化学是自然科学的组成部分
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化学是自然科学的组成部分,它是研究物质的组成、结构和性能之间的关系,以及物质转化的规律和调控手段的一门科学,是一门中心科学,它与社会发展各方面的需要都有密切关系。化学教育的普及是社会发展的需要,是提高公民文化素质的需要。化学关乎我们的衣、食、住、行,我们生活在化学世界里。
1.化学与生活。不知你对微波炉加热食品的原理是否熟悉,其中包含的原理是:当分子(主要是极性分子)接受了微波辐射的能量后,会在极短的时间内从相对静态转化为动态,通过分子偶极高速旋转,会产生很强的热效应。这种加热方式被称为“内加热”,是微波诱发的一种有机反应。有人将微波辐射称为有机合成中的“高能技术”,它的发展空间十分广阔,前景不可限量,为人们的生活提供了极大的方便。
2.化学与生产。在肥料家族中,既有农家肥,也有大家熟悉的近代化肥,还有鲜为人知的稀土微肥。稀土微肥的主要成分是硝酸稀土,其中镧、铈含量各占28%和51%。稀土农用是中国首创,它对稳定我国耕地面积,提高单产,促进农业丰收,缓解人口增长与土地资源紧张的矛盾有着良好的作用。
3.化学与能源。能源是指能提供能量的自然资源。现代主要能源是煤、石油和天然气,它们的储量都极其有限。因此,各国在积极寻找新能源。氢能就是最佳选择之一。氢燃烧时发热量大,燃烧产物只有水,洁净、无污染。但氢在常温下是气体,作为能源材料,在储存、运输和使用的诸多方面受到了限制。储氢合金的问世解决了这一问题。储氢合金可以和氢气形成金属氢化物,从而固定氢气,加热后又可以把氢气放出来,其储氢的密度可以大于氢气瓶。合金的组成和结构是决定其吸氢量的主要因素。在节能方面,化学也起着重要作用。如燃油乳化、煤的合理利用等。
4.化学与生命。生物体系以生命物质为基础构成,生命过程本身就是无数化学变化的综合表现。在研究生物体的物质基础和生命活动基本规律的领域里,化学不仅提供方法和材料,而且在提供理论、观点、技术等方面发挥着重要作用。
没有核酸就没有生命。俗话说:“种瓜得瓜,种豆得豆。”其中的奥秘就在核酸。生命的基础是蛋白质,而核酸就是复制蛋白质的精灵。也就是说核酸是生命遗传物质的基础,是遗传信息的载体。经过几十年对核酸的研究引发了基因工程革命,基因工程以超过我们想象的速度发展着,带来了一批突破性的成果――抗病虫转基因物质的研究取得巨大成功,“无性繁殖”取得成功,基因工程对人类的生存和发展作出了很大的贡献,在提高农产品品质基因诊断、基因治疗、基因疫苗、器官复制和再生等方面将会有更大的贡献。
化学是自然科学的一种,在分子、原子层次上研究物质的组成、性质、结构与变化规律;创造新物质的科学。世界由物质组成,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,化学中存在着化学变化和物理变化两种变化形式。当今,化学日益渗透到生活的各个方面,特别是与人类社会发展密切相关的重大问题。总之,化学与人类的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、国防、环境保护、医药卫生、资源利用等方面都有密切的联系,它是一门社会迫切需要的实用学科
“化学”一词,若单是从字面解释就是“变化的科学”。化学如同物理一样皆为自然科学的基础科学。化学是一门以实验为基础的自然科学。门捷列夫提出的化学元素周期表大大促进了化学的发展。如今很多人称化学为“中心科学”,因为化学为部分科学学科的核心,如材料科学、纳米科技、生物化学等。化学是在原子层次上研究物质的组成、结构、性质、及变化规律的自然科学[1],这也是化学变化的核心基础。现代化学下有五个二级学科:无机化学、有机化学、物理化学、分析化学与高分子化学。[2]
化学是重要的基础科学之一,是一门以实验为基础的学科,在与物理学、生物学、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。
保证人类的生存并不断提高人类的生活质量。如:利用化学生产化肥和农药,以增加粮食产量;利用化学合成药物,以抑制细菌和病毒,保障人体健康;利用化学开发新能源、新材料,以改善人类的生存条件;利用化学综合应用自然资源和保护环境以使人类生活得更加美好。
化学是一门是实用的学科,它与数学物理等学科共同成为自然科学迅猛发展的基础。化学的核心知识已经应用于自然科学的各个区域,化学是改造自然的强大力量的重要支柱。化学家们运用化学的观点来观察和思考社会问题,用化学的知识来分析和解决社会问题,例如能源问题、粮食问题、环境问题、健康问题、资源与可持续发展等问题。
化学与其他学科的交叉与渗透,产生了很多边缘学科,如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等,使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。
培养不断进取、发现、探索、好奇的心理,激发人类对理解自然,了解自然的渴望,丰富人的精神世界。
当今,化学日益渗透到生活的各个方面,特别是与人类社会发展密切相关的重大问题。总之,化学与人类的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、国防、环境保护、医药卫生、资源利用等方面都有密切的联系,它是一门社会迫切需要的实用学科。[
绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,绿色化学是近十年才产生和发展起来的,是一个“新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。
用化学的技术,原理和方法去消除对人体健康,安全和生态环境有毒有害的化学品,因此也称环境友好化学或洁净化学。实际上,绿色化学不是一门全新的科学。
绿色化学不但有重大的社会、环境和经济效益,而且说明化学的负面作用是可以避免的,显现了人的能动性。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用,是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用的产物,对化学本身而言是一个新阶段的到来。作为新世纪的一代,不但要有能力去发展新的、对环境更友好的化学,以防止化学污染;而且要让年轻的一代了解绿色化学、接受绿色化学、为绿色化学作出应有的贡献。