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文檔簡介

化學(xué)與社會

緒論化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)在社會發(fā)展中的作用和地位人類生活的各個方面,社會發(fā)展的各種需要都與化學(xué)息息相關(guān)。1、人類生活方面

1)從頭到腳

2)衣食住行2、從社會發(fā)展化學(xué)對于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化具有重要的作用目前人們最關(guān)心的幾個重大問題──環(huán)境的保護(hù)、能源的開發(fā)利用、功能材料的研制、生命過程奧秘的探索----都與化學(xué)密切相關(guān)化學(xué)與社會1緒論---總之,化學(xué)與國民經(jīng)濟(jì)各個部門、尖端科學(xué)技術(shù)各個領(lǐng)域、人民生活各個方面都有著密切關(guān)聯(lián)。它是一門重要的基礎(chǔ)科學(xué),它在整個自然科學(xué)中的關(guān)系和地位,正如[美]PimentelGC在《化學(xué)中的機(jī)會--今天和明天》:“化學(xué)是一門中心科學(xué),它與社會發(fā)展各方面的需要都有密切關(guān)系。”化學(xué)在社會發(fā)展中的作用和地位化學(xué)與社會1緒論---緒論1什么是化學(xué)?

化學(xué)是以研究物質(zhì)的化學(xué)變化為主的科學(xué)?;瘜W(xué)是一門實(shí)用的、中心的和創(chuàng)造性的科學(xué)?;瘜W(xué)家做什么?研究自然界并試圖了解她;創(chuàng)造自然界不存在的新物質(zhì)和完成化學(xué)變化的新途徑。為什么化學(xué)家稱這門科學(xué)為“中心科學(xué)”?

農(nóng)業(yè)、電子學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)、藥學(xué)、環(huán)境科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、工程學(xué)、地質(zhì)學(xué)、物理學(xué)、冶金學(xué)化學(xué)與社會1緒論---什么是化學(xué)?化學(xué)是重要的基礎(chǔ)科學(xué)之一,在與物理學(xué)、生物學(xué)、天文學(xué)等學(xué)科的相互滲透中,得到了迅速的發(fā)展,也推動了其它學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展。

認(rèn)識世界的重要武器--從小到大(從原子、分子到星際空間),從無機(jī)到有機(jī)(無生命體到有生命體)。例如,核酸化學(xué)的研究成果使今天的生物學(xué)從細(xì)胞水平提高到分子水平,建立了分子生物學(xué);對地球、月球和其他星體的化學(xué)成分的分析,得出了元素分布的規(guī)律,發(fā)現(xiàn)了星際空間有簡單化合物的存在,為天體演化和現(xiàn)代宇宙學(xué)提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),還豐富了自然辯證法的內(nèi)容。化學(xué)與社會1緒論---什么是化學(xué)?化學(xué)是研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)、變化和應(yīng)用的科學(xué)。世界是由物質(zhì)組成的,化學(xué)則是人類用以認(rèn)識和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一,它是一門歷史悠久而又富有活力的學(xué)科,它的成就是社會文明的重要標(biāo)志。

改造世界的重要武器---從古至今,從內(nèi)到外。從開始用火的原始社會,到使用各種人造物質(zhì)的現(xiàn)代社會,人類都在享用化學(xué)成果。人類的生活能夠不斷提高和改善,化學(xué)的貢獻(xiàn)在其中起了重要的作用?;瘜W(xué)與社會1緒論---Chemistryisthe central scienceItisbyfarthelargestbranchofscience,whethermeasuredbythenumberofpractitioners,bythesizeofthescientificliterature,orbythediversityoftheactivitiesofchemists.Thisisduenotonlytotheinherentinterestofthesubjectbutalsotothelargechemicalcomponentofotherdisciplines.ManyaspectsoftheLifeSciences--medicine,biochemistry,pathology(病理學(xué)),veterinary(獸醫(yī)的)science,biology,etc-areincreasinglyinvolvedwithmolecular(andthereforechemical)phenomena.Workonpollutioncontrolandenvironmentalprotection,conservation(保護(hù))ofresources,solutionstotheenergycrisis,modernmedicaltreatments,newmaterialsandmanyindustriesdependonthechemicalpropertiesofmatter.化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與地質(zhì)地質(zhì)學(xué):礦物,氣體,水和鹽鉆石(金剛石加工)沿?cái)鄬訋姵龅娜蹘r

化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與地質(zhì)隕石:元素組成,晶體結(jié)構(gòu)化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與醫(yī)療、健康熊膽用來明目羊毛脂用來護(hù)膚化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與陶瓷古代陶瓷現(xiàn)代仿陶餐具現(xiàn)代瓷器化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與體育登山用設(shè)備滑冰裝備籃球設(shè)施網(wǎng)球羽毛球體操化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與古代文明火藥中藥化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與軍事高科技導(dǎo)彈火箭炮軍艦坦克飛機(jī)化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與軍事高科技防毒面具與防護(hù)服偵毒管

原子彈氫彈化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與航天

宇航員在太空行走的裝備后背座:氮推進(jìn)器,液體氧,水罐,計(jì)算機(jī)等。控制板(胸前和臂下):調(diào)節(jié)氮?dú)?,氧氣和水供?yīng)等。頭盔:透明塑料(多層材料),涂金的防護(hù)鏡,減少太陽的輻射。手套:硅橡膠,給出觸感。太空服其他裝備化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與生活品質(zhì)彩色照片化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與生活品質(zhì)汽車內(nèi)飾汽車漆化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與生活品質(zhì)微波爐冰箱化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與生活品質(zhì)印染電鍍化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與生活品質(zhì)印染印染業(yè)構(gòu)成化學(xué)與社會1緒論---水質(zhì)與地方病化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與環(huán)境富營養(yǎng)化煙熏的樹煙塵光化學(xué)煙霧化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與環(huán)境一般化工廠污水處理工藝流程示意圖城市污水處理工藝流程示意圖化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與環(huán)境水的污染與處理化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與刑事偵察現(xiàn)場取樣實(shí)驗(yàn)室分析人發(fā)分析DNA鑒定:親子鑒定、嫌犯認(rèn)定、死者認(rèn)定等化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與人類的關(guān)系21世紀(jì)的人類面臨的4個重大問題:資源、能源、環(huán)境、健康化學(xué)是一門使人類生活更美好的基礎(chǔ)科學(xué)化學(xué)提供人類合理使用資源和能源的方法化學(xué)使人類豐衣足食化學(xué)能保護(hù)和改善人類賴以生存的環(huán)境化學(xué)是人類使用新材料的源泉化學(xué)使人類世界五彩繽紛化學(xué)幫助人類延年益壽化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)與未來21世紀(jì)的4大新技術(shù):新能源、新材料、生物技術(shù)、環(huán)境化學(xué)提供人類合理使用能源和創(chuàng)建新能源的方法化學(xué)能保護(hù)和改善人類賴以生存的環(huán)境化學(xué)是人類使用新材料的源泉化學(xué)與生物的結(jié)合-分子生物學(xué):生物科學(xué)的基礎(chǔ)化學(xué)與社會1緒論---《化學(xué)與社會》講授內(nèi)容1、緒論2、化學(xué)信息的檢索與使用(自學(xué))3、化學(xué)與人體健康

糖牛奶(en)蛋白質(zhì)脂肪、礦物質(zhì)、維生素4、化學(xué)與生命

基因及基因工程克隆羊5、日常生活中的化學(xué)

牙膏總論洗滌和護(hù)膚用品洗護(hù)染燙發(fā)化學(xué)與生活衣、裝、肥料、農(nóng)藥6、化學(xué)與環(huán)境

水汽車尾氣7、化學(xué)與能源

電池石油原子能燃料電池8、化學(xué)與材料

納米材料其他材料9、化學(xué)與藥物

病毒化學(xué)藥物化學(xué)與社會1緒論---《化學(xué)與社會》主要參考書

唐有祺,化學(xué)與社會,高等教育出版社,1997年吳旦,化學(xué)與現(xiàn)代社會,科學(xué)出版社,2002年大連理工大學(xué),化學(xué)與現(xiàn)代社會,大連理工大學(xué)出版社,2006年R.布里斯羅,化學(xué)的今天和明天,科學(xué)出版社,1998年其他:大量互聯(lián)網(wǎng)的上的化學(xué)資料和新聞

化學(xué)與社會1緒論---Howtolearninthisclass

Listen,理解課程內(nèi)容(精簡筆記內(nèi)容)AskandDiscuss,提出和討論問題Search(fromthenet),最感興趣的化學(xué)問題Presentation,以隨堂作業(yè)和考試的形式平時,30%;考試,70%化學(xué)與社會1緒論---緒論2化學(xué)的起源化學(xué)簡史化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)簡史化學(xué)的前奏歷史悠久的工藝——制陶冶金化學(xué)的興起中國的重大貢獻(xiàn)——火藥和造紙煉丹術(shù)與煉金術(shù)現(xiàn)代化學(xué)的興起化學(xué)與社會1緒論---1.化學(xué)的萌芽火的使用--人類開始用化學(xué)方法認(rèn)識和改造天然物質(zhì)。掌握了火以后,人類開始熟食;逐步學(xué)會了制陶、冶煉;以后又懂得了釀造、染色等等。天然物質(zhì)的化學(xué)加工--古代文明的標(biāo)志。古代化學(xué)知識的原始萌發(fā)。化學(xué)與社會1緒論---化學(xué)的前奏火是人類用來發(fā)明工具和創(chuàng)造財(cái)富的武器,利用火能夠產(chǎn)生各種各樣化學(xué)反應(yīng)這個特點(diǎn),人類開始了制陶、冶金、釀造等工藝,進(jìn)入了廣闊的生產(chǎn)、生活天地。后來,人們又學(xué)會了摩擦生火和鉆木取火,這樣,火就可以隨身攜帶了。于是,人們不再是火種的看管者,而成了能夠駕馭火的造火者。化學(xué)與社會1緒論---古代原子論陰陽五行學(xué)說--物質(zhì)構(gòu)成的原始樸素學(xué)說。

公元前4世紀(jì)或更早,中國提出了陰陽五行學(xué)說,認(rèn)為萬物是由金、木、水、火、土五種基本物質(zhì)組合而成的,而五行則是由陰陽二氣相互作用而成的。此說法是樸素的唯物主義自然觀,用“陰陽”這個概念來解釋自然界兩種對立和相互消長的物質(zhì)勢力,認(rèn)為二者的相互作用是一切自然現(xiàn)象變化的根源。此說為中國煉丹術(shù)的理論基礎(chǔ)之一。四元素說和古代原子論--公元前4世紀(jì),希臘也提出了與五行學(xué)說類似的火、風(fēng)、土、水四元素說和古代原子論。這些樸素的元素思想,即為物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其變化理論的萌芽?;瘜W(xué)與社會1緒論---歷史悠久的工藝--制陶陶器是什么時候產(chǎn)生的,已很難考證。對陶器的由來,說法不一,有人推測:人類最原始的生活用容器是用樹枝編成的,為了使它耐火和致密無縫,往往在容器的內(nèi)外抹上一層粘土。這些容器在使用過程中,偶爾會被火燒著,其中的樹枝都被燒掉了,但粘土不會著火,不但仍舊保留下來,而且變得更堅(jiān)硬,比火燒前更好用。這一偶然事件卻給人們很大啟發(fā)。后來,人們干脆不再用樹枝做骨架,開始有意識地將粘土搗碎,用水調(diào)和,揉捏到很軟的程度,再塑造成各種形狀,放在太陽光底下曬干,最后架在篝火上燒制成最初的陶器?;瘜W(xué)與社會1緒論---歷史悠久的工藝—制陶大約距今1萬年以前,中國開始出現(xiàn)燒制陶器的窯,成為最早生產(chǎn)陶器的國家。陶器的發(fā)明,在制造技術(shù)上是一個重大的突破。制陶過程改變了粘土的性質(zhì),使粘土的成分二氧化硅、三氧化二鋁、碳酸鈣、氧化鎂等在燒制過程中發(fā)生了一系列的化學(xué)變化,使陶器具備了防水耐用的優(yōu)良性質(zhì)。因此陶器不但有新的技術(shù)意義,而且有新的經(jīng)濟(jì)意義。它使人們處理食物時增添了蒸煮的辦法,陶制的紡輪、陶刀、陶挫等工具也在生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用,同時陶制儲存器可以使谷物和水便于存放。因此,陶器很快成為人類生活和生產(chǎn)的必需品,特別是定居下來從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人們更是離不開陶器?;瘜W(xué)與社會1緒論---歷史悠久的工藝—制陶古代制陶化學(xué)與社會1緒論---現(xiàn)代民間制陶化學(xué)與社會1緒論---冶金化學(xué)的興起在新石器時代后期,人類開始使用金屬代替石器制造工具。使用得最多的是紅銅。但這種天然資源畢竟有限,于是,產(chǎn)生了從礦石冶煉金屬的冶金學(xué)。最先冶煉的是銅礦,約公元前3800年,伊朗就開始將銅礦石(孔雀石)和木炭混合在一起加熱,得到了金屬銅。純銅的質(zhì)地比較軟,用它制造的工具和兵器的質(zhì)量都不夠好。在此基礎(chǔ)上改進(jìn)后,便出現(xiàn)了青銅器?;瘜W(xué)與社會1緒論---冶金化學(xué)的興起到了公元前3000~前2500年,除了冶煉銅以外,又煉出了錫和鉛兩種金屬。往純銅中摻入錫,可使銅的熔點(diǎn)降低到800℃左右,這樣一來,鑄造起來就比較容易了。銅和錫的合金稱為青銅(有時也含有鉛),它的硬度高,適合制造生產(chǎn)工具。青銅做的兵器,硬而鋒利,青銅做的生產(chǎn)工具也遠(yuǎn)比紅銅好,還出現(xiàn)了青銅鑄造的銅幣。因此,青銅器的出現(xiàn),推動了當(dāng)時農(nóng)業(yè)、兵器、金融、藝術(shù)等方面的發(fā)展,把社會文明向前推進(jìn)了一步。中國在鑄造青銅器上有過很大的成就,如殷朝前期的“司母戊”鼎。它是一種禮器,是世界上最大的出土青銅器。又如戰(zhàn)國時的編鐘,稱得上古代在音樂上的偉大創(chuàng)造。西周水鼎

曾侯乙編鐘

化學(xué)與社會1緒論---冶金化學(xué)的興起世界上最早煉鐵和使用鐵的國家是中國、埃及和印度,中國在春秋時代晚期(公元前6世紀(jì))已煉出可供澆鑄的生鐵。最早的時候用木炭煉鐵,木炭不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳把鐵礦石中的氧化鐵還原為金屬鐵。鐵被廣泛用于制造犁鏵、鐵鎛(一種鋤草工具)、鐵錛等農(nóng)具以及鐵鼎等器物,當(dāng)然也用于制造兵器。到了公元前8~前7世紀(jì),歐洲等才相繼進(jìn)入了鐵器時代。由于鐵比青銅更堅(jiān)硬,煉鐵的原料也遠(yuǎn)比銅礦豐富,在絕大部分地方,鐵器代替了青銅器。東漢弩機(jī)

越王勾踐-劍化學(xué)與社會1緒論---中國的重大貢獻(xiàn)--火藥和造紙黑火藥是中國古代四大發(fā)明之一。為什么要把它叫做“黑火藥”呢?這還要從它所用的原料談起?;鹚幍娜N原料是硫磺、硝石(硝酸鉀)和木炭。木炭是黑色的,因此,制成的火藥也是黑色的,叫黑火藥?;鹚幍男再|(zhì)是容易著火,因此可以和火聯(lián)系起來,但是這個“藥”字又怎樣理解呢?原來,硫磺和硝石在古代都是治病用的藥,因此,黑火藥便可理解為黑色的會著火的藥。(中醫(yī)利用辰砂作為安神、定驚的藥物;丹砂的單晶可以作為激光調(diào)制晶體,是現(xiàn)代激光技術(shù)的關(guān)鍵材料之一。在我國的湖南、貴州、四川等地都有出產(chǎn))火藥的發(fā)明與中國西漢時期的煉丹術(shù)有關(guān),煉丹的目的是尋求長生不老的藥,在煉丹的原料中,就有硫磺和硝石。煉丹的方法是把硫磺和硝石放在煉丹爐中,長時間地用火煉制。在許多次煉丹過程中,曾出現(xiàn)過一次又一次地著火和爆炸現(xiàn)象,經(jīng)過這樣多次試驗(yàn)終于找到了配制火藥的方法?;瘜W(xué)與社會1緒論---中國的重大貢獻(xiàn)—火藥和造紙黑火藥發(fā)明以后就與煉丹脫離了關(guān)系,一直被用在軍事上。古代人打仗,近距離時用刀槍,遠(yuǎn)距離時用弓箭。有了黑火藥以后,從宋朝開始,便出現(xiàn)了各種新式武器,例如用弓發(fā)射的火藥包?;鹚幇谢鹎蚝突疠疝純煞N,用火將藥線點(diǎn)著,把火藥包拋出去,利用燃燒和爆炸殺傷對方。大約在公元8世紀(jì),中國的煉丹術(shù)傳到了阿拉伯,火藥的配制方法也傳了過去,后來又傳到了歐洲。這樣,中國的火藥成了現(xiàn)代炸藥的“老祖宗”。這是中國的偉大發(fā)明之一。化學(xué)與社會1緒論---煉丹術(shù)煉丹術(shù)-化學(xué)的雛形。后來在中國出現(xiàn)了煉丹術(shù),到了公元前2世紀(jì)的秦漢時代,煉丹術(shù)已頗為盛行,大致在公元7世紀(jì)傳到阿拉伯國家,與古希臘哲學(xué)相融合而形成阿拉伯煉丹術(shù),阿拉伯煉金術(shù)于中世紀(jì)傳入歐洲,形成歐洲煉金術(shù),后逐步演進(jìn)為近代的化學(xué)。煉丹術(shù)的指導(dǎo)思想是深信物質(zhì)能轉(zhuǎn)化,試圖在煉丹爐中人工合成金銀或修煉長生不老之藥。他們有目的的將各類物質(zhì)搭配燒煉,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為此涉及了研究物質(zhì)變化用的各類器皿,如升華器、蒸餾器、研缽等,也創(chuàng)造了各種實(shí)驗(yàn)方法,如研磨、混合、溶解、潔凈、灼燒、熔融、升華、密封等。化學(xué)與社會1緒論---煉丹術(shù)與煉金術(shù)當(dāng)封建社會發(fā)展到一定的階段,生產(chǎn)力有了較大提高的時候,統(tǒng)治階級對物質(zhì)享受的要求也越來越高,皇帝和貴族自然而然地產(chǎn)生了兩種奢望:第一是希望掌握更多的財(cái)富,供他們享樂;第二,當(dāng)他們有了巨大的財(cái)富以后,總希望永遠(yuǎn)享用下去。于是,便有了長生不老的愿望。例如,秦始皇統(tǒng)一中國以后,便迫不及待地尋求長生不老藥,不但讓徐福等人出海尋找,還召集了一大幫方士(煉丹家)日日夜夜為他煉制丹砂--長生不老藥煉丹是古人為追求“長生”而煉制丹藥的方術(shù)。丹即指丹砂或稱硫化汞,是硫與汞(水銀)的無機(jī)化合物,因呈紅色,陶弘景故謂“丹砂即朱砂也?!钡ど芭c草木不同,不但燒而不燼,而且“燒之愈久,變化愈妙?!钡ど盎傻乃y屬于金屬物質(zhì),但卻呈液體狀態(tài),具有金屬的光澤而又不同于五金(金、銀、銅、鐵、錫)的“形質(zhì)頑狠,至性沉滯?!?。。(中醫(yī)利用辰砂作為安神、定驚的藥物;丹砂的單晶可以作為激光調(diào)制晶體,是現(xiàn)代激光技術(shù)的關(guān)鍵材料之一。在我國的湖南、貴州、四川等地都有出產(chǎn))

化學(xué)與社會1緒論---由于丹砂的藥理效用及其理化性能,古代煉丹家將其作為煉丹的主要材料。其形體圓轉(zhuǎn)流動,易于揮發(fā),古人感到十分神奇,進(jìn)而選擇其他金石藥物來和液體汞(水銀),按照一定配方彼此混合燒煉,并反復(fù)進(jìn)行還原和氧化反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),以煉就“九轉(zhuǎn)還丹”或稱“九還金丹”。這是人類最早的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物。在古代,它被認(rèn)為是具有神奇效用的長生不死之藥。丹砂煉汞和汞、硫化合而還丹砂,實(shí)際上是屬于化學(xué)的還原和氧化反應(yīng)。晉人葛洪《抱樸子?金丹篇》說:“凡草木燒之即燼,而丹砂煉之成水銀,積變又還成丹砂,其去草木亦遠(yuǎn)矣,故能令人長生?!睙挼ばg(shù)與煉金術(shù)葛洪:東晉的道家、煉丹家、藥學(xué)家唐代丹砂(HgS保存在銀盒中)

化學(xué)與社會1緒論---煉金家想要點(diǎn)石成金(即用人工方法制造金銀)。他們認(rèn)為,可以通過某種手段把銅、鉛、錫、鐵等賤金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榻?、銀等貴金屬。像希臘的煉金家就把銅、鉛、錫、鐵熔化成一種合金,然后把它放入多硫化鈣溶液中浸泡。于是,在合金表面便形成了一層硫化錫,它的顏色酷似黃金(現(xiàn)在,金黃色的硫化錫被稱為金粉,可用作古建筑等的金色涂料)。這祥,煉金家主觀地認(rèn)為“黃金”已經(jīng)煉成了。實(shí)際上,這種僅從表面顏色而不從本質(zhì)來判斷物質(zhì)變化的方法,是自欺欺人。他們從未達(dá)到過“點(diǎn)石成金”的目的。煉丹術(shù)與煉金術(shù)化學(xué)與社會1緒論---煉丹術(shù)與煉金術(shù)虔誠的煉丹家和煉金家的目的雖然沒有達(dá)到,但是他們辛勤的勞動并沒有完全白費(fèi)。他們長年累月置身在被毒氣、煙塵籠罩的簡陋的“化學(xué)實(shí)驗(yàn)室”中,應(yīng)該說是第一批專心致志地探索化學(xué)科學(xué)奧秘的“化學(xué)家”。他們?yōu)榛瘜W(xué)學(xué)科的建立積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)和失敗的教訓(xùn),甚至總結(jié)出一些化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律。例如中國煉丹家葛洪從煉丹實(shí)踐中提出:“丹砂(硫化汞)燒之成水銀,積變(把硫和水銀二者放在一起)又還成(變成)丹砂?!边@是一種化學(xué)變化規(guī)律的總結(jié),即“物質(zhì)之間可以用人工的方法互相轉(zhuǎn)變”。煉丹家和煉金家夜以繼日地在做這些最原始的化學(xué)實(shí)驗(yàn),必定需要大批實(shí)驗(yàn)器具,于是,他們發(fā)明了蒸餾器、熔化爐、加熱坩堝、燒杯及過濾裝置等。他們還根據(jù)當(dāng)時的需要,制造出很多化學(xué)藥劑、有用的合金或治病的藥,其中很多都是今天常用的酸、堿和鹽。為了把試驗(yàn)的方法和經(jīng)過記錄下來,他們還創(chuàng)造了許多技術(shù)名詞,寫下了許多著作。正是這些理論、化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法、化學(xué)儀器以及煉丹、煉金著作,開挖了化學(xué)這門科學(xué)的先河。化學(xué)與社會1緒論---煉丹術(shù)與煉金術(shù)從這些史實(shí)可見,煉丹家和煉金家對化學(xué)的興起和發(fā)展是有功績的,后世之人決不能因?yàn)樗麄儭白非箝L生不老和點(diǎn)石成金”而嘲弄他們,應(yīng)該把他們敬為開拓化學(xué)科學(xué)的先驅(qū)。因此,在英語中化學(xué)家(chemist)與煉金術(shù)士(alchemist)兩個名詞極為相近,其真正的含義是“化學(xué)源于煉金術(shù)”?;瘜W(xué)與社會1緒論---煉丹術(shù)的貢獻(xiàn)物質(zhì)的性質(zhì)與反應(yīng)。與此同時,煉丹家進(jìn)一步分類研究了各種物質(zhì)的性質(zhì),特別是相互反應(yīng)的性能。這些都為近代化學(xué)的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ),許多器具和方法經(jīng)過改進(jìn)后,仍然在今天的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中沿用。煉丹家在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)明了火藥,發(fā)現(xiàn)了若干元素,制成了某些合金,還制出和提純了許多化合物,這些成果我們至今仍在利用。化學(xué)與社會1緒論---2.化學(xué)的中興元素的科學(xué)概念。

16世紀(jì)開始,歐洲工業(yè)生產(chǎn)蓬勃興起,推動了醫(yī)藥化學(xué)和冶金化學(xué)的創(chuàng)立和發(fā)展,使煉金術(shù)轉(zhuǎn)向生活和實(shí)際應(yīng)用,繼而更加注意物質(zhì)化學(xué)變化本身的研究。在元素的科學(xué)概念建立后,通過對燃燒現(xiàn)象的精密實(shí)驗(yàn)研究,建立了科學(xué)的氧化理論和質(zhì)量守恒定律,隨后又建立了定比定律、倍比定律和化合量定律,為化學(xué)進(jìn)一步科學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。化學(xué)與社會1緒論---2.化學(xué)的中興近代原子與分子論、無機(jī)化學(xué)與化學(xué)理論體系。19世紀(jì)初,建立了近代原子論,突出地強(qiáng)調(diào)了各種元素的原子的質(zhì)量為其最基本的特征,其中量的概念的引入,是與古代原子論的一個主要區(qū)別。近代原子論使當(dāng)時的化學(xué)知識和理論得到了合理的解釋,成為說明化學(xué)現(xiàn)象的統(tǒng)一理論。分子假說提出了,建立了原子分子學(xué)說,為物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究奠定了基礎(chǔ)。門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律后,不僅初步形成了無機(jī)化學(xué)的體系,并且與原子分子學(xué)說一起形成化學(xué)理論體系?;瘜W(xué)分析的出現(xiàn)。通過對礦物的分析,發(fā)現(xiàn)了許多新元素,加上對原子分子學(xué)說的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,經(jīng)典性的化學(xué)分析方法也有了自己的體系。化學(xué)與社會1緒論---2.化學(xué)的中興有機(jī)化學(xué)的形成。草酸和尿素的合成、原子價概念的產(chǎn)生、苯的六環(huán)結(jié)構(gòu)和碳價鍵四面體等學(xué)說的創(chuàng)立、酒石酸拆分成旋光異構(gòu)體,以及分子的不對稱性等等的發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的建立,使人們對分子本質(zhì)的認(rèn)識更加深入,并奠定了有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)。物理化學(xué)的誕生。19世紀(jì)下半葉,熱力學(xué)等物理學(xué)理論引入化學(xué)之后,不僅澄清了化學(xué)平衡和反應(yīng)速率的概念,而且可以定量地判斷化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)轉(zhuǎn)化的方向和條件。相繼建立了溶液理論、電離理論、電化學(xué)和化學(xué)動力學(xué)的理論基礎(chǔ)。物理化學(xué)的誕生,把化學(xué)從理論上提高到一個新的水平?;瘜W(xué)與社會1緒論---3.二十世紀(jì)的化學(xué)化學(xué)是一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的科學(xué),實(shí)驗(yàn)與理論一直是化學(xué)研究中相互依賴、彼此促進(jìn)的兩個方面。進(jìn)入20世紀(jì)以后,由于受到自然科學(xué)及其他學(xué)科發(fā)展的影響,并廣泛地應(yīng)用了當(dāng)代科學(xué)的理論、技術(shù)和方法,化學(xué)在認(rèn)識物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、合成和測試等方面都有了長足的進(jìn)展,而且在理論方面取得了許多重要成果。在無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和物理化學(xué)四大分支學(xué)科的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了新的化學(xué)分支學(xué)科。近代物理的理論和技術(shù)、數(shù)學(xué)方法及計(jì)算機(jī)技術(shù)在化學(xué)中的應(yīng)用,對現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展起了很大的推動作用。19世紀(jì)末,電子、X射線和放射性的發(fā)現(xiàn)為化學(xué)在20世紀(jì)的重大進(jìn)展創(chuàng)造了條件?;瘜W(xué)與社會1緒論---現(xiàn)代化學(xué)的興起19世紀(jì)末,物理學(xué)上出現(xiàn)了三大發(fā)現(xiàn),即X射線、放射性和電子。這些新發(fā)現(xiàn)猛烈地沖擊了道爾頓關(guān)于原子不可分割的觀念,從而打開了原子和原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)的大門,揭露了微觀世界中更深層次的奧秘。熱力學(xué)等物理學(xué)理論引入化學(xué)以后,利用化學(xué)平衡和反應(yīng)速度的概念,可以判斷化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)轉(zhuǎn)化的方向和條件,從而開始建立了物理化學(xué),把化學(xué)從理論上提高到了一個新的水平。在量子力學(xué)建立的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的化學(xué)鍵(分子中原子之間的結(jié)合力)理論,使人類進(jìn)一步了解了分子結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系,大大地促進(jìn)了化學(xué)與材料科學(xué)的聯(lián)系,為發(fā)展材料科學(xué)提供了理論依據(jù)。化學(xué)與社會1緒論---現(xiàn)代化學(xué)的興起化學(xué)與社會的關(guān)系也日益密切?;瘜W(xué)家們運(yùn)用化學(xué)的觀點(diǎn)來觀察和思考社會問題,用化學(xué)的知識來分析和解決社會問題,例如能源危機(jī)、糧食問題、環(huán)境污染等。化學(xué)與其他學(xué)科的相互交叉與滲透,產(chǎn)生了很多邊緣學(xué)科,如生物化學(xué)、地球化學(xué)、宇宙化學(xué)、海洋化學(xué)、大氣化學(xué)等等,使得生物、電子、航天、激光、地質(zhì)、海洋等科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展?;瘜W(xué)也為人類的衣、食、住、行提供了數(shù)不清的物質(zhì)保證,在改善人民生活,提高人類的健康水平方面作出了應(yīng)有的貢獻(xiàn)?,F(xiàn)代化學(xué)的興起使化學(xué)從無機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)上,發(fā)展成為多分支學(xué)科的科學(xué),開始建立了以無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)和高分子化學(xué)為分支學(xué)科的化學(xué)學(xué)科?;瘜W(xué)家這位“分子建筑師”將運(yùn)用善變之手,為全人類創(chuàng)造今日之大廈、明日之環(huán)宇?;瘜W(xué)與社會1緒論---(1)結(jié)構(gòu)與量子化學(xué)在結(jié)構(gòu)化學(xué)方面,由于電子的發(fā)現(xiàn)開始并確立的現(xiàn)代的有核原子模型,不僅豐富和深化了對元素周期表的認(rèn)識,而且發(fā)展了分子理論。應(yīng)用量子力學(xué)研究分子結(jié)構(gòu),產(chǎn)生了量子化學(xué)。從氫分子結(jié)構(gòu)的研究開始,逐步揭示了化學(xué)鍵的本質(zhì),先后創(chuàng)立了價鍵理論、分子軌道理論和配位場理論?;瘜W(xué)反應(yīng)理論也隨著深入到微觀境界。應(yīng)用X射現(xiàn)作為研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的新分析手段,可以洞察物質(zhì)的晶體化學(xué)結(jié)構(gòu)。測定化學(xué)立體結(jié)構(gòu)的衍射方法,有X射線衍射、電子衍射和中子衍射等方法。其中以X射線衍射法的應(yīng)用所積累的精密分子立體結(jié)構(gòu)信息最多?;瘜W(xué)與社會1緒論---(2)近代儀器分析研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的譜學(xué)方法也由可見光譜、紫外光譜、紅外光譜擴(kuò)展到核磁共振譜、電子自旋共振譜、光電子能譜、射線共振光譜、穆斯堡爾譜等,與計(jì)算機(jī)聯(lián)用后,積累大量物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能相關(guān)的資料,正由經(jīng)驗(yàn)向理論發(fā)展。電子顯微鏡放大倍數(shù)不斷提高,人們以可直接觀察分子的結(jié)構(gòu)?;瘜W(xué)與社會1緒論---TEM,SEM化學(xué)與社會1緒論---TEM,SEM化學(xué)與社會1緒論---TEM,SEM

重油加氫脫金屬載體上MoS2相的真實(shí)結(jié)構(gòu)圖

化學(xué)與社會1緒論---掃描隧道顯微鏡(STM)

scanningtunnellingmicroscopy化學(xué)與社會1緒論---掃描隧道顯微鏡(STM)

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n:邊上Mo的原子數(shù)

化學(xué)與社會1緒論---掃描隧道顯微鏡(STM)

scanningtunnellingmicroscopyFigure8.STManalysesonsizethresholdofdibenzothiopheneadsorptiononMoS2nanoclusters.Reproducedfromref48.Copyright2010AmericanChemicalSociety化學(xué)與社會1緒論---(3)放射化學(xué)和核化學(xué)經(jīng)典的元素學(xué)說由于放射性的發(fā)現(xiàn)而產(chǎn)生深刻的變革。從放射性衰變理論的創(chuàng)立、同位素的發(fā)現(xiàn)到人工核反應(yīng)和核裂變的實(shí)現(xiàn)、氘的發(fā)現(xiàn)、中子和正電子及其它基本粒子的發(fā)現(xiàn),不僅是人類的認(rèn)識深入到亞原子層次,而且創(chuàng)立了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法和理論;不僅實(shí)現(xiàn)了古代煉丹家轉(zhuǎn)變元素的思想,而且改變了人的宇宙觀。作為20世紀(jì)的時代標(biāo)志,人類開始掌握和使用核能。放射化學(xué)和核化學(xué)等分支學(xué)科相繼產(chǎn)生,并迅速發(fā)展;同位素地質(zhì)學(xué)、同位素宇宙化學(xué)等交叉學(xué)科接踵誕生。元素周期表擴(kuò)充了,已有109號元素,并且正在探索超重元素以驗(yàn)證元素"穩(wěn)定島假說"。與現(xiàn)代宇宙學(xué)相依存的元素起源學(xué)說和與演化學(xué)說密切相關(guān)的核素年齡測定等工作,都在不斷補(bǔ)充和更新元素的觀念。化學(xué)與社會1緒論---(4)微觀反應(yīng)動力學(xué)在化學(xué)反應(yīng)理論方面,由于對分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵的認(rèn)識的提高,經(jīng)典的、統(tǒng)計(jì)的反應(yīng)理論得以進(jìn)一步深化,在過渡態(tài)理論建立后,逐漸向微觀的反應(yīng)理論發(fā)展,用分子軌道理論研究微觀的反應(yīng)機(jī)理,并逐漸建立了分子軌道對稱守恒定律和前線軌道理論。分子束、激光和等離子技術(shù)的應(yīng)用,使得對不穩(wěn)定化學(xué)物種的檢測和研究成為現(xiàn)實(shí),從而化學(xué)動力學(xué)已有可能從經(jīng)典的、統(tǒng)計(jì)的宏觀動力學(xué)深入到單個分子或原子水平的微觀反應(yīng)動力學(xué)?;瘜W(xué)與社會1緒論---(5)計(jì)算機(jī)在化學(xué)中的應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,使得分子、電子結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)的量子化學(xué)計(jì)算、化學(xué)統(tǒng)計(jì)、化學(xué)模式識別,以及大規(guī)模技術(shù)的處理和綜合等方面,都得到較大的進(jìn)展,有的已經(jīng)逐步進(jìn)入化學(xué)教育之中。瀝青質(zhì)的計(jì)算

機(jī)模擬結(jié)構(gòu)圖:化學(xué)與社會1緒論---(6)催化科學(xué)的發(fā)展關(guān)于催化作用的研究,已提出了各種模型和理論,從無機(jī)催化進(jìn)入有機(jī)催化和生物催化,開始從分子微觀結(jié)構(gòu)和尺寸的角度和生物物理有機(jī)化學(xué)的角度,來研究酶類的作用和酶類的結(jié)構(gòu)與其功能的關(guān)系?;瘜W(xué)與社會1緒論---(7)分析和分離技術(shù)的革新分析方法和手段是化學(xué)研究的基本方法和手段。一方面,經(jīng)典的成分和組成分析方法仍在不斷改進(jìn),分析靈敏度從常量發(fā)展到微量、超微量、痕量;另一方面,發(fā)展出許多新的分析方法,可深入到進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,構(gòu)象測定,同位素測定,各種活潑中間體如自由基、離子基、卡賓、氮賓、卡拜等的直接測定,以及對短壽命亞穩(wěn)態(tài)分子的檢測等。分離技術(shù)也不斷革新,離子交換、膜技術(shù)、色譜法等等?;瘜W(xué)與社會1緒論---(8)無機(jī)合成與材料化學(xué)合成各種物質(zhì),是化學(xué)研究的目的之一。在無機(jī)合成方面,首先合成的是氨。氨的合成不僅開創(chuàng)了無機(jī)合成工業(yè),而且?guī)恿舜呋瘜W(xué),發(fā)展了化學(xué)熱力學(xué)和反應(yīng)動力學(xué)。后來相繼合成的有紅寶石、人造水晶、硼氫化合物、金剛石、半導(dǎo)體、超導(dǎo)材料和二茂鐵等配位化合物。在電子技術(shù)、核工業(yè)、航天技術(shù)等現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的推動下,各種超純物質(zhì)、新型化合物和特殊需要的材料的生產(chǎn)技術(shù)都得到了較大發(fā)展。稀有氣體化合物的合成成功又向化學(xué)家提出了新的挑戰(zhàn),需要對零族元素的化學(xué)性質(zhì)重新加以研究。無機(jī)化學(xué)在與有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、物理化學(xué)等學(xué)科相互滲透中產(chǎn)生了有機(jī)金屬化學(xué)、生物無機(jī)化學(xué)、無機(jī)固體化學(xué)等新興學(xué)科。化學(xué)與社會1緒論---(9)高分子酚醛樹脂的合成,開辟了高分子科學(xué)領(lǐng)域。20世紀(jì)30年代聚酰胺纖維的合成,使高分子的概念得到廣泛的確認(rèn)。后來,高分子的合成、結(jié)構(gòu)和性能研究、應(yīng)用三方面保持互相配合和促進(jìn),使高分子化學(xué)得以迅速發(fā)展。各種高分子材料合成和應(yīng)用,為現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事技術(shù),以及人們衣食住行各方面,提供了多種性能優(yōu)異而成本較低的重要材料,成為現(xiàn)代物質(zhì)文明的重要標(biāo)志。高分子工

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