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第三章 现代化学与新材料技术
学****目标：
了解：现代化学发展特点和研究内容；几种传统材料的特性和应用；新材料技术的发展趋势和战略。
理解：几种常规的化学分析方法；一些新材料的优异性能和应用。
STS：领悟化学科学发展对社会进步和新材料技术发展的作用。
学****过程：
材料是人们用来制造有用物品的各种物质。材料是人类生产和生活活动的物质基础，也是社会生产力的重要因素。早在史前，原始人类在与自然抗争过程中，学会了使用原始的材料。可以说人类使用材料的历史与人类社会文明史一样地悠悠久长。自从人类发现了火种以后，化学工艺对材料的发展和应用就起着重要的作用。随着化学和其他学科的发展，人类使用的材料逐渐发展形成了金属材料，非金属材料和有机高分子材料等庞大的材料体系。
一、 现代化学的特点与发展
我们已经知道，化学是一门在分子、原子水平上研究物质组成、结构和性能的辩证关系，以及物质、能量转化规律的科学。化学也是一门满足社会需要的中心科学，在现代社会中，化学对材料、能源、农业、资源的开发，满足和改善人民生活，促进社会生产发展都有着巨大的作用。当然，化学过程产生的化学物质对环境的污染，也引起了各种各样的社会问题。那么，现代化学是如何发展的呢？
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（一）现代化学发展的历程
化学的发展，经历了很长的历史时期。
1、古代化学的产生
大约五十万年以前，人类发明了“钻木取火”，掌握了人工取火的技术。火的利用是人类最早的一项化学实践活动，也是人类最早知道的一种化学现象，它为人们以后研究和实现一系列物质的化学变化创造了条件。古代化学是一种实用化学，由它产生的制陶，金属冶炼，***制造，染色，酿酒等化学工艺，几乎成为古代社会生产力发展的最重要的因素。古代人们在实践的基础上，掌握了过滤、溶解、结晶、升华和熔融等化学技术的同时，对物质也有了总体的认识，产生诸多的物质观点，如我国战国时期的“五行说”，古希腊亚里斯多德的“四素说”等，这些化学制作工艺和学说，积累了大量的操作经验和化学知识，为近代化学的发展奠定了基础。
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2、近代化学的建立
16世纪末至17世纪初，化学理论逐渐建立，英国化学家和物理学家波义耳，在1661年，首次提出了科学的元素新概念，把化学确立为一门实验科学。之后，法国化学家拉瓦锡在大量的实验基础上，提出氧化说，使化学基本理论和基本研究方法发生了重大变革。由此，化学走向近代定量科学，一系列有关物质变化定量规律，如质量守恒定律，当量定律被发现。特别是英国化学家和物理学家道尔顿的科学原子说，第一次将化学实验总结的规律与物质的原子构成的观点联系起来，使化学进入了一直持续至今的原子说为主线的新时期。意大利化学家阿佛加德罗的分子假说，俄国化学家门捷列夫在1869年发现的元素周期律，使化学研究从个别的、零散的和无规律的事实罗列中摆脱出来，奠定了现代化学的基础，近代化学科学逐渐形成了包括：近代无机化学、近代有机化学、近代分析化学和近代物理化学四大独立的分支科学体系。
3、现代化学的形成
二十世纪初，物理学科的新发现和新技术特别是相对论和量子力学为现代化学进一步发展概念和定量描述提供了理论依据，将化学和整个自然科学的研究，推进到更深的层次上。化学分支不断涌现，化学朝着深、细、精，多学科、综合化的方向发展。与此同时，现代化学工业的蓬勃发展，化学工业和产品，在人类生活和经济活动中具有越来越重要的地位和作用，如化肥增产，使农业丰收；化学工业的发展，使新材料层出不穷。特别是20世纪20年代以后出现的有机合成工业的发展，更加丰富了现代人们的生活。
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（二）现代化学研究的特点和内容
1、现代化学的特点
现代化学有如下特点：
①研究层面由宏观向微观发展。
②研究方法由定性向定量发展。
③研究对象由静态向动态发展
④研究结果由描述性向推理性发展。这些特点表明了现代化学总的发展趋势是既高度分化又高度综合。
现代化学一方面，从自身产生了很多新的学科分支，如：无机固体化学、配合物化
学、分子动力学等。另一方面，又与其他自然科学相互渗透交叉，形成一系列新的边缘
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学科，如：生物化学、和化学、地球化学、环境化学等。
2、现代化学研究的内容
现代化学研究的内容可以归纳为三个方面：第一是深入研究化学反应理论，开发化学反应过程来揭示化学