文档介绍：:一门以实验为基础的科学(Chemistry:An Experimental Discipline)
关于实验和理论在化学中的地位,在历史上曾经引起过很多争论。例如,法国实证主义哲学家A. Comte说:“任何企图将数学应用于化学研究的做法都会被视为极为无理的行为,这违反了化学的精神”。而美国化学家Walter Eyring则持截然相反的观点:“迄今为止量子力学都(被证明)是正确的,因此化学问题就是应用数学问题”。如果抛开争议,有一点毋庸置疑,即化学仍然是一门以实验为基础的科学。化学实验仍然是人类认识物质化学性质,解释化学变化规律和检验化学理论的基本手段。化学家在实验室中模拟各种条件,细致地对实验现象进行观察比较,并从中得出有用的结论。例如,很多新元素和新的化合物都是在实验室中被发现的,Mendeleev的周期律也是建立在大量实验事实的基础之上的,而且Mendeleev周期律的正确性也是由实验来验证和确立的。可见,实验对于化学家的重要性不言而喻。
在辽阔的化学领域中,绝大多数化学家都从事着实验发现的工作。这不仅仅因为实验是化学学科的传统,也由于化学研究对象的复杂性。当我们面对复杂体系的时候,在很多时候,通过实验来认识或深人理解几乎是惟一选择。在化学史上,有无数这样的实例来印证化学实验对于化学发展的重要性,例如Curie夫人发现镭的故事就是其中一个精彩的范例。
当我们强调化学实验的重要性时,也决不应当忽视理论对于化学探索的指导意义。的确,在化学发展的某些阶段,理论的突破会给化学带来突飞猛进的发展。一个突出的例子就是Linus Pauling关于化学键的理论:Pauling的价键理论不仅为人们认识化学键奠定了坚实的理论基础,它的影响也扩大到化学学科之外,对于相关领域的发展也起到了非常重要的作用。
总之,在我们开始化学学习的时候,我们要重视实验技能的训练,掌握熟练的实验技巧,为以后的实验探索打好基础。同时,我们也要不断加强自身的理论素养,学会从实验数据中总结和发现规律的能力。
:面向未来
(Chemistry:Towards to the Future)
在作为一门科学诞生之后的300多年里,化学经历了深刻的变革。从燃烧的本质到把人类送人太空,从简陋的气体研究装置到高度精密的材料合成,从简单有机物到复杂的生命现象,化学的发展和应用为人类插上了梦想的翅膀。今天,当我们开始学那些在漫漫长夜中为人类点燃智慧烛火的化学先行者。前人在探索中的切身体会对于后来者有着重要的借鉴价值。中国化学家傅鹰说:
“”。所以,当我们走进化学领域的时候,我们不仅要熟练掌握化学的基本原理,也要用心体会前人曾经遇到的问题和挑战,以及他们在发现过程中的思想历程,从前人的智慧中汲取灵感。
在刚刚过去的20世纪,化学在许多重要领域都取得了重大进展,例如化学键理论、化学反应动力学理论和耗散结构理论等重大理论进展都是在过去一百年里完成的。此外,化学的应用领域也大大拓宽,如高分子化学、石油化工、合成氨工业以及合成药物等都是20世纪的标志性进展。同时,化学与众多科学分支也已经建立起紧密的联系,化学已经深人到能源、环境、生命、信息等与人民生活密切相关的领域之中。能源化学、绿色化学、生物化学、材料化学等成为推