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【专家解说】：化学与社会
王丽君
（石家庄职业技术学院化工系，河北石家庄）
摘要：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，是目前国际上最关心的几个重大问题，它们都与化学密切相关,人们的衣、食、住、行，国民经济各个部门，尖端科学技术各个领域，都与化学密不可分。
关键词：高分子材料；纳米技术；环境污染；生命科学；信息
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,〔!〕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,
! 化学与衣、食、住、行
无论是由棉麻织成的布，还是由丝织成的绸，或
是由羊毛织成的呢绒，无非都是由棉纤维、丝纤维、
羊毛纤维组成，它们都是天然高分子材料,)"世纪
("年代以后，人们身上穿的服装发生了质的变化，
人工合成的高分子材料涤纶（的确良）开始大量代替
棉、麻、丝、毛纺织品；尼龙制品大量出现；用腈纶纺
成的人造毛线的产量大增,涤纶、尼龙、腈纶等都是
合成纤维，它们都是以石油、天然气和煤等为原料，
利用人工方法合成的高分子材料,由聚丙烯腈制成
的人造羊毛和喷镀铝钛金属反射膜制成的絮片，俗
称“太空棉”，具有高于鸭绒的保暖性；棉布在使用之
前，也要经过化学处理和印染，使其具有好的手感、
一定弹性和鲜艳的色泽,要装满粮袋子、丰富菜篮
子，关键之一是化肥和农药的生产,加工制造出色香
味俱佳的食品，离不开各种食品添加剂，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、防冻剂以及润滑油，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
等也都是化学制剂,可见我们生活在化学世界里,) 化学与材料
材料是指人类利用单质或化合物的某些功能来
制作物件时用的化学物质,化学物质的制备离不开
化学，材料的合理应用同样离不开化学,而材料之所
以有各种不同的性质，是由其组成结构决定的，而研
究物质的组成和结构正是化学研究的主要内容,因
此，化学既是材料科学的重要组成部分，亦是材料科
学的基础之一,
在高科技迅猛发展，竞争日益激烈的今天，各国
都想在生物、信息、空间、能源、海洋等技术领域占有
一席之地,发展新技术往往与材料有关，因此新型材
料的开发本身就成为一种高新技术，可称为新材料
技术，其标志技术是材料设计与分子设计，即根据需
要来设计具有特定功能的新材料,如高纯硅、锗等半
导体材料的出现，产生了晶体管、集成电路、大规模
集成电路以及超大规模集成电路，从而带来了计算
机的革命,)"世纪#"年代，出现了/*"，它有多个双
键，可以形成更多的化合物,/*"分子的直径是!01，
球中心有",(*01 的空腔，可以容纳其他原子或离
子，又可以形成新的物质,/*"在超导、电化学、非线
性光学以及高温润滑等方面已经有所应用,
材料科学研究的热点之一是纳米材料，它是由
尺寸为纳米级的小晶粒聚集而成的块状或薄膜状的
人工固体材料,这是不同于晶态、非晶态的新的结构
状态,新的结构形态带来许多新的性质,如23的溶
点是*’"4，但其纳米粉的熔点可低于!""4,又如新出现的纳米级多孔碳素材料，可用做催化剂的载
体，也是高效高能电池的理想电极材料!
" 化学与能源
能源是指能提供能量的自然资源!现代主要能
源是煤、石油和天然气，它们的储量都极其有限!因
此，各国在积极寻找新能源的同时，都大力提倡节
能!化学能源将是#$世纪的重要能源之一，其中的
%&’( 电池被誉为绿色电池，不会给环境造成污染!
但是氢直接作为电极是不行的，必须将其固定在一
个极板上，通常是用储氢合金!储氢合金可以和氢气
形成金属氢化物，从而固定氢气，加热后又可以把氢
气放出来，其储氢的密度可以大于氢气瓶!合金的组
成和结构是决定其吸氢量的主要因素!在节能方面，
化学起重要作用!如燃油乳化、煤的合理利用等!
) 化学与信息
信息技术与化学联系非常紧密，这是因为信息
离不开载体和介质，而载体和介质的组成及化学状
态对信息有很大影响!通过化学合成手段，可以制造
出性能各异的信息材料，主要包括电子材料和光电
材料!这些材料种类繁多，从成分看，有金属、非金
属、单质、化合物，包括了元素周期表中的大部分元
素!如将超导体用于雷达，可使其灵敏度大大提高，
有效作用距离增加"!)倍!光导通讯使信息通讯达
到了一个新水平，而光导通讯离不开光导纤维!有些
材料在信息技术中的作用是多方面的!比如半导体
材料，它既是组成大规模集成电路的基本元器件，又
在信息发送、加工、储存和显示等技术中起关键作
用!
* 化学与环境
化学工业的发展也带来了对环境的污染，现在
发展很快的绿色化学就是想从根本上解决这一问
题!化学虽然带来了污染，但治理污染同样离不开化
学!如#+ 世纪早期，电冰箱制冷剂是%("，,-# 和
."(/ 等!但%(" 有毒，,-# 有毒还有腐蚀性，丙烷
易于燃料!因此希望找到一种无毒、无味、无腐蚀性、
易液化和价格便宜的制冷剂!为此，人们开始求助于
元素周期表!美国工程师小米德莱，根据元素周期表
合成出了氟里昂类制冷剂，广泛用于制冷设备!后来
发现氟里昂能破坏臭氧层，从而开始研究无氟冰箱，
这都需要从了解反应本质开始，同样离不开化学!
0 化学与生命
生物体系以生命物质为基础构成，生命过程本
身就是无数化学变化的综合表现!一个活的机体必
须有储存和传递信息、繁衍后代、对内调节和对外适
应、合理而有效地利用环境的物质与能量等功能!从
分子水平看，这些功能正是许多有生物活性分子之
间的有组织的化学反应的表现!在这些反应中，一种
反应的产物成了另一种反应的起点!生命是一套在
细胞内外发生的为整体生物所控制的动态化学过
程，当这些过程停止时，生命就停止!生命的停止不
是化学反应的终结，而是生物体的分解降解全部变
成无机物的另一套过程的开始!在研究生物体的物
质基础和生命活动基本规律的领域里，化学不仅提
供方法和材料，而且在提供理论、观点、技术等方面
发挥着重要作用!
参考文献：
〔1〕 唐有祺，王夔!化学与社会〔1〕!北京：高等教育出版社，223!