合成化学的未来文章

1．有利于激发学生学习兴趣，强化学习动力 学生的学习动力来源有两个方面：一是明确的学习目的；二是浓厚的学习兴趣。由于社会的变迁，生活条件的改善，一些中学生的学习毅力也变得越来越脆弱，学习兴趣就成了他们搞好学习的关键。利用青少年强烈的好胜心理，让他们参与问题讨论，认真钻研去获取知识，通过努力去解决问题，当他们求得知识后，这种胜利者心理就得到了满足，因而增添了学习兴趣，强化了学习动力。如新教材中有很多“规律型”讨论题，其中《物质结构〓元素周期律》一章就有13个。这些题目不难，学生愿意讨论，讨论的结论带有规律性，就容易使学生产生愉悦地“成就感”。再说，讨论过程实际上就是应用化学知识及方法去解释或解决问题的过程，学生可以直接领悟到化学知识在现实生活和学习中的应用。只要学生感觉到所学的知识有用，学习兴趣就会倍增。 2．有利于培养学生发散思维能力 学生从多角度、多层次去思考问题和用多种方法通过不同的途径去探求知识解决问题的能力，离不开教师对学生发散思维能力的培养。有效地诱导学生去“发散”思维，关键在于设计“发散点”，而新教材上的“讨论”题目是在长期地教学实践中总结或挖掘出来的，具有优选性、广联性、密集性和科学性。例如，“如何用实验的方法鉴别NaCl、Na2SO4、NaNO3、Na2CO3四种溶液?”和“采用哪些方法可以增大铁与盐酸反应的化学反应的速率?”这类讨论题，放手让学生讨论，就能联系到诸多化学知识，也可得到很多的好答案。再如“归纳SO42－的检验方法”一题，学生能讨论出十多个方案，教师再引导学生广联知识，深入讨论，优化结果。这样的讨论过程，就是培养学生发散思维的过程。因此，合理使用这些“讨论”，不仅可使学生加深理解所学内容，而且对于培养学生的发散思维能力有不可替代的作用。 3．有利于师生互动，教学相长 在讨论中，教师和学生既是教育者，也是受教育者，通过互相切磋甚至是争论，都可以从多方面接受信息，从多角度思考问题，达到教学相长的目的。新教材上有一讨论题：“收集氨气的试管口的棉花应用什么溶液浸湿?为什么?”这是一个开放型的问题。用什么“溶液”?多数教师想到的是非挥发性的酸溶液，而有的学生却想到是酸性溶液，如NaHSO4溶液等。在回答“为什么?”时，教师易受到旧教材思维定势的影响，认为棉花的作用是阻碍NH3与空气对流以便得到较纯净的气体，而学生考虑则是环境保护问题。像这样的问题还很多，只要师生共同讨论，相互补缺，相互激励，就能共同提高。 4．有利于开展研究性学习 首先，新教材上的“讨论”所设计的题目虽然是单一的，但学习内容并不是特定的知识体系，有许多来源于学生的生活和社会实践。如“为什么医院里用高温蒸煮、照射紫外线、喷洒苯酚溶液、在伤口处涂抹酒精溶液等方法来消毒杀菌?”等问题。在讨论时立足于研究、解决学生关注的社会、生活问题，这样，研究性学习就水到渠成了。其次，新教材上，像“如何鉴别Na2CO3、NaHCO3和NaCl?”这一类讨论题目答案具有多元性；而“通过计算确定有机物的分子式，需要哪些必要的数据?”和“如果水分子之间没有氢键存在，地球上将会是什么面貌?”这类问题，答案具有不确定性、模糊性。在讨论时，学生可以体验到“科学家解决问题的过程”，从而培养学生积极探索的精神。同时他们还可以从教师和其他同学身上学到研究和思考问题的方法。增强了学习过程的探究性，多数情况下，教师引导学生开展问题讨论总会留下一些悬而未决的问题，学生自觉或不自觉地利用课外时间去解决这些问题。这样，学习时间不一定完全局限在课堂45min，有的上网去延伸学习空间，有的深入社会扩展生活的空间。总之，完成新教材上的“讨论”的教学对于我们转变学生的学习方式，从封闭走向开放，从课内走向课外，从被动走向主动，从理性走向感性，从接受型学习走向探究性学习都有着重大的现实意义。 二、组织问题讨论时需要解决的几个问题 1．正确处理好教师“导”与学生“学”的关系 教师“导”与学生“学”的关系就是内因和外因的辩证关系，教师是外因，学生是内因，外因要靠内因起作用，强调教师主导作用就是为了保证学生的主体作用得到充分的发挥。中学生思维活跃，不受传统的定势思维束缚，敢于标新立异。在讨论时，随时会提出一些有价值的问题。对这些问题，教师要根据教学内容和学生的实际情况放手让学生去讨论，不要急于表态，应让他们主动补充或争论。要注意培养讨论的骨干力量，让学生影响学生，让学生去带动学生，让学生去激励学生。但教师绝不能放手不管，要仔细聆听，从学生的发言中捕捉一些新的哪怕是错误的信息给予及时的评判和解释，从而培养学生的思维习惯和学生学习的主动性。 2．正确处理好培养发散能力和突出主题的关系 突出主题是由教学特殊任务所决定的。不可否认，开展研究式、探究性的讨论对于发展学生思维能力、探索化学运动的本质规律有其重要的作用。但讨论还必须有一个问题中心，那就是教材上的“讨论”题目。如“你如何理解‘化学是人类社会进步的关键’这句话?”与“设想合成氨的发展前景”，这类问题，若不实施有效的控制就很易偏离主题。组织讨论时，教师要充分发挥其主导作用，运用教学艺术，抓住主要矛盾，启发学生思维。杜绝学生在枝节问题上纠缠不休或漫无边际、海阔天空。还要抓住有利时机，诱发学生联想，开拓讨论的思路。 3．正确处理好讨论过程与讨论结果的关系 课本中的绝大多数讨论问题，通过学生自身努力可以得出一些结论和方法。教师要“宽容”，不能过分的要求讨论的结果全面性、正确性；解题方法也不一定要求最优化；还要允许学生讨论时缺乏一些科学性和条理性。应该重视学生讨论的过程，学生掌握了获取知识的过程就掌握了终身受益的方法。像新教材中的“以氢气与氧化铜反应为例来分析，反应中得氧和失氧与元素化合价的升降有什么关系?”和“给定一组实验数据推断乙醇结构式”等一系列讨论题，有的是为了加强概念的辨析；有的是为了让学生弄清实验设计思路及目的；还有的是为了让学生学会知识的运用。讨论这些问题的过程比结果更重要。教师可根据问题的特点，结合每个讨论问题的意图、功能及学生的思维状况进行点拨、引导和启发，让学生学会思考，参与讨论，共同感受讨论的成功。同时还要从讨论过程中不断抓住信息，捕捉学生的思维火花和灵感，激发其创新意识，促其创新精神的形成。这样也许会使教师教学任务加大，但长期下去却会使学生学到更多的学习方法，在教学上也不失为一种创新。 4．正确处理好学生独立思考与集体讨论的关系 长期以来，教师都习惯于学生安静地听课，独立地思考，即使让学生进行讨论，也是形式，缺乏主动性和动态性，课堂发言单打独斗，学生的思维并不能得到真正的启迪，也就无法进入主动、开放和发展的状态。而集体动态式的讨论，可以克服学生思维上的思考动力不足的缺陷，弥补思考的内容单一，思考深度较浅，思考效果不明显等缺点。同时，同学们在集体讨论发言时相互影响，以利于形成良好的学风，拓宽学习内容的覆盖面，学生考虑问题会更全面、更周到。在讨论中大家可以互相启发和共勉，得出的结论和方法会更深刻、更有条理、更有深度和广度。在集体动态式的讨论中，出现差错的学生受到集体的激励，刺激其大脑皮层，还会使讨论的内容在脑海中留下更深刻的印象。避免单独发言时惟恐出错而畏首畏尾，反而抑制学生思维发展的情形。像前面所述那些带有发散性的问题，不讨论、不靠师生集体智慧就难得出完整的结论。因此，在教学中让学生讨论或争论并不影响独立思考，相反，会使思考变得更轻松、更活跃。 5．正确处理好学生归纳与教师总结的关系 讨论问题时，学生对问题积极地思考、分析和辩论后，他们最关注的是教师对自己的见解或结果作出的反应。因此，教师有必要及时总结。总结时既要对学生的见解进行分析，充分肯定他们的正确方面和科学结论，又要讲清学生的思维过程。但一定要注意，学生讨论时会有许多始料不及的问题，如在教材上有这样一个讨论题：“在氨水中，分别加入适量的盐酸、NaOH溶液和NH4Cl溶液，对NH3·H2O的电离平衡各有什么影响?并简要说明理由。”在讨论时，教师也有可能只注意到同离子效应对弱电解质电离的抑制作用，而疏忽了NaOH溶液和NH4Cl溶液浓度极稀的情况。所以，不能轻易对学生的讨论结果全盘肯定或全盘否定。

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浅谈化学实验的重要性在化学教学中，如何使学生掌握好基础知识和基本技能，提高灵活运用知识的能力。笔者认为，实验在其中起着至关重要的作用。实验是化学的灵魂，是化学的魅力和激发学生学习兴趣的主要源泉，更是培养和发展学生思维能力和创新能力的重要方法和手段。 一、实验能提高学生的学习兴趣 兴趣是一种特殊的意识倾向，是动机产生的重要主观原因。良好的学习兴趣，是求知欲的源泉，是思维的动力。化学是以实验为基础的学科。实验具有千变万化的现象。学生刚接触化学，用千变万化的实验现象来吸引学生，是唤起初中学生学习兴趣的有效手段。例如在化学入门课增添一系列趣味性实验。如：(1)“捉迷藏”。(2)“魔棒点灯”：(3)“雨落红花开”(4)“巧点蜡烛”(5)“巧洗烧杯壁的白色固体”，先加入水，后加稀盐酸，使学生觉得新奇。随着向学生提出一系列日常生活实例的设问，使学生觉得现有的知识不够，以激发他们求知欲。从而产生学习的兴趣，树立学好化学课的决心。 二、实验能培养学生的观察能力 观察是认识的窗口，是思维的前提。对于事物，如果没有敏锐而细致的观察，就不能深入认识事物的本质。在化学实验中，要教给学生观察的方法，如观察要有明确的目的和重点，要自始至终，从明显的到细微的都必须认真地、细致地观察，要提醒学生注意排除其他因素的干扰，要求学生实事求是地做好实验记录。 在实验前，要求学生观察药品状态、仪器形状、连接方法。实验中引导学生观察反应中产生的多种现象，特别注意引导学生对实验现象要作全面观察，及时纠正学生的片面性。例如：铁丝在氧气中燃烧，学生往往只注意火星四射而忽视瓶底产生的黑色固体(Fe3O4)。又如：酸碱中和实验，反应恰好完全时，酚酞指示剂变色的时间很短，要指导学生捕捉瞬间突变的现象，培养学生的敏锐性。在实验过程中，不但要“看”，还要让学生“摸”(如反应中的放热、吸热现象)，“闻”(气体的气味、如氨气、二氧化硫)从而增加学生的感性认识。 三、实验能培养学生的思维能力 在课堂上做演示实验，教师须设计一系列问题，要由浅入深，由表及里。在教学中循循善诱，适时点拨，逐步培养学生具体、全面、深入地认识物质及其变化的本质和内在规律性的能力，使学生的思维从表象到本质，从感性认识到理性认识。 例如：做电解水的实验，先介绍装置的结构、实验仪器等，在演示此实验时提出下列问题：(1)从物理科可知的水导电性如何？什么溶液是导体？如何增强水的导电性？(2)实验开始后，两极有何现象？(3)实验一会儿后两极产生的气体体积比为多少？(4)两极产生的气体分别是什么？如何检验？前三个问题学生可从观察演示实验中得出答案，而(4)个问题，学生还未立刻得出答案，老师及时点拨：大家现在最熟悉的气体是什么？这两种气体中是否有一种是氧气？如何检验？这时学生的思维活跃，注意集中，老师通过实验证明这两种气体分别是氧气和氢气。并引导学生分析用“正氧少”这三个字帮助记这个实验现象。 这种围绕演示实验层层设疑，不断深入的教学，使学生的思维能力得到提高。 四、实验可培养学生的探究能力 化学科学的形成和发展都离不开实验，学生通过探究性实验，可以探究自己还未认识的世界。帮助学生形成化学概念，理解和巩固化学知识。掌握实验技能，激发学生学习化学的兴趣，拓宽学生的知识面，培养学生的观察能力、思维能力、实验能力和探究能力，使学生学会科学研究的方法。 例如：学生“对蜡烛及其燃烧的探究”的实验。(1)老师提出问题：①点燃前的观察(蜡烛的颜色、状态、形态、硬度和密度等)②点燃蜡烛的探究(火焰哪层温度最高？蜡烛燃烧后生成什么物质？)③刚熄灭蜡烛后可巧点蜡烛吗？④检验生成物时可用一只干燥冷的烧杯罩在火焰的上方，先把烧杯口罩着外焰，然后把烧杯慢慢向下移，观察火焰在哪个位置烧杯内壁出现明显的现象？⑤点燃蜡烛刚熄灭时的白烟，可多做几次，探究出点燃哪个位置的白烟蜡烛最容易重燃？(2)让学生猜想和假设上述的问题②③④⑤。这时动脑的过程，猜想必须符合逻辑，同时必须考虑到是否可以检验。(3)通过实验检验。在实验时，多鼓励学生敢想、敢做、敢于突破“老师没讲过”的束缚。 通过科学探究活动来学化学。在这一过程中学生可以把化学知识与观察、推理和思维技能结合起来，从而可以能动地获得对化学知识的理解。 从以上情况充分说明，化学实验在教学中的重要地位，化学科的质量提高离不开化学实验。实验能充分发挥学生的主动性、创造性。学生自己探究，自己发现的乐趣是任何外来的奖励无法比拟的。化学的重要性化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一，它是一门历史悠久而又富有活力的学科，它的成就是社会文明的重要标志。化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一，它是一门历史悠久而又富有活力的学科，它的成就是社会文明的重要标志。从开始用火的原始社会，到使用各种人造物质的现代社会，人类都在享用化学成果。人类的生活能够不断提高和改善，化学的贡献在其中起了重要的作用。 化学是重要的基础科学之一，在与物理学、生物学、自然地理学天文学等学科的相互渗透中，得到了迅速的发展，也推动了其他学科和技术的发展。例如，核酸化学的研究成果使今天的生物学从细胞水平提高到分子水平，建立了分子生物学；对地球、月球和其他星体的化学成分的分析，得出了元素分布的规律，发现了星际空间有简单化和物的存在，为天体演化和现代宇宙学提供了实验数据，还丰富了自然辩证法的内容。化学的萌芽原始人类从用火之时开始，由野蛮进入文明，同时也就开始了用化学方法认识和改造天然物质。燃烧就是一种化学现象。掌握了火以后，人类开始熟食；逐步学会了制陶、冶炼；以后又懂得了酿造、染色等等。这些有天然物质加工改造而成的制品，成为古代文明的标志。在这些生产实践的基础上，萌发了古代化学知识。古人曾根据物质的某些性质对物质进行分类，并企图追溯其本原及其变化规律。公元前4世纪或更早，中国提出了阴阳五行学说，认为万物是由金、木、水、火、土五种基本物质组合而成的，而五行则是由阴阳二气相互作用而成的。此说法是朴素的唯物主义自然观，用“阴阳”这个概念来解释自然界两种对立和相互消长的物质势力，认为二者的相互作用是一切自然现象变化的根源。此说为中国炼丹术的理论基础之一。公元前4世纪，希腊也提出了与五行学说类似的火、风、土、水四元素说和古代原子论。这些朴素的元素思想，即为物质结构及其变化理论的萌芽。后来在中国出现了炼丹术，到了公元前2世纪的秦汉时代，炼丹术以颇为盛行，大致在公元7世纪传到阿拉伯国家，与古希腊哲学相融合而形成阿拉伯炼丹术，阿拉伯炼金术与中世纪传入欧洲，形成欧洲炼金术，后逐步演进为近代的化学。炼丹术的指导思想是深信物质能转化，试图在炼丹炉中人工合成金银或修炼长生不老之药。他们有目的的将各类物质搭配烧炼，进行实验。为此涉及了研究物质变化用的各类器皿，如升华器、蒸馏器、研钵等，也创造了各种实验方法，如研磨、混合、溶解、洁净、灼烧、熔融、升华、密封等。与此同时，进一步分类研究了各种物质的性质，特别是相互反应的性能。这些都为近代化学的产生奠定了基础，许多器具和方法经过改进后，仍然在今天的化学实验中沿用。炼丹家在实验过程中发明了火药，发现了若干元素，制成了某些合金，还制出和提纯了许多化合物，这些成果我们至今仍在利用。化学的中兴16世纪开始，欧洲工业生产蓬勃兴起，推动了医药化学和冶金化学的创立和发展，使炼金术转向生活和实际应用，继而更加注意物质化学变化本身的研究。在元素的科学概念建立后，通过对燃烧现象的精密实验研究，建立了科学的氧化理论和质量守恒定律，随后又建立了定比定律、倍比定律和化合量定律，为化学进一步科学的发展奠定了基础。19世纪初，建立了近代原子论，突出地强调了各种元素的原子的质量为其最基本的特征，其中量的概念的引入，是与古代原子论的一个主要区别。近代原子论使当时的化学知识和理论得到了合理的解释，成为说明化学现象的统一理论。分子假说提出了，建立了原子分子学说，为物质结构的研究奠定了基础。门捷列夫发现元素周期律后，不仅初步形成了无机化学的体系，并且与原子分子学说一起形成化学理论体系。通过对矿物的分析，发现了许多新元素，加上对原子分子学说的实验验证，经典性的化学分析方法也有了自己的体系。草酸和尿素的合成、原子价概念的产生、苯的六环结构和碳价键四面体等学说的创立、酒石酸拆分成旋光异构体，以及分子的不对称性等等的发现，导致有机化学结构理论的建立，使人们对分子本质的认识更加深入，并奠定了有机化学的基础。19世纪下半叶，热力学等物理学理论以入化学之后，不仅澄清了化学平衡和反应速率的概念，而且可以定量地判断化学反应中物质转化的方向和条件。相继建立了溶液理论、电离理论、电化学和化学动力学的理论基础。物理化学的诞生，把化学从理论上提高到一个新的水平。二十世纪的化学化学是一门建立在实验基础上的科学，实验与理论一直是化学研究中相互依赖、彼此促进的两个方面。进入20世纪以后，由于受到自然科学其他学科发展的影响，并广泛地应用了当代科学的理论、技术和方法，化学在认识物质的组参考参考吧！我的答案不错的！！嘻嘻！！

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。

人类的生活离不开化学。从初步的冶炼金属到熟练地掌握各种金属的冶炼技巧；从开始不科学的炼丹技术，到各种元素的发现；到今天人类的衣、食、住、行各个生活领域中都应用着化学知识，化学变得与人类的生活密不可分。化学改善和提高着人们的生活水平，新时期，在人类面临着能源、环境等前所未有挑战时，化学也发挥着巨大的作用。 一、能源问题。化石燃料是我们必不可少的能源，化石燃料给我们的生活带来方便的同时，也带来很多的危害，“工业三废”不仅给环境带来巨大的污染，也给我们的生命健康带来威胁。化石燃料也不是取之不竭用之不尽的，终有一天，这些化石燃料终究会枯竭，人类必须加紧研究脚步，研究出环保、高能的，能替代传统化石燃料的物质。氢能将会成为一段时间内人类研究的主要方向，因为氢的来源广、热之高、燃烧产物无污染，是代替传统化石燃料的首选燃料。 二、生命医学问题。人类在不断探索未知领域，尤其是生命科学与健康的时候，注定了要从生命现象的宏观观察到细胞、分子的微观研究。这就为化学在微观领域内的发展提供了平台。我们现在可以把物质缩小到原子领域，对它进行排列甚至是改造，一得到对人类有益的目标产物。 三、环境问题。在面对全球变暖、酸雨、臭氧层破坏等问题时，无数的化学工作者日以继夜的努力，试图寻找到适合人类可持续发展的发展路径，尽可能减小人类对自然的破坏，从而，达到人类与自然之间的和谐。 四、生活方面。很多人认为化学自己很遥远，其实，我们无时无刻都在与化学打交道。比如，众多让人眼花缭乱、叹为惊止的魔术，其实用的就是化学原理；不断创新、让人垂涎三尺的美食的制作方法，也不能离开化学方法。 清晰地理清了化学的发展史，我们会发现发现无时不在的生活化学，化学就在我们身边!!