化學(xué)
化學(xué)是自然科學(xué)的一種,在分子、原子層次上研究物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律;創(chuàng)造新物質(zhì)的科學(xué)。世界由物質(zhì)組成,化學(xué)則是人類用以認(rèn)識(shí)和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一。
化學(xué)是一門歷史悠久而又富有活力的學(xué)科,它的成就是社會(huì)文明的重要標(biāo)志,化學(xué)中存在著化學(xué)變化和物理變化兩種變化形式。
詞源來由 編輯本段
這個(gè)詞化學(xué)來自煉金術(shù),其中提到到一個(gè)較早的一套涵蓋化學(xué)元素的做法冶金,哲學(xué),占星術(shù),天文學(xué),神秘主義和藥品。人們通常將其與將鉛或其他常見的起始原料轉(zhuǎn)化為黃金的追求聯(lián)系起來,盡管在遠(yuǎn)古時(shí)代,這項(xiàng)研究涵蓋了許多現(xiàn)代化學(xué)問題,這些問題被定義為對(duì)水的成分,運(yùn)動(dòng),生長(zhǎng),體現(xiàn),去體現(xiàn),從人體汲取靈魂并將靈魂與身體內(nèi)部聯(lián)系起來的研究。希臘-埃及煉金術(shù)士Zosimos。在通俗的演講中,煉金術(shù)士被稱為“化學(xué)家”,后來在其后綴“ -ry”添加了描述化學(xué)家藝術(shù)的“化學(xué)”字樣。現(xiàn)代詞煉金術(shù)又是從派生阿拉伯語單詞AL-基米亞(????????)。最初,該術(shù)語是從希臘語 χημ?α或χημε?α借來的。這可能起源于埃及,因?yàn)閍l-kīmīā源自希臘語χημ?α,而希臘語χημ?α則源自Kemet一詞,該詞是埃及語的古埃及語。另外,al-kīmīā可能來自χημε?α,意思是“一起鑄造”。
化學(xué)定義 編輯本段
“化學(xué)”一詞,若單是從字面解釋就是“變化的科學(xué)”?;瘜W(xué)如同物理一樣皆為自然科學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)。化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。門捷列夫提出的化學(xué)元素周期表大大促進(jìn)了化學(xué)的發(fā)展。如今很多人稱化學(xué)為“中心科學(xué)”,因?yàn)榛瘜W(xué)為部分科學(xué)學(xué)科的核心,如材料科學(xué)、納米科技、生物化學(xué)等。化學(xué)是在原子層次上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、及變化規(guī)律的自然科學(xué),這也是化學(xué)變化的核心基礎(chǔ)?,F(xiàn)代化學(xué)下有五個(gè)二級(jí)學(xué)科:無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)與高分子化學(xué)。
化學(xué)特點(diǎn) 編輯本段
化學(xué)是重要的基礎(chǔ)科學(xué)之一,是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,在與物理學(xué)、生物學(xué)、地理學(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(dòng)了其他學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展。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)。
研究對(duì)象 編輯本段
化學(xué)對(duì)我們認(rèn)識(shí)和利用物質(zhì)具有重要的作用。宇宙是由物質(zhì)組成的,化學(xué)則是人類認(rèn)識(shí)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,與人類進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系非常密切,它的成就是社會(huì)文明的重要標(biāo)志。
從開始用火的原始社會(huì),到使用各種人造物質(zhì)的現(xiàn)代社會(huì),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。
研究方法 編輯本段
對(duì)各種星體的化學(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(jiǎn)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。
元素周期表 編輯本段
族是原子內(nèi)部外電子層構(gòu)型的反映。例如外電子構(gòu)型,IA族是ns,IIIA族是nsnp,O族是nsnp, IIIB族是(n-1) d·ns等。元素周期表能形象地體現(xiàn)元素周期律。根據(jù)元素周期表可以推測(cè)各種元素的原子結(jié)構(gòu)以及元素及其化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律。
當(dāng)年,門捷列夫根據(jù)元素周期表中未知元素的周圍元素和化合物的性質(zhì),經(jīng)過綜合推測(cè),成功地預(yù)言未知元素及其化合物的性質(zhì)?,F(xiàn)科學(xué)家利用元素周期表,指導(dǎo)尋找制取半導(dǎo)體、催化劑、化學(xué)農(nóng)藥、新型材料的元素及化合物。
現(xiàn)代化學(xué)的元素周期律是1869年俄國科學(xué)家德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫(Dmitri Ivanovich Mendeleev)首先整理,他將當(dāng)時(shí)已知的63種元素依原子量大小并以表的形式排列,把有相似化學(xué)性質(zhì)的元素放在同一行,就是元素周期表的雛形。利用周期表,門捷列夫成功的預(yù)測(cè)當(dāng)時(shí)尚未發(fā)現(xiàn)的元素的特性(鎵、鈧、鍺)。1913年英國科學(xué)家莫色勒利用陰極射線撞擊金屬產(chǎn)生X射線,發(fā)現(xiàn)原子序數(shù)越大,X射線的頻率就越高,因此他認(rèn)為核的正電荷決定了元素的化學(xué)性質(zhì),并把元素依照核內(nèi)正電荷(即質(zhì)子數(shù)或原子序數(shù))排列,經(jīng)過多年修訂后才成為當(dāng)代的周期表。
歷史概述 編輯本段
化學(xué)的歷史淵源非常古老,可以說從人類學(xué)會(huì)使用火,就開始了最早的化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。我們的祖先鉆木取火、利用火烘烤食物、寒夜取暖、驅(qū)趕猛獸,充分利用燃燒時(shí)的發(fā)光發(fā)熱現(xiàn)象。當(dāng)時(shí)這只是一種經(jīng)驗(yàn)的積累。化學(xué)知識(shí)的形成、化學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)而曲折的道路。它伴隨著人類社會(huì)的進(jìn)步而發(fā)展,是社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果。而它的發(fā)展,又促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展,推動(dòng)歷史的前進(jìn)?;瘜W(xué)的發(fā)展,主要經(jīng)歷以下幾個(gè)時(shí)期:
萌芽時(shí)期從遠(yuǎn)古到公元前1500年,人類學(xué)會(huì)在熊熊的烈火中由黏土制出陶器、由礦石燒出金屬,學(xué)會(huì)從谷物釀造出酒、給絲麻等織物染上顏色,這些都是在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的直接啟發(fā)下經(jīng)過長(zhǎng)期摸索而來的最早的化學(xué)工藝,但還沒有形成化學(xué)知識(shí),只是化學(xué)的萌芽時(shí)期。古時(shí)候,原始人類為了他們的生存,在與自然界的種種災(zāi)難進(jìn)行抗?fàn)幹?,發(fā)現(xiàn)和利用了火。原始人類從用火之時(shí)開始,由野蠻進(jìn)入文明,同時(shí)也就開始了用化學(xué)方法認(rèn)識(shí)和改造天然物質(zhì)。燃燒就是一種化學(xué)現(xiàn)象。(火的發(fā)現(xiàn)和利用,改善了人類生存的條件,并使人類變得聰明而強(qiáng)大。)
掌握了火以后,人類開始食用熟食;繼而人類又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些物質(zhì)的變化,如發(fā)現(xiàn)在翠綠色的孔雀石等銅礦石上面燃燒炭火,會(huì)有紅色的銅生成。在中國,春秋戰(zhàn)國由青銅社會(huì)開始轉(zhuǎn)型,鐵器牛耕引發(fā)的社會(huì)變革推動(dòng)了化學(xué)的發(fā)展。
這樣,人類在逐步了解和利用這些物質(zhì)的變化的過程中,制得了對(duì)人類具有使用價(jià)值的產(chǎn)品。人類逐步學(xué)會(huì)了制陶、冶煉;以后又懂得了釀造、染色等等。這些由天然物質(zhì)加工改造而成的制品,成為古代文明的標(biāo)志。在這些生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,萌發(fā)了古代化學(xué)知識(shí)。
丹藥時(shí)期約從公元前1500年到公元1650年,化學(xué)被煉丹術(shù)、煉金術(shù)所控制。為求得長(zhǎng)生不老的仙丹或象征富貴的黃金,煉丹家和煉金術(shù)士們開始了最早的化學(xué)實(shí)驗(yàn),而后記載、總結(jié)煉丹術(shù)的書籍也相繼出現(xiàn)。雖然煉丹家、煉金術(shù)士們都以失敗而告終,但他們?cè)跓捴?span title="長(zhǎng)生不老藥" data-id="4843559" contenteditable="false" class="bk-color-link" data-type="innerLink" data-href="#" data-wiki-doc-id="4508961922383271407" data-source="1" data-content="[{"type":"text","text":"長(zhǎng)生不老藥"}]">長(zhǎng)生不老藥的過程中,在探索“點(diǎn)石成金”的方法中實(shí)現(xiàn)了物質(zhì)間用人工方法進(jìn)行的相互轉(zhuǎn)變,積累了許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的條件和現(xiàn)象,為化學(xué)的發(fā)展積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
當(dāng)時(shí)出現(xiàn)的“化學(xué)”一詞,其含義便是“煉金術(shù)”。但隨著煉丹術(shù)、煉金術(shù)的衰落,人們更多地看到它荒唐的一面,實(shí)際上,化學(xué)方法轉(zhuǎn)而在醫(yī)藥和冶金方面得到正當(dāng)發(fā)揮,中、外藥物學(xué)和冶金學(xué)的發(fā)展為化學(xué)成為一門科學(xué)準(zhǔn)備了豐富的素材。與此同時(shí),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。
燃素時(shí)期這個(gè)時(shí)期從1650年到1775年,是近代化學(xué)的孕育時(shí)期。隨著冶金工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室經(jīng)驗(yàn)的積累,人們總結(jié)感性知識(shí),進(jìn)行化學(xué)變化的理論研究,使化學(xué)成為自然科學(xué)的一個(gè)分支。這一階段開始的標(biāo)志是英國化學(xué)家波義耳為化學(xué)元素指明科學(xué)的概念。繼之,化學(xué)又借燃素說從煉金術(shù)中解放出來。燃素說認(rèn)為可燃物能夠燃燒是因?yàn)樗腥妓?,燃燒過程是可燃物中燃素放出的過程,盡管這個(gè)理論是錯(cuò)誤的,但它把大量的化學(xué)事實(shí)統(tǒng)一在一個(gè)概念之下,解釋了許多化學(xué)現(xiàn)象。
在燃素說流行的一百多年間,化學(xué)家為解釋各種現(xiàn)象,做了大量的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)多種氣體的存在,積累了更多關(guān)于物質(zhì)轉(zhuǎn)化的新知識(shí)。特別是燃素說,認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)是一種物質(zhì)轉(zhuǎn)移到另一種物質(zhì)的過程,化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)守恒,這些觀點(diǎn)奠定了近代化學(xué)思維的基礎(chǔ)。這一時(shí)期,不僅從科學(xué)實(shí)踐上,還從思想上為近代化學(xué)的發(fā)展做了準(zhǔn)備,這一時(shí)期成為近代化學(xué)的孕育時(shí)期。
16世紀(jì)開始,歐洲工業(yè)生產(chǎn)蓬勃興起,推動(dòng)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(duì)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)。
發(fā)展期這個(gè)時(shí)期從1775年到1900年,是近代化學(xué)發(fā)展的時(shí)期。1775年前后,拉瓦錫用定量化學(xué)實(shí)驗(yàn)闡述了燃燒的氧化學(xué)說,開創(chuàng)了定量化學(xué)時(shí)期,使化學(xué)沿著正確的軌道發(fā)展。19世紀(jì)初,英國化學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說,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(gè)主要區(qū)別。近代原子論使當(dāng)時(shí)的化學(xué)知識(shí)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。接著意大利科學(xué)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(xué),化學(xué)才真正被確立為一門科學(xué)。這一時(shí)期,建立了不少化學(xué)基本定律。俄國化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律,德國化學(xué)家李比希和維勒發(fā)展了有機(jī)結(jié)構(gòu)理論,這些都使化學(xué)成為一門系統(tǒng)的科學(xué),也為現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
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(dòng)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(gè)新的水平。通過對(duì)礦物的分析,發(fā)現(xiàn)了許多新元素,加上對(duì)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。草酸和尿素的合成、原子價(jià)概念的產(chǎn)生、苯的六環(huán)結(jié)構(gòu)和碳價(jià)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(duì)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(duì)分子本質(zhì)的認(rèn)識(shí)更加深入,并奠定了有機(jī)化學(xué)的基礎(chǔ)。
現(xiàn)代時(shí)期二十世紀(jì)的化學(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(gè)方面。進(jìn)入20世紀(jì)以后,由于受到自然科學(xué)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(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、合成和測(cè)試等方面都有了長(zhǎng)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(duì)現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展起了很大的推動(dòng)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。
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(duì)元素周期表的認(rèn)識(shí),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)。
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(jià)鍵理論、分子軌道理論和配位場(chǎng)理論。化學(xué)反應(yīng)理論也隨著深入到微觀境界。應(yīng)用X射線作為研究物質(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(cè)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。
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、電子自選共振譜、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,人們可以直接觀察分子的結(jié)構(gòu)。
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(shí)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?cè)氐乃枷?,而且改變了人的宇宙觀。
作為20世紀(jì)的時(shí)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(hào)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(cè)定等工作,都在不斷補(bǔ)充和更新元素的觀念。
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。高分子工業(yè)發(fā)展為化學(xué)工業(yè)的重要支柱。20世紀(jì)是有機(jī)合成的黃金時(shí)代?;瘜W(xué)的分離手段和結(jié)構(gòu)分析方法已經(jīng)有了很大發(fā)展,許多天然有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)問題紛紛獲得圓滿解決,還發(fā)現(xiàn)了許多新的重要的有機(jī)反應(yīng)和專一性有機(jī)試劑,在此基礎(chǔ)上,精細(xì)有機(jī)合成,特別是在不對(duì)稱合成方面取得了很大進(jìn)展。
一方面,合成了各種有特種結(jié)構(gòu)和特種性能的有機(jī)化合物;另一方面,合成了從不穩(wěn)定的自由基到有生物活性的蛋白質(zhì)、核酸等生命基礎(chǔ)物質(zhì)。有機(jī)化學(xué)家還合成了有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的天然有機(jī)化合物和有特效的藥物。這些成就對(duì)促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展起了巨大的作用;為合成有高度生物活性的物質(zhì),并與其他學(xué)科協(xié)同解決有生命物質(zhì)的合成問題及解決前生命物質(zhì)的化學(xué)問題等,提供了有利的條件。
20世紀(jì)以來,化學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)可以歸納為:由宏觀向微觀、由定性向定量、由穩(wěn)定態(tài)向亞穩(wěn)定態(tài)發(fā)展,由經(jīng)驗(yàn)逐漸上升到理論,再用于指導(dǎo)設(shè)計(jì)和開拓創(chuàng)新的研究。一方面,為生產(chǎn)和技術(shù)部門提供盡可能多的新物質(zhì)、新材料;另一方面,在與其它自然科學(xué)相互滲透的進(jìn)程中不斷產(chǎn)生新學(xué)科,并向探索生命科學(xué)和宇宙起源的方向發(fā)展。
學(xué)科分類 編輯本段
分科概述
化學(xué)變化:有其他物質(zhì)生成的變化(燃燒、鋼鐵生銹、食物腐爛、糧食釀酒、動(dòng)植物呼吸、光合作用……)。
化學(xué)性質(zhì):化學(xué)性質(zhì),化學(xué)專業(yè)術(shù)語,是物質(zhì)在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì)。如所屬物質(zhì)類別的化學(xué)通性:酸性、堿性、氧化性、還原性、熱穩(wěn)定性及一些其它特性。
化學(xué)在發(fā)展過程中,依照所研究的分子類別和研究手段、目的、任務(wù)的不同,派生出不同層次的許多分支。在20世紀(jì)20年代以前,化學(xué)傳統(tǒng)地分為無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)四個(gè)分支。20年代以后,由于世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,化學(xué)鍵的電子理論和量子力學(xué)的誕生、電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的興起,化學(xué)研究在理論上和實(shí)驗(yàn)技術(shù)上都獲得了新的手段,導(dǎo)致這門學(xué)科從30年代以來飛躍發(fā)展,出現(xiàn)了嶄新的面貌?;瘜W(xué)內(nèi)容一般分為生物化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、高分子化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)和化學(xué)工程學(xué)、物理化學(xué)、無機(jī)化學(xué)等七大類共80項(xiàng),實(shí)際包括了七大分支學(xué)科。
根據(jù)當(dāng)今化學(xué)學(xué)科的發(fā)展以及它與天文學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、地學(xué)等學(xué)科相互滲透的情況,化學(xué)可作如下分類:
主干課程? 無機(jī)化學(xué)
? 元素化學(xué)、無機(jī)合成化學(xué)、無機(jī)高分子化學(xué)、無機(jī)固體化學(xué)、配位化學(xué)(即絡(luò)合物化學(xué))、同位素化學(xué)、生物無機(jī)化學(xué)、金屬有機(jī)化學(xué)、金屬酶化學(xué)等。
? 有機(jī)化學(xué)
? 普通有機(jī)化學(xué)、有機(jī)合成化學(xué)、金屬和非金屬有機(jī)化學(xué)、物理有機(jī)化學(xué)、生物有機(jī)化學(xué)、有機(jī)分析化學(xué)。
? 物理化學(xué)
? 結(jié)構(gòu)化學(xué)、熱化學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、溶液理論、界面化學(xué)、膠體化學(xué)、量子化學(xué)、催化作用及其理論等。
? 分析化學(xué)
? 化學(xué)分析、儀器和新技術(shù)分析。包括性能測(cè)定、監(jiān)控、各種光譜和光化學(xué)分析、各種電化學(xué)分析方法、質(zhì)譜分析法、各種電鏡、成像和形貌分析方法,在線分析、活性分析、實(shí)時(shí)分析等,各種物理化學(xué)性能和生理活性的檢測(cè)方法,萃取、離子交換、色譜、質(zhì)譜等分離方法,分離分析聯(lián)用、合成分離分析三聯(lián)用等。
? 高分子化學(xué)
? 天然高分子化學(xué)、高分子合成化學(xué)、高分子物理化學(xué)、高聚物應(yīng)用、高分子物理。
? 核化學(xué)
? 放射性元素化學(xué)、放射分析化學(xué)、輻射化學(xué)、同位素化學(xué)、核化學(xué)。
? 生物化學(xué)
? 一般生物化學(xué)、酶類、微生物化學(xué)、植物化學(xué)、免疫化學(xué)、發(fā)酵和生物工程、食品化學(xué)、煤化學(xué)等。
其它與化學(xué)有關(guān)的邊緣學(xué)科還有:地球化學(xué)、海洋化學(xué)、大氣化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、宇宙化學(xué)、星際化學(xué)等。
緒論綠色化學(xué)又稱“環(huán)境無害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”,綠色化學(xué)是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來的,是一個(gè)“新化學(xué)嬰兒”。它涉及有機(jī)合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科,內(nèi)容廣泛。綠色化學(xué)的最大特點(diǎn)是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)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(xué)的綠色化”作為新世紀(jì)化學(xué)進(jìn)展的主要方向之一。
定義用化學(xué)的技術(shù),原理和方法去消除對(duì)人體健康,安全和生態(tài)環(huán)境有毒有害的化學(xué)品,因此也稱環(huán)境友好化學(xué)或潔凈化學(xué)。實(shí)際上,綠色化學(xué)不是一門全新的科學(xué)。
綠色化學(xué)不但有重大的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益,而且說明化學(xué)的負(fù)面作用是可以避免的,顯現(xiàn)了人的能動(dòng)性。綠色化學(xué)體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的相互聯(lián)系和相互作用,是化學(xué)科學(xué)高度發(fā)展以及社會(huì)對(duì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的作用的產(chǎn)物,對(duì)化學(xué)本身而言是一個(gè)新階段的到來。作為新世紀(jì)的一代,不但要有能力去發(fā)展新的、對(duì)環(huán)境更友好的化學(xué),以防止化學(xué)污染;而且要讓年輕的一代了解綠色化學(xué)、接受綠色化學(xué)、為綠色化學(xué)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
著名理論 編輯本段
1、“原子經(jīng)濟(jì)性”,即充分利用反應(yīng)物中的各個(gè)原子,因而既能充分利用資源,又能防止污染。原子經(jīng)濟(jì)性的概念是1992年美國著名有機(jī)化學(xué)家Trost(為此他曾獲得了1998年度的總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)的學(xué)術(shù)獎(jiǎng))提出的,用原子利用率衡量反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性,為高效的有機(jī)合成應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個(gè)原子,使之結(jié)合到目標(biāo)分子中,達(dá)到零排放。綠色有機(jī)合成應(yīng)該是原子經(jīng)濟(jì)性的。原子利用率越高,反應(yīng)產(chǎn)生的廢棄物越少,對(duì)環(huán)境造成的污染也越少。
2、其內(nèi)涵主要體現(xiàn)在五個(gè)“R”上:第一是Reduction一一“減量”,即減少“三廢”排放;第二是Reuse——“重復(fù)使用”,諸如化學(xué)工業(yè)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(shí)現(xiàn)“省資源、少污染、減成本”的要求;第四是Regeneration——“再生”,即變廢為寶,節(jié)省資源、能源,減少污染的有效途徑;第五是Rejection ——“拒用”,指對(duì)一些無法替代,又無法回收、再生和重復(fù)使用的,有毒副作用及污染作用明顯的原料,拒絕在化學(xué)過程中使用,這是杜絕污染的最根本方法。
重要性傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來的污染已十分嚴(yán)重,全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達(dá)3億噸~4億噸,給環(huán)境造成危害,并威脅著人類的生存?;瘜W(xué)工業(yè)能否生產(chǎn)出對(duì)環(huán)境無害的化學(xué)品,甚至開發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝,有識(shí)之士提出了綠色化學(xué)的號(hào)召,并立即得到了全世界的積極響應(yīng)。綠色化學(xué)的核心就是要利用化學(xué)原理從源頭消除污染。
綠色化學(xué)給化學(xué)家提出了一項(xiàng)新的挑戰(zhàn),國際上對(duì)此很重視。1996年,美國設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)”,以表彰那些在綠色化學(xué)領(lǐng)域中做出杰出成就的企業(yè)和科學(xué)家。綠色化學(xué)將使化學(xué)工業(yè)改變面貌,為子孫后代造福。
迄今為止,化學(xué)工業(yè)的絕大多數(shù)工藝都是20多年前開發(fā)的,當(dāng)時(shí)的加工費(fèi)用主要包括原材料、能耗和勞動(dòng)力的費(fèi)用。由于化學(xué)工業(yè)向大氣、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質(zhì)。以1993年為例,美國僅按365種有毒物質(zhì)排放估算,化學(xué)工業(yè)的排放量為30億磅。因此,加工費(fèi)用又增加了廢物控制、處理和埋放。環(huán)保監(jiān)測(cè)、達(dá)標(biāo),事故責(zé)任賠償?shù)荣M(fèi)用。1992年,美國化學(xué)工業(yè)用于環(huán)保的費(fèi)用為1150億美元,清理已污染地區(qū)花去7000億美元。1996年美國Dupont公司的化學(xué)品銷售總額為180億美元,環(huán)保費(fèi)用為10億美元。所以,從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的要求看?;瘜W(xué)工業(yè)不能再承擔(dān)使用和產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)的費(fèi)用。需要大力研究與開發(fā)從源頭上減少和消除污染的綠色化學(xué)。
1990年美國頒布了污染防止法案。將污染防止確立為美國的國策。所謂污染防止就是使得廢物不再產(chǎn)生。不再有廢物處理的問題,綠色化學(xué)正是實(shí)現(xiàn)污染防止的基礎(chǔ)和重要工具。1995年4月美國副總統(tǒng)Gore宣布了國家環(huán)境技術(shù)戰(zhàn)略。其目標(biāo)為:至2020年地球日時(shí)。將廢棄物減少40~50%,每套裝置消耗原材料減少20~25%。1996年美國設(shè)立了總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)。這些政府行為都極大的促進(jìn)了綠色化學(xué)的蓬勃發(fā)展。
另外,日本也制定了新陽光計(jì)劃。在環(huán)境技術(shù)的研究與開發(fā)領(lǐng)域。確定了環(huán)境無害制造技術(shù)、減少環(huán)境污染技術(shù)和二氧化碳固定與利用技術(shù)等綠色化學(xué)的內(nèi)容??傊?,綠色化學(xué)的研究已成為國外企業(yè)、政府和學(xué)術(shù)界的重要研究與開發(fā)萬向。這對(duì)我國既是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),也是難得的發(fā)展機(jī)遇。
教育發(fā)展 編輯本段
我國化學(xué)教育從初三開始,高中成為理科之一,除兩本必修教材外,又有《化學(xué)與生活》《化學(xué)與技術(shù)》《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》《化學(xué)反應(yīng)原理》《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》《實(shí)驗(yàn)化學(xué)》六個(gè)選修課程。全國一共六個(gè)版本:人教版、蘇教版、魯教版、浙科版,粵教版,上教版。
初步實(shí)驗(yàn)儀器試管、膠頭滴管、燒杯、鑷子、試管夾、容量瓶、托盤天平、玻璃棒、漏斗、分液漏斗、酒精燈、酒精噴燈、錐形瓶、集氣瓶、冷凝管、蒸發(fā)皿、鐵架臺(tái)、藥匙、燃燒匙等。
培養(yǎng)目標(biāo)本專業(yè)培養(yǎng)具備化學(xué)的基本理論、基本知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)技能,能在科研機(jī)構(gòu)、高等學(xué)校及企事業(yè)單位等從事科學(xué)研究、教學(xué)工作及管理工作的高級(jí)專門人才。
培養(yǎng)要求本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)化學(xué)方面的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論、基本技能以及相關(guān)的工程技術(shù)知識(shí),受到基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面的科學(xué)思維和科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,具有較好的科學(xué)素養(yǎng),具備運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)和科技管理的基本技能。
知識(shí)技能1.掌握數(shù)學(xué)、物理等方面的基本理論和基本知識(shí);
2.掌握無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)(含儀器分析)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)(含結(jié)構(gòu)化學(xué))、化學(xué)工程及化工制圖的基礎(chǔ)知識(shí)、基本原理和基本實(shí)驗(yàn)技能;
3.了解相近專業(yè)的一般原理和知識(shí);
4.了解國家關(guān)于科學(xué)技術(shù)、化學(xué)相關(guān)產(chǎn)業(yè)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等方面的政策、法規(guī);
5.了解化學(xué)的理論前沿、應(yīng)用前景、最新發(fā)展動(dòng)態(tài),以及化學(xué)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r;
6.掌握中外文資料查詢、文獻(xiàn)檢索及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法;具有一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件,歸納、整理、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,撰寫論文,參與學(xué)術(shù)交流的能力。
開設(shè)院校 編輯本段
一級(jí)學(xué)科 | 0703化學(xué) | 北京大學(xué) |
南開大學(xué) | ||
吉林大學(xué) | ||
復(fù)旦大學(xué) | ||
南京大學(xué) | ||
浙江大學(xué) | ||
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) | ||
廈門大學(xué) | ||
二級(jí)學(xué)科 | 070301無機(jī)化學(xué) | 中山大學(xué) |
070302分析化學(xué) | 清華大學(xué) | |
武漢大學(xué) | ||
湖南大學(xué) | ||
070303有機(jī)化學(xué) | 四川大學(xué) | |
蘭州大學(xué) | ||
070304物理化學(xué) | 北京師范大學(xué) | |
福州大學(xué) | ||
山東大學(xué) | ||
070305高分子化學(xué)與物理 | 中山大學(xué) |
重點(diǎn)(培育)學(xué)科
二級(jí)學(xué)科 | 070303有機(jī)化學(xué) | 鄭州大學(xué) |
070304物理化學(xué) | 清華大學(xué) | |
070305高分子化學(xué)與物理 | 北京化工大學(xué) |
世界大學(xué)專業(yè)排名
排名 | 學(xué)校 | 國家 | 得分 |
1 | 麻省理工學(xué)院 | 美國 | 97.5 |
2 | 加州大學(xué)-伯克利 | 美國 | 90.5 |
3 | 哈佛大學(xué) | 美國 | 90.4 |
4 | 斯坦福大學(xué) | 美國 | 87.0 |
5 | 加州理工學(xué)院 | 美國 | 85.0 |
6 | 牛津大學(xué) | 英國 | 84.8 |
7 | 加州大學(xué)-洛杉基 | 美國 | 84.7 |
8 | 劍橋大學(xué) | 英國 | 83.8 |
9 | 香港大學(xué) | 中國香港 | 83.3 |
10 | 帝國理工學(xué)院 | 英國 | 83.2 |
11 | 香港科技大學(xué) | 中國香港 | 82.9 |
12 | 瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院-蘇黎世 | 瑞士 | 82.7 |
13 | 新加坡國立大學(xué) | 新加坡 | 82.1 |
14 | 東京大學(xué) | 日本 | 81.5 |
15 | 洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院 | 瑞士 | 80.8 |
16 | 耶魯大學(xué) | 美國 | 80.4 |
17 | 西北大學(xué)(美國) | 美國 | 79.4 |
18 | 京都大學(xué) | 日本 | 78.8 |
19 | 北京大學(xué) | 中國 | 78.6 |
20 | 墨爾本大學(xué) | 澳大利亞 | 78.0 |
排 名 | 學(xué)校名稱 | 星 級(jí) | 學(xué)校數(shù) |
1 | 北京大學(xué) | 5★ | 429 |
2 | 南京大學(xué) | 5★ | 429 |
3 | 吉林大學(xué) | 5★ | 429 |
4 | 華東理工大學(xué) | 5★ | 429 |
5 | 廈門大學(xué) | 5★ | 429 |
6 | 復(fù)旦大學(xué) | 5★ | 429 |
7 | 天津大學(xué) | 5★ | 429 |
8 | 南開大學(xué) | 5★ | 429 |
9 | 中山大學(xué) | 5★ | 429 |
10 | 武漢大學(xué) | 5★ | 429 |
11 | 蘭州大學(xué) | 5★ | 429 |
12 | 湖南大學(xué) | 5★ | 429 |
13 | 大連理工大學(xué) | 5★ | 429 |
14 | 北京理工大學(xué) | 5★ | 429 |
15 | 福州大學(xué) | 5★ | 429 |
16 | 南京理工大學(xué) | 5★ | 429 |
17 | 四川大學(xué) | 5★ | 429 |
18 | 浙江工業(yè)大學(xué) | 5★ | 429 |
19 | 陜西師范大學(xué) | 5★ | 429 |
20 | 西北大學(xué) | 5★ | 429 |
二十世紀(jì)初
? 1901年 J . H.范霍夫(荷蘭)發(fā)現(xiàn)溶液中化學(xué)動(dòng)力學(xué)法則和滲透壓規(guī)律。
? 1902年 E. H. 費(fèi)歇爾(德國)合成了糖類以及嘌呤誘導(dǎo)體。
? 1903年 S. A. 阿雷尼烏斯(瑞典)提出電解質(zhì)溶液理論。
? 1904年 W. 拉姆賽(英國)發(fā)現(xiàn)空氣中的惰性氣體。
? 1905年 A. 馮·貝耶爾(德國)從事有機(jī)染料以及氫化芳香族化合物的研究。
? 1906年 H. 莫瓦桑(法國)從事氟元素的研究。
? 1907年 E.畢希納(德國)從事酵素和酶化學(xué)、生物學(xué)研究。
? 1908年 E.盧瑟福(英國)首先提出放射性元素的蛻變理論。
? 1909年 W.奧斯特瓦爾德(德國)從事催化作用、化學(xué)平衡以及反應(yīng)速度的研究。
? 1910年 O.瓦拉赫(德國)脂環(huán)式化合物的奠基人。
? 1911年 M.居里(法國)發(fā)現(xiàn)鐳和釙。
? 1912年 V. 格林尼亞(法國)發(fā)明了格林尼亞試劑—— 有機(jī)鎂試劑。
? P.薩巴蒂(法國)使用細(xì)金屬粉末作催化劑,發(fā)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)從事配位化合物的研究以及分子內(nèi)原子化合價(jià)的研究。
? 1914年 T.W.理查茲(美國)致力于原子量的研究,精確地測(cè)定了許多元素的原子量。
? 1915年 R.威爾斯泰特(德國)從事植物色素(葉綠素)的研究。
? 1916~1917年 未頒獎(jiǎng)。
? 1918年 F.哈伯(德國)研究和發(fā)明了有效的大規(guī)模合成氨法。
? 1920年 W.H.能斯特(德國)從事電化學(xué)和熱動(dòng)力學(xué)方面的研究。
? 1921年 F.索迪(英國)從事放射性物質(zhì)的研究,首次命名“同位素”。
? 1922年 F.W.阿斯頓(英國)發(fā)現(xiàn)非放射性元素中的同位素并開發(fā)了質(zhì)譜儀。
? 1923年 F. 普雷格爾(奧地利)創(chuàng)立了有機(jī)化合物的微量分析法。
? 1925年 R.A.席格蒙迪(德國)從事膠體溶液的研究并確立了膠體化學(xué)。
? 1926年 T.斯韋德貝里(瑞典)從事膠體化學(xué)中分散系統(tǒng)的研究。
? 1927年 H.O.維蘭德(德國)研究確定了膽酸及多種同類物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
? 1928年 A.溫道斯(德國)研究出一族甾醇及其與維生素的關(guān)系。
? 1929年 A.哈登(英國),馮·奧伊勒 – 歇爾平(瑞典人)闡明了糖發(fā)酵過程和酶的作用。
? 1930年 H. 費(fèi)歇爾(德國)從事血紅素和葉綠素的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)方面的研究。
? 1931年 C.博施(德國),F(xiàn).貝吉烏斯(德國人)發(fā)明和開發(fā)了高壓化學(xué)方法。
? 1932年 I. 蘭米爾(美國)創(chuàng)立了表面化學(xué)。
? 1934年 H.C.尤里(美國)發(fā)現(xiàn)重氫。
? 1935年 J.F.J. 居里,I.J. 居里(法國)發(fā)明了人工放射性元素。
? 1936年 P.J.W.德拜(美國)提出分子磁偶極距概念并且應(yīng)用X射線衍射弄清分子結(jié)構(gòu)。
? 1937年 W. N. 霍沃斯(英國)從事碳水化合物和維生素C的結(jié)構(gòu)研究。
? P. 卡雷(瑞士)從事類胡蘿卜、核黃素以及維生素 A、B2的研究。
? 1938年 R.庫恩(德國)從事類胡蘿卜素以及維生素類的研究。
? 1939年 A. 布泰南特(德國)從事性激素的研究。
二十世紀(jì)中葉
? 1943年 G. 海韋希(匈牙利)利用放射性同位素示蹤技術(shù)研究化學(xué)和物理變化過程。
? 1944年 O.哈恩(德國)發(fā)現(xiàn)重核裂變反應(yīng)。
? 1945年 A.I.魏爾塔南(芬蘭)研究農(nóng)業(yè)化學(xué)和營(yíng)養(yǎng)化學(xué),發(fā)明了飼料貯藏保養(yǎng)鮮法。
? 1946年 J. B.薩姆納(美國)首次分離提純了酶。
? J. H.諾思羅普,W. M.斯坦利(美國)分離提純酶和病毒蛋白質(zhì)。
? 1947年 R.魯賓遜(英國)從事生物堿的研究。
? 1948年 A. W. K. 蒂塞留斯(瑞典)發(fā)現(xiàn)電泳技術(shù)和吸附色譜法。
? 1949年 W.F.吉奧克(美國)長(zhǎng)期從事化學(xué)熱力學(xué)的研究,物別是對(duì)超溫狀態(tài)下的物理反應(yīng)的研究。
? 1950年 O.P.H.狄爾斯和K.阿爾德(德國)發(fā)現(xiàn)狄爾斯-阿爾德反應(yīng)及其應(yīng)用。
? 1951年 G.T.西博格、E.M.麥克米倫(美國)發(fā)現(xiàn)超鈾元素。
? 1952年 A.J.P.馬丁、R.L.M.辛格(英國)開發(fā)并應(yīng)用了分配色譜法。
? 1953年 H.施陶丁格(德國)從事環(huán)狀高分子化合物的研究。
? 1954年 L.C.鮑林(美國)闡明化學(xué)結(jié)合的本性,解釋了復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)。
? 1955年 V. 維格諾德(美國)確定并合成了含硫的生物體物質(zhì)(特別是后葉催產(chǎn)素和增壓素)。
? 1956年 C.N.欣謝爾伍德(英國)。
? N.N.謝苗諾夫(俄國)提出氣相反應(yīng)的化學(xué)動(dòng)力學(xué)理論(特別是支鏈反應(yīng))。
? 1957年 A.R.托德(英國)從事核酸酶以及核酸輔酶的研究。
? 1958年 F. 桑格(英國)從事胰島素結(jié)構(gòu)的研究。
? 1959年 J.海洛夫斯基(捷克)提出極譜學(xué)理論并發(fā)明了電化學(xué)分析中的極譜分析法。
? 1960年 W.F.利比(美國)發(fā)明了“放射性碳素年代測(cè)定法”。
? 1961年 M.卡爾文(美國)提示了植物光合作用機(jī)理。
? 1962年 M.F.佩魯茨、J.C. 肯德魯(英國)測(cè)定了蛋白質(zhì)的精細(xì)結(jié)構(gòu)。
? 1963年 K.齊格勒(德國)、G. 納塔(意大利)發(fā)現(xiàn)了利用新型催化劑進(jìn)行聚合的方法,并從事這方面 的基礎(chǔ)研究。
? 1964年 D.M.C. 霍金英(英國)使用X射線衍射技術(shù)測(cè)定復(fù)雜晶體和大分子的空間結(jié)構(gòu)。
? 1965年 R.B.伍德沃德(美國)因?qū)τ袡C(jī)合成法的貢獻(xiàn)。
? 1966年 R.S.馬利肯(美國)用量子力學(xué)創(chuàng)立了化學(xué)結(jié)構(gòu)分子軌道理論,闡明了分子的共價(jià)鍵本質(zhì)和電子 結(jié)構(gòu)。
? 1967年 R.G.W.諾里會(huì)、G.波特(英國)。
? M.艾根(德國)發(fā)明了測(cè)定快速 化學(xué)反應(yīng)的技術(shù)。
? 1968年 L.翁薩格(美國)從事不可逆過程熱力學(xué)的基礎(chǔ)研究。
? 1969年 O.哈塞爾(挪威)、K.H.R.巴頓(英國)為發(fā)展立體化學(xué)理論作出貢獻(xiàn)。
? 1970年 L.F. 萊洛伊爾(阿根廷)發(fā)現(xiàn)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)從事自由基的電子結(jié)構(gòu)和幾何學(xué)結(jié)構(gòu)的研究。
? 1972年 C.B.安芬森(美國)確定了核糖核苷酸酶的活性區(qū)位研究。
? 1973年 E.O.菲舍爾(德國)、G.威爾金森(英國)從事具有多層結(jié)構(gòu)的有機(jī)金屬化合物的研究。
? 1974年 P.J.弗洛里(美國)從事高分子化學(xué)的理論、實(shí)驗(yàn)兩方面的基礎(chǔ)研究。
? 1975年 J.W. 康福思(澳大利亞)研究酶催化反應(yīng)的立體化學(xué)。
? V.普雷洛格(瑞士)從事有機(jī)分子以及有機(jī)分子的立體化學(xué)研究。
? 1976年 W.N.利普斯科姆(美國)從事甲硼烷的結(jié)構(gòu)研究
? 1977年 I.普里戈金(比利時(shí))主要研究非平衡熱力學(xué),提出了“耗散結(jié)構(gòu)”理論。
? 1978年 P.D.米切爾(英國)從事生物膜上的能量轉(zhuǎn)換研究。
? 1979年 H.C.布朗(美國)、G. 維蒂希(德國)研制了新的有機(jī)合成法。
二十世紀(jì)末
? 1980年 P.伯格(美國)從事核酸的生物化學(xué)研究。
W.吉爾伯特(美國)、F. 桑格(英國)確定了核酸的堿基排列順序。
? 1981年福井謙一(日本)、R.霍夫曼(英國)應(yīng)用量子力學(xué)發(fā)展了分子軌道對(duì)稱守恒原理和前線軌道理 論。
? 1982年 A.克盧格(英國)開發(fā)了結(jié)晶學(xué)的電子衍射法,并從事核酸蛋白質(zhì)復(fù)合體的立體結(jié)構(gòu)的研究。
? 1983年 H.陶布(美國)闡明了金屬配位化合物電子反應(yīng)機(jī)理。
? 1984年 R.B.梅里菲爾德(美國)開發(fā)了極簡(jiǎn)便的肽合成法。
? 1985年 J.卡爾、H.A.豪普特曼(美國)開發(fā)了應(yīng)用X射線衍射確定物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的直接計(jì)算法。
? 1986年 D.R. 赫希巴奇、李遠(yuǎn)哲(中國臺(tái)灣)、
? J.C.波利亞尼(加拿大)研究化學(xué)反應(yīng)體系在位能面運(yùn)動(dòng)過程的動(dòng)力學(xué)。
? 1987年 C.J.佩德森、D.J.克拉姆(美國)
? J.M.萊恩(法國)合成冠醚化合物。
? 1988年 J.戴森霍弗、R. 胡伯爾、H.米歇爾(德國)分析了光合作用反應(yīng)中心的三維結(jié)構(gòu)。
? 1989年 S.奧爾特曼, T.R. 切赫(美國)發(fā)現(xiàn)RNA自身具有酶的催化功能。
? 1990年 E.J.科里(美國)創(chuàng)建了一種獨(dú)特的有機(jī)合成理論——逆合成分析理論。
? 1991年 R.R.恩斯特(瑞士)發(fā)明了傅里葉變換核磁共振分光法和二維核磁共振技術(shù)。
? 1992年 R.A.馬庫斯(美國)對(duì)溶液中的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)理論作了貢獻(xiàn)。
? 1993年 K.B.穆利斯(美國)發(fā)明“聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”法
? M.史密斯(加拿大)開創(chuàng)“寡聚核苷酸基定點(diǎn)誘變”法。
? 1994年 G.A.歐拉(美國)在碳?xì)浠衔?/span>即烴類研究領(lǐng)域作出了杰出貢獻(xiàn)。
? 1995年 P.克魯岑(德國)、M.莫利納、。
? F.S.羅蘭(美國)闡述了對(duì)臭氧層產(chǎn)生影響的化學(xué)機(jī)理,證明了人造化學(xué)物質(zhì)對(duì)臭氧層構(gòu)成破壞作用
? 1996年 R.F.柯爾(美國)、H.W.克羅托因(英國)、
? R.E.斯莫利(美國)發(fā)現(xiàn)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)、J.E.沃克爾(英國)、
? J.C.斯科(丹麥)發(fā)現(xiàn)人體細(xì)胞內(nèi)負(fù)責(zé)儲(chǔ)藏轉(zhuǎn)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)將毫微微秒光譜學(xué)應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)變狀態(tài)研究。
二十一世紀(jì)初
? 2000年 黑格(美國)、麥克迪爾米德(美國)、白川英樹(日本)因發(fā)現(xiàn)能夠?qū)щ姷乃芰嫌泄Α?/p>
? 2001年威廉·諾爾斯(美國)、野依良治(日本)在“手性催化氫化反應(yīng)”領(lǐng)域取得成就。
? 巴里·夏普萊斯(美國)在“手性催化氫化反應(yīng)”領(lǐng)域取得成就。
? 2002年 約翰-B-芬恩(美國)、田中耕一(日本)在生物高分子大規(guī)模質(zhì)譜測(cè)定分析中發(fā)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(jié)構(gòu)。
? 2003年 阿格里(美國)和麥克農(nóng)(美國)研究細(xì)胞膜水通道結(jié)構(gòu)極其運(yùn)作機(jī)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(fā)現(xiàn)了泛素調(diào)節(jié)的蛋白質(zhì)降解——一種蛋白質(zhì)“死亡”的重要機(jī)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(jī)化學(xué)的烯烴復(fù)分解反應(yīng)。
? 2006年羅杰·科恩伯格(美國) “真核轉(zhuǎn)錄的分子基礎(chǔ)”。
? 2007年格哈德·埃特爾(德國)固體表面化學(xué)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(fā)現(xiàn)與進(jìn)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(dá)-尤納斯(以色列) “核糖體的結(jié)構(gòu)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(lián)反應(yīng)。
? 2011年 丹尼爾·謝克特曼(以色列),發(fā)現(xiàn)了準(zhǔn)晶體這種材料。
? 2012年 羅伯特·萊夫科維茨(美國) 、布萊恩·克比爾卡(美國)“G蛋白偶聯(lián)受體研究”。
? 2013年 馬丁?卡普拉斯、邁克爾?萊維特、阿里耶?瓦謝勒“為復(fù)雜化學(xué)系統(tǒng)創(chuàng)立了多尺度模型“。
發(fā)展前景 編輯本段
1.保證人類的生存并不斷提高人類的生活質(zhì)量。如:利用化學(xué)生產(chǎn)化肥和農(nóng)藥,以增加糧食產(chǎn)量;利用化學(xué)合成藥物,以抑制細(xì)菌和病毒,保障人體健康;利用化學(xué)開發(fā)新能源、新材料,以改善人類的生存條件;利用化學(xué)綜合應(yīng)用自然資源和保護(hù)環(huán)境以使人類生活得更加美好。
2.化學(xué)是一門是實(shí)用的學(xué)科,它與數(shù)學(xué)物理等學(xué)科共同成為自然科學(xué)迅猛發(fā)展的基礎(chǔ)。化學(xué)的核心知識(shí)已經(jīng)應(yīng)用于自然科學(xué)的各個(gè)區(qū)域,化學(xué)是改造自然的強(qiáng)大力量的重要支柱?;瘜W(xué)家們運(yùn)用化學(xué)的觀點(diǎn)來觀察和思考社會(huì)問題,用化學(xué)的知識(shí)來分析和解決社會(huì)問題,例如能源問題、糧食問題、環(huán)境問題、健康問題、資源與可持續(xù)發(fā)展等問題。
3.化學(xué)與其他學(xué)科的交叉與滲透,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。
4.培養(yǎng)不斷進(jìn)取、發(fā)現(xiàn)、探索、好奇的心理,激發(fā)人類對(duì)理解自然,了解自然的渴望,豐富人的精神世界。
當(dāng)今,化學(xué)日益滲透到生活的各個(gè)方面,特別是與人類社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)的重大問題??傊?,化學(xué)與人類的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、國防、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥衛(wèi)生、資源利用等方面都有密切的聯(lián)系,它是一門社會(huì)迫切需要的實(shí)用學(xué)科。
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