文档介绍：1 化学与生命
1 化学与生命
化学与社会
化学的发展
化学研究的领域
化学在社会发展中的作用
人们对化学的误区
化学与生命
人体中的化学元素
化学反应与生命过程
化学对生命健康的影响
化学与社会
化学是从原子、分子、离子等层次上研究物质组成、结构、性质极其变化规律的科学。
化学作为重要的一门基础科学,在整个自然科学中的关系和地位,正如Pimentel G C在《化学中的机会——今天和明天》一书中指出的“化学是一门中心科学,它与社会发展各方面的需要都有密切关系。”
它不仅是化学工作者的专业知识,也是广大人民科学知识的组成部分,化学教育的普及是社会发展的需要,是提高公民文化素质的需要。
化学的发展
(1)萌芽时期
远古人类,经过千万年的摸索实践,逐渐学会了制陶、冶金、酿酒、染色等工艺。这时相关的化学知识还没有形成,这个时期属于化学的萌芽时期。
(2)炼丹术和医药化学时期:
公元前1500年到公元1650年,炼丹术士和炼金术士们,在皇宫、教堂、家里、深山,为求得长生不老仙丹,为求得荣华富贵黄金,开始了最早化学实验,记载与总结炼丹术的知识。积累了许多物质间化学变化,为化学发展准备了丰富素材。伴随炼丹术、炼金术的盛衰,化学方法在医药和冶金方面得到了发展。与此同时,在欧洲文艺复兴时期,一些有关化学的书籍开始出版。第一次有了“化学”名词,英语的chemistry起源于alchemy,即炼金术。chemist还保留相关含义“化学家”和“药剂师”。
(3)燃素化学时期
从1650年到1775年,随着冶金工业和实验室经验的积累,人们不断总结感性知识。如人们认为可燃物的燃烧是因为可燃物中含有燃素,燃烧的过程就是可燃物中燃素释放的过程,可燃物放出燃素后成为灰烬。
(4)近代化学时期
1775年前后,拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说。这时期建立化学基本定律,提出原子学说,发现元素周期律,发展有机结构理论等。属于近代化学时期。
(5)现代化学时期
二十世纪初,量子论的发展解决了化学上许多悬而未决的问题;同时,化学又向生物学和地质学等其他学科渗透,使蛋白质、酶的结构问题得到逐步的解决。
(3)有机化学
形成于19世纪下半叶,如1861年Kekulé F A提出碳的四价概念和1874年Van't Hoff和Lebel 的四面体学说。有机化学以碳氢化合物及其衍生物为研究对象。有机化学形成了许多分支边缘学科。比如生物有机化学、物理有机化学、量子有机化学、海洋有机化学等。
(4)物理化学
研究化学反应方向和限度(化学热力学)、化学反应速率和机理(化学动力学)以及物质微观结构与宏观性质间的关系(结构化学)等问题学科,是化学学科的理论核心。研究内容大致为三个方面。化学体系的宏观平衡性质:化学热力学、溶液、胶体和表面化学。化学体系的微观结构和性质:结构化学和量子化学。化学体系的动态性质:化学动力学、催化、光化学和电化学。
化学研究的领域
化学在社会发展中的作用
(1)日常生活离不开化学
色泽鲜艳的衣料需要经过化学处理和印染,丰富多彩的合成纤维更是化学的贡献。要装满粮袋子,丰富菜篮子,关键之一都是发展化肥和农药的生产。加工制造色、香、味俱佳的食品,离不开各种食品添加剂(甜味剂、防腐剂、香料、调味剂和色素等) ,它们大多是用化学合成方法或用化学分离方法,从天然产物中提取出来的。现代建筑所用的水泥、石灰、油漆、玻璃和塑料等材料都是化工产品。用以代步的各种现代交通工具,不仅需要汽油、柴油作动力,还需要各种汽油添加剂、防冻剂,以及机械部分的润滑剂,这些无一不是石油化工产品。此外,药品、洗涤剂、美容品和化妆品等日常用品也都是化学制剂。
(2)国民经济发展离不开化学
农业的增产,很大程度上依赖于化学科学的成就。比如化肥、农药、植物生长激素和除草剂等化学产品,不仅可以提高产量,而且也改进了耕作方法。高效、低污染的新农药的研制,长效、复合化肥的生产,农、副业产品的综合利用和合理贮运,也都需要应用化学知识。工业现代化和国防现代化方面也急需研制各种性能迥异的金属材料、非金属材料和高分子材料。在煤、石油和天然气的开发、炼制和综合利用中也包含着极为丰富的化学知识,并已形成煤化学、石油化学等专门领域。导弹的生产、人造卫星的发射,需要很多种具有特殊性能的化学产品,如高能燃料、高能电池、高敏胶片及耐高温、耐辐射的材料等。所以,化学在国民经济方面占有重要作用。
化学在社会发展中的作用
(3)科学技术发展也离不开化学
随着科学技术和生产水平的提高,化学与其他科学不断相互渗透,相互交叉,大大促