化学科学发展与展望

1. 吴星 化学科学发展与展望

2. 化 学 与 我 们 有 关 吗

3. 有　点　意　思 碘 中国炎黄子孙 日 本 大 和 民 族 盐 核

4. ？ 问题1 • 人类能否有效安全利用核能？ • 盐是什么？盐荒说明了什么？ • 什么是放射性碘？食加碘盐能防辐射吗？ • 碘对人体健康的作用和功能是什么？

5. 广告：超能托玛琳活性水，其弱碱性能有效中和血液中的酸毒，把酸毒对身体的危害降到最低。能消除血液里的脂肪酸等废弃物，并排出体外。科学研究证明：经常喝弱碱性健康水的人能让身体保持弱碱性的状态，远离酸性体质、提高免疫力、远离疾病困扰！

7. 食物

8. ？ 问题2 • 人体的酸碱性对健康有影响吗？ • 我们应选择食用什么食物才能健康？ • 人体健康需要那些微量元素？ • 如何控制和调节人体的酸碱性？

9. 八卦一下 女性为碱性体质男性为酸性体质多生男孩，反过来则多生女孩！ 碱性体质是健康的表现，酸性体质是亚健康的表现， 大量正常人的体检中几乎没有发现过血液是酸性的人。专门的研究也未见到因为摄入不同“成酸食物”或“成碱食物”引起健康人血液pH改变的结果，只有当某人的消化系统、肾脏、肺脏等器官有某些疾病，造成人体代谢失常时pH才可能低于7.35或高于7.45时，前者是酸中毒，后者叫碱中毒。

10. 安利碟新洗洁精 洗碗好帮手，纯天然， 不含任何化学物质

11. 诗 借问酒家何处有， 牧童摇指杏花村。 葡萄美酒夜光杯， 欲饮琵琶马上催。 举杯邀明月， 影成三人。 醉卧沙场君莫笑， 古来征战几人回。 与 酒

12. 柚子 西瓜 解酒 西红柿 香蕉 豆制产品 茶、醋、蜂蜜水 维生素C

14. ？ 问题3 • 居室环境污染的主要成分是什么？ • 居室环境污染的来源是什么？ • 如何防止居室中的环境污染？ • 怎么做居室环境更良好？

15. 化 学 研 究 什 么

16. 什么是化学？ 化学是研究、创造和识别物质的科学。 陈洪渊

18. 原子结合成分子 离子结合成 离子化合物 原子结合成 金属单质 数千万种物质 100多种元素 作用力

21. 化 学 为 什 么 很 重 要

22. 化学与国民经济 对人们的生活和世界经济的发展影响最大的两大发明是信息技术和合成化学技术。 21世纪是信息科学、合成化学和生命科学共同繁荣的世纪。 徐光宪先生

23. 如果没有哈勃发明的高压合成氨技术,世界粮食产量至少要减半,60亿人口有30亿要饿死。如果没有哈勃发明的高压合成氨技术,世界粮食产量至少要减半,60亿人口有30亿要饿死。 • 如果没有合成各种抗生素和大量新药物的技术,人类平均寿命就要缩短25年。 • 如果没有合成纤维、合成塑料、合成橡胶的技术,人类生活要受到很大影响。 20世纪发明了六大技术: (1)信息技术; (2)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； (6)纳米技术。

24. 化学与科学发展 化学 材料科学 生命科学 环境科学 能源科学 信息科学 空间科学 地球科学 核科学

25. ？ 问题4 • 高中生要学习化学吗？ • 领导管理层要了解化学吗？ • 个人的幸福生活需要化学吗？ • 化学有害吗？

26. 化学核心思想 • 化学研究和揭示物质世界客观规律 • 化学以实验作为检验原理的唯一标准 • 物质的结构决定物质的性质 • 化学变化是有规律的、有条件的、相互联系的 • 化学追求人与自然的和谐发展

27. 化学与环境保护 保护环境的根本途径 原子经济 绿色化学 可持续发展 治理污染的成本远远大于生产的收益 治理环境污染的有效方法 生化方法 程序与法律

29. 化学与世界观 dS＝ diS + deS 普里高斯：耗散结构

30. 熵：世界观 传统世界观 科学基础：牛顿定律、达尔文的“进化论” 基本观念：“物质不灭”、“能量守恒”、“物质的运动” 最终目标：建立一个“物质极大丰富”的人类大同世界 熵　世界观 科学基础：熵增加原理 基本观念：熵增加是不可逆转的，熵流是可控制的 最终目标：建立一个可持续发展的社会

31. 熵与健康 排放 吸收 deS＜0

32. 熵与学习 遗忘 信息 deS＜0

33. 化 学 将 如 何 发 展

34. 化学第1难题 建立精确有效而又普遍适用的化学反应理论体系 • 决定某两个或几个分子之间能否发生化学反应? • 能否生成预期的分子? • 需要什么催化剂才能在温和条件下进行反应? • 如何在理论指导下控制化学反应? • 如何计算化学反应的速率? • 如何确定化学反应的途径?

35. 化学第2难题 分子结构及其和性能的定量关系 ①如何设计合成具有人们期望的某种性能的材料? ②如何使宏观材料达到微观化学键的强度? ③溶液结构和溶剂效应对于性能有何影响？ ④具有单分子和多分子层的膜结构和性能的关系？

36. 化学第3难题 生命现象中的化学机理问题 ①研究配体小分子和受体生物大分子相互作用的机理　　 ②化学遗传学 ③光合作用的机理 ④生物固氮作用的机理 ⑤食草动物如何把植物纤维分解为小分子的反应机理 ⑥人类的大脑中“泛分子”组装的作用和机理 ⑦了解活体内信息分子的运动规律和生理调控的化学机理。 ⑧了解从化学进化到手性和生命起源的飞跃过程。 ⑨如何实现从生物分子到分子生命的飞跃? ⑩蛋白质和DNA的理论研究。

37. 化学第4难题 纳米尺度的基本规律 • 铁磁性、铁电性、超导性和熔点等与粒子尺度的关系。 • 纳米粒子的比表面很大与性质的关系。 • 纳米尺度磁性(nanoscale magnetism)的研究 • 纳米微粒的电流或热的传递方式的改变。 纳米铂黑催化剂可使乙烯催化反应的温度从600℃降至室温。 金的熔点为1063℃,纳米金的熔化温度却降至330℃

38. 绿色化学又称环境无害化学(Environmentally Benign Chemistry)、环境友好化学、清洁化学(Clean chemistry)

39. 绿色化学12原则 （1）预防(Prevention)。防止产生废物比在它产生后再处理或清除更好。 （2）原子经济(Atom Economy)。设计合成方法时，应尽可能使用于生产加工过程的材料都进入最后的产品中。 （3）无害（或少害）的化学合成(Less Hazardous Chemical Syntheses)。无论在哪里行得通，所设计的合成方法都应该使用和产生对人类健康和环境具有小的或没有毒性。

40. 绿色化学12原则 （4）设计无危险的化学品(Design Safer Chemicals)。化学产品应该设计的使其有效地显示受期望的功能而毒性最小。 （5）安全的溶剂和助剂(Safer Solvents and Auxiliaries)。所使用的辅助物质包括溶剂，分离试剂，和其它物品当使用时都应是无害的。 （6）设计要有能效(Design for Energy Efficiency)。化学加工过程的能源要求应该考虑它们的环境的和经济的影响并应该尽量节省。如果可能，合成方法应在室温和常压下进行。

41. 绿色化学12原则 （7）使用可再生的原料(Use Renewable Feedstocks)。当技术上和经济上可行，原料和加工厂粗料都应可再生。 （8）减少衍生物(Reduce Derivatives)。如果可能，尽量减少和避免利用衍生化反应，因为，此种步骤需要添加额外的试剂并且可能产生废物。 （9）催化作用(Catalysis)。具有高选择性的催化剂比化学计量学的试剂优越的多。

42. 绿色化学12原则 （10）设计要考虑降解(Design for Degradation)。化学产品的设计应使它们在功能终了时分解为无害的降解产物并不在环境中长期存在。 （11）为了预防污染进行实时分析(Real-Time Analysis for Pollution Prevention)。需要进一步开发新的分析方法使可进行实时的生产过程监测并在有害物质形成之前给予控制。 （12）防止事故发生的固有安全化学(Inherently Safer Chemistry for Accident Prevention)。在化学过程中使用的物质和物质形态的选择应使其尽可能地减少发生化学事故的潜在可能性，包括释放，爆炸以及着火等。

43. 甲基丙烯酸甲酯的生产工艺

47. 化学： 认识世界、改造世界 创造世界、保护世界