高一化学自助餐科学家谈化学
高一化学第一章打开原子世界的大门
高一化学_第一章_打开原子世界的大门【知识梳理】一、原子结构学说的发展历程及原子结构模型的演变1、古代朴素的原子观：我国战国时期的惠施认为物质是无限可分的；我国战国时期的墨翟认为物质被分割是有条件的；古希腊哲学家德谟克利特提出古典原子论（原子是构成物质的微粒，万物是由间断的、不可分割的微粒即原子构成的，原子的结合和分割是万物变化的根本原因）。
2、英国科学家道尔顿提出近代原子学说——实心球模型：①物质由原子组成；②原子不能创造，也不能被毁灭；③原子在化学变化中不可再分割，它们在化学变化中保持本性不变。
3、汤姆生的“葡萄干面包式”原子结构模型：①原子中存在电子，电子的质量为氢原子质量的1/1836；②原子中平均分布着带正电荷的粒子，这些粒子之间镶嵌着许多电子。
4、英国物理学家卢瑟福的“行星式”原子结构模型(核式原子结构模型)：①原子由原子核和核外电子组成，原子核带正电荷，位于原子的中心，电子带负电荷，在原子核周围作高速运动；②电子的运动形态就像行星绕太阳运转一样。
5、丹麦物理学家玻尔的轨道原子结构模型：他引入量子论观点，提出原子核外，电子不是随意占据在原子核的周围，而是在固定的层面上运动，当电子从一个层面跃迁到另一个层面时，原子便吸收或释放能量。
6、现代原子结构学说——电子云模型：用电子在给定时间内在空间的几率分布的图像来描述电子的运动，这些图像就是电子云。
电子出现几率密度大的地方，电子云“浓密”一些；几率密度小的地方，电子云“稀薄”一些。
但电子云的正确意义并不是说电子真的像云那样分散，电子云只是一种几率云。
二、原子结构和相对原子质量1、元素：具有相同核电荷数（即质子数）的同一类原子叫做元素。
2、原子的构成：3、质量数：忽略电子的质量，将原子核内所有的质子和中子相对质量取近似整数值，加起来所得的数值，叫做质量数，用符号A表示。
（X）注：4、构成原子或离子粒子间的数量关系质量数(A)=质子数(Z)+中子数（N）原子中：核电荷数（Z）=质子数=原子序数=核外电子数阳离子中：核电荷数（Z）=质子数=原子序数=核外电子数+离子电荷数阴离子中：核电荷数（Z）=质子数=原子序数=核外电子数-离子电荷数5、（1）同位素：具有相同质子数和不同中子数的同一种元素的原子互称为同位素。
美食中的化学探索食物中的营养元素
美食中的化学探索食物中的营养元素美食中的化学探索：食物中的营养元素在我们日常的饮食生活中，美食无处不在，而食物中蕴含着丰富的营养元素。
这些元素是我们身体所需的基本物质，对我们的健康和发展起着重要作用。
本文将以化学的角度探索美食中的营养元素，让我们透过化学的窗口，深入了解食物背后的奥秘。
一、碳水化合物：能量的源泉碳水化合物是食物中最主要的能量来源。
它们由碳、氢和氧三种元素组成，包括蔗糖、淀粉和纤维等。
当我们进食碳水化合物时，消化系统会将其分解成葡萄糖分子，并通过血液输送到全身的细胞中。
在细胞内，葡萄糖会与氧气发生化学反应，产生能量，使我们的身体运转起来。
二、蛋白质：身体的建筑师蛋白质是构成人体组织的基本单位。
它们由氨基酸组成，包括人体无法合成的八种必需氨基酸。
当我们摄入蛋白质食物时，胃酸和消化酶会将蛋白质分解成氨基酸，然后再重新组合成我们身体所需的蛋白质。
蛋白质在人体中起着许多重要的功能，如修复组织、合成酶和激素等。
三、脂肪：能量的储存者脂肪是食物中提供大量能量的主要成分之一。
它们由碳、氢和氧三种元素组成，包括饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。
当我们摄入过量的能量时，身体会将多余的能量转化为脂肪，并将其储存起来。
脂肪还有助于维持体温、保护内脏器官和提供脂溶性维生素的吸收。
四、维生素：微量的功臣维生素是食物中所含的微量有机物质，对人体健康至关重要。
它们在人体内不以能量形式存在，但是缺乏维生素会导致各种健康问题。
我们常听说的维生素有维生素C、维生素D、维生素A等，它们在身体内扮演着抗氧化、促进骨骼健康和维持视力等重要角色。
五、矿物质：微量的矿工矿物质是人体所需的微量元素，包括钙、铁、锌等。
它们在人体内扮演着调节酸碱平衡、构建骨骼、参与免疫反应等重要角色。
虽然在我们的饮食中矿物质只以微量存在，但是它们对身体的健康和平衡至关重要。
通过以上对美食中的营养元素的化学探索，我们可以看到食物中的丰富多样性。
这些营养元素相互作用，相互补充，为我们的身体提供能量和必需的物质。
高一化学必修一第三章知识点
高一化学必修一第三章知识点化学是一门让人既着迷又畏惧的科学。
在高中化学课程中，第三章是我们学习的重点，其中包含了许多基础知识点，如元素周期表和化学键的形成。
本文将深入探讨这些知识点，并且解释它们在现实生活中的应用。
元素周期表是化学研究中的基础工具之一。
它由俄罗斯化学家门捷列夫于1869年首次提出，用来分类元素并显示它们的性质。
元素周期表基于原子量和周期性特征进行排列。
我们可以从中看到元素的原子序数、原子量、符号和周期数等信息。
元素周期表不仅仅是化学家的工具，它还有着实际的应用。
举个例子，我们可以通过元素周期表来预测元素的性质。
比如，氧气在元素周期表中位于第16族，因此我们可以推断出它是一种具有强氧化性的元素。
另外，通过对元素周期表的研究，科学家们可以发现新的元素，并且进一步研究它们的性质和用途。
除了元素周期表，化学键也是第三章的重要知识点。
化学键形成了物质中原子之间的连接。
最常见的化学键有离子键、共价键和金属键。
离子键发生在金属和非金属之间，通过相互转移电子形成。
共价键则是两个非金属原子之间的共享电子。
金属键则是金属原子之间的电子云共享。
化学键的形成决定了物质的性质。
离子键通常会导致物质具有高的熔点和电导率，例如氯化钠。
共价键会导致物质的性质相对较为复杂，如水分子中的氧和氢共享电子。
而金属键通常会导致物质具有高的导电性和热导率，比如铜。
此外，我们还需要了解化学键的构造。
在共价键中，双键和三键比单键更强。
双键和三键的存在使得分子更加稳定，例如乙炔分子。
双键和三键也具有相对较短的键长，因为它们更强烈地束缚了原子之间的距离。
在生活中，我们可以看到化学键的应用。
比如，溶解在水中的盐会形成离子键。
盐的存在使得水具有良好的电导率，这是导电性的基础。
另外，共价键的存在使得许多有机化合物成为可能，包括我们身边的许多日常用品，如塑料、纺织品和药品。
总的来说，第三章是高一化学课程中的重要章节，其中包含了元素周期表和化学键的形成。
高一化学化学反应的本质深入了解化学反应过程
高一化学化学反应的本质深入了解化学反应过程化学反应是化学领域中最基础、最重要的概念之一。
了解化学反应的本质对于我们深入理解化学反应过程、掌握化学原理以及应用化学于实际生活具有重要意义。
本文将从物质的变化、反应物与生成物、能量变化以及速度等方面，深入探讨化学反应的本质及其在化学领域的应用。
一、物质的变化化学反应即是物质的变化过程。
在一个完整的化学反应中，反应物会经历化学变化，生成新的物质——生成物。
这个变化过程可以是物质的结构或组成发生改变。
二、反应物与生成物化学反应的本质在于反应物与生成物之间的转化。
反应物是指参与反应的原始物质，生成物则是反应物经过反应转化而成的新物质。
化学反应的关键是反应物之间的相互作用，形成反应的中间体，进而转化为生成物。
三、能量变化在化学反应中，通常伴随着能量的变化。
这个能量的变化可以用于说明反应过程中的物质转化。
化学反应中能量的转化，将反应分为放热反应和吸热反应两种类型。
放热反应是指在反应过程中释放出热量，使周围环境温度升高。
而吸热反应则是反应过程中吸收了外界热量，使周围环境温度降低。
这种能量的变化会影响反应的进行速度和产物的稳定性。
四、速度化学反应的速度是指在单位时间内，反应物消失或生成物出现的量。
反应速度可以通过实验或计算来确定，通常由反应物的浓度、反应温度、催化剂的存在等因素所决定。
反应速度的研究对于了解化学反应的本质及其机制非常重要。
通过研究反应速度，我们可以认识到反应物相对浓度的影响、反应物质量之间的相互关系，以及化学平衡的建立等。
此外，反应速度还可以用来推断反应的机理和探索化学反应的特性。
总结：通过深入了解化学反应的本质，我们能够更好地理解化学反应的过程和原理。
化学反应是物质变化的基础，反应物与生成物的转化是化学反应的核心，能量变化和反应速度的研究对于了解和应用化学反应过程具有重要实际意义。
在工业生产和环境保护中，深入了解化学反应的本质，有助于我们优化反应条件，提高反应效率，减少废物产生。
高一化学校本课程课题 ：《探索生活中的化学世界》(六)
高一化学校本课程课题：《探索生活中的化学世界》（十）在月球上制造氧气凭着现在的科技水平，人们登上月球并非难事，然而要在月球上长期居住就很难了，其中难点之一是月球上没有氧气，因此科学家们不断寻找在月球上制造氧的方案。
科学家很早就开始了月球表土提取氧的方法研究。
他们利用“阿波罗”飞船取回的月球沙土进行实验，在1000℃的高温下，利用月沙中的钛铁和氢生成水，再将水通过电解提取氧。
研究表明，提取1吨氧，约需70吨的月球表土。
据预测，月球制氧设备，最初是为给月面上的航天员提供氧气之用，但他们需要的氧气并不多，一个12人规模的基地，每月仅仅只需要350千克氧气。
而要制造能够维持很多人生活的氧气，却只能另谋出路。
制造出造氧机的是美国宇航局的专家，他们已经发明出一种可以从月球泥土中提取出氧气的“造氧机器”，该机器对100克类似月球泥土的物质进行了测试，结果将该物质的五分之一都转换成了氧气。
美国宇航局计划于2011年将这种“月球造氧机”送上月球，一旦该机器在月球上通过测试，那么将为建立永久月球基地扫清最大的障碍。
据报道，这种“月球造氧机”可以从月球土壤中提取出氧气。
它是一个类似透镜的结构，可以聚焦太阳光，使地面温度加热到2500℃。
在美国宇航局最近的测试中，一个12英尺宽的圆碟将太阳光聚焦到了100克类似月球泥土的物质上，结果几小时后，该物质的五分之一就被转换成了氧气。
测试时，这一泥土物质被保存在真空环境中，从而可以帮助提取出氧气。
科学家称，如果这一造氧技术可行，那么月球上的造氧工厂将会非常庞大，它包括一个专门挖掘月球泥土的采矿厂，这些月球泥土将被送进一个巨大的“月球造氧机器”，该机器中进入的是泥土，吐出的将会是氧气。
据悉，从月球上挖土将会比地球上更轻松，因为月球的重力比地球小得多。
美国马里兰州太空飞行中心工程师艾里克·卡迪夫说：“这一技术的部分优点是，我们使用的是在月球上存在的资源，我们可以靠月球土地而生活。
化学知识在生活中的应用化学的日常生活
化学知识在生活中的应用化学的日常生活化学作为一门自然科学，对于人类的生活有着重要的影响。
它不仅存在于实验室中的试管和烧杯中，更是渗透到我们的日常生活中的方方面面。
从食物制备到日常清洁，从能源利用到药物疗效，化学知识在生活中的应用无处不在。
本文将探讨化学在日常生活中的应用，让我们一起了解化学的奇妙之处。
一、食品加工中的化学应用1. 食物的保存食物的保存离不开化学知识。
例如，化学防腐剂可以延长食物的保鲜期，保证食品的安全。
酸类物质如柠檬酸和醋酸具有抑制细菌生长的能力，而食品添加剂如亚硝酸盐可以防止食物腐败。
这些化学物质的使用使得我们能够长时间保存食物，减少食物的浪费。
2. 烹饪过程中的变化烹饪过程中也离不开化学变化。
例如，蛋白质在高温下发生变性，使得食物变得更加美味可口。
而淀粉质则通过水解作用形成糊化，使得面食可以更好地吸收水分，增加口感。
3. 食品中的添加剂食品中广泛存在的添加剂也是化学在食品加工中的应用之一。
人工香料和色素赋予了食物丰富的口感和诱人的颜色。
食品中的营养添加剂如维生素和矿物质，也是化学在食品加工中起到的重要作用，使我们能够摄取到更为全面的营养。
二、日常清洁用品中的化学应用1. 洗涤剂洗涤剂是我们日常生活中常用的清洁用品，其中就涉及到化学知识的应用。
例如，洗衣粉中的表面活性剂能够降低水的表面张力，使得衣物更容易被清洁剂分散，从而洗净污渍。
此外，洗涤剂中的酶类物质能够有效分解蛋白质和淀粉质，增强清洁效果。
2. 清洁剂除了洗涤剂，清洁剂也是我们日常清洁的必备品。
例如，洗碗液中的去垢剂可以去除餐具表面的油渍和污垢。
清洁剂中的酸碱性物质如醋酸和氢氧化钠能够中和酸碱污渍，使得清洁效果更加明显。
三、能源利用中的化学应用1. 化石燃料化石燃料如煤炭、石油和天然气是目前世界上主要的能源之一，它们的利用过程涉及到化学反应。
例如，煤炭的燃烧过程是一个复杂的氧化反应，通过释放热能来产生蒸汽，进而驱动发电机、提供电力。
新鲁科版高一化学必修第一册知识清单
新鲁科版2023-2024高一化学必修第一册知识清单英国科学家 波义耳 化学元素 法国科学家 拉瓦锡 氧化学说 英国科学家 道尔顿 原子论 意大利科学家 阿伏伽德罗 分子学说 俄国科学家 门捷列夫 元素周期律中国 屠呦呦 青蒿素、研究物质性质的基本方法：观察、实验、分类、比较 颜色 状态 硬度 密度熔点 银白色 固体 质软比水小，比煤油大 较低4、金属钠与水（滴有酚酞）反应----实质是与H +反应实验现象解释 浮 密度小于水 熔 熔点低，反应放热 游 反应剧烈，生成气体响 红生成碱性物质化学方程式：↑+=+22a 22a 2H OH N O H N离子方程式：2Na +2H 2O =2Na ++2OH −+H 2↑实验现象 反应原理 表面变暗 4Na +O 2=2Na 2O先熔化，然后燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体2Na +O 2≜Na 2O 26、金属钠与酸反应化学方程式 离子方程式 与盐酸反应 2Na +2HCl =2NaCl +H 2↑ 2Na +2H +=2Na ++H 2↑ 与硫酸反应2Na +H 2SO 4=Na 2SO 4+H 2↑2Na +2H +=2Na ++H 2↑化学方程式与硫酸铜反应2Na +2H 2O =2NaOH +H 2↑CuSO 4+2NaOH =Cu(OH)2↓+Na 2SO 4与氯化镁反应2Na +2H 2O =2NaOH +H 2↑MgCl 2+2NaOH =Mg(OH)2↓+2NaCl9、氧化纳和过氧化钠O N 2a22a O N物理性质白色固体 不稳定淡黄色固体稳定化学性质OH N O H O N a 2a 22=+-++=+OH N O H O N 2a 2a 22 ↑+=+2222a 42a 2O OH N O H O N↑++=+-+22224a 42a 2O OH N O H O N3222a a CO N CO O N =+ ↑+=+232222a 22a 2O CO N CO O NO H C N HC O N 22l a 2l 2a +=+ O H N H O N 22a 22a +=+++↑++=+22222l a 4l 4a 2O O H C N HC O N ↑++=+++22222a 44a 2O O H N H O N用途 制取纯碱 供氧剂、漂白剂转化2222a 2a 2O N O O N ∆+10、332a a HCO N CO N 和32a CO N3a HCO N碱性 均呈碱性，32a CO N ＞3a HCO N热稳定性 受热难分解↑++∆22323a 2CO O H CO Na HCO N 与盐酸反应 O H CO Cl N HCl CO N 2232a 22a +↑+=+ ↑++=+223a a CO O H Cl N HCl HCO N （速度更快） 与氢氧化钠反应不反应O H CO N NaOH HCO N 2323a a +=+ 322322a 10a a a a CO N O H CO N OH N O N N →•→→→12、研究物质性质的基本程序：观察、预测、实验、解释和结论 13、氯气的物理性质颜色 气味 密度 水溶性 毒性 黄绿色 刺激性气味 比空气大 能溶于水 有毒 取一个盛满氯气的集气瓶，稍打开玻璃片，用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的气体飘进鼻孔反应物 实验现象 实验结论 反应原理金属单质 a N 剧烈燃烧，黄色火焰，白烟 氯气是较活泼的非金属单质，能与大多数的金属单质等、、、、n g u e a Z M C F N l a 2l a 22C N C N 点燃+ e F 剧烈燃烧，红棕色的烟，加水得棕黄色的溶液32l e 2l 3e 2C F C F 点燃+u C剧烈燃烧，棕黄色的烟，加水得蓝绿色溶液 22l u l u C C CC 点燃+ 非金属单质2H 安静燃烧，苍白色火焰，瓶口产生白雾燃烧不一定有氧气参与 l 2l 22HC C H 点燃+ 16、氯气的化学性质----与水反应 实验操作实验现象 干燥的布条不褪色，湿润的布条褪色反应原理O HC HC O H C l l l 22+=+；O HC C H O H C l l l 22++=+-+实验结论 次氯酸有漂白性，干燥的氯气没有漂白性 新制氯水的成分（极少）、、、、、、---+OH O C C H O HC O H C l l l l 22久制氯水的成分l HC84消毒液制备原理OH O C C OH C O H O C N C N OH N C 2222l l 2l l a l a a 2l ++=+++=+---生效原理OHC HCO O H CO O C OHC HCO N O H CO O C N l l l a l a 322322+=+++=++--①OHC H O C O HC C N HC O C N l l l l a l l a )(=++=++-稀②84消毒液不能与洁厕灵混用原因 OH Cl C H O C O H C C N HC O C N 2222)(l 2l l l a l 2l a +↑=+++↑+=+-+-浓漂白粉制备原理O H CaCl ClO Ca OH C C 222222)()(a 2l 2++=+漂白原理 OHC CaCO O H CO O C C HClO CO C O H CO ClO C HClO H ClO O HC CaCl HC ClO C l 2l 2a 2a )(a ;l 2l 2)(a 3222322222+↓=++++↓=++=++=+-++-②①失效原理↑++↑++↓=++-+223222l 222;l 2l 22)(a O C H HClO O HC O HC HClO CaCO O H CO ClO C 光照光照；离子方程式同上①反应原理：O H C Cl M HCl O M 22222l n )(4n +↑+∆+浓（化学方程式） O H Cl Mn Cl H M 2222224nO +↑+∆+++-+（离子方程式）O H C Cl M HCl O M 22222l n )(4n ++∆+浓2-e失去2-e得到2-e ②反应中的氧化剂是2n O M ,还原剂是浓l HC ，n(氧化剂)：n （还原剂）=1：2 氧化产物是2l C ，还原产物是2n Cl M 反应中浓盐酸体现的性质有还原性和酸性O H C Cl MHCl O M 22222l n )(4n +↑+∆+浓④实验装置：19、化学中常用的物理量2121212121n n M M N N V V ===ρρ②①RT PV n =③21、各物质的物理量在化学方程式中的关系n 物质的量 mol n=AN N N微粒数目 -A N阿伏伽德罗常数1mol -m 质量 kg/gn=Mm M摩尔质量 11kg /g --⋅⋅mol mol)(气体V气体体积 L/3mn=mV V m V气体摩尔体积标况下m V =22.4L·1mol -131mol /mol --⋅⋅m L)(溶液V溶液体积 L/3mn=B c )(溶液VB c物质的量浓度31m /mol --⋅⋅mol LdD C bB A +=+c a 系数比 a b c d 物质的量比 a b c d22、配制一定物质的量浓度的溶液（1）固体--以配制98ml0.4mol·1-L 的Cl N a 溶液为例实验仪器：托盘天平（精确到0.1g ）、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100ml 容量瓶配制过程：①计算m=cv·M=0.4mol·1-L ×0.1L ×58.5g·-mol =2.3g ②称量 ③溶解 ④转移/移液 ⑤洗涤 ⑥定容 ⑦摇匀 ⑧装瓶贴标签 （2）液体--用质量分数为98%，密度为1.84g·3cm -的浓硫酸配制480ml0.5mol·1-L 的稀硫酸实验仪器：量筒（精确到0.1ml ）、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500ml 容量瓶配制过程：①计算131g 98%98g 84.110001000c --⋅⨯⋅⨯==molcm M ρω=18.4mol 1-⋅L 2211c V c V =ml L L LL c V V 6.130136.0mol 4.185.0mol 5.0c 111221==⋅⨯⋅==--②量取（量筒使用完后不需要洗涤） ③溶解、冷却 ④转移/移液⑤洗涤 ⑥定容 ⑦摇匀 ⑧装瓶贴标签不当操作 B c称量过程称量时间过长 ↓ 左码右物 ↓ NaOH 放在滤纸上 ↓ 量筒量取时，俯视 ↓ 量筒量取时，仰视 ↑ 配制过程移液前容量瓶内有少量水不变 转移液体时有少量溅出 ↓ 未洗涤 ↓ 未冷却↑ 定容时，水加多用胶↓头滴管吸出 定容摇匀后液面低于刻度线再加水 ↓ 定容时俯视 ↑ 定容时仰视↓25、离子方程式的书写 ①写出正确的化学方程式②强酸、强碱、可溶性的盐拆成离子形式 ③删掉等号左右两边相同的离子 ④系数最简⑤检查电荷守恒、原子守恒 26、离子共存（1）生成难溶或微溶物质：Ca 2+与CO 32−、SO 42−、SO 32−不能大量共存 Ba 2+与CO 32−、SO 42−、SO 32−不能大量共存+++∆++∆+H OH Fe O H F HCl OH F O H Cl F 3)()(3e 3)()(e 3e 323323胶体胶体 混合物 溶液胶体 浊液 金属单质纯净物 单质化合物非金属单质氧化物 酸 是否导电碱 盐电解质非电解质 1~100nm （本质区别） 能透过滤纸，不能透过半透膜（渗析法分离胶体和溶液） 丁达尔现象（鉴别胶体和溶液）分散质微粒直径1~100nm 电泳（胶体不带电，胶粒带电） 聚沉（加热、搅拌、加电解质、加带相反电荷的胶粒） 强电解质强酸-++=Cl H HC l 强碱-++=OH K KOH 绝大多数的盐-++=Cl N Cl N a a 弱电解质 弱酸32CO H ⇌-++232CO H 弱碱O H NH 23⋅⇌-++OH NH 4 水非金属氧化物大部分有机物3NH性质 制备:用洁净的烧杯取少量蒸馏水，用酒精灯加热至沸腾，像烧杯中逐滴加入饱和3e Cl F 溶液，至液体呈透明的红褐色Ag +与Cl −、CO 32−、SO 42−不能大量共存OH −与Mg 2+、Cu 2+、Fe 3+、Fe 2+、Ca 2+不能大量共存（2）生成气体：H +与CO 32−、HCO 3−、SO 32−、HSO 3−、S 2−、HS −不能大量共存 （3）生成难电离的物质：H +与OH −、CH 3COO −; OH −与NH 4+不能大量共存27、离子检验氯离子→硝酸酸化的硝酸银→白色沉淀产生硫酸根离子→稀盐酸，无明显现象→氯化钡溶液，产生白色沉淀碳酸根离子→氯化钡溶液/氯化钙溶液，白色沉淀产生→稀盐酸，产生无色无味使澄清石灰水变浑浊的气体铵根离子→氢氧化钠溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 28、食盐精制)a (l a 2422-++-+SO C Mg C N 、、、除杂试剂：碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡、稀盐酸添加顺序：碳酸钠在氯化钡之后加；稀盐酸在碳酸钠和氢氧化钠之后加 29、氧化还原反应（1）实质：电子转移 （2）特征：化合价的升降（3）结论：化合价升高→失电子→氧化反应→还原剂→还原性→被氧化→得到氧化产物化合价降低→得电子→还原反应→氧化剂→氧化性→被还原→得到还原产物（4）表示方法：单线桥和双线桥Eg:写出Cu 与浓硫酸反应的化学方程式，分别用双线桥和单线桥表示电子转移的方向和数目_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ (5)置换反应一定是氧化还原反应 复分解反应一定不是氧化还原反应分解反应、化合反应可能是氧化还原反应 30、常见的氧化剂和还原剂氧化剂：O 2、Cl 2、Fe 3+、H 2O 2、Na 2O 2、HNO 3、KMnO 4 还原剂：活泼金属、Fe 2+、H 2、CO 、H 2S 、S 2−、2SO31、氧化还原反应的规律（1）氧化性①氧化剂＞氧化产物②不同的氧化剂与同一还原剂反应，反应越易进行则对应的氧化剂的氧化性越强【二氧化锰与浓盐酸在加热的条件下反应，高锰酸钾与浓盐酸在常温下反应→高锰酸钾的氧化性大于二氧化锰】③同一物质在相同条件下，被不同氧化剂氧化的程度越大，对应氧化剂的氧化性越强【铁和硫反应生成+2价的硫化铁，铁和氯气反应生成+3价的氯化铁→氯气的氧化性大于硫】还原性①还原剂＞还原产物②不同还原剂与同一氧化剂反应，反应越易进行则对应的还原剂的还原性越强③同一物质在相同条件下，被不同还原剂还原的程度越大，对应还原剂的还原性越强（2）元素化合价处于最低价时，只具有还原性 元素化合价处于最高价时，只具有氧化性元素化合价处于中间价时，既具有氧化性又具有还原性 （3）根据得失电子守恒和元素守恒进行化学方程式的配平（4）只有一种元素化合价升降遵循价态归中规律→“两头变中间，只靠拢不交叉”【O H SO S SO H S 224222)(H +↑+↓=+浓】32、金属的冶炼热还原法：大多数中等活泼金属（金属活动性顺序表出去前5后4）→eg CO 还原Fe 2O 3 金属置换法电解法：活泼金属（金属活动性顺序表表前5）→熔融氧化铝通电制金属铝 热分解法：不活泼金属（金属活动性顺序表后4）→加热分解氧化汞制金属汞33、的还原性：+2Fe-+++=+Br Fe Br F 22e 2322色使酸性高锰酸钾溶液褪+2e F ----O H Fe Mn H MnO F 23242458e 5++=+++++-+ 34、+++=+2333e 2e Fe Fe F F 的氧化性：++++=+2232e 2Cu Fe Cu F22322e 2I Fe I F +=+-+-+淀粉碘化钾变蓝 35、的检验方法、++32Fe Fe+2e F+3e F-+++=+Cl Fe Cl Fe 222322++++=++322222222Fe O H H O H Fe加入碱溶液白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀 红褐色沉淀溶液KSCN无明显现象（再滴加氯水溶液变红）溶液变红酸性高锰酸钾紫红色褪去无明显现象36、含铁物质的分离与提纯)(e 32++Fe F 过量铁粉后过滤 )(e 23FeCl Cl F 氯水或双氧水 )(e 22++Cu F过量铁粉后过滤37．单质铁的物理性质：纯净的铁单质的银白色，生活中见到的铁是黑色，能被磁铁吸引（钴、镍也能被磁铁吸引） 38.铁的氧化物的物理性质FeO F e 2O 3 F e 3O 4 俗名 / 铁红/铁锈主要成分磁性氧化铁 颜色状态 黑色粉末红棕色粉末黑色晶体水溶性 难溶 化合价 +2 +3 +2、+3 分类碱性氧化物碱性氧化物/ 39.铁的氢氧化物的物理性质：Fe(OH)2是白色固体Fe(OH)3是红褐色固体40.铁元素的价类二维图及重要反应点燃高温点燃高温高温高温高温3Fe+2O2===Fe3O43Fe+4H2O(g)===Fe3O4+4H2先撤导管再移酒精灯]2Fe+3Cl2====2FeCl3Fe+2HCl=FeCl2+H2↑FeO+2HCl=FeCl2+H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O Fe3O4+8H+=3Fe3++Fe2++4H2OFe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2OFe3++3OH-=Fe(OH)3↓Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓2FeCl2+Cl2=2FeCl3 Fe3++Cl2=2Fe3++2Cl-]2FeCl3+Fe=3FeCl2 2Fe3++Fe=3Fe2+]2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2 2Fe3++Cu=2Fe2++2Cu2+]2Fe(OH)3≜Fe2O3+3H2OFe(OH)2≜FeO+H2O 4Fe(OH)2+O2≜2Fe2O3+4H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2 FeO+H2===Fe+H2O3Fe3O4+8Al===9Fe+4Al2O3 2Al+ Fe2O3====2Fe+Al2O3铝热反应：Al+比Al不活泼的金属氧化物，放出大量的热，可用于野外焊接铁轨]41.制备氢氧化亚铁：隔绝氧气42.单质硫的物理性质颜色黄色或淡黄色状态固体溶解性不溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2同素异形体（转化是化学变化）正交硫，单斜硫，斜方硫【硫元素的价类二维图】43.单质硫的化学性质1)氧化性S+Fe≜FeS 实验现象：剧烈燃烧，发光发热，生成黑色固体S+2Cu≜Cu2S【微点拨：硫与变价金属反应一般生成高价态氯化物，氯气与变价金点燃催化剂∆ 属反应生成高价态氯化物】↑+↑++∆++222322232a a 2N CO S KNO S SH S H S N S N 研磨2)还原性:S+O 2===SO 2 该反应与氧气的量没有关系，产物只能是SO 2] 实验现象：空气中，安静燃烧，淡蓝色火焰；纯氧中，剧烈燃烧，明亮的蓝紫色火焰3）既表现氧化性也表现还原性:3S+6NaOH ≜2Na 2S+Na 2SO 3+3H 2O 【清洗沾有硫黄的试管：热的NaOH 溶液/二硫化碳】 44.二氧化硫的物理性质颜色，状态，气味无色有刺激性气味气体密度 大于空气 水溶性 易溶于水（1：40） 毒性有毒（尾气处理）45.SO 2的化学性质1）还原性【气体体系：SO 2→SO 3；溶液：SO 2→SO 42-】 ①2SO 2+O 2⇌2SO 3②SO 2+Cl 2+2H 2O=H 2SO 4+2HCl 实验现象：褪色 ③SO 2+Br 2+2H 2O=H 2SO 4+2HBr 实验现象：褪色 ④SO 2+I 2+2H 2O=H 2SO 4+2HI 实验现象：褪色 ⑤酸性高锰酸钾溶液褪色2）氧化性：SO 2+2H 2S=3S ↓+2H 2O 实验现象：产生淡黄色沉淀3）漂白性：品红溶液褪色，加热后溶液恢复红色【氯气和二氧化硫同时通入品红溶液，不褪色】4）酸性氧化物的性质SO2+H2O⇌H2SO3SO2+NaOH=Na2SO3+H2O SO2+CaO=CaSO34)实验室制二氧化硫:Na2SO3+H2SO4(浓)= Na2SO4+SO2↑+H2O(强酸制弱酸)46.稀释浓硫酸：把浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入盛有水的烧杯中，不断用玻璃棒搅拌，以防飞溅47.检验SO42-：向溶液中加入稀盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡溶液，有白色沉淀生成48.硫酸的物理性质：纯硫酸是一种无色，粘稠，油状液体，是一种难挥发性酸（沸点高），密度大，易溶于水49.浓硫酸的化学性质1）强氧化性【浓硫酸→SO2】①Cu+2H2SO4(浓)≜CuSO4+SO2↑+2H2O浓硫酸表现氧化性和酸性，氧化剂:还原剂=1:1]②Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑③常温下浓硫酸会使Fe，Al表面生成一层致密的氧化膜而钝化，所以可以用铁罐车或铝罐车运输冷的浓硫酸【钝化≠不反应】④C+2H2SO4(浓)≜CO2↑+2SO2↑+2H2O浓硫酸表现氧化性,氧化剂:还原剂=2:1]2）脱水性:将有机物中的H,O元素按原子个数比2:1的比例夺走,形成∆催化剂高温点燃∆ 催化剂放电高温高温、压催化剂 点燃水蔗糖遇浓硫酸C 12H 22O 11→11H 20+12C C+2H 2SO 4(浓)≜CO 2↑+2SO 2↑+2H 20]3）吸水性：将物质本身的游离水或结合水吸收做干燥剂:除碱性气体(NH 3)和还原性气体(H 2S,HBr,HI)] 使胆矾由蓝变白]50.硫酸型酸雨的形成 2SO 2+O 2⇌2SO 3SO 3+H 2O=H 2SO 4]SO 2+H 2O ⇌H 2SO 32H 2SO 3+O 2=2H 2SO 4]51.pH<5.6的降水属于酸雨，收集到的酸雨样品一段时间后酸性会增强，原因是：2H 2SO 3+O 2=2H 2SO 4 52．工业制硫酸4FeS 2+11O 2===2Fe 2O 3+8SO 2 或（S+O 2===SO 2） 2SO 2+O 2⇌2SO 3 SO 3+H 2O=H 2SO 453.氮气的物理性质 颜色 气味 状态溶解性密度无色 无味 气体 难溶于水 略小于空气(不能用排空气法收集) 54.氮气的化学性质N 2+O 2===2NO 或N 2+O 2===2NON 2+3H 2⇌2NH 3 【工业制氨气】 N 2+Mg===Mg 3N 255.氮的固定：游离态的氮(N 2)转化为含氮化合物56.氮的氧化物的物理性质 颜色 气味 密度 溶解性 毒性 NO无色无味略大于空气不溶于水有毒(处理尾气) NO 2 红棕色刺激性大于空气与水反应有毒(处理尾气)57.氮的氧化物的化学性质2NO+O 2=2NO 2【检验一种无色气体为一氧化氮】 3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO 【工业制硝酸】 58.尾气处理NO,NO 2OH NO N NaNO OH N NO 2232a a 22++=+O H NaNO OH N NO NO 2222a 2+=++59.NH 3的物理性质 颜色气味状态密度 水溶性无色 刺激性 气体 小于空气极易溶于水【防倒吸】60.NH 3的喷泉实验22222N CO CO NO ++催化剂222442N CO CO NO ++催化剂3NO+H 2O=2HNO+NO 4NO+3O+2H 2O=4HNO 3催化剂 高温实验现象：圆底烧瓶内产生红色喷泉实验结论：氨气极易溶于水，与水反应生成了碱性物质实验原理：烧瓶内外产生了压强差(气体反应或溶解) 61.NH 3的化学性质1）与酸反应【与挥发性的酸反应生成白烟】NH 3+HCl=NH 4Cl 白烟生成] NH 3+HNO 3=NH 4NO 3 白烟生成] NH 3+H 2SO 4=(NH 4)2SO 4 2）氨的还原性： 4NH 3+5O 2====4NO+6H 2O(氨气过量) 62.NH3的快速制法↑+=+⋅3223)(a NH OH Ca O C O H NH63.NH 3的实验室制法O H NH 23+⇌ OH NH 23⋅NH 3·H 2O⇌NH 4++OH -NH 3·H 2O=NH3↑+H 2O ∆ 24236l 38N Cl NH C NH +=+2236l 32N HCl C NH +=+反应原理：2NH 4Cl+Ca(OH)2≜CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O 收集方法：向上排空气法检验/验满：①湿润的红色石蕊试纸变蓝②蘸有浓盐酸的玻璃棒产生白烟注意事项：反应试管口朝下，导管伸到试管底部棉花的作用：防止氨气沿试管壁冲出，收集到纯净的氨气 干燥装置：【碱石灰→NaOH+CaO 】 尾气处理装置【注意防倒吸】64.铵盐：NH 4+和酸根离子构成的盐，易溶于水的白色晶体 65.铵盐的化学性质↑+↑+↑∆↑+↑∆O H CO NH HCO NH HCl NH C NH 2233434lNH 4++OH -(稀)=NH 3∙H 2O NH 4++OH -(浓)=NH 3↑+H 2O NH 4++OH -≜NH 3↑+H 2O 【铵态氮肥不能与草木灰混用】 66.检验NH 4+的方法：取少许待测液或晶体置于小试管中，加入浓氢氧化钠溶液，并加热，将湿润的红色石蕊试纸（或者蘸有浓盐酸的玻璃棒）放在试管口，试纸变蓝（或者冒白烟），说明是铵盐或待测液含有NH 4+67.硝酸的物理性质：纯硝酸是一种无色、有刺激性气味，易挥发的酸，质量分数在95%以上的浓硝酸在空气中挥发出硝酸蒸汽，称为发漏斗式烟硝酸68.硝酸的化学性质1）酸性：HNO3=H++NO3-2）强氧化性【浓HNO3→NO2稀硝酸→NO】常温下使Fe、Al钝化Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OAg+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2+H2OC+4HNO3(浓)≜4NO2↑+CO2↑+2H2O漂白性：使紫色石蕊示剂先变红再变无色3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OFe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O Fe+2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2 3）不稳定性：4HNO3≜4NO2↑+O2↑+2H2O【工业浓硝酸一般为黄色，保存浓硝酸避光棕色瓶】69.氮氧化物的危害：光化学烟雾、酸雨、雾霾、NO2破坏臭氧层、NO 结合血红蛋白、水体富营养化。
化学技术在食品加工中的作用分析
化学技术在食品加工中的作用分析随着科技的发展和人们对食品安全的关注不断增加，化学技术在食品加工中的作用日益凸显。
化学技术的应用使得食品加工更加安全、方便和高效，为食品行业的可持续发展提供了重要的支持。
首先，化学技术在食品加工中的作用之一是食品贮藏和保鲜。
食品的贮藏和保鲜是确保食品品质和延长食品寿命的重要环节。
化学技术提供了多种方法来实现食品的长时间贮藏和保鲜。
例如，食品添加剂的使用，如酸味剂、防腐剂和抗氧化剂等，能够延缓食品的腐败和变质，保持食品的新鲜度和口感。
此外，化学技术还可以应用于食品包装材料的开发，使得食品能够更好地保持新鲜度和防止污染。
其次，化学技术在食品加工中的作用还表现在提高食品质量。
通过不断研发和应用化学技术，食品的质量得以提高和保证。
例如，食品添加剂的使用可以调节食品的风味、口感和外观，使得产品更符合消费者的口味偏好。
此外，化学技术还可以通过改善食品的颜色、营养成分含量和抗氧化性等方面，提高食品的健康价值。
同时，化学技术还提供了多种食品分析检测方法，能够及时发现食品中的有害物质和细菌，保障食品安全。
另外，化学技术在食品加工中的作用还体现在提高生产效率和降低成本方面。
化学技术的应用使得食品加工过程更加高效和自动化。
例如，通过应用化学反应与分离技术，可以实现食品原料的提纯和分离，提高食品加工的效率。
此外，化学技术还可以开发出更为高效的酶和微生物发酵体系，加速食品生产过程。
化学技术还可以指导食品加工设备的改进和优化，提高生产工艺的效果，进一步降低成本。
然而，化学技术在食品加工中的应用也面临一些挑战和争议。
一方面，一些食品添加剂的过量使用可能会对人体健康产生潜在风险，引起争议。
另一方面，一些化学技术的应用可能对环境造成影响，如产生废弃物和污染物。
因此，要保证化学技术在食品加工中的应用安全和可持续，需要进行严格的风险评估和控制，并加强对行业的监管和法规制定。
综上所述，化学技术在食品加工中的作用不可忽视。
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班级：姓名：学号：展望化学之未来：挑战和机遇唐有祺近代化学发轫于18世纪和19世纪之交提出的元素学说和原子学说。
此前多少个世纪都曾进行过与化学有关的实践，从事物质转化的探索，其中最有影响的是追求长生不死的炼丹术和热衷于发财致富的炼金术。
这些实践及其目标都带有极大的盲目性和狭隘性。
在科学发达的今天看来，长生不死显然是不可能的，而炼金术者向往的是一种改变化学元素的人工核反应。
它们不可能成功，但在医药化学和冶金化学方面也曾积累过点滴原始资料，并从盲目实践所得的教训中终于转向对物质组成的探索。
从19世纪初起，化学进入了持续至今以原子论为主线的新时期。
1860年化学又理顺了当量与原子量的关系，改正了化学式和分子式，从而使原子论得以确立。
从此，化学的发展越来越顺当。
奠定近代化学总体的理论基础是原子—分子论，简称原子论。
它指明：不同元素代表不同原子；原子在空间按一定方式或结构结合成分子；分子的结构决定其性能；分子进一步集聚成物体。
这个理论的内涵随着化学的发展不断深化和扩展。
在自然科学的各个分支中，化学是侧重在原子—分子水平上研究物质的组成、结构和性能及其相互转化的学科。
在这种称为化学反应或化学过程的转化中，原子相互结合的方式或分子的结构是要改变的。
从天然资源制取所需物资一般都要通过化学过程，从而出现基于化学的种种产业。
化学过程的重要性还在于它们普遍进行于包括生物界在内的大自然中。
迄今能源工业在很大程度上仍有赖于化学过程。
回顾我国开发天然资源以满足人民生活需求的情况，当不难体会化学在解决亿万人民温饱问题中的作用。
基于化学的产业要从天然资源中制取大量化肥、农药、农膜以及钢铁、塑料和水泥等原材料，并生产大量合成纤维和橡胶以补农林业之不足。
能源开发以及医药卫生也离不开化学。
总之，要使生活所需的衣食住行以及医药等物资越来越富足，很难离开化学所能发挥的直接或间接的作用。
化学是分工负责物质在分子层次上变化的学科。
化学掌管着百来个元素，而且还在不断耕耘周期系和整理天然产物，从而发现的化合物几乎每10年要翻上一番。
现在化学手中的百来个元素和二千万上下化学物种是当今人类所能依赖的物质宝库。
它们能满足人类的物资需求。
人类对物资的需求，不论在质量和数量上总是要不断发展的。
围绕这个需求的核心基础学科是化学。
即此一端，就会对化学提供无穷无尽的问题和动力以及造福人类的永恒机会。
在包括经济、文化、科技和教育在内的社会需求的驱使下，化学学科之发展仍有赖于其他学科和一系列新技术的推动，其中化学与物理的关系特别密切。
它们早期曾有过约定俗成的分工。
分工的要点是化学要追究物质的组成，而物理在研究中则要回避物质组成的变化。
这种分工曾是双方乐意的，并且也取得了种瓜得瓜、种豆得豆的效果。
迷恋于追究物质组成的化学在19世纪建成了原子-分子理论，发现和合成了大量化合物，揭示了元素周期律和碳原子价键的四面体向等重大规律。
从此，对物质世界的认识大为深入而开阔。
这些进展为天然资源的开发提供了科学依据。
但化学若要对物质的认识再深入一步就需要迎接外来的契机了。
幸好摆弄热、声、光、电、磁等效应的经典物理也已取得了累累成果，为机电工业奠立了科学基础，并从19世纪末起又在揭示原子内部结构和波粒二象性中将牛顿力学发展为量子力学，使物理学进入近代物理时期。
近代物理对化学的发展不论在实验和理论上都提供了新的起点。
化学与生物学和矿物学等学科也有很深的渊源关系。
生物学在19世纪后半期接连出现了进化论、遗传硕的回报。
化学在最近半个世纪中，新的需求不但使自身及其各个分支取得了很大进展，而且还在分子生物学和材料科学等新学科的奠立上起了十分积极的作用，同时还迎来了计算机、激光、磁共振、新材料和重组DNA技术等新事物以及新的发展机会。
在这个时期中，化学在认识原子结合成分子的方式、依据和规律方面已日趋深入而系统。
这个进展足以代表化学学科为其他学科和技术的发展所作回报的一个方面。
体系的结构和过程的机制是化学研究中需要探索的两个带有普遍性的阶段性目标。
在此激光、分子束和脉冲等技术大显神通的时代，化学动力学和动态学也都取得了重大进展。
此外，高分子化学、有机化学、无机化学和分析化学等分支学科也取得了无愧于时代的重大发展。
化学学科的核心任务或今后长远的努力方向大体上可归纳成3个方面：⑪开展化学反应的基础研究，以利开发新化学过程；⑫揭示组成-结构-性能之间关系和有关规律，以利设计分子或结构和创造新物质；⑬利用新技术和新原理强化分析和测试方法的威力，使化学工作的耳目趋于灵敏和可靠。
展望今后，化学将一如既往，积极参与材料科学和分子生物学的发展。
这两个领域与化学处在同一个物质结构层次上，可以分享很大一部分原理和方法学，而且涉及的是光电子、信息通信以及健康和福利等新兴产业。
在21世纪中，化学在能源和环境产业中也当大有可为。
目前环境治理问题已经刻不容缓。
对于防治大气和水污染以及处理污水，化学不但有用武之地，而且还有解铃还须系铃人的关系。
化学界已对绿色工艺十分重视。
环境问题在很大程度上也与能源结构密切相关。
当前的能源结构不可能持续很久。
利用太阳能发电和制氢以及回收CO2都是化学与有关学科需要一起解决的重要问题。
在能源和环境产业中，电化学在解决化学能源问题和催化化学在发展绿色工艺方面都将起到极为重要的作用。
我很同意国外有人这样展望化学的未来：“除了继续培育化学中的核心学科外，在今后25年中，化学家还将揭示生物学中的很多奥秘，并创造出具有神奇性能的物质。
”在最近15年中，新物质的创制确实是很可观的，其中最为突出的要推一系列高Tc超导氧化物和以C60为代表的富勒烯类物质。
金属有机物和分子筛等的合成化学也有值得注目的进展。
化学家肯定还会在生命科学的发展中继续作出重要贡献。
我们还应该想到事情的另外一方面。
我们要看到，生命过程在本质上是化学过程，但我们所熟悉的化学过程一般还远远不如生命过程那样平易而高效。
在化学学科中化学反应和创造新物质的研究无疑是具有核心地位的。
现在已有很多蛋白质，如酶和红蛋白等，在生物体中发挥作用的机制可以通过其结构予以揭示和理解。
在生物体中，化学反应都是在酶分子上进行的。
酶分子为生命过程充当着高度专一的高效催化剂。
作为生命“蓝图”的基因谱实际上依附于由DNA构成的染色体，它们首先为能使生命过程顺利进行的各种酶分子提供了设计。
染色体中也包含了合成其他功能蛋白质所需的信息。
在蛋白质中，两种红蛋白，即血红和肌红蛋白的结构测定得最早，功能与结构的关系也了解得最为深入。
它们是为脊椎动物分别执行输氧和储氧功能的蛋白质，其设计之巧妙令人惊异。
酶分子和其他功能蛋白质分子在执行其所承担的任务时简直是万无一失的。
它们已被恰当地称为分子机器。
运转生命过程所需的酶分子和其他功能蛋白质分子或几乎全部分子机器，其设计都存放在通过长期演化所得的染色体中。
在理解这些设计及其作用机制后，人们学会了借用和模拟这些设计和有关机制的本领。
在20世纪70年代早期首先发展了重组DNA技术，并已成为制备或生产蛋白质的新方法。
20世纪80年代出现了生产单克隆抗体的技术后，不久人们记起了Pauling早在20世纪40年代说过的话：“酶可以认为是一个能专一地识别其反应过渡态的抗体”。
这样就逐渐形成了催化抗体的想法：若要为某个反应找一个像酶这样的催化剂，只需为这个反应的过渡态克隆出抗体来，但过渡态是反应分子在关键部位上有了畸变的活化了的分子，是不稳定的，从而需要找一个在形状和结合力等方面可以做上述活化分子替身的稳定分子来做抗原。
在考虑开发新化学过程时，对选择性的要求是很严峻的。
现在越来越意识到反应的原子经济性也必须严格要求。
化学反应的这些品格都会通过经济和环境等因素涉及到社会的持续发展问题。
在观摩和欣赏以及认真钻研生命过程的同时，也要有点“与其临渊羡鱼，不如退而结网”的想法，从而也不可无视自己的优势，即在实验室或体外开发化学过程的优势。
首先，可供选择的反应条件和方法的范围，要比生命过程或生物体内开阔得多。
除温度和压力等条件外，激光等新技术的应用更是值得重视的因素。
更有甚者，化学家可以“驰骋”在整个元素周期系中，得出大量别开生面的新物质，供他们驱使。
实际上，随着金属有机物、分子筛和氧化物载体等物质的设计和合成越来越得心应手，催化化学等学科在挑战面前赢得机会的条件也越来越好了。
最近几年，我出于个人兴趣，注意到John A.Ewen所做的关于乙烯和丙烯催化聚合的工作。
Ziegler-Natta催化剂发现于20世纪50年代，是一个烷基铝与三氯化钛固体的混合物，可在低压下生产聚乙烯和聚丙烯，但对催化剂中金属原子周围的结构以及作用机制一直猜想多于知识，从而对所得聚合物的结构和性能难于调控。
20世纪60年代，P.Cossee为钛原子周围设定了合理的配位和原子间距离等几何学参数，然后通过分子轨道计算，并从能力学角度来比较各种反应历程的能量，得以提出乙烯聚合中链增长的顺位插入机制。
这个机制让人设想一台在分子水平上起作用的“纺车”（或称分子纺车），增长中的链与单体分子往复于两个顺式配位之间。
当时文献中已有工作指明，在与环戊二烯的络合物中金属原子带有正电荷，其性能当与Ziegler-Natta 催化剂中的基本一致。
John A. Ewen在这些工作的基础上，将二环戊二烯及其衍生物与钛等金属原子的络合物开发成为聚合乙烯和丙烯的催化剂，并称之为小分子机器。
通过对两个环戊二烯分子之间结构和对称性的安排，调控了聚乙烯链的支化和聚丙烯侧链的定向，并取得了效益。
他还从两个环戊二烯分子之间安排不同对称性得出了聚丙烯侧链的两种定向，正足以证实Cossee所提的单体分子往复于两个顺式配位之间的顺位插入机制。
这种机制可图示如下：式中［（CP)2］代表二环戊二烯及其衍生物，R′基要比R基增长一个单体，等等。
Ewen的工作一箭双雕，既弄清楚了催化剂的作用机制，也解决了聚乙烯支化和聚丙烯定向的调控问题。
【唐有祺：北京大学化学学院教授, 博士生导师, 中国科学院院士, 北京大学物理化学研究所名誉所长】【徐光宪：北京大学教授, 博士生导师, 中国科学院院士】今日化学何去何从？徐光宪今日化学何去何从？对于这个问题有两种回答：第一种回答：化学已有200余年的历史，是一门成熟的老科学，现在发展的前途不大了；21世纪的化学没有什么可搞了，将在物理学与生物学的夹缝中逐渐消亡。
第二种回答：20世纪的化学取得了辉煌的成就，21世纪的化学将在与物理学、生命科学、材料科学、信息科学、能源、环境、海洋、空间科学的相互交叉，相互渗透，相互促进中共同大发展。
本文主张第二种回答。
一、20世纪化学取得的空前辉煌成就并未获得社会应有的认同在20世纪的100年中，化学与化工取得了空前辉煌的成就。