化学与人类文明.docx

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化学与人类文明

化学与人类文明

魏祥富1303010168政治131

人类生活的各个方面，社会发展的各种需要都与化学息息相关。

首先从我们的衣、食、住、行来看，色泽鲜艳的衣料需要经过化学处理和印染，丰富多彩的合成纤维更是化学的一大贡献。

要装满粮袋子，丰富菜篮子，关键之一是发展化肥和农药的生产。

加工制造色香味俱佳的食品，离不开各种食品添加剂，如甜味剂、防腐剂、香料、调味剂和色素等等，它们大多是用化学合成方法或用化学分离方法从天然产物中提取出来的。

现代建筑所用的水泥、石灰、油漆、玻璃和塑料等材料都是化工产品。

用以代步的各种现代交通工具，不仅需要汽油、柴油作动力，还需要各种汽油添加剂、防冻剂，以及机械部分的润滑剂，这些无一不是石油化工产品。

此外，人们需要的药品，洗涤剂、美容品和化妆品等日常生活必不可少的用品也都是化学制剂。

可见我们的衣、食、住、行无不与化学有关，人人都需要用化学制品，可以说我们生活在化学世界里。

从社会发展来看，化学对于实现农业、工业、国防和科学技术现代化具有重要的作用。

农业要大幅度的增产，农、林、牧、副、渔各业要全面发展，在很大程度上依赖于化学科学的成就。

化肥、农药、植物生长激素和除草剂等化学产品，不仅可以提高产量，而且也改进了耕作方法。

高效、低污染的新农药的研制，长效、复合化肥的生产，农、副业产品的综合利用和合理贮运，也都需要应用化学知识。

在工业现代化和国防现代化方面，急需研制各种性能迥异的金属材料、非金属材料和高分子材料。

在煤、石油和天然气的开发、炼制和综合利用中包含着极为丰富的化学知识，并已形成煤化学、石油化学等专门领域。

导弹的生产、人造卫星的发射，需要很多种具有特殊性能的化学产品，如高能燃料、高能电池、高敏胶片及耐高温、耐辐射的材料等。

随着科学技术和生产水平的提高以及新的实验手段和电子计算机的广泛应用，不仅化学科学本身有了突飞猛进的发展，而且由于化学与其他科学的相互渗透，相互交叉，也大大促进了其他基础科学和应用科学的发展和交叉学科的形成。

目前国际上最关心的几个重大问题——环境的保护、能源的开发利用、功能材料的研制、生命过程奥秘的探索——都与化学密切相关。

随着工业生产的发展，工业废气、废水和废渣越来越多，处理不当就会污染环境。

全球气温变暖、臭氧层破坏和酸雨是三大环境问题，正在危及着人类的生存和发展，因此，三废的治理和利用，寻找净化环境的方法和对污染情况的监测，都是现今化学工作者的重要任务。

在能源开发和利用方面，化学工作者为人类使用煤和石油曾做出了重大贡献，现在又在为开发新能源积极努力。

利用太阳能和氢能源的研究工作都是化学科学研究的前沿课题。

材料科学是以化学、物理和生物学等为基础的边缘科学，它主要是研究和开发具有电、磁、光和催化等各种性能的新材料，如高温超导体、非线性光学材料和功能性高分子合成材料等。

生命过程中充满着各种生物化学反应，当今化学家和生物学家正在通力合作，探索生命现象的奥秘，从原子、分子水平上对生命过程做出化学的说明则是化学家的优势。

总之，化学与国民经济各个部门、尖端科学技术各个领域以及人民生活各个方面都有着密切联系。

它是一门重要的基础科学，它在整个自然科学中的关系和地位，正如[美]PimentelGC在《化学中的机会－－今天和明天》一书中指出的“化学是一门中心科学，它与社会发展各方面的需要都有密切关系。

”它不仅是化学工作者的专业知识，也是广大人民科学知识的组成部分，化学教育的普及是社会发展的需要，是提高公民文化素质的需要。

化学既是关于自然的科学，又是关于人的科学。

在当代科学的发展中，它们正在走向统一。

因此，现代化学不仅是认识生命过程进化的手段，也是人类生存的手段和获得解放的手段。

它的各个研究领域都直接或间接地关系到人类社会的发展问题。

随着社会的发展化学已成为一门满足社会需要的中心科学，创造着现代物质文明和精神文明，不断地影响着人类社会的发展和进步。

一、化学对人类创造物质生活的贡献

1、提供粮食和控制人口

全世界现在人口近62亿，全球粮食总量近18.78亿吨，其中约30－50％是由化肥得到的收益。

每年有6000万人需要粮食援助，有8.62亿人营养不良。

预计在2050年世界人口将达到93亿，面对着迅猛增长的人口，相应的粮食产量必须快速增加，以满足人的生活需求。

所以在注重发展生物技术的同时，也得靠发展化肥和农药给予保证。

每年被害虫和老鼠吃掉的粮食就很多，化学杀虫剂和灭鼠剂起了很大的作用。

提高植物光合作用的效率，充分利用太阳能，可为人类提供更多的粮食和资源。

化学家和生物学家相互配合，利用现代激光光谱等先进技术可以有效地揭示光合作用的复杂的化学反应机制。

这不仅有利于农业增产，而且可实现人工模拟光合作用，用于水分解和合氨气中。

生长调节剂是在很低剂量下就能调节动植物生理活动的一类化合物。

它们具有促进植物生根、成长和提前开花结果以及培养无籽果实等多种调节功能，农业经济意义很大。

化学家已经提取了数百种这样的天然化合物，发现它们具有很高的生物活性。

此外，化学也为粮食储藏和食品加工提供丰富多样的保护剂、防腐剂、呈味剂、助味剂、着色剂以及各种补增营养的添加剂。

天然有机物化学、味道化学、食品化学等正在发挥着越来越大的作用。

采用化学手段增产粮食，提供化学营养品，仅是解决人类生活和生存问题的一个方面，控制人口增长也是十分重要的另一方面，因为地球是有限的，而且农田更是有限的。

虽然目前世界上已有不少国家和地区实行计划生育，但是世界人口增长速度仍是惊人的，人口爆炸危机依然存在。

农田急剧减少，能源和资源过渡消耗，化肥、农药等化工产品污染环境，生态环境能承受得了吗？

因此，积极开发医药化学和生物化学技术，提供有效而副作用小的避孕药和绝育手术，严格控制人口增长，甚至待人口达到一定高峰值之后出现负增长，是一种比较有效的长期对策。

2、提供现代化的材料和新能源

现代化学对不断提高生活质量和扩展消费生活方式提供着各种各样的新材料。

当今世界棉花产量不十分充足，已远远不能满足人们衣着的需要。

化学纤维工业每年已能提供1000多万吨产品。

塑料不仅成为家具的结构材料和装饰材料，而且在建筑材料、通讯材料、包装材料等方面也有广泛用途。

目前世界塑料年产量已达6000多万吨。

先进的交通工具为日益频繁的社会交往和运输创造了方便条件。

化学既能为其制造提供性能优良的结构材料，又为其运行提供高质量的燃料和润滑油。

仅交通工具所需要的合成橡胶，世界年产量已达到800多万吨。

现代化学科学技术的迅猛发展，尤其定向合成催化剂的开发、分子剪裁剪技术的采用，有可能制成各种得心应手的材料。

信息在人们的生活中占的地位越来越重要。

现代信息技术的发展，大大改变了人们的时空观。

可是信息技术不只是电子学的任务，而且与化学的关系也相当密切。

如大集成电路的超精细加工、光导通讯等新的信息技术都有赖于化学功能材料的发展。

煤的气化和液化离不开化学，太阳能的开发利用需要化学，核能的开发利用也必须有化学工作者参加。

氢能已被人们认为是最理想的能源，可是氢的制取方法尽管已有很多，但在经济性上都不够理想，所以仍有难度很大的化学问题等待人们去解决。

化学储存能对氢的储存和太阳能的储存都有重大意义，是保证持续而有效地利用能源的重要手段。

消除能源工业污染、提供燃料利用率和节能系作为解决能源问题的重要内容，化学的贡献也很大，因此化学工业本身就是产能和用能的重要部门。

水对于人类的意义，并不亚于信息和能源。

生活用水，农业用水，工业、电力运输都需要用水。

没有水，就根本不会有人类。

可是地球上的淡水只占0.6％。

目前解决水的办法，基本上都与化学有关，保护天然的淡水资源。

首先从我们的衣、食、住、行来看，色泽鲜艳的衣料需要经过化学处理和印染，丰富多彩的合成纤维更是化学的一大贡献。

要装满粮袋子，丰富菜篮子，关键之一是发展化肥和农药的生产。

加工制造色香味俱佳的食品，离不开各种食品添加剂，如甜味剂、防腐剂、香料、调味剂和色素等等，它们大多是用化学合成方法或用化学分离方法从天然产物中提取出来的。

现代建筑所用的水泥、石灰、油漆、玻璃和塑料等材料都是化工产品。

用以代步的各种现代交通工具，不仅需要汽油、柴油作动力，还需要各种汽油添加剂、防冻剂，以及机械部分的润滑剂，这些无一不是石油化工产品。

此外，人们需要的药品，洗涤剂、美容品和化妆品等日常生活必不可少的用品也都是化学制剂。

可见我们的衣、食、住、行无不与化学有关，人人都需要用化学制品，可以说我们生活在化学世界里。

从社会发展来看，化学对于实现农业、工业、国防和科学技术现代化具有重要的作用。

农业要大幅度的增产，农、林、牧、副、渔各业要全面发展，在很大程度上依赖于化学科学的成就。

化肥、农药、植物生长激素和除草剂等化学产品，不仅可以提高产量，而且也改进了耕作方法。

高效、低污染的新农药的研制，长效、复合化肥的生产，农、副业产品的综合利用和合理贮运，也都需要应用化学知识。

在工业现代化和国防现代化方面，急需研制各种性能迥异的金属材料、非金属材料和高分子材料。

在煤、石油和天然气的开发、炼制和综合利用中包含着极为丰富的化学知识，并已形成煤化学、石油化学等专门领域。

导弹的生产、人造卫星的发射，需要很多种具有特殊性能的化学产品，如高能燃料、高能电池、高敏胶片及耐高温、耐辐射的材料等。

随着科学技术和生产水平的提高以及新的实验手段和电子计算机的广泛应用，不仅化学科学本身有了突飞猛进的发展，而且由于化学与其他科学的相互渗透，相互交叉，也大大促进了其他基础科学和应用科学的发展和交叉学科的形成。

目前国际上最关心的几个重大问题——环境的保护、能源的开发利用、功能材料的研制、生命过程奥秘的探索——都与化学密切相关。

随着工业生产的发展，工业废气、废水和废渣越来越多，处理不当就会污染环境。

全球气温变暖、臭氧层破坏和酸雨是三大环境问题，正在危及着人类的生存和发展，因此，三废的治理和利用，寻找净化环境的方法和对污染情况的监测，都是现今化学工作者的重要任务。

在能源开发和利用方面，化学工作者为人类使用煤和石油曾做出了重大贡献，现在又在为开发新能源积极努力。

利用太阳能和氢能源的研究工作都是化学科学研究的前沿课题。

材料科学是以化学、物理和生物学等为基础的边缘科学，它主要是研究和开发具有电、磁、光和催化等各种性能的新材料，如高温超导体、非线性光学材料和功能性高分子合成材料等。

生命过程中充满着各种生物化学反应，当今化学家和生物学家正在通力合作，探索生命现象的奥秘，从原子、分子水平上对生命过程做出化学的说明则是化学家的优势。

总之，化学与国民经济各个部门、尖端科学技术各个领域以及人民生活各个方面都有着密切联系。

它是一门重要的基础科学，它在整个自然科学中的关系和地位，正如[美]PimentelGC在《化学中的机会－－今天和明天》一书中指出的“化学是一门中心科学，它与社会发展各方面的需要都有密切关系。

”它不仅是化学工作者的专业知识，也是广大人民科学知识的组成部分，化学教育的普及是社会发展的需要，是提高公民文化素质的需要。

化学科学与人类安全的关系在第一阶段，人类活动只为满足生存的基本需要；后来就进一步要求满足日益增长的生存质量的需要；再后到20世纪后期才认识到要在保证生存安全的前提下提高生存量。

既要保证现今地球上的人，也要保证未来子孙后代。

因此提出了可持续性发展的战略思想。

现在大家都知道可持续性发展要依赖科技进步；但也要知道并非一切科技进步都支持可持续性发展。

只有满足人类生存、生存质量和生存安全三方面的要求，科技进步才能够成为人类不断进步的推动力。

化学的创造力的确给我们营造了一个全新的物质环境。

这些成果一度使人们乐以忘优。

先发达国家的人们毫无顾虑地改变着和影响着自然。

但是经过100多年的工业大发展之后，人们才渐渐明白了一件事实：

生产和生活上的不当会反过来影响人类的安全。

其中最引人注意的是天然资源的滥采和化学品的滥用所引起的负面作用。

因此，合理使用化学品成为20世纪末提到科学技术界的极其重要的问题。

事实上任何物质和能量以至生物对人类来说都有两面性。

天然化合物也有两面性，甚至有的有非常强的毒性。

不论化学创造的新物质和自然界原有的物质，都要合理使用。

化学对于人类的贡献利弊共存，是一把双刃剑。

化学能够帮助我们了解化学物质的性质和变化规律，了解它们的两面性的本质。

这是合理使用它们的科学基础。

化学也能帮助我们认识自然界发生的各种化学过程，使我们能够正确地使用它们和控制它们。

例如通过化学的研究，人们发现破坏臭氧层的是氟里昂之类的化学物质。

但是破坏臭氧层的化学物质并非只有氟里昂；而且影响臭氧层的也并非都是化学品。

反到是靠化学才解决了臭氧层的形成和破坏的机理，才找到了保护臭氧层的途径。

Molina，Rowland和Crutzen就是因为他们在研究大气层化学，特别是臭氧层的形成和破坏方面所取得的成果获得了1997Nobel化学奖的。

化学不仅对于解决化学品问题上起关键作用,在处理物理的和生物的危险因素方面也能够发挥主要作用。

例如对受到放射性、紫外线等辐照的人的处理与治疗就是利用螯合排除金属，或者用自由基清除剂、抑制剂以及细胞保护剂等化学物质去阻止对人体的损伤。

在满足生存需要之后,不断提高生存质量和安全是人类进步的标志。

生活质量高低和安全程度要看生活水平和健康水平，由饮食、环境和精神等关键因素的合理程度决定。

这些都取决于人与自然环境相互作用中,外来物质和能是否满足人体需要同时维持最佳状态。

外来物质和能量（包括饮水、食物、空气、电磁波、放射性、热等）有的是有利于生存质量的提高，有的反而对健康形成威胁，还有许多有两面性。

优化物质利用，避害取利是保证生存质量和安全的基础。

生活质量不仅仅以个人满足感为依据,而应该考虑人以外的整个环境的应答。

例如过多的汽车、空调、吸烟、不当的生产、生活方式等等都与人类生存质量有关。

化学研究可以从三方面对保证生存质量的提高做出贡献：

通过研究各种物质和能的生物效应（正面的和负面的）的化学基础，特别是搞清楚两面性的本质，找出最佳利用条件。

研究开发对环境无害的化学品和生活用品。

研究对环境无害的生产方式。

以上两方面是绿色化学的两个主要内容。

研究大环境和小环境（如室内环境）中不利因素的产生、转化和与人体的相互作用。

提出优化环境建立洁净生活空间的途径。

健康是重要的生存质量的标志。

维持健康状态靠预防和治疗两方面，以预防为主。

人类文明造就了化学行业的出现和壮大，化学又促进了人类文明的持续健康发展，二者相得益彰！