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化學(xué)是什么? 版權(quán)信息
- ISBN:9787301305294
- 條形碼:9787301305294 ; 978-7-301-30529-4
- 裝幀:精裝
- 冊(cè)數(shù):暫無(wú)
- 重量:暫無(wú)
- 所屬分類:>>
化學(xué)是什么? 本書特色
《化學(xué)是什么?》從化學(xué)名稱的由來(lái)、什么的化學(xué)和化學(xué)的什么、化學(xué)是社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)者、化學(xué)是能源的開(kāi)拓者、化學(xué)是材料的研制者、化學(xué)是環(huán)境的保護(hù)者、化學(xué)是美好生活的創(chuàng)建者、化學(xué)是新興產(chǎn)業(yè)的支撐者等方方面面闡述了化學(xué)和人類社會(huì)生活的關(guān)系及化學(xué)學(xué)科的價(jià)值。
作者將講道理和擺事實(shí)結(jié)合起來(lái),把社會(huì)生活中耳熟能詳?shù)睦訌幕瘜W(xué)角度進(jìn)行了科學(xué)分析,指出其正誤,使讀者在獲取知識(shí)的同時(shí)還能將之應(yīng)用于實(shí)踐。
全書文字流暢,通俗易懂。
化學(xué)是什么? 內(nèi)容簡(jiǎn)介
《化學(xué)是什么?》從化學(xué)名稱的由來(lái)、化學(xué)對(duì)人類社會(huì)生活的貢獻(xiàn)等方方面面闡述了化學(xué)和人類社會(huì)生活的關(guān)系及化學(xué)學(xué)科的價(jià)值。作者將講道理和擺事實(shí)結(jié)合起來(lái),把社會(huì)生活中耳熟能詳?shù)睦訌幕瘜W(xué)角度進(jìn)行了科學(xué)分析,指出其正誤,使讀者在獲取知識(shí)的同時(shí)還能將之應(yīng)用于實(shí)踐。
化學(xué)是什么? 目錄
化學(xué)是什么? 節(jié)選
20世紀(jì)的化學(xué)推動(dòng)社會(huì)迅猛發(fā)展 20世紀(jì)的100年間,科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,人類對(duì)物質(zhì)的需求大幅度地增加。在社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)和化學(xué)學(xué)科先進(jìn)理論指導(dǎo)下,化學(xué)出現(xiàn)了許多重大的突破性進(jìn)展,它和其他各個(gè)學(xué)科一起,深入到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域,為人類創(chuàng)造了豐富的物質(zhì)財(cái)富,增進(jìn)人們的健康水平,形成了嶄新的社會(huì)面貌,也使人們對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)深入了一大步。 本節(jié)通過(guò)幾方面的實(shí)例,實(shí)際地理解化學(xué)是什么,以及它在社會(huì)發(fā)展中的作用。而更全面的情況則在后續(xù)幾章中介紹。 341 合成氨和化學(xué)肥料的發(fā)展 1909年德國(guó)化學(xué)家哈柏(F.Haber, 1868—1934)用鋨作催化劑,成功地在高溫高壓下將惰性很大的氮?dú)夂蜌錃饣铣砂睔狻?N2+3H22NH3 哈柏因此獲得1918年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 德國(guó)人博施(C.Bosch,1874—1940)在哈柏的基礎(chǔ)上深入研究。他先后試用2500多種不同的催化劑配方,經(jīng)過(guò)6500多次試驗(yàn),找到性能很好而又廉價(jià)的鐵催化劑,實(shí)現(xiàn)合成氨的大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn),并促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。博施因合成氨的生產(chǎn)而獲得1931年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 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。其中德國(guó)化學(xué)家埃特爾(G.Ertl,1936—)是杰出的代表人物,他對(duì)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(guò)程是由7個(gè)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(jiǎng)。 不同時(shí)代的三位大師認(rèn)真地對(duì)合成氨的化學(xué)進(jìn)行研究,促進(jìn)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展,造福人民,分別都獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。化學(xué)是一種永無(wú)止境的科學(xué)。 氨氣除了用來(lái)制造氨水、碳酸氫銨、硫酸銨、尿素等化學(xué)肥料外,還是其他許多化工產(chǎn)品的原料,用以生產(chǎn)硝酸、硝酸銨、氯化銨、硝化甘油、三硝基甲苯、硝化纖維、己內(nèi)酰胺和己二胺等數(shù)目眾多的化學(xué)品。 1. 合成氨奠定了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)化肥的基礎(chǔ) 化肥是指在農(nóng)業(yè)上用作肥料的化學(xué)制品。基本的化肥是含氮、磷、鉀三種營(yíng)養(yǎng)元素的肥料。 (1) 氮肥。主要有促進(jìn)作物的莖葉繁茂、分蘗增多、籽實(shí)飽滿,提高產(chǎn)量和蛋白質(zhì)含量等作用。以合成氨為基礎(chǔ),進(jìn)一步生產(chǎn)出尿素、硫酸銨、硝酸 銨、氯化銨、碳酸氫銨、氨水等。 (2) 磷肥。促進(jìn)作物分蘗、早熟,增加抗寒能力以及提高作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。大部分是以磷灰石礦物為原料,或磨細(xì)直接作肥料,或和硫酸等反應(yīng)形成水溶性較高的過(guò)磷酸鈣和其他磷酸鹽作肥料,還可以用鳥(niǎo)糞、骨粉或工業(yè)生產(chǎn)中含磷的副產(chǎn)品進(jìn)行加工。 (3) 鉀肥。促進(jìn)作物生長(zhǎng)過(guò)程中糖類化合物的合成和轉(zhuǎn)化,增進(jìn)作物健康生長(zhǎng)、抗病蟲(chóng)害、抗倒伏,增加氮肥的 效果等。主要從含鉀的礦石或從含鉀的鹽湖中提取氯化鉀。 隨著科學(xué)的發(fā)展,化肥的內(nèi)容和概念也得到新的發(fā)展。**,植物的營(yíng) 養(yǎng)元素還應(yīng)包括鎂、鈣、硫、硼、鋅、錳、銅、鉬、鐵以及其他微量稀土元素,化肥的化學(xué)成分大為擴(kuò)展。鎂是葉綠素的基本元素,是促進(jìn)植物進(jìn)行光合作用的催化元素。硫是蛋白質(zhì)的組成部分,對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有重要影響。鋅是多種酶的組成成分,參與葉綠素和生長(zhǎng)素的合成,促進(jìn)核酸和蛋白質(zhì)的合成。錳能刺激植物根部生長(zhǎng)固氮根瘤,促進(jìn)豆科植物的增產(chǎn)。鐵是一些酶的組成成分,在氧化還原中起重要作用,如抗樹(shù)葉發(fā)黃等。第二,施肥的方式有葉面施肥等根外施肥的方法,以及無(wú)土栽培技術(shù)為作物生長(zhǎng)配營(yíng)養(yǎng)餐。第三,隨著無(wú)公害綠色食品的發(fā)展,要求食品中的有害元素和化合物降低到衛(wèi)生食品的要求。化肥的品種和質(zhì)量以及對(duì)土壤中有害物質(zhì)的處 理,成為研究化肥的重要內(nèi)容。 農(nóng)用肥料除化肥外還有大量的有機(jī)肥料,它是指動(dòng)植物的殘骸、人畜和家禽的糞便以及其他有機(jī)廢棄物等。它的來(lái)源有農(nóng)作物秸桿還田、廄肥、堆肥、有機(jī)物灰燼、沼氣池肥、綠肥、飼養(yǎng)場(chǎng)和屠宰場(chǎng)廢棄物。正確使用有機(jī)肥料既有為農(nóng)作物提供營(yíng)養(yǎng)和改良土壤的雙重作用,也利于改善環(huán)境。對(duì)這類肥料又稱為綠色肥料。使用有機(jī)肥料需要化學(xué)知識(shí)的指導(dǎo),幫助了解施肥的對(duì)象和方法。例如草木灰富含鉀元素,是堿性物質(zhì),草木灰和碳酸氫銨不宜混合在一起同時(shí)施用,以免氮肥流失。對(duì)有機(jī)肥料要進(jìn)行化學(xué)成分分析和生化分析,并根據(jù)情況進(jìn)行處理,以免毒物和細(xì)菌等有害物質(zhì)傷害人體和進(jìn)入農(nóng)產(chǎn)品。 當(dāng)化肥源源不斷地施放到田間,植物生長(zhǎng)得到物質(zhì)保證。加上農(nóng)用殺蟲(chóng)劑及一系列農(nóng)藥的使用,農(nóng)業(yè)得到欣欣向榮的發(fā)展,世界糧食的產(chǎn)量成倍地增長(zhǎng)。第二次世界大戰(zhàn)后半個(gè)多世紀(jì),世界糧食產(chǎn)量翻了兩番,糧食生產(chǎn)量的增長(zhǎng)率在這期間始終高于人口出生率,人類從整體上脫離了饑餓的威脅。 2. 和化學(xué)肥料發(fā)展的同時(shí),化學(xué)和生物學(xué)一起研究農(nóng)用殺蟲(chóng)劑和農(nóng)藥并獲得迅速的發(fā)展 農(nóng)用殺蟲(chóng)劑和農(nóng)藥常有它的兩面性:一方面在防治害蟲(chóng)上有很好的效果;另一方面殘留在農(nóng)產(chǎn)品和土壤中的農(nóng)藥影響產(chǎn)品的質(zhì)量,影響人們的健康。農(nóng)業(yè)化學(xué)家要不斷地對(duì)現(xiàn)有的農(nóng)藥進(jìn)行篩選,防止和控制使用農(nóng)藥帶來(lái)的負(fù)面影響;開(kāi)展低毒高效農(nóng)藥的研究,替代高毒性農(nóng)藥;還要普及安全使用農(nóng)藥的方法及限用措施,特別控制使用在直接吃喝的果品、蔬菜和茶葉等農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中。 化學(xué)是什么?化學(xué)是促進(jìn)農(nóng)業(yè)豐收,是解決“民以食為天”問(wèn)題的大功臣。 342 高分子材料的發(fā)展 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(kāi)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(kāi)高分子材料。到20世紀(jì)末,世界塑料和樹(shù)脂的年產(chǎn)量超過(guò)1億噸,人造纖維超過(guò)2000萬(wàn)噸,橡膠超過(guò)1000萬(wàn)噸。年產(chǎn)高分子材料的總體積已超過(guò)全部金屬的總和。20世紀(jì)被稱為高分子時(shí)代。下面分別對(duì)塑料、橡膠、纖維和涂料加以簡(jiǎn)單介紹。 1. 塑料 塑料是以合成的高分子化合物為基礎(chǔ),加入輔助劑,如增塑劑、填料、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑等制得。有的塑料產(chǎn)量大、用途廣、價(jià)格低廉,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等,大量地用在塑料購(gòu)物袋、包裝袋、農(nóng)用塑料薄膜、家具、日常用品等各個(gè)方面。另外一些塑料,如聚酰胺、聚甲醛、聚苯醚和聚碳酸酯等,是通過(guò)共聚、填充、增強(qiáng)和合金化等途徑提高其應(yīng)用性能,使它耐磨、耐壓和耐拉,能耐較寬的溫度變化范圍,能在苛刻的環(huán)境條件下長(zhǎng)期地使用,以適應(yīng)工業(yè)部門發(fā)展的需要,如飛機(jī)、汽車、火車、輪船等新型交通工具的發(fā)展,計(jì)算機(jī)等信息產(chǎn)業(yè),化工和制藥設(shè)備的更新等。有些特殊的需要,如2008年北京奧運(yùn)會(huì)主游泳館“水立方”即是一個(gè)大型的塑料制品。 2. 橡膠 橡膠是一類線型柔性高分子化合物。其分子鏈的柔性好,在外力作用下可產(chǎn)生較大形變,除去外力后能迅速恢復(fù)原狀。順丁橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠等通常用來(lái)制造輪胎及其他常用彈性制品。而具有特殊性能,如耐寒、耐熱、耐油和耐臭等的特種橡膠(如硅橡膠、氟橡膠、聚氨酯橡膠等)也已根據(jù)需要研制開(kāi)發(fā)。
化學(xué)是什么? 作者簡(jiǎn)介
周公度(1931— )
北京大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授。主要從事晶體結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)化學(xué)等教學(xué)和科研工作。發(fā)表科研論文和教學(xué)文章100多篇。編著教材、專著和辭典等工具書10多種,先后由中外10家出版社出版30多個(gè)版本。其中《結(jié)構(gòu)化學(xué)基礎(chǔ)》已出5個(gè)版本,獲得國(guó)家級(jí)優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng),并獲得北京市高等教育經(jīng)典教材獎(jiǎng),并在中國(guó)臺(tái)灣出版繁體字版,在新加坡出版英文版;《結(jié)構(gòu)和物性》是他為物理系創(chuàng)建的“結(jié)構(gòu)和物性”課程撰寫的教材,已出3個(gè)版本,獲得國(guó)家級(jí)優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng);《化學(xué)中的多面體》是他的總結(jié)性科研成果,獲國(guó)家級(jí)“三個(gè)一百”原創(chuàng)出版工程獎(jiǎng)。許多世界著名大學(xué)圖書館都收藏有他的著作,美國(guó)國(guó)會(huì)圖書館就收藏了16本。
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