【簡(jiǎn)介:】一、化學(xué)(chemistry)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、以及變化規(guī)律的科學(xué)。
“化學(xué)”一詞,若單從字面解釋就是“變化的科學(xué)”之意?;瘜W(xué)如同物理皆為自然科學(xué)之基礎(chǔ)科學(xué)。很
一、化學(xué)(chemistry)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、以及變化規(guī)律的科學(xué)。
“化學(xué)”一詞,若單從字面解釋就是“變化的科學(xué)”之意?;瘜W(xué)如同物理皆為自然科學(xué)之基礎(chǔ)科學(xué)。很多人稱化學(xué)為“中心科學(xué)”(Central science),因?yàn)榛瘜W(xué)為部分科學(xué)學(xué)門的核心,例如材料科學(xué)、納米科技、生物化學(xué)。
化學(xué)對(duì)我們認(rèn)識(shí)和利用物質(zhì)具有重要的作用,世界是由物質(zhì)組成的,化學(xué)則是人類用以認(rèn)識(shí)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,它與人類進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的關(guān)系非常密切,它的成就是社會(huì)文明的重要標(biāo)志。
從開(kāi)始用火的原始社會(huì),到使用各種人造物質(zhì)的現(xiàn)代社會(huì),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。
化學(xué)是重要的基礎(chǔ)科學(xué)之一,在與物理學(xué)、生物學(xué)、自然地理學(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(dòng)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);對(duì)地球、月球和其他星體的化學(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(jiǎn)單化合物的存在,為天體演化和現(xiàn)代宇宙學(xué)提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),還豐富了自然辯證法的內(nèi)容!
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。
二、【化學(xué)的萌芽】
古時(shí)候,原始人類為了生存,在與自然界的種種災(zāi)難進(jìn)行抗?fàn)幹校l(fā)現(xiàn)和利用了火。原始人類從用火之時(shí)開(kāi)始,由野蠻進(jìn)入文明,同時(shí)也就開(kāi)始了用化學(xué)方法認(rèn)識(shí)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(qiáng)大。)掌握了火以后,人類開(kāi)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(huì)有紅色的銅生成。這樣,人類在逐步了解和利用這些物質(zhì)的變化的過(guò)程中,制得了對(duì)人類具有使用價(jià)值的產(chǎn)品。人類逐步學(xué)會(huì)了制陶、冶煉;以后又懂得了釀造、染色等等。這些有天然物質(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(shí)踐的基礎(chǔ)上,萌發(fā)了古代化學(xué)知識(shí)。
古人曾根據(jù)物質(zhì)的某些性質(zhì)對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類,并企圖追溯其本原及其變化規(guī)律。公元前4世紀(jì)或更早,中國(guó)提出了陰陽(yáng)五行學(xué)說(shuō),認(rèn)為萬(wàn)物是由金、木、水、火、土五種基本物質(zhì)組合而成的,而五行則是由陰陽(yáng)二氣相互作用而成的。此說(shuō)法是樸素的唯物主義自然觀,用“陰陽(yáng)”這個(gè)概念來(lái)解釋自然界兩種對(duì)立和相互消長(zhǎng)的物質(zhì)勢(shì)力,認(rèn)為二者的相互作用是一切自然現(xiàn)象變化的根源。此說(shuō)為中國(guó)煉丹術(shù)的理論基礎(chǔ)之一。
公元前4世紀(jì),希臘也提出了與五行學(xué)說(shuō)類似的火、風(fēng)、土、水四元素說(shuō)和古代原子論。這些樸素的元素思想,即為物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其變化理論的萌芽。后來(lái)在中國(guó)出現(xiàn)了煉丹術(shù),到了公元前2世紀(jì)的秦漢時(shí)代,煉丹術(shù)以頗為盛行,大致在公元7世紀(jì)傳到阿拉伯國(guó)家,與古希臘哲學(xué)相融合而形成阿拉伯煉丹術(shù),阿拉伯煉金術(shù)于中世紀(jì)傳入歐洲,形成歐洲煉金術(shù),后逐步演進(jìn)為近代的化學(xué)。
煉丹術(shù)的指導(dǎo)思想是深信物質(zhì)能轉(zhuǎn)化,試圖在煉丹爐中人工合成金銀或修煉長(zhǎng)生不老之藥。他們有目的的將各類物質(zhì)搭配燒煉,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為此涉及了研究物質(zhì)變化用的各類器皿,如升華器、蒸餾器、研缽等,也創(chuàng)造了各種實(shí)驗(yàn)方法,如研磨、混合、溶解、潔凈、灼燒、熔融、升華、密封等。
與此同時(shí),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(guò)改進(jìn)后,仍然在今天的化學(xué)實(shí)驗(yàn)中沿用。煉丹家在實(shí)驗(yàn)過(guò)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。
三、【化學(xué)的作用】
1.化學(xué)在保證人類的生存并不斷提高人類的生活質(zhì)量方面起著重要作用。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(kāi)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(shí)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)。化學(xué)的核心知識(shí)已經(jīng)應(yīng)用于自然科學(xué)的各個(gè)區(qū)域,化學(xué)是創(chuàng)造自然,改造自然的強(qiáng)大力量的重要支柱。目前,化學(xué)家門運(yùn)用化學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)觀察和思考社會(huì)問(wèn)題,用化學(xué)的知識(shí)來(lái)分析和解決社會(huì)問(wèn)題,例如能源問(wèn)題、糧食問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題、健康問(wèn)題、資源與可持續(xù)發(fā)展等問(wèn)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。
當(dāng)今,化學(xué)日益滲透到生活的各個(gè)方面,特別是與人類社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)的重大問(wèn)題??傊瘜W(xué)與人類的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、國(guó)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(huì)迫切需要的實(shí)用學(xué)科。