【簡介:】一、化學(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。
“化學”一詞,若單從字面解釋就是“變化的科學”之意?;瘜W如同物理皆為自然科學之基礎(chǔ)科學。很
一、化學(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。
“化學”一詞,若單從字面解釋就是“變化的科學”之意?;瘜W如同物理皆為自然科學之基礎(chǔ)科學。很多人稱化學為“中心科學”(Central science),因為化學為部分科學學門的核心,例如材料科學、納米科技、生物化學。
化學對我們認識和利用物質(zhì)具有重要的作用,世界是由物質(zhì)組成的,化學則是人類用以認識和改造物質(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科,它與人類進步和社會發(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,人類都在享用化學成果。人類的生活能夠不斷提高和改善,化學的貢獻在其中起了重要的作用。
化學是重要的基礎(chǔ)科學之一,在與物理學、生物學、自然地理學、天文學等學科的相互滲透中,得到了迅速的發(fā)展,也推動了其他學科和技術(shù)的發(fā)展。例如,核酸化學的研究成果使今天的生物學從細胞水平提高到分子水平,建立了分子生物學;對地球、月球和其他星體的化學成分的分析,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)代宇宙學提供了實驗數(shù)據(jù),還豐富了自然辯證法的內(nèi)容!
化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學。
二、【化學的萌芽】
古時候,原始人類為了生存,在與自然界的種種災難進行抗爭中,發(fā)現(xiàn)和利用了火。原始人類從用火之時開始,由野蠻進入文明,同時也就開始了用化學方法認識和改造天然物質(zhì)。燃燒就是一種化學現(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。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。人類逐步學會了制陶、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,成為古代文明的標志。在這些生產(chǎn)實踐的基礎(chǔ)上,萌發(fā)了古代化學知識。
古人曾根據(jù)物質(zhì)的某些性質(zhì)對物質(zhì)進行分類,并企圖追溯其本原及其變化規(guī)律。公元前4世紀或更早,中國提出了陰陽五行學說,認為萬物是由金、木、水、火、土五種基本物質(zhì)組合而成的,而五行則是由陰陽二氣相互作用而成的。此說法是樸素的唯物主義自然觀,用“陰陽”這個概念來解釋自然界兩種對立和相互消長的物質(zhì)勢力,認為二者的相互作用是一切自然現(xiàn)象變化的根源。此說為中國煉丹術(shù)的理論基礎(chǔ)之一。
公元前4世紀,希臘也提出了與五行學說類似的火、風、土、水四元素說和古代原子論。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。后來在中國出現(xiàn)了煉丹術(shù),到了公元前2世紀的秦漢時代,煉丹術(shù)以頗為盛行,大致在公元7世紀傳到阿拉伯國家,與古希臘哲學相融合而形成阿拉伯煉丹術(shù),阿拉伯煉金術(shù)于中世紀傳入歐洲,形成歐洲煉金術(shù),后逐步演進為近代的化學。
煉丹術(shù)的指導思想是深信物質(zhì)能轉(zhuǎn)化,試圖在煉丹爐中人工合成金銀或修煉長生不老之藥。他們有目的的將各類物質(zhì)搭配燒煉,進行實驗。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)造了各種實驗方法,如研磨、混合、溶解、潔凈、灼燒、熔融、升華、密封等。
與此同時,進一步分類研究了各種物質(zhì)的性質(zhì),特別是相互反應的性能。這些都為近代化學的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ),許多器具和方法經(jīng)過改進后,仍然在今天的化學實驗中沿用。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。
三、【化學的作用】
1.化學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:利用化學生產(chǎn)化肥和農(nóng)藥,以增加糧食產(chǎn)量;利用化學合成藥物,以抑制細菌和病毒,保障人體健康;利用化學開發(fā)新能源、新材料,以改善人類的生存條件;利用化學綜合應用自然資源和保護環(huán)境以使人類生活得更加美好。
2. 化學是一門是實用的學科,它與數(shù)學物理等學科共同成為自然科學迅猛發(fā)展的基礎(chǔ)?;瘜W的核心知識已經(jīng)應用于自然科學的各個區(qū)域,化學是創(chuàng)造自然,改造自然的強大力量的重要支柱。目前,化學家門運用化學的觀點來觀察和思考社會問題,用化學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.化學與其他學科的交叉與滲透,產(chǎn)生了很多邊緣學科,如生物化學、地球化學、宇宙化學、海洋化學、大氣化學等等,使得生物、電子、航天、激光、地質(zhì)、海洋等科學技術(shù)迅猛發(fā)展。
當今,化學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。總之,化學與人類的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、國防、環(huán)境保護、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科。