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化學(xué)
本詞條是多義詞，共8個義項
自然科學(xué)
化學(xué)是自然科學(xué)的一種，在分子、原子層次上研究物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律；創(chuàng)造新物質(zhì)的科學(xué)。世界由物質(zhì)組成，化學(xué)則是人類用以認(rèn)識和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一。它是一門歷史悠久而又富有活力的學(xué)科，它的成就是社會文明的重要標(biāo)志，化學(xué)中存在著化學(xué)變化和物理變化兩種變化形式。
基本信息
| 中文名 | 化學(xué) |
| 外文名 | Chemistry |
| 學(xué)科級別 | 一級學(xué)科 |
| 專業(yè)代碼 | 0703 |
| 二級學(xué)科 | 無機 有機 物化 分析 高分子 |
| 類別 | 理工科，自然科學(xué) |
| 含義 | 變化的學(xué)科 |
收起
詞源
這個詞化學(xué)來自煉金術(shù)，其中提到到一個較早的一套涵蓋化學(xué)元素的做法冶金，哲學(xué)，占星術(shù)，天文學(xué)，神秘主義和藥品。人們通常將其與將鉛或其他常見的起始原料轉(zhuǎn)化為黃金的追求聯(lián)系起來，盡管在遠(yuǎn)古時代，這項研究涵蓋了許多現(xiàn)代化學(xué)問題，這些問題被定義為對水的成分，運動，生長，體現(xiàn)，去體現(xiàn)，從人體汲取靈魂并將靈魂與身體內(nèi)部聯(lián)系起來的研究。希臘-埃及煉金術(shù)士Zosimos。在通俗的演講中，煉金術(shù)士被稱為“化學(xué)家”，后來在其后綴“-ry”添加了描述化學(xué)家藝術(shù)的“化學(xué)”字樣?，F(xiàn)代詞煉金術(shù)又是從派生阿拉伯語單詞AL-基米亞（????????）。最初，該術(shù)語是從希臘語χημ?α或χημε?α借來的。這可能起源于埃及，因為al-kīmīā源自希臘語χημ?α，而希臘語χημ?α則源自Kemet一詞，該詞是埃及語的古埃及語。另外，al-kīmīā可能來自χημε?α，意思是“一起鑄造”。
基本概念
化學(xué)定義
“化學(xué)”一詞，若單是從字面解釋就是“變化的科學(xué)”?；瘜W(xué)如同物理一樣皆為自然科學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)。化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。門捷列夫提出的化學(xué)元素周期表大大促進(jìn)了化學(xué)的發(fā)展。如今很多人稱化學(xué)為“中心科學(xué)”，因為化學(xué)為部分科學(xué)學(xué)科的核心，如材料科學(xué)、納米科技、生物化學(xué)等。化學(xué)是在原子層次上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、及變化規(guī)律的自然科學(xué)，這也是化學(xué)變化的核心基礎(chǔ)?，F(xiàn)代化學(xué)下有五個二級學(xué)科：無機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)與高分子化學(xué)。
化學(xué)特點
化學(xué)是重要的基礎(chǔ)科學(xué)之一，是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，在與物理學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)等學(xué)科的相互滲透中，得到了迅速的發(fā)展，也推動了其他學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展。例如，核酸化學(xué)的研究成果使今天的生物學(xué)從細(xì)胞水平提高到分子水平，建立了分子生物學(xué)。
研究對象
化學(xué)對我們認(rèn)識和利用物質(zhì)具有重要的作用。宇宙是由物質(zhì)組成的，化學(xué)則是人類認(rèn)識和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一，它是一門歷史悠久而又富有活力的學(xué)科，與人類進(jìn)步和社會發(fā)展的關(guān)系非常密切，它的成就是社會文明的重要標(biāo)志。
從開始用火的原始社會，到使用各種人造物質(zhì)的現(xiàn)代社會，人類都在享用化學(xué)成果。人類的生活能夠不斷提高和改善，化學(xué)的貢獻(xiàn)在其中起了重要的作用。
研究方法
對各種星體的化學(xué)成分的分析，得出了元素分布的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了星際空間有簡單化合物的存在，為天體演化和現(xiàn)代宇宙學(xué)提供了實驗數(shù)據(jù)，還豐富了自然辯證法的內(nèi)容。
元素周期表
化學(xué)[自然科學(xué)]
族是原子內(nèi)部外電子層構(gòu)型的反映。例如外電子構(gòu)型，IA族是ns，IIIA族是nsnp，O族是nsnp， IIIB族是（n-1） d·ns等。元素周期表能形象地體現(xiàn)元素周期律。根據(jù)元素周期表可以推測各種元素的原子結(jié)構(gòu)以及元素及其化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律。
當(dāng)年，門捷列夫根據(jù)元素周期表中未知元素的周圍元素和化合物的性質(zhì)，經(jīng)過綜合推測，成功地預(yù)言未知元素及其化合物的性質(zhì)?，F(xiàn)科學(xué)家利用元素周期表，指導(dǎo)尋找制取半導(dǎo)體、催化劑、化學(xué)農(nóng)藥、新型材料的元素及化合物。
現(xiàn)代化學(xué)的元素周期律是1869年俄國科學(xué)家德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫（Dmitri Ivanovich Mendeleev）首先整理，他將當(dāng)時已知的63種元素依原子量大小并以表的形式排列，把有相似化學(xué)性質(zhì)的元素放在同一行，就是元素周期表的雛形。利用周期表，門捷列夫成功的預(yù)測當(dāng)時尚未發(fā)現(xiàn)的元素的特性（鎵、鈧、鍺）。1913年英國科學(xué)家莫色勒利用陰極射線撞擊金屬產(chǎn)生X射線，發(fā)現(xiàn)原子序數(shù)越大，X射線的頻率就越高，因此他認(rèn)為核的正電荷決定了元素的化學(xué)性質(zhì)，并把元素依照核內(nèi)正電荷（即質(zhì)子數(shù)或原子序數(shù)）排列，經(jīng)過多年修訂后才成為當(dāng)代的周期表。
歷史
概述
化學(xué)的歷史淵源非常古老，可以說從人類學(xué)會使用火，就開始了最早的化學(xué)實踐活動。我們的祖先鉆木取火、利用火烘烤食物、寒夜取暖、驅(qū)趕猛獸，充分利用燃燒時的發(fā)光發(fā)熱現(xiàn)象。當(dāng)時這只是一種經(jīng)驗的積累?；瘜W(xué)知識的形成、化學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長而曲折的道路。它伴隨著人類社會的進(jìn)步而發(fā)展，是社會發(fā)展的必然結(jié)果。而它的發(fā)展，又促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展，推動歷史的前進(jìn)?；瘜W(xué)的發(fā)展，主要經(jīng)歷以下幾個時期：
萌芽時期
從遠(yuǎn)古到公元前1500年，人類學(xué)會在熊熊的烈火中由黏土制出陶器、由礦石燒出金屬，學(xué)會從谷物釀造出酒、給絲麻等織物染上顏色，這些都是在實踐經(jīng)驗的直接啟發(fā)下經(jīng)過長期摸索而來的最早的化學(xué)工藝，但還沒有形成化學(xué)知識，只是化學(xué)的萌芽時期。古時候，原始人類為了他們的生存，在與自然界的種種災(zāi)難進(jìn)行抗?fàn)幹?，發(fā)現(xiàn)和利用了火。原始人類從用火之時開始，由野蠻進(jìn)入文明，同時也就開始了用化學(xué)方法認(rèn)識和改造天然物質(zhì)。燃燒就是一種化學(xué)現(xiàn)象。（火的發(fā)現(xiàn)和利用，改善了人類生存的條件，并使人類變得聰明而強大。）
掌握了火以后，人類開始食用熟食；繼而人類又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些物質(zhì)的變化，如發(fā)現(xiàn)在翠綠色的孔雀石等銅礦石上面燃燒炭火，會有紅色的銅生成。在中國，春秋戰(zhàn)國由青銅社會開始轉(zhuǎn)型，鐵器牛耕引發(fā)的社會變革推動了化學(xué)的發(fā)展。
這樣，人類在逐步了解和利用這些物質(zhì)的變化的過程中，制得了對人類具有使用價值的產(chǎn)品。人類逐步學(xué)會了制陶、冶煉；以后又懂得了釀造、染色等等。這些由天然物質(zhì)加工改造而成的制品，成為古代文明的標(biāo)志。在這些生產(chǎn)實踐的基礎(chǔ)上，萌發(fā)了古代化學(xué)知識。
丹藥時期
約從公元前1500年到公元1650年，化學(xué)被煉丹術(shù)、煉金術(shù)所控制。為求得長生不老的仙丹或象征富貴的黃金，煉丹家和煉金術(shù)士們開始了最早的化學(xué)實驗，而后記載、總結(jié)煉丹術(shù)的書籍也相繼出現(xiàn)。雖然煉丹家、煉金術(shù)士們都以失敗而告終，但他們在煉制長生不老藥的過程中，在探索“點石成金”的方法中實現(xiàn)了物質(zhì)間用人工方法進(jìn)行的相互轉(zhuǎn)變，積累了許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的條件和現(xiàn)象，為化學(xué)的發(fā)展積累了豐富的實踐經(jīng)驗。
當(dāng)時出現(xiàn)的“化學(xué)”一詞，其含義便是“煉金術(shù)”。但隨著煉丹術(shù)、煉金術(shù)的衰落，人們更多地看到它荒唐的一面，實際上，化學(xué)方法轉(zhuǎn)而在醫(yī)藥和冶金方面得到正當(dāng)發(fā)揮，中、外藥物學(xué)和冶金學(xué)的發(fā)展為化學(xué)成為一門科學(xué)準(zhǔn)備了豐富的素材。與此同時，進(jìn)一步分類研究了各種物質(zhì)的性質(zhì)，特別是相互反應(yīng)的性能。這些都為近代化學(xué)的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)，許多器具和方法經(jīng)過改進(jìn)后，仍然在今天的化學(xué)實驗中沿用。煉丹家在實驗過程中發(fā)明了火藥，發(fā)現(xiàn)了若干元素，制成了某些合金，還制出和提純了許多化合物，這些成果我們至今仍在利用。
燃素時期
這個時期從1650年到1775年，是近代化學(xué)的孕育時期。隨著冶金工業(yè)和實驗室經(jīng)驗的積累，人們總結(jié)感性知識，進(jìn)行化學(xué)變化的理論研究，使化學(xué)成為自然科學(xué)的一個分支。這一階段開始的標(biāo)志是英國化學(xué)家波義耳為化學(xué)元素指明科學(xué)的概念。繼之，化學(xué)又借燃素說從煉金術(shù)中解放出來。燃素說認(rèn)為可燃物能夠燃燒是因為它含有燃素，燃燒過程是可燃物中燃素放出的過程，盡管這個理論是錯誤的，但它把大量的化學(xué)事實統(tǒng)一在一個概念之下，解釋了許多化學(xué)現(xiàn)象。
在燃素說流行的一百多年間，化學(xué)家為解釋各種現(xiàn)象，做了大量的實驗，發(fā)現(xiàn)多種氣體的存在，積累了更多關(guān)于物質(zhì)轉(zhuǎn)化的新知識。特別是燃素說，認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)是一種物質(zhì)轉(zhuǎn)移到另一種物質(zhì)的過程，化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)守恒，這些觀點奠定了近代化學(xué)思維的基礎(chǔ)。這一時期，不僅從科學(xué)實踐上，還從思想上為近代化學(xué)的發(fā)展做了準(zhǔn)備，這一時期成為近代化學(xué)的孕育時期。
發(fā)展期
這個時期從1775年到1900年，是近代化學(xué)發(fā)展的時期。1775年前后，拉瓦錫用定量化學(xué)實驗闡述了燃燒的氧化學(xué)說，開創(chuàng)了定量化學(xué)時期，使化學(xué)沿著正確的軌道發(fā)展。19世紀(jì)初，英國化學(xué)家道爾頓提出近代原子學(xué)說，突出地強調(diào)了各種元素的原子的質(zhì)量為其最基本的特征，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(dāng)時的化學(xué)知識和理論得到了合理的解釋，成為說明化學(xué)現(xiàn)象的統(tǒng)一理論。接著意大利科學(xué)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(xué)，化學(xué)才真正被確立為一門科學(xué)。這一時期，建立了不少化學(xué)基本定律。俄國化學(xué)家門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律，德國化學(xué)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(xué)成為一門系統(tǒng)的科學(xué)，也為現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
19世紀(jì)下半葉，熱力學(xué)等物理學(xué)理論引入化學(xué)之后，不僅澄清了化學(xué)平衡和反應(yīng)速率的概念，而且可以定量地判斷化學(xué)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(xué)和化學(xué)動力學(xué)的理論基礎(chǔ)。物理化學(xué)的誕生，把化學(xué)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(xué)說的實驗驗證，經(jīng)典性的化學(xué)分析方法也有了自己的體系。草酸和尿素的合成、原子價概念的產(chǎn)生、苯的六環(huán)結(jié)構(gòu)和碳價鍵四面體等學(xué)說的創(chuàng)立、酒石酸拆分成旋光異構(gòu)體，以及分子的不對稱性等等的發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致有機化學(xué)結(jié)構(gòu)理論的建立，使人們對分子本質(zhì)的認(rèn)識更加深入，并奠定了有機化學(xué)的基礎(chǔ)。
現(xiàn)代時期
二十世紀(jì)的化學(xué)是一門建立在實驗基礎(chǔ)上的科學(xué)，實驗與理論一直是化學(xué)研究中相互依賴、彼此促進(jìn)的兩個方面。進(jìn)入20世紀(jì)以后，由于受到自然科學(xué)其他學(xué)科發(fā)展的影響，并廣泛地應(yīng)用了當(dāng)代科學(xué)的理論、技術(shù)和方法，化學(xué)在認(rèn)識物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、合成和測試等方面都有了長足的進(jìn)展，而且在理論方面取得了許多重要成果。在無機化學(xué)、分析化學(xué)、有機化學(xué)和物理化學(xué)四大分支學(xué)科的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了新的化學(xué)分支學(xué)科。
近代物理的理論和技術(shù)、數(shù)學(xué)方法及計算機技術(shù)在化學(xué)中的應(yīng)用，對現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展起了很大的推動作用。19世紀(jì)末，電子、X射線和放射性的發(fā)現(xiàn)為化學(xué)在20世紀(jì)的重大進(jìn)展創(chuàng)造了條件。
在結(jié)構(gòu)化學(xué)方面，由于電子的發(fā)現(xiàn)開始并確立的現(xiàn)代的有核原子模型，不僅豐富和深化了對元素周期表的認(rèn)識，而且發(fā)展了分子理論。應(yīng)用量子力學(xué)研究分子結(jié)構(gòu)。
從氫分子結(jié)構(gòu)的研究開始，逐步揭示了化學(xué)鍵的本質(zhì)，先后創(chuàng)立了價鍵理論、分子軌道理論和配位場理論。化學(xué)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(xué)結(jié)構(gòu)。測定化學(xué)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)信息最多。
研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)的譜學(xué)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(xué)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)，不僅是人類的認(rèn)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；不僅實現(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(jì)的時代標(biāo)志，人類開始掌握和使用核能。放射化學(xué)和核化學(xué)等分支學(xué)科相繼產(chǎn)生，并迅速發(fā)展；同位素地質(zhì)學(xué)、同位素宇宙化學(xué)等交叉學(xué)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(xué)相依存的元素起源學(xué)說和與演化學(xué)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(xué)領(lǐng)域。20世紀(jì)30年代聚酰胺纖維的合成，使高分子的概念得到廣泛的確認(rèn)。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(jìn)，使高分子化學(xué)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、軍事技術(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(biāo)志。高分子工業(yè)發(fā)展為化學(xué)工業(yè)的重要支柱。20世紀(jì)是有機合成的黃金時代?；瘜W(xué)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(xì)有機合成，特別是在不對稱合成方面取得了很大進(jìn)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(xué)家還合成了有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的天然有機化合物和有特效的藥物。這些成就對促進(jìn)科學(xué)的發(fā)展起了巨大的作用；為合成有高度生物活性的物質(zhì)，并與其他學(xué)科協(xié)同解決有生命物質(zhì)的合成問題及解決前生命物質(zhì)的化學(xué)問題等，提供了有利的條件。
20世紀(jì)以來，化學(xué)發(fā)展的趨勢可以歸納為：由宏觀向微觀、由定性向定量、由穩(wěn)定態(tài)向亞穩(wěn)定態(tài)發(fā)展，由經(jīng)驗逐漸上升到理論，再用于指導(dǎo)設(shè)計和開拓創(chuàng)新的研究。一方面，為生產(chǎn)和技術(shù)部門提供盡可能多的新物質(zhì)、新材料；另一方面，在與其它自然科學(xué)相互滲透的進(jìn)程中不斷產(chǎn)生新學(xué)科，并向探索生命科學(xué)和宇宙起源的方向發(fā)展。
學(xué)科分類
分科概述
化學(xué)變化：有其他物質(zhì)生成的變化（燃燒、鋼鐵生銹、食物腐爛、糧食釀酒、動植物呼吸、光合作用……）。
化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)，化學(xué)專業(yè)術(shù)語，是物質(zhì)在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì)。如所屬物質(zhì)類別的化學(xué)通性：酸性、堿性、氧化性、還原性、熱穩(wěn)定性及一些其它特性。
化學(xué)在發(fā)展過程中，依照所研究的分子類別和研究手段、目的、任務(wù)的不同，派生出不同層次的許多分支。在20世紀(jì)20年代以前，化學(xué)傳統(tǒng)地分為無機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)和分析化學(xué)四個分支。20年代以后，由于世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，化學(xué)鍵的電子理論和量子力學(xué)的誕生、電子技術(shù)和計算機技術(shù)的興起，化學(xué)研究在理論上和實驗技術(shù)上都獲得了新的手段，導(dǎo)致這門學(xué)科從30年代以來飛躍發(fā)展，出現(xiàn)了嶄新的面貌。化學(xué)內(nèi)容一般分為生物化學(xué)、有機化學(xué)、高分子化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)和化學(xué)工程學(xué)、物理化學(xué)、無機化學(xué)等七大類共80項，實際包括了七大分支學(xué)科。
根據(jù)當(dāng)今化學(xué)學(xué)科的發(fā)展以及它與天文學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、地學(xué)等學(xué)科相互滲透的情況，化學(xué)可作如下分類：
主干課程
?無機化學(xué)
?元素化學(xué)、無機合成化學(xué)、無機高分子化學(xué)、無機固體化學(xué)、配位化學(xué)（即絡(luò)合物化學(xué)）、同位素化學(xué)、生物無機化學(xué)、金屬有機化學(xué)、金屬酶化學(xué)等。
?有機化學(xué)
?物理化學(xué)
?結(jié)構(gòu)化學(xué)、熱化學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動力學(xué)、電化學(xué)、溶液理論、界面化學(xué)、膠體化學(xué)、量子化學(xué)、催化作用及其理論等。
?分析化學(xué)
?化學(xué)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(xué)分析、各種電化學(xué)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(xué)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。
?高分子化學(xué)
?核化學(xué)
?生物化學(xué)
?一般生物化學(xué)、酶類、微生物化學(xué)、植物化學(xué)、免疫化學(xué)、發(fā)酵和生物工程、食品化學(xué)、煤化學(xué)等。
綠色化學(xué)
緒論
綠色化學(xué)又稱“環(huán)境無害化學(xué)”、“環(huán)境友好化學(xué)”、“清潔化學(xué)”，綠色化學(xué)是近十年才產(chǎn)生和發(fā)展起來的，是一個“新化學(xué)嬰兒”。它涉及有機合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科，內(nèi)容廣泛。綠色化學(xué)的最大特點是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)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(xué)的綠色化”作為新世紀(jì)化學(xué)進(jìn)展的主要方向之一。
定義
用化學(xué)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(xué)品，因此也稱環(huán)境友好化學(xué)或潔凈化學(xué)。實際上，綠色化學(xué)不是一門全新的科學(xué)。
綠色化學(xué)不但有重大的社會、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益，而且說明化學(xué)的負(fù)面作用是可以避免的，顯現(xiàn)了人的能動性。綠色化學(xué)體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)、技術(shù)與社會的相互聯(lián)系和相互作用，是化學(xué)科學(xué)高度發(fā)展以及社會對化學(xué)科學(xué)發(fā)展的作用的產(chǎn)物，對化學(xué)本身而言是一個新階段的到來。作為新世紀(jì)的一代，不但要有能力去發(fā)展新的、對環(huán)境更友好的化學(xué)，以防止化學(xué)污染；而且要讓年輕的一代了解綠色化學(xué)、接受綠色化學(xué)、為綠色化學(xué)作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
著名理論
1、“原子經(jīng)濟(jì)性”，即充分利用反應(yīng)物中的各個原子，因而既能充分利用資源，又能防止污染。原子經(jīng)濟(jì)性的概念是1992年美國著名有機化學(xué)家Trost（為此他曾獲得了1998年度的總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎的學(xué)術(shù)獎）提出的，用原子利用率衡量反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性，為高效的有機合成應(yīng)最大限度地利用原料分子的每一個原子，使之結(jié)合到目標(biāo)分子中，達(dá)到零排放。綠色有機合成應(yīng)該是原子經(jīng)濟(jì)性的。原子利用率越高，反應(yīng)產(chǎn)生的廢棄物越少，對環(huán)境造成的污染也越少。
2、其內(nèi)涵主要體現(xiàn)在五個“R”上：第一是Reduction一一“減量”，即減少“三廢”排放；第二是Reuse——“重復(fù)使用”，諸如化學(xué)工業(yè)過程中的催化劑、載體等，這是降低成本和減廢的需要；第三是Recycling——“回收”，可以有效實現(xiàn)“省資源、少污染、減成本”的要求；第四是Regeneration——“再生”，即變廢為寶，節(jié)省資源、能源，減少污染的有效途徑；第五是Rejection ——“拒用”，指對一些無法替代，又無法回收、再生和重復(fù)使用的，有毒副作用及污染作用明顯的原料，拒絕在化學(xué)過程中使用，這是杜絕污染的最根本方法。
重要性
傳統(tǒng)的化學(xué)工業(yè)給環(huán)境帶來的污染已十分嚴(yán)重，全世界每年產(chǎn)生的有害廢物達(dá)3億噸～4億噸，給環(huán)境造成危害，并威脅著人類的生存。化學(xué)工業(yè)能否生產(chǎn)出對環(huán)境無害的化學(xué)品，甚至開發(fā)出不產(chǎn)生廢物的工藝，有識之士提出了綠色化學(xué)的號召，并立即得到了全世界的積極響應(yīng)。綠色化學(xué)的核心就是要利用化學(xué)原理從源頭消除污染。
綠色化學(xué)給化學(xué)家提出了一項新的挑戰(zhàn)，國際上對此很重視。1996年，美國設(shè)立了“綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎”，以表彰那些在綠色化學(xué)領(lǐng)域中做出杰出成就的企業(yè)和科學(xué)家。綠色化學(xué)將使化學(xué)工業(yè)改變面貌，為子孫后代造福。
迄今為止，化學(xué)工業(yè)的絕大多數(shù)工藝都是20多年前開發(fā)的，當(dāng)時的加工費用主要包括原材料、能耗和勞動力的費用。由于化學(xué)工業(yè)向大氣、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質(zhì)。以1993年為例，美國僅按365種有毒物質(zhì)排放估算，化學(xué)工業(yè)的排放量為30億磅。因此，加工費用又增加了廢物控制、處理和埋放。環(huán)保監(jiān)測、達(dá)標(biāo)，事故責(zé)任賠償?shù)荣M用。1992年，美國化學(xué)工業(yè)用于環(huán)保的費用為1150億美元，清理已污染地區(qū)花去7000億美元。1996年美國Dupont公司的化學(xué)品銷售總額為180億美元，環(huán)保費用為10億美元。所以，從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和社會的要求看?；瘜W(xué)工業(yè)不能再承擔(dān)使用和產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)的費用。需要大力研究與開發(fā)從源頭上減少和消除污染的綠色化學(xué)。
1990年美國頒布了污染防止法案。將污染防止確立為美國的國策。所謂污染防止就是使得廢物不再產(chǎn)生。不再有廢物處理的問題，綠色化學(xué)正是實現(xiàn)污染防止的基礎(chǔ)和重要工具。1995年4月美國副總統(tǒng)Gore宣布了國家環(huán)境技術(shù)戰(zhàn)略。其目標(biāo)為：至2020年地球日時。將廢棄物減少40～50%，每套裝置消耗原材料減少20～25%。1996年美國設(shè)立了總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎。這些政府行為都極大的促進(jìn)了綠色化學(xué)的蓬勃發(fā)展。
教育
發(fā)展
我國化學(xué)教育從初三開始，高中成為理科之一，除兩本必修教材外，又有《化學(xué)與生活》《化學(xué)與技術(shù)》《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》《化學(xué)反應(yīng)原理》《有機化學(xué)基礎(chǔ)》《實驗化學(xué)》六個選修課程。全國一共六個版本：人教版、蘇教版、魯教版、浙科版，粵教版，上教版。
人教版2012年初中九年級上課本
人教版 高中化學(xué)必修二
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培養(yǎng)目標(biāo)
本專業(yè)培養(yǎng)具備化學(xué)的基本理論、基本知識和較強的實驗技能，能在科研機構(gòu)、高等學(xué)校及企事業(yè)單位等從事科學(xué)研究、教學(xué)工作及管理工作的高級專門人才。
培養(yǎng)要求
本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)化學(xué)方面的基礎(chǔ)知識、基本理論、基本技能以及相關(guān)的工程技術(shù)知識，受到基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面的科學(xué)思維和科學(xué)實驗訓(xùn)練，具有較好的科學(xué)素養(yǎng)，具備運用所學(xué)知識和實驗技能進(jìn)行應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)和科技管理的基本技能。
知識技能
1．掌握數(shù)學(xué)、物理等方面的基本理論和基本知識；
2．掌握無機化學(xué)、分析化學(xué)（含儀器分析）、有機化學(xué)、物理化學(xué)（含結(jié)構(gòu)化學(xué)）、化學(xué)工程及化工制圖的基礎(chǔ)知識、基本原理和基本實驗技能；
3．了解相近專業(yè)的一般原理和知識；
4．了解國家關(guān)于科學(xué)技術(shù)、化學(xué)相關(guān)產(chǎn)業(yè)、知識產(chǎn)權(quán)等方面的政策、法規(guī)；
5．了解化學(xué)的理論前沿、應(yīng)用前景、最新發(fā)展動態(tài)，以及化學(xué)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r；
6．掌握中外文資料查詢、文獻(xiàn)檢索及運用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法；具有一定的實驗設(shè)計，創(chuàng)造實驗條件，歸納、整理、分析實驗結(jié)果，撰寫論文，參與學(xué)術(shù)交流的能力。
開設(shè)院校
一級學(xué)科 | 0703化學(xué) | 北京大學(xué) |
南開大學(xué) | ||
吉林大學(xué) | ||
復(fù)旦大學(xué) | ||
南京大學(xué) | ||
浙江大學(xué) |
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重點（培育）學(xué)科
二級學(xué)科 | 070303有機化學(xué) | 鄭州大學(xué) |
070304物理化學(xué) | 清華大學(xué) | |
070305高分子化學(xué)與物理 | 北京化工大學(xué) |
世界大學(xué)專業(yè)排名
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專業(yè)排名
排 名 | 學(xué)校名稱 | 星 級 | 學(xué)校數(shù) |
1 | 北京大學(xué) | 5★ | 429 |
2 | 南京大學(xué) | 5★ | 429 |
3 | 吉林大學(xué) | 5★ | 429 |
4 | 華東理工大學(xué) | 5★ | 429 |
5 | 廈門大學(xué) | 5★ | 429 |
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諾貝爾獎
二十世紀(jì)初
?1902年 E. H. 費歇爾（德國）合成了糖類以及嘌呤誘導(dǎo)體。
?1903年 S. A. 阿雷尼烏斯（瑞典）提出電解質(zhì)溶液理論。
?1904年 W. 拉姆賽（英國）發(fā)現(xiàn)空氣中的惰性氣體。
?1906年 H. 莫瓦桑（法國）從事氟元素的研究。
?1908年 E.盧瑟福（英國）首先提出放射性元素的蛻變理論。
?1912年 V. 格林尼亞（法國）發(fā)明了格林尼亞試劑—— 有機鎂試劑。
?1913年 A. 維爾納（瑞士）從事配位化合物的研究以及分子內(nèi)原子化合價的研究。
?1914年 T.W.理查茲（美國）致力于原子量的研究，精確地測定了許多元素的原子量。
?1916～1917年 未頒獎。
?1923年 F. 普雷格爾（奧地利）創(chuàng)立了有機化合物的微量分析法。
?1927年 H.O.維蘭德（德國）研究確定了膽酸及多種同類物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
?1930年 H. 費歇爾（德國）從事血紅素和葉綠素的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)方面的研究。
?1932年 I. 蘭米爾（美國）創(chuàng)立了表面化學(xué)。
?1935年 J.F.J. 居里，I.J. 居里（法國）發(fā)明了人工放射性元素。
?1937年 W. N. 霍沃斯（英國）從事碳水化合物和維生素C的結(jié)構(gòu)研究。
?P. 卡雷（瑞士）從事類胡蘿卜、核黃素以及維生素 A、B2的研究。
?1938年 R.庫恩（德國）從事類胡蘿卜素以及維生素類的研究。
?1939年 A. 布泰南特（德國）從事性激素的研究。
二十世紀(jì)中葉
?1943年 G. 海韋希（匈牙利）利用放射性同位素示蹤技術(shù)研究化學(xué)和物理變化過程。
?1947年 R.魯賓遜（英國）從事生物堿的研究。
?1950年 O.P.H.狄爾斯和K.阿爾德（德國）發(fā)現(xiàn)狄爾斯-阿爾德反應(yīng)及其應(yīng)用。
?1952年 A.J.P.馬丁、R.L.M.辛格（英國）開發(fā)并應(yīng)用了分配色譜法。
?1955年 V. 維格諾德（美國）確定并合成了含硫的生物體物質(zhì)（特別是后葉催產(chǎn)素和增壓素）。
?N.N.謝苗諾夫（俄國）提出氣相反應(yīng)的化學(xué)動力學(xué)理論（特別是支鏈反應(yīng)）。
?1958年 F. 桑格（英國）從事胰島素結(jié)構(gòu)的研究。
?1960年 W.F.利比（美國）發(fā)明了“放射性碳素年代測定法”。
?1961年 M.卡爾文（美國）提示了植物光合作用機理。
?1962年 M.F.佩魯茨、J.C. 肯德魯（英國）測定了蛋白質(zhì)的精細(xì)結(jié)構(gòu)。
?1964年 D.M.C. 霍金英（英國）使用X射線衍射技術(shù)測定復(fù)雜晶體和大分子的空間結(jié)構(gòu)。
?1967年 R.G.W.諾里會、G.波特（英國）。
?1970年 L.F. 萊洛伊爾（阿根廷）發(fā)現(xiàn)糖核苷酸及其在糖合成過程中的作用。
?1971年 G.赫茲伯格（加拿大）從事自由基的電子結(jié)構(gòu)和幾何學(xué)結(jié)構(gòu)的研究。
?1974年 P.J.弗洛里（美國）從事高分子化學(xué)的理論、實驗兩方面的基礎(chǔ)研究。
?1975年 J.W. 康福思（澳大利亞）研究酶催化反應(yīng)的立體化學(xué)。
?1979年 H.C.布朗（美國）、G. 維蒂希（德國）研制了新的有機合成法。
二十世紀(jì)末
?1980年 P.伯格（美國）從事核酸的生物化學(xué)研究。
W.吉爾伯特（美國）、F. 桑格（英國）確定了核酸的堿基排列順序。
?1982年 A.克盧格（英國）開發(fā)了結(jié)晶學(xué)的電子衍射法，并從事核酸蛋白質(zhì)復(fù)合體的立體結(jié)構(gòu)的研究。
?1986年 D.R. 赫希巴奇、李遠(yuǎn)哲（中國臺灣）、
?J.C.波利亞尼（加拿大）研究化學(xué)反應(yīng)體系在位能面運動過程的動力學(xué)。
?1987年 C.J.佩德森、D.J.克拉姆（美國）
?J.M.萊恩（法國）合成冠醚化合物。
?1989年 S.奧爾特曼， T.R. 切赫（美國）發(fā)現(xiàn)RNA自身具有酶的催化功能。
?1992年 R.A.馬庫斯（美國）對溶液中的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)理論作了貢獻(xiàn)。
?1993年 K.B.穆利斯（美國）發(fā)明“聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”法
?F.S.羅蘭（美國）闡述了對臭氧層產(chǎn)生影響的化學(xué)機理，證明了人造化學(xué)物質(zhì)對臭氧層構(gòu)成破壞作用
?1996年 R.F.柯爾（美國）、H.W.克羅托因（英國）、
?1997年 P.B.博耶（美國）、J.E.沃克爾（英國）、
二十一世紀(jì)初
?庫特-烏特里希（瑞士）以核電磁共振光譜法確定了溶劑的生物高分子三維結(jié)構(gòu)。
?2013年 馬丁?卡普拉斯、邁克爾?萊維特、阿里耶?瓦謝勒“為復(fù)雜化學(xué)系統(tǒng)創(chuàng)立了多尺度模型“。
發(fā)展前景
1.保證人類的生存并不斷提高人類的生活質(zhì)量。如：利用化學(xué)生產(chǎn)化肥和農(nóng)藥，以增加糧食產(chǎn)量；利用化學(xué)合成藥物，以抑制細(xì)菌和病毒，保障人體健康；利用化學(xué)開發(fā)新能源、新材料，以改善人類的生存條件；利用化學(xué)綜合應(yīng)用自然資源和保護(hù)環(huán)境以使人類生活得更加美好。
2.化學(xué)是一門是實用的學(xué)科，它與數(shù)學(xué)物理等學(xué)科共同成為自然科學(xué)迅猛發(fā)展的基礎(chǔ)?；瘜W(xué)的核心知識已經(jīng)應(yīng)用于自然科學(xué)的各個區(qū)域，化學(xué)是改造自然的強大力量的重要支柱。化學(xué)家們運用化學(xué)的觀點來觀察和思考社會問題，用化學(xué)的知識來分析和解決社會問題，例如能源問題、糧食問題、環(huán)境問題、健康問題、資源與可持續(xù)發(fā)展等問題。
3.化學(xué)與其他學(xué)科的交叉與滲透，產(chǎn)生了很多邊緣學(xué)科，如生物化學(xué)、地球化學(xué)、宇宙化學(xué)、海洋化學(xué)、大氣化學(xué)等等，使得生物、電子、航天、激光、地質(zhì)、海洋等科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展。
4.培養(yǎng)不斷進(jìn)取、發(fā)現(xiàn)、探索、好奇的心理，激發(fā)人類對理解自然，了解自然的渴望，豐富人的精神世界。
當(dāng)今，化學(xué)日益滲透到生活的各個方面，特別是與人類社會發(fā)展密切相關(guān)的重大問題?？傊瘜W(xué)與人類的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、國防、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥衛(wèi)生、資源利用等方面都有密切的聯(lián)系，它是一門社會迫切需要的實用學(xué)科。
參考資料
[1]
應(yīng)用化學(xué) · 新浪[引用日期2014-09-18]
相關(guān)合集
七大基礎(chǔ)學(xué)科
共6個詞條1.1w閱讀
數(shù)學(xué)
研究數(shù)量、結(jié)構(gòu)等概念的學(xué)科
物理學(xué)
自然科學(xué)學(xué)科
化學(xué)
自然科學(xué)
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拂塵，又稱塵拂、拂子、塵尾，是一種于手柄前端附上獸毛（如馬尾、麈尾）或絲狀麻布的工具或器物，一般用作掃除塵跡或驅(qū)趕蚊蠅之用。拂塵起源于漢朝時期，最早用于驅(qū)蚊掃灰，在漢魏時期深受士大夫階層喜愛。在道教文化中，拂塵是道士常用的器物，一些武術(shù)流派更視拂塵為一種武器。佛教傳入中國后，拂塵也被漢傳佛教收為法器
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尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒寫！
作者
