化學(自然科學)

化學(自然科學)

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化學是自然科學的一種,在分子原子層次上研究物質的組成、性質、結構與變化規律;創造新物質的科學。世界由物質組成,化學則是人類用以認識和改造物質世界的主要方法和手段之一。它是一門歷史悠久而又富有活力的學科,它的成就是社會文明的重要標誌,化學中存在著化學變化和物理變化兩種變化形式。

基本介绍

  • 中文名:   化學
  • 外文名:   Chemistry
  • 學科級別:   一級學科
  • 專業代碼:   0703
  • 二級學科:   無機、有機、物化、分析、高分子
基本概念,化學定義,化學特點,研究對象,研究方法,元素周期表,歷史,概述,萌芽時期,丹藥時期,燃素時期,發展期,現代時期,學科分類,主幹課程,綠色化學,緒論,定義,著名理論,重要性,教育,發展,初步實驗儀器,培養目標,培養要求,知識技能,開設院校,專業排名,諾貝爾獎,發展前景,

基本概念

化學定義

“化學”一詞,若單是從字面解釋就是“變化的科學”。化學如同物理一樣皆為自然科學的基礎科學。化學是一門以實驗為基礎的自然科學。門捷列夫提出的化學元素周期表大大促進了化學的發展。如今很多人稱化學為“中心科學”,因為化學為部分科學學科的核心,如材料科學納米科技、生物化學等。化學是在原子層次上研究物質組成結構性質、及變化規律的自然科學,這也是化學變化的核心基礎。現代化學下有五個二級學科:無機化學、有機化學、物理化學、分析化學與高分子化學
化學

化學特點

化學是重要的基礎科學之一,是一門以實驗為基礎的學科,在與物理學、生物學、地理學、天文學等學科的相互滲透中,得到了迅速的發展,也推動了其他學科和技術的發展。例如,核酸化學的研究成果使今天的生物學從細胞水平提高到分子水平,建立了分子生物學。

研究對象

化學對我們認識和利用物質具有重要的作用。宇宙是由物質組成的,化學則是人類認識和改造物質世界的主要方法和手段之一,它是一門歷史悠久而又富有活力的學科,與人類進步和社會發展的關係非常密切,它的成就是社會文明的重要標誌。
從開始用火的原始社會,到使用各種人造物質的現代社會,人類都在享用化學成果。人類的生活能夠不斷提高和改善,化學的貢獻在其中起了重要的作用。

研究方法

對各種星體的化學成分的分析,得出了元素分布的規律,發現了星際空間有簡單化合物的存在,為天體演化和現代宇宙學提供了實驗數據,還豐富了自然辯證法的內容。

元素周期表

元素周期表是化學的核心。元素周期表元素周期律用表格表達的具體形式,它反映元素原子的內部結構和它們之間相互聯繫的規律。元素周期表簡稱周期表.元素周期表有7個周期,有16個族和4個區。元素在周期表中的位置能反映該元素的原子結構。周期表中同一橫列元素構成一個周期。同周期元素原子的電子層數等於該周期的序數。同一縱行(第Ⅷ族包括3個縱行)的元素稱“族”。
化學
族是原子內部外電子層構型的反映。例如外電子構型,IA族是ns1,IIIA族是ns2np1,O族是ns2np4, IIIB族是(n-1) d1·ns2等。元素周期表能形象地體現元素周期律。根據元素周期表可以推測各種元素的原子結構以及元素及其化合物性質的遞變規律。
當年,門捷列夫根據元素周期表中未知元素的周圍元素和化合物的性質,經過綜合推測,成功地預言未知元素及其化合物的性質。現科學家利用元素周期表,指導尋找製取半導體、催化劑、化學農藥、新型材料的元素及化合物。
現代化學的元素周期律是1869年俄國科學家德米特里·伊萬諾維奇·門捷列夫(Dmitri Ivanovich Mendeleev)首先整理,他將當時已知的63種元素依原子量大小並以表的形式排列,把有相似化學性質的元素放在同一行,就是元素周期表的雛形。利用周期表,門捷列夫成功的預測當時尚未發現的元素的特性()。1913年英國科學家莫色勒利用陰極射線撞擊金屬產生X射線,發現原子序數越大,X射線的頻率就越高,因此他認為核的正電荷決定了元素的化學性質,並把元素依照核內正電荷(即質子數或原子序數)排列,經過多年修訂後才成為當代的周期表。

歷史

概述

化學的歷史淵源非常古老,可以說從人類學會使用火,就開始了最早的化學實踐活動。我們的祖先鑽木取火、利用火烘烤食物、寒夜取暖、驅趕猛獸,充分利用燃燒時的發光發熱現象。當時這只是一種經驗的積累。化學知識的形成、化學的發展經歷了漫長而曲折的道路。它伴隨著人類社會的進步而發展,是社會發展的必然結果。而它的發展,又促進生產力的發展,推動歷史的前進。化學的發展,主要經歷以下幾個時期:

萌芽時期

從遠古到公元前1500年,人類學會在熊熊的烈火中由黏土製出陶器、由礦石燒出金屬,學會從穀物釀造出酒、給絲麻等織物染上顏色,這些都是在實踐經驗的直接啟發下經過長期摸索而來的最早的化學工藝,但還沒有形成化學知識,只是化學的萌芽時期。古時候,原始人類為了他們的生存,在與自然界的種種災難進行抗爭中,發現和利用了火。原始人類從用火之時開始,由野蠻進入文明,同時也就開始了用化學方法認識和改造天然物質。燃燒就是一種化學現象。(火的發現和利用,改善了人類生存的條件,並使人類變得聰明而強大。)
掌握了火以後,人類開始食用熟食;繼而人類又陸續發現了一些物質的變化,如發現在翠綠色的孔雀石銅礦石上面燃燒炭火,會有紅色的銅生成。在中國,春秋戰國由青銅社會開始轉型,鐵器牛耕引發的社會變革推動了化學的發展。
這樣,人類在逐步了解和利用這些物質的變化的過程中,製得了對人類具有使用價值的產品。人類逐步學會了制陶冶煉;以後又懂得了釀造染色等等。這些由天然物質加工改造而成的製品,成為古代文明的標誌。在這些生產實踐的基礎上,萌發了古代化學知識。

丹藥時期

約從公元前1500年到公元1650年,化學被煉丹術鍊金術所控制。為求得長生不老的仙丹或象徵富貴的黃金,煉丹家和鍊金術士們開始了最早的化學實驗,而後記載、總結煉丹術的書籍也相繼出現。雖然煉丹家、鍊金術士們都以失敗而告終,但他們在煉製長生不老藥的過程中,在探索“點石成金”的方法中實現了物質間用人工方法進行的相互轉變,積累了許多物質發生化學變化的條件和現象,為化學的發展積累了豐富的實踐經驗。
當時出現的“化學”一詞,其含義便是“鍊金術”。但隨著煉丹術、鍊金術的衰落,人們更多地看到它荒唐的一面,實際上,化學方法轉而在醫藥和冶金方面得到正當發揮,中、外藥物學和冶金學的發展為化學成為一門科學準備了豐富的素材。與此同時,進一步分類研究了各種物質的性質,特別是相互反應的性能。這些都為近代化學的產生奠定了基礎,許多器具和方法經過改進後,仍然在今天的化學實驗中沿用。煉丹家在實驗過程中發明了火藥,發現了若干元素,製成了某些合金,還制出和提純了許多化合物,這些成果我們至今仍在利用。

燃素時期

這個時期從1650年到1775年,是近代化學的孕育時期。隨著冶金工業和實驗室經驗的積累,人們總結感性知識,進行化學變化的理論研究,使化學成為自然科學的一個分支。這一階段開始的標誌是英國化學家波義耳為化學元素指明科學的概念。繼之,化學又借燃素說從鍊金術中解放出來。燃素說認為可燃物能夠燃燒是因為它含有燃素,燃燒過程是可燃物中燃素放出的過程,儘管這個理論是錯誤的,但它把大量的化學事實統一在一個概念之下,解釋了許多化學現象。
在燃素說流行的一百多年間,化學家為解釋各種現象,做了大量的實驗,發現多種氣體的存在,積累了更多關於物質轉化的新知識。特別是燃素說,認為化學反應是一種物質轉移到另一種物質的過程,化學反應中物質守恆,這些觀點奠定了近代化學思維的基礎。這一時期,不僅從科學實踐上,還從思想上為近代化學的發展做了準備,這一時期成為近代化學的孕育時期。
16世紀開始,歐洲工業生產蓬勃興起,推動了醫藥化學和冶金化學的創立和發展。使鍊金術轉向生活和實際套用,繼而更加注意物質化學變化本身的研究。在元素的科學概念建立後,通過對燃燒現象的精密實驗研究,建立了科學的氧化理論和質量守恆定律,隨後又建立了定比定律倍比定律化合量定律,為化學進一步科學的發展奠定了基礎。

發展期

這個時期從1775年到1900年,是近代化學發展的時期。1775年前後,拉瓦錫用定量化學實驗闡述了燃燒的氧化學說,開創了定量化學時期,使化學沿著正確的軌道發展。19世紀初,英國化學家道爾頓提出近代原子學說,突出地強調了各種元素的原子的質量為其最基本的特徵,其中量的概念的引入,是與古代原子論的一個主要區別。近代原子論使當時的化學知識和理論得到了合理的解釋,成為說明化學現象的統一理論。接著義大利科學家阿伏加德羅提出分子概念。自從用原子-分子論來研究化學,化學才真正被確立為一門科學。這一時期,建立了不少化學基本定律。俄國化學家門捷列夫發現元素周期律,德國化學家李比希維勒發展了有機結構理論,這些都使化學成為一門系統的科學,也為現代化學的發展奠定了基礎。
19世紀下半葉,熱力學等物理學理論引入化學之後,不僅澄清了化學平衡和反應速率的概念,而且可以定量地判斷化學反應中物質轉化的方向和條件。相繼建立了溶液理論電離理論、電化學化學動力學的理論基礎。物理化學的誕生,把化學從理論上提高到一個新的水平。通過對礦物的分析,發現了許多新元素,加上對原子分子學說的實驗驗證,經典性的化學分析方法也有了自己的體系。草酸和尿素的合成、原子價概念的產生、的六環結構和碳價鍵四面體等學說的創立、酒石酸拆分成旋光異構體,以及分子的不對稱性等等的發現,導致有機化學結構理論的建立,使人們對分子本質的認識更加深入,並奠定了有機化學的基礎。

現代時期

二十世紀的化學是一門建立在實驗基礎上的科學,實驗與理論一直是化學研究中相互依賴、彼此促進的兩個方面。進入20世紀以後,由於受到自然科學其他學科發展的影響,並廣泛地套用了當代科學的理論、技術和方法,化學在認識物質的組成、結構、合成和測試等方面都有了長足的進展,而且在理論方面取得了許多重要成果。在無機化學、分析化學、有機化學和物理化學四大分支學科的基礎上產生了新的化學分支學科。
近代物理的理論和技術、數學方法及計算機技術在化學中的套用,對現代化學的發展起了很大的推動作用。19世紀末,電子、X射線放射性的發現為化學在20世紀的重大進展創造了條件。
結構化學方面,由於電子的發現開始並確立的現代的有核原子模型,不僅豐富和深化了對元素周期表的認識,而且發展了分子理論。套用量子力學研究分子結構
分子結構的研究開始,逐步揭示了化學鍵的本質,先後創立了價鍵理論分子軌道理論配位場理論。化學反應理論也隨著深入到微觀境界。套用X射線作為研究物質結構的新分析手段,可以洞察物質的晶體化學結構。測定化學立體結構的衍射方法,有X射線衍射電子衍射中子衍射等方法。其中以X射線衍射法的套用所積累的精密分子立體結構信息最多。
研究物質結構的譜學方法也由可見光譜、紫外光譜、紅外光譜擴展到核磁共振譜、電子自選共振譜、光電子能譜射線共振光譜、穆斯堡爾譜等,與計算機聯用後,積累大量物質結構與性能相關的資料,正由經驗向理論發展。電子顯微鏡放大倍數不斷提高,人們可以直接觀察分子的結構。
經典的元素學說由於放射性的發現而產生深刻的變革。從放射性衰變理論的創立、同位素的發現到人工核反應核裂變的實現、氘的發現、中子和正電子及其它基本粒子的發現,不僅是人類的認識深入到亞原子層次,而且創立了相應的實驗方法和理論;不僅實現了古代煉丹家轉變元素的思想,而且改變了人的宇宙觀。
作為20世紀的時代標誌,人類開始掌握和使用核能。放射化學和核化學等分支學科相繼產生,並迅速發展;同位素地質學、同位素宇宙化學等交叉學科接踵誕生。元素周期表擴充了,已有109號元素,並且正在探索超重元素以驗證元素“穩定島假說”。與現代宇宙學相依存的元素起源學說和與演化學說密切相關的核素年齡測定等工作,都在不斷補充和更新元素的觀念。
酚醛樹脂的合成,開闢了高分子科學領域。20世紀30年代聚醯胺纖維的合成,使高分子的概念得到廣泛的確認。後來,高分子的合成、結構和性能研究、套用三方面保持互相配合和促進,使高分子化學得以迅速發展。
各種高分子材料合成和套用,為現代工農業、交通運輸、醫療衛生、軍事技術,以及人們衣食住行各方面,提供了多種性能優異而成本較低的重要材料,成為現代物質文明的重要標誌。高分子工業發展為化學工業的重要支柱。20世紀是有機合成的黃金時代。化學的分離手段和結構分析方法已經有了很大發展,許多天然有機化合物的結構問題紛紛獲得圓滿解決,還發現了許多新的重要的有機反應和專一性有機試劑,在此基礎上,精細有機合成,特別是在不對稱合成方面取得了很大進展。
一方面,合成了各種有特種結構和特種性能的有機化合物;另一方面,合成了從不穩定的自由基到有生物活性的蛋白質、核酸等生命基礎物質。有機化學家還合成了有複雜結構的天然有機化合物和有特效的藥物。這些成就對促進科學的發展起了巨大的作用;為合成有高度生物活性的物質,並與其他學科協同解決有生命物質的合成問題及解決前生命物質的化學問題等,提供了有利的條件。
20世紀以來,化學發展的趨勢可以歸納為:由巨觀向微觀、由定性向定量、由穩定態向亞穩定態發展,由經驗逐漸上升到理論,再用於指導設計和開拓創新的研究。一方面,為生產和技術部門提供儘可能多的新物質、新材料;另一方面,在與其它自然科學相互滲透的進程中不斷產生新學科,並向探索生命科學和宇宙起源的方向發展。

學科分類

分科概述
化學變化:有其他物質生成的變化(燃燒、鋼鐵生鏽、食物腐爛、糧食釀酒、動植物呼吸、光合作用……)。
化學性質:化學性質,化學專業術語,是物質在化學變化中表現出來的性質。如所屬物質類別的化學通性:酸性、鹼性、氧化性、還原性、熱穩定性及一些其它特性。
化學在發展過程中,依照所研究的分子類別和研究手段、目的、任務的不同,派生出不同層次的許多分支。在20世紀20年代以前,化學傳統地分為無機化學、有機化學、物理化學和分析化學四個分支。20年代以後,由於世界經濟的高速發展,化學鍵的電子理論和量子力學的誕生、電子技術和計算機技術的興起,化學研究在理論上和實驗技術上都獲得了新的手段,導致這門學科從30年代以來飛躍發展,出現了嶄新的面貌。化學內容一般分為生物化學、有機化學、高分子化學、套用化學和化學工程學、物理化學、無機化學等七大類共80項,實際包括了七大分支學科。
根據當今化學學科的發展以及它與天文學、物理學、數學、生物學醫學地學等學科相互滲透的情況,化學可作如下分類:

主幹課程

其它與化學有關的邊緣學科還有:地球化學海洋化學大氣化學、環境化學、宇宙化學星際化學等。

綠色化學

緒論

綠色化學又稱“環境無害化學”、“環境友好化學”、“清潔化學”,綠色化學是近十年才產生和發展起來的,是一個“新化學嬰兒”。它涉及有機合成、催化、生物化學、分析化學等學科,內容廣泛。綠色化學的最大特點是在始端就採用預防污染的科學手段,因而過程和終端均為零排放零污染。世界上很多國家已把“化學的綠色化”作為新世紀化學進展的主要方向之一。

定義

用化學的技術,原理和方法去消除對人體健康,安全和生態環境有毒有害的化學品,因此也稱環境友好化學或潔淨化學。實際上,綠色化學不是一門全新的科學。
綠色化學不但有重大的社會、環境和經濟效益,而且說明化學的負面作用是可以避免的,顯現了人的能動性。綠色化學體現了化學科學、技術與社會的相互聯繫和相互作用,是化學科學高度發展以及社會對化學科學發展的作用的產物,對化學本身而言是一個新階段的到來。作為新世紀的一代,不但要有能力去發展新的、對環境更友好的化學,以防止化學污染;而且要讓年輕的一代了解綠色化學、接受綠色化學、為綠色化學作出應有的貢獻。

著名理論

1、“原子經濟性”,即充分利用反應物中的各個原子,因而既能充分利用資源,又能防止污染。原子經濟性的概念是1992年美國著名有機化學家Trost(為此他曾獲得了1998年度的總統綠色化學挑戰獎的學術獎)提出的,用原子利用率衡量反應的原子經濟性,為高效的有機合成應最大限度地利用原料分子的每一個原子,使之結合到目標分子中,達到零排放。綠色有機合成應該是原子經濟性的。原子利用率越高,反應產生的廢棄物越少,對環境造成的污染也越少。
2、其內涵主要體現在五個“R”上:第一是Reduction一一“減量”,即減少“三廢”排放;第二是Reuse——“重複使用”,諸如化學工業過程中的催化劑、載體等,這是降低成本和減廢的需要;第三是Recycling——“回收”,可以有效實現“省資源、少污染、減成本”的要求;第四是Regeneration——“再生”,即變廢為寶,節省資源、能源,減少污染的有效途徑;第五是Rejection ——“拒用”,指對一些無法替代,又無法回收、再生和重複使用的,有毒副作用及污染作用明顯的原料,拒絕在化學過程中使用,這是杜絕污染的最根本方法。

重要性

傳統的化學工業給環境帶來的污染已十分嚴重,全世界每年產生的有害廢物達3億噸~4億噸,給環境造成危害,並威脅著人類的生存。化學工業能否生產出對環境無害的化學品,甚至開發出不產生廢物的工藝,有識之士提出了綠色化學的號召,並立即得到了全世界的積極回響。綠色化學的核心就是要利用化學原理從源頭消除污染。
綠色化學給化學家提出了一項新的挑戰,國際上對此很重視。1996年,美國設立了“綠色化學挑戰獎”,以表彰那些在綠色化學領域中做出傑出成就的企業和科學家。綠色化學將使化學工業改變面貌,為子孫後代造福。
迄今為止,化學工業的絕大多數工藝都是20多年前開發的,當時的加工費用主要包括原材料、能耗和勞動力的費用。由於化學工業向大氣、水和土壤等排放了大量有毒、有害的物質。以1993年為例,美國僅按365種有毒物質排放估算,化學工業的排放量為30億磅。因此,加工費用又增加了廢物控制、處理和埋放。環保監測、達標,事故責任賠償等費用。1992年,美國化學工業用於環保的費用為1150億美元,清理已污染地區花去7000億美元。1996年美國Dupont公司的化學品銷售總額為180億美元,環保費用為10億美元。所以,從環保、經濟和社會的要求看。化學工業不能再承擔使用和產生有毒有害物質的費用。需要大力研究與開發從源頭上減少和消除污染的綠色化學。
1990年美國頒布了污染防止法案。將污染防止確立為美國的國策。所謂污染防止就是使得廢物不再產生。不再有廢物處理的問題,綠色化學正是實現污染防止的基礎和重要工具。1995年4月美國副總統Gore宣布了國家環境技術戰略。其目標為:至2020年地球日時。將廢棄物減少40~50%,每套裝置消耗原材料減少20~25%。1996年美國設立了總統綠色化學挑戰獎。這些政府行為都極大的促進了綠色化學的蓬勃發展。
另外,日本也制定了新陽光計畫。在環境技術的研究與開發領域。確定了環境無害製造技術、減少環境污染技術和二氧化碳固定與利用技術等綠色化學的內容。總之,綠色化學的研究已成為國外企業、政府和學術界的重要研究與開發萬向。 這對我國既是嚴峻的挑戰,也是難得的發展機遇。

教育

發展

我國化學教育從初三開始,高中成為理科之一,除兩本必修教材外,又有《化學與生活》《化學與技術》《物質結構與性質》《化學反應原理》《有機化學基礎》《實驗化學》六個選修課程。全國一共六個版本:人教版蘇教版魯教版、浙科版,粵教版,上教版。
..........................................

初步實驗儀器

培養目標

本專業培養具備化學的基本理論、基本知識和較強的實驗技能,能在科研機構、高等學校及企事業單位等從事科學研究、教學工作及管理工作的高級專門人才。

培養要求

本專業學生主要學習化學方面的基礎知識、基本理論、基本技能以及相關的工程技術知識,受到基礎研究和套用基礎研究方面的科學思維和科學實驗訓練,具有較好的科學素養,具備運用所學知識和實驗技能進行套用研究、技術開發和科技管理的基本技能。

知識技能

1.掌握數學、物理等方面的基本理論和基本知識;
2.掌握無機化學、分析化學(含儀器分析)、有機化學、物理化學(含結構化學)、化學工程及化工製圖的基礎知識、基本原理和基本實驗技能;
3.了解相近專業的一般原理和知識;
4.了解國家關於科學技術、化學相關產業、智慧財產權等方面的政策、法規;
5.了解化學的理論前沿、套用前景、最新發展動態,以及化學相關產業發展狀況;
6.掌握中外文資料查詢、文獻檢索及運用現代信息技術獲取相關信息的基本方法;具有一定的實驗設計,創造實驗條件,歸納、整理、分析實驗結果,撰寫論文,參與學術交流的能力。

開設院校

一級學科
0703化學
北京大學
南開大學
二級學科
070301無機化學
070302分析化學
070303有機化學
070304物理化學
070305高分子化學與物理
中山大學
重點(培育)學科
二級學科
070303有機化學
070304物理化學
清華大學
070305高分子化學與物理
世界大學專業排名
排名學校國家得分
1
美國
97.5
2
加州大學-伯克利
美國
90.5
3
美國
90.4
4
美國
87.0
5
美國
85.0
6
英國
84.8
7
加州大學-洛杉基
美國
84.7
8
英國
83.8
9
中國香港
83.3
10
英國
83.2
11
中國香港
82.9
12
82.7
13
新加坡
82.1
14
日本
81.5
15
瑞士
80.8
16
美國
80.4
17
西北大學(美國)
美國
79.4
18
京都大學
日本
78.8
19
中國
78.6
20
澳大利亞
78.0

專業排名

排 名
學校名稱
星 級
學校數
1
北京大學
5★
429
2
南京大學
5★
429
3
吉林大學
5★
429
4
華東理工大學
5★
429
5
廈門大學
5★
429
6
復旦大學
5★
429
7
天津大學
5★
429
8
南開大學
5★
429
9
中山大學
5★
429
10
武漢大學
5★
429
11
蘭州大學
5★
429
12
湖南大學
5★
429
13
大連理工大學
5★
429
14
北京理工大學
5★
429
15
福州大學
5★
429
16
南京理工大學
5★
429
17
四川大學
5★
429
18
浙江工業大學
5★
429
19
陝西師範大學
5★
429
20
西北大學
5★
429

諾貝爾獎

二十世紀初
  • 1901年 J . H.范霍夫(荷蘭)發現溶液中化學動力學法則和滲透壓規律。
  • 1902年 E. H. 費歇爾(德國)合成了糖類以及嘌呤誘導體。
  • 1903年 S. A. 阿雷尼烏斯(瑞典)提出電解質溶液理論。
  • 1904年 W. 拉姆賽(英國)發現空氣中的惰性氣體
  • 1905年 A. 馮·貝耶爾(德國)從事有機染料以及氫化芳香族化合物的研究。
  • 1906年 H. 莫瓦桑(法國)從事氟元素的研究。
  • 1907年 E.畢希納(德國)從事酵素和酶化學、生物學研究。
  • 1908年 E.盧瑟福(英國)首先提出放射性元素的蛻變理論。
  • 1909年 W.奧斯特瓦爾德(德國)從事催化作用、化學平衡以及反應速度的研究。
  • 1910年 O.瓦拉赫(德國)脂環式化合物的奠基人。
  • 1911年 M.居里(法國)發現鐳和
  • 1912年 V. 格林尼亞(法國)發明了格林尼亞試劑—— 有機鎂試劑
    P.薩巴蒂(法國)使用細金屬粉末作催化劑,發明了一種製取氫化不飽和烴的有效方法。
  • 1913年 A. 維爾納 (瑞士)從事配位化合物的研究以及分子內原子化合價的研究。
  • 1914年 T.W.理查茲(美國)致力於原子量的研究,精確地測定了許多元素的原子量。
  • 1915年 R.威爾斯泰特(德國)從事植物色素(葉綠素)的研究。
  • 1916~1917年 未頒獎。
  • 1918年 F.哈伯(德國)研究和發明了有效的大規模合成氨法。
  • 1920年 W.H.能斯特(德國)從事電化學和熱動力學方面的研究。
  • 1921年 F.索迪(英國)從事放射性物質的研究,首次命名“同位素”。
  • 1922年 F.W.阿斯頓(英國) 發現非放射性元素中的同位素並開發了質譜儀
  • 1923年 F. 普雷格爾(奧地利)創立了有機化合物的微量分析法。
  • 1925年 R.A.席格蒙迪(德國)從事膠體溶液的研究並確立了膠體化學。
  • 1926年 T.斯韋德貝里(瑞典)從事膠體化學中分散系統的研究。
  • 1927年 H.O.維蘭德(德國)研究確定了膽酸及多種同類物質的化學結構
  • 1928年 A.溫道斯(德國)研究出一族甾醇及其與維生素的關係。
  • 1929年 A.哈登(英國),馮·奧伊勒 – 歇爾平(瑞典人)闡明了糖發酵過程和酶的作用。
  • 1930年 H. 費歇爾(德國)從事血紅素和葉綠素的性質及結構方面的研究。
  • 1931年 C.博施(德國),F.貝吉烏斯(德國人)發明和開發了高壓化學方法。
  • 1932年 I. 蘭米爾 (美國) 創立了表面化學。
  • 1934年 H.C.尤里(美國)發現重氫
  • 1935年 J.F.J. 居里,I.J. 居里(法國)發明了人工放射性元素
  • 1936年 P.J.W.德拜(美國)提出分子磁偶極距概念並且套用X射線衍射弄清分子結構。
  • 1937年 W. N. 霍沃斯(英國) 從事碳水化合物和維生素C的結構研究。
    P. 卡雷(瑞士) 從事類胡蘿蔔、核黃素以及維生素 A、B2的研究。
  • 1938年 R.庫恩(德國) 從事類胡蘿蔔素以及維生素類的研究。
  • 1939年 A. 布泰南特(德國)從事性激素的研究。
二十世紀中葉
  • 1943年 G. 海韋希(匈牙利)利用放射性同位素示蹤技術研究化學和物理變化過程。
  • 1944年 O.哈恩(德國) 發現重核裂變反應。
  • 1945年 A.I.魏爾塔南(芬蘭)研究農業化學和營養化學,發明了飼料貯藏保養鮮法。
  • 1946年 J. B.薩姆納(美國) 首次分離提純了酶。
    J. H.諾思羅普,W. M.斯坦利(美國) 分離提純酶和病毒蛋白質。
  • 1947年 R.魯賓遜(英國)從事生物鹼的研究。
  • 1948年 A. W. K. 蒂塞留斯(瑞典) 發現電泳技術和吸附色譜法
  • 1949年 W.F.吉奧克(美國)長期從事化學熱力學的研究,物別是對超溫狀態下的物理反應的研究。
  • 1950年 O.P.H.狄爾斯和K.阿爾德(德國)發現狄爾斯-阿爾德反應及其套用。
  • 1951年 G.T.西博格、E.M.麥克米倫(美國) 發現超鈾元素
  • 1952年 A.J.P.馬丁、R.L.M.辛格(英國)開發並套用了分配色譜法
  • 1953年 H.施陶丁格(德國)從事環狀高分子化合物的研究。
  • 1954年 L.C.鮑林(美國)闡明化學結合的本性,解釋了複雜的分子結構。
  • 1955年 V. 維格諾德 (美國)確定併合成了含硫的生物體物質(特別是後葉催產素和增壓素)。
  • 1956年 C.N.欣謝爾伍德(英國)。
    N.N.謝苗諾夫(俄國)提出氣相反應的化學動力學理論(特別是支鏈反應)。
  • 1957年 A.R.托德(英國)從事核酸酶以及核酸輔酶的研究。
  • 1958年 F. 桑格(英國)從事胰島素結構的研究。
  • 1959年 J.海洛夫斯基(捷克)提出極譜學理論並發明了電化學分析中的極譜分析法。
  • 1960年 W.F.利比(美國)發明了“放射性碳素年代測定法”。
  • 1961年 M.卡爾文(美國)提示了植物光合作用機理。
  • 1962年 M.F.佩魯茨、J.C. 肯德魯(英國)測定了蛋白質的精細結構
  • 1963年 K.齊格勒(德國)、G. 納塔(義大利)發現了利用新型催化劑進行聚合的方法,並從事這方面 的基礎研究。
  • 1964年 D.M.C. 霍金英(英國)使用X射線衍射技術測定複雜晶體和大分子的空間結構。
  • 1965年 R.B.伍德沃德(美國)因對有機合成法的貢獻。
  • 1966年 R.S.馬利肯(美國)用量子力學創立了化學結構分子軌道理論,闡明了分子的共價鍵本質和電子 結構。
  • 1967年 R.G.W.諾里會、G.波特(英國)。
    M.艾根(德國)發明了測定快速 化學反應的技術。
  • 1968年 L.翁薩格(美國)從事不可逆過程熱力學的基礎研究。
  • 1969年 O.哈塞爾(挪威)、K.H.R.巴頓(英國)為發展立體化學理論作出貢獻。
  • 1970年 L.F. 萊洛伊爾(阿根廷)發現糖核苷酸及其在糖合成過程中的作用。
  • 1971年 G.赫茲伯格(加拿大)從事自由基的電子結構和幾何學結構的研究。
  • 1972年 C.B.安芬森(美國)確定了核糖核苷酸酶的活性區位研究。
  • 1973年 E.O.菲舍爾(德國)、G.威爾金森(英國)從事具有多層結構的有機金屬化合物的研究。
  • 1974年 P.J.弗洛里(美國)從事高分子化學的理論、實驗兩方面的基礎研究。
  • 1975年 J.W. 康福思(澳大利亞)研究酶催化反應的立體化學。
    V.普雷洛格(瑞士)從事有機分子以及有機分子的立體化學研究。
  • 1976年 W.N.利普斯科姆(美國)從事甲硼烷的結構研究
  • 1977年 I.普里戈金(比利時)主要研究非平衡熱力學,提出了“耗散結構”理論。
  • 1978年 P.D.米切爾(英國)從事生物膜上的能量轉換研究。
  • 1979年 H.C.布朗(美國)、G. 維蒂希(德國)研製了新的有機合成法。
二十世紀末
  • 1980年 P.伯格(美國)從事核酸的生物化學研究。
W.吉爾伯特(美國)、F. 桑格(英國)確定了核酸的鹼基排列順序。
  • 1981年福井謙一(日本)、R.霍夫曼(英國) 套用量子力學發展了分子軌道對稱守恆原理和前線軌道理 論。
  • 1982年 A.克盧格(英國)開發了結晶學的電子衍射法,並從事核酸蛋白質複合體的立體結構的研究。
  • 1983年 H.陶布(美國)闡明了金屬配位化合物電子反應機理。
  • 1984年 R.B.梅里菲爾德(美國)開發了極簡便的肽合成法。
  • 1985年 J.卡爾、H.A.豪普特曼(美國)開發了套用X射線衍射確定物質晶體結構的直接計算法。
  • 1986年 D.R. 赫希巴奇、李遠哲(中國台灣)、
    J.C.波利亞尼(加拿大)研究化學反應體系在位能面運動過程的動力學。
  • 1987年 C.J.佩德森、D.J.克拉姆(美國)
    J.M.萊恩(法國)合成冠醚化合物。
  • 1988年 J.戴森霍弗、R. 胡伯爾、H.米歇爾(德國)分析了光合作用反應中心的三維結構。
  • 1989年 S.奧爾特曼, T.R. 切赫(美國)發現RNA自身具有酶的催化功能。
  • 1990年 E.J.科里(美國)創建了一種獨特的有機合成理論——逆合成分析理論。
  • 1991年 R.R.恩斯特(瑞士)發明了傅立葉變換核磁共振分光法和二維核磁共振技術
  • 1992年 R.A.馬庫斯(美國)對溶液中的電子轉移反應理論作了貢獻。
  • 1993年 K.B.穆利斯(美國)發明“聚合酶鏈式反應”法
    M.史密斯(加拿大)開創“寡聚核苷酸基定點誘變”法。
  • 1994年 G.A.歐拉(美國)在碳氫化合物即烴類研究領域作出了傑出貢獻。
  • 1995年 P.克魯岑(德國)、M.莫利納、。
    F.S.羅蘭(美國)闡述了對臭氧層產生影響的化學機理,證明了人造化學物質對臭氧層構成破壞作用
  • 1996年 R.F.柯爾(美國)、H.W.克羅托因(英國)、
    R.E.斯莫利(美國)發現了碳元素的新形式——富勒氏球(也稱布基球)C60。
  • 1997年 P.B.博耶(美國)、J.E.沃克爾(英國)、
    J.C.斯科(丹麥)發現人體細胞內負責儲藏轉移能量的離子傳輸酶。
  • 1998年 W.科恩(奧地利)J.波普(英國)提出密度泛函理論
  • 1999年 艾哈邁德-澤維爾(美籍埃及)將毫微微秒光譜學套用於化學反應的轉變狀態研究。
二十一世紀初

發展前景

  1. 保證人類的生存並不斷提高人類的生活質量。如:利用化學生產化肥和農藥,以增加糧食產量;利用化學合成藥物,以抑制細菌和病毒,保障人體健康;利用化學開發新能源、新材料,以改善人類的生存條件;利用化學綜合套用自然資源和保護環境以使人類生活得更加美好。
  2. 化學是一門是實用的學科,它與數學物理等學科共同成為自然科學迅猛發展的基礎。化學的核心知識已經套用於自然科學的各個區域,化學是改造自然的強大力量的重要支柱。化學家們運用化學的觀點來觀察和思考社會問題,用化學的知識來分析和解決社會問題,例如能源問題、糧食問題、環境問題、健康問題、資源與可持續發展等問題。
  3. 化學與其他學科的交叉與滲透,產生了很多邊緣學科,如生物化學、地球化學、宇宙化學、海洋化學、大氣化學等等,使得生物、電子、航天、雷射、地質、海洋等科學技術迅猛發展。
  4. 培養不斷進取、發現、探索、好奇的心理,激發人類對理解自然,了解自然的渴望,豐富人的精神世界。
當今,化學日益滲透到生活的各個方面,特別是與人類社會發展密切相關的重大問題。總之,化學與人類的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、國防、環境保護、醫藥衛生、資源利用等方面都有密切的聯繫,它是一門社會迫切需要的實用學科。

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