庖丁巧解牛
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化学科学就是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用的自然科学。
要点提示 注意此处空半格①化学研究的对象是分子和原子等;
②化学研究的内容是物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用;
③化学是自然科学。
一、化学是具有创造性的、实用的科学
1.化学科学的创造性
人们从矿物、岩石以及生物体中发现有用物质,再认识这些物质的性质和结构,然后把它们从矿物、岩石以及生物体中提取出来或从已有物质出发制造出来。
化学家能够设计出具有特殊性质或功能的新分子,创造出自然界中不存在的物质。化学科学的特征就是认识分子和制造分子,是一门具有创造性的科学。
2.化学科学的实用性
化学科学在人类生产和生活中有着重要作用。
若没有合成氨的化工技术,人类就没有氮肥,将面临饥饿的威胁;
若没有新药物的成功研制,人类就无法医治疾病,将面临各种疾病给生命带来的威胁;
若没有食品添加剂、化妆品、塑料、合成纤维和橡胶,没有芯片和光导纤维,人类的生活就不会丰富多彩。
二、化学科学的形成和发展
1.近代化学的形成初期
最早的化学实践活动是取火和用火。之后人们又学会烧制陶瓷、冶金、酿酒等,并希望制出长生不老药或把廉价金属炼制成金。
2.化学科学的形成
古人烧制陶瓷、冶炼金属、酿造酒类,甚至冶炼所谓的"仙丹",梦想把廉价金属制成金都是重要的化学实践活动。在此基础上,经过几代化学家的不断努力,才逐渐形成了近代化学科学。
3.近代科学发展的里程碑
(1)1661年,英国化学家、物理学家提出了化学元素的概念,标志着近代化学科学的诞生。
(2)1771年,法国化学家拉瓦锡建立燃烧现象的氧化学说,使近代化学取得了革命性进展。
(3)1803年,英国化学家、物理学家道尔顿提出了原子学说,为近代化学的发展奠定了坚实的基础。
(4)1869年,俄国化学家门捷列夫,在前人工作的基础上发现元素周期律,把化学元素及其化合物纳入了一个统一的理论体系。
4.现代化学的重大成就
放射性元素的发现,现代量子化学理论的建立,合成化学的崛起,高分子化学的创立,化学热力学与动力学的开创性研究,化学工业的迅速发展,都是现代化学的重大成就。
5.现代化学的研究手段
X-射线、原子吸收光谱、红外光谱、质谱、核磁共振、交叉分子技术等,都是现代化学研究的重要手段。