Ⅰ 现代化学取得了哪些重大成果
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Ⅱ 近代化学界的重要成就有哪些
这五项化学发明改变了世界
LCD屏幕随处可见——甚至在美术馆。图片来源:Dominic Alves/Flickr, CC BY-SA
不论你是否承认,跟其他学科相比,化学常常是被忽略的那一个。《科学》杂志在Twitter上公布的50位科学大师中,没有一位是化学家;化学新闻往往也不像物理和天文项目那样受关注,即便项目的主要内容是登陆彗星以后在上面进行的化学实验。
英国皇家化学学会调查了人们对化学、化学家和化学品的真实想法,结果表明,大多数人并不十分了解化学家在做什么,也不清楚化学对现代社会有哪些贡献。
化学名人堂。图片来源:Andy Brunning/[Compound Interest], Author provided
这真是太遗憾了,要知道,没有化学就没有现代社会。为此,我挑选了五项最重要的化学发明,正是它们塑造了我们所处的现代世界。
青霉素
这可不是牛棚,而是战时的青霉素生产车间。图片来源:Wellcome Images
青霉素很可能挽救过你的生命。没有它,哪怕是小小刺伤或喉咙痛都可能致命。1928年亚历山大•弗莱明发现培养皿上的霉块能抑制周围细菌的生长,并把发挥抑菌作用的化学物质称为青霉素(又称盘尼西林,penicillin)。
但是,他穷其所能也未曾从霉菌提取出可以使用的青霉素。弗莱明放弃了,他的工作也沉寂了10年之久。直到1939年,澳大利亚药理学家霍华德•弗洛里(Howard Florey)和他的化学家团队才终于找到了一种大量提纯青霉素的方法,使之真正投入使用。
然而,当时正值第二次世界大战爆发,科学仪器非常短缺。该团队只得用浴缸、牛奶搅拌器和书架组装成一个功能齐备的青霉素生产车间。不出意料,媒体被这种神奇的新药震惊了,但弗洛里和他的同事都不喜欢抛头露面,反而是弗莱明出了风头。
图为弗洛里。图片来源:Howard Florey. Wikimedia
青霉素的大规模生产始于1944年,化学工程师玛格丽特•哈钦森•鲁索(Margaret Hutchinson Rousseau)将弗洛里设计的半调子的仪器设备改进为大规模生产车间。
哈伯-博斯(Haber-Bosch)制氨法
氮肥的出现使农业生产发生了翻天覆地的变化。图片来源:eutrophication&hypoxia/Flickr, CCBY-SA
氮元素在每一个生命体的生物化学反应中都扮演着极为重要的角色,氮气还是空气的主要成分。不过氮气通常比较惰性,这意味着植物和动物无法从空气中直接获得氮。因而,氮的来源问题一直是农业生产的主要瓶颈。
1910年,德国化学家弗里茨•哈伯(Fritz Haber)和卡尔•博斯(Carl Bosch)用氮气和氢气制备出氨气,改变了这一切。它可以作为肥料,提高作物产量,最终为人类提供更多的食物。
如今,我们体内80%的氮都来自于哈伯-博斯制氨法,这个化学反应几乎是过去一百年间人口暴涨的最主要原因。
聚乙烯——意外的发明
虽是塑料,但历史悠久,价值斐然。图片来源:Dacidd/Flickr, CC BY-SA
大部分塑料制品,从水管到食品袋和安全帽,都由聚乙烯制成。这种年产量8000万吨、在现代生活中不可或缺的材料,来源于两次意外发现。
第一次发生在1898年,德国化学家汉斯•冯•佩希曼(Hans von Pechmann)发现他的试管底有一些蜡状的奇怪物质。他和同事一道研究了这个物质,发现它是一种长链分子,称之为聚亚甲基(polymethylene)。不过他们的制备方法没有实用价值,因而像青霉素的故事一样,在相当长的一段时间里都毫无进展。
到了1933年,ICI(一家已被收购的化学品公司)的化学家终于发明了一种制造聚乙烯的新方法。他们在一些高压反应中发现了冯•佩希曼曾留意过的蜡状物质。一开始他们没法重复这个反应,后来发现最初的反应中,氧气泄露进了反应体系。两年后ICI将这一偶然发现变成了实用的合成方法,生产出了如今唾手可得的塑料。
从墨西哥山药中提取出的避孕药
美味的墨西哥山药。图片来源:KatjaSchulz/Flickr, CC BY-SA
早在20世纪30年代,医生们便知道激素可以用来治疗癌症和月经失调,也能用于避孕,但相关研究由于缺少高效合成激素的方法而陷入停滞。当时黄体酮价格高达每克1000美元(以今天的物价水平),而如今每克只卖几美元。
宾夕法尼亚州立大学的有机化学教授拉塞尔•马克(Russel Marker)发现了合成黄体酮的捷径,降低了生产成本。他在植物中寻找结构类似黄体酮的分子,最终在墨西哥山药中分离得到一种化合物,只需一步便能转化成黄体酮,制成第一代避孕药。
你面前的液晶显示屏
LCD屏幕在显示摇滚音乐会的场景。图片来源:lan T. McFarland/Flickr, CC BY-SA
你一定想不到,平面彩色显示器的历史居然可以追溯到20世纪60年代晚期:当时英国国防部想要发明一种新的平面显示器,以代替军用车辆装备的笨重且昂贵的阴极管显示器。研究人员立即想到可以利用液晶材料来实现,当时已经有人提出了液晶显示器(LCD)的概念,但问题是它们只能在高温下工作。除非你把它们安装在烤箱中,否则没什么实用价值。
1970年,英国国防部委托赫尔大学(University of Hull)的乔治•格雷(George Gray),让他想办法使LCD能在更实用的温度下工作。他合成出了一种新的分子叫做5CB,终于实现了这一点。20世纪70年代晚期到80年代早期,全世界90%的LCD设备都使用了5CB,直到现在,便宜的手表和计算器中仍在使用它。同时,5CB的衍生物也直接促进了手机、电脑、电视的诞生。
Ⅲ 当今化学界的研究热点和前沿课题有哪些
当今化学界的研究热点和前沿课题有哪些
化学离不开物理,前沿课题中量子物理与化学应是领头羊.在材料化学、催化剂的研究、环境问题等等.
关键是兴趣,喜欢这个学科,这个领域,好好钻研,纵然不是最前沿最热点的课题,也会有很大的收获.
Ⅳ 现代化学的重大成就有什么以及什么
合成氨氨是重要的无机化工产品之一,在国民经济中占有重要地位。除液氨可直接作为肥料外,农业上使用的氮肥,例如尿素、硝酸铵、磷酸铵、氯化铵以及各种含氮复合肥,都是以氨为原料的。合成氨是大宗化工产品之一,世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上,其中约有80%的氨用来生产化学肥料,20%作为其它化工产品的原料。
Ⅳ 什么期刊可以了解到化学领域最新的研究成果
1. 化学学报(Acta Chimica Sinica)(中文版) ISSN
www.sioc.ac.cn (半月刊0567-7351)
1933年创刊,原名《中国化学会志》。主要报道学术价值显著、实验数据完整、具有原始性和创造性的研究成果,以及工作量较少或阶段性的研究成果和重要研究工作的最新进展。
2.化学通报
www.chemistrymag.org;hxtb.icas.ac.cn (月刊/0441-3776)
1934年创刊,原名《化学》。主要反映国内外化学及其边缘学科的进展和动向,介绍新的基础知识和实验技术,交流科研成果和工作经验。
3.化学进展(Progress in Chemistry)(中文版)
www.las.ac.cn (双月刊/1005-281X)
1989年创。是我国唯一以刊登化学领域综述与评论为主的学术期刊。报道化学专业国内外研究动向、最新研究成果及发展趋势。
4.美国化学会会志(Journal of the American Chemistry Society)
(pubs.acs.org/journals/jacast)
主要发表化学领域各方面的原始论文与研究简讯,包括普通化学、物理化学、无机与有机化学、生物化学及高分子化学等。
5.化学评论(Chemical Reviews)
(pubs.acs.org/journals/chreay) (0009-2665)
原为双月刊,现每年8期,美国化学会出版。主要看在化学关键领域方面的分析评论性文章,以及关于普通化学、物理化学、无机与有机化学及高分子化学等理论方面最近研究成果的综述。
6.化学研究述评(Account of Chemical Research)
(pubs.acs.org/journals/achre4/index.html) (0001-4842)
美国化学会出版。月刊。主要报道化学各领域基础研究与应用最新进展的分析和评述文章,并讨论新的发现和假说。
7.化学会志,化学通讯(Journal of the Chemistry Society,Chemical Communications)
(www.rsc.org/Publishing/Journals/PI/index.asp)
英国化学会出版。主要刊载简讯、化学领域中最新最重要的成果。出版迅速,其详细论文随后在英国化学会志相应部分发表。2003年起合并到“Organic & Biomolecular Chemistry”
8.纯粹与应用化学(Pure & Applied Chemistry)
(www.jupac.org/Publications/Pac/index.htm)
不定期。为IUPAC机关刊物,Pergamon出版。主要收载在该会及其分支机构各种会议上提出的报告、论文与特邀讲演,也包括该会所属命名、符号及标准分析程序等。
Ⅵ 化学研究成果
海尔蒙(光合作用的发现)一个结论 2003
此结论不仅证实了海尔蒙脱关于柳树生长过程中合成植物体的物质主要来自水的推论,而且把人们对光合作用本质的
早在两千多年前,人们受古希腊著名哲学家亚里土多德的影响,认为植物体是由“土壤汁”构成的,即植物生长发育所需的物质完全来自土壤。到17世纪上半叶,比利时医生海尔蒙脱设计了一个巧妙的实验:他把一棵称过重的柳树种植在一桶事先称好重量的土壤中,然后只用雨水浇灌而不供给任何其他物质。5年后,他发现这棵柳树的重量竟是刚栽种时的33.8倍,而土壤的重量只减少62.2克。因此,他认为构成植物体的物质来自水,而土壤只供给极少量的物质。这个结论首先提出了水参与植物体有机物质合成的观点,但是没有考虑到空气对植物体物质形成所起的作用。
早在1637年,我国明代科学家宋应星在《论气》一文中,已注意到空气和植物的关系,提出“人所食物皆为气所化,故复于气耳”。可惜因受当时科学技术水平的限制,未能用实验来证明这一精辟的论断。直到1727年,英国植物学家斯蒂芬·黑尔斯才提出植物生长时主要以空气为营养的观点。而最先用实验方法证明绿色植物从空气中吸收养分的是英国著名的化学家约瑟夫·普利斯特利。他还证明植物能“净化”因燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气,使空气变好,这就是后来人们才知道的植物在光合作用中释放出氧气的缘故。然而他却把这种现象归因于植物缓慢的生长过程,而没有认识到光在此过程中的重要作用。由于他的杰出贡献和实验完成于1771年,因此,现在把这一年定为发现光合作用的年份。
随后有人重复普利斯特利的实验,但却得出与他相反的结论,认为植物不仅不能把空气变好,反而会把空气变坏(这是由于植物同样有呼吸作用的缘故)。这种截然不同的结论引起人们的极大关注,导致了1779年荷兰的简·英格豪斯进行一系列实验,他的实验证实了普利斯特利的实验结果,确认植物对污浊的空气有“解毒”能力,同时指出这种能力不是由于植物生长缓慢所致,而是太阳光照射植物的结果,从而证明绿色植物只有在光下,才能把空气变好。同时他发现植物有很强的释放气体的能力(这就是后来人们知道的植物在光下进行光合作用时放出氧气的结果),而且这种能力的活性与天气的晴朗程度尤其与植物受光照的强度成正相关。他还证明植物在暗中不仅不能“净化”空气,反而会像动物一样把好空气变坏(这是后来知道的在暗中植物呼吸会释放出二氧化碳的缘故)。他通过进一步实验发现,只有叶片和绿色的枝条在阳光下才有改善空气的作用,而其他所有器官即使在白天也会使空气变坏。这些实验结果为后来人们认识植物绿色部分和光在植物光合作用中的重要性奠定了基础。
1782年,瑞士的牧师吉恩·森尼别在化学分析的基础上,指出植物“净化”空气的活性,除与光照密切相关外,还取决于所“固定的空气”(即后来知道的二氧化碳)。但是由于受当时气体化学发展水平的限制,对植物在光下和暗中所释放的气体究竟分别属于何种气体仍然不清楚。直到1785年,在弄清空气的组成成分后,人们才明确认识到植物的绿色部分在光下释放出的气体为氧气,而植物各器官(包括绿色部分)在呼吸过程释放的气体是二氧化碳。到此时,人们对植物光合作用与气体间的关系才有较深刻的认识。
关于植物在光下放氧,我们可以用如下的简单实验加以证明:剪取生长旺盛的几枝金鱼藻嫩枝(长度约10厘米左右),置于事先盛有清水的大烧杯中,再在藻体上罩一个大漏斗,烧杯中的水面应高于漏斗柄,在有条件的情况下,可同时注入少量0.2%的碳酸氢钾溶液,目的是增加水中二氧化碳的含量,然后在漏斗柄上,套一支事先已用橡皮塞塞紧上端、用石蜡或凡士林密封好并且装满水的玻璃管。完成上述工作后,把烧杯置于温度较高并且光线充足的地方,便可以观察到有成串气泡(即金鱼藻在光下进行光合作用时释放的氧气)逸入试管中,使试管中的水面下降。
虽然当时人们对光合作用与气体间的关系有较深刻的认识,但是,对植物在光合作用中吸收的二氧化碳和释放的氧气之间的数量关系仍然不清楚。1804年,瑞士学者德·索苏尔研究了植物光合作用过程中吸收的二氧化碳与放出的氧之间的数量关系,结果发现植物制造的有机物和释放出的氧的总量,远远超过它们所吸收的二氧化碳的量。由于实验中只使用植物、空气和水,别无他物,因此,他断定植物在进行光合作用合成有机物时不仅需要二氧化碳,水也必然是光合作用的原料。此结论不仅证实了海尔蒙脱关于柳树生长过程中合成植物体的物质主要来自水的推论,而且把人们对光合作用本质的认识提高到一个崭新的阶段。
1864年,德国科学家朱利叶斯·萨克斯又证明光合作用的产物除氧气外,还有有机物。此时人们对植物在光合作用过程中吸收二氧化碳,释放出氧气并把二氧化碳和水合成有机物已确信无疑了。因此,最终确定了至今人们还在沿用的光合作用总反应式。然而,当时对于氧气是从绿色部分的什么部位释放出来的尚不清楚。1880年,德国学者恩吉尔曼用具有螺旋形叶绿体的水绵(一种绿藻)作实验。当他把放有水绵和嗜氧细菌悬浮液的载玻片置于没有空气的小室里,然后照光,结果发现嗜氧细菌向被光点照射的叶绿体部位附近集中,这便有力地证明了植物光合作用的放氧机构是叶绿体。
从上面提供的资料可以看到,从海尔蒙脱到萨克斯和恩吉尔曼,人们对光合作用是绿色植物的叶绿体利用光能作为原动力,把二氧化碳和水合成为有机物并释放出氧气的认识,经历了两个多世纪。在这个漫长的历史进程中,人们对光合作用本质的认识,是通过不断探索、实验研究而逐步深化的;同时每一个新的发现都是在继承和发展前人研究成果的基础上获得的。这些认识和对光合作用总反应式的确定,为近代对光合作用这个极其复杂的反应过程的机理进行深入研究奠定了基础。
Ⅶ 对当今人类生活产生较大影响的化学研究成果有哪些
材料。。。现在的新材料都是化学家弄出来的,比如液晶,高分子材料,塑料,尼龙,医学上的器官取代材料
能源。。。石油采集里面用到的表面活性剂,新能源,甲醇添加剂,助燃剂等等
矿物冶炼,炼钢炼金有色金属炼制等等
医药。。。医药的合成全靠化学家研究
环境污染治理。。。虽然化工企业污染环境,但是环境污染的治理也是靠化学
Ⅷ 中国化学领域的发展和成就
个人推荐 去书店找一本 《中国科学技术史》【英】李约瑟 著 虽然是外国人编著的 但评价的很客观 找化学方面的 分卷看看吧~
Ⅸ 中国化学科技成就
公元前100年中国发明造纸术.公元105年东汉蔡伦总结并推广了纸技术,而欧洲人还在用羊皮抄书呢!
公元700…800年唐朝孙思邈在《伏硫磺法》中归早记载了黑火药的三组分(硝酸钾、硫磺和木炭).火药于13 世纪传入阿拉伯,14世纪才传入欧洲.
公元前200…后400年中国炼丹术兴起.魏伯阳的《周易参同契》和葛洪的《抱扑子》记录了汞、铅、金、硫等元素和数十药物的性状与配制.公元750年中国炼丹太传入阿拉伯.
公元800年唐朝茅华是世界上第一个发现氧气的人.世界纪录协会世界上最早发现氧气的人世界纪录就是唐朝茅华,他比英国的普利斯特里(1774年)和瑞典的舍勒(1773年)氧气约早1000年.
我国是“纤维之王”…蚕丝的故乡.公元前2000年 中国已经养蚕.公元200年养蚕技术传入日本.
公元前600年中国已掌握冶铁技术,比欧洲早1900多年.公元前200年,中国炼出了球墨铸铁,比英美领先2000年.
1000多年前中国就能炼锌,早于欧洲400年.
公元前2000年中国已会熔铸红铜 .公元前1700年中国已开始冶铸青铜.公元900多年我国的胆水浸铜 法是世界上最早的湿法冶金技术(置换法).
1700多年前,中国已能炼铅及铜铅合金.
公元前8000…6000年中国已制造陶器.公元200年中国比较成熟地掌握了制瓷技术 .
3000多年前我国已利用天然染料染色.
我国是世界上最早发现漆料和制作漆器的国家,约有7000年历史.
公元前4000…3000年中国已会酿造酒.公元前1000年我国已掌握制曲技术,比欧洲的“淀粉发酵法”制造酒精早2000多年.
Ⅹ 我国在古代,近代,现代各取得了哪些化学方面的成就
比如古代的火药啊,还有青铜器时代,铁的冶炼啊。
现代就是那个什么牛胰岛素的合成啊 。还有侯氏制碱法了。具体不是很多了。