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你所理解的化學(xué)是什么? 是五顏六色的液體? 移除點擊此處添加圖片說明文字 還是會發(fā)生爆炸的實驗? 移除點擊此處添加圖片說明文字 亦或是一個個化學(xué)式? 一列列反應(yīng)方程式? 移除點擊此處添加圖片說明文字 你所理解的化工是什么? 是一條條被染色的河流, 是高聳的煙囪里冒出的黃煙, 還是天津港口爆炸時漫天飛濺的火星? 移除點擊此處添加圖片說明文字 在公眾媒體里,似乎“化學(xué)”與“環(huán)境污染”、“食品安全”等各種問題畫上了等號, 似乎“一切都是化學(xué)惹的禍”。 1987年諾貝爾化學(xué)獎得主萊恩這樣說到:“一個沒有化學(xué)的世界將沒有合成材料,這意味著沒有電話、沒有電腦、沒有電影院、沒有合成布料。那也將是一個沒有阿司匹林、肥皂、洗發(fā)水、牙膏,沒有化妝品、紙張(因此也就沒有報紙和書籍),沒有膠水和油漆的世界?!?/p> 我們可以離開化學(xué)而生活嗎? 答案是顯而易見的。 今天,小編就要講一講“化學(xué)的故事”。 12 化學(xué)的起源 從公元前1500年到公元1650年,煉丹術(shù)士和煉金術(shù)士們,在皇宮、在教堂、在自己的家里、在深山老林的煙熏火燎中,為求得長生不老的仙丹,為求得榮華富貴的黃金,開始了最早的化學(xué)實驗。這一時期積累了許多物質(zhì)間的化學(xué)變化,為化學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展準(zhǔn)備了豐富的素材。這是化學(xué)史上令我們驚嘆的雄渾的一幕。 移除點擊此處添加圖片說明文字 在歐洲文藝復(fù)興時期,出版了一些有關(guān)化學(xué)的書籍,第一次有了“化學(xué)”這個名詞。英語的chemistry起源于alchemy,即煉金術(shù)。chemist至今還保留著兩個相關(guān)的含義:化學(xué)家和藥劑師。這些可以說是化學(xué)脫胎于煉金術(shù)和制藥業(yè)的文化遺跡了。 1775年前后,拉瓦錫用定量化學(xué)實驗闡述了燃燒的氧化學(xué)說,開創(chuàng)了定量化學(xué)時期。這一時期建立了不少化學(xué)基本定律,提出了原子學(xué)說,發(fā)現(xiàn)了元素周期律,發(fā)展了有機結(jié)構(gòu)理論。所有這一切都為現(xiàn)代化學(xué)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。其中1803年,道爾頓建立原子說成為近代化學(xué)誕生的標(biāo)志。 移除點擊此處添加圖片說明文字 近代化學(xué)之父 —— 道爾頓 在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天,化學(xué)已經(jīng)融入了我們生活的方方面面。 看不見、摸不著的M13噬菌體病毒,通過基因改造,獲得了發(fā)電的“本領(lǐng)”,成為提高鋰電池電量和功率的電池材料;受損傷的航天器,借助特殊的復(fù)合材料,也可以像受傷的動植物一樣,識別自身損害,快速進(jìn)行自我修復(fù);一粒普通的藥丸,利用先進(jìn)的藥物傳遞技術(shù),實現(xiàn)了定時、定量和定向釋放,藥物使用變得更加精準(zhǔn)、便利。 移除點擊此處添加圖片說明文字 12 化學(xué)概述 “化學(xué)”一詞,若單是從字面解釋就是“變化的科學(xué)”?;瘜W(xué)是自然科學(xué)的一種,在分子、原子層次上研究物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律;創(chuàng)造新物質(zhì)的科學(xué)。世界由物質(zhì)組成,化學(xué)則是人類用以認(rèn)識和改造物質(zhì)世界的主要方法和手段之一。它是一門歷史悠久而又富有活力的學(xué)科,它的成就是社會文明的重要標(biāo)志。 12 化學(xué)分類 化學(xué)在發(fā)展過程中,依照所研究的分子類別和研究手段、目的、任務(wù)的不同,派生出不同層次的許多分支。一般分為生物化學(xué)、有機化學(xué)、高分子化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)和化學(xué)工程學(xué)、物理化學(xué)、無機化學(xué)等七大類共80項,實際包括了七大分支學(xué)科。 根據(jù)當(dāng)今化學(xué)學(xué)科的發(fā)展以及它與天文學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、地學(xué)等學(xué)科相互滲透的情況,化學(xué)可作如下分類: 無機化學(xué) 研究元素、單質(zhì)和無機化合物的來源、制備、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化和應(yīng)用的一門化學(xué)分支。已形成無機合成、豐產(chǎn)元素化學(xué)、配位化學(xué)、有機金屬化學(xué)、無機固體化學(xué)、生物無機化學(xué)和同位素化學(xué)等領(lǐng)域。 有機化學(xué) 有機化學(xué)是研究有機化合物的來源、制備、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、應(yīng)用以及有關(guān)理論的科學(xué),又稱碳化合物的化學(xué)。分為天有機化學(xué)、一般有機化學(xué)、有機合成化學(xué)、金屬和非金屬有機化學(xué)、物力有機化學(xué)、生物有機化學(xué)、有機分析化學(xué)。 物理化學(xué) 物理化學(xué)的主要理論支柱是熱力學(xué)、統(tǒng)計力學(xué)和量子力學(xué)三大部分。熱力學(xué)和量子力學(xué)適用于微觀系統(tǒng),統(tǒng)計力學(xué)則為二者的橋梁。原則上用統(tǒng)計力學(xué)方法能通過個另分子、原子的微觀數(shù)據(jù)來推斷或計算物質(zhì)的宏觀現(xiàn)象。主要研究化學(xué)體系的宏觀平衡性質(zhì) 、化學(xué)體系的微觀結(jié)構(gòu)和性質(zhì)、化學(xué)體系的動態(tài)性質(zhì)。 分析化學(xué) 分析化學(xué)是研究獲取物質(zhì)化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)信息的分析方法及相關(guān)理論的科學(xué),鑒定物質(zhì)的化學(xué)組成、測定物質(zhì)的有關(guān)組分的含量、確定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和存在形態(tài)及其與物質(zhì)性質(zhì)之間的關(guān)系等。 高分子化學(xué) 高分子化學(xué)是研究高分子化合物的合成、化學(xué)反應(yīng)、物理化學(xué)、物理、加工成型、應(yīng)用等方面的一門新興的綜合性學(xué)科。主要包括天然高分子化學(xué)、高分子合成化學(xué)、高分子物理化學(xué)、高聚物應(yīng)用、高分子物力。 生物化學(xué) 生物體的化學(xué)組成、新陳代謝與代謝調(diào)節(jié)控制、生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能、激素與維生素、生命的起源與進(jìn)化。一般生物化學(xué)、酶類、微生物化學(xué)、植物化學(xué)、免疫化學(xué)、發(fā)酵和生物工程、食品化學(xué)等。 核化學(xué) 是用化學(xué)方法或化學(xué)與物理相結(jié)合的方法研究原子核及核反應(yīng)的學(xué)科。 核化學(xué)主要研究核性質(zhì)、核結(jié)構(gòu)、核轉(zhuǎn)變的規(guī)律以及核轉(zhuǎn)變的化學(xué)效應(yīng)、奇特原子化學(xué)。 12 知路王牌課題 劍橋大學(xué)Research works官方推出Elite Uni項目,以提升中國學(xué)生的學(xué)術(shù)背景。 學(xué)術(shù)導(dǎo)師們均來自國外的牛校,在名校實驗室進(jìn)行科研。在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,學(xué)生以項目式學(xué)習(xí)的方式,進(jìn)行一個完整的課題研究。對于想要申請化學(xué)相關(guān)專業(yè)大學(xué)以及對化學(xué)感興趣的同學(xué),都是非常不錯的選擇。 課題名稱:對Densanin的全合成研究 Densanin可以有效抑制細(xì)胞中脂多糖誘導(dǎo)的一氧化氮合成2,而一氧化氮作為生物活性分子,對于心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等都有重要功能。因此Densanin具有很高的藥物開發(fā)價值本項目旨在通過對于Densanin全合成方法的開發(fā),使學(xué)生對有機化學(xué)研究領(lǐng)域有一個全面深入的了解,同時了解藥物開發(fā)的流程,滿足興趣的同時也為將來進(jìn)入醫(yī)療保健領(lǐng)域打好基礎(chǔ)。 金導(dǎo)師 英國劍橋大學(xué) 化學(xué)博士 課題名稱:自制光譜儀檢測日用品熒光劑含量 在化妝品行業(yè)里,熒光劑的使用是一個灰色地帶,有很多廠家特意表明不含熒光劑,而大多數(shù)廠家對此避而不談。學(xué)生將學(xué)習(xí)光譜學(xué)的基礎(chǔ)知識,進(jìn)而了解光譜學(xué)在生活中的應(yīng)用。在導(dǎo)師的引導(dǎo)下自制光譜儀,檢測化妝品的熒光劑含量。當(dāng)項目進(jìn)行到后期時,我們可以用更先進(jìn)的光譜設(shè)備,確認(rèn)那些熒光劑是否真的為有害的熒光劑。作為項目的拓展和延伸,我們也可以對生活中的別的日用品來做光譜檢測。如果自制光譜儀性能優(yōu)越,可以考慮申請國家發(fā)明專利。 李導(dǎo)師 麻省理工學(xué)院 物理化學(xué)博士 課題名稱:陽離子交換在低維度納米材料合成中的應(yīng)用 低維度納米材料因其獨特的性能吸引了越來越多的關(guān)注。利用陽離子交換,科研人員已經(jīng)成功地合成出了納米顆粒、納米棒和納米片等各種形貌的低維度納米材料。陽離子交換是一種可以生產(chǎn)大小和形貌可控納米材料的合成方法。通過陽離子交換手段,對現(xiàn)有的低維度納米材料樣本進(jìn)行化學(xué)修飾,然后將其轉(zhuǎn)化成其它的納米結(jié)構(gòu)材料。新的低維度納米材料,由此可以被合成出來,這將打開未來探索低維度納米材料在其它研究領(lǐng)域中的大門,這些領(lǐng)域包括納米催化和太陽能轉(zhuǎn)換等等。在導(dǎo)師的帶領(lǐng)下,學(xué)生將會對納米科學(xué)的化學(xué)和物理知識有基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)。并進(jìn)行低緯度納米材料合成試驗,分析數(shù)據(jù),得出實驗結(jié)論。 王導(dǎo)師 美國圣母大學(xué) 物理化學(xué)博士 |
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