化學

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化學(chemistry)是研究物質的組成、結構、性質、以及變化規律的科學。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誌。

基本概念

  「化學」一詞,若單是從字面解釋就是「變化的科學」。化學如同物理一樣皆為自然科學的基礎科學。化學是一門以實驗為基礎的自然科學。很多人稱化學為「中心科學」(Central science),但這是一個不太準確的概念。它是研究物質的組成、結構、性質、變化及其合成規律的科學。這是化學變化的核心基礎,是西方科學。   化學對我們認識和利用物質具有重要的作用,宇宙是由物質組成的,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,它與人類進步和社會發展的關係非常密切,它的成就是社會文明的重要標誌。   從開始用火的原始社會,到使用各種人造物質的現代社會,人類都在享用化學成果。人類的生活能夠不斷提高改善,化學的貢獻在其中起了重要的作用。

化學實驗器械

  化學是重要的基礎科學之一,在與物理學、生物學、地理學、天文學等學科的相互滲透中,得到了迅速的發展,也推動了其他學科和技術的發展。例如,核酸化學的研究成果使今天的生物學細胞水平提高到分子水平,建立了分子生物學;對各種星體的化學成分分析,得出了元素分佈的規律,發現了星際空間有簡單化合物的存在,為天體演化和現代宇宙學提供了實驗數據,還豐富了自然辯證法的內容。

化學的萌芽

各種試劑瓶與試管

  古時候,原始人類為了他們的生存,在與自然界的種種災難進行抗爭中,發現和利用了火。原始人類從用火之時開始,由野蠻XX文明,同時也就開始了用化學方法認識和改造天然物質。燃燒就是一種化學現象。(火的發現和利用,改善了人類生存的條件,並使人類變得聰明而強大。)掌握了火以後,人類開始食用熟食;繼而人類又陸續發現了一些物質的變化,如發現在翠綠色的孔雀石等銅礦石上面燃燒炭火,會有紅色的銅生成。這樣,人類在逐步了解和利用這些物質的變化的過程中,制得了對人類具有使用價值產品。人類逐步學會了制陶、冶煉;以後又懂得了釀造、染色等等。這些有天然物質加工改造而成的製品,成為古代文明的標誌。在這些生產實踐的基礎上,萌發了古代化學知識。   古人曾根據物質的某些性質對物質進行分類,並企圖追溯其本原及其變化規律。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象變化的根源。此說為中國煉丹術的理論基礎之一。   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。後來在中國出現了煉丹術,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,阿拉伯煉丹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葯。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。   與此同時,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生奠定了基礎,許多XX和方法經過改進后,仍然在今天的化學實驗中沿用。煉丹家在實驗過程中發明了火藥,發現了若干元素,製成了某些合金,還制出和提純了許多化合物,這些成果我們至今仍在利用。

化學的飛躍和化學學科的形成

  16世紀開始,歐洲工業生產蓬勃興起,推動了醫藥化學和冶金化學的創立和發展,使煉金術轉向生活和實際應用,繼而更加註意物質化學變化本身的研究。在元素的科學概念建立后,通過對燃燒現象的精密實驗研究,建立了科學的氧化理論和質量守恆定律,隨後又建立了定比定律、倍比定律和化合量定律,為化學進一步科學的發展奠定了基礎。   1775年前後,拉瓦錫用定量化學實驗闡述了燃燒的氧化學說,開創了定量化學時期,使化學沿著正確的軌道發展。19世紀初,英國化學家道爾頓提出近代原子學說,突出地強調了各種元素的原子的質量為其最基本的特徵,其中量的概念的引入,是與古代原子論的一個主要區別。近代原子論使當時的化學知識和理論得到了合理的解釋,成為說明化學現象的統一理論。接著義大利科學家阿伏加德羅提出分子概念。自從用原子-分子論來研究化學,化學才真正被確立為一門科學。這一時期,建立了不少化學基本定律。俄國化學家門捷列夫發現元素周期律,德國化學家李比希和維勒發展了有機結構理論,這些都使化學成為一門系統的科學,也為現代化學的發展奠定了基礎。   通過對礦物的分析,發現了許多新元素,加上對原子分子學說的實驗驗證,經典性的化學分析方法也有了自己的體系。草酸尿素的合成、原子價概念的產生、苯的六環結構和碳價鍵四面體等學說的創立、酒石酸拆分成旋光異構體,以及分子的不對稱性等等的發現,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,並奠定了有機化學的基礎。   1 9世紀下半葉,熱力學等物理學理論引入化學之後,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。   二十世紀的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。XX20世紀以後,由於受到自然科學其他學科發展的影響,並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生了新的化學分支學科。   近代物理的理論和技術、數學方法及電腦技術在化學中的應用,對現代化學的發展起了很大的推動作用。19世紀末,電子、XXX線和放XX性的發現為化學在20世紀的重大進展創造了條件。   在結構化學方面,由於電子的發現開始並確立的現代的有核原子模型,不僅豐富和深化了對元素周期表的認識,而且發展了分子理論。應用量子力學研究分子結構,產生了量子化學。   從氫分子結構的研究開始,逐步揭示了化學鍵的本質,先後創立了價鍵理論、分子軌道理論和佩位場理論。化學反應理論也隨著深入到微觀境界。應用XXX線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XX方法,有XXX線衍XX、電子衍XX和中子衍XX等方法。其中以XXX線衍XX法的應用所積累的精密分子立體結構信息最多。   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、電子自選共振譜、光電子能譜、XX線共振光譜、穆斯堡爾譜等,與電腦聯用后,積累大量物質結構與性能相關的資料,正由經驗向理論發展。電子顯微鏡放大倍數不斷提高,人們以可直接觀察分子的結構。   經典的元素學說由於放XX性的發現而產生深刻的變革。從放XX性衰變理論的創立、同位素的發現到人工核反應和核裂變的實現、氘的發現、中子和正電子及其它基本粒子的發現,不僅是人類的認識深入到亞原子層次,而且創立了相應的實驗方法和理論;不僅實現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世紀的時代標誌,人類開始掌握和使用核能。放XX化學和核化學等分支學科相繼產生,並迅速發展;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,並且正在探索超重元素以驗證元素「穩定島假說」。與現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。   在化學反應理論方面,由於對分子結構和化學鍵的認識的提高,經典的、統計的反應理論以進一步深化,在過渡態理論建立后,逐漸向微觀的反應理論發展,用分子軌道理論研究微觀的反應機理,並逐漸建立了分子軌道對稱守恆定律和前線軌道理論。分子束、激光和等離子技術的應用,使得對不穩定化學物種的檢測和研究成為現實,從而化學動力學已有可能從經典的、統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。   電腦技術的發展,使得分子、電子結構和化學反映的量子化學計算、化學統計、化學模式識別,以及大規模術技的處理和綜合等方面,都得到較大的進展,有的已經逐步XX化學教育之中。關於催化作用的研究,以提出了各種模型和理論,從無機催化XX有機催化和增物催化,開始從分子微觀結構和尺寸的角度核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係。   分析方法和手段是化學研究的基本方法和手段。一方面,經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展到微量、超微量、痕量;另一方面,發展初許多新的分析方法,可深入到進行結構分析,構象測定,同位素測定,各種活潑中間體自由基、離子基、卡賓、氮賓、卡拜等的直接測定,以及對短壽命穩態分子的檢測等。分離技術也不斷革新,離子交換、膜技術、色譜法等等。   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。氨的合成不僅開創了無機合成工業,而且帶動了催化化學,發展了化學熱力學和反應動力學。後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、航天技術等現代工業技術的推動下,各種超純物質、新型化合物和特殊需要的材料的生產技術都得到了較大發展。稀有氣體化合物的合成成功又向化學家提出了新的挑戰,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。   酚醛樹脂的合成,開闢了高分子科學領域。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。後來,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展。   各種高分子材料合成和應用,為現代工農業、交通運輸、醫療衛生、軍事技術,以及人們衣食住行各方面,提供了多種性能優異而成本較低的重要材料,成為現代物質文明的重要標誌。高分子工業發展為化學工業的重要支柱。

20世紀是有機合成的黃金時代。化學的分離手段和結構分析方法已經有了很大發展,許多天然有機化合物的結構問題紛紛獲得圓滿解決,還發現了許多新的重要的有機反應和專一性有機試劑,在此基礎上,精細有機合成,特別是在不對稱合成方面取得了很大進展。   一方面,合成了各種有特種結構和特種性能的有機化合物;另一方面,合成了從不穩定的自由基到有生物活性的蛋白質、核酸等生命基礎物質。有機化學家還合成了有複雜結構的天然有機化合物和有特效的藥物。這些成就對促進科學的發展起了巨大的作用;為合成有高度生物活性的物質,並與其他學科協同解決有生命物質的合成問題及解決前生命物質的化學問題等,提供了有利的條件。   20世紀以來,化學發展的趨勢可以歸納為:由宏觀向微觀、由定性向定量、由穩定態向亞穩定態發展,由經驗逐漸上升到理論,再用於指導設計和開創新的研究。一方面,為生產和技術部門提供盡可能多的新物質、新材料;另一方面,在與其它自然科學相互滲透的進程中不斷產生新學科,並向探索生命科學和宇宙起源的方向發展。

化學的作用

  1.保證人類的生存並不斷提高人類的生活質量。如:利用化學生產化肥和農藥,以增加糧食產量;利用化學合成藥物,以抑制細菌病毒,保障人體健康;利用化學開發新能源、新材料,以改善人類的生存條件;利用化學綜合應用自然資源和保護環境以使人類生活得更加美好。   2. 化學是一門是實用的學科,它與數學物理等學科共同成為自然科學迅猛發展的基礎。化學的核心知識已經應用於自然科學的各個區域,化學是改造自然的強大力量的重要支柱。目前,化學家門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,例如能源問題、糧食問題、環境問題、健康問題、資源與可持續發展等問題。   3.化學與其他學科的交叉與滲透,產生了很多邊緣學科,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展。   4.(最重要的一點,也是所有科學學科共有的作用)培養不斷進取、發現、探索、好奇的心理激發人類對理解自然,了解自然的渴望,豐富人的精神世界。   當今,化學日益滲透到生活的各個方面,特別是與人類社會發展密切相關的重大問題。總之,化學與人類的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、國防環境保護、醫藥衛生、資源利用等方面都有密切的聯繫,它是一門社會迫切需要的實用學科。

我國在化學方面的成就

  (1)商周時期,開始冶煉青銅(銅、錫、鉛以及其他金屬按照比例混合而成的合金)。   (2)漢代蔡倫改進了造紙術   (3)唐朝末年用於軍事的黑火藥(硝石木炭硫磺)   (4)10世紀,宋代用水法煉銅(濕法煉銅、膽銅法)大量生產銅。   (5)20世紀20年代,侯德榜用「聯合制鹼法」生產出了「紅三角」牌純鹼。

學科分類

  物理變化:沒有其他物質生成的變化(形狀、狀態、溶解、揮發擴散吸附、電燈發光...)   化學變化:有新的物質生成的變化(燃燒、鋼鐵生鏽、食物腐爛、糧食釀酒、動植物呼吸、光合作用..)   化學在發展過程中,依照所研究的分子類別和研究手段、目的、任務的不同,派生出不同層次的許多分支。在20世紀20年代以前,化學傳統地分為無機化學、有機化學、物理化學和分析化學四個分支。20年代以後,由於世界經濟的高速發展,化學鍵的電子理論和量子力學的誕生、電子技術和電腦技術的興起,化學研究在理論上和實驗技術上都獲得了新的手段,導致這門學科從30年代以來飛躍發展,出現了嶄新的面貌。現在把化學內容一般分為生物化學、有機化學、高分子化學、應用化學和化學工程學、物理化學、無機化學等五大類共80項,實際包括了七大分支學科。   根據當今化學學科的發展以及它與天文學、物理學、數學、生物學、醫學、地學等學科相互滲透的情況,化學可作如下分類:

無機化學

  元素化學、無機合成化學、無機高分子化學、無機固體化學、配位化學(即絡合物化學)、同位素化學、生物無機化學、金屬有機化學、金屬酶化學等。

有機化學

  普通有機化學、有機合成化學、金屬和非金屬有機化學、物理有機化學、生物有機化學、有機分析化學。

物理化學

  結構化學、熱化學、化學熱力學、化學動力學、電化學、溶液理論、界面化學、量子化學、催化作用及其理論等。

分析化學

  化學分析、儀器和新技術分析。

高分子化學

  天然高分子化學、高分子合成化學、高分子物理化學、高聚物應用、高分子物力。

核化學

  放XX性元素化學、放XX分析化學、輻XX化學、同位素化學、核化學。

生物化學

  一般生物化學、酶類、微生物化學、植物化學免疫化學發酵生物工程食品化學等。   其它與化學有關的邊緣學科還有:地球化學、海洋化學、大氣化學、環境化學、宇宙化學、星際化學等。

化學諾貝爾獎得主

  1901年 J . H. 范霍夫(荷蘭人)發現溶液中化學動力學法則和滲透壓規律   1902年 E. H. 費歇爾(德國人)合成了糖類以及嘌噙誘導體   1903年 S. A. 阿雷尼烏斯(瑞典人)提出電解質溶液理論   1904年 W. 拉姆賽(英國人)發現空氣中的惰性氣體   1905年 A. 馮·貝耶爾(德國人)從事有機染料以及氫化芳香族化合物的研究   1906年 H. 莫瓦桑(法國人)從事氟元素的研究   1907年 E. 畢希納(德國人)從事酵素和酶化學、生物學研究   1908年 E. 盧瑟福(英國人)首先提出放XX性元素的蛻變理論   1909年 W. 奧斯特瓦爾德(德國人)從事催化作用、化學平衡以及反應速度的研究   1910年 O. 瓦拉赫(德國人)脂環式化合物的奠基人   1911年 M. 居里(法國人)發現鐳和釙   1912年 V. 格林尼亞(法國人)發明了格林尼亞試劑—— 有機鎂試劑   P. 薩巴蒂(法國人)使用細金屬粉末作催化劑,發明了一種制取氫化不飽和烴的有效方法   1913年 A. 維爾納 (瑞士人)從事配位化合物的研究以及分子內原子化合價的研究   1914年 T.W. 理查茲(美國人)致力於原子量的研究,精確地測定了許多元素的原子量   1915年 R. 威爾斯泰特(德國人)從事植物色素葉綠素)的研究   1916---1917年 未頒獎   1918年 F. 哈伯(德國人)研究和發明了有效的大規模合成氨法   1919年 未頒獎   1920年 W.H. 能斯特(德國人)從事電化學和熱動力學方面的研究。   1921年 F. 索迪(英國人)從事放XX性物質的研究,首次命名「同位素」   1922年 F.W. 阿斯頓(英國人) 發現非放XX性元素中的同位素並開發了質譜儀   1923年 F. 普雷格爾(奧地利人)創立了有機化合物的微量分析法   1924年 未頒獎   1925年 R.A. 席格蒙迪(德國人)從事膠體溶液的研究並確立了膠體化學   1926年 T. 斯韋德貝里(瑞典人)從事膠體化學中分散系統的研究   1927年 H.O. 維蘭德(德國人)研究確定了膽酸及多種同類物質的化學結構   1928年 A. 溫道斯(德國人)研究出一族甾醇及其與維生素的關係   1929年 A. 哈登(英國人),馮·奧伊勒 – 歇爾平(瑞典人)闡明了糖發酵過程和酶的作用   1930年 H. 費歇爾(德國人)從事血紅素和葉綠素的性質及結構方面的研究   1931年 C. 博施(德國人),F.貝吉烏斯(德國人)發明和開發了高壓化學方法   1932年 I. 蘭米爾 (美國人) 創立了表面化學   1933年 未頒獎   1934年 H.C. 尤里(美國人)發現重氫   1935年 J.F.J. 居里,I.J. 居里(法國人)發明了人工放XX性元素   1936年 P.J.W. 德拜(美國人)提出分子磁偶極距概念並且應用XXX線衍XX弄清分子結構   1937年 W. N. 霍沃斯(英國人) 從事碳水化合物維生素C的結構研究   P. 卡雷(瑞士人) 從事類胡蘿蔔、核黃素以及維生素 A、B2的研究   1938年 R. 庫恩(德國人) 從事類胡蘿蔔素以及維生素類的研究   1939年 A. 布泰南特(德國人)從事性激素的研究   L. 魯齊卡(瑞士人) 從事萜、聚甲烯結構方面的研究   1940年—1942年 未頒獎   1943年 G. 海韋希(匈牙利人)利用放XX性同位素示蹤技術研究化學和物理變化過程   1944年 O. 哈恩(德國人) 發現重核裂變反應   1945年 A.I.魏爾塔南(芬蘭人)研究農業化學營養化學,發明了飼料貯藏保養鮮法   1946年 J. B. 薩姆納(美國人) 首次分離提純了酶   J. H. 諾思羅普,W. M. 斯坦利(美國人) 分離提純酶和病毒蛋白質   1947年 R. 魯賓遜(英國人)從事生物鹼的研究   1948年 A. W. K. 蒂塞留斯(瑞典人) 發現電泳技術和吸附色譜法   1949年 W.F. 吉奧克(美國人)長期從事化學熱力學的研究,物別是對超溫狀態下的物理反應的研究   1950年 O.P.H. 狄爾斯和K.阿爾德(德國人)發現狄爾斯-阿爾德反應及其應用   1951年 G.T. 西博格、E.M. 麥克米倫(美國人) 發現超鈾元素   1952年 A.J.P. 馬丁、R.L.M. 辛格(英國人)開發並應用了分配色譜法   1953年 H. 施陶丁格(德國人)從事環狀高分子化合物的研究   1954年 L.C.鮑林(美國人)闡明化學結合的本性,解釋了複雜的分子結構   1955年 V. 維格諾德 (美國人)確定併合成了含硫的生物體物質(特別是後葉催產素和增壓素)   1956年 C.N. 欣謝爾伍德(英國人)   N.N. 謝苗諾夫(俄國人)提出氣相反應的化學動力學理論(特別是支鏈反應)   1957年 A.R. 托德(英國人)從事核酸酶以及核酸輔酶的研究   1958年 F. 桑格(英國人)從事胰島素結構的研究   1959年 J. 海洛夫斯基(捷克人)提出極譜學理論併發明了電化學分析中的極譜分析法   1960年 W.F. 利比(美國人)發明了「放XX性碳素年代測定法」   1961年 M. 卡爾文(美國人)提示了植物光合作用機理   1962年 M.F. 佩魯茨、J.C. 肯德魯(英國人)測定了蛋白質的精細結構   1963年 K. 齊格勒(德國人)、G. 納塔(義大利人)發現了利用新型催化劑進行聚合的方法,並從事這方面的基礎研究   1964年 D.M.C. 霍金英(英國人)使用XXX線衍XX技術測定複雜晶體和大分子的空間結構   1965年 R.B. 伍德沃德(美國人)因對有機合成法的貢獻   1966年 R.S. 馬利肯(美國人)用量子力學創立了化學結構分子軌道理論,闡明了分子的共價鍵本質和電子結構   1967年 R.G.W.諾里會、G. 波特(英國人)   M. 艾根(德國人)發明了測定快速 化學反應的技術   1968年 L. 翁薩格(美國人)從事不可逆過程熱力學的基礎研究   1969年 O. 哈塞爾(挪威人)、K.H.R. 巴頓(英國人)為發展立體化學理論作出貢獻   1970年 L.F. 萊洛伊爾(阿根廷人)發現糖核苷酸及其在糖合成過程中的作用   1971年 G. 赫茲伯格(加拿大人)從事自由基的電子結構和幾何學結構的研究   1972年 C.B. 安芬森(美國人)確定了核糖核苷酸酶的活性區位研究   1973年 E.O. 菲舍爾(德國人)、G. 威爾金森(英國人)從事具有多層結構的有機金屬化合物的研究   1974年 P.J. 弗洛里(美國人)從事高分子化學的理論、實驗兩方面的基礎研究   1975年 J.W. 康福思(澳大利亞人)研究酶催化反應的立體化學   V.普雷洛格(瑞士人)從事有機分子以及有機分子的立體化學研究   1976年 W.N. 利普斯科姆(美國人)從事甲硼烷的結構研究   1977年 I. 普里戈金(比利時人)主要研究非平衡熱力學,提出了「耗散結構」理論   1978年 P.D. 米切爾(英國人)從事生物膜上的能量轉換研究   1979年 H.C. 布朗(美國人)、G. 維蒂希(德國人)研製了新的有機合成法   1980年 P. 伯格(美國人)從事核酸的生物化學研究   W.吉爾伯特(美國人)、F. 桑格(英國人)確定了核酸的鹼基排列順序   1981年 福井謙一(日本人)、R. 霍夫曼(英國人) 應用量子力學發展了分子軌道對稱守恆原理和前線軌道理論   1982年 A. 克盧格(英國人)開發了結晶學的電子衍XX法,並從事核酸蛋白質複合體的立體結構的研究   1983年 H.陶布(美國人)闡明了金屬配位化合物電子反應機理   1984年 R.B. 梅里菲爾德(美國人)開發了極簡便的肽合成法   1985年 J.卡爾、H.A.豪普特曼(美國人)開發了應用XXX線衍XX確定物質晶體結構的直接計演算法   1986年 D.R. 赫希巴奇、李遠哲(中國台灣人)、   J.C.波利亞尼(加拿大人)研究化學反應體系在位能面運動過程的動力學   1987年 C.J.佩德森、D.J. 克拉姆(美國人)   J.M. 萊恩(法國人)合成冠醚化合物   1988年 J. 戴森霍弗、R. 胡伯爾、H. 米歇爾(德國人)分析了光合作用反應中心的三維結構   1989年 S. 奧爾特曼, T.R. 切赫(美國人)發現RNA自身具有酶的催化功能   1990年 E.J. 科里(美國人)創建了一種獨特的有機合成理論——逆合成分析理論   1991年 R.R. 恩斯特(瑞士人)發明了傅里葉變換磁共振分光法和二維核磁共振技術   1992年 R.A. 馬庫斯(美國人)對溶液中的電子轉移反應理論作了貢獻   1993年 K.B. 穆利斯(美國人)發明「聚合酶鏈式反應」法   M. 史密斯(加拿大人)開創「寡聚核苷酸基定點誘變」法   1994年 G.A. 歐拉(美國人)在碳氫化合物即烴類研究領域作出了傑出貢獻   1995年 P.克魯岑(德國人)、M. 莫利納、   F.S. 羅蘭(美國人)闡述了對臭氧層產生影響的化學機理,證明了人造化學物質對臭氧層構成破壞作用   1996年 R.F.柯爾(美國人)、H.W.克羅托因(英國人)、   R.E.斯莫利(美國人)發現了碳元素的新形式——富勒氏球(也稱布基球)C60   1997年 P.B.博耶(美國人)、J.E.沃克爾(英國人)、   J.C.斯科(丹麥人)發現人體細胞內負責儲藏轉移能量的離子傳輸酶   1998年 W.科恩(奧地利)J.波普(英國)提出密度泛函理論   1999年 艾哈邁德-澤維爾(美籍埃及人)將毫微微秒光譜學應用於化學反應的轉變狀態研究   2000年 黑格(美國人)、麥克迪爾米德(美國人)、白川英樹(日本人)因發現能夠導電的塑料有功   2001年 威廉·諾爾斯(美國人)、野依良治(日本人)在「手性催化氫化反應」領域取得成就   巴里·夏普萊斯(美國人)在「手性催化氫化反應」領域取得成就。   2002年 約翰-B-芬恩(美國人)、田中耕一(日本人)在生物高分子大規模質譜測定分析中發展了軟解吸附作用電離方法。   庫特-烏特里希(瑞士)以核電磁共振光譜法確定了溶劑的生物高分子三維結構。   2003年 阿格里(美國人)和麥克農(美國人)研究細胞膜水通道結構極其運作機理   2004年 阿龍·切哈諾沃(以色列)、阿夫拉姆·赫什科(以色列)、   歐文·羅斯(美國)發現了泛素調節蛋白質降解——一種蛋白質「死亡」的重要機理   2005年 伊夫·肖萬(法國)、羅伯特·格拉布(美國)、理查德·施羅克(美國)研究了有機化學的烯烴復分解反應   2006年 羅傑·科恩伯格(美國) 「真核轉錄的分子基礎」   2007年 格哈德·埃特爾(德國) 固體表面化學研究   2008年 下村修(美籍日裔)、馬丁·查爾非(美國)、錢永健(美籍華裔) GFP(綠色熒光蛋白)的發現與進一步研究   2009年 萬卡特拉曼-萊馬克里斯南(美籍英裔) 、托馬斯-施泰茨(美國)、阿達-尤納斯(以色列) 「核糖體的結構和功能」的研究   2010年查理德·赫克(美國) 、 根岸英(日本) 、鈴木章(日本)鈀催化交叉偶聯反應   2011年 丹尼爾·謝克特曼(以色列),發現了准晶體這種材料。

綠色化學

  綠色化學又稱「環境無害化學」、「環境友好化學」、「清潔化學」,綠色化學是近十年才產生和發展起來的,是一個 「新化學嬰兒」。它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科,內容廣泛。綠色化學的最大特點是在始端就採用預防污染的科學手段,因而過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把「化學的綠色化」作為新世紀化學進展的主要方向之一。

定義

  用化學的技術,原理和方法去消除對人體健康,安全和生態環境有毒有害的化學品,因此也稱環境友好化學或潔凈化學。實際上,綠色化學不是一門全新的科學。   綠色化學不但有重大的社會、環境和經濟效益,而且說明化學的負面作用是可以避免的,顯現了人的能動性。綠色化學體現了化學科學、技術與社會的相互聯繫和相互作用,是化學科學高度發展以及社會對化學科學發展的作用的產物,對化學本身而言是一個新階段的到來。作為新世紀的一代,不但要有能力去發展新的、對環境更友好的化學,以防止化學污染;而且要讓年輕的一代了解綠色化學、接受綠色化學、為綠色化學作出應有的貢獻

核心內容

  1、「原子經濟性」,即充分利用反應物中的各個原子,因而既能充分利用資源,又能防止污染。原子經濟性的概念是1991年美國著名有機化學家Trost(為此他曾獲得了1998年度的總統綠色化學挑戰獎的學術獎)提出的, 用原子利用率衡量反應的原子經濟性,為高效的有機合成應最大限度地利用原料分子的每一個原子,使之結合到目標分子中,達到零排放。綠色有機合成應該是原子經濟性的。原子利用率越高,反應產生的廢棄物越少,對環境造成的污染也越少。   2、其內涵主要體現在五個「R」上:第一是Reduction一一「減量」,即減少「三廢」排放;第二是Reuse——「重複使用」,諸如化學工業過程中的催化劑、載體等,這是降低成本和減廢的需要;第三是Recycling——「回收」,可以有效實現「省資源、少污染、減成本」的要求;第四是Regeneration——「再生」,即變廢為寶,節省資源、能源,減少污染的有效途徑;第五是Rejection ——「拒用」,指對一些無法替代,又無法回收、再生和重複使用的,有毒副作用及污染作用明顯的原料,拒絕在化學過程中使用,這是杜絕污染的最根本方法。

教育

  我國化學教育從初中開始,高中成為理科之一,除兩本必修教材外,又有《化學與生活》《化學與技術》《物質結構與性質》《化學反應原理》《有機化學基礎》《實驗化學》六個選修課程。全國一共四個版本:人教版、蘇教版、魯教版、浙科版。

淺談化學知識的趣味記憶

  趣味的東西能引起興趣,導致神經XX,激起學習動機,創造最佳的記憶

心理狀 態,易於記憶,並能牢固保持。   歌訣記憶法 歌訣記憶法就是針對需要記憶的化學知識利

人教版 高中化學必修二

高中化學必修一教科書

音韻編成,融知識性與趣味性于一體,讀起來朗朗上口,利記易誦。如從細口瓶中向試管中傾倒液體的操作歌訣:「掌向標籤三指握,兩口相對視線落。」「三指握」是指持試管時用拇指食指中指握緊試管;「視線落」是指傾倒液體時要觀察試管內的液體量,以防傾倒過多。再如氨氧化法制硝酸可編如下歌訣:「加熱催化氨氧化、一氨化氮水加熱;一氧化氮再氧化,二氧化氮呈棕色;二氧化氮溶於水,要制硝酸就出來」。   像元素符號、化合價、溶解性表等都可以編成歌訣來進行記憶。歌訣在教與學的過程中確實可以用來幫助記憶,使你輕鬆愉快地鞏固學習成果。

諧音記憶法

  諧音記憶法就是要把需要記憶的化學內容跟日常生活中的諧音結合起來進行記憶。如地殼中各元素的百分含量前三位是「氧、硅、鋁」,可諧北方音為「養閨女」。再如,常見金屬在溶液中的活動性順序(金屬活動性依次由強逐漸減弱)「鉀、鈣、鈉、鎂、鋁、鋅、鐵、錫、鉛、(氫)、銅、汞、銀、鉑、金」可諧音為「嫁給大美女,身體細纖輕,統共一百斤」。

會意記憶法

  會意記憶法就是把一些抽象的概念進行自我理解和再加工處理,然後去巧記。如氫氣一氧化碳還原氧化銅的實驗操作是:實驗開始時,先通氣后加熱;實驗結束時,先停止加熱后停止通氣。因此可會意記作「氣體早出晚歸,酒精燈遲到早退」。再如把四種基本反應類型分別會意成「一分為多

高中化學選修二 化學與技術

」(分解反應)、「合多為一」(化合反應)、「取而代之」(置換反應)、「相互交換」(復分解反應)。

聯想記憶法

  聯想記憶法就是把一些化學實驗或概念用聯想的方法進行記憶。聯想法是帶有驗證性的記憶方法,是新舊知識建立聯繫的產物。在化學教學過程中應抓住問題特徵,由此及彼發展聯想。如記憶氫氣、碳、一氧化碳還原氧化銅的實驗過程可用實驗聯想,對比聯想,再如將單質與化合物兩個概念放在一起來記憶:「由同(不同)種元素組成的純凈物叫做單質(化合物)。」