第一篇:無機化學論文
化學論文
化學是研究物質的性質、組成、結構、變化和應用的科學。自有人類以來就開始了對化學的探索,因為有了人類就有了對化學的需求。它與我們的生活息息相關,在我們的日常生活中無處不在。我國著名滑雪前輩楊石先生說:“農、輕、重、吃、穿、用,樣樣都離不開化學?!睕]有化學創造的物質文明,就沒有人類的現代生活。人是社會的人,社會是人的社會,因此可以從人與化學的關系去探討化學對社會發展的重要性?;瘜W作為一門龐大的知識體系,能用來解決人類面臨的問題,滿足社的需要,對人類社會做出貢獻。它的成就已成為社會文明的標志,深刻的影響著人類社會的發展。社會的發展離不開人類的發展,人類的發展離不開人的生存,而人的生存離不開化學。社會的一切發展,生命是基礎。一切生命的起源離不開化學變化,一切生命的延續同樣離不開化學變化。恩格斯說:“生命的起源必然是通過化學的途徑實現的?!睕]有化學的變化,就沒有地球上的生命,也就更不會有人類。是化學創造了人類,創造了美麗的地球。
就化學對人類的日常生活的影響來說,化學在我們的日常生活中無處不在。首先,我們的衣、食、住、行無一不用到化學制品?!懊褚允碁樘臁?,我們吃的糧食離不開化肥、農藥這些化學制品。1909年哈伯發明的合成氨技術使世界糧食翻倍,如果沒有他發明的這個化學技術,那么世界上就有一半的人得不到溫飽,那么世界上就多了一半的人的生命面臨危機了。加工制造色香味俱佳的食品就更離不開各種食品添加劑,如甜味劑、防腐劑、香料、味精、色素等等,多是用化學合成方法或化學分離方法制成的。如果沒有合成纖維的化學技術,那世界上大多數人就要挨凍了,因為有限的天然纖維根本就不夠用。我國1995年的化學纖維產量為330萬噸,其中90%是合成纖維。何況純棉純毛等天然纖維也是棉花、羊毛經化學處理制成的。再有就是合成橡膠,少了合成橡膠,世界上60億人口又有多少億人要穿草鞋過冬?。亢铣扇玖细故澜缍嗔艘坏蓝嗖世_紛的亮麗風景線。所謂“豐衣足食”,是生命得以延續的保證。沒有了化學,就沒了保證。再看我們住的房子,石灰、水泥、鋼筋,窗戶上的鋁合金、玻璃、塑料等材料,哪件不是化學制品?離得了鋁合金的木制的窗戶,也離不開化學制品油漆;就算不用玻璃吧,像一些貧窮人家用的尼龍布甚或用的報紙,不是化學制品又是什么?還有我們的日常生活用品,如牙刷、牙膏、香皂、化妝品、清潔用品等等無一不跟化學沾邊,都是化學制劑。我們的健康長壽也與化學息息相關。體內某些化學元素平衡失調時,就會導致某些危害人類健康的疾病。1965年和1981年,我國在世界上首次合成了牛胰島素和酵母丙氨酸轉移核糖核酸。蛋白質和核糖的形成是無生命到有生命的轉折點。自此我們人類對自身的了解有了新的突破,為我們人類對生命和健康的研究打下了基礎。正是有了合成各種抗生素和大量新藥物的技術,人類才能控制傳染病,才能緩解心腦血管病,使人類的壽命延長25年。人類的健康成長離不開各種營養品和藥品。如果沒有這些化學藥品,世上不知有多少人要受病魔的折磨,不知有多少人會被病魔奪去生命?!?生命體中支撐著生命的是無數的有機化合物,重要的有糖類、蛋白質、氨基酸、肽鍵、酶、核酸等。糖是自然界存在的一大類具有生物功能的有機化合物。它主要是由綠色植物通過光合作用形成的。它由C、H、O所組成,化學式為Cn(H2O)n,又叫碳水化合物。糖類包括單糖、多糖、淀粉、糖原、纖維素。生物界對能量的需要和利用均離不開糖類。糖類物質的主要生物功能就是通過生物氧化而提供能量,以滿足生命活動的能量需要。生物界對太陽能的利用歸根到底始于植物的光合作用和CO2的固定,與這兩種現象密切相關的都是糖類的合成。光合作用是自然界將光能轉化變為化學能的主要途徑。糖類不僅是生物體的能量來源,而且在生物體內發揮其它作用,它對各類生物體的結構也起著支持和保護的作用,有時還起到解毒的作用等??傊?,糖類是生命體維持生命所不可或缺的?!?蛋白質亦然。所有蛋白質都含C,N,O,H元素,大多含S或P,有的還含其它元素。蛋白質是氨基酸聚合物,水解時產生的單體叫氨基酸。蛋白質種類繁多,功能各異。它的廣泛而多變的功能決定了它們在生理上的重要性。有的蛋白質起運輸作用,有的起調節或防御作用。酶也是蛋白質,起催化作用,對生命體的新陳代謝起至關重要的作用。核酸是由核苷酸組成。核酸分為核糖核酸(RNA)和脫氧核糖核酸(DNA)兩大類。DNA是生物遺傳物質,它們都是控制遺傳的關鍵,其中DNA的重組技術是遺傳工程研究的主導技術。遺傳工程的研究的發展將為人類解決面臨的食品與營養、健康與環境、資源與能源等一系列重大問題開辟新途徑,也具有極大的經濟發展潛力。如果采用DN重組及細胞融合等技術改造蘇氨酸、色氨酸、賴氨酸等氨基酸的生產菌,氨基酸的含量就能提高幾十倍,生產成本就大大降低。這些氨基酸產品廣泛用于營養食品、助鮮及飼料添加劑等生,從而部分代替了糧食產品。如果生物固氮的遺傳工程能培養出自行供氮的作物,使一切植物如小麥、水稻、玉米等都像豆科植物一樣能自行固定分子態氮并轉化成能被植物吸收的狀態,能直接利用空氣中的氮,不僅可以提高作物產量,增加作物的蛋白質含量,還能大大節省化肥,降低生產成本,減輕環境污染??傊?,現代生活與化學是緊密相連不可分割的。不管是生命本身作為一個過程,還是生命得以維持所必須依賴的外在物質條件,都離不開化學。沒有生命還有化學,沒有了化學就絕對不會再有生命存在?;瘜W是生命存在的支柱,也是社會存在和發展的支柱和動力。
日常生活以及材料、能 源、環境、生命科學等諸多問題,都體現了化學與 人類、社會發展的密切關系以及化學發展的最新 成果。隨著生活水平的提高,人們越來越追求健康、高品位的生 活,化學與生活的聯系也日趨密切。只要你留心觀察、用心思 考,就會發現生活中的化學知識到處可見。化學是一門自然科 學,有著豐富的實驗內容?;瘜W本應是一門生動的、貼近生活 的、探求自然奧秘的一門學科。生活中充滿著化學的蹤影,化學 就在我們身邊,用化學知識可以解決生活中的實際問題?;瘜W可 以服務于社會,服務于其它學科,服務于人類自身。21世紀的生活對化學的要求和利用會日益 加大,人們對衣、食、住、行等各個方面新的需求都 與化學緊密相連?;虔煼?、轉基因食品、干細胞 技術、生態環保型服裝、智能材料、生物質潔凈能 源、納米生物技術等,人們要用化學方法不斷創造 新的化學產品;創造新藥品戰勝癌癥、艾滋病、SARS等病毒性疾??;戰勝老年性癡呆、心臟病與 中風等影響健康長壽的頑疾。
在21世紀,生物化學領域對于生物結構的研 究已經從靜態進入動態,從分子結構進入分子以 上甚至細胞層次的復雜結構研究,對生物功能分 子的結構、性質、功能三者關系的研究從單一分子 進入多分子體系以至細胞體系的研究?,F代技術 已經能夠分離和鑒定對制造特殊蛋白質有指令作 用的基因,然后把這些基因結合到生物體如酵母 菌中以制造人們所期望的蛋白質。例如對人類有 重要作用的胰島素或人體生長素,科學家可以通 過化學的方法來改變基因以修飾其序列,生成更 好性質的蛋白質。二十一世紀有一個特別受到關 注的領域,即人體基因組的序列化問題,人體中所 有重要蛋白質都是在基因的指導下制造出來的,基因組指在細胞核中的遺傳性DNA 的全部物 質,它攜帶著成千上萬單獨的基因,每一個都包含 有數百個或更多的DNA單元,起著密碼信的作 用;人體中有數以億計的這種單元,要找出人體這 種基因序列并對每種基因中的化學序列進行測 定。進一步了解生命的化學本質和重要性以及對 健康的重要性是十分重要的。在二十一世紀醫療 衛生領域內可能最令人感興趣的新領域之一是基 因療法。人體有些疾病并不是由于某種微生物的 侵害而引起的,而是和我們自身的基因缺陷有關??傊?,在21世紀,化學與國民經濟各個部門、尖端科學技術各個領域以及人民生活各個方面都 有著密切聯系。它是一門重要的基 礎科學,它在 整個自然科學中的關系和地位,正如 [美]Pi— mentel GC在《化學中的機會——今天和明天》一 書中指出的“化學是一門中心科學,它與社會發展 各方面的需要都有密切關系?!被瘜W與其他學科的 交叉將是21世紀科學發展的必然趨勢,生命科 學、材料科學、環境化學、綠色化學、能源化學、藥 物化學、計算化學、納米化學等眾多新興的交叉領 域將大大地改變傳統的化學科學的范疇與意義,并已經改變且將更大程度上改變社會和個人的生 存、發展及生活方式?;瘜W的作用是巨大的,化學是人們研究世界奧秘的途徑之一。
第二篇:無機化學小論文
無機化學小論文
題目名稱:硅烷化技術的應用及發展系部名稱:理學院化學系班 級:學 號:學生姓名:李斯涵指導教師:岳紅
11081501 2015302771
2016年 1 月
論文題目
摘 要
材料表面工程技術是在不改變材料基本組成的前提下,投入較少的費用,大幅度地提升材料性能,是國民生產生活中必不可少的一門技術,其中金屬磷化技術由于其所具有的優良特性,在涂裝前處理、潤滑、除銹等行業得到了廣泛應用。但由于當今世界節能減排和清潔發展的需要,磷化技術已經不能很好的適應社會發展需要,而我們可以用性能更好,對環境友好的硅烷化處理技術取代傳統磷化技術。本文主要簡介了材料表面處理技術、金屬磷化技術、硅烷偶聯劑、硅烷化技術,講解了硅烷化技術的特點,應用,及發展趨勢。關鍵詞: 關鍵詞1 材料表面工程技術;關鍵詞2 金屬磷化技術;關鍵詞3 硅烷化技術
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目錄
摘要...................................................................................................................I
一、金屬表面處理技術概述...........................................................................1
二、金屬磷化技術...........................................................................................1
(一)發展概況...........................................................................................1
(二)特點與應用.......................................................................................1
三、硅烷偶聯劑...............................................................................................2
(一)硅烷偶聯劑的概念...........................................................................2
(二)硅烷偶聯劑的發展簡述...................................................................2
四、硅烷化技術...............................................................................................2
(一)硅烷化技術的概念及其作用機理...................................................2
(二)硅烷化技術相對于磷化技術的優勢...............................................3
(三)硅烷化技術的具體應用...................................................................3
(四)硅烷化技術的發展...............................................................................3
五、結論...........................................................................................................4 致謝...................................................................................................................5 參考文獻...........................................................................................................6
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硅烷化技術的應用及發展
一、材料表面工程概述
表面工程的內涵為,從材料表面的實際應用出發,科學設計工藝方法,嚴格監控工藝過程,實際檢測施工質量,并對全過程進行記錄和總結,改進其中不足,不斷提高技術水平,豐富理論內涵,開發新的用途和應用領域。
表面技術的應用,能使產品不斷更新,物美價廉,占領市場并明顯提高經濟效益,表面技術涉及眾多行業。
表面技術種類繁多,按照作用原理,可以分為原子沉積、顆粒沉積、整體覆蓋、表面改性。按照其含義可大致分為:表面技術的基礎和應用理論;復合表面處理技術、表面改性和表面涂覆技術;表面加工技術;表面分析和測試技術;表面工程技術設計等。在表面涂覆技術中磷化學處理占有重要地位。
二、金屬磷化技術
磷化處理就是將金屬放在含有磷酸、磷酸鹽和其他化學藥品的溶液中,在一定的工藝條件下,經與上述溶液接觸、浸泡從而在金屬的表面發生電化學與化學反應,使金屬表面生成完整的、具有一定防腐作用的不溶性磷酸鹽層,該膜層即稱為磷化膜。該膜層不僅在金屬防腐蝕方面起到了重要作用,而且在金屬塑性加工,減少摩擦阻力、潤滑、作涂裝底層等方面也起到了重要作用。
(一)發展概況
1869年到1911年為奠定磷化處理技術基礎時期,在1869年英國的Charles Ross獲得磷化處理工藝的專利,標志著磷化工藝的誕生。隨后,磷化處理技術的發展著重于縮短處理時間,降低處理溫度,改進磷化膜的性能,擴大磷化膜的用途。1917年到1937年,磷化處理技術迅速發展和廣泛應用。1937年到2000年,在這個時期磷化處理技術很少有突破性的進展,只有穩步地發展和完善,重要改進主要有:低溫磷化;各種控制磷化膜膜重的方法;連續鋼帶高速磷化處理工藝。2000年以后,主要是為了實現清潔生產與節能減排。開發新技術使磷化的溫度降低,速度加快。同時將烷化處理技術應用于金屬表面防腐,起到工藝穩定、成本較低、防腐能力較高的效果,這種技術可以有效得取代部分磷化。
(二)特點及應用
由于磷化處理生成的磷化膜與基體結合牢固,且具有微孔結構,吸附性能良好,所以可大大提高涂裝質量。另外,磷化膜具有良好的潤滑性、絕緣性和耐蝕性,因而被廣泛應用于汽車、輪胎、機械制造、航空航天和家用電器等產品制造領域。但磷化處理本身也存在很多自身無法克服的弊端:磷化處理液中含有磷酸鹽及重金屬等有害物質如不進行環保處理就會危害環境;另外,磷化處理大部分需在加溫的條件下進行,能耗較大,工藝復雜,操作也不方便。因此,為了解決這一問題,為了滿足日益增長的環保、健康及資源節約的要求,可以用硅烷化技術全面取代傳統磷化工藝
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三、硅烷偶聯劑
(一)概念
硅烷偶聯劑是既含有碳官能團(硅通過亞烴基與有機官能團鍵合的基團),又具有硅官能團(直接連接硅上易水解、縮合的基團)的有機硅化合物。
(二)發展簡述
20世紀40年代初,美國的一家實驗技術人員因為實驗意外發現了一種以玻璃布與不飽和聚酯構成的復合物,進而推動了采用玻璃纖維及其產品做增強材料、以有機樹脂做膠黏劑的復合材料的發展。隨著這種復合材料的發展與使用,人們發現該材料置于潮濕空氣和水中,強度會明顯下降,為了解決這一問題,人們找到了有機硅化物,當時恰逢這類有機硅化物的合成和研究處于高潮。為研究有機硅化物作為玻璃纖維處理劑提供了基礎。后來隨著有機聚合物復合材料的廣泛使用,研究者對用于無機/有機復合材料中的有機硅烷化合物所起的作用十分關注。因此,不同研究者通過FT-IR、SEM、XRF、AES、XPS、ESCA等現代分析技術對復合材料界面層進行了深入研究,除進一步推動這類化合物的有效應用外,還對它的作用提出了化學鍵合、表面潮濕和形成互穿網絡界面層等幾種理論解釋。
研究開發者利用這類開發者利用這類化合物的反應特性,已將它們運用于有機聚合物復合材料制備和應用,開發出多種多樣加工性能優良、在不同環境下使用性能穩定的樹脂基復合材料、橡膠制品、涂料、膠黏和密封材料以及用于金屬表面硅烷化保護膜等,其發展勢頭方興未艾。
四、硅烷化技術
(一)硅烷化技術的概念及其作用機理
在金屬材料保護領域,采用硅烷偶聯劑對金屬進行預處理的技術被稱為硅烷化技術。它在金屬表面的作用機理可以簡單概括為:硅烷偶聯劑首先發生水解反應,進而脫水形成低聚合物,在這個過程中水解物和這種低聚物與金屬表面的烴基形成氫鍵,后發生脫水反應形成部分共價鍵,最終結果是金屬表面被有機硅化膜所覆蓋。
(二)硅烷化技術相對于磷化技術的優勢
1,硅烷化技術形成的納米硅氧烷超薄有機硅膜,可以替代傳統的磷化膜,是節能降耗、優質高產、降本增效的優異材料,硅烷化技術可以取代傳統的磷化技術。
2,就有機硅烷膜與磷化膜兩者耐腐蝕性和涂層的附著力比較,前者性能優于后者,如磷化膜的重量一般為2~3g/m,而硅烷膜重0.1g/m,兩者相差20倍左右,有機硅烷化膜具有優異的防銹能力,不出現泛黃和生銹的現象,質量很穩定,與涂層結合度很高。
3,Si-O-M共價鍵分子間的結合力很強,所以產品很穩定,從而可以提高產品的防腐蝕能力。
4,使用方便,便于控制,槽液位雙組份液體組成,僅需控制PH值和電導率,無須像磷化液那樣要控制游離酸,總酸,促進劑,鋅,鎳錳的含量,處理溫度等諸多的工序參數。
5,節約能源,槽液不需要加溫處理,可室溫或低溫操作,能源費用降低。
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6,優異的環保性能。硅烷處理槽成分中無磷酸鹽、COD/BOD重金屬離子、槽底廢渣。廢水排放少且容易處理,簡化操作,如果安裝過濾器及離子交換器,可以做到封閉循環使用。清潔生產,優化環境。
7,適用性強:適用于浸漬、噴淋、噴涂、浸涂,混涂和粉末涂裝等處理方式。8,適用于多種金屬處理,如冷軋板,熱鍍鋅板,電鍍鋅板,涂層板,鋁等不同板材的混線處理。
9,工藝流程較磷化大為簡化,工藝簡單,流程短,有機硅烷處理后不需水澆,可直接烘干,節約水資源。甚至在有機硅烷處理后也可不用烘干,直接電泳。
10,綜合成本低,產品消耗量低,三廢處理成本低。
11,與原有磷化涂裝工藝與涂裝設備相容,不需要進行設備改進,只需將磷化液換為硅烷處理液,即可投入生產。
(三)硅烷化技術的具體應用
在汽車行業中,可以應用于汽車零件部行業噴漆中的噴涂、噴粉以及電泳前處理,且有機硅烷處理可以利用磷化處理的生產線。
在家電行業,專門針對冰箱外殼冷軋板開發的處理劑一種復合型超支化硅烷偶聯劑BT-SE為主要成膜物質的新型處理劑,它不含重金屬及磷酸鹽等有害成分,能在潔凈的金屬表面形成一層致密的硅烷膜,顯著提高后續金屬涂層的附著力和耐腐蝕性。
在航空、航天行業,鋁合金廣泛應用于航空航天領域,為了提高他表面的耐蝕性和有機涂層的黏結耐久性,王云芳等對鋁合金進行水煮處理,其表面形成富含烴基氫氧化物層,然后經兩步浸涂后再高溫固化,在被氧化的鋁合金表面像成復合硅烷氧化膜,經檢驗,認為得到了保護膜層。
在文物保護中,甄廣全等采取有機硅雙分子膜加有機氟硅復合涂層保護戶外鐵器。
(四)硅烷化技術的發展
隨著研究人員對有機硅烷偶聯劑的不斷合成和研究,硅烷化技術的物質基礎一定會越來越深厚,而且其合成方法一定會越來越環保,原子利用率也會越來越高,硅烷化技術的應用領域也會越來越擴展,逐步甚至完全取代金屬磷化處理技術,為我國的國民發展做出一定的貢獻。
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五、結 論
隨著科學技術的發展,國民生產水平的提高,金屬在各行各業的應用也越來越廣泛,與此同時,其表面處理技術尤為重要,由于金屬磷化技術比硅烷化技術成熟的早,故其在化學表面轉化處理工藝中占有重要地位。但由于該技術自身存在無法克服的弊端,對環境污染較大,工藝比較復雜等,故需要完善其工藝,和尋找新技術來逐步甚至完全取代它。隨著人們對硅烷偶聯劑的研究和應用,硅烷化技術逐步發展和成熟,由于它較磷化技術的優勢明顯,對環境友好,工藝簡單,具有成本低等特點,研究者正在不斷地深入發掘,拓寬其應用領域,使該技術越來越成熟,從另一個角度解決金屬磷化處理的問題。
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致 謝
感謝老師這一學期為我們精彩講述無機化學這門學科,指導我們該如何在大學學好這門課,和幫助我們深入理解主要知識點,讓我們獨立自主地做完這個小論文,進一步獨立地探索科學知識,提高自主學習能力。本論文課題來源于老師上課所講的硅烷,我對它挺感興趣的,在查找硅烷的過程中了解了硅烷偶聯劑及其與金屬表面處理的相關知識。發現了目前金屬磷化技術的不足,找到了用硅烷化技術取代磷化技術的解決方法。覺得在完成這個小論文的過程中收獲了很多自己在書本上學習不到的知識,開闊了視野,但因為知識水平有限,寫的論文會存在一些問題,希望老師能指導指導我。
最后,再次感謝老師對我的教導。
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參考文獻
[1] 硅烷偶聯劑-------原理、合成與應用/張先亮,唐紅定,唐俊編著.-------北京:化學工業出版社,2011.11 [2] 金屬磷化工藝技術/胡國輝主編.------北京:國防工業出版社,2009.1 [3] 材料表面工程技術/王振廷,孫儉峰,王永定主編------哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社,2011,9
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第三篇:無機化學的發展前景 論文
無機化學的發展前景
化學10本1 王小蘋 110711031
摘要:化學的發展,對人類社會的進步至關重要?;瘜W與人們的生活息息相關,了解化學的發展史,有助于我們更好的利用化學化學的歷史淵源,不管是過去、現在還是未來,人類社會的發展都離不開化學,化學與人類生活息息相關。在現代社會,化學與其他學科的關系越來越緊密,化學理論和分析方法也日益完善,隨著一些新概念的出現,化學出現了多個分支,形成了不同的分析領域。化學的歷史淵源非常古老,可以說自從有了人類,化學便與人類結下了不解之緣。鉆木取火,用火燒煮食物,燒制陶器,冶煉青銅器和鐵器等等。當時只是一種經驗的積累,化學知識的形成和發展經歷了漫長而曲折的道路。而它的發展,又極大地促進了當時社會生產力的發展,成為人類進步的標志。
關鍵詞:化學史 化學家 發展 發展前景 時期 化學史大致分為以下幾個時期:
(一)化學的萌芽時期也就是從遠古到公遠古的工藝化學時期,元前1500年,人類學會在熊熊的烈火中由黏土制出陶器、由礦石燒出金屬,學會從谷物釀造出酒、給絲麻等織物染上顏色,等等。這些都是在實踐經驗的直接啟發下經過長期摸索而來的最早的化學工藝,但還沒有形成化學知識,只是化學的萌芽時期。
(二)煉丹和醫藥化學時期,約從公元前1500年到公元1650年,化學被煉丹術、煉金術所控制。為求得長生不老的仙丹或象征富貴的黃金,煉丹家和煉金術士們開始了最早的化學實驗,雖然他們都以失敗告終,但在煉制長生不老藥的過程中,在探索“點石成金”的方法中實現了物質間用人工方法進行的相互轉變,積累了許多物質發生化學變化的條件和現象,為化學的發展積累了豐富的實踐經驗。在歐洲文藝復興時期,出版了一些有關化學的書耕,第一次有了“化學”這個名詞。英語的chemistry起源于alchemy,即煉金術。chemist至今還保留昔兩個相關的含義:化學家和藥劑師。但隨著煉丹術、煉金術的衰落,人們更多地看到它荒唐的一面,化學方法轉而在醫藥和冶金方面得到正當發揮,中、外藥物學和冶金學的發展為化學成為一門科學準備了豐富的素材。這些可以說是化學脫胎于煉金術和制藥業的文化遺跡了。
(三)燃素化學時期,從1650年到1775年,是近代化學的孕育時期。隨著冶金工業和實驗室經驗的積累,人們總結感性知識,進行化學變化的理論研究,使化學成為自然科學的一個分支。這一階段開始的標志是英國化學家波義耳為化學元素指明科學的概念。繼之,化學又借燃素說從煉金術中解放出來。燃素說認為可燃物能夠燃燒是因為它含有燃素,燃燒過程是可燃物中燃素放出的過程,盡管這個理論是錯誤的,但它把大量的化學事實統一在一個概念之下,解釋了許多化學現象。在燃素說流行的一百多年間,化學家為解釋各種現象,做了大量的實驗,發現多種氣體的存在,積累了更多關于物質轉化的新知識。特別是燃素說,認為化學反應是一種物質轉移到另一種物質的過程,化學反應中物質守恒,這些觀點奠定了近代化學思維的基礎。這一時期,不僅從科學實踐上,還是從思想上為近代化學的發展做了準備。
(四)定量化學時期:從1775年到1900年,是近代化學發展的時期。1775年前后,拉瓦錫用定量化學實驗闡述了燃燒的氧化學說,開創了定量化學時期,使化學沿著正確的軌道發展。19世紀初,英國化學家道爾頓提出近代原子學說,接著意大利科學家阿伏加德羅提出分子概念。自從用原子-分子論來研究化學,化學才真正被確立為一門科學。這一時期,建立了不少化學基本定律。俄國化學家門捷列夫發現元素周期律,德國化學家李比希和維勒發展了有機結構理論,這些都使化學成為一門系統的科學,也為現代化學的發展奠定了基礎。
(五)科學相互滲透時期:基本上從20世紀初開始,是現代化學時期。20世紀初,物理學的長足發展,各種物理測試手段的涌現,促進了溶液理論、物質結構、催化劑等領域的研究,尤其是量子理論的發展,使化學和物理學有了更多共同的語言,解決了化學上許多未解決的問題,物理化學、結構化學等理論逐步完善。同時,化學又向生物學和地質學等學科滲透,使過去很難解決的蛋白質、酶等結構問題得到深入的研究,生物化學等得到快速的發展。
誠然,科學的發展是沒有止境的,因而化學的發展也決不會停滯不前。這里主要講述近二百多年來的化學史故事。這是化學得到快速發展的時期,是風云變幻英雄輩出的時期。讓我們一道去體驗當年化學家所經歷的艱難險阻,在近代化學史峰回路轉的曲折歷程中不倦跋涉,領略他們撥開重重迷霧建立新理論、發現新元素、提出新方法時的無限風光。
中國化學史上的“世界第一”:
1.公元前100年中國發明了造紙術。公元105年東漢蔡倫總結并推廣了造紙技術,而歐洲人還在用羊皮抄書呢!
2.公元700~800年唐朝孫思邈在《伏硫磺法》中記載了黑火藥的三組分(硝酸鉀、硫磺和木炭)?;鹚幱?3 世紀傳入阿拉伯,14世紀才傳入歐洲。
3.公元前200~后400年中國煉丹術興起。魏伯陽的《周易參同契》和葛洪的《抱樸子》記錄了汞、鉛、金、硫等元素和數十種藥物的性狀與配制。公元750年中國煉丹術傳入阿拉伯。
4.公元800年唐朝茅華是世界上第一位發現氧氣的人。他比英國的普利斯特里(1774年)和瑞典的舍勒(1773年)約早1000年。5.我國是“纖維之王”── 蠶絲的故鄉。公元前2000年中國己經養蠶。公元200年養蠶技術傳入日本。
6.公元前600年中國已掌握冶鐵技術,比歐洲早1900多年。公元前200年,中國煉出了球墨鑄鐵,比英、美領先2000年。7.1000多年前中國就能煉鋅,早于歐洲400年。
8.公元前2000年中國已會熔鑄紅銅。公元前1700年中國已開始冶鑄青銅。公元900多年我國的膽水浸銅法是世界上最早的濕法冶金技術(置換法)。9.1700多年前,中國已能煉鉛及銅鉛合金。
10.公元前800~公元前600年中國已制造陶器。公元200年中國比較成熟地掌握了制瓷技術。
11.3000多年前,我國已利用天然染料染色。我國是世界上最早發現漆料和制作漆器的國家,約有7000年歷史。
12.公元前4000~公元前3000年中國已會釀造酒。公元前1000年我國已掌握制酒技術,比歐洲的“淀粉發酵法”制造酒精早2000多年。13.3000多年前,我們祖先發現石油。古書載“澤中有火”即指地下流出石油溢到水面而燃燒。宋朝沈括所著《夢溪筆談》第一次記載石油的用途,并預言:“此物必大行于世”。
14.世界上最早開發和利用天然氣的是中國的四川省邛崍和陜西省鴻門兩地。
15.我國祖先很早便開始使用木炭和石炭(又叫黑炭,即煤),而歐洲人16世紀才開始利用煤。
16.1939年,中國化工專家侯德榜提出“聯合制堿法”,1939年侯德榜完成了世界上第一部純堿工業專著《制堿》。
17.1965年,我國在世界上第一個用人工的方法合成活性蛋白質──結晶牛胰島素。(由于署名原因,諾貝爾化學獎與國人擦肩而過)18.七十年代,中國獨創無氰電鍍新工藝取代有毒的氰法電鍍,是世界電鍍史上的創舉。
19.1977年我國在山東發現了迄今為止的世界上最大的金剛石──常林鉆石。20.全世界海鹽產量5000萬噸,其中我國生產1300多萬噸,居世界第一。早在3000多年前,我國就采用海水煮鹽了,是世界上制鹽最早的國家。
21.世界上已知的140多種有用礦,我國都有。是世界上冶煉礦產最早的國家。
我國最早的化學研究機構
在20世紀初,我國所需要的純堿全靠進口,為改變這一狀況,我國著名的愛國實業家范旭東(1884-1945)先生,在興辦精鹽公司的基礎上,于1917年在塘沽創辦了永利制堿公司。范旭東以以久大精鹽公司化驗室為基礎,決定成立一個名為“黃?!钡幕瘜W工業研究社。1922年8月,黃海化學工業研究社方面塘沽正式成立。被稱為“西圣”的孫穎川博士毅然辭去英辦開灤礦務局總化驗師的高職,來到“黃海”任社長,張子豐先生任副社長。后來,留美歸來的張克思、卞伯年、卞松年、區嘉偉、江道江等博士,留法歸來的徐應達博士,留德歸來的聶湯谷、肖乃鎮博士,以及國內的大學畢業生方心芳、金培松等助理研究員,也先后來到 “黃?!?。著名的侯德榜博士當時也在“黃?!?。經過7年的艱苦努力,終于生產出第一批“永利純堿”,在美國費城舉辦的萬國博覽會上,該產品獲得金質獎章。
1932年,“黃?!苯邮芰酥腥A教育資金董事會的資助,決定用海州磷肥石礦作磷肥試驗,為硫酸銨的生產奠定了基礎。
1933年,集中了中國煉丹的有關文章和文獻,準確探索古代中國化學的淵源。這時的“黃?!闭幱邳S金時代,擁有博士10人,留學生、大學生60多人,不但開展廣泛的研究工作,而且還代為海關檢查食品。
1937年日寇入侵,“黃海”被迫遷至四川五通橋。由于五通橋沒有海鹽,制堿遇到困難。在這關鍵的時候,侯德榜博士挺身而出。經過500多次實驗,歷時一年多,震驚世界的侯氏制堿法誕生了,“黃?!庇謻|山再起。
1944年7月,范旭東繼“黃海”之后,又在研究社里創立了 “海洋化工研究所”。
1952年,中國科學院接收了黃?;瘜W研究社,改名為中國科學院工業化學研究所。
從此“黃?!钡淖饔迷絹碓酱?,“黃?!钡膶W者、科學家、技術人員,成了新中國化學工業的棟粱。中國化學中杰出作家及杰作:
1.焰色反應 被稱為“山中宰相”的我國南朝著名科學家陶弘景(公元454—536年)在實踐中發現,硝石(硝酸鉀)“以火燒之,紫青煙起”。從而找到了鑒別外表極為相似的硝石與樸硝(硫酸鈉)的最筒便方法。這個方法其實就是我們今天所說的“焰色反應”。陶弘景發現“焰色反應”并應用于物質的鑒別,比歐洲最早發現者德國化學家馬格拉夫早一千二百多年。
2.自燃 西晉時期的政治家、哲學家和詩人張華(公元232—300年)于公元290年前出版的新著《博物志》一書,是世界上記載“自燃”現象的最早文字記載。3.碳酸氣 西晉時期張華所著《博物志》一書中,已有燒白石作白灰有氣體發生的記載。白石就是白石灰石,白灰就是石灰,所產生的氣體就是碳酸氣即二氧化碳。十七世紀后,才有比利時人地碳酸氣作專門的研究。
4.深井天然氣 中國人于公元前1世紀就已用傳統的方法打出了4800尺深的鉆井,并用竹管把天然氣從井里引到鍋灶里,用來蒸煮食物和熬制食鹽。比歐洲人早一千九百多年。
5.氧氣 我國唐朝學者馬和在公元八世紀時期就已發現了氧氣的存在并提出了制取的方法,但由于其原著《平龍認》一書已失傳,無法進一步研究和考證。過了一千多年三個歐洲人(普利斯特里、拉瓦錫、舍勒)才在各自不同國家里發現了氧氣的存在?!妒酚洝し舛U書》里就有“黃帝作室鼎三”,以及“禹收牧貢金鑄九鼎”這一類的話。據史學家的考證和判斷,那時所謂的“金”不是黃金而是青銅。說明我國從黃帝、夏禹起,即公元前2500多年就會冶煉青銅來鑄造器物了。
6.石油 我國人民知道和利用石油的時間,比世界各國都要早。遠在一千八百多年以前,后漢文學家班固所著《漢書》上記載:上郡高奴縣,有水可以燃燒。這里所指可燃液體就是石油。高奴在今陜西省延長,現在仍出產石油。
7.煤 早在新石器時代晚期,我們的祖先已用煤炭雕刻成圓環和動物形狀的藝術品。公元前200年左右的西漢,已用煤炭做燃料來冶煉鐵。我國使用煤的歷史悠久,為世界上任何國家所不及。8.麻醉劑 據《后漢記·華佗傳》中記載,在公元200年時,我國外科鼻祖華佗就能用全身麻醉來施行外科手術,這是世界上施用臨床麻醉最早的人,所用麻沸散是最早的麻醉藥物。
9.水銀 據馬王堆漢墓醫書《五十二病方》記載,用水銀能治療臃腫和皮膚病。由此可見,中國是水銀療法的最早發明者,比西方早了8個世紀。
10.制鹽工藝 我國有著悠久的制鹽歷史是產鹽最早的國家。相傳在夏朝(公元前2140—前1711年),我們的祖先就會用海水煮鹽。關于古代制鹽工藝的記載,以明末宋應星的《天工開物·作咸篇》所敘述的最為詳細。
11.釀酒工藝 早在新石器的代,中國人就掌握了發酵釀酒的技術。在中國最晚于公元前2世紀便有人飲葡萄酒。公元52年左右,中國人就掌握了冰凍提取酒精的技術,從而發明了自蘭地。12.陶瓷工藝 據新近出土的文物表明,中國早在公元前11世紀就已用高嶺土制造出原始瓷器。而歐洲到18世紀才研制成瓷器,比中國晚了1700年左右。
13.長明燈 中國人對簡單的油燈進行了盡可能的改進。在漢朝或早于漢朝就已開始用海豹油或鯨油和不燃的石棉燈芯了。后來設計出使燈冷卻的方法,來阻止油的蒸友。李約琴評價說:“它是一個有趣的化學冷卻水套預處理蒸餾法。它包含了蒸氣和水循環系統的全部現代技術。”
14.煉鋼鐵 中國是世界上第一個生產生鐵的國家,也是世界上首先用生鐵煉鋼的國家至遲在戰國時代(公元前5—前3世紀)中國人就完成了這些發明。這才導致了1856年西方轉煉爐鋼法的發明。15.濕法煉銅 宋人沈括(公元1030年—1094年)在他所著的《夢溪筆淡》里就記載有“膽水浸銅法”。東漢人所著《神農本草紀》晉人葛洪(公元約281—340年)所著《抱樸子》以及其它文獻里也有不少類似的記載??梢婅F從硫酸銅溶液中置換出銅的現象,早在宋朝之前已被我國人民所認識。
16.青銅 青銅是一種銅錫合金,我們的祖先很早就能冶煉和使用它?!妒酚洝し舛U書》里就有“黃帝作室鼎三”,以及“禹收牧貢金鑄九鼎”這一類的話。據史學家的考證和判斷,那時所謂的“金”不是黃金而是青銅。說明我國從黃帝、夏禹起,即公元前2500多年就會冶煉青銅來鑄造器物了。
17.煉鋅 我國開始煉鋅和生產鋅的確切年代,雖難以考證,但在署名為霞飛子(公元918年)的《寶藏論》一書中,有“倭鉛”(即鋅)這一名稱,說明我國在1000多年以前就能煉鋅。再根據明朝宣宗時鑄造的黃銅宣德爐的化學分析結果,我國在15世比20年代就已經能大量地生產鋅了。這比歐洲的早400多年。
18.火藥 火藥第一次引起西方社會關注是在12世紀后期。那時,中國人已使火藥經歷了不同的發展階段,甚至已產生槍炮技術。它是中國煉丹家在尋找長生不老丹時發現的,起源最可能的年代是公元850年。
19.造紙 中國人最遲在公元前2世紀就發明了紙。紙用于書寫至少是在于世紀或更晚以后的事。世界上最早的寫有文字的紙是1942年在內蒙濟納河岸旁的一座漢代古烽火臺廢墟下面發現鐵。這張紙可以上溯至公元110年,紙在7世紀傳到印度,8世紀傳到西亞,12世紀傳到歐洲。
20.毒氣 利用毒氣進行化學戰的歷史,在中國至少可以追溯到公元前5—前4世紀。墨家早期著作中,就有失于利用風箱把爐子內燃燒的芥末所釋放的氣體,打入圍城敵軍遂道的記載。這比第一次世界大故中德國人利用戰壕芥子氣早2300年。
21.聯合制堿法 侯德榜(1890—1974)是我國著名的化學工程專家,他在1942年創造發明了聯合制堿法,也稱侯氏制堿法,對原來比利時人索爾維在1862年發明的制堿法(也稱索爾維制堿法)作了重大的改革,把世界制堿技術提高到一個新的水平,引起了國際上強烈的反響。從此,中國化學工業技木一躍登上世界舞臺。
22.人工合成牛胰島素 1965年6月,中國科學院生物化學研究所、北京大學化學系、中國科學院有機化學研究所以及許多工廠、院校、科研部門共同協作,終于在世界上第一次用人工的方法臺成了具有生物活性的蛋白質—結晶牛胰島素。這是新中國科學家在科學上寺得的一個“世界冠軍”。
23.人工合成核酸 1982年1月15日,在北京科學會堂舉行的科學報告會上,傳出鼓舞人心的消息:新中國的科孛家人工合成了“酵母丙氨酸轉移核糖核酸”,這是在世界上首次用人工方法合成具有與天然分子相同化學結構和完整生物活性的核糖核酸。新中國的科學家又一次奪得了科學上的“世界冠軍”。無機化學的發展前景:
無機化學是除碳氫化合物及其衍生物外,對所有元素及其化合物的性質和他們的反應進行實驗研究和理論解釋的科學,是化學學科中發展最早的一個分支學科。
近幾年我國無機化學在國家自然科學基金及其它基礎項目的支持下,基礎研究取得突出進展,成果累累,一批中青年專家的工作脫穎而出。有的專家在科研成果轉化、產業化方面作出了突出成績;有的專家在國際高水平的專業雜志Science, Accounts of Chemical Reserch , Angew.Chem.Int.ed., J.Am.Chem.Soc.上發表了一批有影響的科學論文。我們相信在國家自然科學基金的資助下,化學學科能夠繼續取得基礎研究的突破,開創新領域,開展國際領先的獨創性研究工作。無機化學的在以下幾個方面取得了令人矚目的成績:
無機化學在最近幾年里所取得的突出進展主要表現在固體材料化學、配位化學方面,在某種程度上與國際保持同步發展。從傳統的無機化學角度來看,生物無機化學和放射化學的研究則相對滯后。在國家自然科學基金委員會政策局、化學部和中國科學院化學部的共同支持下,2002年3月5-7日在深圳舉行了生物無機化學發展戰略研討會。會議分析了國內外生物無機化學發展過程和在目前生命科學和化學科學交叉發展相互促進的強大動力和趨勢。我國生物無機化學是在20世紀80年代開始發生發展的,當時落后于國際約10年。在國家自然科學基金委員會十幾年連續支持下,在全體從事生物無機化學研究者的努力下,生物無機化學的研究10年內躍升了三個臺階,研究對象從生物小分子配體上升到生物大分子;從研究分離出的生物大分子到研究生物體系;近年來又開始了對細胞層次的無機化學研究,研究水平逐年提高。我國在金屬配合物與生物大分子的相互作用、金屬蛋白結構與功能、金屬離子生物效應的化學基礎,以及無機藥物化學、生物礦化方面都有了相對固定的研究方向,研究隊伍日益年輕化。但我國生物無機化學的總體水平與國際水平還有一定差距,究其原因是研究經費投入不足,研究周期較長,但最突出的問題是缺乏杰出的青年研究人才。放射化學的研究也表現出以上特點,其中最重要的也是要扶持年青的研究人才脫穎而出。
面對生命科學、材料科學、信息科學等學科迅猛發展的挑戰和人類對認識和改造自然提出的新要求,化學在不斷開拓新的研究領域和思路的同時, 不斷地創造出新的物質品種來滿足人民的物質文化生活, 造福國家, 造福人類。當前, 資源的有效開發利用、環境保護與治理、社會和經濟的可持續發展、人口與健康和人類安全、高新材料的開發和應用等一系列重大問題向我國科學工作者提出挑戰, 迫切需要化學家在更深更高層次上進行化學的基礎和應用基礎研究, 發現和創造出新的理論、方法和手段, 并從學科自身發展和為國家目標服務兩個方面不斷提出新的思路和戰略設想, 以適應21世紀科學發展的需求。
預計 21世紀科學發展的特點是各學科縱橫交叉解決實際問題。即化學學科的自身繼續發展和與相關學科融合發展相結合.化學學科內部的傳統分支繼續發展和作為整體發展相結合.研究科學基本問題與解決實際問題相結合。應該說科學的發展常常出現預料不到的突破, 但是又有可能從現時動向, 從解決問題的可能性分析較近期的發展趨勢。
未來無機化學的發展特點是各學科縱橫交叉解決實際問題。即化學學科的自身繼續發展和相關學科融合發展相結合;化學學科內部的傳統分支繼續發展和作為整體發展相結合;研究科學基本問題與解決實際問題相結合。
在世紀之交,展望未來10年化學事業和化學對人類生活的影響,我們充滿信心,倍感興奮,化學是無限的,化學是至關重要的,它將幫助我們解決二十一世紀所面臨的一系列問題,化學將迎來它的黃金時代。
化學的發展與人類社會的關系日益密切。了解了化學發展史,我們可以更好的利用化學與其它科學領域的關系,來更好的解決當今社會面臨的突出問題,例如環境污染、能源危機等一系列突出問題。
參考文獻
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第四篇:生物無機化學期末論文
生物無機化學期末論文
要求:
1、A4紙,小四宋體,內容最少三篇。
2、包括題目,正文即可,無須寫摘要、關鍵詞等。
3、引用部分用“[文獻數字序號1或2·····]”文中標注,最后注明出處。另,注意分子式上下角標、空格、行距(1.0)等,寫作要規范。
4、寫成科普性質小論文,知識點與生物無機化學相關的均可(如:氨基酸、肽、核酸、維生素、各種酶、氧載體、離子跨膜運送等),要專業性與實際聯系兼顧。另,寫的不要太泛,要找準一個切入點,從不同角度,深入細致的介紹。
5、以下是一些題目,僅供參考。
一、氨基酸與心腦血管病。
二、多肽與SARS病毒。
三、蛋白質錯誤折疊與“構象病”。
四、喝酒后“有的人臉紅”,“有的人臉白,不出汗”,“有的人臉白,出汗“,為什么?從酶催化角度加以解釋。
五、某種生命元素介紹。
六、關于維生素的發現、生產與應用。
七、某種酶(鉬酶、鋅酶、銅酶等)的催化機理與應用(食品、醫藥、能源等方面)。
八、激素功能(如:根據激素的功能分析人在非常激動或發怒時會出現怒發沖冠的現象)。
九、燙發與蛋白質變性、復性。
十、長期營養不良人為什么會“浮腫”。
十一、“有氧運動”和“無氧運動”中能量代謝的途徑有哪些不同?
十二、端粒、端粒酶與衰老。
十三、轉基因食品的利與弊。
十四、嫩肉粉與蛋白酶。
第五篇:123生物無機化學論文 格式
生物無機化學論文格式如下:
? 小論文(不少于2500字)30﹪;參考文獻不得少于5篇,而且其文獻的電子版必須以email形式發到指定郵箱20﹪
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? 課程考查論文相關要求如下:
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1、主題:生物無機化學
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2、格式:
? 題目(中英文);作者(姓名,學院及專業,學號);摘要(中英文);關鍵詞(中英文);內容(前言,正文,結束語);參考文獻
?
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