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化学学案 一 走进化学的世界 化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的以实验为基础自然科学。 古代道家或道教徒等以金石类矿物为原料，采用化学方法炼制成自以为令人长生不老而实际上有毒“丹”药的技术与方法。我国自周秦以来就创始和应用了将药物加温升华的这种制药方法，为世界各国之最早者。西 元九、十世纪我国炼丹术传入阿拉伯，十二世纪传入欧洲。 　　炼丹法所制 成的药物有外用和内服两种，外用者至今还很有价值，内服则由于其毒性较大而逐渐被淘 汰。所谓「神丹妙药」，以求「长生不死」，则是荒谬的 中国炼丹术的发明源自古代神话传说中的长生不老的观念。如后羿从西王母处得到不死之药，嫦娥偷吃后便飞奔到月宫，成为月中仙子。我们没有确切的纪录知道古代的服药者吃甚么丹药以求长生，但若根据晋人编纂的《列仙传》，他们所服食的包括丹砂、云母、玉、代赭石、石、松子、桂等未经制炼的矿物和植物。最早热衷于炼丹术的是西汉的淮南王刘安，他在他的宫中召致了方士千余人修炼金丹和表演特异功能，后来又编写了《淮南子》，还有《淮南万毕术》等著作，但可惜《万毕术》一书现已失传。 　在汉代是炼丹兴起的时期，虽然真金没有炼出来，却制成了多种貌似黄银和白银的假金。更发现了许多种化学反应，最主要是铅、汞、硫、砷等之间的反应，还创造了各种炼丹仪器和提炼药品的方法。 “愚人金”的矿物名称为黄铁矿，化学成分FeS2，颜色为淡黄铜黄色，骤然一看颇似黄金。黄金是贵重金属，价值较高，但要想得到真正的黄金，光靠一双慧眼还不够，因为价值甚微的“愚人金”会让你一叶障目。 如何识别“愚人金”和真正的黄金呢？只要看看它们的条痕色，就可分辨真假了。黄金的条痕是金黄色的，黄铁矿的条痕是绿黑色的。另外二者的相对密度不同，自然金为15.6―18.3，而黄铁矿只有4.9―5.2，因而手感特别重的自然是黄金了。“愚人金”是提取硫的主要矿物原料，而且，晶体形态较好的黄铁矿还颇有观赏价值，深受人们喜爱。 东汉时期，魏伯阳编著了一部炼丹术的著作《参同契》，这是世界公认现存的最古老的炼丹书他把物质分为阴阳两大类，提出要产生新物质必须阴阳配合，同类物质在一起是不会化合的。他还指出如果是“药物非种、分剂参差、失其纪纲”时，那就会“飞龟舞蛇，愈见乖张”，这实际是炼丹过程中发生爆炸的情况(这正是炼丹家发明火药的前奏)。 到了唐代，几乎各代皇帝都喜欢炼丹术，在这时中国的炼丹术发展到全盛时期，许多炼丹著作有了更实际的内容，并且也很少用隐语了。这时中国炼丹术也传往阿拉伯国家，促进了阿拉伯炼金术的发展。而阿拉伯炼金术后来又传入欧洲，几经演化发展，终于形成了现代科学的重要门类——化学。 中国古代炼丹术的主要目的，一是修炼长生不老的丹药，二是想把贱金属转化为金银等贵金属。这两个命题实际上都是不可能作到的。 　　关于长生不老丹，由于中国炼丹主要用五金、八石、三黄为原料。炼成的多为砷、汞和铅的制剂，吃下去以后就会中毒甚至死亡。但是在炼丹术发展初期就有人服食丹药，首先是三国时期何晏大将军(曹操的义子) 炼丹炉 带头服用“五石散”，说是可以强身健体，于是在社会上“服石”之风盛行。由于“五石散”中主要成份为砷制剂，服后混身发热，甚至要泡在冷水中才能解脱，所以社会上就又流行起宽肥的服装，甚至有人索性躲在竹林中，脱光了衣服混日子，还被誉为高士。后来炼丹家们进一步又炼出了升华的砒霜(三氧化二砷)，只要服用一刀圭就可得到同样的“药效”，就这样，服用起来就更方便了，结果不是中毒就是发病死亡，这可以说是古代的吸毒潮，所造成严重的社会危害，可以与今日的吸毒热相比。所以在当时的古诗中就有“服石求神仙，多为药所误”批评了此事。但尽管如此也未能因此而仃止对长生不老的追求。 　　唐代是炼丹术的全盛时期，几乎历代皇帝都热衷于炼丹，而这些皇帝们也大都死于“长生不老丹”。在唐代，服丹身亡的皇帝就有唐太宗、宪宗、穆宗、敬宗和晚唐的武宗、宣宗等六个，中毒的皇帝还不算。 　　上有所好，下有甚焉。由于皇帝们几乎个个都崇信炼丹术，因而王公贵族也都纷纷效仿去炼丹服药，许多名士文人也都去炼丹。例如，李白、白居易等也不例外，这成为上层社会的时髦风气。白居易在晚年有思归诗一首： 　　退之(韩愈)服硫黄，一病讫不痊 　　微之(元稹)炼秋石，未老身溘然 　　杜子(杜牧)得丹诀，终日断腥膻 　　崔君(崔元亮)夸药力，经冬不衣棉 　　或疾或暴夭，悉不过中年。 　　这说明了当代的这些大名士们炼丹服食之的后果，而热衷于炼丹的白居易晚年也因此而感到茫然若失。 　　炼丹家们在冶炼合金和制造药物方面确实取得很大的成绩，他们曾经成批生产过黄色的合金和白色的合金。其中就有黄铜(锌铜合金)、白铜(镍铜合金)、砷白铜(砷铜合金)、白锡银(砷锡合金)等等，当然，还有各种各样的汞合金。这本是炼丹家的成果 黑火药：一硫二硝