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# 化学[huà xué]

化学是在原子、分子层次上研究物质性质，组成，结构与变化规律的科学。世界是由物质组成的，化学则是人类用以认识和改造物质世界的主要方法和手段之一，它是一门历史悠久而又富有活力的学科，它的成就是社会文明的重要标志。

## 目 录

  1 基本概念

  1. 1.1 定义
  2. 1.2 特点
  3. 1.3 研究对象
  4. 1.4 研究方法
  5. 1.5 绿色化
  6. 1.6 元素周期表

  2 历史起源

  1. 2.1 概述
  2. 2.2 萌芽时期
  3. 2.3 丹药时期
  4. 2.4 燃素时期
  5. 2.5 发展期
  6. 2.6 现代时期

  3 学科分类

  1. 3.1 分科概述
  2. 3.2 具体分科

  4 教育

  1. 4.1 发展
  2. 4.2 初步教学仪器

  5 重点院校

  1. 5.1 重点（培育）学科
  2. 5.2 世界大学专业排名

  6 诺贝尔奖

  1. 6.1 二十世纪初
  2. 6.2 二十世纪中叶
  3. 6.3 二十世纪末
  4. 6.4 二十一世纪初

  7 作用

  8 与生活的联系

## 1 基本概念

### 定义

“化学”一词，若单是从字面解释就是“变化的科学”。化学如同物理一样皆为自然科学的基础科学。化学是一门以实验为基础的自然科学。很多人称化学为“中心科学”，因为化学为部分科学学门的核心，如材料科学、纳米科技、生物化学等。化学是在原子层次上研究物质的组成、结构、性质、及变化规律的科学，这也是化学变化的核心基础。

### 特点

化学是重要的基础科学之一，是一门以实验为基础的学科，在与物理学、生物学、地理学、天文学等学科的相互渗透中，得到了迅速的发展，也推动了其他学科和技术的发展。例如，核酸化学的研究成果使今天的生物学从细胞水平提高到分子水平，建立了分子生物学。

### 研究对象

化学对我们认识和利用物质具有重要的作用。宇宙是由物质组成的，化学则是人类认识和改造物质世界的主要方法和手段之一，它是一门历史悠久而又富有活力的学科，与人类进步和社会发展的关系非常密切，它的成就是社会文明的重要标志。
从开始用火的原始社会，到使用各种人造物质的现代社会，人类都在享用化学成果。人类的生活能够不断提高和改善，化学的贡献在其中起了重要的作用。

### 研究方法

对各种星体的化学成分的分析，得出了元素分布的规律，发现了星际空间有简单化合物的存在，为天体演化和现代宇宙学提供了实验数据，还丰富了自然辩证法的内容。

### 绿色化

绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”，绿色化学是近十年才产生和发展起来的，是一个 “新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。
定义
用化学的技术，原理和方法去消除对人体健康，安全和生态环境有毒有害的化学品，因此也称环境友好化学或洁净化学。实际上，绿色化学不是一门全新的科学。
绿色化学不但有重大的社会、环境和经济效益，而且说明化学的负面作用是可以避免的，显现了人的能动性。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用，是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用的产物，对化学本身而言是一个新阶段的到来。作为新世纪的一代，不但要有能力去发展新的、对环境更友好的化学，以防止化学污染;而且要让年轻的一代了解绿色化学、接受绿色化学、为绿色化学作出应有的贡献。
著名理论
1、“原子经济性”，即充分利用反应物中的各个原子，因而既能充分利用资源,又能防止污染。原子经济性的概念是1992年美国著名有机化学家Trost（为此他曾获得了1998年度的总统绿色化学挑战奖的学术奖)提出的, 用原子利用率衡量反应的原子经济性,为高效的有机合成应最大限度地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标分子中，达到零排放。绿色有机合成应该是原子经济性的。原子利用率越高，反应产生的废弃物越少，对环境造成的污染也越少。
2、其内涵主要体现在五个“R”上：第一是Reduction一一“减量”，即减少“三废”排放；第二是Reuse——“重复使用”，诸如化学工业过程中的催化剂、载体等，这是降低成本和减废的需要；第三是Recycling——“回收”，可以有效实现“省资源、少污染、减成本”的要求；第四是Regeneration——“再生”，即变废为宝，节省资源、能源，减少污染的有效途径；第五是Rejection ——“拒用”,指对一些无法替代，又无法回收、再生和重复使用的，有毒副作用及污染作用明显的原料，拒绝在化学过程中使用，这是杜绝污染的最根本方法。
重要性
传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重，全世界每年产生的有害废物达3亿吨～4亿吨，给环境造成危害，并威胁着人类的生存。化学工业能否生产出对环境无害的化学品？甚至开发出不产生废物的工艺？有识之士提出了绿色化学的号召，并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。
绿色化学给化学家提出了一项新的挑战，国际上对此很重视。1996年，美国设立了“绿色化学挑战奖”，以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌，为子孙后代造福。
迄今为止，化学工业的绝大多数工艺都是20多年前开发的，当时的加工费用主要包括原材料、能耗和劳动力的费用。由于化学工业向大气、 水和土壤等排放了大量有毒、有害的物质。以1993年为例，美国仅按365种有毒物质排放估算，化学工业的排放量为30亿磅。因此，加工费用又增加了废物控制、处理和埋放。环保监测、达标，事故责任赔偿等费用。1992年，美国化学工业用于环保的费用为1150亿美元，清理已污染地区花去7000亿美元。1996年美国Dupont公司的化学品销售总额为180亿美元，环保费用为10亿美元。所以，从环保、经济和社会的要求看。化学工业不能再承担使用和产生有毒有害物质的费用。需要大力研究与开发从源头上减少和消除污染的绿色化学。
1990年美国颁布了污染防止法案。将污染防止确立为美国的国策。所谓污染防止就是使得废物不再产生。不再有废物处理的问题，绿色化学正是实现污染防止的基础和重要工具。1995年4月美国副总统Gore宣布了国家环境技术战略。其目标为:至2020年地球日时。将废弃物减少40～50%,每套装置消耗原材料减少20～25%。1996年美国设立了总统绿色化学挑战奖。这些政府行为都极大的促进了绿色化学的蓬勃发展。另外。日本也制定了新阳光计划。在环境技术的研究与开发领域。确 定了环境无害制造技术、减少环境污染技术和二氧化碳固定与利用技术等绿色化学的内容。总之，绿色化学的研究已成为国外企业、政府和学术界的重要研究与开发万向。 这对我国既是严峻的挑战，也是难得的发展机遇。

### 元素周期表

元素周期表

元素周期表是化学的核心。元素周期表是元素周期律用表格表达的具体形式，它反映元素原子的内部结构和它们之间相互联系的规律。元素周期表简称周期表.元素周期表有7个周期，有16个族和4个区。元素在周期表中的位置能反映该元素的原子结构。周期表中同一横列元素构成一个周期。同周期元素原子的电子层数等于该周期的序数。同一纵行（第Ⅷ族包括3个纵行）的元素称“族”。族是原子内部外电子层构型的反映。例如外电子构型，IA族是ns1，IIIA族是ns2np1，O族是ns2np4， IIIB族是（n-1） d1·ns2等。元素周期表能形象地体现元素周期律。根据元素周期表可以推测各种元素的原子结构以及元素及其化合物性质的递变规律。当年，门捷列夫根据元素周期表中未知元素的周围元素和化合物的性质，经过综合推测，成功地预言未知元素及其化合物的性质。现科学家利用元素周期表，指导寻找制取半导体、催化剂、化学农药、新型材料的元素及化合物。
现代化学的元素周期律是1869年俄国科学家德米特里·伊万诺维奇·门捷列夫（Dmitri Ivanovich Mendeleev )首先整理，他将当时已知的63种元素依原子量大小并以表的形式排列，把有相似化学性质的元素放在同一行，就是元素周期表的雏形。利用周期表，门捷列夫成功的预测当时尚未发现的元素的特性(镓、钪、锗)。1913年英国科学家莫色勒利用阴极射线撞击金属产生X射线，发现原子序越大，X射线的频率就越高，因此他认为核的正电荷决定了元素的化学性质，并把元素依照核内正电荷(即质子数或原子序)排列，经过多年修订后才成为当代的周期表。

## 2 历史起源

### 概述

化学的历史渊源非常古老，可以说从人类学会使用火，就开始了最早的化学实践活动。我们的祖先钻木取火、利用火烘烤食物、寒夜取暖、驱赶猛兽，充分利用燃烧时的发光发热现象。当时这只是一种经验的积累。化学知识的形成、化学的发展经历了漫长而曲折的道路。它伴随着人类社会的进步而发展，是社会发展的必然结果。而它的发展，又促进生产力的发展，推动历史的前进。化学的发展，主要经历以下几个时期：

### 萌芽时期

从远古到公元前1500年，人类学会在熊熊的烈火中由黏土制出陶器、由矿石烧出金属，学会从谷物酿造出酒、给丝麻等织物染上颜色，这些都是在实践经验的直接启发下经过长期摸索而来的最早的化学工艺，但还没有形成化学知识，只是化学的萌芽时期。古时候，原始人类为了他们的生存，在与自然界的种种灾难进行抗争中，发现和利用了火。原始人类从用火之时开始，由野蛮进入文明，同时也就开始了用化学方法认识和改造天然物质。燃烧就是一种化学现象。（火的发现和利用，改善了人类生存的条件，并使人类变得聪明而强大。）掌握了火以后，人类开始食用熟食；继而人类又陆续发现了一些物质的变化，如发现在翠绿色的孔雀石等铜矿石上面燃烧炭火，会有红色的铜生成。在中国，春秋战国由青铜社会开始转型，铁器牛耕引发的社会变革推动了化学的发展。[1]
这样，人类在逐步了解和利用这些物质的变化的过程中，制得了对人类具有使用价值的产品。人类逐步学会了制陶、冶炼；以后又懂得了酿造、染色等等。这些由天然物质加工改造而成的制品，成为古代文明的标志。在这些生产实践的基础上，萌发了古代化学知识。

### 丹药时期

约从公元前1500年到公元1650年，化学被炼丹术、炼金术所控制。为求得长生不老的仙丹或象征富贵的黄金，炼丹家和炼金术士们开始了最早的化学实验，而后记载、总结炼丹术的书籍也相继出现。虽然炼丹家、炼金术士们都以失败而告终，但他们在炼制长生不老药的过程中，在探索“点石成金”的方法中实现了物质间用人工方法进行的相互转变，积累了许多物质发生化学变化的条件和现象，为化学的发展积累了丰富的实践经验。当时出现的“化学”一词，其含义便是“炼金术”。但随着炼丹术、炼金术的衰落，人们更多地看到它荒唐的一面，实际上，化学方法转而在医药和冶金方面得到正当发挥，中、外药物学和冶金学的发展为化学成为一门科学准备了丰富的素材。与此同时，进一步分类研究了各种物质的性质，特别是相互反应的性能。这些都为近代化学的产生奠定了基础，许多器具和方法经过改进后，仍然在今天的化学实验中沿用。炼丹家在实验过程中发明了火药，发现了若干元素，制成了某些合金，还制出和提纯了许多化合物，这些成果我们至今仍在利用。

### 燃素时期

这个时期从1650年到1775年，是近代化学的孕育时期。随着冶金工业和实验室经验的积累，人们总结感性知识，进行化学变化的理论研究，使化学成为自然科学的一个分支。这一阶段开始的标志是英国化学家波义耳为化学元素指明科学的概念。继之，化学又借燃素说从炼金术中解放出来。燃素说认为可燃物能够燃烧是因为它含有燃素，燃烧过程是可燃物中燃素放出的过程，尽管这个理论是错误的，但它把大量的化学事实统一在一个概念之下，解释了许多化学现象。在燃素说流行的一百多年间，化学家为解释各种现象，做了大量的实验，发现多种气体的存在，积累了更多关于物质转化的新知识。特别是燃素说，认为化学反应是一种物质转移到另一种物质的过程，化学反应中物质守恒，这些观点奠定了近代化学思维的基础。这一时期，不仅从科学实践上，还从思想上为近代化学的发展做了准备，这一时期成为近代化学的孕育时期。16世纪开始，欧洲工业生产蓬勃兴起，推动了医药化学和冶金化学的创立和发展。使炼金术转向生活和实际应用，继而更加注意物质化学变化本身的研究。在元素的科学概念建立后，通过对燃烧现象的精密实验研究，建立了科学的氧化理论和质量守恒定律，随后又建立了定比定律、倍比定律和化合量定律，为化学进一步科学的发展奠定了基础。

### 发展期

这个时期从1775年到1900年，是近代化学发展的时期。1775年前后，拉瓦锡用定量化学实验阐述了燃烧的氧化学说，开创了定量化学时期，使化学沿着正确的轨道发展。19世纪初，英国化学家道尔顿提出近代原子学说，突出地强调了各种元素的原子的质量为其最基本的特征，其中量的概念的引入，是与古代原子论的一个主要区别。近代原子论使当时的化学知识和理论得到了合理的解释，成为说明化学现象的统一理论。接着意大利科学家阿伏加德罗提出分子概念。自从用原子-分子论来研究化学，化学才真正被确立为一门科学。这一时期，建立了不少化学基本定律。俄国化学家门捷列夫发现元素周期律，德国化学家李比希和维勒发展了有机结构理论，这些都使化学成为一门系统的科学，也为现代化学的发展奠定了基础。
19世纪下半叶，热力学等物理学理论引入化学之后，不仅澄清了化学平衡和反应速率的概念，而且可以定量地判断化学反应中物质转化的方向和条件。相继建立了溶液理论、电离理论、电化学和化学动力学的理论基础。物理化学的诞生，把化学从理论上提高到一个新的水平。通过对矿物的分析，发现了许多新元素，加上对原子分子学说的实验验证，经典性的化学分析方法也有了自己的体系。草酸和尿素的合成、原子价概念的产生、苯的六环结构和碳价键四面体等学说的创立、酒石酸拆分成旋光异构体，以及分子的不对称性等等的发现，导致有机化学结构理论的建立，使人们对分子本质的认识更加深入，并奠定了有机化学的基础。

### 现代时期

二十世纪的化学是一门建立在实验基础上的科学，实验与理论一直是化学研究中相互依赖、彼此促进的两个方面。进入20世纪以后，由于受到自然科学其他学科发展的影响，并广泛地应用了当代科学的理论、技术和方法，化学在认识物质的组成、结构、合成和测试等方面都有了长足的进展，而且在理论方面取得了许多重要成果。在无机化学、分析化学、有机化学和物理化学四大分支学科的基础上产生了新的化学分支学科。
近代物理的理论和技术、数学方法及计算机技术在化学中的应用，对现代化学的发展起了很大的推动作用。19世纪末，电子、X射线和放射性的发现为化学在20世纪的重大进展创造了条件。
在结构化学方面，由于电子的发现开始并确立的现代的有核原子模型，不仅丰富和深化了对元素周期表的认识，而且发展了分子理论。应用量子力学研究分子结构。
从氢分子结构的研究开始，逐步揭示了化学键的本质，先后创立了价键理论、分子轨道理论和配位场理论。化学反应理论也随着深入到微观境界。应用X射线作为研究物质结构的新分析手段，可以洞察物质的晶体化学结构。测定化学立体结构的衍射方法，有X射线衍射、电子衍射和中子衍射等方法。其中以X射线衍射法的应用所积累的精密分子立体结构信息最多。
研究物质结构的谱学方法也由可见光谱、紫外光谱、红外光谱扩展到核磁共振谱、电子自选共振谱、光电子能谱、射线共振光谱、穆斯堡尔谱等，与计算机联用后，积累大量物质结构与性能相关的资料，正由经验向理论发展。电子显微镜放大倍数不断提高，人们可以直接观察分子的结构。
经典的元素学说由于放射性的发现而产生深刻的变革。从放射性衰变理论的创立、同位素的发现到人工核反应和核裂变的实现、氘的发现、中子和正电子及其它基本粒子的发现，不仅是人类的认识深入到亚原子层次，而且创立了相应的实验方法和理论；不仅实现了古代炼丹家转变元素的思想，而且改变了人的宇宙观。
作为20世纪的时代标志，人类开始掌握和使用核能。放射化学和核化学等分支学科相继产生，并迅速发展；同位素地质学、同位素宇宙化学等交叉学科接踵诞生。元素周期表扩充了，已有109号元素，并且正在探索超重元素以验证元素“稳定岛假说”。与现代宇宙学相依存的元素起源学说和与演化学说密切相关的核素年龄测定等工作，都在不断补充和更新元素的观念。
酚醛树脂的合成，开辟了高分子科学领域。20世纪30年代聚酰胺纤维的合成，使高分子的概念得到广泛的确认。后来，高分子的合成、结构和性能研究、应用三方面保持互相配合和促进，使高分子化学得以迅速发展。
各种高分子材料合成和应用，为现代工农业、交通运输、医疗卫生、军事技术，以及人们衣食住行各方面，提供了多种性能优异而成本较低的重要材料，成为现代物质文明的重要标志。高分子工业发展为化学工业的重要支柱。20世纪是有机合成的黄金时代。化学的分离手段和结构分析方法已经有了很大发展，许多天然有机化合物的结构问题纷纷获得圆满解决，还发现了许多新的重要的有机反应和专一性有机试剂，在此基础上，精细有机合成，特别是在不对称合成方面取得了很大进展。
一方面，合成了各种有特种结构和特种性能的有机化合物；另一方面，合成了从不稳定的自由基到有生物活性的蛋白质、核酸等生命基础物质。有机化学家还合成了有复杂结构的天然有机化合物和有特效的药物。这些成就对促进科学的发展起了巨大的作用；为合成有高度生物活性的物质，并与其他学科协同解决有生命物质的合成问题及解决前生命物质的化学问题等，提供了有利的条件。
20世纪以来，化学发展的趋势可以归纳为：由宏观向微观、由定性向定量、由稳定态向亚稳定态发展，由经验逐渐上升到理论，再用于指导设计和开拓创新的研究。一方面，为生产和技术部门提供尽可能多的新物质、新材料；另一方面，在与其它自然科学相互渗透的进程中不断产生新学科，并向探索生命科学和宇宙起源的方向发展。

## 3 学科分类

### 分科概述

化学变化：有其他物质生成的变化（燃烧、钢铁生锈、食物腐烂、粮食酿酒、动植物呼吸、光合作用……）。
化学在发展过程中，依照所研究的分子类别和研究手段、目的、任务的不同，派生出不同层次的许多分支。在20世纪20年代以前，化学传统地分为无机化学、有机化学、物理化学和分析化学四个分支。20年代以后，由于世界经济的高速发展，化学键的电子理论和量子力学的诞生、电子技术和计算机技术的兴起，化学研究在理论上和实验技术上都获得了新的手段，导致这门学科从30年代以来飞跃发展，出现了崭新的面貌。化学内容一般分为生物化学、有机化学、高分子化学、应用化学和化学工程学、物理化学、无机化学等五大类共80项，实际包括了七大分支学科。
根据当今化学学科的发展以及它与天文学、物理学、数学、生物学、医学、地学等学科相互渗透的情况，化学可作如下分类：

### 具体分科

- 无机化学
  元素化学、无机合成化学、无机高分子化学、无机固体化学、配位化学(即络合物化学）、同位素化学、生物无机化学、金属有机化学、金属酶化学等。
- 有机化学
  普通有机化学、有机合成化学、金属和非金属有机化学、物理有机化学、生物有机化学、有机分析化学。
- 物理化学
  结构化学、热化学、化学热力学、化学动力学、电化学、溶液理论、界面化学、胶体化学、量子化学、催化作用及其理论等。
- 分析化学
  化学分析、仪器和新技术分析。包括性能测定、监控、各种光谱和光化学分析、各种电化学分析方法、质谱分析法、各种电镜、成像和形貌分析方法，在线分析、活性分析、实时分析等，各种物理化学性能和生理活性的检测方法，萃取、离子交换、色谱、质谱等分离方法，分离分析联用、合成分离分析三联用等。[2]
- 高分子化学
  天然高分子化学、高分子合成化学、高分子物理化学、高聚物应用、高分子物理。
- 核化学
  放射性元素化学、放射分析化学、辐射化学、同位素化学、核化学。
- 生物化学
  一般生物化学、酶类、微生物化学、植物化学、免疫化学、发酵和生物工程、食品化学、煤化学等。

其它与化学有关的边缘学科还有：地球化学、海洋化学、大气化学、环境化学、宇宙化学、星际化学等。

## 4 教育

### 发展

我国化学教育从初三开始，高中成为理科之一，除两本必修教材外，又有《化学与生活》《化学与技术》《物质结构与性质》《化学反应原理》《有机化学基础》《实验化学》六个选修课程。全国一共五个版本：人教版、苏教版、鲁教版、浙科版，粤教版。

九年级新化学课表

人教版 高中化学必修二

高中化学选修二 化学与技术

### 初步教学仪器

试管、胶头滴管、烧杯、镊子、试管夹、容量瓶、托盘天平、玻璃棒、漏斗、分液漏斗 、酒精灯、酒精喷灯、锥形瓶、集气瓶、冷凝管、蒸发皿、铁架台、药匙、燃烧匙等。

## 5 重点院校

一级学科 | 0703化学 | 北京大学
南开大学
吉林大学
复旦大学
南京大学
浙江大学
中国科学技术大学
厦门大学
二级学科 | 070301无机化学 | 中山大学
070302分析化学 | 清华大学，北京协和医学院—清华大学医学部
武汉大学
湖南大学
070303有机化学 | 四川大学
兰州大学
070304物理化学 | 北京师范大学
福州大学
山东大学
070305高分子化学与物理 | 中山大学

### 重点（培育）学科

二级学科 | 070303有机化学 | 郑州大学
070304物理化学 | 清华大学，北京协和医学院－清华大学医学部
070305高分子化学与物理 | 北京化工大学

### 世界大学专业排名

排名 | 学校 | 国家 | 得分
--- | --- | --- | ---
1 | 哈佛大学 | 美国 | 100
2 | 加州大学-伯克利 | 美国 | 99.3
3 | 斯坦福大学 | 美国 | 96.8
4 | 剑桥大学 | 英国 | 95.7
5 | 瑞士联邦理工学院-苏黎世 | 瑞士 | 88.9
6 | 加州理工学院 | 美国 | 88.4
7 | 麻省理工学院 | 美国 | 81.5
8 | 西北大学(美国) | 美国 | 79
9 | 京都大学 | 日本 | 78.8
10 | 哥伦比亚大学 | 美国 | 76.7
11 | 东京大学 | 日本 | 75.4
12 | 慕尼黑工业大学 | 德国 | 73.5
13 | 加州大学-洛杉基 | 美国 | 73
13 | 加州大学-圣地亚哥 | 美国 | 73
13 | 牛津大学 | 英国 | 73
16 | 宾夕法尼亚大学 | 美国 | 72.5
17 | 斯特拉斯堡大学 | 法国 | 72.3
18 | 加州大学-圣塔芭芭拉 | 美国 | 70
19 | 普渡大学-西拉法叶 | 美国 | 69.6
20 | 加州大学-欧文 | 美国 | 68.2

## 6 诺贝尔奖

### 二十世纪初

- 1901年　J . H.范霍夫（荷兰人）发现溶液中化学动力学法则和渗透压规律
- 1902年E. H. 费歇尔（德国人）合成了糖类以及嘌噙诱导体
- 1903年S. A. 阿雷尼乌斯（瑞典人）提出电解质溶液理论
- 1904年W. 拉姆赛（英国人）发现空气中的惰性气体
- 1905年A. 冯·贝耶尔（德国人）从事有机染料以及氢化芳香族化合物的研究
- 1906年H. 莫瓦桑（法国人）从事氟元素的研究
- 1907年　E.毕希纳（德国人）从事酵素和酶化学、生物学研究
- 1908年　E.卢瑟福（英国人）首先提出放射性元素的蜕变理论
- 1909年　W.奥斯特瓦尔德（德国人）从事催化作用、化学平衡以及反应速度的研究
- 1910年　O.瓦拉赫（德国人）脂环式化合物的奠基人
- 1911年　M.居里（法国人）发现镭和钋
- 1912年　V. 格林尼亚（法国人）发明了格林尼亚试剂—— 有机镁试剂
  P.萨巴蒂（法国人）使用细金属粉末作催化剂，发明了一种制取氢化不饱和烃的有效方法
- 1913年　A. 维尔纳 （瑞士人）从事配位化合物的研究以及分子内原子化合价的研究
- 1914年　T.W.理查兹（美国人）致力于原子量的研究，精确地测定了许多元素的原子量
- 1915年　R.威尔斯泰特（德国人）从事植物色素（叶绿素）的研究
- 1916～1917年　未颁奖
- 1918年 F.哈伯（德国人）研究和发明了有效的大规模合成氨法
- 1920年　W.H.能斯特（德国人）从事电化学和热动力学方面的研究。
- 1921年　F.索迪（英国人）从事放射性物质的研究，首次命名“同位素”
- 1922年　F.W.阿斯顿（英国人） 发现非放射性元素中的同位素并开发了质谱仪
- 1923年　F. 普雷格尔（奥地利人）创立了有机化合物的微量分析法
- 1925年　R.A.席格蒙迪（德国人）从事胶体溶液的研究并确立了胶体化学
- 1926年　T.斯韦德贝里（瑞典人）从事胶体化学中分散系统的研究
- 1927年　H.O.维兰德（德国人）研究确定了胆酸及多种同类物质的化学结构
- 1928年　A.温道斯（德国人）研究出一族甾醇及其与维生素的关系
- 1929年　A.哈登（英国人），冯·奥伊勒 – 歇尔平（瑞典人）阐明了糖发酵过程和酶的作用
- 1930年　H. 费歇尔（德国人）从事血红素和叶绿素的性质及结构方面的研究
- 1931年　C.博施（德国人），F.贝吉乌斯（德国人）发明和开发了高压化学方法
- 1932年　I. 兰米尔 （美国人） 创立了表面化学
- 1934年　H.C.尤里（美国人）发现重氢
- 1935年　J.F.J. 居里，I.J. 居里（法国人）发明了人工放射性元素
- 1936年　P.J.W.德拜（美国人）提出分子磁偶极距概念并且应用X射线衍射弄清分子结构
- 1937年　W. N. 霍沃斯（英国人） 从事碳水化合物和维生素C的结构研究
  P. 卡雷（瑞士人） 从事类胡萝卜、核黄素以及维生素 A、B2的研究
- 1938年　R.库恩（德国人） 从事类胡萝卜素以及维生素类的研究
- 1939年　A. 布泰南特（德国人）从事性激素的研究

L. 鲁齐卡（瑞士人） 从事萜、聚甲烯结构方面的研究

### 二十世纪中叶

- 1943年　G. 海韦希（匈牙利人）利用放射性同位素示踪技术研究化学和物理变化过程
- 1944年　O.哈恩（德国人） 发现重核裂变反应
- 1945年　A.I.魏尔塔南（芬兰人）研究农业化学和营养化学，发明了饲料贮藏保养鲜法
- 1946年　J. B.萨姆纳（美国人） 首次分离提纯了酶
  J. H.诺思罗普，W. M.斯坦利（美国人） 分离提纯酶和病毒蛋白质
- 1947年　R.鲁宾逊（英国人）从事生物碱的研究
- 1948年　A. W. K. 蒂塞留斯（瑞典人） 发现电泳技术和吸附色谱法
- 1949年　W.F.吉奥克（美国人）长期从事化学热力学的研究，物别是对超温状态下的物理反应的研究
- 1950年　O.P.H.狄尔斯和K.阿尔德（德国人）发现狄尔斯-阿尔德反应及其应用
- 1951年　G.T.西博格、E.M.麦克米伦（美国人） 发现超铀元素
- 1952年　A.J.P.马丁、R.L.M.辛格（英国人）开发并应用了分配色谱法
- 1953年　H.施陶丁格（德国人）从事环状高分子化合物的研究
- 1954年　L.C.鲍林（美国人）阐明化学结合的本性，解释了复杂的分子结构
- 1955年　V. 维格诺德 （美国人）确定并合成了含硫的生物体物质（特别是后叶催产素和增压素）
- 1956年　C.N.欣谢尔伍德（英国人）
  N.N.谢苗诺夫（俄国人）提出气相反应的化学动力学理论（特别是支链反应）
- 1957年　A.R.托德（英国人）从事核酸酶以及核酸辅酶的研究
- 1958年　F. 桑格（英国人）从事胰岛素结构的研究
- 1959年　J.海洛夫斯基（捷克人）提出极谱学理论并发明了电化学分析中的极谱分析法
- 1960年　W.F.利比（美国人）发明了“放射性碳素年代测定法”
- 1961年　M.卡尔文（美国人）提示了植物光合作用机理
- 1962年　M.F.佩鲁茨、J.C. 肯德鲁（英国人）测定了蛋白质的精细结构
- 1963年　K.齐格勒（德国人）、G. 纳塔（意大利人）发现了利用新型催化剂进行聚合的方法，并从事这方面的基础研究
- 1964年　D.M.C. 霍金英（英国人）使用X射线衍射技术测定复杂晶体和大分子的空间结构
- 1965年　R.B.伍德沃德（美国人）因对有机合成法的贡献
- 1966年　R.S.马利肯（美国人）用量子力学创立了化学结构分子轨道理论，阐明了分子的共价键本质和电子结构
- 1967年　R.G.W.诺里会、G.波特（英国人）
  M.艾根（德国人）发明了测定快速 化学反应的技术
- 1968年　L.翁萨格（美国人）从事不可逆过程热力学的基础研究
- 1969年　O.哈塞尔（挪威人）、K.H.R.巴顿（英国人）为发展立体化学理论作出贡献
- 1970年　L.F. 莱洛伊尔（阿根廷人）发现糖核苷酸及其在糖合成过程中的作用
- 1971年　G.赫兹伯格（加拿大人）从事自由基的电子结构和几何学结构的研究
- 1972年　C.B.安芬森（美国人）确定了核糖核苷酸酶的活性区位研究
- 1973年　E.O.菲舍尔（德国人）、G.威尔金森（英国人）从事具有多层结构的有机金属化合物的研究
- 1974年　P.J.弗洛里（美国人）从事高分子化学的理论、实验两方面的基础研究
- 1975年　J.W. 康福思（澳大利亚人）研究酶催化反应的立体化学
  V.普雷洛格（瑞士人）从事有机分子以及有机分子的立体化学研究
- 1976年　W.N.利普斯科姆（美国人）从事甲硼烷的结构研究
- 1977年　I.普里戈金（比利时人）主要研究非平衡热力学，提出了“耗散结构”理论
- 1978年　P.D.米切尔（英国人）从事生物膜上的能量转换研究
- 1979年　H.C.布朗（美国人）、G. 维蒂希（德国人）研制了新的有机合成法

### 二十世纪末

- 1980年　P.伯格（美国人）从事核酸的生物化学研究

W.吉尔伯特（美国人）、F. 桑格（英国人）确定了核酸的碱基排列顺序

- 1981年福井谦一（日本人）、R.霍夫曼（英国人） 应用量子力学发展了分子轨道对称守恒原理和前线轨道理论
- 1982年　A.克卢格（英国人）开发了结晶学的电子衍射法，并从事核酸蛋白质复合体的立体结构的研究
- 1983年　H.陶布（美国人）阐明了金属配位化合物电子反应机理
- 1984年　R.B.梅里菲尔德（美国人）开发了极简便的肽合成法
- 1985年　J.卡尔、H.A.豪普特曼（美国人）开发了应用X射线衍射确定物质晶体结构的直接计算法
- 1986年　D.R. 赫希巴奇、李远哲（中国台湾人）、
  J.C.波利亚尼（加拿大人）研究化学反应体系在位能面运动过程的动力学
- 1987年　C.J.佩德森、D.J.克拉姆（美国人）
  J.M.莱恩（法国人）合成冠醚化合物
- 1988年　J.戴森霍弗、R. 胡伯尔、H.米歇尔（德国人）分析了光合作用反应中心的三维结构
- 1989年　S.奥尔特曼， T.R. 切赫（美国人）发现RNA自身具有酶的催化功能
- 1990年　E.J.科里（美国人）创建了一种独特的有机合成理论——逆合成分析理论
- 1991年　R.R.恩斯特（瑞士人）发明了傅里叶变换核磁共振分光法和二维核磁共振技术
- 1992年　R.A.马库斯（美国人）对溶液中的电子转移反应理论作了贡献
- 1993年　K.B.穆利斯（美国人）发明“聚合酶链式反应”法
  M.史密斯（加拿大人）开创“寡聚核苷酸基定点诱变”法
- 1994年　G.A.欧拉（美国人）在碳氢化合物即烃类研究领域作出了杰出贡献
- 1995年　P.克鲁岑（德国人）、M.莫利纳、
  F.S.罗兰（美国人）阐述了对臭氧层产生影响的化学机理，证明了人造化学物质对臭氧层构成破坏作用
- 1996年　R.F.柯尔（美国人）、H.W.克罗托因（英国人）、
  R.E.斯莫利（美国人）发现了碳元素的新形式——富勒氏球（也称布基球）C60
- 1997年　P.B.博耶（美国人）、J.E.沃克尔（英国人）、
  J.C.斯科（丹麦人）发现人体细胞内负责储藏转移能量的离子传输酶
- 1998年　W.科恩（奥地利）J.波普（英国）提出密度泛函理论
- 1999年　艾哈迈德-泽维尔（美籍埃及人）将毫微微秒光谱学应用于化学反应的转变状态研究

### 二十一世纪初

- 2000年　黑格（美国人）、麦克迪尔米德（美国人）、白川英树（日本人）因发现能够导电的塑料有功
- 2001年威廉·诺尔斯(美国人)、野依良治(日本人)在“手性催化氢化反应”领域取得成就
  巴里·夏普莱斯(美国人)在“手性催化氢化反应”领域取得成就。
- 2002年 约翰-B-芬恩（美国人）、田中耕一（日本人）在生物高分子大规模质谱测定分析中发展了软解吸附作用电离方法。
  库特-乌特里希(瑞士)以核电磁共振光谱法确定了溶剂的生物高分子三维结构。
- 2003年 阿格里（美国人）和麦克农（美国人）研究细胞膜水通道结构极其运作机理
- 2004年阿龙·切哈诺沃（以色列）、阿夫拉姆·赫什科（以色列）、
  欧文·罗斯（美国）发现了泛素调节的蛋白质降解——一种蛋白质“死亡”的重要机理
- 2005年伊夫·肖万（法国）、罗伯特·格拉布（美国）、理查德·施罗克（美国）研究了有机化学的烯烃复分解反应
- 2006年罗杰·科恩伯格（美国） “真核转录的分子基础”
- 2007年格哈德·埃特尔（德国） 固体表面化学研究
- 2008年 下村修（美籍日裔）、马丁·查尔非（美国）、钱永健（美籍华裔） GFP(绿色荧光蛋白)的发现与进一步研究
- 2009年万卡特拉曼-莱马克里斯南（美籍英裔） 、托马斯-施泰茨（美国）、阿达-尤纳斯（以色列） “核糖体的结构和功能”的研究
- 2010年查理德·赫克（美国） 、根岸英（日本） 、铃木章（日本）钯催化交叉偶联反应
- 2011年 丹尼尔·谢克特曼（以色列），发现了准晶体这种材料。
- 2012年 罗伯特·莱夫科维茨（美国） 、布莱恩·克比尔卡（美国）“G蛋白偶联受体研究”。

## 7 作用

1. 保证人类的生存并不断提高人类的生活质量。如：利用化学生产化肥和农药，以增加粮食产量；利用化学合成药物，以抑制细菌和病毒，保障人体健康；利用化学开发新能源、新材料，以改善人类的生存条件；利用化学综合应用自然资源和保护环境以使人类生活得更加美好。
2. 化学是一门是实用的学科，它与数学物理等学科共同成为自然科学迅猛发展的基础。化学的核心知识已经应用于自然科学的各个区域，化学是改造自然的强大力量的重要支柱。化学家们运用化学的观点来观察和思考社会问题，用化学的知识来分析和解决社会问题，例如能源问题、粮食问题、环境问题、健康问题、资源与可持续发展等问题。
3. 化学与其他学科的交叉与渗透，产生了很多边缘学科，如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等，使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。
4. （最重要的一点，也是所有科学学科共有的作用）培养不断进取、发现、探索、好奇的心理，激发人类对理解自然，了解自然的渴望，丰富人的精神世界。

当今，化学日益渗透到生活的各个方面，特别是与人类社会发展密切相关的重大问题。总之，化学与人类的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、国防、环境保护、医药卫生、资源利用等方面都有密切的联系，它是一门社会迫切需要的实用学科。[3]

## 8 与生活的联系

味精又名谷氨酸钠

铜器发暗怎么回事？使发暗的铜器还原怎么办？　铜器在空气中置久会“生锈”。铜在潮湿的空气中会被氧化成黑色的氧化铜，铜器表面的氧化铜继续与空气中的二氧化碳作用，生成一层绿色的碱式碳酸铜CuCO₃·Cu(OH)₂另外，铜也会与空气中的硫化氢发生作用，生成黑色的硫化铜。用蘸浓氨水的棉花擦洗发暗的铜器的表面，就立刻会发亮。或者用醋酸擦洗，把表面上的污物转化为可溶性的醋酸铜，但这效果不如前者好，洗后再用清水洗净铜器，铜器就又亮了。
银器发暗怎么回事？使发暗的银器还原怎么办？　银器发暗跟铜器发暗原理差不多，是因为银和空气中的硫化氢作用生成黑色的硫化银（Ag₂S）的结果。欲使银器变亮，须用洗衣粉先洗去表面的油污，把它和铝片放在一起，放入碳酸钠溶液中煮，到银器恢复银白色，取出银器，用水洗净后可看到光亮如新的银器表面。
塑料制品常出现在日常生活中，遇到塑料制品损伤，怎么办？通常的塑料制品有二类，一类是聚氯乙烯做的，这类较硬较脆，另一类是聚乙烯做的，产品较软。有机玻璃是由甲基丙烯酸甲酯聚合而成的。聚氯乙烯最好的溶剂是四氢呋喃。有机玻璃的溶剂可用三氯甲烷（氯仿），二氯乙烷和丙酮。粘合时，可以直接用这些溶剂把塑料或有机玻璃粘合起来，或者把少量的塑料或有机玻璃溶于溶剂中，做成粘合剂，效果更佳。
化石灰时，冷水会变热，石灰涂墙后，很不容易干，而石灰墙越来越硬，越来越白，为什么？化石灰时，生石灰遇水生成熟石灰，该反应是放热反应，因此冷水会变热。而石灰涂墙很不容易干是因为熟石灰[氢氧化钙]与空气中的二氧化碳反应，生成碳酸钙和水。空气中的二氧化碳少，反应慢，此外，水的生成也使墙壁更不容易干了。涂墙时石灰浆是氢氧化钙，质较软，与二氧化碳反应后生成的碳酸钙较坚硬，洁白，因此当氢氧化钙全变为碳酸钙后，就硬了，白了。
用久的水壶，锅炉壁上有一层灰黄色的沉淀物，它从何而来呢？我们知道，水中溶有许多无机盐类如碳酸氢钙、碳酸氢镁和少量硫酸钙、氯化钙之类的钙、镁盐类。加热时，碳酸氢盐易分解生成二氧化碳和碳酸盐，二氧化碳逸散到空气中，而碳酸钙难溶于水、碳酸镁微溶于水，于是便沉淀下来，用久的水壶、锅炉内于是有了“水垢”。“水垢”导热性很差，用含“水垢”的水壶、锅炉烧水会造成能源的浪费，对工厂锅炉来说，“水垢”积厚时，会自动剥落一部分下来，各部分受热不均匀还会引起爆炸。欲除去“水垢”，可用很稀的盐酸和醋酸刷洗，然后立即倒掉酸液，并用清水洗净。
煎药应该用瓦罐或陶瓷罐，而不能用铁锅、铝锅等金属锅，为什么？首先，瓦罐传热较慢，可以让有效成分在药液熬干之前熬出，另外，也是为避免药物中的成分与金属锅发生反应，产生毒素或降低药效，还会腐蚀锅。煎药时还有一学问，就是采用淡水。因为水中若含有较多的盐分和钙、镁等离子，水中的盐分会跟中药成分反应生成不溶于水的盐类，而用淡水，就可减少这二者带来的损失了。
体温计里装的一般是水银，不慎打碎体温计，水银外漏，洒落的水银就会散布到地面上，空气中，引起环境污染，继而危害人体健康。因此体温计打碎后，应妥善处理洒落的水银，可先用吸管吸取颗粒较大的水银，后在剩余水银的细粒上撒些硫磺粉末（S)，水银和硫反应生成不易挥发的硫化汞—2Hg+S=Hg₂S，减少了危害。
服药通常是用温开水送服的，为何不能用茶水呢？茶水中含鞣酸，它会和药物中的多种成分发生作用，从而使药效降低以至失效，如贫血病人服用铁剂会同鞣酸反应生成难以被人体吸收的鞣酸铁。
抗菌素药类大部分是胺类化合物，人空腹服用后药物易被胃中胃酸分解，既降低药效，又对胃壁产生较大的刺激作用。而饭后服用药物，由于胃酸被食物冲淡，药物就不会被胃酸分解，因此抗菌素药物一般在饭后服用。
“去锈剂”的另一功能是, 由于煤湿, 炉火生着后烟筒里要流出黑色的水。这种水流到衣物上用洗衣粉、肥皂是洗不掉的, 可用少量“去锈剂”, 一洗就掉。
吃完饭后, 餐桌上总免不了沾有油迹,用热抹布也难以拭净。如用少许白酒倒在桌上, 用干净的抹布来回擦几遍, 油污即可除尽。
白铁桶就是镀锌的铁皮桶。锌是一种白色柔软而有光泽的金属, 它易溶于酸性溶液。如在白铁桶或其他镀锌器皿内配制或贮存酸性食品、饮料, 锌即以有毒的有机酸盐的形式溶入食品中, 人食后有中毒的危险。因此, 使用镀锌容器时, 切勿用它来盛装酸性菜肴、汤水、酒类、果汁、牛奶等饮料。
新染上的果汁, 可先撒些食盐, 轻轻地用水润湿, 然后浸在肥皂水中洗涤。对于轻微的果渍可用冷水洗除, 一次洗不净, 再洗一次, 洗净为止。 污染较重的, 可用稀氨水(1份氨水冲20份水)中和果汁中的有机酸, 再用肥皂洗净。 呢绒衣服可用酒石酸溶液洗。丝绸可用柠檬酸或用肥皂、酒精溶液来搓洗。在果汁渍上滴几滴食醋, 用手揉搓几次, 再用清水洗净。
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参考资料

  - 1． 未知 ．《基础训练》 ：黄山书社 ，2012 ．

  - 2． 10000个科学难题(化学卷) ．百度百科 [引用日期2013-03-21] ．

  - 3． 周公度 ．化学是什么？ ．北京 ：北京大学出版社 ，2011 ．

相关文献
  - 化学：基础为王审题有方-高考金刊：理科版-2011年 第1期
  - 基于赤铁矿载氧体的煤化学链燃烧试验-化工学报-2011年 第1期
  - 电化学合成聚噻吩薄膜提高光伏电池的开路电压-光谱学与光谱分析-2011年 第1期 (31)

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