合成化学的重要性论文

合成化学的重要性论文

今天，人类的健康及人类生存所需要的全部食物、衣着、建筑和培育作物、全部信息手段等各个领域，到处都留下了化学研究的足迹，享受着化学发展的成果。可以说人类生活和活动的全部领域都离不开化学。正如二百多年前，英国著名化学家、氧气的发现者普利斯特里所说的“化学是为最大多数人的最大幸福服务的一门科学”。世界上近20%的发明专利是发给化学领域的发明和创造的。在当今世界上的化学实验室里，每天都能合成近200种新的化合物。可以毫不夸张地说：化学决定着现有一切物质生产领域和整个国民经济、科学技术发展的速度。人类的一切希望都与化学的进一步发展联系在一起，明天的世界将是化学化的世界！

一、什么是化学

化学是一门实用的、最具创造性的科学、是使人类生活更加美好的科学，是一门满足社会需要的中心科学。化学与其他学科之间相互影响、相互渗透、相互促进、相互综合，不但推动了化学研究和化学理论的发展，也促进和推动了其他自然科学如数学、物理学、生物学、天文学、地质学、材料科学等等的发展。那么，化学研究的对象是什么呢？

自然界的一切物质，大至天体、星球，小至微生物，无论是无生命的，还是有生命的，都是由各种化学元素组成的。不同的物质具有不同的组成、不同的结构，因而具有不同的性质。化学是一门在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、应用以及物质之间相互转化规律的科学。

二、化学科学的形成和发展

1、古代化学的产生

火是人类最早接触的化学现象，火的发现和利用为进行化学操作打开了方便之门。火的利用产生了实用化学工艺知识，它与人类对于万物起源的思考（古希腊的哲学思想和东方神秘主义）相结合，产生了炼金术，成为近代化学产生和发展的基础。炼金术家长期的实践使人们认识了许多天然矿物，积累了化学实验操作的经验。但它只局限于冶金和医药的实用目的，而不是以探索物质及其化学变化规律为目标。

2、近代化学的建立

16~17世纪，对化学发展来说，是一个重要的过渡时期。1661年波义耳的《怀疑派化学家》以他的化学实验方法和微粒的观点，认为化学研究的目的在于认识物质的本性，通过专门的实验、收集所观察到的事实、寻找事物变化的规律，使之发展成为一门探索物质世界化学变化奥秘的独立学科。实现了炼金术向近代化学的过渡。

1777年拉瓦锡提出了燃烧的氧化说，1789年他在《化学纲要》中系统论述了以氧为中心的新的燃烧氧化理论。这是化学学科中第一个科学的化学反应理论，并列出了当时已知的33种元素的第一张化学元素表，他还提出了质量守恒定律。1808年道尔顿将宏观经验定律与物质由原子构成的微观观念联系起来，首次引入了原子量概念，使化学真正走上定量的发展阶段。同时柏济力乌斯从事了大量的原子量测定和元素符号的制定工作。1811年阿伏加德罗发表了“论测定物体中原子相对质量及其进入化合物中数目比例的一种方法”的论文，首次提出了分子假说。1896年门捷列夫发表了论文“元素属性和原子量的关系”及第一张元素周期表。到了19世纪下半叶，化学的四大分支无机化学、有机化学、分析化学和物理化学相继形成，近代化学完成了它的系统化，但近代化学总体上还属于经验科学范畴。

3、现代化学的发展

19世纪末、20世纪初，物理学的X射线、放射性和电子三大发现，冲破了“原子不可分，元素不会变”的传统观念。普郎克的量子论和量子力学、爱因斯坦的光子说与相对论、以及一系列物理实验技术的运用，人类认识自然从宏观世界进入微观世界，整个化学科学不仅有了坚实的理论基础，而且有了可靠的实验手段。从而，使现代化学无论是基础理论还是实际运用都取得了举世瞩目的成就，其发展速度与研究领域的广度都大大地超过过去任何一个时期。化学科学不仅从定性描述科学向定量的精密科学过渡，而且学科发展呈现高度的分化与综合。更为可贵的是化学冲破传统学科概念与邻近学科渗透和交叉，展现其巨大的生命力。

可以这样认为：19世纪化学是原子世纪，20世纪借助物理学的新思想、新概念和新成果，化学的研究重心转移到分子的层次，化学成为一门分子的科学。

三、21世纪化学的展望

20世纪是科学突飞猛进的时代，作为自然科学基础学科之一的化学，也经历了使人眼花缭乱的100年。基于化学过程的物质生产更是有了飞跃性的发展，从而深刻地影响了我们这个地球村的方方面面。今天的高度物质文明离不开化学。然而，当化学家自豪回顾这百年辉煌之际，社会上对化学品的恐惧，选择化学作为自已事业的人越来越少了，一些其他领域的科学家认为化学科学已经发展得十分成熟，而另一些科学家则认为化学正在被肢解，化学作为一门独立的科学正在消亡。

20世纪80年代以后，一些化学家在回顾化学发展历程时开始感觉到化学家自身太局限于自已的领域。化学科学要发展，化学家就必须走出纯化学，进入在各门学科基础上综合发展起来的大科学，与此同时大科学也正召唤着化学，从生命科学、材料科学、环境、能源乃至信息科学都对化学提出了诸多挑战，要求化学有新的发展，要求化学家更多更积极地参与，去解决现今面临的诸多复杂体系、极端条件、介观和非平衡态等新问题。21世纪初化学发展的几个重要方面可能为：化学反应动态学、分子识别、分子间的弱相互作用和分子聚集体化学、合成和组装化学等。下面简要介绍现代化学前沿的几个方面：

1、纳米化学与单分子化学

从化学和物理的角度看，纳米级的微粒性能由于其表面原子或分子所占比例超乎寻常的大而变得不同寻常。研究其特殊的光学、电学、催化性质以及特别的量子效应已受到重视。我国著名科学家钱学森早在1991年就预言：我认为纳米和纳米以下的结构将是下一世纪发展的重点，会是一次技术革命，从而将是21世纪又一次产业革命。

另一方面，借助STM /AFM和光摄等技术进行单分子化学的研究，将能观察在单分子层次上的许多不同于宏观的新现象和特异效应，对这些新现象和新效应的揭示可能会导致一些科学问题的突破。

2、元素和宇宙的起源和演化

元素是万物之本，也历来是化学研究的主要对象。如今人们对于元素及其化合物的知识已经日趋系统化与理论化，但是元素自身的起源与演化仍是一个值得探索的课题。宇宙化学是研究地球以外星球的化学。由于宇宙飞行技术的发展，人们已对月球、火星等外星物质进行分析和研究，这不仅助于元素起源与宇宙起源的研究，也将开拓地球以外的星球作出贡献。

3、生命的起源与进化

生命科学已进入到分子水平，需要化学的参与，需要合成研究的参与。不论是信号传导的认识与调控，还是现代热点的基因调控，都会面临各种生物大分子和小分子的合成课题。如获1999年诺贝尔化学奖的“飞秒化学”不仅可使人们具体地认识化学反应的机制，甚至可以观察到生命运动的细节，揭示生命的本质。恩格斯曾经预言“生命的起源必然是通过化学的途径实现的”。化学的巨大进步已能证明，这条途径是存在的。它可概括为：由原子——无机分子——有机分子——生物大分子——原始生命的“化学进化”过程。“对化学家来说，下世纪最大的挑战是创造生命”“研制那种自我复制、自我组织、甚至有可能进化为生物的系统是可能的”美国科学会主席认为：化学正处于创造生命边缘的观点并不是孤立的，只要条件适合，任何地方进行的化学进化必须向生物进化转化，这已成为合乎逻辑的必然结论。目前，科学家正在进行生命过程的化学研究，以揭示和掌握生命中发生分子反应的规律，并逐步实现合成生命的伟大目标。

4、合成制备化学

从科学发展的角度看，合成化学是化学学科的核心，是未来化学家改造世界，创造社会财富的最有力的手段。创造新的合成反应一直是化学界的热点。可以说，世界上所有的科学技术的发展都离不开合成制备化学，合成制备化学提供并保证了它们的物质基础。200年来化学家不仅发现和合成了众多天然存在的化合物，同时也人工创造了大量非天然的化合物。使得人类社会所有的化合物已达2230万种（至1999年12月）。且其增加的速度从20世纪90年代前每年60多万种到今天几个月100万种。随着21世纪的到来和高科技的迅猛发展，越来越要求合成化学家能够更多地提供新型结构和新型功能的化合物，并在此基础上设计和组装各种功能的分子聚集体，如分子开关、分子芯片等等。同时也迫切要求化学家能从根本上更专一、更高效、更经济和环境友好地合成出现今应用的各种化学品。

材料科学的进步首先必然是新材料的合成与制备。如钇钡铜氧化陶瓷的制备引起了高温超导的革命和飞跃；神奇的导电聚合物（其特点是：质量轻、柔韧好、价格低、导电能力强）将使可折叠的电视机、穿在身上的计算机、发光墙纸、薄膜太阳能电池……等的出现，将会改变我们的世界。所以，2000年诺贝尔化学奖授予了美国科学家黑格、麦克迪尔米德和日本科学家白川英树；C60的获得，使人们开始知晓了一类新型的碳分子结构，提供了当今包括纳米管等一类前景诱人的新的材料化合物。而且，星际尘埃研究证明：C60还有可能是宇宙中最古老的分子。那么，它们又是怎样构成世界万物的呢？可以说：由C60引发的各种联想正激励着人们向更高的科学高峰发起冲击！所以，1996年诺贝尔化学奖授予英国科学家克鲁托和美国科学家斯莫利和柯尔。

四、对学习高中化学的四点认识

1、把握概念 深掘内涵外延

化学是一门涉及物质变化和能量变化的科学，也是直接认识物质、改造物质的科学。它研究的是各种物质发生化学变化的规律，而许多规律就体现在概念与概念的关系中。所以，掌握概念是学好化学的关键之所在。对一个概念来说，它包含对象、前提或假定、表达方式以及与其它概念的相互关系等方面的内容。例如：气体摩尔体积这个概念的对象是气体、前提是标准状况、表达方法是22.4升/ 摩尔，气体摩尔体积乘以标准状况下的密度等于该气体的摩尔质量，这是它与其他概念的关系之一。在运用概念时，必须做到对象、前提、表达都正确，要注意其条件和适用范围，要具体情况具体分析。此外，还要了解概念的引伸和发展。

2、抓住实质 掌握量变规律

任何规律都包含有量的关系，没有量的关系就没有规律，不了解量的关系，就不能真正掌握规律。化学计算常常是令同学们头痛，甚至畏惧的问题。而实际上化学计算的难点并非计算，而在于对化学概念和化学变化实质的分析和理解。在任何一个化学反应中，反应物和生产物都是按照一定的量的关系进行的。化学反应的实质就是构成反应物的微粒（原子、离子）进行重新组合生成新的物质。在这个过程中原子的种类和数目都不会发生改变（质量守恒定律）。所以，只要分析清楚发生了哪些化学反应，找准了反应过程中有效微粒有多少？它们从哪里来？到哪里去了？再应用物质的量为核心的一系列物理量和有关概念，就能删繁就简、快速、准确地解答化学计算题。

3、学会联想 培养思维能力

化学是在物理、生物等相关学科基础上，到初三才开始开设的。在化学的学习和研究中常常要借助对各种现象的分析、组成的判断和结构的推理来认识物质及其变化规律。化学知识的各个部分之间的相互联系是比较紧密的，新的知识是在旧的知识基础上发展起来的，新的知识必须依靠旧的知识才能深刻理解。而且，生活处处有化学。所以，在学习中要学会找准知识的“生长点”，学会运用相似联想、相关联想、类比联想、对立联想和从属联想等，尽情展开联想之翼，就能融会贯通、举一反三，将所学知识系统化、结构化和网络化。同时在学习化学知识和解决具体问题的过程中，培养和提高思维能力。

4、动手实验 提高实践能力

化学是一门以实验为基础的科学。综观化学史上许多著名的化学 家，他们之所以能为人类做出重大贡献，除去他们具有敢于创新、勤奋好学的精神外，很重要的一条就是他们勇于实践、善于实践。中学生在学校学习的化学知识和实验技能，都是前人实践经验的宝贵结晶。它不同于科学家进行的科学实验。但是，从设计实验、亲身实践、观察现象、积累事实和经验、分析综合既有事实、抽象概括得出科学结论，培养分析问题和解决问题的能力，培养和提高科学态度和科学素养方面来看，又与科学家进行的科学实验有许多相似之处。所以，在化学学习中要高度重视化学实验，根据各类实验特点，在明确目的的前提下，要循序渐进地反复练习，要掌握有关的反应原理、装置特点、操作规程，要掌握常用仪器和试剂的使用技能、实验操作技能、观察和记录实验现象的技能、分析处理实验数据的技能和简要绘制实验装置图的技能。要牢固树立以实验为基础的观点，通过实验将元素化合物知识和基础理论知识的学习联系起来，使化学实验不仅仅是提供感性认识的直观手段，而且成为激发对化学的学习兴趣、培养科学态度和创新精神、训练科学方法和提高实践能力的有效途径和方法。

写一篇300字关于化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用的文章

化学是一门是实用的学科，它是自然科学迅猛发展的基础。
化肥和农药以及杀虫剂的使用，处理有害物质 ，增加了农作物的产量 、新型药物的合成，挽救了成千上百万人的生命，洗洁精能够溶解油污，给人们清洁带来了方便，味精的发现与合成，使烧菜口味更加鲜美 。化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学.它与我们的生活息息相关，在我们的日常生活中无处不在。”没有化学创造的物质文明，就没有人类的现代生活。就化学对人类的日常生活的影响来说，化学在我们的日常生活中无处不在。首先，我们的衣、食、住、行无一不用到化学制品。“民以食为天”，我们吃的粮食离不开化肥、农药这些化学制品.如果没有化学技术，那么世界上就有一半的人得不到温饱，那么世界上就多了一半的人的生命面临危机了。加工制造色香味俱佳的食品就更离不开各种食品添加剂，如甜味剂、防腐剂、香料、味精、色素等等，多是用化学合成方法或化学分离方法制成的。如果没有合成纤维的化学技术，那世界上大多数人就要挨冻，因为有限的天然纤维根本就不够用。再有就是合成橡胶，少了合成橡胶，世界上60亿人口又有多少亿人要穿草鞋过冬啊？合成染料更使世界多了一道多彩缤纷的亮丽风景线。所谓“丰衣足食”，是生命得以延续的保证。没有了化学，就没了保证。 再看我们住的房子，石灰、水泥、钢筋，窗户上的铝合金、玻璃、塑料等材料，哪件不是化学制品？离得了铝合金的木制的窗户，也离不开化学制品油漆；就算不用玻璃吧，像一些贫穷人家用的尼龙布甚或用的报纸，不是化学制品又是什么？还有我们的日常生活用品，如牙刷、牙膏、香皂、化妆品、清洁用品等等无一不跟化学沾边，都是化学制剂。 出了门，我们踏在水泥铺成的街道上，看到的是钢筋水泥做的高楼大厦，用以代步的是各种塑料、橡胶、玻璃以及各种合金做的交通工具。这些交通工具还离不开汽油、柴油，各种汽油添加剂、防冻剂和各种润滑油。如此种种，都是化学制品。现代人类根本无法离开人造化学品.其次，我们的健康长寿也与化学息息相关。就生命本身来说，生命过程本身就是无数化学变化的综合表现。 化学科学的研究在解决粮食、能源、人体健康等人类社会主要问题中有重要作用。生命科学的研究离不开化学的研究，它是生物学、化学、物理学、数学、医学、环境学等学科之间互相渗透形成的交叉学科，缺一不可。 总之，不管是生命本身作为一个过程，还是生命得以维持所必须依赖的外在物质条件，都离不开化学。没有生命还有化学，没有了化学就绝对不会再有生命存在。化学是生命存在的支柱，也是社会存在和发展的支柱和动力