化学类专业发展战略研究报告

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1、化学类专业发展战略研究报告•教育部高等学校化学类专业教学指导分委员会一、化学学科发展的历史沿革1661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，从而把化学确定为一门学科o1803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年康尼杳罗提出了原子一分子论，经历了这些重要的发展阶段，到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。进入20世纪后,量子力学的诞生，近邻学科特別是物理学、生物学和数

2、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。20世纪化学的发展可从化学基础研究和化学工业两个方面作简要回顾。1.基础研究的重大突破(1)放射性和铀裂变的重大发现20lit纪在能源利用方面一个重大突破是核能的释放和可控利用，其前期基础研究经历了半个世纪。最有代表性的是约里奥一一居里夫妇用人工方法创造出放射性元索，在1935年荣获诺贝尔化学奖。1942年在费米领导下成功地建造了笫一座原子反应堆。(2)化学键和现代量子化学理论的建立鲍林在化学键木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

3、近半个世纪的努力，使现代量子化学理论不断发展和完善，使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和互作用的基本原理，从而让人们进入分子的理性设计的高层次领域。(3)创造新分了新结构——合成化学近百年来化学家(特别是有机化学家)已经设计和介成了数千力个化介物，儿乎乂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(Polytox

4、in)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271^2X1021个异构体)。(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Z—是合成材料的出现。1920年德国施陶丁格捉出了高分子这个概念，创立了高分子链型学说，认为原子按止常价键结合几乎町以构成任何长度的链状分子。在此理论指导下蜩料、纤维、橡胶三人合成材料得以发展，33年灰的1953年他获得诺贝尔化学奖。其后，弗洛里发展了非线性聚介物的理论，荣获1974年诺贝尔化学奖。(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

5、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徳在化学反应机理、反应速度和链式反应方而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到发展，现在可以研究十亿分z—秒内发生的化学反应。美籍华人化学家李远哲及美国化学家赫希巴赫首先研制成功能获得各种态信息的交叉分子束实验装置，从微观角度来认识化学反应，发展了分子反应动态学，亦称态一态化学，对化学反应的基本原理做岀了重要突破。(荣获1986年诺贝尔化学奖)O(1)分析科学的发展20世纪70年代，牛命科学、信息科学和计算机技术的发展，使分析化学进入了分析科学的崭新阶段，它不只限于测定物质的组成

6、和含量，而要对物质的状态(氧化.述原态、各种结合态、结晶态)、结构(一维、二维、三维空间分布)、微区、薄层和表面的组成与结构以及化学行为和生物活性等做出瞬时追踪,无损和在线监测等分析及过程控制,甚至要求直接观察原子和分子的形态与排列。分析化学成为一门仪器装置和测量的科学，1990年开始的人类基因组计划(HGP)中，由于DNA测序技术不断推陈出新，从板凝胶电泳到凝胶毛细管电泳、线性高分子溶液毛细管电泳、到阵列毛细管电泳，直至全基因组烏枪测序技术。终于使人类基因组计划提前到2001年完成。分析化学在推进人们弄淸环境和牛•命有关的化学问题中起着关键作用。以上是化学

7、基础研究20世纪在六个方而的重大突破，值得一提的是从1901年至2003年142位诺贝尔化学奖得主中，高等院校的教授有109位。占76.8%,可见高等院校的化学基础研究在整个化学学科发展中的重耍地位。1.在化学基础研究推动下化学工业的大发展(1)石汕化工成为支柱产业20世纪30年代催化剂进入石汕化工，催化动力学的发展及催化剂的作用使石汕的各种憎分成为各种不同用途的化工产品，石油化工迅速发展，已成为世界经济发展中占重要地位的工业领域。世界化工总产值中80%以上的产品与石汕化工有关。(2)三大合成材料时代20世纪询半叶，由于基础化学中的高分子化学的兴起和发展，逐

8、步形成了蜩料、纤维、橡胶三大介成材料工业。到20世纪