“化学”简介含义起源历史与发展
化学学科的历史与发展概述

化学学科的历史与发展概述化学是自然科学中一门关于物质的组成、性质和变化的学科。
它的起源可追溯至古代。
本文将对化学学科的历史与发展进行概述,以便更好地理解这门学科的演变过程。
一、古代化学的萌芽自古代人类开始采用元素的概念来描述物质的构成。
古希腊的哲学家们认识到,物质可以被划分为更小的粒子,即原子。
然而,古代化学的发展受到了古代哲学家们观念的限制,缺少实验性的验证,无法得到更为确切的结论。
二、现代化学的奠基者——亚历山大·冯·洪堡18世纪末至19世纪初,德国化学家亚历山大·冯·洪堡尝试通过实验方法来研究物质。
他提出化学元素均具有基础结构,可以通过实验验证,并首次提出了原子理论的雏形。
冯·洪堡的工作为现代化学的发展奠定了基础。
三、元素周期表的发现与发展19世纪中叶,俄国化学家德米特里·门捷列夫提出了元素周期表,将元素按照其物理和化学性质分类排列。
这一发现极大地推动了化学学科的发展,促进了对元素性质和周期规律的进一步研究。
后续的化学家们根据新的发现对元素周期表进行补充和修正,使其逐渐成为化学学科中不可或缺的工具。
四、有机化学的兴起19世纪末,有机化学开始成为独立的学科领域。
由于有机化合物众多,其性质和结构的研究变得复杂。
俄国化学家阿列克谢·伊万诺维奇·奥琴巴赫在总结了大量的实验结果后,提出了著名的奥琴巴赫规则,使有机化学的研究朝着系统化和有条理的方向发展。
五、量子力学与物质结构的认识20世纪初,量子力学的建立极大地促进了对物质结构及其性质的认识。
化学家尼尔斯·玻尔提出了原子结构模型,并引入了量子力学的概念,从而解释了元素周期表和化学键形成的机制。
这一理论奠定了现代化学中原子和分子的基本概念,并导致了新的研究领域的诞生。
六、化学的应用和重要性化学学科的发展不仅仅停留在理论研究层面,还广泛应用于各个领域,如药物研发、材料科学、环境保护等。
化学发展简史

化学发展简史化学是一门研究物质的性质、组成、结构、变化以及它们之间相互作用的科学。
它的发展可以追溯到古代,但真正成为一门独立的学科是在近代。
本文将以时间顺序为基础,介绍化学发展的历史。
1. 古代化学的起源古代化学的起源可以追溯到公元前3000年摆布的古埃及和古巴比伦。
古埃及人和古巴比伦人掌握了一些基本的化学知识,如金属提炼、颜料制备等。
古希腊的阿尔凡尼、柏拉图等人也对化学进行了一定的探索。
2. 炼金术的兴起中世纪时期,炼金术兴起,成为了当时化学的主要形式。
炼金术师追求将低贵金属转化为贵金属,寻觅长生不老的药物等。
虽然炼金术的目标是不切实际的,但在实践中,炼金术师掌握了许多实验技术和化学知识,为化学的发展奠定了基础。
3. 化学元素的发现18世纪末至19世纪初,化学元素的发现成为化学发展的重要里程碑。
英国化学家道尔顿提出了原子理论,认为所有物质都是由不可分割的原子组成。
同时,法国化学家拉瓦锡提出了化学元素的概念,并将化学元素进行了分类。
这些理论和发现为后来的化学研究奠定了基础。
4. 有机化学的崛起19世纪,有机化学开始崛起。
德国化学家弗里德里希·维勒提出了有机化合物是由碳原子构成的,并研究了许多有机化合物的合成方法。
此后,有机化学迅速发展,许多新的有机化合物被发现,如煤油、合成染料等。
5. 物理化学的兴起19世纪末,物理化学作为一门新兴学科开始兴起。
物理化学研究物质的物理性质和化学性质之间的关系,通过物理方法研究化学反应和化学平衡。
瑞士化学家奥斯瓦尔德·奥斯特瓦尔德提出了活性质子理论,为物理化学的发展做出了重要贡献。
6. 量子化学的发展20世纪初,量子力学的发展为化学研究提供了新的理论基础。
量子化学研究份子和原子的结构、性质和反应机制。
丹麦物理学家尼尔斯·玻尔提出了玻尔模型,解释了氢原子的能级结构。
此后,量子化学在化学研究中得到广泛应用。
7. 化学工业的发展20世纪,化学工业得到了快速发展。
中国大百科全书 化学

中国大百科全书化学化学是一门研究物质的组成、性质、结构、转化和变化规律的科学。
它是自然科学中的一支重要学科,与物理学、生物学、地学等学科相互交叉、相互渗透。
在人类社会的发展中,化学起着至关重要的作用,为人类提供了丰富的物质基础和技术支持。
一、化学的起源与发展化学的起源可以追溯到远古时代,人类对周围环境中的物质进行观察和实验。
古代埃及、巴比伦、中国等文明古国都有一定的化学实践。
然而,化学作为一门科学的发展,始于17世纪的欧洲。
当时的化学家通过实验和观察,开始研究元素、化合物以及它们的性质和反应。
随着科学方法的逐渐完善,化学的发展进入了一个全新的阶段。
二、化学的基本概念和原理化学的基本概念包括元素、化合物、分子、原子等。
元素是构成物质的基本单位,化合物是由不同元素按照一定比例结合而成的物质。
分子是物质的最小单位,由原子按照一定方式组合而成。
原子是构成分子的最小粒子,具有不可再分性。
化学的研究方法主要包括实验和理论两个方面。
实验是化学研究的基础,通过实验可以观察和记录物质的性质和变化。
理论是对实验结果的总结和解释,通过理论可以推导出物质的性质和反应规律。
化学理论的核心是化学方程式,它描述了化学反应的参与物质和生成物质的变化过程。
三、化学的分支学科化学作为一门综合性学科,涵盖了众多的分支学科。
常见的分支学科包括无机化学、有机化学、物理化学、分析化学、生物化学等。
无机化学研究无机物质的组成、性质和变化规律;有机化学研究有机物质的组成、性质和合成方法;物理化学研究物质的物理性质和化学性质之间的关系;分析化学研究物质的定性和定量分析方法;生物化学研究生物体内化学反应和物质代谢过程。
四、化学在生活中的应用化学在人类社会的发展中发挥着重要的作用。
它广泛应用于冶金、石油、化工、医药、食品等行业。
在冶金中,化学技术被用于提炼金属和合金的制备;在石油工业中,化学技术被用于炼油和生产石油化工产品;在化工行业中,化学技术被用于合成和改性化工产品;在医药领域,化学技术被用于药物的合成和分离;在食品加工中,化学技术被用于食品的保鲜和添加剂的研发。
化学发展简史

化学发展简史化学是一门研究物质的组成、性质、结构、变化以及与能量的关系的科学。
它在人类社会的发展中扮演着重要角色,为人类带来了许多重大的科学和技术进步。
本文将回顾化学发展的历史,从古代的炼金术到现代的化学科学。
1. 古代炼金术的兴起炼金术是化学发展的起源,起源于古代的埃及、巴比伦和中国等地。
古代炼金术士试图将低质量的金属转化为黄金,并寻求长生不老的药物。
虽然炼金术士的实践中存在很多迷信和神秘主义,但他们对物质的研究和实验为后来的化学奠定了基础。
2. 现代化学的奠基者17世纪,一些科学家开始摆脱炼金术的束缚,采用实证主义的方法研究物质。
罗伯特·博义、约瑟夫·普利斯特利和安托万·拉瓦锡等人被认为是现代化学的奠基者。
他们发现了化学反应的定量关系,提出了质量守恒定律和化学元素的概念,为后来的化学研究奠定了基础。
3. 元素周期表的发现19世纪,化学家们开始研究元素的周期性规律。
德米特里·门捷列夫和格伦·塔尼尔等人独立地发现了元素周期表,并将元素按照原子序数排列。
元素周期表的发现使得化学家们能够更好地理解元素之间的关系,并预测新元素的存在。
4. 有机化学的发展19世纪,化学家开始研究有机化合物,即含碳的化合物。
弗里德里希·歌尔丁、奥古斯特·凯库勒和阿道夫·冯·巴耳末等人的工作为有机化学的发展奠定了基础。
他们发现了许多有机化合物的结构和反应,为后来的有机合成和药物研究做出了重要贡献。
5. 物质的结构和性质的研究20世纪,化学家们开始研究物质的微观结构和性质。
诺贝尔奖得主林纳斯·鲍林、保罗·戴维斯和理查德·斯莱特等人的工作为化学的量子力学基础奠定了基础。
他们提出了化学键的概念,并解释了分子和晶体的结构和性质。
6. 现代化学的应用现代化学的应用广泛涉及各个领域。
例如,有机合成化学为药物研究和制造提供了基础;材料化学为新材料的开发和应用提供了支持;环境化学研究污染物的来源和处理方法;生物化学研究生命体内的化学过程等。
化学发展简史

化学发展简史化学作为一门自然科学,研究物质的组成、性质、结构、变化规律及其与能量的关系。
它在人类历史上扮演着重要的角色,为人类社会的发展做出了巨大贡献。
本文将回顾化学的发展历程,从古代至今,介绍化学的里程碑事件和重要贡献。
1. 古代化学古代化学起源于公元前3000年的古埃及和古巴比伦。
古埃及人在金属冶炼、染料制备和防腐等方面有着丰富的经验。
古巴比伦人开辟了石油和天然气,用于照明和烹饪。
古希腊人提出了四元素理论,认为世界由地、水、气、火四种元素构成。
2. 中世纪与启蒙时代中世纪欧洲的化学主要受到阿拉伯科学家的影响,他们在药物、玻璃创造和农业方面做出了重要贡献。
启蒙时代,化学开始摆脱炼金术的束缚,逐渐发展成独立的科学领域。
罗伯特·博义和安托万·劳伦斯等科学家提出了氧气和酸的概念,开创了现代化学的先河。
3. 化学元素周期表的发现1869年,俄国化学家德米特里·门捷列夫提出了元素周期表的概念。
他按照元素的原子质量和性质将元素进行了分类,揭示了元素之间的周期性规律。
这一发现对化学研究产生了深远影响,为后来的元素发现和化学反应机理的研究奠定了基础。
4. 有机化学的崛起19世纪末,化学家弗里德里希·凯库勒成功地合成为了尿素,这标志着有机化学的崛起。
有机化学研究有机物的结构和性质,为药物、染料和塑料等领域的发展提供了基础。
20世纪初,化学家们发现了许多重要的有机化合物,如阿司匹林和尼龙等。
5. 原子结构的揭示20世纪初,英国物理学家尼尔斯·玻尔提出了原子的量子理论,解释了光谱现象。
随后,欧内斯特·卢瑟福发现了原子核,并提出了原子核模型。
1932年,詹姆斯·查德威克发现了中子,完善了原子结构理论。
这些发现推动了原子物理和化学的发展。
6. 化学工业的兴起19世纪末至20世纪初,化学工业迅速发展。
大规模生产化学品,如肥料、石油产品和化学纤维,推动了工业革命和经济繁荣。
化学发展简史

化学发展简史化学是一门研究物质的性质、组成、结构、变化以及与能量的关系的科学。
它在人类社会的发展中扮演着重要的角色。
本文将为您介绍化学发展的简史,从古代到现代,梳理出一系列重要的里程碑。
1. 古代化学古代化学的起源可以追溯到公元前3000年的古埃及和古巴比伦。
当时的人们通过试错的方式,探索了金属冶炼、染料制备等基本化学过程。
其中,古埃及人发明了制造玻璃的方法,而古巴比伦人则开发了肥料的制备技术。
2. 古希腊化学古希腊时期,化学开始以一种哲学的方式被研究。
众所周知的古希腊化学家包括亚里士多德、希波克拉底和伊壁鸠鲁。
亚里士多德提出了四元素理论,即地、水、火、气是构成物质的基本元素。
希波克拉底则提出了“四体液”理论,认为人体的健康与四种体液(血液、黄胆、黑胆和粘液)的平衡有关。
3. 化学革命17世纪末至18世纪初,化学经历了一场革命。
安东尼·拉瓦锡、约瑟夫·普利斯特利和亨利·卡文迪什等化学家的工作开创了现代化学的基础。
他们提出了反应质量守恒、氧化还原和酸碱理论等重要概念。
其中,拉瓦锡是第一个系统地分类元素的科学家,他提出了化学元素的概念,并编写了一本包含33种元素的化学元素表。
4. 原子理论19世纪初,约翰·道尔顿提出了原子理论。
他认为,所有物质都由不可分割的微小粒子组成,这些粒子被称为原子。
道尔顿的原子理论为化学提供了一个统一的框架,使得化学研究能够更加系统和准确。
5. 有机化学的诞生19世纪,化学家弗里德里希·维勒通过实验发现,有机化合物可以由无机物质合成。
这一发现颠覆了当时普遍认为有机化合物只能由生物体合成的观念。
维勒的工作奠定了有机化学的基础,为后来的有机合成化学奠定了基础。
6. 元素周期表1869年,俄国化学家德米特里·门捷列夫发表了一篇题为《化学元素周期表》的论文,提出了元素周期表的构想。
他将已知的元素按照一定的规律排列,使得相似性的元素出现在同一列中。
化学发展简史

化学发展简史引言概述:化学作为一门自然科学,对人类社会的发展起到了重要的推动作用。
本文将从化学的起源开始,概述化学的发展历程,并分四个部份详细阐述化学发展的几个重要阶段。
一、起源与古代化学1.1 古代化学的起源古代化学起源于人们对自然现象的观察和实践。
早在古代,人们就开始探索金属的冶炼、染料的制作等化学过程,并逐渐积累了一定的经验。
1.2 古代化学的代表人物古代化学的发展离不开一些杰出的科学家和哲学家。
例如,古希腊的阿里斯托特利斯提出了“四元素说”,认为世界由火、水、土、气四种元素组成,对后来的化学理论产生了重要影响。
1.3 古代化学的成就古代化学的成就包括金属冶炼技术的发展、药物的制备和使用等。
这些成就为后来的化学研究奠定了基础。
二、近代化学的奠基者2.1 炼金术的兴起炼金术是中世纪时期的一种重要实践活动,它在一定程度上推动了化学的发展。
炼金术师们通过试验和实践,逐渐积累了许多化学知识和技术。
2.2 燃烧与氧气的发现17世纪,罗伯特·博义提出了燃烧的概念,并发现了氧气。
这一发现为化学的定量研究奠定了基础,也为化学反应的理解提供了新的视角。
2.3 原子论的确立约翰·道尔顿在19世纪初提出了原子论,认为所有物质都是由不可分割的小颗粒组成。
原子论的确立标志着化学作为一门独立的科学的形成。
三、现代化学的崛起3.1 元素周期表的发现1869年,德米特里·门捷列夫提出了元素周期表,将化学元素按照一定的规律罗列起来。
这一发现不仅为化学元素的分类和研究提供了框架,也为化学反应的解释提供了依据。
3.2 有机化学的发展19世纪末,有机化学的发展取得了重要发展。
弗里德里希·奥斯特瓦尔德的有机合成理论和阿道夫·冯·拜尔的染料研究为有机化学的快速发展奠定了基础。
3.3 物理化学的兴起20世纪初,物理化学作为一个新兴的学科崛起。
物理化学将物理学和化学相结合,通过实验和理论研究,探索了化学反应的机理和动力学等问题。
化学的历史和发展

化学的历史和发展化学是一门探索物质世界的学科,也是自然科学中最为基础和广泛的学科之一。
化学对改变人类历史的发展做出了巨大的贡献。
在这篇文章中,我们将探索化学的历史和发展。
1. 古代化学的发展化学起源于古代,早在公元前332年前的古希腊,雅典的亚里士多德便描述了物质组成的理论,认为物质是由四种元素(火、水、土、气)组成的。
古希腊哲学家德谟克利特则认为物质是由一种粒子组成并在运动中变化的。
在古代中国,药学是最早发展起来的医学学科之一,早在公元前1000年,就有神农氏、华佗、扁鹊等医生医学家对化合物的热敷、涂抹、擦洗等处方的使用得到了广泛的关注。
另外古印度和古巴比伦的科学家也在化学领域取得了卓越的成果。
2. 现代化学的发展自从18世纪末19世纪初,化学开始进入现代化学时代,化学家们通过化学反应和实验来深入研究元素和化学反应。
这一时期的重要发现包括拉瓦锡发现现存的元素周期规律,门捷列夫发现化学反应中不可压缩性原则,达尔文发现种种生命现象是源于分子的行为。
20世纪初以来,化学成为一种应用广泛的科学,不仅仅关注物质如何组成,在更加高级的领域中,如生物化学、超分子化学、材料科学等,它的应用范围进一步扩展到了人类生存和进步的方方面面,如制药、化妆品、生命科学,通讯等领域。
3. 化学在社会发展中的作用化学不仅在科学研究中取得了卓越的成就,而且还在社会情况的发展中扮演了重要角色。
在工业革命中,化学的进展被认为是驱动工业革命的重要力量之一。
纺织工业、化工、农业等各种重要产业都得益于化学的发展。
此外,当今社会的化学活动还在环境保护、疾病治疗、解决饮用水问题等上起着重要的关键性作用。
例如,化学家们发明了一系列环保材料的,例如塑料袋、金属锅等节能环保的产品,化学家们还可以设计更加有效的药物,这些药物可以缓解各种疾病患者的痛苦。
4. 化学的未来发展趋势化学的未来发展受到了科技、社会和环境诸多制约因素的影响,但是它的发展仍会秉承创新和改进的精神,为人类的发展做出更多贡献。
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化学化学是研究物质的性质、组成、结构、变化和应用的科学。
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,它是一门历史悠久又富有活力的学科。
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,有赖于科学技术的进步,而化学的贡献在其中起了重要的作用。
化学是重要的基础科学之一,在与物理学、生物学、天文学等学科的相互渗透中,不仅本身得到了迅速的发展,同时也推动了其他学科和技术的发展。
例如,核酸化学的研究结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;对地球、月球和其他天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,创建了地球化学和宇宙化学。
化学的重大成就,还丰富了自然辩证法的内容,推动了唯物主义哲学思想的发展。
化学的历史发展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。
火──燃烧──就是一种化学现象。
掌握了火以后,人类开始熟食;逐步学会了制陶、冶铜、炼铁;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。
古人曾根据物质的某些性质对物质进行分类,并企图追溯其本源及其变化规律。
公元前4世纪或更早,中国提出了阴阳五行学说,认为万物是由金、木、水、火、土五种基本物质组合而成,而五行则是由阴阳二气相互作用而成的。
此说为朴素的唯物主义自然观,用“阴阳“这个概念来解释自然界两种对立和互相消长的物质势力,认为二者的相互作用是一切自然现象变化的根源。
此说为中国炼丹术的理论基础之一。
公元前4世纪,希腊也提出与五行学说类似的火、风、土、水四元素说和古代原子论。
这些朴素的元素思想,即为物质结构及变化理论的萌芽。
后来在中国出现了炼丹术,到了公元前2世纪的秦汉时代,炼丹术已颇为盛行,大致在公元7世纪传到阿拉伯国家,与古希腊哲学相融合而形成阿拉伯炼金术,阿拉伯炼金术于中世纪传入欧洲,形成欧洲炼金术,后逐步演进为近代的化学。
英文中化学一字(chemistry)的字根chem,即来源于中世纪的拉丁文炼金术(alchemia)。
炼丹术的指导思想是深信物质能转化,试图在炼丹炉中夺造化之功,人工合成金银或修炼长生不老之药,有目的地将各类物质搭配烧炼,进行实验。
为此设计了研究物质变化用的各种器皿,如升华器、蒸馏器、研钵等,也创造了各种实验方法,如研磨、混合、溶解、结晶、灼烧、熔融、升华、密封等。
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造后仍然在今天的化学实验室中沿用。
炼丹家在实验过程中发明了火药,发现了若干元素(如汞、锌、砷、锑、磷等),制成了某些合金(如黄铜、白铜),还制出和提纯了许多化合物,如明矾等。
这些成果我们至今仍在利用。
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,更进而注意对物质化学变化本身的研究。
在元素的科学概念建立之后,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反应中质量守恒定律,随后又建立了定比定律、倍比定律和化合量定律,为化学进一步科学地发展奠定了基础。
19世纪初,建立了近代原子论,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。
分子假说提出后,建立了原子分子学说,为物质结构的研究奠定了基础。
元素周期律发现后,不仅初步形成了无机化学的体系,并且与原子分子学说一起形成化学理论体系。
通过对矿物的分析,已经发现了许多新元素,加上对原子分子学说的实验验证,经典的化学分析方法也有了自己的体系。
草酸和尿素(即脲)的合成、原子价概念的产生、苯的六元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愈益深入,并奠定了有机化学的基础。
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、电离学说、电化学和化学动力学的基础理论。
物理化学的诞生,把化学从理论上提高到一个新水平。
20世纪的化学化学是一门建立在实验基础上的科学。
在化学研究中实验与理论两方面一直是相互依赖、彼此促进的。
进入20世纪以后,由于受到自然科学其他学科和社会生产迅速发展的影响,并广泛地应用了当代科学的理论、技术和方法,化学学科不论在认识物质的组成、结构、反应、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,由电子的发现开始而确立的现代的有核原子模型,不仅丰富和深化了对周期律的认识,而且发展了分子理论。
应用量子力学研究分子结构,产生了量子化学。
从氢分子结构的研究开始,逐步揭示化学键的本质,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,便可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、电子自旋共振谱、光电子能谱、射线共振光谱、穆斯堡尔谱等,与电子计算机联用后,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,人们已可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、中子和正电子及其他基本粒子的发现,不仅使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,人类开始掌握和利用核能。
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”的假说。
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。
在化学反应理论方面,由于对分子结构和化学键的认识的提高,经典的、统计的反应理论已进一步深化,在过渡态理论建立后,逐渐向微观的反应理论发展,用分子轨道理论研究微观的反应机理,并逐步建立了分子轨道对称守恒原理和前线轨道理论。
分子束、激光和等离子技术的应用,使得对不稳定化学物种的检测和研究成为现实,从而化学动力学已有可能从经典的、统计的宏观动力学深入到单个分子或原子水平的微观反应动力学。
计算机技术的发展,使得分子电子结构和化学反应的量子化学计算、化学统计、化学模式识别,以及大规模数据的处理和综合等方面,都得到较大的进展,有的已经逐步进入化学教育之中。
关于催化作用的研究,已提出了各种模型和理论,从无机催化进入有机催化和生物催化,已开始从分子微观结构和尺寸的角度和生物物理有机化学的角度,来研究酶类的作用和酶类的结构与其功能的关系。
分析方法和手段是化学研究的基本方法和手段。
一方面,经典的成分和组成分析方法仍在不断改进,分析灵敏度从常量发展到微量、超微量、痕量;另一方面,发展出许多新的分析方法,可深入到进行结构分析,构象测定,同位素测定,各种活泼中间体如自由基(包括双基和多基)、离子基、卡宾、氮宾、卡拜等的直接测定,以及对短寿命亚稳态分子的检测等。
分离手段也不断革新,离子交换、膜技术,特别是各种色谱法得到了迅速的发展。
为了适应现代科学研究和工业生产的需要和满足灵敏、精确、高速的要求,各种分析仪器,如质谱仪、极谱仪、色谱仪的应用和微机化、自动化,及其与其他重要谱仪的联用,得到迅速发展和完善。
现代航天技术的发展和对各行星成分的遥控分析,反映出分析技术的现代化水平。
合成各种物质,是化学研究的主要目的之一。
在无机合成方面,首先合成的是氨。
氨的合成不仅开创了无机合成工业,而且带动了催化化学,发展了化学热力学和反应动力学。
后来相继合成的有红宝石、人造水晶、硼氢化合物、金刚石、半导体、超导材料和二茂铁等配位化合物。
在电子技术、核工业、航天技术等现代工业技术的推动下,各种超纯物质、新型化合物和特殊需要的材料的生产技术都得到较大发展。
稀有气体化合物的合成成功又向化学家提出了新的挑战,需要对零族元素的化学重新加以研究。
无机化学在与有机化学、生物化学、物理学等学科相互渗透中产生了有机金属化学、生物无机化学、无机固体化学等新兴学科。
酚醛树脂的合成,开辟了高分子科学领域。
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(塑料、橡胶和纤维)的合成和应用,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历了高度发展,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,例如胰岛素、大肠杆菌脱氧核糖核酸、酵母丙氨酸转移核糖核酸等。
有机化学家还合成了复杂结构的天然有机化合物,如吗啡、血红素、叶绿素、甾族激素、维生素B12和有特效的药物,如606、磺胺、抗生素等。
这些成就对促进科学的发展、增进人类的健康和延长人类的寿命,起了巨大作用;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、由稳定态向亚稳态发展,由经验逐渐上升到理论,再用于指导设计和开创新的研究。