化學在社會生產(chǎn)中的應(yīng)用800字論文

【專家解說】：人類的祖先在與自然界的長期斗爭中，很早就開始利用火。他們用火來取暖、燒烤食物，進而又用火來燒制陶器、煉銅、煉鐵，等等。因此，我們可以說，人類的文明是從火堆中萌發(fā)的，火在人類的進化中起了很重要的作用！ 化學研究的對象是自然界中的各種各樣的物質(zhì)。浩瀚的宇宙和地球上人類用肉眼能見到的和不能直接觀察到的以原子或分子形態(tài)存在的物質(zhì)，都是我們要了解和研究的對象。 隨著科學技術(shù)的發(fā)展，人們已能通過先進的科學儀器觀察一些物質(zhì)的原子排列狀況。1990年前后，美國等少數(shù)國家首先在-269℃的低溫下移動了原子。1993年，中國科學院北京真空物理實驗室的研究人員，在常溫下以超真空掃描隧道顯微鏡(圖1)為手段，通過用探針撥出硅晶體表面的硅原子的方法，在硅晶體的表面形成了一定規(guī)整的圖形(見上圖)。這種在晶體表面開展的操縱原子的研究，達到了世界水平。圖中的“中國”兩字就是這樣形成，并經(jīng)放大約180萬倍在計算機屏幕上顯示出來的。這兩個字的“筆畫”寬度約2nm①，是目前已知的最小的漢字。 我國是世界四大文明古國之一，在化學發(fā)展史上有過極其輝煌的業(yè)績。冶金、陶瓷、釀造、造紙、火藥等都是在世界上發(fā)明和應(yīng)用得比較早的國家。如商代的司母戊鼎是目前已知的最大的古青銅器(圖2)；1972年在河北出土的商代鐵刃青銅鉞是我國目前發(fā)現(xiàn)的最早的鐵器。我國古代的一些書籍中很早就有關(guān)于化學的記載。著名醫(yī)藥學家李時珍的巨著《本草綱目》(公元1596年)中，還記載了許多有關(guān)化學鑒定的試驗方法。中華人民共和國建立以后，我國的化學和化學工業(yè)，以及化學基礎(chǔ)理論研究等方面，都取得了長足的進步。1965年，我國的科學工作者在世界上第一次用化學方法合成了具有生物活性的蛋白質(zhì)——結(jié)晶牛胰島素(圖3)，到了20世紀80年代，又在世界上首次用人工方法合成了一種具有與天然分子相同的化學結(jié)構(gòu)和完整生物活性的核糖核酸②，為人類揭開生命奧秘做出了貢獻。此外，我國還人工合成了許多結(jié)構(gòu)復雜的天然有機化合物，如葉綠素(圖4)、血紅素、維生素B12，以及一些特效藥物等。 人類很早就開始使用材料，從石器時代到現(xiàn)代，人類所使用的材料不斷地發(fā)生變化，材料的種類越來越多，用途也越來越廣。我們對于材料的認識，應(yīng)該包括為人類社會所需要并能用于制造有用器物的物質(zhì)這兩層涵義。也就是說，并不是所有的物質(zhì)都可以稱為材料。材料按其化學組成或狀態(tài)、性質(zhì)、效應(yīng)、用途等可以分為若干類。例如，按化學組成分類，陶瓷屬于非金屬材料；合金屬于金屬材料；橡膠、化纖等屬于有機高分子材料。歷史的發(fā)展表明：沒有新材料的出現(xiàn)，就沒有工業(yè)的進步和大量新產(chǎn)品的涌現(xiàn)。因此，許多科學家都認為新材料是高技術(shù)的突破口，只有更好地開發(fā)和應(yīng)用具有特殊性能的新材料，才能擁有更強大的經(jīng)濟優(yōu)勢和技術(shù)潛力?；瘜W不僅在一般材料的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用中發(fā)揮了巨大的作用，而且在研制具有特殊性能的新材料方面也會繼續(xù)發(fā)揮其獨特的優(yōu)勢。總起來講，適應(yīng)科技迅猛發(fā)展所需的諸如耐腐蝕、耐高溫、耐輻射、耐磨損的結(jié)構(gòu)材料，以及敏感、記錄、半導體、光導纖維、液晶高分子等信息材料和超導體、離子交換樹脂與交換膜等高功能材料，它們的制取都是需要化學進一步參與研究的重要課題。 位于北京周口店的北京猿人遺址中的炭層，表明人類使用能源的歷史已非常久遠。人類社會的發(fā)展與能源消費的增長是密切相關(guān)的，我們現(xiàn)在使用的能源主要來自化石燃料——煤、石油和天然氣等，但化石燃料是一種不可再生，并且儲藏量有限的能源，而且在開采和燃燒過程中還會對自然環(huán)境造成污染。為了更好地解決能源問題，人們一方面在研究如何提高燃料的燃燒效率，另一方面也在尋找新的能源。這些都離不開化學工作者的努力。例如，核能和太陽能的發(fā)電裝置離不開特殊材料的研制；用氫作為能源需要考慮貯氫材料和如何廉價得到氫，等等。 環(huán)境問題是當今世界各國都非常關(guān)注的問題。在世界人口不斷增長、生產(chǎn)不斷發(fā)展、人民生活水平不斷提高的過程中，由于人們對環(huán)境與生產(chǎn)發(fā)展的關(guān)系認識不夠，以及對廢棄物處理不當，使環(huán)境受到了不同程度的破壞，如土地的沙漠化、水資源危機、酸雨、臭氧層的破壞、有毒化學品造成的污染等。因此，保護環(huán)境已成為當前和未來的一項全球性的重大課題之一，也是我國的一項基本國策。在這些關(guān)系到國計民生的環(huán)境問題中，化學工作者是大有作為的。因為污染問題的解決主要還得靠化學等方法。有的專家提出，如果對燃燒產(chǎn)物如CO2、H2O、N2等利用太陽能使它們重新組合，使之變成CH4、CH3OH、NH3等的構(gòu)想(圖5)能夠成為現(xiàn)實，那么，不僅可以消除對大氣的污染，還可以節(jié)約燃料，緩解能源危機。 對健康的關(guān)注也是人類面對的重要課題。我們知道，用以保證人體健康的營養(yǎng)、藥物的研究、人體中的元素對人體生理作用的研究，以及揭開生命的奧秘等，都離不開化學。因此，如何在這些方面正確地運用化學知識，與其他學科協(xié)調(diào)研究就成為調(diào)節(jié)生命活動和提高人體素質(zhì)的重要手段。 此外，在資源的合理開發(fā)和利用、提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，以及癌癥治療的研究等方面，化學也都扮演著極其重要的角色。 綜上所述，在研究材料、能源、環(huán)境、生命科學等方面，以及在我們的日常生活中，我們不難看出，化學對社會的發(fā)展和人類的進步起著非常重要的作用。