Ⅰ 現代化學取得了哪些重大成果
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Ⅱ 近代化學界的重要成就有哪些
這五項化學發明改變了世界
LCD屏幕隨處可見——甚至在美術館。圖片來源:Dominic Alves/Flickr, CC BY-SA
不論你是否承認,跟其他學科相比,化學常常是被忽略的那一個。《科學》雜志在Twitter上公布的50位科學大師中,沒有一位是化學家;化學新聞往往也不像物理和天文項目那樣受關注,即便項目的主要內容是登陸彗星以後在上面進行的化學實驗。
英國皇家化學學會調查了人們對化學、化學家和化學品的真實想法,結果表明,大多數人並不十分了解化學家在做什麼,也不清楚化學對現代社會有哪些貢獻。
化學名人堂。圖片來源:Andy Brunning/[Compound Interest], Author provided
這真是太遺憾了,要知道,沒有化學就沒有現代社會。為此,我挑選了五項最重要的化學發明,正是它們塑造了我們所處的現代世界。
青黴素
這可不是牛棚,而是戰時的青黴素生產車間。圖片來源:Wellcome Images
青黴素很可能挽救過你的生命。沒有它,哪怕是小小刺傷或喉嚨痛都可能致命。1928年亞歷山大•弗萊明發現培養皿上的霉塊能抑制周圍細菌的生長,並把發揮抑菌作用的化學物質稱為青黴素(又稱盤尼西林,penicillin)。
但是,他窮其所能也未曾從黴菌提取出可以使用的青黴素。弗萊明放棄了,他的工作也沉寂了10年之久。直到1939年,澳大利亞葯理學家霍華德•弗洛里(Howard Florey)和他的化學家團隊才終於找到了一種大量提純青黴素的方法,使之真正投入使用。
然而,當時正值第二次世界大戰爆發,科學儀器非常短缺。該團隊只得用浴缸、牛奶攪拌器和書架組裝成一個功能齊備的青黴素生產車間。不出意料,媒體被這種神奇的新葯震驚了,但弗洛里和他的同事都不喜歡拋頭露面,反而是弗萊明出了風頭。
圖為弗洛里。圖片來源:Howard Florey. Wikimedia
青黴素的大規模生產始於1944年,化學工程師瑪格麗特•哈欽森•魯索(Margaret Hutchinson Rousseau)將弗洛里設計的半調子的儀器設備改進為大規模生產車間。
哈伯-博斯(Haber-Bosch)制氨法
氮肥的出現使農業生產發生了翻天覆地的變化。圖片來源:eutrophication&hypoxia/Flickr, CCBY-SA
氮元素在每一個生命體的生物化學反應中都扮演著極為重要的角色,氮氣還是空氣的主要成分。不過氮氣通常比較惰性,這意味著植物和動物無法從空氣中直接獲得氮。因而,氮的來源問題一直是農業生產的主要瓶頸。
1910年,德國化學家弗里茨•哈伯(Fritz Haber)和卡爾•博斯(Carl Bosch)用氮氣和氫氣制備出氨氣,改變了這一切。它可以作為肥料,提高作物產量,最終為人類提供更多的食物。
如今,我們體內80%的氮都來自於哈伯-博斯制氨法,這個化學反應幾乎是過去一百年間人口暴漲的最主要原因。
聚乙烯——意外的發明
雖是塑料,但歷史悠久,價值斐然。圖片來源:Dacidd/Flickr, CC BY-SA
大部分塑料製品,從水管到食品袋和安全帽,都由聚乙烯製成。這種年產量8000萬噸、在現代生活中不可或缺的材料,來源於兩次意外發現。
第一次發生在1898年,德國化學家漢斯•馮•佩希曼(Hans von Pechmann)發現他的試管底有一些蠟狀的奇怪物質。他和同事一道研究了這個物質,發現它是一種長鏈分子,稱之為聚亞甲基(polymethylene)。不過他們的制備方法沒有實用價值,因而像青黴素的故事一樣,在相當長的一段時間里都毫無進展。
到了1933年,ICI(一家已被收購的化學品公司)的化學家終於發明了一種製造聚乙烯的新方法。他們在一些高壓反應中發現了馮•佩希曼曾留意過的蠟狀物質。一開始他們沒法重復這個反應,後來發現最初的反應中,氧氣泄露進了反應體系。兩年後ICI將這一偶然發現變成了實用的合成方法,生產出了如今唾手可得的塑料。
從墨西哥山葯中提取出的避孕葯
美味的墨西哥山葯。圖片來源:KatjaSchulz/Flickr, CC BY-SA
早在20世紀30年代,醫生們便知道激素可以用來治療癌症和月經失調,也能用於避孕,但相關研究由於缺少高效合成激素的方法而陷入停滯。當時黃體酮價格高達每克1000美元(以今天的物價水平),而如今每克只賣幾美元。
賓夕法尼亞州立大學的有機化學教授拉塞爾•馬克(Russel Marker)發現了合成黃體酮的捷徑,降低了生產成本。他在植物中尋找結構類似黃體酮的分子,最終在墨西哥山葯中分離得到一種化合物,只需一步便能轉化成黃體酮,製成第一代避孕葯。
你面前的液晶顯示屏
LCD屏幕在顯示搖滾音樂會的場景。圖片來源:lan T. McFarland/Flickr, CC BY-SA
你一定想不到,平面彩色顯示器的歷史居然可以追溯到20世紀60年代晚期:當時英國國防部想要發明一種新的平面顯示器,以代替軍用車輛裝備的笨重且昂貴的陰極管顯示器。研究人員立即想到可以利用液晶材料來實現,當時已經有人提出了液晶顯示器(LCD)的概念,但問題是它們只能在高溫下工作。除非你把它們安裝在烤箱中,否則沒什麼實用價值。
1970年,英國國防部委託赫爾大學(University of Hull)的喬治•格雷(George Gray),讓他想辦法使LCD能在更實用的溫度下工作。他合成出了一種新的分子叫做5CB,終於實現了這一點。20世紀70年代晚期到80年代早期,全世界90%的LCD設備都使用了5CB,直到現在,便宜的手錶和計算器中仍在使用它。同時,5CB的衍生物也直接促進了手機、電腦、電視的誕生。
Ⅲ 當今化學界的研究熱點和前沿課題有哪些
當今化學界的研究熱點和前沿課題有哪些
化學離不開物理,前沿課題中量子物理與化學應是領頭羊.在材料化學、催化劑的研究、環境問題等等.
關鍵是興趣,喜歡這個學科,這個領域,好好鑽研,縱然不是最前沿最熱點的課題,也會有很大的收獲.
Ⅳ 現代化學的重大成就有什麼以及什麼
合成氨氨是重要的無機化工產品之一,在國民經濟中佔有重要地位。除液氨可直接作為肥料外,農業上使用的氮肥,例如尿素、硝酸銨、磷酸銨、氯化銨以及各種含氮復合肥,都是以氨為原料的。合成氨是大宗化工產品之一,世界每年合成氨產量已達到1億噸以上,其中約有80%的氨用來生產化學肥料,20%作為其它化工產品的原料。
Ⅳ 什麼期刊可以了解到化學領域最新的研究成果
1. 化學學報(Acta Chimica Sinica)(中文版) ISSN
www.sioc.ac.cn (半月刊0567-7351)
1933年創刊,原名《中國化學會志》。主要報道學術價值顯著、實驗數據完整、具有原始性和創造性的研究成果,以及工作量較少或階段性的研究成果和重要研究工作的最新進展。
2.化學通報
www.chemistrymag.org;hxtb.icas.ac.cn (月刊/0441-3776)
1934年創刊,原名《化學》。主要反映國內外化學及其邊緣學科的進展和動向,介紹新的基礎知識和實驗技術,交流科研成果和工作經驗。
3.化學進展(Progress in Chemistry)(中文版)
www.las.ac.cn (雙月刊/1005-281X)
1989年創。是我國唯一以刊登化學領域綜述與評論為主的學術期刊。報道化學專業國內外研究動向、最新研究成果及發展趨勢。
4.美國化學會會志(Journal of the American Chemistry Society)
(pubs.acs.org/journals/jacast)
主要發表化學領域各方面的原始論文與研究簡訊,包括普通化學、物理化學、無機與有機化學、生物化學及高分子化學等。
5.化學評論(Chemical Reviews)
(pubs.acs.org/journals/chreay) (0009-2665)
原為雙月刊,現每年8期,美國化學會出版。主要看在化學關鍵領域方面的分析評論性文章,以及關於普通化學、物理化學、無機與有機化學及高分子化學等理論方面最近研究成果的綜述。
6.化學研究述評(Account of Chemical Research)
(pubs.acs.org/journals/achre4/index.html) (0001-4842)
美國化學會出版。月刊。主要報道化學各領域基礎研究與應用最新進展的分析和評述文章,並討論新的發現和假說。
7.化學會志,化學通訊(Journal of the Chemistry Society,Chemical Communications)
(www.rsc.org/Publishing/Journals/PI/index.asp)
英國化學會出版。主要刊載簡訊、化學領域中最新最重要的成果。出版迅速,其詳細論文隨後在英國化學會志相應部分發表。2003年起合並到「Organic & Biomolecular Chemistry」
8.純粹與應用化學(Pure & Applied Chemistry)
(www.jupac.org/Publications/Pac/index.htm)
不定期。為IUPAC機關刊物,Pergamon出版。主要收載在該會及其分支機構各種會議上提出的報告、論文與特邀講演,也包括該會所屬命名、符號及標准分析程序等。
Ⅵ 化學研究成果
海爾蒙(光合作用的發現)一個結論 2003
此結論不僅證實了海爾蒙脫關於柳樹生長過程中合成植物體的物質主要來自水的推論,而且把人們對光合作用本質的
早在兩千多年前,人們受古希臘著名哲學家亞里土多德的影響,認為植物體是由「土壤汁」構成的,即植物生長發育所需的物質完全來自土壤。到17世紀上半葉,比利時醫生海爾蒙脫設計了一個巧妙的實驗:他把一棵稱過重的柳樹種植在一桶事先稱好重量的土壤中,然後只用雨水澆灌而不供給任何其他物質。5年後,他發現這棵柳樹的重量竟是剛栽種時的33.8倍,而土壤的重量只減少62.2克。因此,他認為構成植物體的物質來自水,而土壤只供給極少量的物質。這個結論首先提出了水參與植物體有機物質合成的觀點,但是沒有考慮到空氣對植物體物質形成所起的作用。
早在1637年,我國明代科學家宋應星在《論氣》一文中,已注意到空氣和植物的關系,提出「人所食物皆為氣所化,故復於氣耳」。可惜因受當時科學技術水平的限制,未能用實驗來證明這一精闢的論斷。直到1727年,英國植物學家斯蒂芬·黑爾斯才提出植物生長時主要以空氣為營養的觀點。而最先用實驗方法證明綠色植物從空氣中吸收養分的是英國著名的化學家約瑟夫·普利斯特利。他還證明植物能「凈化」因燃燒或動物呼吸而變得污濁的空氣,使空氣變好,這就是後來人們才知道的植物在光合作用中釋放出氧氣的緣故。然而他卻把這種現象歸因於植物緩慢的生長過程,而沒有認識到光在此過程中的重要作用。由於他的傑出貢獻和實驗完成於1771年,因此,現在把這一年定為發現光合作用的年份。
隨後有人重復普利斯特利的實驗,但卻得出與他相反的結論,認為植物不僅不能把空氣變好,反而會把空氣變壞(這是由於植物同樣有呼吸作用的緣故)。這種截然不同的結論引起人們的極大關注,導致了1779年荷蘭的簡·英格豪斯進行一系列實驗,他的實驗證實了普利斯特利的實驗結果,確認植物對污濁的空氣有「解毒」能力,同時指出這種能力不是由於植物生長緩慢所致,而是太陽光照射植物的結果,從而證明綠色植物只有在光下,才能把空氣變好。同時他發現植物有很強的釋放氣體的能力(這就是後來人們知道的植物在光下進行光合作用時放出氧氣的結果),而且這種能力的活性與天氣的晴朗程度尤其與植物受光照的強度成正相關。他還證明植物在暗中不僅不能「凈化」空氣,反而會像動物一樣把好空氣變壞(這是後來知道的在暗中植物呼吸會釋放出二氧化碳的緣故)。他通過進一步實驗發現,只有葉片和綠色的枝條在陽光下才有改善空氣的作用,而其他所有器官即使在白天也會使空氣變壞。這些實驗結果為後來人們認識植物綠色部分和光在植物光合作用中的重要性奠定了基礎。
1782年,瑞士的牧師吉恩·森尼別在化學分析的基礎上,指出植物「凈化」空氣的活性,除與光照密切相關外,還取決於所「固定的空氣」(即後來知道的二氧化碳)。但是由於受當時氣體化學發展水平的限制,對植物在光下和暗中所釋放的氣體究竟分別屬於何種氣體仍然不清楚。直到1785年,在弄清空氣的組成成分後,人們才明確認識到植物的綠色部分在光下釋放出的氣體為氧氣,而植物各器官(包括綠色部分)在呼吸過程釋放的氣體是二氧化碳。到此時,人們對植物光合作用與氣體間的關系才有較深刻的認識。
關於植物在光下放氧,我們可以用如下的簡單實驗加以證明:剪取生長旺盛的幾枝金魚藻嫩枝(長度約10厘米左右),置於事先盛有清水的大燒杯中,再在藻體上罩一個大漏斗,燒杯中的水面應高於漏斗柄,在有條件的情況下,可同時注入少量0.2%的碳酸氫鉀溶液,目的是增加水中二氧化碳的含量,然後在漏斗柄上,套一支事先已用橡皮塞塞緊上端、用石蠟或凡士林密封好並且裝滿水的玻璃管。完成上述工作後,把燒杯置於溫度較高並且光線充足的地方,便可以觀察到有成串氣泡(即金魚藻在光下進行光合作用時釋放的氧氣)逸入試管中,使試管中的水面下降。
雖然當時人們對光合作用與氣體間的關系有較深刻的認識,但是,對植物在光合作用中吸收的二氧化碳和釋放的氧氣之間的數量關系仍然不清楚。1804年,瑞士學者德·索蘇爾研究了植物光合作用過程中吸收的二氧化碳與放出的氧之間的數量關系,結果發現植物製造的有機物和釋放出的氧的總量,遠遠超過它們所吸收的二氧化碳的量。由於實驗中只使用植物、空氣和水,別無他物,因此,他斷定植物在進行光合作用合成有機物時不僅需要二氧化碳,水也必然是光合作用的原料。此結論不僅證實了海爾蒙脫關於柳樹生長過程中合成植物體的物質主要來自水的推論,而且把人們對光合作用本質的認識提高到一個嶄新的階段。
1864年,德國科學家朱利葉斯·薩克斯又證明光合作用的產物除氧氣外,還有有機物。此時人們對植物在光合作用過程中吸收二氧化碳,釋放出氧氣並把二氧化碳和水合成有機物已確信無疑了。因此,最終確定了至今人們還在沿用的光合作用總反應式。然而,當時對於氧氣是從綠色部分的什麼部位釋放出來的尚不清楚。1880年,德國學者恩吉爾曼用具有螺旋形葉綠體的水綿(一種綠藻)作實驗。當他把放有水綿和嗜氧細菌懸浮液的載玻片置於沒有空氣的小室里,然後照光,結果發現嗜氧細菌向被光點照射的葉綠體部位附近集中,這便有力地證明了植物光合作用的放氧機構是葉綠體。
從上面提供的資料可以看到,從海爾蒙脫到薩克斯和恩吉爾曼,人們對光合作用是綠色植物的葉綠體利用光能作為原動力,把二氧化碳和水合成為有機物並釋放出氧氣的認識,經歷了兩個多世紀。在這個漫長的歷史進程中,人們對光合作用本質的認識,是通過不斷探索、實驗研究而逐步深化的;同時每一個新的發現都是在繼承和發展前人研究成果的基礎上獲得的。這些認識和對光合作用總反應式的確定,為近代對光合作用這個極其復雜的反應過程的機理進行深入研究奠定了基礎。
Ⅶ 對當今人類生活產生較大影響的化學研究成果有哪些
材料。。。現在的新材料都是化學家弄出來的,比如液晶,高分子材料,塑料,尼龍,醫學上的器官取代材料
能源。。。石油採集裡面用到的表面活性劑,新能源,甲醇添加劑,助燃劑等等
礦物冶煉,煉鋼煉金有色金屬煉制等等
醫葯。。。醫葯的合成全靠化學家研究
環境污染治理。。。雖然化工企業污染環境,但是環境污染的治理也是靠化學
Ⅷ 中國化學領域的發展和成就
個人推薦 去書店找一本 《中國科學技術史》【英】李約瑟 著 雖然是外國人編著的 但評價的很客觀 找化學方面的 分卷看看吧~
Ⅸ 中國化學科技成就
公元前100年中國發明造紙術.公元105年東漢蔡倫總結並推廣了紙技術,而歐洲人還在用羊皮抄書呢!
公元700…800年唐朝孫思邈在《伏硫磺法》中歸早記載了黑火葯的三組分(硝酸鉀、硫磺和木炭).火葯於13 世紀傳入阿拉伯,14世紀才傳入歐洲.
公元前200…後400年中國煉丹術興起.魏伯陽的《周易參同契》和葛洪的《抱撲子》記錄了汞、鉛、金、硫等元素和數十葯物的性狀與配製.公元750年中國煉丹太傳入阿拉伯.
公元800年唐朝茅華是世界上第一個發現氧氣的人.世界紀錄協會世界上最早發現氧氣的人世界紀錄就是唐朝茅華,他比英國的普利斯特里(1774年)和瑞典的舍勒(1773年)氧氣約早1000年.
我國是「纖維之王」…蠶絲的故鄉.公元前2000年 中國已經養蠶.公元200年養蠶技術傳入日本.
公元前600年中國已掌握冶鐵技術,比歐洲早1900多年.公元前200年,中國煉出了球墨鑄鐵,比英美領先2000年.
1000多年前中國就能煉鋅,早於歐洲400年.
公元前2000年中國已會熔鑄紅銅 .公元前1700年中國已開始冶鑄青銅.公元900多年我國的膽水浸銅 法是世界上最早的濕法冶金技術(置換法).
1700多年前,中國已能煉鉛及銅鉛合金.
公元前8000…6000年中國已製造陶器.公元200年中國比較成熟地掌握了制瓷技術 .
3000多年前我國已利用天然染料染色.
我國是世界上最早發現漆料和製作漆器的國家,約有7000年歷史.
公元前4000…3000年中國已會釀造酒.公元前1000年我國已掌握制曲技術,比歐洲的「澱粉發酵法」製造酒精早2000多年.
Ⅹ 我國在古代,近代,現代各取得了哪些化學方面的成就
比如古代的火葯啊,還有青銅器時代,鐵的冶煉啊。
現代就是那個什麼牛胰島素的合成啊 。還有侯氏制鹼法了。具體不是很多了。