化学信息学(计算机化学)学科发展

银川能源学院

化工信息学结课论文题目：化学信息学(计算机化学)学科发展

学生姓名杜波阳

学号1210140167

指导教师徐丽娟

院系石油化工学院

专业班级化工（本）1204

设计时间2015.6.24-2015.7.1

分析教研室

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化学信息学(计算机化学)学科发展 (1)

一、计算机化学是当前化工发展的新任务 (2)

1.1化学信息学的发展历史 (2)

二、化学信息学为本科学生提供解决问题的新方法 (5)

2.1化学信息学定义的提出 (5)

2.2 化学信息学发展现状 (6)

三、化学信息学能提高学生整合信息内容的能力 (8)

3.1化学信息学能提高学生整合 (8)

3.2化学信息学未来发展趋势 (9)

四结语 (10)

参考文献 (11)

化学信息学(计算机化学)学科发展

摘要：化学信息学是一门伴随着计算机等科技发展而形成的一门新的交叉领域的学科,作为化学学科的一个分支学科,它注重的是与计算机以及网络的联系.从它的名字上可以看出,信息在这这门学科中占据着重要的作用.所以我觉得,文献在化学信息学中发挥了很关键的作用.怎样查阅文献怎样理解文献,将会是我们初学本门学科的学生要掌握的基础技能.化学信息学中中的化学并不是我们广义上的化学含义,主要是指分子,或者结构信息,化学信息学中"信息"的意思是信息科学和信息理论 .

关键词：化学分子结构，计算机化学，信息量

一．计算机化学是当前化工发展的新任务

1.1化学信息学的发展历史

化学信息学是一门以计算机技术、计算机网络技术、信息技术为基础的解决化学问题的学科，那么它的发展必然与计算机技术的发展密不可分。20世纪中后期，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.M Lehn）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，Wendy A.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量而精确的以前未能得到的关于物质的各种化学信息，因此推动了这门学科迅猛发展。

现如今国外大学学习化学信息的主要内容包括化学分子结构及反应的表征,数据类型与数据库,检索方法,数据分析方法,以及化学信息学在结构解析,反应模拟,合成与药物设计方面的应用.而我国开课时间晚,学习的内容相对简单,主要学习化学文献的查阅等基本内容. 总之,化学信息学"自打于1987年首次被诺贝尔化学奖获得者J.M.Lehn 教授提出以来,学科就一直处于迅速的发展与改善的状态中.

教育为我国培养应用型人才发挥着越来越重要的作用。但长期以来，一些本科院校忽视了对学生长效技能的培养，尤其在化学专业严重忽视化学信息学的教学，认为化学信息学只是帮助学生检索资料，是无关紧要的一门课。其实化学信息学是一门化学、化工与信息科学、计算机科学交叉的新兴学科，它采用信息学方法来解决化学问题。由于计算机和网络已经广泛地应用到各个化学研究领域，化学信息的收集、处理、管理和利用，必不可少地要借助信息学的方法和技术。于是，化学信息学随着计算机在化学中的广泛应用和化学信息网络化的不断发展而引起化学家的广泛关注和高度重视。今天，化学信息学已经成为化学、生命科学研究不可缺少的热门工具。作为高等教育的一部分，本科教育往往只注重成熟技术与技能的传授，对新技术、新技能、新方法的传授较少，使学生到生产岗位以后，不能长时期地适应

新技术的变革和改进，特别是对新信息的接受缺乏敏感度。为此在本科化学专业开设化学信息学显得十分重要。

近年来国外部分大学正尝试在化学教育中系统地增加化学信息学课程。化学信息学的发展将推动传统的化学教育模式的改革。2003年德国的Johann Gasteiger出版了“Chemoinformatics A Textbook”一书，该教科书系统、全面、深入浅出地介绍了化学信息学的各个研究领域及其研究现状和今后的发展动向。在国内，中国教育部理科化学教学指导委员会已将化学信息学列入高等学校化学专业和应用化学专业的化学教学基本内容。目前，化学信息学作为一门新的教学课程，其课程的要求、内容、教学方式和教材等已经是课程建设的一项新任务。国外化学信息学的教学侧重于专业方向教学，交叉性强，涵盖广。而我国化学信息学的教学，由于课时的限制，其教学内容多侧重于化学文献学。这种传统的信息获取方法，已经严重阻碍了学生们的发展眼光，束缚了学生们获取新信息的手脚，不利于学生们的个性发展和长远发展，是舍本逐末的短视行为。甚至在本科院校化学专业，认为化学信息学是可有可无的课程。他们认为只要教会学生们基本的技能，让学生短期内找到工学是最重要，而个人长期的发展被严重的忽视了。这种教育思想是与高等教育的初衷格格不入的，是应该改变并及时得到修正的。

二、化学信息学为本科学生提供解决问题的新方法

2.1化学信息学定义的提出

关于化学信息学的定义，直到今天学术界还有很大争论，没有达成太多共识形成一个完整的定义。而在这门学科发展的不同时期，都有学者给“化学信息学”提出定义：

美国印第安那大学(Indiana University)在国际上最早在化学

图书馆科学的基础上开设化学信息课程及培养化学信息学研究生，他们把化学信息学定义为：化学信息学包括从利用传统的图书馆科学方法组织化学信息到利用现代计算机技术产生、存储、检索及可视化化学信息。

1998年Frank Brown提出一个定义：把各种化学信息源数据组合为信息，把信息提升为知识，其主要目的是在药物先导化合物的发现及优化领域快速地更好地作出决定。

1999年Greg Paris给出自己的定义：化学信息学是一个一般的术语，它包括化学信息的设计、建立、组织、管理、检索、分析、判别、可视化及使用。

2002年中国科技大学的邵学广等对化学信息学也提出过定义：化学信息学是近几年发展起来的一个新的化学分支，它利用计算机和计算机网络技术，对化学信息进行表示、管理、分析、模拟和传播，以实现化学信息的提取、转化与共享，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。

2006年德国的Johann Gasteiger提出一个广义的定义：化学信息学是利用信息学方法解决化学问题的学科。而这一定义也是目前传播较为广泛的定义［2］。

以上各种定义，Frank Brown所提出的太过于片面，他仅仅强调化学信息学在药物分子设计过程中所起到的作用，而没注意到这门学科的在化学领域的其他作用；Greg Paris提出的定义关于化学信息获取后的分析、整理及管理注重太多，而没注重化学信息的获取及应用方面；邵学广等人提出的定义很详尽，但注重计算机技术而没提及信息学方法在这过程中的作用。但不管如何定义这门学科，化学信息学必定是一门新的化学分支学科，它结合计算机技术、信息学方法于一体，着重于研究物质分子所展现的信息。

2.2 化学信息学发展现状

化学研究中主要面对的三大研究对象是：结构确定、分子设计和合成设计。化学信息学的研究内容将主要针对化学的三大研究对象开展相关的计算机模拟方法及其应用研究：计算机辅助结构确定、计算辅助分子设计和计算机辅助合成设计。并有其独特的解决化学问题的方法，主要可以分为三大类：基于数据、基于逻辑和基于原理。第一类主要是指建立多种数据库管理系统和数据库，利用其中的数据；第二类主要是利用已有的数据库中的数据，并在此基础上，利用归纳、推理和分类等方法将数据转化成知识，并对知识实施有效的管理，以便于知识得到广泛的应用。最终，能用于解决实际的化学问题；第三类

主要是利用已有的量子化学的理论，对相关的化学问题开展研究。其中，前两类方法而言，它们注重于适用大量的化学信息（整体）的分析处理，其核心在于化学结构的分析比较、相关物化性质的分析处理的方法和应用研究。而第三类方法主要注重化合物个体的相关性质精确分析的方法及其应用研究。这三类方法的合理组合将促进化学界的研究方法和工业界的生产方式不断革新。同时它是绿色化学和绿色化工的基础，是联系化学化工为国民经济可持续性发展服务的桥梁，是实现化学创新的有效方法之一。从三类方法中可以看出，本科学生在前两方面的应用将会得到十分重要的帮助。

三、化学信息学能提高学生整合信息内容的能力

3.1化学信息学能提高学生整合

当今时代信息具有四大特点：信息量大、延伸范围广、传播速度快、交叉性能强。这些信息的记载、组织与交流对化学学科的发展起到越来越重要的推动作用，同时也成为化学学科的一个重要组成部分。化学信息可分为两大部分，即化学物质的化学信息和媒体形式的化学信息。前者是利用科学的原理和方法通过测量得到的化学成分的相关信息，如物质的物理、化学性质，物质中各成分的定性、定量以及结构信息等。后者是化学信息的记录形式，如图书、期刊、专利等。化学信息的传播使化学工作者们共享测量的原理、方法及测量结果。学生们要想充分利用有益的测量数据和结果，必须首先学会整合信息内容，提高自己整合信息的综合能力。既不能丢掉有用信息，又不能使用虚假信息。其次，还要学会表示、管理、变换和使用化学信息。当前最先进的手段是利用计算机表示和管理化学信息，因为计算机能方便地将数据信息的数字符号保存、读入、计算和输出。同时，计算机也可以把化学信息中的结构信息用线性编码等方式表示出来。并能保证结构信息的“惟一性”和“无二义性”。化学信息学从计算机与Internet 基础开始，到联机文献检索、到数据库的资源与使用、再到信息的表示方式以及小波分析等方面作了详细地介绍和阐述，已经不再是原来的狭义的信息检索等方面的内容。这门交叉性较强的学科势必能使学生具备完善的分析、处理和使用信息的能力。即综合整合信息的能力。

3.2化学信息学未来发展趋势

正如文章开头所讲，化学信息学的实质是“从数据到知识”，通过各种化学信息库的建立与分析，总结出规律，最大限度地挖掘、开发和应用化学信息。因此化学信息学在相关的各个领域内发挥着越来越重要的作用。药物开发、材料设计、复杂体系分析、海量数据挖掘与知识发现以及新算法的研究将仍然是这门学科关注的重点和热点问题。

数据挖掘和知识发现是化学信息学的核心内容，对于海量的生命科学及医药研究数据，如何从中挖掘出最有用的信息，是对化学信息学的巨大挑战。分子动力学、QSAR等分子模拟方法在化学、生物领域的应用，也有待更深入广泛的工作，与化学信息学相关的领域如前面所提到的材料、医药、化工等众多领域都会带来长足的发展。解释实验现象，指导实验的发展仍然是重要的研究课题。更高效、快速的优化算法仍是关注的焦点，针对特定的化学问题进行优化算法研究可能是一个重要的突破口。算法研究是化学计量学的基本任务，。算法研究的目的是解决化学实际问题，因此结合化学实际问题进行新算法研究是化学信息学重要的发展方向。化学信息学教育问题也是必须注重的一个方面，必须加大对于化学信息学的教学投入，目前阶段国内的教育引导方面做得不是很充分，必须加大内容的扩充以及完善，这对于我国的化学信息学学科很有必要。

四结语

化学信息学作为近些年强势发展而起的一门新兴学科，尽管时间并不是太长，但由于其与多门学科之间具有交联关系，因此它在很多个领域都发挥着很重要的作用，这对于其他相关学科、相关领域的发展也具有推动作用。由于计算机及网络技术在近十几年拥有了质的飞跃，因此在近年化学信息学的发展也是处于一段鼎盛时期。随着更多软件、技术的开发，科学工作者们对于化学物质的相关特性也了解更多，对于这世界的海量化学信息的了解也越来越多。在未来几年或是几年内，由于计算机及网络技术会有更进一步的发展，化学信息的收集与处理将会更完善合理，化学信息学也一定能迎来一段更鼎盛的时期，又一次迎来发展的高潮。

参考文献

［1］.钟义信.信息科学原理.福州:福建人民出版社, 1988.北京：北京邮电出版社，1996新版.

［2］.谢征.化学信息学的研究进展.安徽理工,2008.34(1)：21-23.

［3］.徐筱杰.化学信息学的涵义及教育.大学化学, 2002, 17( 1) :38-41.

［4］.邵学广,蔡文生.化学信息学及其课程建设.大学化学,2002, 17( 3) : 12- 15. ［5］.邵学广,蔡文生,徐恒.《第十届全国计算(机)化学学术会议论文摘要集》2009年. ［6］.陈泓,曹庆文,李梦龙.化学信息学发展现状.化学研究与应用,2004,16(04)：453-455. ［7］.邵学广,徐筱杰.化学信息学(计算机化学)的研究进展,《化学学科发展研究报告（20 08－2009）》2008年.

［8］.徐光宪.关于化学信息学的探索与思考.中国科学,2007,37(1):6-11

［9］.邵学广.化学信息学及最新进展.第九腐化学前沿学科青年学者研讨会会议论义集:83 -84. ［10］.百度百科（http：//https://www.wendangku.net/doc/6c2765721.html,）

(整理)化学未来的发展趋势.

白春礼：对化学未来的发展趋势的阐述以及对于广大化学工作 者的期望 发布时间：2011-06-07 【字 号：小中大】谈一下化学未来的发展，有四点趋势。化学将向更广度、更深层次的方向延伸；新工具的不断创造和应用促进化学创新发展；绿色化学将引起化学化工生产方式的变革；化学在解决战略性，全局性，前瞻性重大问题当中将继续发挥更大的作用。 化学向更广更深的层次延伸体现在几个方面，对原子，分子的认识将更为深入，多层次分子研究更为系统，创造新分子，新材料的基础上更加注重功能性。超分子是一个分子结构与宏观性能的关键纽带，是产生更高级结构的基础。如何设计超分子结构和材料，对复杂生命体系的理解和模拟及调控都是前沿的课题。这是化学向更深层次，更复杂拓展的延伸。 新工具的创造和应用会促进化学的发展，随着技术能力和仪器设备的不断进步，空前准确和灵敏的仪器不断被创造和应用，科学家不仅能在原子，分子甚至电子层次观察并研究微观世界的性质，而且能够对其物质结构和能量过程进行操控。1981年，人类实现了观察单个原子的愿望，实现了移动单个原子和单个分子，促进了化学的创新和发展。同步辐射及各种实验方法和技术的改进，使同步辐射光源在化学研究领域中发挥重要的作用，比如真空紫外辐射光可以在量的水平上观察化学共振态。原位气固反应X射线吸收精细结构谱实验新方法，各种应用促进了化学向更深层次的发展。 绿色化学将促进化学化工生产方式的变革，绿色化学不仅是对现有过程的改进和新过程的研究，未来化学的研究将更加注重绿色产品设计的理念。绿色化学将注重经济，高效，制备与人类生活相关的物质，绿色化学不仅是创造可持续的化学产品，也需要变废为宝，将今天的废弃物变为明天有用的资源，将引起化学化工的变革。美国在1995年设立了总统绿色化学挑战奖，07年通过了绿色化学研究和发展法案。日本在上世纪90年代旨在防止全球气候变暖，在21世纪重建绿色地球的新阳光计划开始实施，主要内容为能源和环境技术研究开发。97年德国提出为环境而研究的计划。化学家开发了大量的化学合成反应，制备人类息息相关的物质，超过80%的化学生产需要催化剂，70%以上的化学化工过程使用溶剂。我们现在考虑如果从合成方法学来讲，原子经济学，计算化学，绿色化学结合，合成方法学的角度上进行绿色化学的研究。80%化学品的生产需要催化剂，如何通过发展新型的高效催化剂高稳定性，并且在制造的过程中对环境是无害，使用的过程可以回收再利用，使催化剂不污染环境这也是一个非常重要的方面。70%以上的化学化工过程要使用溶剂，我们要采用绿色的溶剂，二氧化碳做溶剂，离子液体，聚乙二醇等等使之更加清洁和可持续。绿色化学还需要变废为宝，把引起气候变暖的二氧化碳转化利用，通过开发新的技术进行转化应用。前不久我们曾经在宝钢与新西兰研究一个新的技术，利用钢厂的尾气对二氧化碳进行转化研究。秸秆，树木，藻类转化为燃料，重要化学品核材料，木质素，纤维素为原料的新化学反应，粘土等天然无毒原料在材料科学中的应用，不仅是创造新一代的可持续的化学产品，还要考虑如何变废为宝，这是下一步发展的重要方面。 第四方面，化学在解决全局性，前瞻性，战略性的重大问题中会发挥重要的作用，社会的发展不断对化学发展提出新的需求，比如能源危机要求我们如何像光合作用那样高效的利用太阳能。前不久有仿造树叶的光合作用来高效利用太阳能。环境保护方面如何控制降解驱除污染，资源利用方面必须做到合理高效的利用资源，最大显著的利用资源，材料方面绿色化及智能化，可再生循环利用，社会安全方面防患于未然，比如易燃品，爆炸品的检查和防护，有很多的工作需要化学家发挥更大的作用。 刚才讲了环境，能源，资源利用等方面，在材料化学方面，要设计铸造分子，生命科学方面不仅是研究生命起源，调控机制，疾病发生机制和药物的作用机制，在脑科学和认知科学方面，如何在生物分子的水平上认识结构，化学都有十分重要的作用。

教育综合——我国化学学科的诞生及早期发展探讨

我国化学学科诞生的背景 (一)国际历史背景:现代化学学科的确立及化学工业的发展在西方,现代化学脱胎于多个源流,其中包括古希腊时期的“元素说”、阿拉伯人的化学和炼金术、文艺复兴时期的医学化学等。1661年,波义耳(R.Boyle)在牛津出版了《怀疑的化学家》(ScepticalChymists),该书提出了10个问题,对17世纪60年代之前相关化学研究进行了全面的质疑与批判。“化学史家曾经不止一次地指出过,正是这部着作使古老的‘黑术’(古埃及‘化学’概念的直译)走上了科学的道路。”[2]后经一个多世纪的发展,至1778年,法国化学家拉瓦锡(https://www.wendangku.net/doc/6c2765721.html,voisier)引领了化学革命,他提出燃烧的氧化学说,阐明了燃烧现象的本质,并创建了一套用以描述其理论体系的化学术语(词汇),使其化学理论和语言成为了化学的核心内容。[3]此后,随着原子论和分子论的提出,物质转化及物质组成问题得到了圆满的解释,一系列化学基本概念和化学基本原理得到了阐明和确立,有机化学、无机化学、物理化学等分支学科也相继建立。至此,化学的研究目的、范围和方法已经清晰明确,化学基本上成为一门独立的学科,而不再是其他学科的附庸。在化学学科知识增长、化学学科纲领确立的同时,从拉瓦锡领导的化学革命到19世纪中期,化学学科的建制化也取得了重要突破。以当时被称为“三巨头”(TheBigThree)的法国、英国和德国为代表,西方现代化学实现了职业化和建制化,建立了全国性的化学学会、融教学与研究为一体的现代化学实验室,化学开始进入教育和科研体系。[4]18世纪既是化学学科发生重大变革与快速发展的时期,也是化学工业的萌芽和初步发展时期。三项重大技术的进步奠定了现代化学工业的基础:1749年,约翰?罗巴克(J.Roebuck)在普雷斯顿潘实现硫酸的商业化生产;1798年,英国工业化学家台耐特(C.Tennant)对氯气漂白技术的重大改进;1789年,法国吕布兰(N.Leblanc)对纯碱生产工艺的重大改进。[5]化学工业的产生和发展,极大地改变了人类社会的生产和生活面貌,为人类社会的现代化奠定了基础。可以说,19世纪的西方,在“现代化学学科纲领的确立”、“化学学科的建制化”、“化学工业的形成与发展”三个方面都取得了重要突破。这并非简单的巧合,三者相互之间有着密切的关联。一方面,化学学科知识的发展为化学工业提供了良好的智力支持,而化学学科建制化则为这种智力支持提供了制度保障;另一方面,化学工业的发展能够为化学知识的增长、化学专业人才的培养提供物质与经济支持。正是在这种宏观背景下,伴随着现代学校教育体制的诞生,使得化学进入了西方现代学校,成为学校教育学科群中的重要一员。 (二)国内历史背景:“西学东渐”时期化学的传入正当西方化学迅速发展的时候,中国社会的变革和西方教会组织的传教活动等引发了西学东渐的过程。相应的,化学也开始了向中国传播的历程。 1.化学知识在中国的早期传播及“化学”一词的出现早在鸦片战争之前,英美等资本主义列强就加紧了对中国的经济、文化和教育侵略。一方面,西方传教士来华传教,带来了部分科技知识,其中有许多关于采矿炼金、制造医疗药物等涉及化学工艺的内容。如德国耶稣会士汤若旺(JeanAdamSchallvonbell)与我国学者将德国矿物学名着《论金属》翻译成《坤舆格致》,其中就涉及化学知识,但由于当时社会动乱,该书译稿未及发行,现下落不明。[6]另一方面,西方国家开进中国的商船和炮艇已经用到了许多化学物品,例如用于灭火器的硫酸、用于焊接的盐酸、鉴别金属用的硝酸以及氢氧吹管等。[7]这样,古老中国的传统文化与现代西方科学开始了最初的碰撞,二者在碰撞中“化合”,生成着中国化学学科的最初源头。“化学”直接来源于英文chemistry一词的意译。Chemistry源于希腊文Khemia,后者是埃及一个古国的名字,指该国的土地为黑色,因而该词含有“埃及学”或“神秘学”的意思,而后逐渐演化成Chemistry。而在之前的汉语中,并没有“化学”一词,只是在唐末五代时期有一本道教着作《化书》。据郭宝章等人考证,我国最早出现“化学”一词,是在1856年。[8]是年,英国人韦廉臣(AlexanderWilliamson)出版《格物探源》一书,该书卷三论“元质”(元素)时写道:“轻二养一成为水,霼一绿一成为盐(NaCl),铗一淡一养三成为火硝(KNO3)。读化学一书,可悉其事”。同年,英国人伟烈亚力(AlexanderWylie)在其执笔的《六合丛刊》发刊号《小引》中写道:“比

化学信息学课件

第一章化学信息概论 一、化学信息学的产生和发展 信息：实物的存在方式和运动状态的记录，它精确地描述物体或事件，并且可借助于一定的物质载体进行存储和传播。 化学学科的重要性化学信息量的快速增长 化学信息学：是应用信息学方法解决化学问题的学科。（化学信息学是信息科学与化学的交叉学科。）（利用数学、统计学与计算机科学的理论、方法和网络技术作为手段，研究化学信息的获取、表示、管理、传播、分析、加工和应用，在此基础上进行知识创新，促进化学学科的发展。） 二、化学信息学的研究领域 应用现代信息技术构建信息处理系统，处理长期积累的大量化学信息资源，帮助化学家组织、分析和理解已知的科学数据，正确地预测化学物质的性质，开发新化合物、材料和方法。 应用计算机科学方法或信息学解决化学问题，对化学信息进行有效的存储、操作和处理，使化学信息合理地提升为化学知识。 研究内容：化学、化工文献学；化学知识体系的计算机表示、管理与网络传输；化学图形学；化学信息的解析与处理；化学知识的计算机推演；化学教育与教学的现代技术与远程信息资源。 三、信息资源检索的意义与作用 ?? 启迪创新：科研工作具有继承和创新两重性，要求科研人员在探索未知进行创新之前，应该尽 可能地继承和利用与之相关的信息。 ?? 拓宽视野：21世纪信息与知识的积累日新月异，出现了大量的边缘科学和交叉科学。面对知识 频繁更新的世界，需要接受终身教育，在不断的教育中更新知识，适应环境的变化。 ?? 培养能力：现代教育不单纯是知识的传授，更重要是要大力进行各种能力的培养，其中包括自 学能力、思维能力、研究能力、表达能力、创新能力、终生教育能力、组织管理能力和收集处理信息的能力。 ?? 提高素质：信息素质是信息社会中实现对知识的探索和发现的综合能力，它是进入信息社会赖 以生存的通行证。

化学学科发展的历史回顾

化学学科发展的历史回顾、现状与未来 ?基础研究中六个方面的重大突破 ?在化学基础研究推动下化学工业的大发展 ?化学学科发展的现状 ?化学学科发展的趋势

化学学科发展的历史回顾 ?基础研究中六个方面的重大突破 ?在化学基础研究推动下化学工业的大发展

1661年波义耳在其著名论文“怀疑派的化学家”中提出“元素”的概念，从而化学被确定为一门学科。 1803年道尔顿提出原子论。 1811年阿伏加德罗提出了“分子”的概念。 1860年康尼查罗提出了原子--分子论。 1870年门捷列夫发现了元素周期律，奠定了化学学科的理论基础。 19世纪末化学的重要分支（二级学科）分析化学、无机化学、有机化学和物理化学相继建立，这种分工大 大推动了化学研究的深化。 20世纪量子力学的诞生，近邻学科特别是物理学、生物学和数学的发展，以及各种新的实验技术及精密仪 器的发明和计算机的出现，使化学学科得到迅猛 的发展。

基础研究的重大突破 (1)放射性和铀裂变的重大发现 20世纪在能源利用方面一个重大突破是核能的释放和可控利用，其前期基础研究经历了半个世纪。最有代 表性的是约里奥-居里夫妇用人工方法创造出放射性元素，在1935年荣获诺贝尔化学奖。1942年在费米领导下成功地建造了第一座原子反应堆。

基础研究的重大突破 (2)化学键和现代量子化学理论的建立 鲍林在化学键本质研究和应用化学键理论来阐明物质结构而获1945年诺贝尔化学奖。经许多化学家近半个世纪的努力，使现代量子化学理论不断发展和完善，使化学进入实验和理论计算并重的时代。化学家们由浅入深，认识分子的本质及其相互作用的基本原理，从而让人们进入分子的理性设计的高层次领域。

化学学科发展前沿

当代无机化学发展前沿 【论文摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透，用以解决工业生产与人民生活的实际问题。文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。 当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。 根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述： 一、无机合成与制备化学研究进展 无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科 学的基础学科。发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面： （一）极端条件合成 在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。 （二）软化学合成 与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶 化, 即温和条件下的合成或软化学合成。由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”,正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究 领域中占有一席之地。 （三）缺陷与价态控制 缺陷与特定价态的控制是固体化学和固体物理重要的研究对象, 也是决定和优化 材料性能的主要因素。材料的许多性质如发光、导电、催化等都和缺陷与价态有关。晶体生长行为和材料的反应性与缺陷关系密切, 因此, 缺陷与价态在合成中的控制显然成为重要的科学题。缺陷与特定价态的生成和变化与材料最初生成条件有关, 因此，可通过控制材料生成条件来控制材料中的缺陷和元素的价态。 （四）计算机辅助合成 计算机辅助合成是在对反应机理有了了解的基础上进行的理论模拟过程。国际上一般为建立与完善合成反应与结构的原始数据库, 再在系统研究其合成反应与机理的基础

化学学科的核心素养

化学学科的核心素养 宏观辨识与微观探析能通过观察、辨识一定条件下物质的形态及变化的宏观现象，初步掌握物质及其变化的分类方法，并能运用符号表征物质及其变化；能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系，形成“结构决定性质，性质决定应用”的观念；能根据物质的微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性质和可能发生的变化。 变化观念与平衡思想能认识物质是在不断运动的，物质的变化是有条件的；能从内因和外因、量变与质变等方面较全面地分析物质的化学变化，关注化学变化中的能量转化；能从不同视角对纷繁复杂的化学变化进行分类研究，逐步揭示各类变化的特征和规律；能用对立统一、联系发展和动态平衡的观点考察、分析化学反应，预测在一定条件某种物质可能发生的化学变化。 证据推理与模型认知能初步学会收集各种证据，对物质的性质及其变化提出可能的假设；基于证据进行分析推理，证实或证伪假设；能解释证据与结论之间的关系，确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径；能认识化学现象与模型之间的联系，能运用多种模型来描述和解释化学现象，预测物质及其变化的可能结果；能依据物质及其变化的信息建构模型，建立解决复杂化学问题的思维框架。

实验探究与创新意识发现和提出有探究价值的化学问题，能依据探究目的设计并优化实验方案，完成实验操作，能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论；能和同学交流实验探究的成果，提出进一步探究或改进实验的设想；能尊重事实和证据，不迷信权威，具有独立思考、敢于质疑和批判的创新精神。 科学精神与社会责任具有终身学习的意识和严谨求实的科学态度；崇尚真理，形成真理面前人人平等的意识；关注与化学有关的社会热点问题，认识环境保护和资源合理开发的重要性，具有可持续发展意识和绿色化学观念；深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，赞赏化学对社会发展的重大贡献，能运用已有知识和方法综合分析化学过程对自然可能带来的各种影响，权衡利弊，勇于承担责任，积极参与有关化学问题的社会决策。

物理化学-化学前沿与进展资料

砷钼酸盐化学研究进展与展望 巩培军104753140807 物理化学 摘要：多金属氧酸盐以其丰富多彩的结构及其自身的优良分子特性，包括极性、氧化还原电位、表面电荷分布、形态及酸性，使其在很多领域，尤其是材料、催化、药物等方面具有潜在应用前景，因而受到人们的广泛关注。本文选择目前报道尚少的砷钼杂多化合物为研究重点。 Abstract: Polyoxometalates (POMs), a fascinating class of metal–oxygen cluster compounds with a unique structural variety and interesting physicochemical properties, have been found to be extremely versatile inorganic building blocks in view of their potential applications in catalysis, medicine, and materials. In this paper, the main work has been focused on the rare reported arsenomolybdates. Keywords: polyoxometalates; physicochemical properties; applications 1 多酸概述 多金属氧酸盐化学至今已有近二百年的历史，它是无机化学中的一个重要研究领域[1-3]。早期的多酸化学研究者认为无机含氧酸经缩合可形成缩合酸：同种类的含氧酸根离子缩合形成同多阴离子，其酸为同多酸；不同种类的含氧酸根离子缩合形成杂多酸阴离子，其酸为杂多酸[4]。现在文献中多用Polyoxometalates (多金属氧酸盐) 及Metal-oxygen clusters (金属氧簇)来代表多酸化合物。 从结构上多酸是由前过渡金属离子通过氧连接而形成的金属氧簇类化合物，它的基本的结构单元主要是八面体和四面体。多面体之间通过共角、共边或共面相互连接。根据多面体的连接方式不同，多金属氧酸盐可划分为不同的结构类型，如Keggin、Dawson、Silvertone、Anderson、Lindqvist 和Waugh 结构等，它们被称为多金属氧酸盐最常见的六种基本结构类型（图1）。（1）Keggin 结构，其阴离子通式可表示为[XM12O40]n– (X = P、Si、Ge、As、B、Al、Fe、Co、Cu 等；M = Mo、W、Nb 等)；（2）Wells—Dawson 结构，其阴离子通式可表示为[X2M18O60]n– (X = P、Si、Ge、As 等；M = Mo、W 等)；（3）Silverton 结构，其阴离子通式为[XM12O42]n– (X = Ce IV等；M = Mo VI 等)；（4）Anderson 结构，其阴离子通式为[XM6O24]n– (X = Al、Cr、Te、I 等；M = Mo 等)；（5）Lindqvist 结构，其阴离子的通式为[M6O19]n– (M = Nb V、Ta V、Mo VI、W VI等)；（6）Waugh 结构，其阴离子通式为[X2M5O23]n– (X = P V等；M = Mo VI等)。其结构又决定其特殊性质的，如强酸性、氧化性、催化活性、光致变色、电致变色、导电性、磁性等。多金属氧酸盐由于各种确定的结构和特异、优越的物理化学性质，使它们在催化[5]、材料科学[6]、化学及医药学[7]等方面具有重要的应用前景。多金属氧酸盐可根据组成不同分为同多(iso)和杂多(hetero)金属氧酸盐两大类。这种分类方法一直沿用早期化学家的观点:即由同种含氧酸盐缩合形成的称同多酸(盐)，由不同种含氧酸盐缩合形成的称为杂多酸(盐)。多酸化学经过近两个世纪的发展，已经成为无机化学的一个重要分支和研究领

化学工程的发展与展望

化学工程的发展与展望 化学工程的发展与展 化学工程是将化学过程和物理过程的基础理论研究与工业化学相结合的学科，不仅是一门具有百年历史的成熟基础学科，也是充满朝气、与时俱进的学科。 1 化学工程的兴起 几千年来过滤、蒸发、结晶等操作在生产中被广泛的应用，但在相当长的时期里，这些操作都是规模很小的手工作业。化学工程这一学科，是在 19 世纪后期随着大规模制造化学工业产品的生产过程的发展而诞生的。 19 世纪70 年代，各种基础化学品的生产等都有了相当的规模，化学工业有了许多杰出的成就。如索尔维法制碱中所用的纯碱碳化塔，高 20 余米，在其中同时进行化学吸收 、结晶、沉降等过程，但是人们还没有从其中找出共有的规律。1880 年，“化学工程” 第一次被英国学者 George E.Davis 正式提出，1888 年，美国麻省理工学院开设了第一个以“化学工程”命名的课程，标志着化学工程学科的诞生。1915 年，本文由论文联盟https://www.wendangku.net/doc/6c2765721.html, 收集整理美国学者 Arthur D. Little 提出了“单元操作”，将各种化学品的工业生产工艺分解为若干独立的物理操作单元，并阐明了即使是不同的工艺，只要是相同操作单元就遵循的相同原理。 1920 年，在美国麻省理工学院，化学工程从化学系分离出来，成为一个独立的系。1923 年华克尔、刘易斯和 W.H.麦克亚共同写的《化工原理》一书出版，奠定了化学工程作为一门独立的工程学科的基础。 2化学工程的发展 2.120 世纪前叶，化学工程二级学科应运而生 在20 世纪前叶，化学工程学科的发展促进了许多化学工艺的问世，如美国用丙烯合成出异丙醇，被誉为是石油化工的开端。这些化学工艺的出现，许多化学工程二级学科应运而生。 化学热力学，化学反应工程，传递过程，化工系统工程，化工控制工程等多个二级学科相继诞生。 2.220 世纪50～60 年代，化学工程完成了从单元操作到

化学信息学总结

总结 化学信息学是化学领域中近几年发展起来的一个新的分支，是建立在多学科基础上的交叉学科，利用计算机技术和计算机网络技术，对化学信息进行表示，管理，分析，模拟和传播,以实现化学信息的提取，转化与共享，揭示化学信息的实质与内在联系，促进化学学科的知识创新。 当今时代信息具有四大特点：信息量大、延伸范围广、传播速度快、交叉性能强。这些信息的记载、组织与交流对化学学科的发展起到越来越重要的推动作用，同时也成为化学学科的一个重要组成部分。化学信息可分为两大部分，即化学物质的化学信息和媒体形式的化学信息。前者是利用科学的原理和方法通过测量得到的化学成分的相关信息，如物质的物理、化学性质，物质中各成分的定性、定量以及结构信息等。后者是化学信息的记录形式，如图书、期刊、专利等。化学信息的传播使化学工作者们共享测量的原理、方法及测量结果。学生们要想充分利用有益的测量数据和结果，必须首先学会整合信息内容，提高自己整合信息的综合能力。既不能丢掉有用信息，又不能使用虚假信息。其次，还要学会表示、管理、变换和使用化学信息。当前最先进的手段是利用计算机表示和管理化学信息，因为计算机能方便地将数据信息的数字符号保存、读入、计算和输出。同时，计算机也可以把化学信息中的结构信息用线性编码等方式表示出来。并能保证结构信息的“惟一性”和“无二义性”。化学信息学从计算机与Internet基础开始，到联机文献检索、到数据库的资源与使用、再到信息的表示方式以及小波分析等方面作了详细地介绍和阐述，已经不再是原来的狭义的信息检索等方面的内容。这门交叉性较强的学科势必能使学生具备完善的分析、处理、变换和使用信息的能力。即综合整合信息的能力。 化学信息学是培养学生信息素质的重要学科。信息素质是一种涉及信息内容、传播、分析、信息检索以及评价各方面的综合能力。化学信息学可以提高其自觉筛选吸收信息的能力，养成创新思维习惯，自觉具有课题查新的意识，具备渴求知识的欲望，掌握必备的信息处理能力，提高在今后工作岗位上的竞争力，适应日后深造和社会终身学习的客观要求。化学信息学能培养高职学生的创新人格。化学信息学首先能培养学生的良好信息素质，良好的信息素质会使学生在走入社会之后具备较好的独立性、坚持性、合作性以及自信心和责任心等，而这五个要素是学生创新人格的具体体现。有了良好的独立性，学生在智力活动和实际活动中能够独立自主地发现问题和解决问题。有了良好的坚持性，学生会在创新活动中冷静面对和睿智的思考他所面临的一切困难。会在诸多困难中寻找到一丝曙光，为自己找到达到创新目标的途径和方法。化学信息学在利用计算机和网络技术的基础上，本身就特别强调广域的合作性，有了良好信息素质的学生一定不会为了独立的个性素质而舍弃合作。相反，会更乐于接触更多的人，也会把自己的想法和做法与合作者共享。良好的信息素质当然也加强了学生们的责任心和自信心。 一学期化学信息课让我感悟良多。老师课上讲的随时会让学生重复，以巩固新知识。也会让学生自己课下搜集信息，在课堂上与同学分享，增加与老师的互动，同时老师也会给我们很多意见。再此感谢老师。还有希望老师可以向学校建议化学信息学最好在机房上，这样可以增强每个学生的动手能力。

化学学科的前沿方向与优先领域

化学学科的前沿方向与优先领域基础学科在整个自然科学体系中占有十分重要的地位和作用。由基础科学研究产生的大量新思想、新理论、新效应等为应用科学提供了理论基础，对现代技术的发展有巨大的推动作用。国内外大量事实说明，"科学理论不仅更多地走在技术和生产的前面，而且为技术、生产的发展开辟着各种可能的途径"。基础研究是社会与科学发展的基础，而基础学科的建设与发展，是基础科学研究的基础。 化学和其它科学一样，是认识世界和改造世界重要学科。它与物理科学、生命科学等相互渗透，不断形成新的交叉学科。 学科的前沿方向与优先领域为： （1）合成化学； （2）化学反应动态学； （3）分子聚集体化学； （4）理论化学； （5）分析化学测试原理和检测技术新方法建立； （6）生命体系中的化学过程； （7）绿色化学与环境化学中的基本化学问题； （8）材料科学中的基本化学问题； （9）能源中的基本化学问题； （10）化学工程的发展与化学基础。 今日化学何去何从 今日化学何去何从？对于这个问题有两种回答：第一种回答：化学已有200余年的历史，是一门成熟的老科学，现在发展的前途不大了；21世纪的化学没有什么可搞了，将在物理学

与生物学的夹缝中逐渐消微。第二种回答：20世纪的化学取得了辉煌的成就，21世纪的化学将在与物理学、生命科学、材料科学、信息科学、能源、环境、海洋、空间科学的相互交叉，相互渗透，相互促进中共同大发展。本文主张第二种回答。 1. 20世纪化学取得的空前辉煌成就并未获得社会应有的认同 在20世纪的100年中，化学与化工取得了空前辉煌的成就。这个“空前辉煌”可以用一个数字来表达，就是2 285万。1900年在Chemical Abstracts（CA）上登录的从天然产物中分离出来的和人工合成的已知化合物只有55万种。经过45年翻了一番，到1945年达到110万种。再经过25年，又翻一番，到1970年为236.7万种。以后新化合物增长的速度大大加快，每隔10年翻一番，到1999年12月31日已达2 340万种。所以在这11年中，化学合成和分离了2 285万种新化合物、新药物、新材料、新分子来满足人类生活和高新技术发展的需要，而在1900年前的历史长河中人们只知道55万种。从上面的数字还可以看出，化学是以指数函数的形式向前发展的。没有一门其他科学能像化学那样在过去的100年中创造出如此众多的新化合物。这个成就用“空前辉煌”来描述并不过分。但“化学家太谦虚”（这句话是Nature 杂志在2001年的评论中说的，参见文献[1]），不会向社会宣传化学与化工对社会的重要贡献。因此20世纪化学取得的辉煌成就，并未获得社会应有的认可。 2.20世纪发明的七大技术中最重要的是信息技术、化学合成技术和生物技术 报刊上常说20世纪发明了六大技术： ①包括无线电、半导体、芯片、集成电路、计算机、通讯和网络等的信息技术； ②基因重组、克隆和生物芯片等生物技术； ③核科学和核武器技术； ④航空航天和导弹技术； ⑤激光技术； ⑤纳米技术。

化学前沿综述

化学前沿综述报告 摘要：催化剂的概念以及在新能源和环境治理中的应用，如：煤燃烧、废水处理。关键字：催化剂煤燃烧废水处理 化学前沿综述课不是一门只是教授书本知识的课程。在这里我学到了很多新鲜、实际的知识，大大拓宽了知识面。从中了解了当前化学各学科大致的发展方向以及如何在实际中将所学到的化学专业知识应用起来。在“化学反应动力学前沿简介”报告中我了解到了固体表面特征、固体表面孔的类型、固体表面力与吸附的关系、以及吸附原理、吸附平衡及其表征方法。在“自组装与光子晶体”报告中我了解了光子晶体是将两种或两种以上介质材料排列成具有光波长量级的一维、二维或三维周期结构的人工晶体。由于光子晶体具有光子带隙,光子局域等特性, 所以它具有巨大的应用前景。在“过渡金属催化的碳氢键活化”报告中我了解了碳氢键活化反应都需要对底物进行卤化或金属化等预活化步骤,因此过渡金属催化的通过碳氢键活化直接构筑碳-碳键的方法就成为构筑碳-碳键的绿色经济的途径。在这门课中也是我对催化剂有了新的了解和认识，催化剂在实际应用是广泛的，如在新能源和环境治理中。 当前新能源问题和环境治理是社会关注的热点，而催化剂在这两个领域将是很有作为的。新能源领域：我国是能源消耗大国，而在我国能源消耗结构中，煤占有重要地位。所以合理有效开发利用煤是一个具有现实意义的课题。环境治理方面：我国和全球都面临着严重的环境问题，其中水污染尤为严重，治理也就尤为迫切。所以利用催化剂在治理水污染具有长远意义。下面就简述一下催化剂的概念和在工业实际中的应用。 催化剂会诱导化学反应发生改变，而使化学反应变快或减慢或者在较低的温度环境下进行反应。催化剂在工业上也称为触媒。化学催化剂的应用历史很长，特别在石油化工、精细化工、有机化工和生物化工中，可以说，催化技术已成为化学工业最关键的核心技术之一。据统计，到目前为止，人类所掌握的化学反应80%以上必须在催化剂存在下才能实现。在化学工业生产中，最常用的催化剂是无机酸和无机碱。催化剂对化学反应速率的影响非常大，有的催化剂可以使化学反应速率加快到几百万倍以上。催化剂一般具有选择性，它仅能使某一反应或某

漫谈物理化学的发展及学科特点

漫谈物理化学的发展及学科特点 2007化教一班222007316011045 王祖龙 摘要：经历漫长而艰难的发展，物理化学终以一门新的学科出现。它具有自身独特的特点，并在化学中占有极重要位置。随着人们不断的深入认识，越来越多地为人们服 务。 关键词：物理化学形成发展学科特点前景 世界的变化日新月异，尤其在当今，新兴学科层出不穷，但统而观之，它们有一个重要特点，即很多都是边缘学科（亦称交叉学科，1926年美国首次出现）——横跨两种或两种以上基础学科。边缘学科的产生，是随着人们对物质运动形式及固有次序的逐步揭示，是当基础学科发展到一定阶段时的必然结果，是人们知识的深化。 化学，在其漫长的发展历程中，形成了自己独有的特色，并且一直以来对于人类文明的发展起到了很大的推动作用。与此同时，一系列化学的分支学科也不断形成，大大的丰富了化学知识，拓展了人们的眼界。在所有化学分支学科中，当属物理化学最为重要。 而物理化学，作为最早形成的第一门边缘学科，被称为交叉学科的典范，是现代化学的核心内容和理论基础，在基础化学课程体系中起着龙头作用。它的形成与发展经历了较漫长而艰难的时期。 一、物理化学的形成与发展 “物理化学”这个术语曾在十八世纪首先被罗蒙诺索夫创用，但是它的主要研究方向和基本内容却是在十九世纪下半叶才被确定下来。至今其研究内容也都是在当时的基础上不断深入发展的。对于物理化学的形成，不得不提到一个人——杰出的俄国一德国物理化学家奥斯特瓦尔德(Ostwald，W.F.，1853一1932)，他为物理化学作出了最伟大的贡献，在1887年创办了第一份名副其实的专业性期刊:德文的《物理化学杂志》(Zeitschrift physikalische Chemie)121，标志着物理化学的形成.。奥斯特瓦尔德因此被称为“物理化学之父”，也曾被列宁誉为“伟大的化学家和渺小的哲学家”。 在十九世纪下半叶以前的近代化学初期，化学家往往又是物理学家，他们研究的问题常常相互有关，相互渗透和相互补充。例如，1807年法国化学家盖吕萨克观测到气体向真空膨胀后温度没有变化，于是物理学家便据此作出“气体膨胀至真空没有作功”这种结论。又如道尔顿，他起初是一位物理学家，后来才研究化学。他从长期观测气象着手，研究空气组成并得出气体的“微粒说”；再经过对碳的两种氧化物以及多种氢化物的组成的化学分析实验，在1804年正式提出倍比定律，后来将物理原子论(即哲学“微粒说”)发展成为“化学原子论”，成为了近代化学诞生的标志。 到了十九世纪下半世纪，随着工业生产力的发展，以及此前大量拥现的化学和物理学成就的逐步积累，近代化学迅速向专业化分工，化学家在研究方向及方法上和物理学家终于分道扬镰。物理化学正是在这个时期开始独立形成的。在这一时期，主要是以李比希和杜马等为代表的有机化学家。有机化学取得了重大的成就，使得从类型理论向结构理论的发展逐步系统化。同时在这一时期，有少数化学家（有的本来也就是物理学家和数学家）关心物理学的理论和发现，这就使得化学和物理学相结合起来，例如拉乌尔(Raoutt，F.M，1830一1901，法国)、瓦格(Waage，P.1933一1990，娜威)、范霍夫(Van't Hoff，J.H.，1852一1911) 以及能斯特(Nernst，H.W.，1864一1941，德国)等。他们都为物理化学最终成为现代化学的一个独立分支做出了开创性的工作，是初期物理化学的共同奠基人。 从道尔顿提出原子论以来，近代化学前期到奥斯特瓦尔德创办《物理化学杂志》之间，有着许多与物理化学形成有关的十分重要的史实： 1、关于原子一分子学说

化学信息学考题

15、广义的信息检索包含两个过程（ B ） A、检索与利用 B、存储与检索 C、存储与利用 D、检索与报道 17、狭义的专利文献是指（ C ） A、专利公报 B、专利目录 C、专利说明书 D、专利索引 18、中国国家标准的代码是（ A ） A、GB B、CB C、ZG D、CG 19、政府出版物主要包括两大类型的文献（ B ） A、专利与标准 B、行政文件与科技文献 C、图书与期刊 D、档案与标准 20、ISBN是( B )的缩写 A、国际标准刊号 B、国际标准书号 C、连续出版物代码 D、国内统一刊号 1. 文献是记录有知识的（ A ） A 载体 B 纸张 C 光盘 D 磁盘 2. 下列哪种文献属于一次文献( A ) A 期刊论文 B 百科全书 C 综述 D 文摘 3. 下列哪种文献属于二次文献( D ) A 专利文献 B 学位论文 C 会议文献 D 目录 4. 下列哪种文献属于三次文献( C ) A 标准文献 B 学位论文 C 综述 D 文摘 5. 下列选项中属于连续出版物类型的选项有（ C ） A 图书 B 学位论文 C 科技期刊 D 会议文献 6. 下列选项中属于特种文献类型的有（ D ） A 报纸 B 图书 C 科技期刊 D 标准文献 7. 纸质信息源的载体是（ D ） A 光盘 B 缩微平片 C 感光材料 D 纸张

8. 以刊载新闻和评论为主的文献是（ B ） A 图书 B 报纸 C 期刊 D 会议文献 9. 使用分类语言对信息进行描述和标引，主要是可以把（ B ）的信息集中在一起。 A 同一作者 B 同一学科 C 同一主题 D A+B+C 1、根据国家相关标准，文献的定义是指“记录有（A ）的一切载体”。 A.情报 B.信息 C.知识 D.数据 2、以作者本人取得的成果为依据而创作的论文、报告等，并经公开发表或出版的各种文献，称为（ B ） A.零次文献 B.一次文献 C.二次文献 D.三次文献 3、文摘、题录、目录等属于（ B ） A.一次文献 B.二次文献 C.零次文献 D.三次文献 4、手稿、私人笔记等属于（ C）文献，辞典、手册等属于（）文献 A.一次，三 次 B.零次，二次 C.零次，三次 D.一次，二次 5、按照出版时间的先后，应将各个级别的文献排列成（ A ） A.三次文献、二次文献、一次文献 B.一次文献、三次文献、二次文献 C.一次文献、二次文献、三次文献 D.二次文献、三次文献、一次文献 6、（ B ）的主要功能是检索、通报、控制一次文献，帮助人们在较短时间内获取较多的文献信息。 A.零次文献 B.二次文献 C.一次文献 D.三次文献 7、一次文献、二次文献、三次文献是按照（ A ）进行区分的。 A.内容的公开次数 B.原创的层次 C.印刷的次数 D.评论的次数 8、从文献的（ C ）角度区分，可将文献分为印刷型、缩微型等。 A.内容的公开次数 B.载体类型 C.出版类型 D.公开程度 9、具有固定名称、统一出版形式和一定出版规律的定期或不定期的连续出版物，称为（ D ） A.图书 B.会议文献 C.学位论文 D.期刊 10、利用文献后面所附的参考文献进行检索的方法称为（ A ） A.追溯法 B.直接 法 C.抽查法 D.综合法 11、中国图书馆图书分类法的分类号采用了（ A ） A.拼音字母+数字 B.英语字母+数字 C.全部拼音字母 D.全部数字

应用化学专业前沿应化11-2

应用化学学科前沿 高分子材料

前言： 高分子材料也称聚合物材料，它是以高分子化合物（树脂）为基体，再配以其他添加剂（助剂）所构成的材料。高分子材料包括天然高分子材料，如棉、麻、丝、毛等；由天然高分子原料经过化学加工而成的改性高分子材料，如粘胶纤维、醋酸纤维、改性淀粉等；由小分子化合物通过聚合反应合成的合成高分子材料，如聚丙烯树脂、顺丁橡胶、丙烯酸涂料等。由于高分子材料概括性太大，先介绍几种不同高分子材料的发展现状。

高分子材料是材料领域中的新秀，它的出现带来了材料领域中的重大变革。高分子材料与其他的各种材料（如木材、陶瓷、金属、水泥、棉、毛、丝、皮革、纸张等）并驾齐驱，在各种工业部门得到了广泛的应用，这主要是高分子材料本身具有许多的优良特性，例如塑料质地轻盈、加工成型方便，可以制成各种生活用品；工程材料具有较高强度，可以代替金属,由于高分子材料的相对密度为1.0~1.4，是钢铁相对密度的1/8、铝的1/2，这对于要求减轻自重的应用，有特殊的意义。 从我们以前学过的化学知识中可以知道，高分子材料其实是有机化合物, 有机化合物是碳元素的化合物．除碳原子外, 其他元素主要是氢、氧、氮等．碳原子与碳原子之间, 碳原子与其他元素的原子之间, 能形成稳定的结构．碳原子是四价, 每个一价的价键可以和一个氢原子键连接, 所以可形成为数众多的、具有不同结构的有机化合物．有机化合物的总数已接近千万种, 远远超过其他元素的化合物的总和, 而且新的有机化合物还不断地被合成出來．這样, 由於不同的特殊结构的形成, 使有机化合物具有很独特的功能．高分子中可以把某些有机物结构（又称为功能团）替换, 以改变高分子的特性．高分子具有巨大的分子量, 达到至少１万以上, 或几百万至千万以上, 所以, 人们將其称为高分子、大分子或高聚物． 高分子的种类繁多，随着化学合成工业的发展和新聚合反应和方法的出现，种类不断增加，就要进行分类。可以根据来源、性质、用途、结构等不同的角度进行多种分类。依据材料的性能和用途，可以将聚合物分为塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂、功能高分子、离子交换树脂等；按应用功能分类可以分为通用高分子如塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂等，功能高分子如具有光电磁等物理功能的高分子、高分子药物等，特殊功能高分子如耐热、高强度的聚碳酸酯等，仿生高分子如高分子催化剂、模拟酶等。 高分子材料可以人为合成，那是不是代表着人们可以随心所欲的合成自己需要的材料呢？答案当然是否定的。就目前人类的科学发展水平来看，想随心所欲的合成高分子材料是不可能的。先来看看目前高分子材料的发展现状以及发展前景吧。 随着高分子材料合成与加工的技术进步,塑料在各行业得到广泛、深入的应

化学发展史

化学发展史 一、古代史 在古代，人类使用的第一个化学反应就是火的使用。几千年来，火被视为一种神秘的力量，它可以通过燃烧将一种物质转化为另一种物质，同时产生光和热，从化学的角度看，这就是典型的氧化反应。 火的使用，给生活的方方面面带来极大的改变，极大的促进了人类社会的发展，除了冶炼金属，还有制陶、制砖和制玻璃等生产都利用火来进行。 古代的人们通过利用火来冶炼矿石，得到各种金属。最具代表性的则是铜和铁的冶炼，其次还有锡和铅的冶炼。将锡和铜进行混合，铸造成青铜，这是一个重大的技术转变，由此开启人类社会的青铜时代。 由于合金具有比普通金属更优良的特性，尤其是利用合金制备的装甲和武器更坚固，许多国家开始制造各种各样的高级合金，由此在战争中更有优势。 从铁矿石中提炼铁比提炼铜和锡难得多。最早的炼铁技术似乎是由赫梯人发明的（青铜冶金术也是由赫梯人首先发明）。人类社会步入铁器时代，开启了黑色冶金的历史，其发展的历史可以从古代所有国家中找到。铁器的许多应用、实践和有关的炼铁设备是在古代中国发展建立的，比如高炉、铸铁液压杵锤和双作用活塞风箱，古代中国的炼铁技术可以说领先于世界。 古代的哲学家试图提出一套理论解释为何世界有如此多的具有不同特性（如颜色、气味）和不同状态（气液固三态）的物质，和各种变化反应，比如为什么能利用火将一种物质变成另一种物质等问题。其中与化学相关的哲学理论可以在任何一个古代文明的历史记录中找到。所有这些哲学家、思想家和理论家都试图找到构成自然界所有物质的少数主要的基本元素。古希腊、古印度、玛雅文明和中国古代哲学都认为气、水、火和土是要找的主要元素。 原子论的早期理论可追溯到古希腊和古印度。原子论由古希腊哲学家留基伯和其学生德谟克利特提出，他们认为物质是由不可分割、不可破坏的原子组成。同一时期的古印度 哲学家伽那陀（Kanada）也提出类似的声明。由于没有科学的证明，亚里士多德反对 原子的存在。 二、中世纪的炼金术 早期的炼金术士的生活时代是从公元一世纪到五世纪。西方炼金术士认为金属都是活的有机体，会逐渐发展成为十全十美的黄金。这种发展可以由炼金术士加以促进，又或者直接炼出来。其方法就是把黄金的形式或灵魂隔离开来，使其转入贱金属，这样贱金属就会具有黄金的形式或特征。金属的灵魂或形式被看作是一种灵气，主要表现在金属的颜色上。因此贱金属的表面镀上金银就被当作是炼金术士所促成的转化。 阿拉伯炼金术士阿布·穆萨·贾比尔·伊本·哈扬（Abu MūsāJābir ibn Hayyān）提出 炼金术的基本系统，不仅包括了亚里士多德提出的四素说中的土、气、水、火，而且加入了两种不同的实在物质，硫和汞。他认为用这两种元素以适当的比例化合就能形成各种金属。所以铅能分离成硫和汞，用新的比例就可再化合成黄金。这使得后来的阿拉伯人不断寻找一种神秘的物质，就可以将贱金属变成黄金，并认为它能治疗一切疾病，使 人长生不老。哈扬被认为是“化学之父”，他提出化学系统的实验方法，并发明了蒸馏 器，化学地分析了许多化学物质，制造了数以百计的化学药物。 瑞士炼金术士帕拉塞尔斯确立三原素理论，除了传统炼金术认为的硫和汞，他加入了新