化学学科发展与前沿.doc

化学学科发展与前沿摘要:化学是一门在分子和原子水平上研究物质的性质、组成、结构、变化、制备及其应用，以及物质间相互作用关系的科学。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、资源利用等几乎所有的方面都有密切的联系。随着科学与社会的不断进步，无论是科学发展本身，还是在社会与经济发展以及人类生活质量的不断改善和提高中，化学都起着不可或缺的重要作用。本文就化学学科发展及化学发展前沿做简单论述。关键字：化学、发展、前沿、生活1、化学学科发展1.1近代化学的发展近代化学的发展是以古代时期自然科学的形成和发展为基础的。在古代时期,化学发展的特点是以“实用”为主,人们在实践中,利用自然界的丰富资源,创造出许多实用美观的陶器、瓷器和玻璃器皿,在不同阶段,发明了不同水平的金属冶炼、酿造、染色、造纸和火药等,与此同时,各国的思想家面对千变万化的自然界,都企图提出一定的理论观点,给予合理的解释。到了17世纪中期,即自然科学的近代发展时期,在以往积累事实和经验的基础上,化学开始了形成独立基础学科的过程,逐步发展出一系列的概念、定律和理论,并从多方面展开,建立起无机化学、有机化学、分析化学和物理化学等重要的分支学科,具备了较丰富的实验基础和理论基础。独立学科形成期涵盖的时间大约从17世纪中期至18世纪中期,这一时期发生的重大事件可简述为元素概念的建立、化学燃素说的建立及传播、气体化学的建立及发展、拉瓦锡氧化说的提出等,这一发展时期化学被确立为科学,表明化学从自然科学母体中分离出来,完成了混沌中的分化,宣告了化学本体的诞生。独立学科发展期涵盖的时间大约在18世纪中晚期至19世纪90年代中期,该时期又可细分为三个发展时段:无机化学形成时段、有机化学形成时段和物理化学形成时段,这三个时段的发生和进行有先有后,并存在交叉。1.2现代化学的发展到了20世纪,化学进入了现代发展时期。现代化学的发展与近代化学相比有其相似之处,首先在从近代化学向现代化学发展的过渡期与现代化学形成期,化学仍是以分化的方式在发展，这表现在原子结构理论建立与核化学的产生、量子化学的建立和结构化学的发展、分析化学独立分支学科的形成及发展、现代有机化学与高分子化学的形成、无机固体化学的形成、物理化学的发展、生物化学的形成及发展等方面。在上述进步与发展中,最令人瞩目的是原子结构理论与量子化学的建立及结构化学的发展,因为它们打开了微观世界的大门,使化学研究从宏观领域进入了微观领域,这是现代化学区别于近代化学的一个最重要,也是最根本的标志;其次是分析化学独立分支学科的形成,尤其是光谱分析与电化学分析的产生标志着仪器分析作为一种分析手段进入化学研究领域,从而极大地提升了分析化学在化学科学中的地位和作用,与量子化学及结构化学的现代理论一起,使化学研究从定性描述走向定量分析,这是化学发展的又一次飞跃,是现代化学区别于近代化学的又一个重要标志。2、化学发展前沿说到化学前沿，不得不提当今社会各界共同关心的环境、能源、材料、生命四大热门话题。可以说能源、新材料、生物技术、信息技术一起构成了文明社会的四大支柱，它们是推动社会发展和经济进步的主要物质基础，这些技术的每次进步都带动了人类社会的发展。2.1环境方面自化学诞生以来，已为人类认识物质世界做出了巨大的贡献，推动了人类文明进步。然而化学在提供大量工业产品满足人们日益增长的物质文化需要的同时，也在较大程度上污染着人类赖以生存的环境，消耗着大量的非再生资源。在为环境问题寻求解决之道的过程中，绿色化学迅速发展起来，它可以从根本上防止污染。如今绿色化学理念已经成为化学家和化学工程师遵循的行动指南。近年来，人们把绿色化学的观念进一步发展成为“绿色与可持续化学”，绿色理念已逐渐成为化学工作者的伦理原则。而我国的可持续发展及环境治理根本在于树立“绿色理念”，用绿色技术来改造社会矛盾，用绿色制度监督社会运行，多管齐下，才能立竿见影。2.2能源方面进入新世纪以来!随着能源危机的警报不断地拉响，人类迫切需要开发新的能源。在这种背景下，从“曼哈顿”计划中诞生的原子弹开启了人类对核能的开发和利用，核能以其得天独厚的优势引起了人们广泛的关注。然而2011年4月的“福岛事件”再次提醒人类必须要谨慎对待这把双刃剑。在使用核能的同时，必须提高核伦理意识，保障以安全发展为核心，强调人类主体的责任性，将核能的使用引领到为人类谋福利的正途上，使得核能成为一种真正的清洁能源。可燃冰的开发。可燃冰学名天然气水合物，即水合甲烷，是甲烷包在水分子中在特殊条件下形成的透明结晶体。它无色透明，看起来像冰，可以燃烧，所以人们形象地叫它可燃冰。可燃冰燃烧产生的能量比同等条件下，煤、石油、天然气产生的都多得多，而且在燃烧以后几乎不产生任何残渣或废弃物，污染比煤、石油、天然气等要小得多。