的热利用是通过集热器进行光热转化的，集热器也就是太阳能热水器。它的板芯由涂了吸热材料的铜片制成，封装存玻璃钢外壳中。铜片只是导热体，进行光热转化的是吸热涂层，这是特殊的有机高分子化合物。封装材料也很讲究，既要有高透光率，又要有良好的绝热性：随涂层、材料、封装技术和热水器的结构设计等不同，终端使用温岌较低的在200℃以下，可供生活热水、取暖等；中等温在存200～800℃之间，可供烹调、工业用热等；高温的可达800℃以上。可以供发电站使用。20世纪70年代石油危机之后，这类热水器曾有蓬勃发展，特别是在美国、以色列、日本、澳人利亚等国家，安装家用太阳能热水器的件它很多 (1()％～35％)。20世纪80年在美国已建成若干示范性的太阳能热发电站，用特殊的抛物面反光镜聚集热量获得高温蒸汽送到发电机进行发电。

(2)光电转换方式
太阳能也可通过光电池直接变成电能，这就是太阳能电池。其具有安全可靠、无噪、无污染、：不需燃料、无需架设输电网、规模可大叫可小等优点，但需要占用较大的面积。因此比较适合阳光充足的边远地区的农牧民或边防部队使用。已有使用价值的光电池种类不少．如多晶硅(Si蜥)、单晶硅(掺入少量硼、砷)、碲化镉 (cdTe)、础化铜钢(culnSe)等都是制造光电池的半导体材料，它们能吸收光子使电子定向流动而形成电流光电池应用范围很广，大的可用于微波中继站、卫星地面站、农村电话系统，小的可用于太阳能手表、太阳能计算器、太阳能充电器等，这些产品已有广大市场。

有关能源的几种常见概念：
（1）一级和二级能源
一级能源是直接开采或直接被利用的能源．如煤、石油、天然气、水能等
二级能源是由一级能源转化产生的能源，如水电、火电、酒精等汽油、柴油等石油产品都是由石油分馏产生的，因此属于二级能源

（2）绿色能源和清洁能源
绿色能是指对环境无影或影响很小的能源：如：电能、光能、潮汐能、氢能等
清洁能源是指使用时不产生污染环境的物质，但产物排放过多会对环境有影响的能源，如乙醇、甲烷等燃料燃烧产生的CO₂，空气中CO₂过多会产生温室效应

（3）可再生能源和不可再生能源
通过大自燃的循环可不断转化的能源称为可再生能源。如水能、氢能、乙醇等，要通过几百万年才能形成的能源、用一点少一点，这样的能源称为不可再生能源．如化石燃料

（4）化学能、物理能、核能
化学能：通过化学反应中获得的能量，如化石燃料和其他燃料燃烧产生的能量。
物理能：不通过化学反应直接获得的能量．如水能、地热能、潮汐能、风能。
核能：通过原子核变化获得的能量，如原子弹、氢弹爆炸释放的能量，核反应堆中产生的能量。

一氧化碳的毒性：
     一氧化碳进入人体之后会和血液中的血红蛋白结合，进而使血红蛋白不能与氧气结合，从而引起机体组织出现缺氧，导致人体窒息死亡。因此一氧化碳具有毒性。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体，故易于忽略而致中毒。常见于家庭居室通风差的情况下，煤炉产生的煤气或液化气管道漏气或工业生产煤气以及矿井中的一氧化碳吸入而致中毒。

一氧化碳的解毒：
轻微中毒者，应吸入大量新鲜空气或进行人工呼吸。医疗上常用静脉注射亚甲基蓝进行解毒。