课题名称: 现代化学在人类社会发展中的作用
课题设计人(学号): 吴思遥 22
学院: 计算机学院
指导教师: 侯贤灯
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现代化学在人类社会发展中的作用
计算机学院 计算机科学与技术专业
学生 吴思遥 指导老师 侯贤灯
【摘 要】化学在人类社会发展的过程中不断影响着人类的生活,本文从物质基础、学科发展、生存环境、及健康水平角度进行了简要阐述。
【关键词】现代化学 人类社会 作用
引言
当今千变万化的世界中,人类生活接触最多而又最深刻的变化就是化学变化。化学研究的深入发展,对于造福人类起到了很好的促进作用。同时,化学也在不断的危害人类的生存环境。人类要想长久生存下去,不能只顾利用自然资源,更不能野蛮地征自然界,而就是要重视保护自然界,使自然界与社会进步协调发展。
化学的研究对象就是物质,研究物质组成与结构与性能的关系,研究物质转化的规律与控制手段。恩格斯说过:“化学既就是关于自然的科学,又就是关于人的科学。在当代科学的发展趋势中,它们正在走向统一。因此,现代化学不仅就是认识生命过程与进化的手段,也就是人类生存的手段与获得解放的手段”。它的各个研究领域无不直接或间接地关系到人类社会的发展问题。当前,随着社会的化学化与化学的社会化趋势广泛而深入的发展,现代化学正在成为“一门满足社会需要的中心科学”,创造着现代物质文明与精神文明,深刻地影响着人类社会。
一 化学对人类物质基础的作用
自从20世纪以来,人类便遇到了各种社会问题的威胁,如人口增长、资源匮乏,环境恶化等等。不过在过去100多年中,化学在分析、合成、控制这些问题的过程中起到了举足轻重的作用,并且在解决问题的过程中起到了核心作用。化学正成为解决人类进步的物质基础的核心科学,主要表现在如下三个方面:
首先,化学不但能够大批量生产制造各种自然界已有的物质,并且能够根据人类的需求创造出自然界本不存在的物质。1928年尿素的合成不仅打破了不能人工合成生物物质的思想禁锢,而且这一研究结果在这以后合成化学中获得了极大的发展。合成有机高分子材料不但可以为人类吃、穿、用提供了大量适用的物质基础,而且使化学家能够在分子层面上进一步认识化学与生命物质的关系,从而迈向蛋白质、核酸等大分子的合成。
分析化学能够为我们提供成份分析与结构分析的手段,使人们能够在分子层次上认识天然的与合成的物质与材料,掌握与解释结构－性质－功能三者之间的关系,并且能够预测某种结构的分子就是否可以存在？这种分子有什么功能？
化学包含了非常成熟的化学过程的热力学、动力学理论,能从理论上指导合成新物质(如催化剂、DNA等)与反应新条件(如高压、高温、超临界状态)的设计与创造,从而能够达到大自然所不能达到的目标,并且可以用于解决生产与生活问题。
二 化学在相关学科发展中的作用
化学研究在自身不断完善的同时,也带动了其她学科研究的不断深入。化学使人们逐渐掌握了各种化学反应的机理以及物质变化的规律;并以此为基础认识化学反应的时空过程,揭示自然界物质变化规律的本质。这方面的研究就是工业、农业、环境保护、能源等方面科学研究的推动力与终极目标。在各个方面,化学与其她学科融合之后分化出许多交叉学科。例如,化学引用光学、化学动力学的概念与方法与电化学融合,研究在电子传递过程中物质的与迁移规律,发展了光谱电化学;同样,引用化学热力学、化学动力学概念与方法,研究水体中物质转化与迁移规律诞生了水化学。接着,水化学与光谱电化学又进一步在解决水体中有害、有毒物质的转化与迁移问题上发挥其重要作用,为环境化学的进一步发展提供了广阔的空间。这样的例子还有很多,可以说,化学过程无所不包、无处不在。
化学带动了材料科学的发展。从利用天然材料到创造与利用合成材料就是人类历史中的一大关键性进步,就是化学发展的里程碑。从萌芽时期起,化学家就积累了不少制备与合成化学物质的经验,而后总结这些经验形成了化学合成理论与技术,发展成为合成化学。到40年代以后,以模仿生物材料(如橡胶、蚕丝等)为目标的高分子合成以及作为它的基础的聚合反应研究蓬勃发展,成为现代材料科学建立与发展的第一步。20世纪早期的材料研究大部分针对结构材料与基本材料。后来,功能性材料成为热点,由此带来了电子、航天、高速运输工具、快速通信等的高速发展。在这些无机与有机功能材料研究中,化学就是原始创新的龙头。只有掌握结构——性质——功能的关系以及合成与组装的化学过程,才能设计合成新的功能材料。
三 化学对人类生存环境的作用
现代化学的发展,除了造福于人类的一面之外,还有危及人类生存的一面。地球的资源储量就是有限的,尤其就是矿产资源、石油、天然气与煤。它们既就是人类的主要物质资源,又就是主要的生产原料。人类的不合理开发势必造成对生态环境的严重破坏。最典型的实例就就是由于大量燃烧化学燃料(石油、煤炭、天然气),向大气排放大量的二氧化碳而产生的地球温室效应。温室效应已经引起了地球上一系列的气候反常,并且这种反常还将继续加剧。其次,由于世界每年约有大量的化工冶金产品,上百亿吨废物倾入地壳、江河、海洋之中以及滥用化学肥料、农药与除草剂等,造成土壤与水系环境严重恶化,既会直接危害人类,又会扩散破坏生物圈,长期地影响着人类的生存。
化学在保护生态环境中处于不可替代的地位,起着独特的作用。要解决环境污染问题,还得靠化学及其它工业自身的技术进步。当前要加强化工、冶金等大的污染源工业的生产过程与改善,走发展高技术含量的产业之路,开发“全消化”生产工艺,使工业废物减少到最低程度。其次就是加强工业废物处理与监督,开发废物再利用的新技术,化害为利,变废为宝,充分发挥化学的能动作用。
四 化学对促进人类健康的作用
生命活动就是最复杂的现象。在长期进化过程中,人体已经形成一个高度自我调节的开放系统。化学物质通过人体的吸收与排泄而处于大循环中,影响着人体的结构与功能。化学物质进入人体后,不仅起营养作用,还起调节、控制作用。人的生病与治病、衰老与疲劳以及脑活动与神经传导等,无不与化学物质有关。缺少维生素会加速老化,乳酸在肌肉内积累就会感到疲劳,钙离子水平调节视觉变化等。在人体内既有有机物,也有无机物;既有生物大分子,又有金属离子。它们可使一些生命物质激活或抑制, 形成连锁式的化学反应与相应的生命过程,从而表现各种各样的功能。人体的物质素质与精神素质就是相互影响的,人体内存在着许多相互反馈的化学作用机制,起着控制与调节局部乃至全身的作用。所以,研究人体生过程的化学机制与控制,具有重大的理论意义与实际意义。
五 结论与讨论
综上所述,人类面临许多世界性问题,如人口爆炸、粮食危机、能源短缺、资源耗竭、环境污染、生态失去平衡等。这些问题不就是某个国家的问题,而就是同在一个地球上生活的人类的共同问题,它把全人类的命运紧紧地联系在了一起。由于化学在解决这些问题中能发挥积极而有效的作用,因而化学便具有全人类价值。化学对人类社会发展的作用有好的一面,也有坏的一面。这并不就是因为化学科学本身的问题,而就是由于应用它的人类所造成的。因此,人们在化学实践中必须充分认识到保护生态环境的重要性,积极主动地解决化学过程中存在的问题。只有这样,才能在地球这个大家庭里建立人类持久的幸福。
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