化工在人類社會中的地位

化工在人類社會中的地位第1頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一一、20世紀(jì)化學(xué)的回顧與化學(xué)學(xué)科發(fā)展的趨勢20世紀(jì)人類認(rèn)識和利用物質(zhì)經(jīng)歷了人類生存、人類生存質(zhì)量、人類生存安全三個歷史階段。人類生存：20世紀(jì)初、化學(xué)提供肥料（合成氨）合成纖維和其它高分子材料，石油化工產(chǎn)品。人類生存質(zhì)量：化學(xué)創(chuàng)造了許多飼料和肥料添加劑，食品添加劑，生產(chǎn)更多、更可口食物；創(chuàng)造了許多功能材料；創(chuàng)造了許多藥物和診斷方法，戰(zhàn)勝和消滅了某些疾病。人類生存安全：20世紀(jì)末資源問題？環(huán)境問題？電磁輻射？第2頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一20世紀(jì)有七大技術(shù)，第一是合成化學(xué)技術(shù)常說20世紀(jì)發(fā)明了六大技術(shù)（1）無線電、半導(dǎo)體、計算機(jī)、芯片和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；（2）基因重組、克隆和生物芯片等生物技術(shù)；（3）核科學(xué)和核武器技術(shù)；（4）航空航天和導(dǎo)彈技術(shù)；（5）激光技術(shù)；（6）納米技術(shù)。但很少人提到包括新藥物、新材料、高分子、化肥、農(nóng)藥的化學(xué)合成技術(shù)。其實(shí)，化學(xué)在20世紀(jì)的成就用“空前輝煌”來描述，是并不過分的。上述六大技術(shù)如果缺少一兩個，人類照樣生存，但如果沒有發(fā)明合成氨（國外評選20世紀(jì)最重大發(fā)明，得票最多）和合成尿素，合成第一、二、三代農(nóng)藥，60億人口將一半餓死；沒有發(fā)明合成抗生素和新藥物，人類壽命縮短；沒有三大合成，人類生活受很大影響，沒有合成新分子、新材料，上述六大技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)。第3頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一化學(xué)是中心科學(xué)科學(xué)分上、中、下游，數(shù)理是上游、化學(xué)是中游、朝陽學(xué)科是下游。交叉學(xué)科中化學(xué)放棄了冠名權(quán)。例如“生物化學(xué)”被稱為“分子生物學(xué)”，“生物大分子的結(jié)構(gòu)化學(xué)”被稱為“結(jié)構(gòu)生物學(xué)”，生物大分子的物理化學(xué)”被稱為“凝聚態(tài)物理學(xué)”，“溶液理論、膠體化學(xué)”稱為“軟物質(zhì)物理學(xué)”，“量子化學(xué)”稱為“原子分子物理學(xué)”。又如人類基因組計劃、分子芯片、分子馬達(dá)、分子導(dǎo)線、分子計算機(jī)都是化學(xué)家開始的，但開創(chuàng)研究家卻不提出“化學(xué)器件學(xué)”這一名詞，而微電子學(xué)專家馬上稱之為“分子電子學(xué)”。因此，20世紀(jì)的化學(xué)在推動人類進(jìn)步和科技發(fā)展中起了核心的作用第4頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一對20世紀(jì)末化學(xué)現(xiàn)狀和地位的不同估計20世紀(jì)末化學(xué)的作用和地位似乎淡化，核心科學(xué)、牽頭學(xué)科似乎退后：客觀上：A、一部分化學(xué)研究方法自動化和計算機(jī)化，誤認(rèn)為分析和合成已經(jīng)不是科學(xué)而是技術(shù)；B、生物學(xué)在分子層次有兩大進(jìn)展（基因、創(chuàng)造新生物或生物分子）；C、創(chuàng)造新材料、藥物等，化學(xué)研究其原理、機(jī)理，處上游，材料學(xué)、藥學(xué)推出實(shí)際產(chǎn)品，處于下游。主觀上，A、迄今為止化學(xué)研究的主流仍以創(chuàng)造新分子、新材料為目標(biāo)（忽視功能研究）；B、受大趨勢的影響，20世紀(jì)化學(xué)理論重點(diǎn)從宏觀轉(zhuǎn)向微觀，忽視科技對化學(xué)要求。第5頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一二、未來化學(xué)的作用和地位化學(xué)仍然是解決食品問題的主要學(xué)科之一A、化學(xué)將支撐生物學(xué)在提供優(yōu)良品種，提供轉(zhuǎn)基因生物等方面作貢獻(xiàn)B、化學(xué)將在設(shè)計、合成功能分子和結(jié)構(gòu)材料以及分子層次闡明和控制生物過程的機(jī)理方面，為研究開發(fā)高效安全肥料、飼料、農(nóng)藥、農(nóng)用材料、生物肥料、生物農(nóng)藥打下基礎(chǔ)C、利用化學(xué)和生物方法增加動植物食品的防病有效成分，提供安全的有防病作用的食品和食品添加劑，改正食品儲存加工方法，減少不安全因素，是化學(xué)研究的重要內(nèi)容第6頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一化學(xué)在能源和資源的合理開發(fā)和高效安全利用中起關(guān)鍵作用A、要研究高效潔凈的轉(zhuǎn)化技術(shù)和控制低品位燃料的化學(xué)反應(yīng)（保護(hù)環(huán)境，降低成本）B、開發(fā)新能源，太陽能以及高效潔凈的化學(xué)電源與燃料電池等將成為21世紀(jì)的重要能源C、礦產(chǎn)資源是不可再生，化學(xué)要研究重要礦產(chǎn)資源（如稀土）的分離和深加工技術(shù)以及利用第7頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一化學(xué)繼續(xù)推動材料科學(xué)的發(fā)展A、化學(xué)是新材料的源泉，末來化學(xué)不僅要設(shè)計和合成分子而且要把這些分子組裝、構(gòu)筑成有特定功能的材料，從超導(dǎo)體到催化劑、藥物控釋載體、納米材料都要從分子以上層次研究材料的結(jié)構(gòu)B、20世紀(jì)化學(xué)模擬酶的活性中心已取得進(jìn)展，未來將會在可用于生產(chǎn)、生活和醫(yī)療的模擬酶的研究方面有突破C、21世紀(jì)電子技術(shù)將向更快、更小、功能更強(qiáng)的方向發(fā)展，目前大家正在致力于量子計算機(jī)、生物計算機(jī)、分子器件、生物芯片等新技術(shù)，標(biāo)志著分子電子學(xué)、分子信息技術(shù)的到來，需要設(shè)計、合成各種物質(zhì)和材料第8頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一化學(xué)是提高人類生存質(zhì)量和生存安全的有效保障

A、通過研究各種物質(zhì)和能的生物效應(yīng)（正面和負(fù)面）的化學(xué)基礎(chǔ)特別是搞清兩面性的本質(zhì)，找出最佳利用方案B、研究開發(fā)對環(huán)境無害的化學(xué)品和生活用品，研究對環(huán)境無害的生產(chǎn)方式，這兩方面是綠色化學(xué)的主要內(nèi)容C、研究大環(huán)境和小環(huán)境（如室內(nèi)環(huán)境）中不利因素的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)化和與人體的相互作用，提出優(yōu)化環(huán)境潔凈生活空間的途徑從分子水平了解病理過程，提出預(yù)警生物標(biāo)志物的檢測方法，建議預(yù)防途徑，預(yù)防疾病第9頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一三、現(xiàn)代化工在國民經(jīng)濟(jì)中的地位

化工是強(qiáng)大的傳統(tǒng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一又是戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)（從1970’

s開始化工及其產(chǎn)品在全球經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略中一直扮演重要角色）也是當(dāng)代高科技的基礎(chǔ)同時與人類的衣食住行用有著密切的關(guān)系

第10頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一化工信息材料航天生命輕工食品能源環(huán)境建筑農(nóng)牧業(yè)化肥農(nóng)藥高能電池。。?；た茖W(xué)與技術(shù)是國民經(jīng)濟(jì)支柱及高科技產(chǎn)業(yè)的支撐,在二十一世紀(jì)必將持續(xù)高速發(fā)展醫(yī)藥功能材料添加劑飼料第11頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一化肥瀝青橡膠輪胎農(nóng)藥殺蟲劑乳化炸藥生產(chǎn)設(shè)備第12頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一化工與農(nóng)業(yè)

化肥農(nóng)藥：研制高效、低毒和安全的農(nóng)藥植物激素及生長調(diào)節(jié)劑其他：農(nóng)膜、土壤改良劑、飼料添加劑等。

第13頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一化工與醫(yī)藥

制藥工業(yè)

生物制藥化學(xué)合成制藥中藥制藥是特殊商品，許多國家的制藥工業(yè)發(fā)展速度多年來都高于其他工業(yè)的發(fā)展速度。第14頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一化工與能源

一次能源與二次能源

一次能源：指從自然界獲得且可直接加以利用的熱源和動力源，包括煤、石油、天然氣、油田氣等，林木秸稈等植物燃料，沼氣，核燃料，還有水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能和太陽能等。二次能源：指從一次能源加工得到的便于利用的能量形式，除火電外，主要是指化學(xué)加工得到的汽油、柴油、煤油、重油、渣油和人造汽油等液體燃料，煤氣、液化石油氣等氣體燃料。

第15頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一圖1-1世界和中國能源消耗構(gòu)成

第16頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一化工與人類生活迄今為止，人類發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的1200多萬個化合物各自有其性質(zhì)和功能。農(nóng)業(yè)、輕工業(yè)、重工業(yè)、吃穿用、衣食住行無不緊密地依賴化學(xué)品，化工使人們生活更加豐富多彩。

第17頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一化工與國防火炸藥工業(yè)是廣義化學(xué)加工工業(yè)的重要組成部分，它的生產(chǎn)工藝及設(shè)備與一般化學(xué)工業(yè)，特別是燃料工業(yè)、制藥工業(yè)十分相近，具有相同的操作和過程。隨著火箭和導(dǎo)彈技術(shù)的進(jìn)步，對推進(jìn)劑的要求也越來越高，要求化工提供能量和沖量更高的發(fā)射藥和推進(jìn)劑，以及能量更大、破壞力和殺傷力更強(qiáng)的猛炸藥。與國防有關(guān)的化工產(chǎn)品第18頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一化工是最大的行業(yè)和市場

2003年，中國化工產(chǎn)品現(xiàn)價總產(chǎn)值達(dá)

9702億元，接近國內(nèi)GDP總量的10%包括石油在內(nèi)的化工行業(yè)，是一個支脈眾多的龐大家族，是中國的最大行業(yè)?；ば袠I(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈特別長——

上游中游下游因此化工市場也可以說是中國最大的市場。第19頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一化學(xué)工業(yè)行業(yè)范疇

無機(jī)化學(xué)工業(yè)（包括化學(xué)肥料，“三酸”，“二堿”，無機(jī)鹽，稀有元素，電化學(xué)等）基本有機(jī)化工（以天然資源：煤、石油、天然氣、生物質(zhì)為原料經(jīng)過化學(xué)加工得到“三烯”，“三苯”，“一炔”，萘等八大基礎(chǔ)原料，然后再進(jìn)一步為基本有機(jī)原料的工業(yè)）高分子化學(xué)工業(yè)（包括合成塑料、合成橡膠、合成纖維等）精細(xì)化學(xué)品加工工業(yè)第20頁，共21頁，2023年，2月20日，星期一化工產(chǎn)品可分為25類。第1類：氨、電石、硫酸、化學(xué)肥料；第2類：堿工業(yè)產(chǎn)品；第3類：無機(jī)化工產(chǎn)品；第4類：高壓氣體；第5類：火藥；第6類：芳香族及焦油產(chǎn)品；第7類：有機(jī)化工產(chǎn)品；第8類：石油化工和石油煉制產(chǎn)品；第9類：塑料；第10類：增塑劑及穩(wěn)定劑；第11類：合成橡膠；第12類：橡膠助劑及炭黑；第13類：人造纖