化學(xué)知識(shí)大全

自由翱翔－zyax 2023-08-11 發(fā)布于江蘇

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文章目錄：
1. 化學(xué)介紹
2. 化學(xué)的內(nèi)容
3. 化學(xué)的應(yīng)用
4. 化學(xué)的分類
5. 化學(xué)的反應(yīng)
6. 化學(xué)相關(guān)的儀器
7. 化學(xué)相關(guān)的術(shù)語
8. 化學(xué)相關(guān)的問題

1. 化學(xué)介紹

什么是化學(xué)，化學(xué)即“變化的學(xué)科”，是一門研究物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、變化和相互作用的科學(xué)領(lǐng)域，主要關(guān)注物質(zhì)如何通過分子間的作用而發(fā)生變化。

化學(xué)的起源，化學(xué)起源于古代的煉金術(shù)，旨在通過物質(zhì)的轉(zhuǎn)化來制作黃金或長生不老等目標(biāo)，但他們通過實(shí)驗(yàn)和觀察積累了關(guān)于物質(zhì)性質(zhì)和變化的一些經(jīng)驗(yàn)。

化學(xué)的基本單位，化學(xué)的基本單位是原子和分子，這些微觀結(jié)構(gòu)構(gòu)成了物質(zhì)的基本組成部分，并通過化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)變化、相互作用來形成不同的化合物質(zhì)。

化學(xué)為什么被視為一門學(xué)科，化學(xué)研究關(guān)注物質(zhì)的微觀世界，涉及原子、分子、離子等基本粒子，研究內(nèi)容和方法與其他學(xué)科不同，是一個(gè)獨(dú)立的研究領(lǐng)域。

化學(xué)的應(yīng)用，化學(xué)廣泛應(yīng)用于藥物研發(fā)、材料制備、環(huán)境保護(hù)、食品科學(xué)、能源技術(shù)等方面，不僅為社會(huì)創(chuàng)造更好的生活條件，也推動(dòng)了科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步。

化學(xué)的元素，元素是由一種類型的原子組成的，是構(gòu)成物質(zhì)的基本物質(zhì)，已知的元素有 118 種，常見的元素包括：氫、氧、碳、氮、硅、鐵、銅、鋁、鎂等。

2. 化學(xué)的內(nèi)容

組成和結(jié)構(gòu)，化學(xué)探索物質(zhì)的基本組成部分，即原子和分子，化學(xué)家們研究不同元素的原子以及它們?nèi)绾瓮ㄟ^化學(xué)鍵結(jié)合成分子，從而形成各種不同的物質(zhì)。

性質(zhì)和行為，化學(xué)描述物質(zhì)的性質(zhì)，包括顏色、密度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、反應(yīng)等，這些性質(zhì)可以根據(jù)物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)而變化，化學(xué)家研究這些變化背后的原因。

化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)包括分解、合成、置換、水解、氧化還原、酸堿中和等等，化學(xué)反應(yīng)是物質(zhì)之間發(fā)生的變化，涉及原子和分子的重新排列、連接和斷裂。

能量變化，化學(xué)反應(yīng)通常伴隨著能量的變化，例如吸熱、放熱、活化、制冷、膨脹、收縮等等，不同的能量變化影響化學(xué)反應(yīng)的速率、方向和產(chǎn)物的穩(wěn)定性。

化學(xué)結(jié)構(gòu)與功能，不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)使物質(zhì)具備不同的功能，化學(xué)幫助我們理解分子結(jié)構(gòu)與它們的功能之間的關(guān)系，科學(xué)家可以開發(fā)出具有特定性能的化合物。

化學(xué)合成，化學(xué)合成是指通過將化學(xué)反應(yīng)用于原料分子，制備出新的化合物或材料，化學(xué)合成在生產(chǎn)新材料、新藥物、新能源以及新技術(shù)方面起著重要作用。

3. 化學(xué)的應(yīng)用

藥物研發(fā)，化學(xué)在藥物研發(fā)中用于藥物的合成、藥物的優(yōu)化、藥物靶點(diǎn)鑒定、藥物穩(wěn)定性、藥物代謝研究、藥物制劑等，以治療疾病、減輕癥狀和改善健康。

材料制備，化學(xué)被廣泛應(yīng)用于制備各種材料，包括塑料、金屬合金、紡織品、涂料、半導(dǎo)體材料等等，這些材料在工業(yè)、建筑和消費(fèi)品制造中都有重要用途。

能源技術(shù)，化學(xué)在能源領(lǐng)域中用于研發(fā)新型電池材料、太陽能電池、燃料電池、能源存儲(chǔ)、能源轉(zhuǎn)換、燃料生產(chǎn)和利用等，以提高能源轉(zhuǎn)換效率和可持續(xù)性。

環(huán)境保護(hù)，化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中用于廢水處理、大氣污染控制、垃圾處理、土壤修復(fù)、水資源保護(hù)、可降解材料、節(jié)能減排、生物建筑材料、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。

食品科學(xué)，化學(xué)在食品加工和安全領(lǐng)域用于食品防腐、添加劑研究、食品成分分析、食品質(zhì)量控制、食品包裝、食品營養(yǎng)分析，旨在提高食品的質(zhì)量和安全。

農(nóng)業(yè)，化學(xué)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中用于制備農(nóng)藥、肥料、植物生長調(diào)節(jié)劑、土壤改良、種子開發(fā)、植物疾病檢測等，以提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量，推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

生物醫(yī)學(xué)，化學(xué)在生物醫(yī)學(xué)研究中應(yīng)用于制備藥物、生物傳感器、分子成像探針、基因編輯和基因治療、蛋白質(zhì)工程等方面，有助于疾病診斷、治療和監(jiān)測。

4. 化學(xué)的分類

無機(jī)化學(xué)，無機(jī)化學(xué)專門研究無機(jī)化合物及其性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、合成方法和反應(yīng)機(jī)制等，主要涉及非碳元素化合物，包括金屬、金屬化合物以及其他非碳化合物。

有機(jī)化學(xué)，有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)化合物的學(xué)科，有機(jī)化合物主要包括碳元素，且通常還包含氫、氧、氮、硫等元素，其中碳與氫元素構(gòu)成了有機(jī)分子的骨架。

物理化學(xué)，物理化學(xué)研究化學(xué)過程的物理性質(zhì)、動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、電力學(xué)等方面內(nèi)容，它將物理學(xué)的原理和方法應(yīng)用于化學(xué)系統(tǒng)，解釋分子層面的化學(xué)現(xiàn)象。

分析化學(xué)，分析化學(xué)研究物質(zhì)的成分、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，以及開發(fā)分析方法來檢測和量化不同化學(xué)物質(zhì)的存在和濃度，有助于揭示物質(zhì)的本質(zhì)，并解決實(shí)際問題。

高分子化學(xué)，高分子化學(xué)研究大分子化合物（相當(dāng)于聚合物）的合成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，常見的大分子化合物包括：塑料、橡膠、纖維、樹脂、蛋白質(zhì)和多糖等。

核化學(xué)，核化學(xué)是一門研究與原子核有關(guān)的化學(xué)領(lǐng)域，主要內(nèi)容包括：核反應(yīng)、放射性衰變、原子核結(jié)構(gòu)、輻射、放射性測量、環(huán)境核化學(xué)、核廢料處理等。

生物化學(xué)，生物化學(xué)研究生物體內(nèi)分子的結(jié)構(gòu)、功能和相互作用，以及生命過程中的化學(xué)反應(yīng)和分子機(jī)制，包括酶類、催化、免疫、發(fā)酵、基因、蛋白質(zhì)等。

其他，化學(xué)是一門廣泛的學(xué)科，涵蓋了許多不同的專業(yè)領(lǐng)域，還包括：材料化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、藥物化學(xué)、食品化學(xué)、農(nóng)業(yè)化學(xué)、化學(xué)安全、化妝品化學(xué)等等。

5. 化學(xué)的反應(yīng)

化合反應(yīng)，化合反應(yīng)是指兩個(gè)或多個(gè)不同的化合物之間發(fā)生反應(yīng)，生成一個(gè)或多個(gè)新的化合物，在化合反應(yīng)中，原有的化合物原子重新排列，形成新的物質(zhì)。

分解反應(yīng)，分解反應(yīng)是指一個(gè)化合物在一定條件下分解成兩個(gè)或更多的物質(zhì)，在分解反應(yīng)中，原有的化合物的分子結(jié)構(gòu)被破壞，分解后生成新的分子或原子。

氧化反應(yīng)，氧化還原反應(yīng)的核心是電子的轉(zhuǎn)移，物質(zhì)與氧氣發(fā)生作用，導(dǎo)致物質(zhì)失去電子，增加了氧氣的存在，如鐵的生銹、食品變質(zhì)或發(fā)霉、木材燃燒等。

還原反應(yīng)，還原反應(yīng)與氧化反應(yīng)相反，在還原反應(yīng)中，物質(zhì)獲得電子，從而導(dǎo)致其氧化態(tài)減少，例如氧化金屬的還原、烤面包、鍍金、生物呼吸、電池等等。

酸堿中和反應(yīng)，這種反應(yīng)的目的是將酸和堿的性質(zhì)互相抵消，從而達(dá)到中性的狀態(tài)，當(dāng)其他物質(zhì)太酸（就像喝了檸檬汁一樣）時(shí)，堿可以幫助減輕這種酸性。

置換反應(yīng)，置換反應(yīng)是指物質(zhì)中的原子被另一個(gè)原子所替代，在置換反應(yīng)中，反應(yīng)物中的一部分原子或基團(tuán)被新的原子或基團(tuán)替代，導(dǎo)致生成了不同的產(chǎn)物。

其他反應(yīng)，化學(xué)領(lǐng)域還有很多反應(yīng)，例如取代反應(yīng)、加成反應(yīng)、酯化反應(yīng)、縮合反應(yīng)、消除反應(yīng)、聚合反應(yīng)、水解反應(yīng)等，每種反應(yīng)類型都有其特點(diǎn)和應(yīng)用。

6. 化學(xué)相關(guān)的儀器

化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用的儀器如下：

燒杯，燒杯是一種玻璃器皿，通常呈圓錐形或圓柱形，底部較寬，通常由耐熱玻璃制成，可以在高溫下進(jìn)行加熱而不容易破裂，也方便液體混合、容積測量。

試管，試管是一種細(xì)長的圓柱形器皿，通常由玻璃制成，適用于進(jìn)行小規(guī)模的化學(xué)反應(yīng)，可以容納少量的反應(yīng)物并觀察反應(yīng)過程，也可以用來儲(chǔ)存液體樣品。

分液漏斗，分液漏斗用于分離不同密度的液體，或者分離液體與液體的混合物，它的設(shè)計(jì)類似于一個(gè)漏斗，但在底部有一個(gè)閥門或開關(guān)，可以控制液體流動(dòng)。

氣體收集裝置，氣體收集裝置是一套包括多個(gè)儀器和裝置的系統(tǒng)，用于收集、保存和測量實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體，以便對(duì)氣體進(jìn)行分析、測量或其他后續(xù)的處理。

顯色試劑，顯色試劑是一種常用的化學(xué)試劑，它能夠通過與特定的化學(xué)物質(zhì)或分子發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生明顯的顏色變化，用于指示分析物的存在、濃度或化學(xué)性質(zhì)。

反應(yīng)皿，反應(yīng)皿在實(shí)驗(yàn)室中廣泛用于進(jìn)行各種類型的化學(xué)反應(yīng)、混合和觀察，通常由玻璃或者特殊的化學(xué)耐受材料制成，形狀可以是圓形、淺碟狀、矩形等。

其他，除了上面提到的化學(xué)儀器，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室還使用許多其他類型的儀器，例如：膠頭滴管、酒精燈、試管夾、集氣瓶、鐵架臺(tái)、漏斗、量筒、玻璃棒等等。

7. 化學(xué)相關(guān)的術(shù)語

元素，元素是由一種類型的原子組成的，是構(gòu)成物質(zhì)的基本物質(zhì)，已知的元素有 118 種，常見的元素包括：氫、氧、碳、氮、硅、鐵、銅、鋁、鎂、鈉等等。

元素周期表，“周期”可以理解為是一種重復(fù)出現(xiàn)的模式或規(guī)律，而元素周期表將化學(xué)性質(zhì)相似的元素排列在一起，用于組織和展示所有已知的元素的信息。

原子，原子是構(gòu)成物質(zhì)的基本單位，所有的物質(zhì)都是由原子構(gòu)成的，因?yàn)樵邮亲钚〉膯挝?，不可再分，因此稱為“原子”，原子也是化學(xué)元素的最小單位。

分子，分子是由兩個(gè)或更多原子以化學(xué)鍵相互連接而成的結(jié)構(gòu)，可以是由相同或不同類型的原子組合而成，形成了不同的物質(zhì)，分子是化學(xué)反應(yīng)的基本單位。

離子，“離”表示分離或脫離，在化學(xué)中，離子是由原子或分子失去或獲得電子而形成的，這導(dǎo)致它們帶有電荷，簡單理解：離子是帶有電荷的原子或分子。

化學(xué)鍵，化學(xué)鍵是將原子或分子結(jié)合在一起的力或連接（類似于繩索），它們使原子能夠形成分子、離子或更大的結(jié)構(gòu)，從而構(gòu)成不同種類的化合物或物質(zhì)。

純凈物，純凈物是指在化學(xué)上純度很高、不含雜質(zhì)或其他物質(zhì)的物質(zhì)，組成成分非常單一，沒有任何其他化合物或雜質(zhì)混合其中，如氧氣、水、金、甲烷等。

混合物，混合物是由兩種或多種不同的物質(zhì)以物理方式混合在一起而形成的物質(zhì)，每種組分保留其自身的特性，例如溶液、混合氣體、合金、沙子和水泥等。

化合物，化合物是由兩種或多種不同元素以化學(xué)方式結(jié)合而形成的新的物質(zhì)，例如水是由氫和氧元素組成的化合物，二氧化碳是由碳和氧元素組成的化合物。

化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)是指物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)變化（例如合成、分解、氧化、還原、置換等化學(xué)反應(yīng)），導(dǎo)致原子和分子的結(jié)構(gòu)重新排列，從而形成新的物質(zhì)。

水銀，水銀是一種化學(xué)元素，它是一種金屬元素，也稱為汞，是一種自然或常溫狀態(tài)下存在的液態(tài)金屬，同時(shí)也是一種有毒物質(zhì)，常用于溫度計(jì)、血壓計(jì)等。

王水，王水是一種由濃硝酸和濃鹽酸以特定比例混合成的液態(tài)混合物，單黃色外觀，具有極強(qiáng)的腐蝕性，甚至可以溶解黃金，被認(rèn)為是貴金屬中的“王者”。

化學(xué)能，化學(xué)能是物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中儲(chǔ)存的能量形式，當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，其原子之間的化學(xué)鍵可能被形成或斷裂，導(dǎo)致能量的吸收或釋放（化學(xué)能）。

化工，化工是“化學(xué)工程”的簡稱，是指應(yīng)用化學(xué)原理來設(shè)計(jì)、開發(fā)、管理化學(xué)過程，生產(chǎn)化學(xué)品、材料和能源的過程，簡單理解為將化學(xué)應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

8. 化學(xué)相關(guān)的問題

化學(xué)為什么被歸為理科，理科是一種研究自然現(xiàn)象和自然規(guī)律的科學(xué)領(lǐng)域，文科主要研究人類的各種人文和社會(huì)現(xiàn)象，而化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和變化等方面的學(xué)科，研究物質(zhì)的微觀和宏觀特性，探索分子和原子層面的相互作用和反應(yīng)，因此被歸為理科。

空氣的組成，空氣是地球周圍的氣體層，由多種氣體混合而成，主要成分是氮?dú)猓s占體積的78%）和氧氣（約占體積的21%），而其他氣體則以微量存在，空氣使得地球的大氣層能夠支持生命和多種自然過程。

為什么說化學(xué)是天坑專業(yè)，① 供大于求：國內(nèi)開設(shè)化學(xué)專業(yè)的院校非常多，導(dǎo)致化學(xué)專業(yè)人才飽和，就業(yè)不樂觀；② 產(chǎn)學(xué)研脫節(jié)嚴(yán)重：化學(xué)專業(yè)主打的是基礎(chǔ)，即使有實(shí)驗(yàn)，也還是偏向理論性，與實(shí)際生產(chǎn)的應(yīng)用脫節(jié)，缺乏競爭力；③ 就業(yè)環(huán)境差，化學(xué)專業(yè)最常見的環(huán)境就是實(shí)驗(yàn)室和工廠，工廠一般指的是化工廠，環(huán)境不太友好，還容易接觸到各類化學(xué)污染，造成職業(yè)病。

化學(xué)武器都有哪些，化學(xué)武器包括有毒液體、有毒氣體、毒性煙霧、生化武器（病毒、細(xì)菌、生物毒素）等，不同類型的化學(xué)武器都是用來造成傷害、恐慌甚至死亡的，因此在國際法下被嚴(yán)格禁止，以保障人類的安全。

初中包含哪些化學(xué)課程，初中的課程包括：物質(zhì)的性質(zhì)、特性、變化、形態(tài)，分子與原子，元素周期表，學(xué)習(xí)各種化學(xué)反應(yīng)，了解空氣和水的組成等等，初中化學(xué)課程的目標(biāo)是為學(xué)生打下基本的化學(xué)概念和思維基礎(chǔ)。

高中包含哪些化學(xué)課程，高中的課程包括：深入學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)、元素周期表、化學(xué)鍵、分子構(gòu)造等基本概念，深入研究化學(xué)反應(yīng)，了解各種氣體，學(xué)習(xí)溶液與溶劑等，涵蓋了化學(xué)領(lǐng)域的許多不同方面，旨在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、問題解決能力和深刻的科學(xué)思維。

END

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