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對生命物質(zhì)蛋白質(zhì)與核酸的認(rèn)識
對生命物質(zhì)的認(rèn)識,在20世紀(jì)得到了飛速的發(fā)展。化學(xué)的各個分支學(xué)科都在對生命物質(zhì)的研究作出貢獻(xiàn)。例如分析化學(xué)不僅分析各種生命物質(zhì)的化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)基團(tuán),分析人體各個器官中哪些元素比較富集,這些元素以什么狀態(tài)存在,將各個元素或分子加以分離鑒定。無機(jī)化學(xué)常以生物體中的金屬元素和哪些配位體結(jié)合、起什么生理作用為研究對象。例如人體中的Fe處在血紅素中,對呼吸功能闡述得非常明確,也解釋了CO和CN-具有高毒性的機(jī)理。有機(jī)化學(xué)始終把生命物質(zhì)作為自己的研究對象,下面以蛋白質(zhì)和核酸為例說明。
對物質(zhì)微觀世界的深入認(rèn)識
20世紀(jì)初,物理學(xué)的革命性發(fā)展,帶動著化學(xué)的發(fā)展,其中以下列三個方面對化學(xué)的影響最大:(1)能量量子化和量子力學(xué);(2)光電效應(yīng)和光子學(xué)說;(3)電子衍射和電子的波性。
核化學(xué)和放射化學(xué)的發(fā)展
核化學(xué)和放射化學(xué)的發(fā)展,在20世紀(jì)后半葉,核化學(xué)和放射化學(xué)的發(fā)展,進(jìn)一步提升人們對物質(zhì)世界的認(rèn)識,切實(shí)地惠及廣大人民。(1)以放射性藥物治療困擾人類的癌癥等疾病。(2)利用核裂變發(fā)展核電站,核能已成為能源的重要成員,目前已占總能源近10%。(3)用核化學(xué)技術(shù),如中子活化分析法,測定物體中各種元素的含量;
高分子材料之塑料、橡膠、纖維和涂...
20世紀(jì),由于高分子化學(xué)的發(fā)展形成了三大合成材料工業(yè):塑料、纖維和橡膠。它們以酚醛塑料、尼龍66纖維和氯丁橡膠為開端,發(fā)展迅速、應(yīng)用面廣,人們的衣、食、住、行以及日常生活用的各種物品均離不開高分子材料。到20世紀(jì)末,世界塑料和樹脂的年產(chǎn)量超過1億噸,人造纖維超過2千萬噸,橡膠超過1千萬噸。年產(chǎn)高分子材料的總體積已超過全部金屬的總和。20世紀(jì)被稱為高分子時代。下面分別對塑料、橡膠、纖維和涂料加以簡單介紹。
合成氨和化學(xué)肥料的發(fā)展
20世紀(jì)后半葉,許多化學(xué)家看到由于合成氨等催化工業(yè)產(chǎn)品的需要量大增,思考著深入地、精確地了解它們的反應(yīng)機(jī)理的必要性,使之進(jìn)一步提高生產(chǎn)水平。其中埃特爾(G.Ertl)是杰出的代表人物,他對表面化學(xué)進(jìn)行深入研究,其中也包含闡明合成氨反應(yīng)過程是由7個步驟構(gòu)成。他的這些成就使他獲得了2007年諾貝爾化學(xué)獎。
尿素和有機(jī)物的人工合成
尿素的人工合成是化學(xué)的一大進(jìn)步。此前,生物學(xué)和有機(jī)化學(xué)中廣泛流行一種“生命力論”,認(rèn)為動植物有機(jī)體具有一種生命力,只有依靠它才能制造出有機(jī)物質(zhì),尿素的合成給生命力論以巨大的沖擊。尿素雖然從無機(jī)物人工合成出來了,還有人認(rèn)為:尿素只是動植物的分泌物,界于有機(jī)物和無機(jī)物之間,不能認(rèn)為是真正的有機(jī)物;想用無機(jī)物合成復(fù)雜的真正的有機(jī)物是不可能的。隨后化學(xué)家們從無機(jī)物出發(fā),相繼合成了醋酸、檸檬酸、葡萄糖等一系列有機(jī)物,這才使化學(xué)家們確信可以由無機(jī)物人工合成出有機(jī)物。
阿佛加德羅分子論和微觀世界
阿佛加德羅(1776-1856,意大利人)是19世紀(jì)初提出分子論的物理學(xué)家,他于1814年發(fā)表文章在物體和原子這兩種物質(zhì)層次之間引進(jìn)一個新的層次——分子,用以解釋當(dāng)時的許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)。該理論對化學(xué)科學(xué)的發(fā)展起重大作用,使人們的眼光深入到微觀世界,了解分子由原子組成,了解分子的大小和質(zhì)量等情況。
道爾頓原子學(xué)說和新元素的發(fā)現(xiàn)
道爾頓原子學(xué)說和新元素的發(fā)現(xiàn),拉瓦錫奠定了化學(xué)元素學(xué)說之后不久,在19世紀(jì)開始的幾年,道爾頓的化學(xué)原子學(xué)說把原子論與元素學(xué)說統(tǒng)一起來,成為有機(jī)整體,使化學(xué)成為一門獨(dú)立科學(xué)。
拉瓦錫的燃燒理論及其他成就
在18世紀(jì)七八十年代,法國化學(xué)家拉瓦錫經(jīng)過長期的實(shí)驗(yàn)研究,建立起燃燒的氧化學(xué)說,揭開了燃燒現(xiàn)象的本質(zhì)。他令人信服地指出了長期以來統(tǒng)治化學(xué)界的燃素說的錯誤。拉瓦錫自覺地遵循和運(yùn)用質(zhì)量守恒定律,對各種燃燒反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),了解到氧作為一個元素的真正本性。
化學(xué)變化的物質(zhì)觀之四原性說與五行...
隨著制陶、冶金、煉丹和釀造等化學(xué)活動的發(fā)展,人們對周圍世界的變化規(guī)律的認(rèn)識逐步提高。中外先哲們對周圍客觀世界的本原和演變進(jìn)行思考,發(fā)表見解。它們涉及自然界的很多根本問題,包括宇宙萬物的起源、物質(zhì)的基本組成、物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、物質(zhì)間的相互關(guān)系、物質(zhì)的運(yùn)動和轉(zhuǎn)化規(guī)律,它們對后世化學(xué)的發(fā)展影響極大。下面簡單地介紹兩種物質(zhì)觀。
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