铜，对我们并不陌生，日常生活中也经常能够见到和使用。说到“铜”，你很快就想到的是什么？很多人可能会想到青铜、黄铜、紫铜，吃货们可能第一印象会想到铜火锅。那么，你知道吗？人类历史曾经以“材料”划分，而第一个以金属命名的时代就是“铜器时代”！现在，让我们来看一下铜对人类进步、社会发展所起的巨大作用吧。
青铜的使用与铜器时代谈到人类文明，铜是绝对避不开的一种元素。铜与金、银还算是近亲，元素周期表上，金、银、铜属于同一族，也就是从左往右数的第
列。铜和金之间，不仅在化学性质上有着很强的关联，而且在文化上也是一脉相承。在我国古代的很多文献中，汉字“金”所指的，其实是铜，比如《过秦论》中提到秦始皇所铸的“金人十二”（图1），说的便是十二尊巨大的铜人。
1秦始皇与金人十二铜是人类最早发现的金属之一，也是人类作为工具最早开始使用的金属。考古学家在伊拉克发掘的由自然铜制造的铜珠，据推测已超过
年前的古巴比伦两河流域。早期的代表是苏美尔文明时期雕有狮子形象的大型铜刀。在中国的尧舜禹传说时代，古文献上记载当时人们已开始冶铸青铜器。甘肃马家窑文化遗址出土的单刃青铜刀（图
）是目前已知的我国最古老青铜器，同时也是目前世界上最古老的青铜刀。经 14C鉴定距今约5000年。
世纪中国考古史上最伟大的发现之一，它体现了5000年前的古蜀文明。1986年，在三星堆遗址发现了震惊世界的两个埋藏坑，里面出土的文物近2000件之多，包括了各种金器、青铜器、玉器、象牙器等等。其中，最令专家惊叹的是三星堆出土的青铜器。发掘出来的青铜器数量之多，制作之精美为世所罕见。这些青铜器表示出早在5000年前我国就掌握了精湛的青铜冶炼以及制作技术，我们的老祖先从那时起便不断尝试精进炼铜技术。铜制器具不仅促成了人类科技的突飞猛进，还催生了其他技术，以及城市和第一次人类文明的出现。青铜是铜与锡的合金，因长期氧化呈青灰颜色而被称为青铜。青铜铸造业的出现，在科技史上具有里程碑的意义。铜器时代（也称为青铜时代），在考古学上是在新石器时代之后，早于铁器时代之前，以使用青铜器为标志的人类发展的一个阶段，其主要特点是青铜器在人们的生产、生活中占据重要地位。
随着青铜器的广泛使用，农业和手工业的生产力水平得以提高，物质生活条件也渐渐丰富，对提高社会生产力起了划时代的作用。中国的青铜时代为夏、商、西周和春秋战国时代。
为什么是青铜在炭火的加热下，铜矿石能够容易还原成铜。例如主要成分为碱式碳酸铜的孔雀石，就可以被炭火燃烧时产生的一氧化碳所还原，在不太高的温度下就可以得到铜。因此，无论是哪个成熟的文明，其冶炼技术的开端都是从炼铜术开始，这绝非偶然。
的Cu–Sn相图可以看出，纯铜的熔点为1083 ℃，而含质量分数20%锡的青铜，熔点就会降低到约900 ℃。
以上还是有一定困难。不像现代，有电、煤、石油、天然气等加热方式，可以轻而易举地将熔炉加热到2000 ℃甚至更高。所以熔点降低了近200 ℃，是非常有实际意义的。青铜克服了纯铜器具的固有弱点，其质地坚硬，化学性质稳定，耐磨性好，韧性高，并有持久的金属光泽。青铜铸造性能好，熔液的流动性能好，不像纯铜熔液那样稠黏，利于灌入成型模具，凝固时体积收缩很小，能够铸造尺寸要求精确、器型复杂、纹饰繁褥、花纹清晰的铸件与工艺品。
由于锡比较稀有，青铜时代的人开发了许多精心找出的贸易路线，从康瓦尔和阿富汗等地运送锡矿到中东各文明的中心，就是为了能够冶炼出青铜这一目的。
精美的青铜铸件青铜的冶炼和制造如果从新石器时代晚期发现青铜器开始算起，到商代晚期也有数千年的历史了。青铜器分为以下几大类：
青铜的冶炼和青铜器的铸造工艺水平在商代达到相当惊人的高度，有一整套科学的冶铸流程，包括采矿、熔炼、制模、翻范、配料、抛光等。鼎最初是烧煮食物的炊具，逐步演变为一种礼器，是权利与财富的象征。闻名世界的司母戊方鼎（图
）是商代青铜器的代表，它是商王朝王室的青铜祭器，是一个腹部呈长方形，上有两耳、下有四只圆柱形的鼎足。其腹内壁铸有铭文“司母戊”三字，因此称为“司母戊鼎”。该商代重器通高133 cm、器口长110 cm、宽78 cm、质量为875 kg，是目前我国已发现的最大古代青铜器。司母戊方鼎的结构复杂，鼎体饰以饕餮纹，耳上铸有两虎相向张口吞食一人头的形象，耳、身、足是分别铸成后再合成一个整体。它也是目前世界青铜文化中最大的一件青铜器。
4司母戊方鼎（图片来自网络）春秋战国时期青铜铸造技术显著提高，新工艺失蜡法也在此时出现。失蜡法是一种精密铸造方法。先用蜡做成铸件的模型，再用沾浆法将耐火材料敷成外范。加热烘烤后，蜡模全部熔化流出，使整个铸件模型变成空腔。再浇灌青铜熔体，铸成器物。失蜡法铸造的器物玲珑剔透，有镂空的效果。用失蜡法铸造器物，由于采用整模不会出现合范带来的铸痕，表面光滑精细，并且可以铸造相当繁缛复杂的纹样。
）是春秋战国时期最复杂、最精美的青铜器。它于1978年在湖北曾侯乙墓中出土，尊盘通体用陶范浑铸而成，尊足等附件为另行铸造，然后用铅锡合金与尊体焊在一起，尊颈附饰是由繁复而有序的镂空纹样构成，属于熔模铸件。曾候乙尊盘是十大传世国宝之一，它巧妙地运用了分铸和嵌铸技术，巧夺天工，被史学界称为“臻于极致的青铜典范”，中国著名历史学家李学勤说：“镂空做得非常轻巧，我看着它琢磨了半天，甚至不敢用手去碰它”。在科学如此发达的今天，推测这件文物是用失蜡法铸造的，但却不了解具体的工艺步骤，复制文物也难以做到。
使用青铜制造工具纯铜制成的物件太软，易弯曲，且很快就钝。人们发现，只要加入百分之几的其他金属，形成合金，就能改变金属的颜色、硬度。把锡掺到铜里去制成铜锡合金
5，那么铜的硬度就是30，而青铜的硬度则是100~150）。青铜的强度也是随着锡含量的增加而增大（在锡质量分数小于20%时），见图6，在Sn质量分数为20%时，青铜的强度是纯铜的2倍以上。用青铜制造的刀具，要比用纯铜锋利得多。
6青铜的强度与锡含量关系中国在出土的商初青铜器中，青铜的生产工具占相当比重，说明在商代的手工业中，青铜工具（图
）已广泛使用。历年出土的锄、铲等说明青铜的大量使用主要还是从事制作工具。青铜工具在生产中的效用，使青铜冶铸技术日益重要，因而能获得飞速的发展。
7青铜工具（a）与青铜兵器（b）（图片来自网络）在南亚次大陆和东南亚、北亚、南亚，公元前
年前后，青铜工具（图7（a））和武器（图7（b））广泛使用，有斧、镰、锯、刀、剑、镞和矛头等，手工业匠人对金属的热加工和冷加工都已达到较高的水平，能用焊接法制造金属器具，并刻有铭文。东南亚地区至今发现的最早青铜冶铸中心是泰国乌隆府的班清墓地，青铜器有矛头、手镯、脚。