化学题目应该选什么
下列物质在氧气中燃烧时,集气瓶内必须预先加少量水的是(是所选题）A硫   B铁丝   C木炭   D红磷
09-10-13 &匿名提问
加快只要是升温，速率就加快，和吸放热无关
请登录后再发表评论!
1．明确学习化学的目的  化学是一门自然科学，是中学阶段的一门必修课，它是古往今来无数中外化学家的化学科学研究和实践的成就，它编入了一些化学基本概念、基础理论、元素化合物知识、化学反应的基本类型、无机物的分类及相互间的关系等知识；它充满了唯物辩证法原理和内容，它介绍了许多科学家的优秀品质和他们对事业实事求是的科学态度、严谨的学风。化学对工农业生产、国防和科学技术现代化具有重要的作用，人们的衣、食、注行样样离不开化学。  化学是一门实验科学，通过化学课的学习，要掌握一些化学实验的基本技能，学会动手做实验的能力，为今后搞科学实验打下基础。  因此，通过初中化学课的学习，初三学生不仅能学到初中阶段的系统的化学基础知识，受到辩证唯物主义思想、中外化学家的爱国主义思想、行为和对科学的不断进娶不断探索、不断创新的科学态度及严谨学风的教育，而且还能提高自己的观察能力、思维能力、实验能力和自学能力，为今后学习高中化学及其他科学技术打下良好的基础。  2．课前要预习  上课前一天，一定要抽出时间自觉地预习老师第二天要讲的内容。学会先预习，后听课这种良好的学习方法。预习的好处很多：（1）它能强化听课的针对性，有利于发现问题，抓住重点和难点，提高听课效率；（2）它可以提高记听课笔记的水平，知道该记什么，不该记什么，哪些详记，哪些略记；（3）它可以节省课后复习和做作业的时间。通过预习时的独立思考和听课时留下的深刻印象，从而缩短课后复习和做作业的时间；（4）它可以培养自学能力。预习的过程就是自觉或独立思考的过程，长期坚持下去，一定会使自学能力得到提高。  预习的方法是：（1）通读课文。通过阅读课文，了解新课的基本内容与重点，要把自己看不懂的问题记下来或用铅笔在书上作一些记号，用以提醒自己上课时要集中精力和注意力，有意识、有目的地听老师讲自己不懂的问题，详细对比跟自己的想法有什么不同，这样就能取得良好的学习效果；（2）扫清障碍。在读课文后了解了主要内容的基础上，联系已学过的与之有关的基础知识，如果有遗忘的就要及时复习加以弥补，这样才能使新旧知识衔接，以旧带新，温故知新；（3）确定重点、难点和疑点。在通读课文和扫清有关障碍后，在对新知识有所了解的基础上，思考课文后的习题，试着解答，在此过程中找出新课的重点、难点和疑点。如果有潜力，还可以做点预习笔记。  3．听好每堂课  听课是学习过程的核心环节，是学会和掌握知识的主要途径。课堂上能不能掌握好所学的知识，是决定学习效果的关键。功在课堂，利在课后，如果在课堂上能基本掌握所学的基础知识和技能，课后复习和做作业都不会发生困难；如果上课时不注意听讲，当堂没听懂，在课堂上几分钟就能解决的问题，课后可能要花费几倍的时间才能补上。所以，学生在课堂上集中精力听好每一堂课，是学习好功课的关键。听课时，一定要聚精会神，集中注意力，不但要认真听老师的讲解，还要特别注意老师讲过的思路和反复强调的重点及难点。边听课、边记笔记，遇到没有听明白或没记下来的地方要作些记号，课后及时请教老师或问同学。同时，还要注意听同学对老师提问的回答以及老师对同学回答的评价：哪点答对了，还有哪些不全面、不准确和指出错误的地方，这样也能使自己加深对知识的理解，使自己能判断是非。课堂教学是教与学的双向活动，学生是主体，教师起主导作用，学生要积极、主动地参与课堂教学，听课时，一定要排除一切干扰和杂念，眼睛要盯住老师，要跟着老师的讲述和所做的演示实验，进行积极地思考，仔细地观察，踊跃发言，及时记忆，抓紧课堂上老师所给的时间认真做好课堂练习，努力把所学内容当堂消化，当堂记住。  4．认真记好笔记  要学好化学，记笔记也是重要的一环。记笔记除了能集中自己的注意力，提高听课的效率外，对课后复习也有很大的帮助。所以，要学会记笔记，养成记笔记的好习惯。因此，在认真听讲的同时，还应该记好笔记。记笔记的类型有：  （1）补充笔记。讲新课时做补充笔记，老师讲的内容是根据学生的实际将课本内容重新组织，突出重点加以讲解，记笔记是边看书，边听讲，边在书本上划记号，标出老师所讲的重点，并把老师边讲边在黑板上写的提纲和重点内容抄下来，还要把关键性的、规律性的、实质性的内容和对自己有启发的地方扼要地在书本上或笔记本上写上几句，把老师讲的但书上没有的例题记下来，课后再复习思考。  （2）实验笔记。老师的演示实验和学生的分组实验，重在通过实验验证化学原理或掌握化学性质或物质的制法操作。可做简明图解、补充笔记，把老师所做的演示实验的现象及讲解记下来，书上有实验插图的可以直接在上面补充，例如，在氧气的实验室制法装置图边上记下老师讲的重点：①药品不能堆积在试管底部，而应平铺在试管底部，记：“是为了增大受热面积，药品受热均匀，气体容易逸出”；②给试管加热时，为什么要先把酒精灯在试管下方来回加热，然后集中在药品部位加热？记：“让试管受热均匀，不易破裂”。  （3）改错笔记。习题或试卷评讲课是老师纠正学生在作业或试卷中的“常规武器”，指导解题思路、规律、技巧和方法的课。在听课时，不要只抄正确答案，关键是要用红笔订正，而且不要擦去自己的错解，以利于与正确答案作对比，找出答错的原因，过一段时间还应把以前做错的题再重做一遍，看看现在自己是否真正掌握了。这种笔记是在作业或试题空隙处做简明的“眉批”或“注释”。  （4）系统笔记。复习小结课时，老师把课本内容进行系统归纳总结，是书上没有的，因此要做系统的笔记。将笔记每面一分为二，一半写板书的内容，一半记讲解，课后结合复习加以整理、修改和补充，成为一个整体，以利于加深、巩固所学知识，提高归纳知识的能力和全面的复习。笔记的形式有：①提纲式，以文字表述为主，适用于概括教材的主要内容或归纳、整理公式、定理和概念要点；②纲要式，以化学式、关系式或关系框图来表述，适用于元素及其化合物的性质、制取及相互间的变化、计算知识的概括等；③图表式，以文字、表格、线图来表述，适用于有关概念、化学基本原理、物质的性质、实验等进行归类对比。  
5．认真观察和动手实验  在义务教育化学教科书中编入了81个演示实验、10个必做的学生实验和9个学生选做实验，还安排了13个家庭小实验。因此，通过这些演示和学生实验，学会观察老师演示实验的操作、现象，独立地做好学生实验，上好实验课，是学好化学的基础。  首先，在课堂上要认真观察老师所做的每一个演示实验的操作和实验现象。化学实验是很生动、很直观的，实验中千变万化的现象最能激发学生的兴趣，但学生若只图看热闹，光看现象，不动脑子思考，看完了不知道是怎么回事，无助于学习的提高，所以，观察要有明确的目的。观察实验前，要明确观察的内容是什么？范围是什么？解决什么问题？这就叫做明确观察的目的，目的明确了才能抓住观察的重点进行观察。观察时还要仔细、全面。例如，氢气还原氧化铜的演示实验，实验目的是验证氧化还原反应，氧化铜被氢气还原成铜。观察时先看清反应物是无色的氢气和黑色的氧化铜粉末，反应的条件是加热，生成物是水和亮红色的铜。  其次，要上好学生实验课，课前必须进行预习，明确实验目的、实验原理和操作步骤。进行实验时，自己要亲自动手，不做旁观者，认真做好实验内容里所安排的每一个实验，在实验过程中要集中注意力，严格按实验要求操作，对基本操作要反复进行练习，对实验过程中出现的各种现象，要耐心细致地观察，认真思考，准确如实地记录。  6．课后及时复习  一堂课的内容，十多分钟就可以复习完，有时也可以像过“电影”一样地过一遍。复习能加深理解，复习能巩固知识。  复习要及时，不能拖。复习中不懂的问题要及时请教老师，这样，在学习上就不会留存障碍，不留疑点，为以后顺利学习打好基矗复习时，要重视教科书，也要读听课笔记，要反复读，边读边回忆老师的讲解，边理解书上的内容。  7．认真完成作业  做作业是练习的极好机会，是巩固知识的重要手段之一。学生一定要亲自动手做，绝不能抄别人的作业。节后习题和章后复习题一定要认真完成，不能马虎。做作业要在复习好了以后做，才能事半功倍。一定要主动地、独立地完成每次作业，多思多问，不留疑点，并尽可能地把做过的作业都记在脑子里，因为没有记忆就没有牢固的知识，只有用心记忆才会熟能生巧，才能在勤练的基础上“巧”起来。  8．学会阅读课本  读书一般分为粗读和精读。粗读主要用于预习，通过粗读，了解基本知识的一般内容，掌握整章、整节或整个小标题的内容轮廓、大致思路，了解有什么实验内容，这样，课堂上看老师做演示实验时心里就有了底。精读，可以了解教材的重点和发现不理解的问题，听起课来心中就有数。  精读是认真地读懂并理解及记忆重点内容和定义，把这些内容与有关的旧知识联系起来。精读主要用于课后复习，加深对知识的理解、巩固，使知识系统化。  精读时要在理解概念的定义或定律全文的基础上，剖析具有关键性的字词，强化对关键字词的认识。例如电解质的定义：“凡是在水溶液里或熔化状态下能够导电的化合物叫做电解质”，关键性字词是“化合物”和“或”字。非电解质是“在水溶液里和熔化状态下都不能导电的化合物”，关键字词是“和”字和“都”字。对这些关键字词要认真思考，并把它标出记号或作眉批，以备以后再次复习时注意。  对于比较深刻的材料、重要的段落内容，要逐字逐句地反复读。认真地思考、分析、整理、养成记读书笔记的习惯。可把重要内容、关键词句记在笔记本上，还可写出自己对某一问题的想法和认识，或记下不懂的问题，以备查问。  9．读化学课外读物  学好化学，要重视阅读课外读物，例如《中学化学教学参考》、《中学生数理化》、《课堂内外》等杂志和科普读物，它们的内容紧扣化学教学大纲和教材，其针对性和适用性很强，配合教学进度，指导解析疑难，注意智力开发，重视能力培养；它们的题材广泛新颖，内容丰富多彩，文章短小精悍，通俗易懂，形式生动活泼，图文并茂。它能帮助学生开阔视野，扩大知识面，激发学习兴趣，掌握学习方法，透彻理解教材，灵活运用知识，培养探索精神，它们是学生的好朋友。  怎样学好化学~~~ 一些同学化学学习困难、成绩不好的原因，其中很重要的一条，是这些同学不重视化学课本的阅读，或者缺乏科学的阅读方法。他们既没有课前预习的习惯，也没有课后复习的习惯，全部的化学学习就靠上课听听老师讲，看看老师的演示实验和随大家一起进实验室做做实验，老师布置了作业，这才打开课本，看看题目，不管正确与否，做了交差了事，对于这些同学来说，似乎课本只是提供作业题目的“习题集”，他们不是在认真阅读的基础上，有准备地进行习题练习，而是遇到解答不出来的题目时，才不得已翻翻书，把课本当成解题的一种参考书。平时不读书，临时“抱拂脚”，考前课本苦苦地死记硬背一通，如此应考当然心中无数，缺乏功底，成绩自然不佳。 同学们，学习化学应切实以课本为根本，熟悉它，研究它，把它读懂读会，这是最基本的，也是最根本的化学学习方法。 搞好化学阅读，同样有个方法和技巧问题。 一是应当采用默读的方式。这是因为默读比朗读速度快，默读比朗读更有利于理解阅读的内容。一般来说，朗读有助于背诵，而默读有助于理解。同学们所进行的化学阅读主要要求理解，对于要求记忆的内容也不要死记硬背，而是在理解的基础上记忆。 二是应当按一定的程序阅读。这个程序以“粗读－细读－精读”较有效。如预习时候读课文的初读，即粗浅的阅读。其目的有三：一是对要学的教材内容有一个初步的了解；二是找出与新课有关的已学过的知识；三是对新课有哪些疑难问题。自己边读、边想、边分析综合。又如课堂上老师安排学生自学，需要阅读。这种阅读是在预习的基础上，在教师出示本节教学目标的情况下，是在老师指导下的深入阅读，要系统钻研教材，要做到细读以致精读。这种课堂阅读一般要注意做到“三要”：一要根据本课的重点难点，确定重点阅读的内容，使阅读具有更明确的目的性和针对性。二是钻研关键词语，思考和理解问题的实质。
&br/&&br/&&font color=#0556A3&参考文献：&/font&百度
化学学习方法──观、动、记、思、练     化学科有两大特点：（一）化学的形成和发展，起源于实验又依赖于实验，是一门以实验为基础的自然科学（二）化学“繁”。这个“繁”实际上就反映了化学学科知识点既多又分散，并且大量的知识需要识记的特点。因此，我们不能把以前学数学、物理的方法照搬来学化学，而要根据化学科的特点取舍、创新。笔者根据化学科本身的特点和本人多年的化学教学经验，总结出了“观、动、记、思、练”的五字学习法，供同学们参考。 （一）观    “观”即观察。前苏联著名生理学家巴浦洛夫在他的实验室的墙壁上写着六个发人深思的大字：观察、观察、观察！瓦特由于敏锐的观察看到“水蒸气冲动壶盖”而受到有益的启发后，发明了蒸汽机，这些都说明了观察的重要性。我们在化学实验中，培养自己良好的观察习惯和科学的观察方法是学好化学的重要条件之一。那么怎样去观察实验呢？首先应注意克服把观察停留在好奇好玩的兴趣中，要明确“观察什么”、“为什么观察”，在老师指导下有计划、有目的地去观察实验现象。观察一般应遵循“反应前──反应中——反应后”的顺序进行，具体步骤是：(1)反应物的颜色、状态、气味；(2)反应条件；(3)反应过程中的各种现象；(4)反应生成物的颜色、状态、气味。最后对观察到的各种现象在老师的引导下进行分析、判断、综合、概括，得出科学结论，形成准确的概念，达到理解、掌握知识的目的。例如绪言部分的第四个实验，在试管中加热碱式碳酸铜，观察目的是碱式碳酸铜受热变化后是否生成了新物质；观察内容和方法是(1)反应前：碱式碳酸铜是绿色粉末状固体；(2)反应中：条件是加热，变化过程中的现象是绿色粉末逐渐变黑，试管壁逐渐有水雾形成，澄清石灰水逐渐变浑浊；(3)反应后：试管里的绿色粉末全部变黑，试管壁有水滴生成，澄清石灰水全部浑浊。经分析得知碱式碳酸铜受热后生成了新物质黑色氧化铜、水和二氧化碳。最后与前面三个实验现象比较、概括出“变化时生成了其他物质，这种变化叫化学变化”的概念。（二）动    “动”即积极动手实验。这也是教学大纲明确规定的、同学们必须形成的一种能力。俗话说：“百闻不如一见，百看不如一验”，亲自动手实验不仅能培养自己的动手能力，而且能加深我们对知识的认识、理解和巩固，成倍提高学习效率。例如，实验室制氧气的原理和操作步骤，动手实验比只凭看老师做和自己硬记要掌握得快且牢得多。因此，我们要在老师的安排下积极动手实验，努力达到各次实验的目的。（三）记    “记”即记忆。与数学、物理相比较，“记忆”对化学显得尤为重要，它是学化学的最基本方法，离开了“记忆”谈其他就成为一句空话。这是由于：（l）化学本身有着独特“语言系统”──化学用语。如：元素符号、化学式、化学方程式等，对这些化学用语的熟练掌握是化学入门的首要任务，而其中大多数必须记忆；(2)一些物质的性质、制取、用途等也必须记忆才能掌握它们的规律。怎样去记呢？本人认为：(1)要“因材施记”，根据不同的学习内容，找出不同的记忆方法。概念、定律、性质等要认真听老师讲，仔细观察老师演示实验，在理解的基础上进行记忆；元素符号、化合价和一些物质俗名及某些特性则要进行机械记忆（死记硬背）；(2)不断寻找适合自己特点的记忆方式，这样才能花时少，效果好。（四）“思”    “思”指勤于动脑，即多分析、思考。要善于从个别想到一般，从现象想到本质、从特殊想到规律，上课要动口、动手，主要是动脑，想“为什么”想“怎么办”？碰到疑难，不可知难而退，要深钻细研，直到豁然开朗；对似是而非的问题，不可朦胧而过，应深入思考，弄个水落石出。多想、深想、独立想，就是会想，只有会想，才能想会了。（五）练    “练”即保证做一定的课内练习和课外练习题，它是应用所学知识的一种书面形式，只有通过应用才能更好地巩固知识、掌握知识，并能检验出自己学习中的某些不足，使自己取得更好成绩。
&br/&&br/&&font color=#0556A3&参考文献：&/font&191东方教育网
请登录后再发表评论!
想是 对自己各科成绩的描述， 知道 心中已经有了答案！ 只是想得到大家对 想法的认可而已！去做吧， 看了，大部分人都选择了 心中的想法
请登录后再发表评论!高考化学：糊涂做十题 不如明白做一题
我的图书馆
高考化学：糊涂做十题 不如明白做一题
高考前3个月高三教师全科点拨
来源：北京考试报
&&&离高考只有3个月了，高三生已经完成了第一轮的全面复习，进入第二轮的综合复习阶段。在本阶段，考生如何才能高效复习，为高考做好知识和能力的储备呢？本报特别约请了中国人民大学附属中学的高三一线骨干教师提出复习建议，希望对考生能有所帮助，在短时间内使考生成绩再上一个台阶。
化学：糊涂做十题不如明白做一题
高级教师 贺新
综合复习阶段的目标是：全面提升解题能力和化学综合素养，即将基础知识和解题方法有机结合，并融入到题目设置的情景中深入体会命题人的出题意图，快速排除设置的干扰选项或信息，按题目要求正确地写出答案。高三化学复习时间紧、任务重，如何科学合理地安排复习，达到综合复习阶段的目标呢？
认真研读2011年《考试说明》
2011年《考试说明》理科综合分为三部分：试卷结构、考试内容及要求、参考样题。
读就是读知识点及要求层次。《考试说明》明确了知识的范围和要求，对于哪些内容是需要“了解”的，哪些内容是需要“理解”和“掌握”的，哪些内容是需要“综合应用”的，考生要做到心中有数。对照知识点及要求层次，可以检查复习是否全面，是否存在知识上的死角，根据层次要求看相关部分复习情况是否达到高考的要求，因为这些知识既是考生形成能力的“载体”，也是高考命题的“载体”，而设置的情境是试题的“包装”。高考命题实质上就是把“载体”通过“包装”来考查考生的综合素质和能力。
研是研究其中的变化，要特别重视参考样题。新课程高考最大的变化是内容变化，在此基础上更加注重体现化学学科的思想方法。对于题型示例中的所有题目，考生都要认真分析解题过程，要体会命题人的出题意图，为什么此题是这样的难度系数？难在哪里？干扰选项如何设置的？此题还可以如何改编？所给信息与解题之间的关系是什么？有助于预测高考命题趋势；有助于把握复习的标高，防止在做题过程中片面追求偏、难、怪；有助于明确复习的重难点，提高复习的针对性，减少练习的盲目性，收到事半功倍的效果。
注重基础和方法，全面复习，不断提高综合能力
在复习中全面夯实基础是重中之重，重视解题方法，为提高运用知识解决化学问题的能力创造条件。&&& 任何复习资料都代替不了教材。多年来的高考质量分析表明，相当一部分考生在答题中的一些失误，是因为《考试说明》中规定所要掌握的基础知识、基本理论还存在某些欠缺，甚至有所偏差所致。
化学试题，不仅重视基础知识的考查，而且强调理论联系实际，体现了学科知识与社会、科学发展的联系，特别重视实验分析和探究能力及思维能力的考查。试题注重双基的测试，考查了中学化学的主干知识；涉及的知识点较多，覆盖了中学化学中的基本概念、基本理论、元素化合物、有机化学、化学实验、化学计算等几方面。因此，考生复习时必须以课本为准，夯实基础；全面复习，构建知识体系，对于历年高考中常考的重点、热点问题，采用归纳、对比、整合三种复习策略，以小专题的形式，逐个解决。
甄选习题，强化落实，大幅度提升解题能力
有些考生经常出现在课堂上—听就懂，一做就错的情况；有些考生考试时感觉良好，但看到试卷时却发现难题做对了，容易的题反而丢分了。其实“糊里糊涂做十题，不如明明白白做一题”。每做一道题要从以下方面进行思考：①这道题考查了哪些知识点？②怎么做？怎么会想(不)到要这样做？③还有没有其他方法？哪种方法最好？④这道题改变设问角度，又该怎么做？在做题过程中要思考命题人的意图，对于选择题不但要作出正确的选项，而且还要琢磨不正确选项命题人是如何设置的，不断积累每个知识点经常设置的陷阱是什么。如往年高考题对“阿伏加德罗常数”的考查中“陷阱”的设置主要在以下几个方面：①状态条件；②物质在标况时的状态；③物质的结构；④氧化一还原反应中的电子转移；⑤电离、水解以及多个反应中包含可逆反应等。在这一阶段，考生要用好往年高考题、模拟题，编辑错题集，力争做到“易错点、考点、热点、难点，点点落实”。考生要把落脚点放在提升自身的化学学科素养上，即把学过的化学知识统一整理，使之系统化、网络化，进而有序地存储，这样在分析、解决化学问题时，才能有效地用存储的知识解决实际问题，大幅度提升解题能力。
强调规范，严格训练，养成良好的习惯
现阶段考生还要培养良好的解题习惯，力求思路完整，计算力求结果准确；化学用语表达要规范，书写工整清晰；针对解题错误、习惯性错误查找原因，及时改正。在理综练习时更要注重考试临场答题的训练，坚持“先做会，求全对；稳做中档题，一分不浪费；舍去全不会。不求得满分，只求少丢分”的策略，实现理综分数最高化。
馆藏&14896
TA的最新馆藏[转]&
喜欢该文的人也喜欢当前位置：&&& &
化学的终极问题是什么?学化学的你竟然不知道！
09:37:18 点击 3216 次
作为一位化学专业博士生，笔者常常听到身边有人提到这个观点：化学没有 “终极问题”，甚至有人以此为据否定化学的一级学科地位。物理学的终极问题是 “How did He create the world”，生物学的终极问题是 “How did He create us”，那么化学呢?
题图来自 Nature, , 327, 绘制者 David Parkins　　作为一位化学专业博士生，笔者常常听到身边有人提到这个观点：化学没有 “终极问题”，甚至有人以此为据否定化学的一级学科地位。物理学的终极问题是 “How
did He create the world”，生物学的终极问题是 “How did He create
us”，那么化学呢?与其他自然科学相比，可能化学的终极问题确实并不那么人尽皆知。但如果化学家自己都觉得化学没有终极问题，这就有些尴尬了。事实上，化学的终极问题应当是通过对分子层面的操纵创造新物质，如果用类似于物理和生物的句式来表达的话，那就是
“How to create the world as Him”。化学史的主题是创造新物质　　化学的历史，有别于认识世界的天文、地理、生物和理解世界的物理，其主题是创造新物质。历史学的常识告诉我们，对金属的发现、使用和冶炼是文明断代的标志，石器时代、青铜时代和铁器时代是人类文明发展的标准分期，而其中核心科技――冶金无疑是化学问题，青铜与钢铁都是人类创造的新材料，其中孕育了早期的化学知识。除了冶金之外，酿酒和发酵工艺是原始的食品化学工艺，药物发现和提纯工艺是早期药物化学，这些都是各文明共有的化学萌芽。　　2015 年江西南昌海昏侯墓出土的青铜蒸煮器(约公元前 60
年)。本器是该墓中体型最大的青铜器，具有复杂的内外双层结构和类似蒸馏头的部件(图中右上角)，被发现时其中尚有芋头和栗子等淀粉类食物残余。专家猜测其可能是早期发酵与蒸馏酒的器具，这将把蒸馏酒的历史提前一千年。也有人提出可能是一种水钟。无论如何，这件复杂精巧的青铜器本身就说明了冶金技术的发达。照片摄于首都博物馆。　　中世纪的炼金术尤其体现了化学的创造新物质特点，以至于其名称 Alchemistry 成为现代化学一词 Chemistry
的来源。科学革命以后，化学成为一门科学，其中一个不可割裂的贡献来自于炼金术的研究范式。炼金术将经验事实与客观规律结合起来，超越了冶金、食品、药物等领域纯技术的限制，试图从实验事实中发现某种客观规律，并以之指导新的实践。炼金术士们追求的、能够点铁成金的
“哲人石”(Philosopher's stone，拉丁文作 lapis philosophorum)
固然是不经之谈，但他们在炼制哲人石的过程中使用的思维范式构成了化学科学的部分基础。他们提出的一些基本概念，例如元素、酸碱、溶剂，仍在化学领域中使用，甚至他们总结的某些规律(例如
“相似相溶”，拉丁文作 Similia similibus solvuntur)仍具有一定现实意义。将化学称为现代 “炼金术”，不是完全没有道理的。　　近代以来，合成与创造新物质更是化学发展的主线。氧气的制备(1774，J. Priestley)为推翻燃素说奠定了基础。尿素的合成(1828，F.
W?hler)开创了有机化学。进入现代以来，合成化学在无机、有机、催化、高分子和超分子等领域得到了蓬勃发展，其产物在现代社会的各方面获得广泛应用。徐光宪院士曾经在长文《21
世纪是信息科学、合成化学和生命科学共同繁荣的世纪》中有过详细的论述：　　报刊上常说 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。但却很少有人提到包括合成氨、合成尿素、合成抗生素、新药物、新材料和高分子的化学合成(包括分离)技术。　　上述六大技术如果缺少一二个，人类照样能够生存。但如果没有 Haber 在 1909 年发明的用铁作催化剂的高压合成氨技术，世界粮食产量至少要减半，60
亿人口有 30 亿要饿死。&#823&#823　　如果没有合成各种抗生素和大量新药物的技术，人类不能控制传染病，无法缓解心脑血管病，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。信息技术的核心是集成电路芯片，这是化学合成硅单晶片上经过光刻生产的，计算机的存储器材料也是化学合成的，其它部件用了大量合成高分子材料。又如核电站的关键是核燃料，而核燃料铀、钚等的生产和后处理、废水处理等都是化学工业。激光、航空、航天、导弹和纳米等技术无不需要化学合成的高新材料。所以如果没有化学合成技术，上述六大技术根本无法实现。这些都是无可争辩的事实。　　――化学通报，)，3-11化学理论与实验的关系　　作为一门科学，只有经验和技术是不够的。化学的主题是创造新物质，并不是说化学不需要理论，而是在创造新物质的过程中理解、丰富和更新理论，并用理论指导创造新物质的过程。这里的理论指的是对于化学领域的实践有指导意义的科学原理，并不完全等价于所谓
“理论化学”。基于物理和数学方法的计算化学本质上是一种数值实验，它与化学理论还有不同。　　真正的化学理论不能完全还原为更低层次上的物理(例如量子力学)，这是由复杂系统的特点决定的。从某种意义上说，化学理论可以是看作粗粒化的物理理论。现代化学研究的分子以及超分子体系固然在量子力学讨论的范畴之内，但并不是量子力学原理的简单应用，其原因是分子组成、结构、构型、构象的复杂性使得原子的量子性质被分子整体的性质
了，而分子的量子性质，特别是大分子和超分子，现在还难以得到可靠的从头计算结果。这并不是说分子的结构与运动没有规律，但这种规律是在底层原子组合的基础上涌现出来的规律，可以脱离量子力学的语言独立存在，这就是
“粗粒化” 的物理理论的含义。　　化学键理论是上述 “粗粒化” 理论的一个很好例子。早期化学家并没有量子力学的指导，但他们已经独立得出了化合价(1803，J. J.
Berzelius)、分子立体结构(1848，L. P1874，van't Hoff)、共价键与八隅体(1916，G. N.
Lewis)等概念和理论。在量子力学的发展推动下，二十世纪的化学家深入了解了共价键的本质。但这并不意味着化学家从此就一定要使用物理语言描述化学行为，事实上这也被证明是繁琐而困难的。化学家采用自己的理论和语言，例如杂化、共轭、前线轨道等方式解释和预测化学键的行为。这些理论之所以能够成立，根本原因是量子化学的细节在分子层面上可以被忽略，而新的规律自然涌现出来。　　氢分子的分子轨道图形和能量关系。化学家使用 H―H 表示这根共价键，这并不妨碍化学家对共价键、对氢原子化学性质有更深入的理解。　　上面的讨论并不是证明化学理论可以离开物理而发展，而是说明化学理论的发展需经过一个 “归纳―演绎―再归纳”
的历程。在化学领域中也存在其它许多经验理论，它们来自化学经验的总结，在特定情形下具有一定指导意义。这并不意味着我们要满足于此，而是要通过努力建立其与物理本质的关系，之后再行抽象，才能真正认识这些规律。这方面一个著名的例子是软硬酸碱理论(Hard-Soft-Acid-Base
theory)，1963 年 R. G. Pearson 最初提出 HSAB 理论时(JACS，33)，它是一个纯粹经验的规律。1968
年，G. Klopman 提出了解释 HSAB 理论的量子力学模型(JACS，3)，在此基础上，1983 年 Pearson
从分子能量与电子数的关系角度定义了严格的化学硬度(JACS，，7512)，得到了 HSAB 序列的最佳解释。今天，HSAB
理论已经不再是一个经验规律，而是有严格量子化学基础的可靠理论，并衍生出最大硬度原理等化学理论。HSAB 理论的发展历程　　化学理论与实验的关系是交相促进的。理论指导实验的例子很多，而实验也能有助于理论。化学家研究化学理论的独特方法是合成新物质。在有机化学发展的早期，确定未知物质结构的方法之一就是采用已知化学过程和立体化学的路径将该未知物质合成出来，开创了今天的全合成(Total
Synthesis)学科。二十世纪中期，围绕碳正离子经典与非经典展开了长期争议，问题的解决是靠 G. A. Olah
等人用超强酸在低温下得到降冰片正离子的方法，2013 年的 Science
上报道的合成出低温非经典碳正离子[C7H11]+Al2Br7]?，并得到了它的晶体结构(Science, ,
62)，为这一问题划上了句号。　　如果将化学理论与实验的发展比作 “摸着石头过河”
的话，那么石头是理论，河就是创造新物质的实验。大部分时间里理论与实验的发展程度不相符合，化学的发展靠两条腿走路：有时候理论走在前头，要靠实验验证;有时候实验走在前头，要靠理论配合。没有摸清楚河里的石头就过了河，下次再过的时候就不好办。光顾着摸石头而忘了过河，又会失去了化学创造新物质的本意。化学理论与实验的关系应当是互相支持、互相进步的。创造新物质的导向　　前面已经说明，只要涉及分子层面的操纵而创造新物质的研究都是化学。如果我们不囿于传统学科分类，那么实际上有大量的科学领域都是化学，例如合成生物学、一部分凝聚态物理学、材料和纳米科学的很多部分等。更广义一点，创造新物质、创造有利于
“创造新物质” 的物质以及创造 “创造新物质” 的方法，或者说对合成、合成方法和合成条件的研究都应当属于是化学。　　什么样的合成研究才是好的化学?当然从最直接的角度来看，合成的物质是新物质的才是化学，否则就是技术与工程。那么，新物质一定要是从未有过的物质吗?不一定。如果从统计力学角度做一极端思考，任何物质组成都可能在宇宙中涨落出来过，例如为人熟知的
大脑。化学家要合成的新物质或探索的新方法是改变物质在现实世界中的布居，让我们想要的时候它就有，想不要的时候它就没有。当然后者更难。前者的具体表现是各种合成化学工业，而后者的一个现实应用是环境污染的治理。　　新物质一定要有用吗?2015 年，P. Ball 在 Nature 上发表的 Why Synthesize 一文(Nature, ,
327)中讨论了这个问题。首先，有必要厘清一下什么是
“有用”。具有现实的社会经济效益是有用，具有验证理论或挑战理论的意义也是有用。有用的创造自然重要，但没用的也不是不重要。如果有趣，也是值得尝试的。“有趣” 与
是两个不同的概念，不应当也没有必要用未来可能有用来为现实的有趣寻找意义，可能有的东西就是只有有趣的意义。有趣反映了化学家的审美取向和智力高度，就像新奇的建筑设计一样，有趣本身就有意义。　　具有空间拓扑手性的三叶结(Trefoil knot)分子(Angew.Chem. Int. Ed. 1989, 28,
189)，一个有趣而没有明显现实意义的化学合成实例。　　谈到建筑，那么建筑是不是化学?答案当然不是，因为建筑虽然也是创造新物体，但没有分子层面的变化。然而诸如纳米粒子合成、超分子组装等化学家研究的过程也可能没有分子的变化，它们是化学研究吗?答案应当是肯定的，因为纳米粒子的合成和超分子的组装本身需要从分子层面予以操纵。那么一个自然的问题是，会不会出现不需要分子层面的操纵、又能
“合成” 出某种新物质的学科?当然有可能，比方说纳米粒子之间的组装可能就会有这样的效果，但目前实践似乎证明，其自组装仍然与分子层面的调控有关(Adv.
Mater. 29)。这里化学规律的 “湮灭”
和更高层次上规律的涌现一如量子化学规律在原子和分子层面上的演化。如果新物质的尺度已经大到分子层面的调控失去意义，那么这正是将分子 “粗粒化”
的结果。其结果有可能进入的是宏观领域，也有可能进入的是其他未知领域，它们都会有适用于自身的规律。我们不将其称为化学，因为化学规律已经不再适用，但它们仍然可以是创造新物体的科学。面向创造新物质目标的化学研究与教育　　化学科研的模式是近两个世纪之前 J. von Liebig
创造的。学徒-导师制符合当时的化学发展需求，但过去化学家依靠经验和天才单枪匹马创造新分子的时代已经落幕，今天的化学界面临许多挑战：　　绝大多数一线化学研究人员是硕士生或博士生，导师很少亲自参与，而这些研究生毕业又大量不再从事研究工作，而是进入技术领域工作，实际上造成了学术研究训练的无意义：既没有显著提升化学学科研究的人员素质(要么不再继续研究，继续研究的也很少自己亲自从事研究)，也没有提升研究生自己的职业竞争力。　　研究者集中在高校和研究所，研究内容常常脱离实际需要，而需要化学研究的企业和市场反而没有足够科研实力进行研究，在发展中国家尤甚，而恰恰是这些地方的企业需要深入开展化学研究。　　学术交流方式仍然是传统的期刊、会议等，评价标准单一，存在潜在风险。同行评议制度在化学领域可能导致匿名剽窃或抄袭，不正当竞争尤其常见。期刊论文的质量也因此存在隐忧。　　跨领域、跨学科的学术合作日益增多，这不只是化学家们相互合作主观行为，而常常是所研究课题的客观要求。随着专业知识的爆炸，具有专门知识的人才越来越多，而具有综合知识的人才越来越少。　　以上问题当然不仅仅是化学学科的问题，但在化学领域中不能不正视。近年来，化学研究领域里一些新的趋势正在显现。首先是一些独立研究机构的出现。例如纽约的
D. E. Shaw 领导的 DE Shaw
Research，在计算化学领域做出了大量原创性工作()。这类独立研究机构的重要特点之一是招募富有经验的研究生从事研究工作，有利于开展大规模项目的研究，为科研人才的培养和发展提供了新的思路。引进市场化机制，还会有助于减少学术界对政府的依赖。将基金来源部分地社会化的有趣之处是，市场本身具有导向性，对学术研究的成果能够从有用性的角度进行筛选;但同时市场也具有长尾效应，小众的学术问题和兴趣也有希望获得合于预期的经费支持。DE Shaw Research 在纽约市中心的工作地点。图片来自其招聘广告。　　在学术出版和交流方面，数学和物理领域很早就普及了预印本方式(arvix.org)，最近由冷泉港实验室主导的生物预印本 BioRvix
也得到了快速发展(biorvix.org)。但化学领域的预印本交流模式始终没有建立起来。类似预印本的在线学术交流方式将学术发明和发现的率先公布到学术共同体中，应当有利于提高交流效率，减少不当竞争，同时提高审稿可靠性。此外，搭建其它在线信息交流平台，也是跨学科交流和合作的重要方式。例如
2015 年，为了解决化学生物学研究中抑制剂和探针分子的文献数据质量问题，数十位化学生物学家联合倡议(Nature Chem. Biol. 2015, 11,
536)建立交流网站 Chemical Probes (http://www.chemicalprobes.org/)，以提供可靠规范的数据来源。　　二十世纪后半叶的化学理论和实验都有很大发展，但化学专业高等教育的内容还没有完全体现这些发展。例如前文所属的软硬酸碱 HSAB
理论，至今还有大量化学工作者认为这是一个经验规律，以至于被作为化学缺乏严格理论的反面例证。在基础教育中值得全面整理现有理论，重新审视各部分的物理意义和化学意义，改变重科研轻基础的风气，对学生的发展和综合素质的养成应当是长远有利的。结 语　　“哲学家们只是用不同的方式解释世界，而问题在于改变世界。”(K.
Marx语)化学作为自然科学的一个重要组成部分，其核心技术和终极问题就是创造新物质，过去化学发展的历程说明了这一主题的持久性，未来化学自身的发展、化学研究模式的转变也应当围绕着这个主题展开。化学的终极问题不会有确定的答案：因为新物质永无止境，化学的未来永不停歇。物理学家通过认识世界来成为造物主，化学家通过成为造物主来认识世界。
欲即时了解仪器资讯，请安装或扫描右侧二维码，关注仪器信息网官方微信。
相关新闻：
[来源：邓耿/听石先生的文字]
网友评论：
最新评论：
热评文章：
版权与免责声明：
① 凡本网注明"来源：仪器信息网"的所有作品，版权均属于仪器信息网，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品，应在授权范围内使用，并注明"来源：仪器信息网"。违者本网将追究相关法律责任。
② 本网凡注明"来源：xxx（非本网）"的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用，必须保留本网注明的"稿件来源"，并自负版权等法律责任。
③ 如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起两周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
中国环境科学学会2017年科学与技术年会首日: 特邀专家报告精彩纷呈
“2017年度绿色仪器”申报启动通知
大型仪器公司2016年度营收各异，而新三板仪器公司又将表现如何?仪器信息网编辑为您奉上
科技部关于发布国家重点研发计划。“重大科学仪器设备开发”重点专项2017年度项目申报指
.cn Copyright &,All Rights Reserved 版权所有,未经书面授权,所有页面内容不得以任何形式进行复制
京ICP证030950号