化學史》——7近代化學的突破和化學發(fā)展的前沿-全文預覽
【正文】 質交換 單元與周圍物質的交換 非均勻結構中的傳遞 返混、擴散、分級 熱質轉移 流動 小尺度流動 線流 局部非均勻結構 徑向和軸向非均勻分布 物料傳遞 。 ? 簡略的可以分為四個過程和六個尺度，分別研究其內在規(guī)律；多尺度系統(tǒng)的突出特征是存在結構、尺度的變化，意味著結構的變化，從而引起行為過程的劇變，這是放大效應的內在機制。 ? 學科的交叉融合越來越模糊了界限，形成了大科學模式，必須走出純化學的模式才能有生存的空間，努力去迎接其他學科對化學提出的挑戰(zhàn)，才能重塑化學的地位和形象。 ? 準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限 …… 這些目標的追求已達到極限。一曰理高妙，二曰意高妙，三曰想高妙，四曰自然高妙。 發(fā)展趨勢和主要問題舉例 ? 新世紀化學科學發(fā)展戰(zhàn)略 ? 化學學科發(fā)展與化學分支學科重組的思考 ? 傳統(tǒng)劃分方法： ? 無機、分析、有機、物化、高分子 ? 整體化多層次的特性、交叉重組的趨勢 ? 新的二級學科： ? 合成化學：合成方法學、手性合成、模版合成等 ? 分離化學：萃取化學、離子交換、色層分離等 ? 分析化學：電分析、光和波譜分析、化學計量學、在線原位分析等 ? 物理化學：化學熱力學、結構、催化、表面 /界面化學、超臨界等 ? 理論化學：計算化學、量子化學、化學統(tǒng)計學、非線性化學等 ? 化學的最新定義： ? 化學是主要研究從原子、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雜程度的聚集態(tài)和組裝態(tài)的合成和反應、分離和分析、結構和形態(tài)、物理性能和生物活性及其規(guī)律和應用的自然科學。 ? 沒有物理學的完美，沒有生物學的神秘，原來是零散的、實驗的、經(jīng)驗的和運氣的，后來的理論化也是借助于物理學的，現(xiàn)在又被先進儀器和計算機化。 ? 特別是功能材料和分子器件必須有雄厚的化學基礎。而在技術領域又實際上被認為是科學，因為化學的研究成果轉化為實際產(chǎn)品得到應用，還需要大量的開發(fā)性工作。國外開發(fā)一個新藥平均需要投入 2億美元， 10年時間。 學科交叉與熱點研究領域 ? 能源化學 ? 氫能源 —— 利用催化劑或微生物光分解水，已經(jīng)在實驗室中實現(xiàn)但是尚不能工業(yè)化 ? 燃料電池 —— 正負電極采用惰性多孔材料制成，貯存氧氣和可燃性氣體，通過化學反應直接將化學能轉變成電能，其效率可達到 80%，實驗室樣品已經(jīng)問世 ? 生物質能源 ? 太陽能電池 學科交叉與熱點研究領域 ? 計算化學 ? 量子化學 ? 數(shù)學化學（含化學計量學、拓撲結構等） ? 藥物設計與對接 ? 分子設計與分子模擬 學科交叉與熱點研究領域 ?納米化學 ? 制備技術 ? 功能開發(fā) 學科交叉與熱點研究領域 ? 手性藥物和手性技術 ? 實例 1. 反應停（孕婦鎮(zhèn)靜劑） R構型無鎮(zhèn)靜作用卻有強烈的致畸性； 2. 乙胺丁醇（抗結核藥物） SS構型有效 RR構型導致失明； 3. 氯霉素 RR構型抗菌性 SS構型幾乎無活性； 4. 心得安（普萘洛爾，心臟病藥物） S構型活性 R構型抑制性欲； 5. 萘必洛爾（ +）構型治療高血壓（ ）構型導致血管舒張； 6. 酮基布洛芬 S構型抗炎 R構型防治牙周病 ? 1992年 FDA規(guī)定必須說明對映體的情況。并且直接導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。物理學研究原子結構而化學研究原子的組合，是整個二十世紀科學史的主流。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 上第一個用人工的方法合成活性蛋白質 … 結晶牛胰島素。宋朝沈括 所著 《 夢溪筆談 》 第一次記載石油的用途，并預言：“此物必大行于世”。 ?公元前 4000…3000 年中國已會釀造酒。 ?公元前 8000…6000 年中國已制造陶器。 ?公元前 2022年中國已會熔鑄紅銅 。公元 200年養(yǎng)蠶技術傳入日本。 ?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 世紀傳入阿拉伯，14世紀才傳入歐洲。 11. 1828年；德國化學家維勒第一次證明有機物可用普通的無機物制得。 7. 1869年俄國化學家門捷列夫發(fā)現(xiàn)了元素周期律。 4. 1808年英國科學家道爾頓提出了近代原子學說。古代和近代化學史掠影 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年俄國化學家羅蒙諾索夫建立了質量守恒定律。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. 十九世紀英國物理學家丁達爾和植物學家布朗分別提出了膠體的“丁達爾現(xiàn)象”、“布朗運動”。公元 105年東漢蔡倫總結并推廣了紙技術，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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