化学

提到化学,我们首先想到的是什么呢?是元素周期表,还是化学反应?

在人类文明发展史上,化学是一个重要的分支。从原始社会开始,人类就利用天然物质来制造各种生活用品,比如陶土、石头等。后来随着生产力的发展,人们逐渐发现,有些自然物可以经过加工变成有用的东西,于是,人们便开始了对天然物的改造过程。在这个过程中,一些简单而实用的方法逐渐积累起来,这些简单的经验被后人称为"化学知识"。

那么,什么是化学?

简单来说,所谓"化学",就是研究物质的组成、结构以及变化规律的科学,是一门实验性的科学,它包括物理和数学,但又不完全是物理与数学。

现代意义的化学是从18世纪后半期才出现的。当时,欧洲工业革命如火如荼地展开,许多新工艺的出现需要大量原材料,这就使得当时的欧洲各国纷纷建立起了大型化工企业,并出现了以煤焦油为主要原料的苯胺,这是最早的合成材料之一。

到了19世纪末,由于发现了碳化氢(即H2),使人们对有机物有了进一步的了解。1903年,德国科学家维勒首次制得乙醚,揭开了有机合成的序幕,随后,英国科学家阿佛加德罗又制得了乙烯。

20世纪30年代,美国科学家格利雅各布·贝齐里尼提出了著名的"分子论",他认为所有物质都是由小分子构成的,这种思想为后来的结构主义和量子力学的发展提供了基础。

40年代末,美国科学家费恩曼用共振法测出氢原子的质量数。50年代初,法国物理学家德拜提出原子理论,认为原子由质子和中子的结合体构成。60年代,核物理学取得重大进展,特别是电子的发现,使人们对物质结构的认识发生了根本性的变化。

至此,关于化学物质及其相互作用的原理已基本清楚。

那么,如何将上述原理应用在具体的研究工作中呢?这时,就需要有专门的知识体系来指导,这就是所谓的"学科体系"。

例如,对于有机化合物,我们知道,它们是由碳氢化合物组成的,其中含有C—H键,但是,这个键究竟是什么性质?它的强弱又是怎样的?这些问题,都是需要在具体的实验基础上,进行深入分析才能得到的。所以,为了解决这些问题,就需要有一套相应的理论,也就是我们现在所说的有机化合物的结构理论。