化学学科的发展、现状与未来.

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1、化学学科的发展、现状与未来1化学学科发展的简单回顾2化学学科的内涵及其地位作用321世纪化学学科的发展趋势4化学学科前沿介绍绿色化学超分子化学邵爽浙江教育学院理工学院sshao@zjei.net1358815158611化学学科发展的简单回顾远古的化学——实用技术如：冶金、火药、造纸等。近代化学——基本理论的建立如：质量守恒定律、燃烧学说、阿佛加德罗定律、原子论、分子论、电离学说、酸碱理论等。现代化学——物质结构理论和合成化学如：杂化轨道理论（VB法）、分子轨道理论（MO法）、配位场理论、逆合成、手性合成、绿色化学、组合化学、分子设计等。未来的化学——综合学科发展的科学如：深入研究

2、原子组合分子的方法和技巧;研究分子以上层次的现象;与其他学科渗透、交叉联合;科学—技术—生产、必须创新、理论与实验并驾齐驱、学科界限越来越模糊等。21661年波义耳在其著名论文“怀疑派的化学家”中提出“元素”的概念，从而化学被确定为一门学科。1803年道尔顿提出原子论。1811年阿伏加德罗提出了“分子”的概念。1860年康尼查罗提出了原子--分子论。1870年门捷列夫发现了元素周期律，奠定了化学学科的理论基础。19世纪末化学的重要分支（二级学科）分析化学、无机化学、有机化学和物理化学相继建立，这种分工大大推动了化学研究的深化。20世纪量子力学的诞生，近邻学科特别是物理学、生物学和数

3、学的发展，以及各种新的实验技术及精密仪器的发明和计算机的出现，使化学学科得到迅猛的发展。化学理论发展的重要轨迹31.120世纪化学学科基础研究的重大突破(1)放射性和铀裂变的重大发现1903年居里夫妇因发现了放射性比铀强400倍的钋，以及放射性比铀强200多万倍的镭为此而获得了诺贝尔物理学奖。1911年为表彰居里夫人在发现钋和镭、开拓放射化学新领域以及发展放射性元素的应用方面的贡献，居里夫人被授予了诺贝尔化学奖1908年卢瑟福因从事关于元素衰变和放射性物质的研究,提出了原子的有核结构模型和放射性元素的衰变理论而获得了的诺贝尔化学奖。1935年约里奥-居里夫妇因第一次用人工方法创造出

4、放射性元素而荣获了的诺贝尔化学奖。1938年费米因人工合成了60种新的放射性元素而获得了的诺贝尔物理学奖。1944年哈恩因发现了核裂变现象而获得了诺贝尔化学奖.1942年费米领导下成功的建造了第一座原子反应堆。1945年美国在日本投下了原子弹。4(2)化学键和现代量子化学理论的建立鲍林在化学键本质研究和应用化学键理论来阐明物质结构而获1945年诺贝尔化学奖。经许多化学家近半个世纪的努力，现代量子化学理论不断发展和完善，化学进入实验和理论计算并重的时代。化学家们由浅入深，认识分子的本质及其相互作用的基本原理，从而让人们进入分子的理性设计的高层次领域。1.120世纪化学学科基础研究的重

5、大突破5(3)创造新物质——合成化学近百年来化学家(特别是有机化学家)已经设计和合成了数千万个化合物，几乎又创造了一个新的自然界；同时还发现了大量的新反应、新试剂、新方法和新理论。1912年格林尼亚因发明格林尼亚试剂，开创了有机金属化合物在各种官能团反应中的新领域而获诺贝尔化学奖。现代有机合成化学是经过20世纪近100年的研究、探索发展到今天已可以合成像海葵毒素(Polytoxin)这样复杂的有机分子(具有64个手性中心的7个骨架内双键的分子，存在271≈2×1021个异构体)。1.120世纪化学学科基础研究的重大突破6海葵毒素的分子结构分子式为C129H223N3O54有64个不

6、对称碳和7个骨架内双键,异构体数目多达271个有机合成杰作1989年美国哈佛大学Kishi宣布全合成64个手性中心2×1021个同分异构体7VB12分子结构R.B.Woodward合成1965年获Nobel化学奖有机合成杰作8药物合成——抗生素随即筛选分子设计920世纪合成化学的辉煌成就10(4)高分子科学的建立和发展20世纪的人类社会文明的标志之一是合成材料的出现。1953年H.Staudinger因提出了高分子这个概念，创立了高分子链型学说建立了高分子粘度与分子量之间的定量关系，从而获得了的诺贝尔化学奖。1963年Ziegler和Natta因发现了配位聚合反应和实现了丙烯的定向

7、聚合而共获了诺贝尔化学奖。1974年Flory因在高分子性质方面的成就也获得了诺贝尔化学奖。三大传统合成材料塑料橡胶纤维新型功能材料光电材料信息储存材料光导纤维超导……1.120世纪化学学科基础研究的重大突破11(5)化学动力学与分子反应动态学的发展揭示化学反应的历程和研究物质的结构与其反应能力之间的关系，是控制化学反应过程的需要。1956年由前苏联的谢苗诺夫和英国的欣歇尔伍德在化学反应机理、反应速度和链式反应方面的开创性研究而获诺贝尔化学奖。同时研究快速反应的技术得