高分子和化肥的化学合成技术
有机高分子化合物的合成方法及应用
有机高分子化合物的合成方法及应用在我们的日常生活中，有机高分子化合物无处不在。
从我们身上穿的衣物、使用的塑料制品，到建筑材料、医疗用品等，都离不开有机高分子化合物。
那么，这些神奇的物质是如何合成的？它们又有哪些广泛的应用呢？一、有机高分子化合物的合成方法1、加聚反应加聚反应是一种将不饱和的单体通过加成聚合形成高分子化合物的方法。
例如，乙烯分子（CH₂=CH₂）在一定条件下可以发生加聚反应，形成聚乙烯（CH₂CH₂n）。
在这个过程中，双键打开，多个乙烯分子相互连接，形成长长的链状分子。
加聚反应的特点是反应过程中没有小分子生成，产物的化学组成与单体相同。
2、缩聚反应缩聚反应则是由具有两个或两个以上官能团的单体，通过官能团之间的缩合反应形成高分子化合物，同时产生小分子副产物（如水、醇等）。
例如，对苯二甲酸（HOOC C₆H₄ COOH）和乙二醇（HO CH₂ CH₂ OH）通过缩聚反应可以生成聚酯纤维（聚对苯二甲酸乙二醇酯，PET）。
缩聚反应相对复杂，需要严格控制反应条件，以确保高分子的分子量和性能。
3、开环聚合开环聚合是指环状单体在引发剂或催化剂的作用下，开环形成线性高分子化合物的过程。
比如，环氧乙烷可以通过开环聚合形成聚环氧乙烷。
这种方法常用于合成一些具有特殊性能的高分子，如聚醚类高分子。
二、有机高分子化合物的应用1、塑料塑料是我们最常见的有机高分子材料之一。
聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料具有轻便、耐用、耐腐蚀等优点，广泛应用于包装、日用品、电器外壳等领域。
例如，超市里的塑料袋、塑料瓶，家里的塑料盆、塑料玩具等，都是由各种塑料制成的。
2、纤维纤维材料如聚酯纤维（PET）、尼龙、腈纶等，具有良好的强度和柔韧性，被用于纺织业制作衣物、地毯、窗帘等。
这些合成纤维不仅具有优异的性能，而且可以通过不同的加工工艺和配方，实现各种颜色和款式的设计。
3、橡胶橡胶具有良好的弹性和耐磨性，是制造轮胎、密封件、橡胶管等产品的重要材料。
合成高分子化合物的方法
合成高分子化合物的方法合成高分子化合物的方法有多种，下面将详细介绍其中的一些主要方法。
聚合反应是一种常用的合成高分子化合物的方法。
聚合反应是将低分子化合物（单体）通过共价键的形成进行化学反应，形成长链高分子化合物。
聚合反应可以分为自由基聚合反应、阴离子聚合反应、阳离子聚合反应、离子复合聚合反应和开环聚合反应等。
自由基聚合反应是最常见的聚合反应之一，其特点是反应活性高、反应速度快。
自由基聚合反应中，单体通过自由基的产生和引发剂的作用形成自由基，并与其他自由基反应形成长链高分子。
例如，乙烯的自由基聚合反应可以用过氧化二丁酮作为引发剂，产生苯乙烯聚合物。
阴离子聚合反应是另一种常用的聚合反应方式，其特点是反应活性高、反应速度快。
阴离子聚合反应中，单体通过阴离子的产生和负离子引发剂的作用形成阴离子，并与其他阴离子进行共价结合，形成高分子链。
例如，苯乙烯的阴离子聚合反应可以用强碱如氢氧化钠作为引发剂，产生聚苯乙烯。
阳离子聚合反应是较为常见的聚合反应，其特点是反应活性高、反应速度快。
阳离子聚合反应中，单体通过阳离子的产生和阳离子引发剂的作用形成阳离子，并与其他阳离子进行共价结合，形成高分子链。
例如，异丁烯的阳离子聚合反应可以用酸催化剂如三氯化铝作为引发剂，产生聚异丁烯。
离子复合聚合反应是一种通过阳离子和阴离子之间的吸引作用形成高分子的合成方法。
离子复合聚合反应中，单体通过引发剂的作用分别产生阳离子和阴离子，然后通过离子的复合作用形成高分子链。
例如，聚合四甲基氯化铵和聚合对苯二硫酸酯就是通过离子复合聚合反应进行的。
开环聚合反应是通过开环单体在环内进行聚合形成高分子链。
开环聚合反应可以分为阻章聚合和开环增长两种方式。
阻章聚合是指环内单体通过聚合反应断裂环内键，形成高分子链。
开环增长是指环内单体通过向环内键添加反应物，使高分子链不断增长。
例如，乳酸聚合通过对乳酸环内的酸酐进行聚合开环而形成聚乳酸。
此外，还有其他合成高分子化合物的方法，如缩聚反应、溶液聚合、悬浮聚合等。
化学中的高分子合成技术和应用
化学中的高分子合成技术和应用高分子是一种由大量重复单元结构组成的大分子化合物，它们有着广泛的应用领域，在医药、材料、电子等众多领域都占有重要地位。
高分子的合成技术也随着时间的推移而得到不断的改进和完善。
下面我们就来一起了解一下化学中的高分子合成技术和应用。
一、高分子的合成方式高分子的合成方式有两种：自由基聚合法和离子聚合法。
1. 自由基聚合法自由基聚合法是一种分子间连接的化学过程。
被连接的小分子称为单体。
这种聚合过程发生在常温下，并且在大气压力下进行。
这样的反应产生的聚合物有很高的分子量并且具有高度的生产能力。
2. 离子聚合法离子聚合法是一种依靠离子反应的成链作用。
离子聚合法包括四种类型：阴离子聚合法、阳离子聚合法、离子半易聚合法和阳相移聚合法。
这种反应一般在高温或强酸碱条件下进行，使得聚合物的分子量更改玻璃化温度和热传导度。
二、高分子的应用领域高分子的应用范围广泛，以下是其中的几个重点应用领域：1. 医药领域高分子在医药领域中有着广泛的应用，如常用了以聚乙烯醇、聚硅氧烷、壳聚糖等为材料的药物控释系统、药用胶囊、骨修复材料等。
2. 材料领域高分子在材料领域中也有着重要的应用，如高性能纤维、聚酯膜、聚乙烯等。
例如，聚合物材料常被用于制作木材的替代品，并因其重量轻、耐磨、抗紫外线、不受细菌侵袭而得到广泛应用。
3. 电子领域高分子在电子领域中也有重要的应用，如电容器、电池、线性光电调制器等。
聚合物电池因其轻量化、安全性和高能量密度而成为了工业化产品。
三、高分子合成技术的发展与前景高分子合成技术随着时间的推移而不断的发展。
从单体合成到高分子物质的制备技术，都为高分子领域的创新带来了更多的可能性。
现代高分子物质在材料、医学、电子、纳米等领域得到了广泛的应用。
在这个过程中，合成技术的不断改进和完善是十分重要的。
未来，高分子合成技术仍将持续发展，并将带来更多的创新和应用领域。
四、总结化学中的高分子合成技术和应用是一个广泛而又深入的话题。
高分子缓释化肥的制备及肥效研究的开题报告
高分子缓释化肥的制备及肥效研究的开题报告一、选题背景化肥是现代农业生产中不可缺少的元素，但传统化肥存在营养素流失快、对土壤质量影响大等问题。
高分子缓释化肥具有涵盖、保障营养素的特性，能够起到节约用肥、减轻环境污染的作用。
因此，通过制备高分子缓释化肥，对于增加农作物产量、改善土壤质量，保障生态环境等具有重要意义。
二、研究目的本研究的目的是制备高分子缓释化肥，并探究其肥效。
具体包括以下几个方面：1. 确定制备高分子缓释化肥的最佳条件和方法。
2. 通过比较不同高分子材料和复合物料的缓释效果，寻找最佳的配方组合。
3. 通过田间试验，对高分子缓释化肥进行肥效对比。
4. 分析高分子缓释化肥对土壤质量的影响。
三、研究内容1. 高分子材料的选取：选择常见的脂肪族、芳香族和磺酸基等高分子材料，分别制备缓释肥料。
2. 缓释肥料的制备：通过反应、混合等方法制备高分子缓释化肥，并考察其性质（如吸附量、解离度、营养释放速度等）。
3. 配方的优化：在制备缓释肥料的过程中，考虑添加多种化肥和微量元素，以寻找较优的配方组合。
4. 田间试验：将制备好的高分子缓释化肥和传统的普通化肥进行对比试验，探究其对作物生长和产量的影响，研究高分子缓释化肥的肥效。
5. 土壤质量分析：对田间试验中使用的土壤样本进行野外采集和室内分析，比较高分子缓释化肥对土壤质量的影响。
四、研究方法1. 高分子材料的制备：采用合成反应、物理混合等方法。
2. 缓释肥料的性质测定：采用扫描电镜(SEM)观察、元素分析等方法。
3. 田间试验：选取适合的作物和试验田，根据试验设计要求进行施肥和处理，并对结果进行分析。
4. 土壤质量分析：对采集的土壤样本，通过土壤物理、化学、微生物等方法进行分析。
五、研究意义1. 大幅度减轻化肥对环境的污染，保证了农业生产的可持续发展。
2. 提高肥料利用率，节约用肥成本，促进农业生产的经济效益。
3. 通过土壤质量分析，有效评估高分子缓释化肥对土壤质量的影响，为制定合理的施肥策略提供科学依据。
高分子化合物的合成与应用
高分子化合物的合成与应用高分子化合物是由许多重复单元组成的大分子化合物，对我们的生活和工业生产具有重要意义。
它们广泛应用于塑料、纤维、涂料、医药等领域。
本文将介绍高分子化合物的合成方法、应用领域和未来发展趋势。
一、高分子化合物的合成方法1. 添加聚合法：这种方法是最常用的一种合成高分子化合物的方法。
它通过将单体物质与引发剂和催化剂一起加入到反应体系中，并在适当的温度和压力下进行反应，最终形成高分子链。
例如聚乙烯和聚丙烯等塑料就是通过这种方法合成的。
2. 缩聚法：这种方法通过在适当的条件下使两个或多个小分子单体反应，生成高分子化合物。
典型的例子是通过缩聚反应合成聚酯和聚酰胺。
3. 离子聚合法：这种方法利用阳离子或阴离子引发剂将单体分子析取为离子，并引发离子之间的聚合反应。
聚合物的分子量和结构可以通过调节反应温度、浓度和引发剂的添加量来控制，具有较高的可控性。
二、高分子化合物的应用领域1. 塑料：高分子化合物作为塑料的主要组成部分，被广泛应用于各个领域。
包括食品包装、建筑材料、家电、汽车零部件等。
2. 纤维：高分子化合物合成的纤维具有优异的物理和化学性质，被用于纺织、医疗、家居等领域。
聚酯纤维和尼龙纤维是最常见的纤维材料之一。
3. 涂料：高分子化合物用于涂料的制备，可以提供良好的附着力、耐久性和保护性。
它们广泛应用于建筑、汽车、船舶等领域。
4. 医药：高分子化合物在医药领域有广泛的应用，包括药物载体、生物材料和控释系统等。
例如聚乳酸和聚乙二醇是常用的生物可降解材料。
三、高分子化合物的未来发展趋势1. 可持续发展：未来高分子化合物的合成方法将更加注重环境友好和资源可持续利用。
绿色合成方法，如生物催化和可再生资源的利用，将成为发展的重要方向。
2. 功能性材料：高分子化合物的功能性材料在电子、光电、光学等领域有着广泛的应用前景。
例如柔性显示屏、智能纺织品等。
3. 高性能材料：随着科技的进步，高分子化合物的性能将进一步提升，以满足不同领域的需求。
合成高分子化合物的方法(一)
合成高分子化合物的方法(一)合成高分子化合物的方法合成高分子化合物的方法是指将单体（单个分子）通过化学反应形成高分子的过程。
高分子化合物应用广泛，例如塑料、橡胶、纤维、涂料、胶水等。
下面将介绍常见的合成高分子化合物的方法。
添加剂聚合法添加剂聚合法是一种将单体通过化学反应形成高分子的方法。
该方法需要加入反应助剂来促进聚合反应发生。
该方法可以用于聚合单独的单体或在聚合物中引入新的单体。
添加剂聚合法是合成聚合物的常用方法之一。
溶剂聚合法溶剂聚合法是将单体加入到溶剂中，通过化学反应形成高分子的过程。
该方法需要加入适当的引发剂来促进聚合反应发生。
该方法可以用于聚合单独的单体或多个单体。
溶剂聚合法常用于制备高分子薄膜和涂料。
光聚合法光聚合法是使用紫外线或可见光引发器来促进单体的聚合反应。
该方法常用于有机光敏材料的制备，例如光刻板、光学元件等。
该方法具有快速、高效、无残留、反应条件温和等优点。
自由基聚合法自由基聚合法是一种将单体通过化学反应形成高分子的方法。
该方法需要加入适当的引发剂来促进聚合反应发生。
该方法可以用于聚合单独的单体或多个单体。
自由基聚合法常用于制备聚乙烯、聚丙烯等聚合物。
离子聚合法离子聚合法是将带电单体通过离子反应形成高分子的过程。
该方法需要加入适当的溶剂和离子型引发剂来促进聚合反应发生。
离子聚合法常用于制备聚乳酸、聚丙烯酸等聚合物。
以上是常见的合成高分子化合物的方法。
具体方法的选择应根据单体的特殊性质和目标聚合物的化学结构。
•如何选择方法不同的高分子化合物可能需要不同的方法来进行合成，选择合适的方法可以提高合成的效率和质量。
以下几点需要考虑：1.单体的化学特性：根据单体它所拥有的化学性质，从而选择适合的聚合方法。
2.聚合物结构：如果想要得到特定结构的高分子聚合物，应该考虑合适的方法来控制聚合反应。
3.操作条件：选择合适的方法需要根据实验室设备、操作人员技能和反应条件等因素进行权衡。
4.目标用途：高分子化合物的应用领域广泛，选择适合的合成方法可以提高材料的性能及降低成本。
合成高分子材料
合成高分子材料高分子材料是一类分子量较大的聚合物材料，由于其独特的结构和性能，在工业、医学、电子、航空航天等领域得到了广泛的应用。
合成高分子材料是指通过化学方法将单体分子进行聚合反应，形成大分子链结构的材料。
合成高分子材料的方法多种多样，下面将介绍几种常见的合成方法。
首先，聚合反应是合成高分子材料的重要方法之一。
聚合反应是指将单体分子通过共价键连接成长链分子的化学反应。
例如，乙烯单体可以通过聚合反应形成聚乙烯高分子材料。
在聚合反应中，需要选择合适的催化剂和反应条件，控制反应的温度、压力和时间，以获得所需的高分子材料。
其次，共聚反应是另一种常见的合成高分子材料的方法。
共聚反应是指两种或多种不同的单体分子在同一反应体系中发生聚合反应，形成共聚物材料。
例如，苯乙烯和丙烯腈可以通过共聚反应形成丙烯腈-苯乙烯共聚物。
在共聚反应中，需要控制不同单体的摩尔比例和反应条件，以获得所需的共聚物材料。
另外，环氧树脂是一类重要的高分子材料，其合成方法是通过环氧化合物的开环聚合反应得到。
环氧树脂具有优异的粘接性能和耐化学腐蚀性能，广泛应用于涂料、粘接剂、复合材料等领域。
此外，高分子材料的合成还包括物理交联和化学交联两种方法。
物理交联是指通过物理作用力将高分子链结构连接在一起，如氢键、范德华力等；化学交联是指通过化学方法在高分子链上引入交联点，形成三维网状结构。
这两种方法可以改善高分子材料的力学性能和热性能。
综上所述，合成高分子材料的方法多种多样，每种方法都有其特点和适用范围。
在实际应用中，需要根据所需材料的性能要求和制备工艺条件选择合适的合成方法，以获得具有优异性能的高分子材料。
希望本文介绍的内容能够对合成高分子材料的研究和应用提供一定的参考和帮助。
高分子合成工艺
高分子合成工艺高分子合成工艺是指将单体分子通过化学反应连结在一起，形成高分子化合物的过程。
高分子合成工艺是一项复杂而关键的技术，广泛应用于塑料制品、橡胶制品、纤维材料等行业。
高分子合成通常分为两种方法：聚合反应和缩聚反应。
聚合反应是将单体分子通过共价键连接在一起，形成高分子链。
这种反应常见的形式有自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合。
自由基聚合是指通过自由基引发剂引发的聚合反应，如自由基聚合聚乙烯。
阴离子聚合和阳离子聚合是通过阴离子或阳离子引发剂引发的聚合反应，如阴离子聚合聚苯乙烯和阳离子聚合丙烯酸乙酯。
缩聚反应是指通过活性官能团或官能基将单体分子连接在一起，形成高分子化合物。
这种反应常见的形式有醚化缩聚、酯化缩聚和胺化缩聚。
醚化缩聚是通过醚键将单体分子连接在一起，形成醚类高分子。
酯化缩聚是通过酯键将单体分子连接在一起，形成酯类高分子。
胺化缩聚是通过胺键将单体分子连接在一起，形成胺类高分子。
高分子合成工艺的关键步骤包括单体选择、反应条件控制和产物回收。
单体选择是根据所需高分子的性质和应用选择适当的单体，以确保合成的高分子具有所需的性能。
反应条件的控制包括温度、压力、反应时间和反应物配比等参数的选择，以确保反应进行顺利和产物的质量稳定。
产物回收是指将合成的高分子从反应体系中分离出来，并采用合适的方法进行后处理，以得到纯净的高分子产品。
高分子合成工艺还需要考虑环境友好性和经济性。
为了减少对环境的影响，可以采用绿色合成方法，如催化剂催化、溶剂替代和废物利用等。
为了经济生产，可以提高反应的产率和选择性，降低原料成本和能耗，并改进生产工艺和设备。
总之，高分子合成工艺是一项复杂而关键的技术，在众多工业应用中起着重要作用。
通过合理选择单体、优化反应条件和改进工艺，可以实现高分子合成的高效、环保和经济生产。
不断推动高分子合成工艺的发展是现代化工领域中一个重要的研究方向。
通过不断改进合成方法和优化工艺条件，可以提高高分子材料的性能和应用范围。
利用化学合成方法制备功能性高分子材料
利用化学合成方法制备功能性高分子材料高分子材料在现代工业和科学研究中扮演着重要角色。
通过合成方法可以获得各种功能性高分子材料，以满足不同领域的需求。
本文将介绍几种常见的化学合成方法，并探讨它们在制备功能性高分子材料中的应用。
一、聚合反应法聚合反应法是制备高分子材料最常见的方法之一。
其中，自由基聚合反应是应用最广泛的一种。
通过合适的引发剂引发，将单体转化为高分子链，从而制备具有特定结构和性能的高分子材料。
这种方法广泛用于制备塑料、橡胶、涂料等材料。
以聚丙烯制备为例，聚合反应的步骤如下：1. 准备单体：将丙烯单体准备好，确保其纯度和质量。
2. 引发聚合：在适当的温度和压力下，添加引发剂开始聚合反应。
引发剂会生成自由基，引发单体的聚合。
3. 控制聚合过程：通过调控温度、压力和反应时间，控制聚合过程的进程和分子量。
4. 纯化和加工：将得到的高分子材料经过纯化和加工处理，获得所需的功能性高分子材料。
二、交联反应法交联反应法是制备功能性高分子材料中的另一种重要方法。
通过在高分子链上引入交联结构，使材料具有优异的力学性能和热稳定性。
交联反应方法有很多种，包括热交联、辐射交联和化学交联等。
以热交联为例，步骤如下：1. 准备聚合物：首先制备出具有交联基团的聚合物，例如含有双键或反应活性基团的聚合物。
2. 交联反应：将聚合物置于适当的温度下，使之发生交联反应。
通过热能的作用，交联结构得以形成。
3. 控制交联度：通过调控温度和时间，控制交联反应的程度和交联密度，从而控制高分子材料的性能。
三、引发共聚反应法引发共聚反应法可以制备具有复杂结构和多种功能的高分子材料。
这种方法通过在单一反应体系中引入多种单体，实现多种单体的共聚反应。
常见的引发共聚反应有自由基引发的聚合、阴离子引发的聚合和阳离子引发的聚合等。
以自由基引发的聚合为例，步骤如下：1. 选择单体：根据所需的功能和结构，选择合适的单体组合。
2. 引发聚合：在适当的条件下，添加引发剂开始聚合反应。
高分子材料的生产工艺
高分子材料的生产工艺高分子材料是一种由高分子化合物制成的材料，其生产工艺可以概括为原料选择、聚合反应、形成高分子结构、加工成型和后处理等几个步骤。
首先是原料选择。
高分子材料的原料一般是由有机化合物转化而来的，如石油、天然气、煤等。
原料的选择包括选择原料的性质和结构，以及原料的来源和纯度等因素。
接下来是聚合反应。
聚合反应是高分子材料生产中最核心的环节。
聚合反应是指将单体化合物聚合成高分子化合物的化学反应。
常见的聚合反应有缩聚反应和加聚反应等。
在聚合反应中，通常需要添加催化剂、反应助剂和控制剂等，以控制反应速率和分子结构。
形成高分子结构。
聚合反应完成后，原料中的单体化合物被连接在一起形成高分子结构。
高分子的结构和链长会影响到材料的性质和应用。
在此阶段，可以通过控制反应条件和反应时间等参数来调控分子结构。
加工成型。
高分子材料形成后，需要进行加工成型，以得到各种形状的制品。
加工成型包括熔融加工和固态加工两种方式。
熔融加工主要是通过热和压力将高分子材料熔化，然后注塑、挤出、吹塑、压延等方法来制成所需形状。
固态加工主要是通过加热、压力和机械力等作用，使高分子材料发生塑性变形，如压缩成型、挤压成型、模压成型等。
最后是后处理。
制成的高分子材料制品还需要进行一些后处理，如去除表面缺陷、调整尺寸、改善外观等。
后处理的方法包括热处理、光学处理、化学处理等。
总之，高分子材料的生产工艺包括原料选择、聚合反应、形成高分子结构、加工成型和后处理等几个步骤。
这些步骤需要精确控制各种参数，以保证所得到的高分子材料具有所需的性质和应用价值。
高分子化合物的合成
高分子化合物的合成高分子化合物是由许多重复单元结合而成的大分子化合物。
它们在广泛的应用领域中扮演着重要角色，如塑料、橡胶、纤维和生物材料等。
高分子化合物的合成方法有许多，本文将介绍其中的几种常见方法。
一、聚合反应法聚合反应法是最常见的合成高分子化合物的方法之一。
它通过将单体分子中的双键或三键开裂，使其重复结合形成大分子。
聚合反应通常分为两类：加成聚合和缩合聚合。
1. 加成聚合加成聚合是指将两个或多个单体分子中的双键开裂，然后它们通过共有的成键原子结合在一起。
常见的加成聚合反应包括乙烯聚合、丙烯酸酯聚合和苯乙烯聚合等。
以乙烯聚合为例，乙烯（C2H4）分子中的双键开裂，形成自由基，然后自由基与其他乙烯分子相互结合，形成大分子链。
这种聚合反应通常需要催化剂存在，如高压和过渡金属催化剂。
2. 缩合聚合缩合聚合是指两个或多个单体分子中的官能团发生反应，使它们结合在一起。
常见的缩合聚合反应包括酯交换聚合、胺缩合聚合和酰胺缩合聚合等。
以酯交换聚合为例，酸酐和醇反应发生酯交换反应，生成酯和水。
这种聚合反应通常需要催化剂存在，如酸、碱或酯化剂。
二、开环聚合法开环聚合法是通过将环状化合物分解开来，形成线性或支化高分子结构。
这种方法常用于合成聚酯、聚酰胺和聚乳酸等高分子化合物。
以聚乳酸为例，乳酸的环状结构在高温下发生酯键开裂，形成线性聚乳酸链。
该反应通常需要催化剂存在，如酸或碱。
三、自由基聚合法自由基聚合法是通过自由基引发剂引发单体的自由基聚合反应，形成高分子化合物。
这种方法广泛用于合成丙烯酸酯、丙烯腈和丙烯醛等高分子化合物。
以丙烯酸酯聚合为例，丙烯酸酯单体与自由基引发剂反应生成自由基，然后自由基与其他丙烯酸酯单体结合，形成高分子链。
该反应通常需要光线、热或化学引发剂。
总结：高分子化合物的合成方法有许多种，包括聚合反应法、开环聚合法和自由基聚合法等。
具体选择哪种方法取决于所需合成的高分子化合物的特性和应用。
通过不同的合成方法，我们可以得到具有不同结构和性质的高分子化合物，以满足不同领域的需求。
化学学科的前沿方向与优先领域
化学学科的前沿方向与优先领域基础学科在整个自然科学体系中占有十分重要的地位和作用。
由基础科学研究产生的大量新思想、新理论、新效应等为应用科学提供了理论基础，对现代技术的发展有巨大的推动作用。
国内外大量事实说明，"科学理论不仅更多地走在技术和生产的前面，而且为技术、生产的发展开辟着各种可能的途径"。
基础研究是社会与科学发展的基础，而基础学科的建设与发展，是基础科学研究的基础。
化学和其它科学一样，是认识世界和改造世界重要学科。
它与物理科学、生命科学等相互渗透，不断形成新的交叉学科。
学科的前沿方向与优先领域为：（1）合成化学；（2）化学反应动态学；（3）分子聚集体化学；（4）理论化学；（5）分析化学测试原理和检测技术新方法建立；（6）生命体系中的化学过程；（7）绿色化学与环境化学中的基本化学问题；（8）材料科学中的基本化学问题；（9）能源中的基本化学问题；（10）化学工程的发展与化学基础。
今日化学何去何从今日化学何去何从？对于这个问题有两种回答：第一种回答：化学已有200余年的历史，是一门成熟的老科学，现在发展的前途不大了；21世纪的化学没有什么可搞了，将在物理学与生物学的夹缝中逐渐消微。
第二种回答：20世纪的化学取得了辉煌的成就，21世纪的化学将在与物理学、生命科学、材料科学、信息科学、能源、环境、海洋、空间科学的相互交叉，相互渗透，相互促进中共同大发展。
本文主张第二种回答。
1. 20世纪化学取得的空前辉煌成就并未获得社会应有的认同在20世纪的100年中，化学与化工取得了空前辉煌的成就。
这个“空前辉煌”可以用一个数字来表达，就是2 285万。
1900年在Chemical Abstracts（CA）上登录的从天然产物中分离出来的和人工合成的已知化合物只有55万种。
经过45年翻了一番，到1945年达到110万种。
再经过25年，又翻一番，到1970年为236.7万种。
以后新化合物增长的速度大大加快，每隔10年翻一番，到1999年12月31日已达2 340万种。
5.1.1 合成高分子的一般方法课件2024-2025学年高二化学人教版(2019)选择性必修3
课堂学习
有机高分子
有机高分子的特点： 1. 高分子化合物都是混合物，无固定熔沸点； 2. 高分子的相对质量都是平均值，在104以上； 3. 高分子的合成原料都是小分子化合物； 4. 每个高分子均由若干个重复结构单元组成。
合成有机高分子的方法： 1. 加成聚合反应——一般是含有双键的烯类单
体发生的聚合反应； 2. 缩合聚合反应——一般是含有两个(或两个以
键的化合物加聚而成； 3. 凡链节主链上只有四个碳原子(无其他原子)且链节无双键的聚合物，其单体必为两种，
在链节两端及正中央划线断开，然后左右两个半键闭合即可。
课堂学习
加成聚合反应
加聚产物单体的推断： 4. 凡链节主链中只有碳原子，并存在碳碳双键结构的聚合物，双键前后各两个碳原子划
线断开，形成间二烯烃结构，其规律是“见双键，四个碳；无双键，两个碳”从一端 划线断开，隔一键断一键，然后将半键闭合，即单双键互换。
缩合聚合反应的特点：
1. 单体分子中至少含有两个官能团 如-OH、-COOH、-NH2、-X等；
2. 缩聚反应生成聚合物的同时，还 有小分子副产物生成如H2O、HCl 等；
3. 所得聚合物链节的化学组成与单 体的化学组成不同；
4. 缩聚物结构简式要在方括号外侧 写出链节余下的端基原子或原子 团。
1. 由一种单体进行缩聚反应，生成的小分子物质 的量一般为n-1；
有酚羟基的 结构，单体 一般为酚和 醛； 2. 若酯类高聚 物中含有酯 基，单体有 两种，可利 用切割法。
课堂学习
缩合聚合反应
缩聚产物单体 的推断： 3. 若酰胺类高
聚物中含有 肽键，单体 有两种，也 可利用切割 法； 4. 若链节左右 均有肽键相 连，单体只 有一种。
新教材高中化学第5章合成高分子第1节合成高分子的基本方法pptx课件新人教版选择性必修3
异戊二烯的加聚反应：
(3)多种单体的加聚——共聚 ①不同单烯烃的共聚 不同单烯烃均打开双键，不同单体之间直接连接形成链节而成为高 分子。
②单烯烃与二烯烃共聚 单烯烃打开双键，二烯烃的两个双键也同时打开，彼此相互连接而 二烯烃又形成一个新双键成为高分子。例如： 丙烯与1,3-丁二烯的加聚反应：
(4)炔烃的加聚 例如，乙炔的加聚反应： nCH≡CH催―化 ―→剂 CH===CH (5)环状化合物的加聚 例如，环氧乙烷的加聚反应：
①高分子材料是纯净物还是混合物？②能发生加聚反应的分子具有 什么结构特点？③聚乙烯和天然橡胶都能使溴的四氯化碳溶液褪色吗？
答案：①高分子材料是由很多高分子化合物聚集而成的，每个高分 子化合物 n 值并不确定，所以高分子材料为混合物；②加聚反应本质上 也属于加成反应，所以能够发生加聚反应的分子中含有碳碳双键
5．巧记加聚反应产物的书写方法 单烯加聚双改单，链节主链两个碳，其他部分连原碳，写成支链不 改变。 共轭双键(两个双键之间间隔一个碳碳单键)要加聚，链节四碳要牢 记，两端双键变单键，中间单键变双键，其他部分连原碳，写成支链不 改变。 共聚链节灵活写，规律总结两方面，开环加聚成长链，断开之处前 后连，链节再加方括号，聚合度n跟后面。
正|误|判|断 在括号内打“√”或“×”。 (1) 链 节 是 高 分 子 中 重 复 出 现 的 结 构 单 元 ， 如 聚 乙 烯 的 链 节 是 CH2===CH2。( × ) (2)丙烯和聚丙烯都能使溴水褪色。( × ) (3)高分子都没有固定的熔、沸点。( √ ) (4)油脂属于高分子。( × ) (5)高分子中只含C、H、O三种元素。( × )
。
(3)凡链节主链中只有碳原子，并存在
结构的聚合物，其规
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这样化学这门重要的中心科学（Central science）反而被社会看作是伴娘科学 （Bridesmaid science）而不受重视（参 见前引Nature社论），化学家居然不喊 不叫也不抱怨。化学家的谦虚本是美德， 但因此而在社会上造成化学是落日科学 （Sunset science）的印象，吸引不到优 秀的年轻学生，这个问题就大了。
。
§化学是中心科学
科学可按照它的研究对象由简单到复杂的程度 分为上，中，下游。数学，物理学是上游，化 学是中游，生命、材料、环境等朝阳科学是下 游。上游科学研究的对象比较简单，但研究的 深度很深。下游科学的研究对象比较复杂，除 了用本门科学的方法以外，如果借用上游科学 的理论和方法，往往可收事半功倍之效。化学 是中心科学，是上游和下游的必经之地，永远 不会像有些人估计的那样，将要在物理学与生 物学的夹缝中逐渐消亡。 中心科学还有另一层含义，因为化学与八大朝 阳科学都产生交叉学科。这也说明中心科学的 重要性。
(24 May 2001) | doi:10.1038/35078228 What's in a name? by David Adam In the melting pot of modern science, chemistry's cutting edge is being rebranded as biology or nanotec技术： （1）无线电、半导体、计算机和网 络等信息技术，（2）基因重组、克 隆和生物芯片等生物技术，（3）核 科学和核武器技术，（4）航空航天 技术和导弹，（5）激光技术，（6） 纳米技术。但却很少有人提到包括 新药物、新材料、高分子和化肥的 化学合成技术。
§20世纪有七大技术， 第一是合成化学技术
上述六大技术如果缺少一二个，人类照 样生存，但如没有合成氨和尿素的技术， 世界60亿人口有一半要饿死。没有合成 抗生素和新药物，人类平均寿命要缩短 25年。没有合成纤维、合成橡胶、合成 塑料，人类生活要受到很大影响。没有 合成大量新分子新材料，上述六大技术 根本无法实现。但化学和化工界非常谦 虚，从来不提抗议。我们应该理直气壮 地大力宣传20世纪有七大技术，第一是 化学合成技术。国外传媒把Harbor Process 评为20世纪最重要的发明，是很 有道理的
David Adam wonders if false modesty is leaving chemists to pick up the crumbs from their own periodic table. Chemistry likes to style itself as the 'central science', but perhaps 'bridesmaid science' would be more appropriate. While other scientific disciplines reap maximum publicity from their triumphs, chemists have seen some of their brightest moments claimed by rival fields. )
21世纪理论化学的挑战和机遇
徐光宪
化学与理论化学在20世纪都取得了辉煌 的成就，但未获得社会应有的认可。北 大化学系学生会对本科生的调研显示， 有75％的同学认为化学是成熟的老科学， 发展前途不大，理论化学尤其不受重视。
我们要分析原因采取对策，积极主动争 取社会的认同。对于21世纪理论化学的 发展，要采取“侵略性”的战略，既要 大力加强量子化学的基础研究，又要扩 充我们的研究领域。国与国之间要和平 共处，但学科与学科之间要互相“侵 略”，渗透交叉，才能推动学科的发展。 所以Theoretical chemists in the 21st century should be more aggressive.
（3）朝阳科学在组建队伍时拉走了不少化学家。 化学向朝阳科学输送队伍，本是好事，但希望 社会能够认同化学对发展朝阳科学的重要作用， 而不是因为化学没有用处，使化学工作者纷纷 转行。 （4）化学家没有提出21世纪要解决的难题。有 人认为化学没有理论，只是一堆白菜。 （5）化学没有树立品牌，缺少品牌意识。化学 与化工被认为是污染源，这也是缺少生源的原 因之一。其实，化学家已提出绿色化学的奋斗 目标。化学家不但要认识世界、改造世界，还 要保护世界
§化学未获社会认同的原因分析
§化学未获社会认同的原因分析 （1）化学家太谦虚，不会向社会宣传化学与化工对 社会的重要贡献。报刊上常说20世纪有六大技术， 其中没有化学和化工。 （2）化学是中心科学，与信息、生命、材料、环 境、能源、地球、空间和核科学等八大朝阳科学 （Sun-rise sciences）都有紧密的联系，产生了 许多交叉学科。但化学家很谦虚，放弃交叉学科的 冠名权，在社会上造成化学被肢解的错误印象。 《Nature》在2001年发表社论说：“化学的形象 被其交叉学科的成功所埋没”。(Nature 411, 408-409
再如分子芯片、分子马达、分子导线、 分子计算机等都是化学家开始研究的， 但开创这方面研究的化学家却不提出 “化学器件学”这一新名词，而微电子 学专家马上看出这些研究的发展远景， 并称之为分子电子学。内行人知道分子 生物学正是生物化学的发展。在这个交 叉领域里化学家与生物学家共同作战， 把科学推向前进。但在中学生或外行看 来，“分子生物学”中“化学”一词消 失了，觉得化学的领域越来越小，几乎 要在生物学与物理学的夹缝中消亡。
§但化学作为中心学科的形象 反而被其交叉学科的成就所埋没
但化学家非常谦虚，在交叉学科中放弃 冠名权。例如“生物化学”被称为“分 子生物学”，“生物大分子的结构化学” 被称为“结构生物学”，“生物大分子 的物理化学”被称为“生物物理学”， “固体化学”被称为“凝聚态物理学”， 溶液理论、胶体化学被称为“软物质物 理学”，量子化学被称为“原子分子物 理学”等。又如人类基因计划的主要内 容实际上是基因测序的分析化学和凝胶 色层等分离化学，但社会上只知道基因 学，看不到化学家在其中有什么作用。