化學(xué)史》——7近代化學(xué)的突破和化學(xué)發(fā)展的前沿-全文預(yù)覽
【正文】 質(zhì)交換 單元與周圍物質(zhì)的交換 非均勻結(jié)構(gòu)中的傳遞 返混、擴(kuò)散、分級(jí) 熱質(zhì)轉(zhuǎn)移 流動(dòng) 小尺度流動(dòng) 線流 局部非均勻結(jié)構(gòu) 徑向和軸向非均勻分布 物料傳遞 。 ? 簡(jiǎn)略的可以分為四個(gè)過程和六個(gè)尺度，分別研究其內(nèi)在規(guī)律；多尺度系統(tǒng)的突出特征是存在結(jié)構(gòu)、尺度的變化，意味著結(jié)構(gòu)的變化，從而引起行為過程的劇變，這是放大效應(yīng)的內(nèi)在機(jī)制。 ? 學(xué)科的交叉融合越來越模糊了界限，形成了大科學(xué)模式，必須走出純化學(xué)的模式才能有生存的空間，努力去迎接其他學(xué)科對(duì)化學(xué)提出的挑戰(zhàn)，才能重塑化學(xué)的地位和形象。 ? 準(zhǔn)確度和靈敏度的提高、更好的精密度和選擇性、更低的基體干擾和檢測(cè)限 …… 這些目標(biāo)的追求已達(dá)到極限。一曰理高妙，二曰意高妙，三曰想高妙，四曰自然高妙。 發(fā)展趨勢(shì)和主要問題舉例 ? 新世紀(jì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略 ? 化學(xué)學(xué)科發(fā)展與化學(xué)分支學(xué)科重組的思考 ? 傳統(tǒng)劃分方法： ? 無機(jī)、分析、有機(jī)、物化、高分子 ? 整體化多層次的特性、交叉重組的趨勢(shì) ? 新的二級(jí)學(xué)科： ? 合成化學(xué)：合成方法學(xué)、手性合成、模版合成等 ? 分離化學(xué)：萃取化學(xué)、離子交換、色層分離等 ? 分析化學(xué)：電分析、光和波譜分析、化學(xué)計(jì)量學(xué)、在線原位分析等 ? 物理化學(xué)：化學(xué)熱力學(xué)、結(jié)構(gòu)、催化、表面 /界面化學(xué)、超臨界等 ? 理論化學(xué)：計(jì)算化學(xué)、量子化學(xué)、化學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)、非線性化學(xué)等 ? 化學(xué)的最新定義： ? 化學(xué)是主要研究從原子、分子片、分子、超分子到原子和分子的各種不同尺度和不同復(fù)雜程度的聚集態(tài)和組裝態(tài)的合成和反應(yīng)、分離和分析、結(jié)構(gòu)和形態(tài)、物理性能和生物活性及其規(guī)律和應(yīng)用的自然科學(xué)。 ? 沒有物理學(xué)的完美，沒有生物學(xué)的神秘，原來是零散的、實(shí)驗(yàn)的、經(jīng)驗(yàn)的和運(yùn)氣的，后來的理論化也是借助于物理學(xué)的，現(xiàn)在又被先進(jìn)儀器和計(jì)算機(jī)化。 ? 特別是功能材料和分子器件必須有雄厚的化學(xué)基礎(chǔ)。而在技術(shù)領(lǐng)域又實(shí)際上被認(rèn)為是科學(xué)，因?yàn)榛瘜W(xué)的研究成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品得到應(yīng)用，還需要大量的開發(fā)性工作。國外開發(fā)一個(gè)新藥平均需要投入 2億美元， 10年時(shí)間。 學(xué)科交叉與熱點(diǎn)研究領(lǐng)域 ? 能源化學(xué) ? 氫能源 —— 利用催化劑或微生物光分解水，已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中實(shí)現(xiàn)但是尚不能工業(yè)化 ? 燃料電池 —— 正負(fù)電極采用惰性多孔材料制成，貯存氧氣和可燃性氣體，通過化學(xué)反應(yīng)直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能，其效率可達(dá)到 80%，實(shí)驗(yàn)室樣品已經(jīng)問世 ? 生物質(zhì)能源 ? 太陽能電池 學(xué)科交叉與熱點(diǎn)研究領(lǐng)域 ? 計(jì)算化學(xué) ? 量子化學(xué) ? 數(shù)學(xué)化學(xué)（含化學(xué)計(jì)量學(xué)、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等） ? 藥物設(shè)計(jì)與對(duì)接 ? 分子設(shè)計(jì)與分子模擬 學(xué)科交叉與熱點(diǎn)研究領(lǐng)域 ?納米化學(xué) ? 制備技術(shù) ? 功能開發(fā) 學(xué)科交叉與熱點(diǎn)研究領(lǐng)域 ? 手性藥物和手性技術(shù) ? 實(shí)例 1. 反應(yīng)停（孕婦鎮(zhèn)靜劑） R構(gòu)型無鎮(zhèn)靜作用卻有強(qiáng)烈的致畸性； 2. 乙胺丁醇（抗結(jié)核藥物） SS構(gòu)型有效 RR構(gòu)型導(dǎo)致失明； 3. 氯霉素 RR構(gòu)型抗菌性 SS構(gòu)型幾乎無活性； 4. 心得安（普萘洛爾，心臟病藥物） S構(gòu)型活性 R構(gòu)型抑制性欲； 5. 萘必洛爾（ +）構(gòu)型治療高血壓（ ）構(gòu)型導(dǎo)致血管舒張； 6. 酮基布洛芬 S構(gòu)型抗炎 R構(gòu)型防治牙周病 ? 1992年 FDA規(guī)定必須說明對(duì)映體的情況。并且直接導(dǎo)致了南極臭氧洞的發(fā)現(xiàn)和 《 蒙特利爾議定書 》 的簽訂 ? 環(huán)境分析化學(xué)。物理學(xué)研究原子結(jié)構(gòu)而化學(xué)研究原子的組合，是整個(gè)二十世紀(jì)科學(xué)史的主流。早在 3000多年前，我國就采用海水煮鹽了，是世界上制 鹽最早的國家。 ? 1965年，我國在世界 上第一個(gè)用人工的方法合成活性蛋白質(zhì) … 結(jié)晶牛胰島素。宋朝沈括 所著 《 夢(mèng)溪筆談 》 第一次記載石油的用途，并預(yù)言：“此物必大行于世”。 ?公元前 4000…3000 年中國已會(huì)釀造酒。 ?公元前 8000…6000 年中國已制造陶器。 ?公元前 2022年中國已會(huì)熔鑄紅銅 。公元 200年養(yǎng)蠶技術(shù)傳入日本。 ?公元 800年唐朝茅華是世界上第一們發(fā)現(xiàn)氧氣的人?；鹚幱?13 世紀(jì)傳入阿拉伯，14世紀(jì)才傳入歐洲。 11. 1828年；德國化學(xué)家維勒第一次證明有機(jī)物可用普通的無機(jī)物制得。 7. 1869年俄國化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律。 4. 1808年英國科學(xué)家道爾頓提出了近代原子學(xué)說。古代和近代化學(xué)史掠影 1. 我國有了青銅器；春秋晚期能煉鐵；戰(zhàn)國晚期能煉鋼；唐代；有了火藥。 3. 1748年俄國化學(xué)家羅蒙諾索夫建立了質(zhì)量守恒定律。洪特分別提出了核外電子排布的“泡利不相容原理”、“洪特規(guī)則”。 10. 十九世紀(jì)英國物理學(xué)家丁達(dá)爾和植物學(xué)家布朗分別提出了膠體的“丁達(dá)爾現(xiàn)象”、“布朗運(yùn)動(dòng)”。公元 105年東漢蔡倫總結(jié)并推廣了紙技術(shù)，而歐洲人還在用羊皮抄書呢！ ?公元 700…800 年唐朝孫思邈在 《 伏硫磺法 》
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