正文 第25章 地學(11)(1 / 3)

其他科學發展對化學的影響

計算機技術的發展,使得分子、電子結構和化學反映的量子化學計算、化學統計、化學模式識別,都得到較大的進展,有的已經逐步進入化學教育之中。關於催化作用的研究,已提出了各種模型和理論,從無機催化進入有機催化和生物催化,開始從分子微觀結構和尺寸的角度、核生物物理有機化學的角度,來研究酶類的作用和酶類的結構與其功能的關係。

分析方法和手段是化學研究的基本方法和手段。一方麵,經典的成分和組成分析方法仍在不斷改進,分析靈敏度從常量發展到微量、超微量;另一方麵,創造了許多新的分析方法,可深入進行結構分析,構象測定,同位素測定,各種活潑中間體如自由基、離子基、卡賓、氮賓、卡拜等的直接測定,以及對短壽命亞穩態分子的檢測等。分離技術也不斷革新,離子交換、膜技術、色譜法等不斷湧現。

在電子技術、核工業、航天技術等現代工業技術的推動下,各種超純物質、新型化合物和特殊需要的材料的生無機物固體模型產技術都得到了較大發展。稀有氣體化合物的合成成功又向化學家提出了新的挑戰,需要對零族元素的化學性質重新加以研究。無機化學在與有機化學、生物化學、物理化學等學科相互滲透中產生了有機金屬化學、生物無機化學、無機固體化學等新興學科。酚醛樹脂的合成,開辟了高分子科學領域。20世紀30年代聚酰胺纖維的合成,使高分子的概念得到了廣泛的確認。後來,高分子的合成、結構和性能研究、應用三方麵保持互相配合和促進,使高分子化學得以迅速發展。20世紀是有機物合成的黃金時代。化學的分離手段和結構分析方法已經有了很大發展,許多天然有機化合物的結構問題紛紛獲得圓滿解決,還發現了許多新的重要的有機反應和專一性有機試劑。在此基礎上,精細有機合成,特別是在不對稱合成方麵取得了很大進展。20世紀以來,化學發展的趨勢可以歸納為:由宏觀向微觀、由定性向定量、由穩定態向亞穩定態發展,由經驗逐漸上升到理論,再用於指導設計和開創新的研究。一方麵,為生產和技術部門提供盡可能多的新物質、新材料;另一方麵,在與其他自然科學相互滲透的進程中不斷產生新學科,並向探索生命科學和宇宙起源的方向發展。

化學學科的新分類

在20世紀20年代以前,化學傳統地分為無機化學、有機化學、物理化學和分析化學四個分支。20年代以後,由於世界經濟的高速發展,化學鍵的電子理論和量子力學的誕生、電子技術和計算機技術的興起,化學研究在理論上和實驗技術上都獲得了新的手段,導致這門學科從30年代起就飛躍發展,出現了嶄新的麵貌。現在把化學內容一般分為生物化學、有機化學、高分子化學、應用化學和化學工程學、物理化學、無機化學等五大類共80項,實際包括了七大分支學科。

根據當今化學學科的發展以及它與天文學、物理學、數學、生物學、醫學、地學等學科相互滲透的情況,化學可作如下分類:

電解下的分子模型無機化學:元素化學、無機合成化學、無機固體化學、配位化學、生物無機化學、有機金屬化學等。

有機化學:元素有機化學、一般有機化學、有機合成化學、金屬和非金屬有機化學、物理有機化學、生物有機化學、有機分析化學。

物理化學:化學熱力學、結構化學、化學動力學等。

分析化學:化學分析、儀器和新技術分析。

高分子化學:天然高分子化學、高分子合成化學、高分子物理化學、高聚物應用等。

核化學核放射性化學:放射性元素化學、放射分析化學、輻射化學、同位素化學等。

生物化學:一般生物化學、酶類、微生物化學、植物化學、免疫化學、發酵和生物工程、食品化學等。

其他與化學有關的邊緣學科還有:地球化學、海洋化學、大氣化學、環境化學、字宙化學、星際化學等。

現代無機化學

現代無機化學以現代科學為依據,采用先進的實驗技術研究無機物的性質、反應過程和結構組成。除碳的衍生物——有機化合物外,元素周期表中所有100多種元素及化合物幾乎都是無機化學的研究對象。天然資源的開發、利用、生產和科學技術對合成新型材料的迫切要求,都為無機化學提出了大量急需解決的研究課題,從而使無機化學在許多新型化合物的台成和應用方麵取得了大發展。