化學與社會1緒論

化學與社會

緒論化學與社會1緒論---化學在社會發(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息息相關。1、人類生活方面

1）從頭到腳

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

化學是以研究物質的化學變化為主的科學?；瘜W是一門實用的、中心的和創(chuàng)造性的科學?；瘜W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和完成化學變化的新途徑。為什么化學家稱這門科學為“中心科學”？

農(nóng)業(yè)、電子學、材料學、生物學、藥學、環(huán)境科學、計算機科學、工程學、地質學、物理學、冶金學化學與社會1緒論---什么是化學？化學是重要的基礎科學之一，在與物理學、生物學、天文學等學科的相互滲透中，得到了迅速的發(fā)展，也推動了其它學科和技術的發(fā)展。

認識世界的重要武器--從小到大（從原子、分子到星際空間），從無機到有機（無生命體到有生命體）。例如，核酸化學的研究成果使今天的生物學從細胞水平提高到分子水平，建立了分子生物學；對地球、月球和其他星體的化學成分的分析，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)代宇宙學提供了實驗數(shù)據(jù)，還豐富了自然辯證法的內(nèi)容?；瘜W與社會1緒論---什么是化學？化學是研究物質的性質、組成、結構、變化和應用的科學。世界是由物質組成的，化學則是人類用以認識和改造物質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科，它的成就是社會文明的重要標志。

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的現(xiàn)代社會，人類都在享用化學成果。人類的生活能夠不斷提高和改善，化學的貢獻在其中起了重要的作用?；瘜W與社會1緒論---Chemistryisthe central scienceItisbyfarthelargestbranchofscience,whethermeasuredbythenumberofpractitioners,bythesizeofthescientificliterature,orbythediversityoftheactivitiesofchemists.Thisisduenotonlytotheinherentinterestofthesubjectbutalsotothelargechemicalcomponentofotherdisciplines.ManyaspectsoftheLifeSciences--medicine,biochemistry,pathology（病理學）,veterinary（獸醫(yī)的）science,biology,etc-areincreasinglyinvolvedwithmolecular(andthereforechemical)phenomena.Workonpollutioncontrolandenvironmentalprotection,conservation（保護）ofresources,solutionstotheenergycrisis,modernmedicaltreatments,newmaterialsandmanyindustriesdependonthechemicalpropertiesofmatter.化學與社會1緒論---化學與地質地質學：礦物，氣體，水和鹽鉆石(金剛石加工)沿斷層帶噴出的熔巖

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

原子彈氫彈化學與社會1緒論---化學與航天

宇航員在太空行走的裝備后背座：氮推進器，液體氧,水罐,計算機等?？刂瓢?胸前和臂下）：調節(jié)氮氣，氧氣和水供應等。頭盔：透明塑料（多層材料)，涂金的防護鏡，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與社會1緒論---化學與生活品質彩色照片化學與社會1緒論---化學與生活品質汽車內(nèi)飾汽車漆化學與社會1緒論---化學與生活品質微波爐冰箱化學與社會1緒論---化學與生活品質印染電鍍化學與社會1緒論---化學與生活品質印染印染業(yè)構成化學與社會1緒論---水質與地方病化學與社會1緒論---化學與環(huán)境富營養(yǎng)化煙熏的樹煙塵光化學煙霧化學與社會1緒論---化學與環(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與社會1緒論---化學與環(huán)境水的污染與處理化學與社會1緒論---化學與刑事偵察現(xiàn)場取樣實驗室分析人發(fā)分析DNA鑒定：親子鑒定、嫌犯認定、死者認定等化學與社會1緒論---化學與人類的關系21世紀的人類面臨的4個重大問題：資源、能源、環(huán)境、健康化學是一門使人類生活更美好的基礎科學化學提供人類合理使用資源和能源的方法化學使人類豐衣足食化學能保護和改善人類賴以生存的環(huán)境化學是人類使用新材料的源泉化學使人類世界五彩繽紛化學幫助人類延年益壽化學與社會1緒論---化學與未來21世紀的4大新技術：新能源、新材料、生物技術、環(huán)境化學提供人類合理使用能源和創(chuàng)建新能源的方法化學能保護和改善人類賴以生存的環(huán)境化學是人類使用新材料的源泉化學與生物的結合－分子生物學：生物科學的基礎化學與社會1緒論---《化學與社會》講授內(nèi)容1、緒論2、化學信息的檢索與使用(自學）3、化學與人體健康

糖牛奶(en)蛋白質脂肪、礦物質、維生素4、化學與生命

基因及基因工程克隆羊5、日常生活中的化學

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

水汽車尾氣7、化學與能源

電池石油原子能燃料電池8、化學與材料

納米材料其他材料9、化學與藥物

病毒化學藥物化學與社會1緒論---《化學與社會》主要參考書

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

化學與社會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)，最感興趣的化學問題Presentation，以隨堂作業(yè)和考試的形式平時，30％；考試，70％化學與社會1緒論---緒論2化學的起源化學簡史化學與社會1緒論---化學簡史化學的前奏歷史悠久的工藝——制陶冶金化學的興起中國的重大貢獻——火藥和造紙煉丹術與煉金術現(xiàn)代化學的興起化學與社會1緒論---1．化學的萌芽火的使用--人類開始用化學方法認識和改造天然物質。掌握了火以后，人類開始熟食；逐步學會了制陶、冶煉；以后又懂得了釀造、染色等等。天然物質的化學加工--古代文明的標志。古代化學知識的原始萌發(fā)?；瘜W與社會1緒論---化學的前奏火是人類用來發(fā)明工具和創(chuàng)造財富的武器，利用火能夠產(chǎn)生各種各樣化學反應這個特點，人類開始了制陶、冶金、釀造等工藝，進入了廣闊的生產(chǎn)、生活天地。后來，人們又學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。化學與社會1緒論---古代原子論陰陽五行學說--物質構成的原始樸素學說。

公元前4世紀或更早，中國提出了陰陽五行學說，認為萬物是由金、木、水、火、土五種基本物質組合而成的，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勢力，認為二者的相互作用是一切自然現(xiàn)象變化的根源。此說為中國煉丹術的理論基礎之一。四元素說和古代原子論--公元前4世紀，希臘也提出了與五行學說類似的火、風、土、水四元素說和古代原子論。這些樸素的元素思想，即為物質結構及其變化理論的萌芽。化學與社會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，在制造技術上是一個重大的突破。制陶過程改變了粘土的性質，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)生了一系列的化學變化，使陶器具備了防水耐用的優(yōu)良性質。因此陶器不但有新的技術意義，而且有新的經(jīng)濟意義。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與社會1緒論---歷史悠久的工藝—制陶古代制陶化學與社會1緒論---現(xiàn)代民間制陶化學與社會1緒論---冶金化學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。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。純銅的質地比較軟，用它制造的工具和兵器的質量都不夠好。在此基礎上改進后，便出現(xiàn)了青銅器。化學與社會1緒論---冶金化學的興起到了公元前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)，推動了當時農(nóng)業(yè)、兵器、金融、藝術等方面的發(fā)展，把社會文明向前推進了一步。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

化學與社會1緒論---冶金化學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)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，當然也用于制造兵器。到了公元前8～前7世紀，歐洲等才相繼進入了鐵器時代。由于鐵比青銅更堅硬，煉鐵的原料也遠比銅礦豐富，在絕大部分地方，鐵器代替了青銅器。東漢弩機

越王勾踐－劍化學與社會1緒論---中國的重大貢獻--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|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制晶體，是現(xiàn)代激光技術的關鍵材料之一。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有關，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)過這樣多次試驗終于找到了配制火藥的方法?；瘜W與社會1緒論---中國的重大貢獻—火藥和造紙黑火藥發(fā)明以后就與煉丹脫離了關系，一直被用在軍事上。古代人打仗，近距離時用刀槍，遠距離時用弓箭。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，中國的煉丹術傳到了阿拉伯，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?；瘜W與社會1緒論---煉丹術煉丹術－化學的雛形。后來在中國出現(xiàn)了煉丹術，到了公元前2世紀的秦漢時代，煉丹術已頗為盛行，大致在公元7世紀傳到阿拉伯國家，與古希臘哲學相融合而形成阿拉伯煉丹術，阿拉伯煉金術于中世紀傳入歐洲，形成歐洲煉金術，后逐步演進為近代的化學。煉丹術的指導思想是深信物質能轉化，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搭配燒煉，進行實驗。為此涉及了研究物質變化用的各類器皿，如升華器、蒸餾器、研缽等，也創(chuàng)造了各種實驗方法，如研磨、混合、溶解、潔凈、灼燒、熔融、升華、密封等?；瘜W與社會1緒論---煉丹術與煉金術當封建社會發(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富，供他們享樂；第二，當他們有了巨大的財富以后，總希望永遠享用下去。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。丹即指丹砂或稱硫化汞，是硫與汞（水銀）的無機化合物，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，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制晶體，是現(xiàn)代激光技術的關鍵材料之一。在我國的湖南、貴州、四川等地都有出產(chǎn)）

化學與社會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。其形體圓轉流動，易于揮發(fā)，古人感到十分神奇，進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，并反復進行還原和氧化反應的實驗，以煉就“九轉還丹”或稱“九還金丹”。這是人類最早的化學反應產(chǎn)物。在古代，它被認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，實際上是屬于化學的還原和氧化反應。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，其去草木亦遠矣，故能令人長生?！睙挼ばg與煉金術葛洪：東晉的道家、煉丹家、藥學家唐代丹砂(HgS保存在銀盒中)

化學與社會1緒論---煉金家想要點石成金(即用人工方法制造金銀)。他們認為，可以通過某種手段把銅、鉛、錫、鐵等賤金屬轉變?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，煉金家主觀地認為“黃金”已經(jīng)煉成了。實際上，這種僅從表面顏色而不從本質來判斷物質變化的方法，是自欺欺人。他們從未達到過“點石成金”的目的。煉丹術與煉金術化學與社會1緒論---煉丹術與煉金術虔誠的煉丹家和煉金家的目的雖然沒有達到，但是他們辛勤的勞動并沒有完全白費。他們長年累月置身在被毒氣、煙塵籠罩的簡陋的“化學實驗室”中，應該說是第一批專心致志地探索化學科學奧秘的“化學家”。他們?yōu)榛瘜W學科的建立積累了相當豐富的經(jīng)驗和失敗的教訓，甚至總結出一些化學反應的規(guī)律。例如中國煉丹家葛洪從煉丹實踐中提出：“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。”這是一種化學變化規(guī)律的總結，即“物質之間可以用人工的方法互相轉變”。煉丹家和煉金家夜以繼日地在做這些最原始的化學實驗，必定需要大批實驗器具，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)當時的需要，制造出很多化學藥劑、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。為了把試驗的方法和經(jīng)過記錄下來，他們還創(chuàng)造了許多技術名詞，寫下了許多著作。正是這些理論、化學實驗方法、化學儀器以及煉丹、煉金著作，開挖了化學這門科學的先河?；瘜W與社會1緒論---煉丹術與煉金術從這些史實可見，煉丹家和煉金家對化學的興起和發(fā)展是有功績的，后世之人決不能因為他們“追求長生不老和點石成金”而嘲弄他們，應該把他們敬為開拓化學科學的先驅。因此，在英語中化學家(chemist)與煉金術士(alchemist)兩個名詞極為相近，其真正的含義是“化學源于煉金術”?；瘜W與社會1緒論---煉丹術的貢獻物質的性質與反應。與此同時，煉丹家進一步分類研究了各種物質的性質，特別是相互反應的性能。這些都為近代化學的產(chǎn)生奠定了基礎，許多器具和方法經(jīng)過改進后，仍然在今天的化學實驗中沿用。煉丹家在實驗過程中發(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?；瘜W與社會1緒論---2．化學的中興元素的科學概念。

16世紀開始，歐洲工業(yè)生產(chǎn)蓬勃興起，推動了醫(yī)藥化學和冶金化學的創(chuàng)立和發(fā)展，使煉金術轉向生活和實際應用，繼而更加注意物質化學變化本身的研究。在元素的科學概念建立后，通過對燃燒現(xiàn)象的精密實驗研究，建立了科學的氧化理論和質量守恒定律，隨后又建立了定比定律、倍比定律和化合量定律，為化學進一步科學的發(fā)展奠定了基礎?；瘜W與社會1緒論---2．化學的中興近代原子與分子論、無機化學與化學理論體系。19世紀初，建立了近代原子論，突出地強調了各種元素的原子的質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。近代原子論使當時的化學知識和理論得到了合理的解釋，成為說明化學現(xiàn)象的統(tǒng)一理論。分子假說提出了，建立了原子分子學說，為物質結構的研究奠定了基礎。門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律后，不僅初步形成了無機化學的體系，并且與原子分子學說一起形成化學理論體系?；瘜W分析的出現(xiàn)。通過對礦物的分析，發(fā)現(xiàn)了許多新元素，加上對原子分子學說的實驗驗證，經(jīng)典性的化學分析方法也有了自己的體系?；瘜W與社會1緒論---2．化學的中興有機化學的形成。草酸和尿素的合成、原子價概念的產(chǎn)生、苯的六環(huán)結構和碳價鍵四面體等學說的創(chuàng)立、酒石酸拆分成旋光異構體，以及分子的不對稱性等等的發(fā)現(xiàn)，導致有機化學結構理論的建立，使人們對分子本質的認識更加深入，并奠定了有機化學的基礎。物理化學的誕生。19世紀下半葉，熱力學等物理學理論引入化學之后，不僅澄清了化學平衡和反應速率的概念，而且可以定量地判斷化學反應中物質轉化的方向和條件。相繼建立了溶液理論、電離理論、電化學和化學動力學的理論基礎。物理化學的誕生，把化學從理論上提高到一個新的水平。化學與社會1緒論---3．二十世紀的化學化學是一門建立在實驗基礎上的科學，實驗與理論一直是化學研究中相互依賴、彼此促進的兩個方面。進入20世紀以后，由于受到自然科學及其他學科發(fā)展的影響，并廣泛地應用了當代科學的理論、技術和方法，化學在認識物質的組成、結構、合成和測試等方面都有了長足的進展，而且在理論方面取得了許多重要成果。在無機化學、分析化學、有機化學和物理化學四大分支學科的基礎上產(chǎn)生了新的化學分支學科。近代物理的理論和技術、數(shù)學方法及計算機技術在化學中的應用，對現(xiàn)代化學的發(fā)展起了很大的推動作用。19世紀末，電子、X射線和放射性的發(fā)現(xiàn)為化學在20世紀的重大進展創(chuàng)造了條件。化學與社會1緒論---現(xiàn)代化學的興起19世紀末，物理學上出現(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)部結構的大門，揭露了微觀世界中更深層次的奧秘。熱力學等物理學理論引入化學以后，利用化學平衡和反應速度的概念，可以判斷化學反應中物質轉化的方向和條件，從而開始建立了物理化學，把化學從理論上提高到了一個新的水平。在量子力學建立的基礎上發(fā)展起來的化學鍵(分子中原子之間的結合力)理論，使人類進一步了解了分子結構與性能的關系，大大地促進了化學與材料科學的聯(lián)系，為發(fā)展材料科學提供了理論依據(jù)?；瘜W與社會1緒論---現(xiàn)代化學的興起化學與社會的關系也日益密切?；瘜W家們運用化學的觀點來觀察和思考社會問題，用化學的知識來分析和解決社會問題，例如能源危機、糧食問題、環(huán)境污染等?；瘜W與其他學科的相互交叉與滲透，產(chǎn)生了很多邊緣學科，如生物化學、地球化學、宇宙化學、海洋化學、大氣化學等等，使得生物、電子、航天、激光、地質、海洋等科學技術迅猛發(fā)展。化學也為人類的衣、食、住、行提供了數(shù)不清的物質保證，在改善人民生活，提高人類的健康水平方面作出了應有的貢獻?，F(xiàn)代化學的興起使化學從無機化學和有機化學的基礎上，發(fā)展成為多分支學科的科學，開始建立了以無機化學、有機化學、分析化學、物理化學和高分子化學為分支學科的化學學科。化學家這位“分子建筑師”將運用善變之手，為全人類創(chuàng)造今日之大廈、明日之環(huán)宇?；瘜W與社會1緒論---（1）結構與量子化學在結構化學方面，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識，而且發(fā)展了分子理論。應用量子力學研究分子結構，產(chǎn)生了量子化學。從氫分子結構的研究開始，逐步揭示了化學鍵的本質，先后創(chuàng)立了價鍵理論、分子軌道理論和配位場理論。化學反應理論也隨著深入到微觀境界。應用X射現(xiàn)作為研究物質結構的新分析手段，可以洞察物質的晶體化學結構。測定化學立體結構的衍射方法，有X射線衍射、電子衍射和中子衍射等方法。其中以X射線衍射法的應用所積累的精密分子立體結構信息最多?；瘜W與社會1緒論---（2）近代儀器分析研究物質結構的譜學方法也由可見光譜、紫外光譜、紅外光譜擴展到核磁共振譜、電子自旋共振譜、光電子能譜、射線共振光譜、穆斯堡爾譜等，與計算機聯(lián)用后，積累大量物質結構與性能相關的資料，正由經(jīng)驗向理論發(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構。化學與社會1緒論---TEM,SEM化學與社會1緒論---TEM,SEM化學與社會1緒論---TEM,SEM

重油加氫脫金屬載體上MoS2相的真實結構圖

化學與社會1緒論---掃描隧道顯微鏡(STM)

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n:邊上Mo的原子數(shù)

化學與社會1緒論---掃描隧道顯微鏡(STM)

scanningtunnellingmicroscopyFigure8.STManalysesonsizethresholdofdibenzothiopheneadsorptiononMoS2nanoclusters.Reproducedfromref48.Copyright2010AmericanChemicalSociety化學與社會1緒論---（3）放射化學和核化學經(jīng)典的元素學說由于放射性的發(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)到人工核反應和核裂變的實現(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)，不僅是人類的認識深入到亞原子層次，而且創(chuàng)立了相應的實驗方法和理論；不僅實現(xiàn)了古代煉丹家轉變元素的思想，而且改變了人的宇宙觀。作為20世紀的時代標志，人類開始掌握和使用核能。放射化學和核化學等分支學科相繼產(chǎn)生，并迅速發(fā)展；同位素地質學、同位素宇宙化學等交叉學科接踵誕生。元素周期表擴充了，已有109號元素，并且正在探索超重元素以驗證元素"穩(wěn)定島假說"。與現(xiàn)代宇宙學相依存的元素起源學說和與演化學說密切相關的核素年齡測定等工作，都在不斷補充和更新元素的觀念?；瘜W與社會1緒論---（4）微觀反應動力學在化學反應理論方面，由于對分子結構和化學鍵的認識的提高，經(jīng)典的、統(tǒng)計的反應理論得以進一步深化，在過渡態(tài)理論建立后，逐漸向微觀的反應理論發(fā)展，用分子軌道理論研究微觀的反應機理，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、激光和等離子技術的應用，使得對不穩(wěn)定化學物種的檢測和研究成為現(xiàn)實，從而化學動力學已有可能從經(jīng)典的、統(tǒng)計的宏觀動力學深入到單個分子或原子水平的微觀反應動力學?；瘜W與社會1緒論---（5）計算機在化學中的應用計算機技術的發(fā)展，使得分子、電子結構和化學反應的量子化學計算、化學統(tǒng)計、化學模式識別，以及大規(guī)模技術的處理和綜合等方面，都得到較大的進展，有的已經(jīng)逐步進入化學教育之中。瀝青質的計算

機模擬結構圖：化學與社會1緒論---（6）催化科學的發(fā)展關于催化作用的研究，已提出了各種模型和理論，從無機催化進入有機催化和生物催化，開始從分子微觀結構和尺寸的角度和生物物理有機化學的角度，來研究酶類的作用和酶類的結構與其功能的關系。化學與社會1緒論---（7）分析和分離技術的革新分析方法和手段是化學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，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，可深入到進行結構分析，構象測定，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。分離技術也不斷革新，離子交換、膜技術、色譜法等等?；瘜W與社會1緒論---（8）無機合成與材料化學合成各種物質，是化學研究的目的之一。在無機合成方面，首先合成的是氨。氨的合成不僅開創(chuàng)了無機合成工業(yè)，而且?guī)恿舜呋瘜W，發(fā)展了化學熱力學和反應動力學。后來相繼合成的有紅寶石、人造水晶、硼氫化合物、金剛石、半導體、超導材料和二茂鐵等配位化合物。在電子技術、核工業(yè)、航天技術等現(xiàn)代工業(yè)技術的推動下，各種超純物質、新型化合物和特殊需要的材料的生產(chǎn)技術都得到了較大發(fā)展。稀有氣體化合物的合成成功又向化學家提出了新的挑戰(zhàn)，需要對零族元素的化學性質重新加以研究。無機化學在與有機化學、生物化學、物理化學等學科相互滲透中產(chǎn)生了有機金屬化學、生物無機化學、無機固體化學等新興學科?；瘜W與社會1緒論---（9）高分子酚醛樹脂的合成，開辟了高分子科學領域。20世紀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。后來，高分子的合成、結構和性能研究、應用三方面保持互相配合和促進，使高分子化學得以迅速發(fā)展。各種高分子材料合成和應用，為現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)、交通運輸、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事技術，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)代物質文明的重要標志。高分子工