化學(xué)史》——7近代化學(xué)的突破和化學(xué)發(fā)展的前沿-預(yù)覽頁
【正文】 中歸早記載了黑火藥的三組分（硝酸鉀、硫磺和木炭）。公元 750年中國煉丹太傳入阿拉伯。公元前2022年 中國己經(jīng)養(yǎng)蠶。 ? 1000多年前中國就能煉鋅，早于歐洲 400年。 ? 1700多年前，中國已能煉鉛及銅鉛合金。 我國是世界上最早發(fā)現(xiàn)漆料和制作漆器的國家，約有 7000年歷史。古書載“澤中有火”即指地下流出石油溢到水面而燃燒。 ? 1939年，中國化工專家侯德榜提出“聯(lián)合制堿法”， 1939年侯德榜完成了世界上第一部純堿工業(yè)專著 《 制堿 》 。 ?全世界海鹽產(chǎn)量 5000萬噸，其中我國生產(chǎn)1300多萬噸，居世界第一。 二十世紀(jì)化學(xué)的回顧 諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)情況 ? 從 1901年到 1999年總計(jì) 91屆，因戰(zhàn)爭等原因停發(fā) 8次 ? 學(xué)科交叉性很強(qiáng)，有許多非化學(xué)家獲得化學(xué)獎(jiǎng)，同時(shí)也有許多化學(xué)家獲得其它獎(jiǎng) ? 年齡最大者 83歲，最小的 35歲，平均 ，研究成果或者重大發(fā)現(xiàn)通常在授獎(jiǎng)之前 10~20年做出的 ? 有機(jī) 32項(xiàng)，物化 26項(xiàng)，無機(jī) 14項(xiàng)，生化 11項(xiàng)，分析6項(xiàng)，高分子 4項(xiàng) 化學(xué)基礎(chǔ)研究的五大突破 ? 放射性和鈾裂變 ? 1g鈾裂變能量 = ? 1903年居里夫婦獲 Nobel物理獎(jiǎng)（打開了原子物理學(xué)的大門） ? 1911年居里夫人獲得 Nobel化學(xué)獎(jiǎng)（發(fā)現(xiàn)釙、鐳） ? 1908年盧瑟福（英）獲 Nobel化學(xué)獎(jiǎng)（元素嬗變和放射性物質(zhì)的化學(xué)研究） ? 1935年約里奧 居里夫婦獲得 Nobel化學(xué)獎(jiǎng)（發(fā)現(xiàn)人工放射元素） ? 1938年費(fèi)米（意）獲得 Nobel物理獎(jiǎng)（創(chuàng)造新元素） ? 1944年哈恩（德）獲得 Nobel化學(xué)獎(jiǎng)（發(fā)現(xiàn)重核裂變） 兩門學(xué)科相互推動(dòng)才有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，放射性的發(fā)現(xiàn)才有了原子物理學(xué)以致量子力學(xué)和整個(gè)微觀世界的研究，物理學(xué)關(guān)于原子結(jié)構(gòu)和量子論的理論研究才使得化學(xué)開始真正成為一門現(xiàn)代意義上的科學(xué)，而不單純是實(shí)驗(yàn)室的工作。 ? 需要化學(xué)家研究的領(lǐng)域： 1. 發(fā)現(xiàn)并研究新的生物活性分子 2. DNA序列雖然測定已經(jīng)解決，人類基因組（ Human Genome Project， HGP）計(jì)劃也已經(jīng)完成，但其功能和作用還幾乎屬于空白 3. 酶結(jié)構(gòu)和催化功能的關(guān)系研究 4. 通過化學(xué)方法合成生物活性分子并模擬生命過程和生命體系的合成 學(xué)科交叉與熱點(diǎn)研究領(lǐng)域 ? 材料科學(xué) ? 沒有化學(xué)就沒有材料科學(xué)，是化學(xué)與物理的完美結(jié)合 ? 沒有化學(xué)就沒有材料，尤其就沒有新的功能材料 ? 美國科學(xué)家 A F Heeger， A G Macdiarmid和日本科學(xué)家H Shirakawa因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)聚乙炔（ Polyacetylene）的導(dǎo)電性而獲得 2022年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，此后又合成了一系列導(dǎo)電高分子材料（結(jié)構(gòu)見下圖） ? 其他如液晶電視（被動(dòng)顯像）、電致發(fā)光顯示屏（主動(dòng)顯像）、光纖、鋰電池、鎳氫電池、壓電陶瓷等等 學(xué)科交叉與熱點(diǎn)研究領(lǐng)域 ? 環(huán)境化學(xué) ? 1995年 Nobel化學(xué)獎(jiǎng)授予 M. Molina（墨西哥）、 S. Rowland（美）、 P. Gutzen（荷蘭），因?yàn)樗麄兲岢隽似搅鲗映粞跗茐牡幕瘜W(xué)機(jī)制。 ? 改造或創(chuàng)新化學(xué)反應(yīng)過程，能源和潔凈煤化學(xué)技術(shù)，資源再生和循環(huán)利用，綜合利用的綠色化學(xué)生化工程 ? 例如： PS聚苯乙烯泡沫生產(chǎn)中用二氧化碳代替氟氯烴、煤電廠采用等離子除硫技術(shù)防止二氧化硫排放產(chǎn)生酸雨，等等。在各行業(yè)中屬于朝陽產(chǎn)業(yè)。 ? 因此合成和分析兩大化學(xué)手段被認(rèn)為不是科學(xué)而是技術(shù)。 ? 21世紀(jì)的化學(xué)科學(xué)在材料、信息、生命和能源四大領(lǐng)域仍能發(fā)揮基礎(chǔ)作用。 發(fā)展趨勢和主要問題舉例 ? 新世紀(jì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略 ? 化學(xué)界目前存在的困惑 ? 化學(xué)為人類進(jìn)步提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，對于許多學(xué)科分支的發(fā)展起了帶頭作用，但是其地位和作用一直受到忽視。所以化學(xué)處在了一個(gè)很尷尬的地位。 ? 真正的創(chuàng)新是很難的， 1/3000，模仿 +改造 ? 我國一位古代詩人說過“ 詩有四種高妙。 ? 新的原理和方法、儀器制造和改進(jìn)、應(yīng)用領(lǐng)域及其重要性的擴(kuò)大使得分析化學(xué)脫離化學(xué)二級學(xué)科的地位成為一門獨(dú)立的“分析科學(xué)”。 ? 主要研究方向： 1. 微全分析系統(tǒng) 2. 生物芯片（真正做到原位 Insitu、活體 Invivo、實(shí)時(shí) Realtime檢測，要比目前實(shí)現(xiàn)的在線 Online困難的多，其應(yīng)用范圍也更大） 3. 傳感器（如遙測特殊環(huán)境） 4. 計(jì)算機(jī)技術(shù)在分析科學(xué)中應(yīng)用 發(fā)展趨勢和主要問題舉例 ? 合成化學(xué) ? 化學(xué)的三個(gè)基本武器： 1. 用分析手段測定物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu) 2. 用合成手段制造物質(zhì) 3. 用對于化學(xué)過程的認(rèn)識去控制化學(xué)過程 ? 合成化學(xué)家過分的孤芳自賞、注重高超的合成技巧、追求復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)，而很少顧及其他學(xué)科，最終使得自己陷于孤立。 ? 許多復(fù)雜現(xiàn)象發(fā)生在若干個(gè)主要的特征尺度上，對過程起控制作用的各種機(jī)制也只在某些特征尺度上
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