化學與人類文明筆記(已修改)
2024-11-19 03:04 本頁面
【正文】 ?；瘜W元素和化合物種是人類賴 化學是一門中心的、實用的和創(chuàng)造性的科學。 研究對象 化學是研究物質(zhì)及其變化的科學。 化學主 要是在原子、分子或離子等層次上研究物質(zhì)的組成、結構、性能，相互變化及變化過程中的能量關系的科學。 ? 物質(zhì)的定義與基本特征 ? （ 1）物質(zhì)是標志客觀實在的哲學范疇，是在客觀世界中存在、運動和變化的主體，是一切客觀現(xiàn)象的基礎。 ? （ 2）物質(zhì)的兩種主要形態(tài)和層次 ? “實物質(zhì) ”——也稱聚集態(tài)或?qū)哟?，如原子、分子、離子及電子、微子、夸克等。 ? “非實物 ”——也稱自由態(tài)，則由光子構成，可以在時空中獨立存在和運動，也可依附于 “實物質(zhì) ”形態(tài)而存在。 ? “實物質(zhì) ”和 “非實物 ”的界限 ——靜止質(zhì)量是大于零。 物質(zhì)的聚集狀態(tài) 常見的 有：氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)，如 H2O(固 ) H2O(液 ) H2O(氣 ) 另有：液晶態(tài)、等離子態(tài)、超密度態(tài)等 化學既是一門自然學科，但同其它學科相比，其顯著特點是更強調(diào)其實驗和實踐性，所以，也是一門實驗學科 、 化學與其它學科的聯(lián)絡 第一層次：化學與應用化學 第二層次：無機化學、分析化學、有機化學、物理與結構化學、高分子化學 第三層次：化學工程、生物化學、藥物化學、環(huán)境化學、材料化學、地球化學、宇宙化學、核化學、海洋化學等 道爾頓：原子論、氣體分壓定 律（被稱為 “化學之父 ”）（ 1827） 阿佛加德羅：提出分子假說（ 1811） 門捷列夫：元素周期律（ 1869） 蓋斯等：熱化學計算定律 吉布斯等：化學平衡定律 19—— 21 世紀化學的特點 發(fā)展速度更快，更加日新月異。 化學研究由宏觀到微觀、由定性到定量、由穩(wěn)定態(tài)到亞穩(wěn)態(tài)、由經(jīng)驗上升到理論。 化學的數(shù)字化程度大大加強，電子計算機在化學中的應用日益擴大。 實驗水平日益提高，一大批實驗和測試儀器誕生和應用，表現(xiàn)為精密度高，實驗效率高，自動化程度高。 新的分 支學科和交叉邊緣學科大量增加，化學內(nèi)部二級學科的界限越來越模糊，化學同其他學科的關系也愈來愈密切，化學已被公認為是一門中心科學，當前全球最關注的社會熱點問題都與化學密切相關。 ? 諾貝爾獎給我們的啟示： 科學精神 創(chuàng)新精神 犧牲精神 古代化學 古代的元素起源學 “五行學說 ”——金、木、水、火、土（陰陽關系） 古希臘的 “四元素說 ”——水、火、土、氣（愛憎關系） 古希臘的原子概念 宇宙萬物是由最微小、最堅硬、不可入和不可分的物質(zhì)粒子所組成，并首次稱這種粒子為原子（ atom） 萬物之所以不同，是由于構成萬物本身的原子數(shù)目、形狀和排列上的不同而產(chǎn)生的 無數(shù)原子在空間不停地運動，互相碰撞形成了世界萬物，包括日月星辰，甚至人的靈魂也是由原子構成 道爾頓原子假說 ，其原子是一種既不能創(chuàng)造又不能毀滅，且不能再分割的微粒，并在化學反應中保持基本性質(zhì)不變。 素的原子，其形狀、質(zhì)量和性質(zhì)均相同。而不同元素的原子則不同，每種元素及其原子的質(zhì)量為最基本的特征。 ，并稱為復雜原子，它的質(zhì)量為所含各種元素原子質(zhì)量的總和。 同種化合物其性質(zhì)和質(zhì)量也必然不同。 盧瑟福和原子模型（行星模型） （三）行星模型要點： 原子中有一個體積很?。s 1012~1013cm），但通常有一個帶正電荷的原子核（使α粒子發(fā)生偏射或反射） 原子中大部分是空的，原子核集中了原子的全部質(zhì)量 電子圍繞原子核作圓周運動時，它可以出現(xiàn)在不同距離的圓形軌 道上，就像行星圍繞太遠旋轉(zhuǎn)一樣運動 光譜 光與電磁輻射：各種光輻射都是由電磁運動產(chǎn)生的，所以統(tǒng)稱為電池輻射，包括γ射線，X 射線，可見光、紅外光（熱輻射）、無線電輻射（短、中、長波）和微波。其波長λ由短至長，頻率 v 則是由大至小。 光的二象性 ——所有光輻射或電磁輻射所遵守的共同規(guī)律性。 （ 1）波動性，即傳播運動的波動性 （ 2）粒子性，即光子能量的不連續(xù)性。 愛因斯坦著名的光電效應 普朗克公式 E=hv=hc／λ 光譜的定義和類型 （ 1）光譜的定義 ——各種不同形式的電磁輻射按其波長λ或頻率ν的大小依 次排列所形成的圖像稱為光譜。 （ 2）光譜的類型
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