化学信息学结课论文
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化合物的结构与活性关系的模型与预测08## ### ########摘要:查阅一篇有机分子合成与生物活性测试方面的文献。
本文使用ChembioOffice、Gaussian 、HyperChem 、SPSS等软件,构建文献中每个化合物模型,搜寻最低能量构象并进行几何优化。
在优化好的结构的基础上计算描述子。
利用逐步回归选择描述子,建立线性模型。
根据模型,设计具有潜在高活性的新化合物,并预测其活性。
关键词:活性;模型;线性一、实验准备1.1文献查找与化合物的确定查阅Journal of Medicinal Chemistry中的相关文献,本文所研究的化合物来自参考文献①。
本文所选化合物共19个,具有相同的骨架结构,各化合物之间具有较好的可比性。
化合物的骨架结果如图1-1-1所示:图1-1-1各化合物的生物活性如图1-1-2所示:图1-1-2图1-1-2根据R基的不同,分别组成下列19个化合物,各化合物结构如图1、17、18、20-35所示:1 1718 2021 22 2324 25 2627 2829 3031 3233 3435观察以上19个化合物,可见各化合物所含原子数目较少,结构简单且不含有金属离子,无电荷,有明确的IC50值。
运用软件进行各分子的模拟及计算时,比较简便,适合进行本次的论文练习,确定使用以上化合物。
1.2 主要应用软件介绍1.2.1 ChembioOffice②ChembioOffice 是由CambridgeSoft开发的综合性科学应用软件包。
利用ChemBioOffice 可以方便的进行化学生物结构绘图、分子模型及仿真;可以将化合物名称直接转为结构图;也可以对已知结构的化合物命名,给出正确的化合物名称。
本次论文运用了ChembioOffice的其中两个模块:ChemDraw模块- 化学结构绘图软件,是各论文期刊指定的格式。
Chem3D模块- 提供工作站级的3D分子轮廓图及分子轨道特性分析,并和数种量子化学软件结合在一起。
化学信息课程设计论文一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握化学信息的基本概念、原理和应用方法,提高学生的化学信息素养,培养学生的科学思维和创新能力。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解化学信息的概念、类型和作用,掌握化学信息的获取、处理和应用方法,了解化学信息在科学研究和生产实践中的应用。
2.技能目标:学生能够运用化学信息的基本原理和方法,解决实际问题,具备独立进行化学信息检索、分析和应用的能力。
3.情感态度价值观目标:学生树立正确的化学信息观念,认识到化学信息在个人发展和社会进步中的重要性,培养热爱科学、追求真理的情感态度和价值观。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括化学信息的基本概念、原理和应用方法。
具体内容包括:1.化学信息的概念:化学信息的定义、特点和分类。
2.化学信息的获取:化学信息的来源、检索方法和技巧。
3.化学信息的处理:化学信息的筛选、分析和整合。
4.化学信息的应用:化学信息在科学研究和生产实践中的应用实例。
5.化学信息素养的培养:化学信息素养的内涵、培养方法和评价。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等,以多样化的教学方法激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握化学信息的基本概念和原理。
2.讨论法:引导学生进行思考和探讨,培养学生的科学思维和创新能力。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解化学信息在科学研究和生产实践中的应用。
4.实验法:通过实验操作,培养学生独立进行化学信息检索、分析和应用的能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
教学资源应能够支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验。
1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的化学信息知识。
2.参考书:提供相关领域的参考书目,拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料:制作精美的多媒体课件,生动展示化学信息的相关概念和实例。
2011级《化学信息学》课程课后实践内容一、化学文献检索1:石墨烯的化学制备与应用首先使用中文期刊的搜索,首先选用检索数据库,对于中国数据库而言:中国知网,维普等位较大的搜索数据库;打开维普数据库,进入高级检索页面,根据题目要求我们将检索选项选为“M=提名或关键字”并且连接语为“与”和“非”检索页面如下:我们希望在我们的文章中出现的是石墨烯的制备与应用,而不是氧化石墨烯或者是石墨烯的复合材料,所以,我们用“非”连接词,将搜索结果中的这些文章去掉,搜索结果如下:然后可点击下载全文,或者双击文章,看这篇文章是否为我们需要的文章,如果是我们需要的,点击下载全文。
二、 化学文献检索2:上转换纳米颗粒的制备与应用(The preparation and application of upconversion nanoparticles )下面我们对这个题目进行英文搜索,首先选取英文数据库:SCI(科学引文索引)。
打开维普数据库,进入简单检索页面,根据题目要求我们将检索选项选为“主题”和“标题” 并且连接语为“与”检索页面如下:(如果还想添加限定词语可在右下脚选择添加另一字段。
出现的搜素界面为可以看到可以按照被引频次来进行排列,并且可以点击分析结果对搜索结果进行分析可以对结果中的作者分析就可得到那些作者是研究这个领域的,也可以进入这个作者的网站搜索我们需要的文章,或者利用谷歌学术搜索这个作者的相关文章。
还可以对搜索结果惊醒精炼搜索来得到更加准确的搜索三、 Endnote 软件四. 数据处理及Excel 数值计算采用Excel 求解下图基元反应中各物质浓度随时间的改变。
已知A0 = 0.1 mol/L , B ,C, D 的初始浓度均为0; k1 = 0.04; k2 = 1.2; k3=1.0; k4=0.06 s -1请列出微分方程组及其数值解的迭代公式。
并自己假设参数及起始条件利用Excel 数值计算A ~D 浓度随反应时间的变化曲线,通过作图比较步长对计算结果的影响。
化学信息学发展历史、现状以及未来趋势的探究摘要化学信息学(ChemicalInformatics,Chemoinformatics,Cheminformatics),是在信息科学与计算机科学、互联网高速发展的前提下近几年快速成长的化学化工与信息科学、计算机科学的边缘交叉学科利用计算机及网络技术对化学信息进行收集、处理加工、管理分析、传播以达到化学信息的共享的目的。
化学信息学的实质是“从数据到知识”,随着化学信息的不断积累,化学信息学在化学及相关学科中必将发挥越来越重要的作用。
本文对于化学信息学在过去几十年内发展的历史、发展现状以及未来发展趋势都做了充足的探讨。
关键字伴随着计算机的出现及其技术的高速发展,化学信息学也开始随之发展而起。
1973年,NSTO高级研究所夏季学校举办了一个研讨班,研讨班的名称定为“化学信息学的计算机表征与处理”,将大量采用计算机处理化学过程或用计算机技术分析化学信息的不同领域的科学家聚集在一起。
由于他们都是利用计算机辅助化学研究,当聚在一起,他们意识到一个新的研究领域已经形成。
从此计算机科学和信息学方法悄然进入化学领域。
1987年,法国化学家列恩(J.MLehn)在研究复杂分子的反应过程中发现分子具有自组织、自识别的化学智能反应现象,识别的概念包含着信息的展示、传递、鉴别和响应等过程,列恩首次提出“化学信息学”的概念,这也就是化学信息学研究的开始。
在列恩教授提出“化学信息学”的概念后,国外一些大学就开设了化学信息学课程并确定为研究生的研究方向。
于是大量从事化学信息研究的个人、团体开始出现,化学信息学在这段时间内迅速发展。
2000年,WendyA.Warr博士在第218节美国化学学会国家会议和博览会上做了一个关于“化学信息学的定义”的报告,将化学信息学的发展又一次推向高潮。
进入新世纪后,随着计算机及网络技术的迅猛进步,计算机技术能解决的化学问题越来越多,学科研发所耗费的成本也逐渐降低,化学工作者因此获得大揭示化学信息的内在实质与内在联系,促进化学学科的知识创新。
信息技术下的化学教学论文一、信息技术在教学中的优势1.有利于提高学生的学习兴趣初中学生喜欢看多彩的影像,而多媒体可以播放生动、清晰的影像,因而深受学生喜爱。
在化学课堂上,用多媒体播放一幅幅引导学生思维的影像,或者播放一张张物质结构的图片,都能达到很好的教学效果。
一方面能激发学生的学习兴趣,另一方面能给学生形象、具体的感知,从而帮助学生在轻松、愉快的环境中理解化学知识。
比如,在学习碳单质的时候,由于初中学生缺乏空间想象能力,一时半会很难理解金刚石、石墨等原子的结构,更不要说理解C60的结构了。
这些碳单质的结构,老师也不方便做出模型,即使向学生展示挂图,学生也是看得云里雾里,但多媒体课件,却能惟妙惟肖地向学生展现出来,甚至对碳单质的结构进行放大、旋转,使学生比较容易理解。
化学上有很多内容,在课堂上是不方便向学生展示的,比如,璀璨夺目的金刚石;工业上提炼氧气时,要液化空气;舞台使用的干冰营造的雾气腾腾的效果,这些都是在课堂上不好展示的内容,但利用多媒体课件能轻而易举地“展示”给学生看,从而极大地提高学生学习化学的兴趣。
2.有利于培养学生的自主学习能力新课标大力倡导学生进行各种形式的自主学习,因为自主学习能培养学生的终身再学习能力,是对学生未来负责的教学方式。
在具体教学中,老师可以结合网络资源,引导学生进行自主学习、自主探索。
比如,影响气候变化的温室效应,老师在课堂上费尽口舌也讲不清楚,那就布置学生自主学习,告诉他们如何在网络上进行查询,如何就各种查询的信息与同学交流。
交流的方式也是多样的,可以发送电子邮件,也可以用聊天工具。
这样,不仅能使学生学习得更有劲,还能很快掌握什么叫温室效应,在生活中如何做到“低碳”。
化学实验现象是具体的,但化学原理是很抽象的,而且很多的化学知识与其他学科密切联系着,比如,CO2气体溶解在水中的量,常常与压强有关系,这个关系需要用物理知识解释。
又如,加热产生氧气的H2O2,它在医疗上常用于消毒的。
信息技术与初中化学教育整合论文1.增加趣味性,吸引学生参加课堂兴趣是最好的老师.而在目前的初中的教学过程中,特别是化学作为一门新开的课程,对于学生的吸引力就显得尤为重要,此时能够抓住学生的注意力,便能够为以后的深入学习打下坚实的根底.化学作为一门操作性较强的课程,很多时候仅仅依靠老师的语言是难以进展描述的,同时很多实验缺乏相应的操作环境以及材料,学生对于这些知识仅仅是一种机械的记忆.然而,信息技术的参加,便能够弥补传统课堂中的一些缺乏,能够采用视频,动画演练等的方式进展展示,相比拟于单一的教师的讲授,与信息技术相结合的化学课堂能够更加具有趣味性,学生也是能够更加主动的参加到课堂中来.2.增加学生的主动性,培养学生的独立思考对于什么样的知识来说都是通过自己的加工之后的知识印象最深,而这样便需要学生更多的主动性的学习,探究式的学习,而传统的化学教学方式根本没具备这样的条件,学生更多是以一种被告知的方式进展的学习,同时教师在整个课程中所展示的内容也是有限的,这样更加限制了学生整个的思考.而信息技术参加初中化学,是化学的教学方式上的一种改革,在吸引学生兴趣的同时,将课堂还给学生,尽可能的让学生自己去探索,自己去发现.而这样的知识也会变得更加的深刻.想在进展环境保护这一单元的时候,我们便可以让学生自己去利用互联网收集信息,然后在课堂上进展讨论,这样的方式,学生更能够积极主动的参与课堂中来,并且能够进展独立的思考,远远比教师单一的讲解、学生被动的承受效果好的多.1.利用信息技术,培养学生对于化学的兴趣采用信息技术进展教学,远远比传统中的依靠教师进展简单的语言上的讲述更具吸引力.所以,信息技术与初中化学课堂的整合,首先便是充分利用信息技术的特点,信息学生的兴趣.在课堂中,可以充分利用信息技术,刺激学生的各种感官,调动学生的积极性,让学生的思维能够紧紧地跟着教师.同时信息技术也给以将一些空泛的知识利用信息技术(幻灯片、录像、多媒体等)变得更鲜活、有生气[2].比方在进展化学的绪言的讲述中,任凭老师用怎样的语言去描述化学的神奇,学生都是无感觉的.或许,在这个时候任何语言都是没有感染力的,所以,要借助信息技术,充分调动学生的各种感官去感受化学的神奇.教师可以制作一些简单的具有代表性的化学实验的视频或者是幻灯片,特别是在一些实验的操作上,学校没有条件时,便可以利用信息技术观看实验的详细过程,这样的观看远远比老师拿着课本单纯的讲吸引学生的多.让学生利用视觉以及听觉去感受化学的神奇,从而真正的参与到课堂中,去感受化学的魅力.2.利用信息技术,丰富化学的教学内容现如今是一个知识爆炸的时代,老师的任务不再仅仅是课本上的一些知识了,相应的还有便是生活中的一些知识,能够与时代接轨的,而这种知识的迅速传播便是信息技术在起作用.所以说,利用信息技术,初中的化学课堂上老师便能够尽可能的将知识更加直观的教授给学生.与此同时,老师更是在有效地时间内对于教学内容进展了最大限度的扩充,而对于学生来说,老师进展的教学不再是课本上的“过时”知识,而是重要的同时也是与生活严密相连的知识,学生在这个过程中也会更加的兴趣.在进展第一节“化学世界真奇妙”的时候,老师需要的便是从生活入手,应该进展知识的扩充,进展相应的例证说明的时候,更多的应该从生活中来,丰富学生的视野.特别是利用信息技术对于教学内容的丰富,在学生面临一些物质推断题时是相当有益的.比方,蓝色絮状沉淀为Cu(OH)2,红褐色絮状沉淀为Fe(OH)3等一些课外题的学习,都是需要教师利用信息技术丰富教学内容的,将这些学生不易看到的知识利用信息技术展现到学生面前.总之,随着我国的素质教育以及新课改的不断深入,这都要求我们在传统的教学模式上不断地进展创新,而这便要求教学方式更加灵活多样,更加能够吸引学生的兴趣,让学生能够在比拟轻松的环境中学习知识.但是如何进展有效信息技术和初中化学课堂进展融合,如何根据每一节课的详细内容以及学生的特点,进展有效的改革,正确的使用信息技术,让信息技术的作用能够在化学教学中得到有效的发挥,是每一个初中化学的一线的教育工作者在实践中不断进展思考、探索的。
高中化学信息技术论文
摘要:在化学课堂上使用信息技术有利有弊,教师要把握好教学的度,能够有效利用信息技术促进学生学习水平的提高,促进学生探索求知的心理,把握学生的认知结构,在实际教学中完成教学目标。
关键词:教学方法应用
前言:
在教学中普遍运用信息技术是《基础教育课程改革》中明确提出的,在教学过程中,使学科与信息技术有效结合,有利于使教学效果的优化,这在高中的课堂教学中起着重要作用。
一、高中化学中使用信息技术的特点
1、形象化教学课堂
作为化学学习的特殊阶段,高中化学课堂知识已经超越了基础知识阶段,并呈现出一定的枯燥、抽象的特性。
[1]受到课堂教学条件和环境限制的化学教学,其中的某些实验和现象不能使学生得到充分的认识。
若是信息技术进入高中化学课堂,就可以改变这一现象。
某些较为复杂、具有危险性的化学实验等都可以通过信息技术得到展示,从而体现化学课堂的形象性。
如关注碳元素的结构、分子的溶解过程等,信息技术可以对此进行演示,帮助学生形象的认识微观世界,使印象得到加深。
信息技术与化学课程整合的理论探讨和实践探索摘要:随着信息化教育的深入开展和多媒体网络教学在学校的不断普及,信息技术与中学化学教学的整合,对深化中学化学教学结构改革、提高课堂教学效率以及培养学生的创新精神和实践能力都有重大意义。
本文试图通过对信息技术与化学学科整合的理论探讨和实践探索,为当前中学化学教学的改革提供有益的思考。
关键词:信息技术课程整合化学教学一、信息技术与化学课程整合是现代教育的需要随着科学技术的发展,教育改革的不断深入,以计算机技术和网络技术为核心的现代教育技术已在课堂教学中广泛使用,使传统的教育方式发生了更加深刻的变革,在提高教育质量和教学效率方面所起的作用已经倍受人们的关注,信息社会教育需要多媒体,多媒体技术的教学作用主要体现在以下几个方面:(1)多种感官整体交互、提高学习效率。
在学习过程中,同时使用多种感官能够明显的提高学习效率和增进记忆。
多媒体系统可以提供人机交互式进行学习环境,学习者在其间可以充分发挥其各个感官的功能。
其效果会更加明显。
(2)信息的多维化为思维方式的多维化奠定了基础。
多媒体技术的产生和发展,为人类进行多维化的思维和学习提供了一种针对多种载体和多种存储体上的信息进行处理的最佳技术途径。
(3)多媒体人机界面自然友好,操作简便,有利于激发学习动机,每一步都有直观的操作提示,多媒体课件还提供了视觉反馈和听觉反馈两种反馈形式,多媒体的反馈信息友好、自然、生动,使学习者易于接受,有利于激发和维持学习兴趣。
因此,通过现代信息技术与课堂教学的整合,可以提高学生的学习兴趣和动力,减轻学生的学习负担,使我们的化学教学充满生机和活力。
二、信息技术与化学课程整合的内涵信息技术与课程整合是指在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合,共同完成课程教学任务的一种新型的教学方式。
它将信息技术在教育中的三大功能(学习对象、教学工具与学习工具)统一起来,共同服务于对课程各个方面的系统设计、处理和实施,以便更好地完成课程目标。
化学信息学课程论文题目:基于信息技术和课程整合的原电池的设计学院:化学化工学院专业:化学教育年级:07级化教一班姓名和学号:郭磊222007316011040马勤燕222007316011051袁建军222007316011080 指导教师:王强成绩:2010年 11 月 20 日基于信息技术和课程整合的原电池的教学设计郭磊马勤燕袁建军西南大学化学化工学院,重庆 400715【摘要】信息技术与课程整合是我国在21世纪教育教学改革的新视点,它与传统的学科教学相比,有一定的交叉性、继承性、综合性。
它具有相对独立的教学类型,利用网络特性,帮助学生实现协作式学习。
本文在课程整合理论和任务驱动教学思想的指导下,结合原电池教学案例,实现信息技术与探究实验相整合,在网络信息化的学习环境中探索新型的教学模式。
【关键词】信息技术;课程整合;教学设计;原电池;21世纪是信息时代,在信息时代,信息技术已经进入教育教学领域,教师应尽可能把化学学科内容与信息技术进行整合,培养学生的创新精神和实践能力。
从化学学科教学的角度看,整合是化学学科教学的一场深入改革,它既是教育信息化本身的要求,也是深化学科教育教学改革的一个重要的理论与实践问题。
在课程整合的教学模式中,要强调学生的主体性,充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性。
下面以我在原电池教学过程中的一些体会谈谈我对信息技术和化学课程整合的一些看法。
信息技术与课程整合的概念最初源于课程整合的概念。
课程整合意味着对课程设置、各课程教育教学的目标、教学设计、评价等诸要素作系统的考虑与操作,也就是说要用整体的、联系的、辩证的观点,认识、研究教育过程中各种教育因素之间的关系。
刘茂森教授在全国教育技术学校"十五"课题开题研讨会上说:"所谓信息技术与课程整合是指信息技术教育课程的目的、任务与学科课程教学的目的、任务整合在同一教学过程中。
信息技术与课程整合的最基本特征是:有先进的教育思想、教学理论的指导、学科交叉性和立足于能力的培养。
化学信息课程设计论文范文一、课程目标知识目标:1. 学生能够掌握化学信息的基本概念,如分子结构、化学方程式和化学性质等;2. 学生能够理解化学实验的基本步骤和原理,并能正确运用化学实验仪器;3. 学生能够运用化学知识解释日常生活中的现象,提高对科学知识的理解和应用能力。
技能目标:1. 学生能够运用化学信息解决实际问题,如进行简单的化学计算和实验操作;2. 学生能够通过查阅资料、开展讨论等方式,培养自主学习化学信息的能力;3. 学生能够运用信息技术手段,如化学软件和互联网资源,辅助化学学习。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对化学学科的兴趣和热情,树立科学探究的信心;2. 学生能够认识到化学在生活中的重要性,关注化学与环境、健康等方面的关系;3. 学生能够培养团队合作精神,学会尊重他人意见,提高沟通表达能力。
课程性质:本课程为化学学科的信息课程,旨在帮助学生掌握化学基础知识,提高化学实验技能,培养科学思维和创新能力。
学生特点:六年级学生具有一定的化学基础和实验操作能力,对化学现象充满好奇心,但需加强对化学知识的理解和应用。
教学要求:注重理论与实践相结合,提高学生的化学素养,培养具备创新精神和实践能力的化学人才。
通过分解课程目标为具体学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. 化学基本概念:分子结构、化学方程式、化学性质等,关联课本第一章内容;- 分子结构与元素周期律;- 化学反应与化学方程式的书写;- 物质的性质与变化。
2. 化学实验技能:实验步骤、实验原理、仪器使用等,关联课本第二章内容;- 基本实验操作与注意事项;- 常见化学实验仪器的使用方法;- 实验数据的处理与分析。
3. 化学在生活中的应用:日常现象解释、化学与环境、健康等,关联课本第三章内容;- 化学在日常生活中的应用实例;- 化学与环境、健康的关系;- 生活中的化学常识。
4. 信息技术在化学学习中的应用:化学软件、网络资源等,关联课本第四章内容;- 信息技术在化学学习中的重要作用;- 常用化学软件的使用方法;- 网络资源的检索与应用。
作业一:简论化学与人类文明的关系说起化学与人类文明的关系,那就要追溯到很久以前了。
古时候,原始人类为了他们的生存,在与自然界的种种灾难进行抗争中,发现和利用了火。
原始人类从用火之时开始,由野蛮进入文明,同时也就开始了用化学方法认识和改造天然物质。
燃烧就是一种化学现象。
火的发现和利用,改善了人类生存的条件,并使人类变得聪明而强大。
掌握了火以后,人类开始食用熟食;继而人类又陆续发现了一些物质的变化,如发现在翠绿色的孔雀石等铜矿石上面燃烧炭火,会有红色的铜生成。
这样,人类在逐步了解和利用这些物质的变化的过程中,制得了对人类具有使用价值的产品。
人类逐步学会了制陶、冶炼;以后又懂得了酿造、染色等等。
这些有天然物质加工改造而成的制品,成为古代文明的标志。
在这些生产实践的基础上,萌发了古代化学知识。
那时候,人们已经开始运用化学,却没有一套正规的化学体系。
人们根据物质的某些性质对物质进行分类,并企图追溯其本原及其变化规律。
公元前4世纪或更早,中国提出了阴阳五行学说,认为万物是由金、木、水、火、土五种基本物质组合而成的,而五行则是由阴阳二气相互作用而成的。
此说法是朴素的唯物主义自然观,用“阴阳”这个概念来解释自然界两种对立和相互消长的物质势力,认为二者的相互作用是一切自然现象变化的根源。
此说为中国炼丹术的理论基础之一。
炼丹术的指导思想是深信物质能转化,试图在炼丹炉中人工合成金银或修炼长生不老之药。
他们有目的的将各类物质搭配烧炼,进行实验。
为此涉及了研究物质变化用的各类器皿,如升华器、蒸馏器、研钵等,也创造了各种实验方法,如研磨、混合、溶解、洁净、灼烧、熔融、升华、密封等。
炼丹家在实验过程中发明了火药,发现了若干元素,制成了某些合金,还制出和提纯了许多化合物,这些成果我们至今仍在利用。
人们在长期制陶劳作中,发现在挂陶衣的粘土稠桨中加入一些石灰或草木灰等物质,烧制出的硬陶表面光滑明亮,这就是釉层,这种陶器称为釉陶,釉陶器面光洁美观、便于洗涤,又能防止渗水,这为瓷器的发明提供了必备的条件和经验。
随着釉的出现、窑温的提高和白色瓷土的采用,诞生了原始的瓷器。
公元前4世纪,希腊也提出了与五行学说类似的火、风、土、水四元素说和古代原子论。
这些朴素的元素思想,即为物质结构及其变化理论的萌芽。
后来在中国出现了炼丹术,到了公元前2世纪的秦汉时代,炼丹术以颇为盛行,大致在公元7世纪传到阿拉伯国家,与古希腊哲学相融合而形成阿拉伯炼丹术,阿拉伯炼金术于中世纪传入欧洲,形成欧洲炼金术,后逐步演进为近代的化学。
与此同时,进一步分类研究了各种物质的性质,特别是相互反应的性能。
这些都为近代化学的产生奠定了基础,许多器具和方法经过改进后,仍然在今天的化学实验中沿用。
埃及人和美索布达米亚人在公元前3400-2500年发明了玻璃,可能是在制陶中,从无意到有意地将天然碱与石英砂混合后焙烧,得到粗制的玻璃,后经改进在原料中加铁、铜等元素,制成了彩色玻璃。
16世纪开始,欧洲工业生产蓬勃兴起,推动了医药化学和冶金化学的创立和发展,使炼金术转向生活和实际应用,继而更加注意物质化学变化本身的研究。
在元素的科学概念建立后,通过对燃烧现象的精密实验研究,建立了科学的氧化理论和质量守恒定律,随后又建立了定比定律、倍比定律和化合量定律,为化学进一步科学的发展奠定了基础。
19世纪初,建立了近代原子论,突出地强调了各种元素的原子的质量为其最基本的特征,其中量的概念的引入,是与古代原子论的一个主要区别。
近代原子论使当时的化学知识和理论得到了合理的解释,成为说明化学现象的统一理论。
分子假说提出了,建立了原子分子学说,为物质结构的研究奠定了基础。
门捷列夫发现元素周期律后,不仅初步形成了无机化学的体系,并且与原子分子学说一起形成化学理论体系。
通过对矿物的分析,发现了许多新元素,加上对原子分子学说的实验验证,经典性的化学分析方法也有了自己的体系。
草酸和尿素的合成、原子价概念的产生、苯的六环结构和碳价键四面体等学说的创立、酒石酸拆分成旋光异构体,以及分子的不对称性等等的发现,导致有机化学结构理论的建立,使人们对分子本质的认识更加深入,并奠定了有机化学的基础。
19世纪下半叶,热力学等物理学理论以入化学之后,不仅澄清了化学平衡和反应速率的概念,而且可以定量地判断化学反应中物质转化的方向和条件。
相继建立了溶液理论、电离理论、电化学和化学动力学的理论基础。
物理化学的诞生,把化学从理论上提高到一个新的水平。
二十世纪的化学是一门建立在实验基础上的科学,实验与理论一直是化学研究中相互依赖、彼此促进的两个方面。
进入20世纪以后,由于受到自然科学其他学科发展的影响,并广泛地应用了当代科学的理论、技术和方法,化学在认识物质的组成、结构、合成和测试等方面都有了长足的进展,而且在理论方面取得了许多重要成果。
在无机化学、分析化学、有机化学和物理化学四大分支学科的基础上产生了新的化学分支学科。
近代物理的理论和技术、数学方法及计算机技术在化学中的应用,对现代化学的发展起了很大的推动作用。
19世纪末,电子、X射线和放射性的发现为化学在20世纪的重大进展创造了条件。
化学是打开物质世界的钥匙,是人类创造新物质的工具。
现代科学技术的发展离不开化学,解决环境问题需要化学科学。
它是一门研究物质变化的科学,一门自然科学的基础学科。
它保证人类的生存并不断提高人类的生活质量。
如:利用化学生产化肥和农药,以增加粮食产量;利用化学合成药物,以抑制细菌和病毒,保障人体健康;利用化学开发新能源、新材料,以改善人类的生存条件;利用化学综合应用自然资源和保护环境以使人类生活得更加美好。
此外,化学是一门是实用的学科,它与数学物理等学科共同成为自然科学迅猛发展的基础。
化学的核心知识已经应用于自然科学的各个区域,化学是创造自然,改造自然的强大力量的重要支柱。
目前,化学家门运用化学的观点来观察和思考社会问题,用化学的知识来分析和解决社会问题,例如能源问题、粮食问题、环境问题、健康问题、资源与可持续发展等问题。
不仅如此,化学与其他学科的交叉与渗透,产生了很多边缘学科,如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等,使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。
最重要的一点,化学培养不断进取、发现、探索、好奇的心理,激发人类对理解自然,了解自然的渴望,丰富人的精神世界。
当今,化学日益渗透到生活的各个方面,特别是与人类社会发展密切相关的重大问题。
总之,化学与人类的衣、食、住、行以及能源、信息、材料、国防、环境保护、医药卫生、资源利用、等方面都有密切的联系,它是一门社会迫切需要的实用学科。
化学在发展过程中,依照所研究的分子类别和研究手段、目的、任务的不同,派生出不同层次的许多分支。
在20世纪20年代以前,化学传统地分为无机化学、有机化学、物理化学和分析化学四个分支。
20年代以后,由于世界经济的高速发展,化学键的电子理论和量子力学的诞生、电子技术和计算机技术的兴起,化学研究在理论上和实验技术上都获得了新的手段,导致这门学科从30年代以来飞跃发展,出现了崭新的面貌。
现在把化学内容一般分为生物化学、有机化学、高分子化学、应用化学和化学工程学、物理化学、无机化学等五大类共80项,实际包括了七大分支学科。
根据当今化学学科的发展以及它与天文学、物理学、数学、生物学、医学、地学等学科相互渗透的情况,化学可作如下分类:无机化学:元素化学、无机合成化学、无机高分子化学、无机固体化学、配位化学(即络合物化学)、同位素化学、生物无机化学、金属有机化学、金属酶化学等有机化学:普通有机化学、有机合成化学、金属和非金属有机化学、物理有机化学、生物有机化学、有机分析化学。
物理化学:结构化学、热化学、化学热力学、化学动力学、电化学、溶液理论、流体界面化学、量子化学、催化作用及其理论等。
分析化学:化学分析、仪器和新技术分析。
高分子化学:天然高分子化学、高分子合成化学、高分子物理化学、高聚物应用、高分子物力。
核化学:放射性元素化学、放射分析化学、辐射化学、同位素化学、核化学。
生物化学:一般生物化学、酶类、微生物化学、植物化学、免疫化学、发酵和生物工程、食品化学等。
表面化学:凡是在相界面上所发生的一切物理化学现象统称为界面现象(interfase phenomena)或表面现象(surfase phenomena)。
研究各种表面现象实质的科学称为表面化学。
其它与化学有关的边缘学科还有:地球化学、海洋化学、大气化学、环境化学、宇宙化学、星际化学等。
化学与其他学科之间的联系也愈来愈密切,许多科学,例如生物、地质、能源、材料、环境等的发展都需要化学知识。
1993年国际纯粹与应用化学联合会在北京召开了第34届学术大会,其中心议题就是“化学——21世纪的中心科学”。
化学已被公认为是一门中心科学。
作业二:简论化学与生命的关系生命体中有许多重要的有机化合物,对人体健康有着重要的作用。
糖类通过氧化而提供能量,自然界中广泛分布的一类重要的有机化合物。
日常食用的蔗糖、粮食中的淀粉、植物体中的纤维素、人体血液中的葡萄糖等均属糖类。
糖类在生命活动过程中起着重要的作用,是一切生命体维持生命活动所需能量的主要来源。
它分为单糖和多糖。
单糖是作为构筑单元的糖,而多糖则是单糖的聚合物。
蛋白质是生命的物质基础,没有蛋白质就没有生命。
因此,它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。
机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。
蛋白质占人体重量的16.3%,即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.8kg。
人体内蛋白质的种类很多,性质、功能各异,但都是由20多种氨基酸按不同比例组合而成的,并在体内不断进行代谢与更新。
酶早期是指in yeast 在酵母中的意思,指由生物体内活细胞产生的一种生物催化剂。
大多数由蛋白质组成(少数为RNA)。
能在机体中十分温和的条件下,高效率地催化各种生物化学反应,促进生物体的新陈代谢。
生命活动中的消化、吸收、呼吸、运动和生殖都是酶促反应过程。
酶是细胞赖以生存的基础。
细胞新陈代谢包括的所有化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。
核酸是指由许多核苷酸聚合而成的生物大分子化合物,为生命的最基本物质之一。
核酸广泛存在于所有动物、植物细胞、微生物内、生物体内核酸常与蛋白质结合形成核蛋白。
不同的核酸,其化学组成、核苷酸排列顺序等不同。
根据化学组成不同,核酸可分为核糖核酸,简称RNA和脱氧核糖核酸,简称DNA核酸不仅是基本的遗传物质,而且在蛋白质的生物合成上也占重要位置,因而在生长、遗传、变异等一系列重大生命现象中起决定性的作用。
生命进化过程的四个阶段:从无机小分子物质生成有机小分子物质;从有机小分子物质形成有机高分子物质;从有机高分子物质组合成多分子体系;从多分子体系演变为原始生命。