導(dǎo)致這門學科從30年代以來飛躍發(fā)展,出現(xiàn)了嶄新的面貌。化學內(nèi)容一般分為生物化學、有機化學、高分子化學、應(yīng)用化學和化學工程學、物理化學、無機化學等七大類共80項,實際包括了七大分支學科。根據(jù)當今化學學科的發(fā)展以及它與天文學、物理學、數(shù)學、生物學、醫(yī)學、地學等學科相互滲透的情況,化學可作如下分類:化學無機化學元素化學、無機合成化學、無機高分子化學、無機固體化學、配位化學(即絡(luò)合物化學)、同位素化學、生物無機化學、金屬有機化學、金屬酶化學等?;瘜W有機化學普通有機化學、有機合成化學、金屬和非金屬有機化學、物理有機化學、生物有機化學、有機分析化學?;瘜W物理化學結(jié)構(gòu)化學、熱化學、化學熱力學、化學動力學、電化學、溶液理論、界面化學、膠體化學、量子化學、催化作用及其理論等?;瘜W分析化學化學分析、儀器和新技術(shù)分析。包括性能測定、監(jiān)控、各種光譜和光化學分析、各種電化學分析方法、質(zhì)譜分析法、各種電鏡、成像和形貌分析方法,在線分析、活性分析、實時分析等,各種物理化學性能和生理活性的檢測方法,萃取、離子交換、色譜、質(zhì)譜等分離方法,分離分析聯(lián)用、合成分離分析三聯(lián)用等。
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[4]化學高分子化學天然高分子化學、高分子合成化學、高分子物理化學、高聚物應(yīng)用、高分子物理?;瘜W核化學放射性元素化學、放射分析化學、輻射化學、同位素化學、核化學。化學生物化學一般生物化學、酶類、微生物化學、植物化學、免疫化學、發(fā)酵和生物工程、食品化學、煤化學等。其它與化學有關(guān)的邊緣學科還有:地球化學、海洋化學、大氣化學、環(huán)境化學、宇宙化學、星際化學等?;瘜W綠色化學編輯語音綠色化學又稱“環(huán)境無害化學”、“環(huán)境友好化學”、“清潔化學”,綠色化學是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來的,是一個“新化學嬰兒”。它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科,內(nèi)容***。綠色化學的**大特點是在始端就采用預(yù)防污染的科學手段,因而過程和終端均為零排放或零污染。世界上很多國家已把“化學的綠色化”作為新世紀化學進展的主要方向之一?;瘜W定義用化學的技術(shù),原理和方法去消除對人體健康,安全和生態(tài)環(huán)境有毒有害的化學品,因此也稱環(huán)境友好化學或潔凈化學。實際上,綠色化學不是一門全新的科學。綠色化學不但有重大的社會、環(huán)境和經(jīng)濟效益,而且說明化學的負面作用是可以避免的,顯現(xiàn)了人的能動性。
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為化學進一步科學的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。化學發(fā)展期這個時期從1775年到1900年,是近代化學發(fā)展的時期。1775年前后,拉瓦錫用定量化學實驗闡述了燃燒的氧化學說,開創(chuàng)了定量化學時期,使化學沿著正確的軌道發(fā)展。19世紀初,英國化學家道爾頓提出近代原子學說,突出地強調(diào)了各種元素的原子的質(zhì)量為其**基本的特征,其中量的概念的引入,是與古代原子論的一個主要區(qū)別。近代原子論使當時的化學知識和理論得到了合理的解釋,成為說明化學現(xiàn)象的統(tǒng)一理論。接著意大利科學家阿伏加德羅提出分子概念。自從用原子-分子論來研究化學,化學才真正被確立為一門科學。這一時期,建立了不少化學基本定律。俄國化學家門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律,德國化學家李比希和維勒發(fā)展了有機結(jié)構(gòu)理論,這些都使化學成為一門系統(tǒng)的科學,也為現(xiàn)代化學的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。19世紀下半葉,熱力學等物理學理論引入化學之后,不*澄清了化學平衡和反應(yīng)速率的概念,而且可以定量地判斷化學反應(yīng)中物質(zhì)轉(zhuǎn)化的方向和條件。相繼建立了溶液理論、電離理論、電化學和化學動力學的理論基礎(chǔ)。物理化學的誕生,把化學從理論上提高到一個新的水平。通過對礦物的分析,發(fā)現(xiàn)了許多新元素,加上對原子分子學說的實驗驗證。
先后創(chuàng)立了價鍵理論、分子軌道理論和配位場理論。化學反應(yīng)理論也隨著深入到微觀境界。應(yīng)用X射線作為研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的新分析手段,可以洞察物質(zhì)的晶體化學結(jié)構(gòu)。測定化學立體結(jié)構(gòu)的衍射方法,有X射線衍射、電子衍射和中子衍射等方法。其中以X射線衍射法的應(yīng)用所積累的精密分子立體結(jié)構(gòu)信息**多。研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的譜學方法也由可見光譜、紫外光譜、紅外光譜擴展到核磁共振譜、電子自選共振譜、光電子能譜、射線共振光譜、穆斯堡爾譜等,與計算機聯(lián)用后,積累大量物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能相關(guān)的資料,正由經(jīng)驗向理論發(fā)展。電子顯微鏡放大倍數(shù)不斷提高,人們可以直接觀察分子的結(jié)構(gòu)。經(jīng)典的元素學說由于放射性的發(fā)現(xiàn)而產(chǎn)生深刻的變革。從放射性衰變理論的創(chuàng)立、同位素的發(fā)現(xiàn)到人工核反應(yīng)和核裂變的實現(xiàn)、氘的發(fā)現(xiàn)、中子和正電子及其它基本粒子的發(fā)現(xiàn),不*是人類的認識深入到亞原子層次,而且創(chuàng)立了相應(yīng)的實驗方法和理論;不*實現(xiàn)了古代煉丹家轉(zhuǎn)變元素的思想,而且改變了人的宇宙觀。作為20世紀的時代標志,人類開始掌握和使用核能。放射化學和核化學等分支學科相繼產(chǎn)生,并迅速發(fā)展;同位素地質(zhì)學、同位素宇宙化學等交叉學科接踵誕生。元素周期表擴充了,已有109號元素。
并且正在探索超重元素以驗證元素“穩(wěn)定島假說”。與現(xiàn)代宇宙學相依存的元素起源學說和與演化學說密切相關(guān)的核素年齡測定等工作,都在不斷補充和更新元素的觀念。酚醛樹脂的合成,開辟了高分子科學領(lǐng)域。20世紀30年代聚酰胺纖維的合成,使高分子的概念得到***的確認。后來,高分子的合成、結(jié)構(gòu)和性能研究、應(yīng)用三方面保持互相配合和促進,使高分子化學得以迅速發(fā)展。各種高分子材料合成和應(yīng)用,為現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)、交通運輸、醫(yī)療衛(wèi)生、***技術(shù),以及人們衣食住行各方面,提供了多種性能優(yōu)異而成本較低的重要材料,成為現(xiàn)代物質(zhì)文明的重要標志。高分子工業(yè)發(fā)展為化學工業(yè)的重要支柱。20世紀是有機合成的黃金時代。化學的分離手段和結(jié)構(gòu)分析方法已經(jīng)有了很大發(fā)展,許多天然有機化合物的結(jié)構(gòu)問題紛紛獲得圓滿解決,還發(fā)現(xiàn)了許多新的重要的有機反應(yīng)和專一性有機試劑,在此基礎(chǔ)上,精細有機合成,特別是在不對稱合成方面取得了很大進展。一方面,合成了各種有特種結(jié)構(gòu)和特種性能的有機化合物;另一方面,合成了從不穩(wěn)定的自由基到有生物活性的蛋白質(zhì)、核酸等生命基礎(chǔ)物質(zhì)。有機化學家還合成了有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的天然有機化合物和有***的藥物。這些成就對促進科學的發(fā)展起了巨大的作用。
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