浅谈现代化学进展

浅谈现代化学进展

我们已经知道，化学是一门在分子、原子水平上研究物质组成、结构和性能的辩证关系，以及物质、能量转化规律的科学。化学也是一门满足社会需要的中心科学。

现代化学的发展，经历了很长的历史时期。大约五十万年以前，人类掌握了人工取火的技术。这是人类最早的一项化学实践活动，也是人类最早知道的一种化学现象。古代化学是一种实用化学，由它产生的制陶，金属冶炼，火药制造，染色，酿酒等化学工艺，几乎成为古代社会生产力发展的最重要的因素。古代化学在实践的基础上，对物质也有了总体的认识，产生诸多的物质观点，如我国“五行说”，古希腊“四素说”等。

16世纪末至17世纪初，化学理论逐渐建立，英国化学家和物理学家波义耳，提出了科学的元素新概念，把化学确立为一门实验科学。法国化学家拉瓦锡的氧化说，英国化学家和物理学家道尔顿的科学原子说，意大利化学家阿佛加德罗的分子假说，俄国化学家门捷列夫在1869年发现的元素周期律，以及一系列有关物质变化定量规律，如质量守恒定律，当量定律被发现，使化学研究从个别的、零散的和无规律的事实罗列中摆脱出来，近代化学科学逐渐形成了包括：近代无机化学、近代有机化学、近代分析化学和近代物理化学四大独立的分支科学体系。

二十世纪初，物理学科的新发现和新技术特别是相对论和量子力学为现代化学进一步发展概念和定量描述提供了理论依据，将化学和整个自然科学的研究，推进到更深的层次上。现代化学朝着深、细、精，多、综合化的方向发展。现代化学工业的蓬勃发展，化学工业和产品在人类生活和经济活动中具有越来越重要的地位和作用。

现代化学日益丰富并具有以下特点：①研究层面由宏观向微观发展②研究方法由定性向定量发展③研究对象由静态向动态发展④研究结果由描述性向推理性发展这些特点表明了现代化学总的发展趋势是既高度分化又高度综合。其研究的方法，必要博采众长，协同多学科合作进行，以有机整体思维来思考。

现代化学研究的内容可以归纳为三个方面：

第一，深入研究化学反应理论，揭示化学反应的实质，设计最佳的化学反应过程。

第二，提高结构力量水平，致力于寻找或设计最需要、最佳的化合物材料或体系。

第三，发展分析和测试新方法，依靠计算机技术及多学科综合，使化学研究信息趋于更高的灵敏性和可靠性，为高科技发展创造新分子，为社会需要合成特定性能的材料和物质。

长期以来人类利用化学理论知识与方法，不仅能够合成新的物质，也能帮助人们认识自然界发生的各种化学过程，能够正确地使用它们和控制它们。利用化学知识与手段人类已研制出多种新型材料，这些材料不仅推动了科技和经济的进一步发展，还为人类的社会生活带来了极大的方便。

20世纪50年代以来，科学技术的突飞猛进，新材料研究异常活跃。新材料技术既是高新技术的一部分，又时刻为高新技术服务。新材料技术是知识密集、资金密集的新兴产

业与高新技术发展关系密切，相互促进、相互依赖。新材料又是高新技术发展必要的物质基础，也是当代高新技术革命的先导。新材料技术还是社会生产力发展水平和技术进步的标志。

现代新材料主要从三种途径发展而来：一是从传统材料经过改进形成的，二是以现代科学技术研究成果逐步发展起来的，三是根据需要和要求设计的。

新材料发展的方向：（1）结构与功能相结合。（2）智能型材料的开发。（3）少污染或不污染环境。（4）能再生。（5）节约能源。（6）长寿命。

现代化学不仅研制新材料提高了人类的生活质量、推动了社会经济的发展，利用化学品还能解决人类社会中存在的能源紧缺问题。人们已开始积极地研究高效洁净的转化技术和控制低品位燃料的化学反应，使之既能保护环境又能降低能源的成本。例如，要解决煤、天然气、石油的高效洁净转化，就要研究它们的组成和结构、转化过程中的反应，研究高效催化剂，以及如何优化反应条件以控制过程等等。还可以通过研制洁净能源与燃料电池等新能源来代替旧能源。

可以说人类的衣、食、住、行都离不开化学物质，我们洗衣服所使用的洗衣粉、洗发用的洗发水、洗洁净、女性使用的化妆品（甚至目前也已经出现了专为男性设计的化妆品）等，还有家庭门窗、厨房用具所使用的都是化学材料。

现代化学的理念是绿色化学。

绿色化学是指设计没有或者只有尽可能小的环境负作用并且在技术上和经济上可行的化学品和化学过程。它是实现污染预防的基本的和重要的科学手段，包括许多化学领域，如合成、催化、工艺、分离和分析监测等。

绿色化学的原则：

1）预防废弃物的形成要比产生后再想办法处理更好。2）应当研究合成途径，使得工艺过程中耗用的材料最大化地进入最终产品。3）使用的原料和生产的产品都遵循对人体健康和环境的毒性影响最小。4）研制的化学产品在毒性减少后仍应具备原有功效。5）尽可能不使用一些附加物质（如溶剂、分离剂等），尽可能使用无害的物质，优选使用在环境温度和压力下的合成工艺。6）能源的需求应当结合环境和经济影响，评价其影响应没有空间、时间限制，追求最小化。7）技术、经济可行性论证的，首选使用可再生原材料。8）尽量避免不必要的化学反应。9）有选择性地选取催化试剂会比常规化学试剂出色。10）研制可在环境中分解的化学产品。11）开发适应实时监测的分析方法，为在污染物产生之前就施行控制创造条件。12）化学工艺中使用和生成的物质，都应选择最大程度减少化学事故（泄漏、爆炸、火灾等）。

总之化学与我们息息相关，现代化学的研究必将造就人类社会的进步。