化學知識地圖

1、化學知識地圖化學魅力：無中生有，變幻無窮，變中有定。一，無機化學無機化學，是研究元素、單質和無機化合物的來源、制備、結構、性質、變化和應用的一門化學分支。對于礦物資源的綜合利用，近代技術中無機原材料及功能材料的生產和研究等都具有重大的意義。已形成無機合成、元素化學、配位化學、有機金屬化學、無機固體化學、生物無機化學和同位素化學等領域。金丹家所追求的目的雖屬荒誕，但所使用的操作方法和積累的感性知識，卻成為化學科學的前驅。金丹家關于無機物變化的知識主要從實驗中得來。他們設計制造了加熱爐、反應室、蒸儲器、研磨器等實驗用具。無機化學在成立之初，其知識內容已有四類，即事實、概念、定律和學說。用感官直接觀

2、察事物所得的材料，稱為事實；對于事物的具體特征加以分析、比較、綜合和概括得到概念，如元素、化合物、化合、化分、氧化、還原、原子等皆是無機化學最初明確的概念；組合相應的概念以概括相同的事實則成定律，例如，不同元素化合成各種各樣的化合物，總結它們的定量關系得出質量守恒、定比、倍比等定律；建立新概念以說明有關的定律，該新概念又經實驗證明為正確的，即成學說。例如，原子學說可以說明當時已成立的有關元素化合重量關系的各定律?；瘜W知識的這種派生關系表明它們之間的內在聯(lián)系。定律綜合事實，學說解釋并貫串定律，從而把整個化學內容組織成為一個有系統(tǒng)的科學知識。人們認為近代化學是在道爾頓創(chuàng)立原子學說之后建立起來的，因

3、為該學說把當時的化學內容進行了科學系統(tǒng)化。系統(tǒng)的化學知識是按照科學方法進行研究的。科學方法主要分為三步:搜集事實搜集的方法有觀察和實驗。實驗是控制條件下的觀察。化學研究特別重視實驗，因為自然界的化學變化現(xiàn)象都很復雜，直接觀察不易得到事物的本質。例如，鐵生銹是常見的化學變化，若不控制發(fā)生作用的條件，如水氣、氧、二氧化碳、空氣中的雜質和溫度等就不易了解所起的反應和所形成的產物。無論觀察或實驗，所搜集的事實必須切實準確?；瘜W實驗中的各種操作，如沉淀、過濾、灼燒、稱重、蒸儲、滴定、結晶、萃取等等，都是在控制條件下獲得正確可靠事實知識的實驗手段。正確知識的獲得，既要靠熟練的技術，也要靠精密的儀器，近代化

4、學是由天平的應用開始的。通過對每一現(xiàn)象的測量，并用數字表示，才算對此現(xiàn)象有了確切知識。建立定律。古代化學工藝和金丹術積累的化學知識雖然很多，但不能稱為科學。要知識成為科學，必須將搜集到的大量事實加以分析比較，去粗取精，由此及彼地將類似的事實歸納成為定律。例如普魯斯特注意化合物的成分，他分析了大量的、采自世界各地的、天然的和人工合成的多種化合物，經過八年的努力后發(fā)現(xiàn)每一種化合物的組成都是完全相同的，于是歸納這類事實，提出定比定律。道爾頓由表及里地提出物質由原子構成的概念，創(chuàng)立原子學說，解釋了關于元素化合和化合物變化的重量關系的各個定律，并使之連貫起來，從而將化學知識按其形成的層次組織成為一門系統(tǒng)

5、的科學。由于各學科的深入發(fā)展和學科間的相互滲透，形成許多跨學科的新的研究領域。無機化學與其他學科結合而形成的新興研究領域很多，例如生物無機化學就是無機化學與生物化學結合的邊緣學科?，F(xiàn)代物理實當方法如：X射線、中子衍射、電子衍射、磁共振、光譜、質譜、色譜等方法的應用，使無機物的研究由宏觀深入到微觀，從而將元素及其化合物的性質和反應同結構聯(lián)系起來，形成現(xiàn)代無機化學?，F(xiàn)代無機化學就是應用現(xiàn)代物理技術及物質微觀結構的觀點來研究和闡述化學元素及其所有無機化合物的組成、性能、結構和反應的科學。無機化學的發(fā)展趨向主要是新型化合物的合成和應用，以及新研究領域的開辟和建立。二，有機化學無機化學只是化學反應中的冰

6、山一角，化學反應主要以有機為主。有機化學，又稱為碳化合物的化學，是研究有機化合物的結構、性質、制備的學科，是化學中極重要的一個分支。有機化合物和無機化合物之間沒有絕對的分界。有機化學之所以成為化學中的一個獨立學科，是因為有機化合物確有其內在的聯(lián)系和特性。位于周期表當中的碳元素，一般是通過與別的元素的原子共用外層電子而達到穩(wěn)定的電子構型的（即形成共價鍵）。這種共價鍵的結合方式決定了有機化合物的特性。大多數有機化合物由碳、氫、氮、氧幾種元素構成，少數還含有鹵素和硫、磷、氮等元素。因而大多數有機化合物具有熔點較低、可以燃燒、易溶于有機溶劑等性質，這與無機化合物的性質有很大不同。在含多個碳原子的有機化

7、合物分子中，碳原子互相結合形成分子的骨架，別的元素的原子就連接在該骨架上。在元素周期表中，沒有一種別的元素能像碳那樣以多種方式彼此牢固地結合。由碳原子形成的分子骨架有多種形式，有直鏈、支鏈、環(huán)狀等。在有機化學發(fā)展的初期，有機化學工業(yè)的主要原料是動、植物體，有機化學主要研究從動、植物體中分離有機化合物。天然有機化學主要研究天然有機化合物的組成、合成、結構和性能。有機合成方面主要研究從較簡單的化合物或元素經化學反應合成有機化合物。19世紀30年代合成了尿素；40年代合成了乙酸。隨后陸續(xù)合成了葡萄糖酸、檸檬酸、琥珀酸、蘋果酸等一系列有機酸；19世紀后半葉合成了多種染料；20世紀40年代合成了DD用口

8、有機磷殺蟲劑、有機硫殺菌劑、除草劑等農藥；20世紀初，合成了606藥劑，3040年代，合成了一千多種磺胺類化合物，具中有些可用作藥物。物理有機化學是定量地研究有機化合物結構、反應性和反應機理的學科，進而為有機合成提供理論指導。它是在價鍵的電子學說的基礎上，引用了現(xiàn)代物理學、物理化學的新進展和量子力學理論而發(fā)展起來的。20世紀2030年代,通過反應機理的研究，建立了有機化學的新體系；50年代的構象分析和哈米特方程開始半定量估算反應性與結構的關系；60年代出現(xiàn)了分子軌道對稱守恒原理和前線軌道理論。有機分析即有機化合物的定性和定量分析。19世紀30年代建立了碳、氫定量分析法；90年代建立了氮的定量分

9、析法；有機化合物中各種元素的常量分析法在19世紀末基本上已經齊全；20世紀20年代建立了有機微量定量分析法;70年代出現(xiàn)了自動化分析儀器。由于科學和技術的發(fā)展，有機化學與各個學科互相滲透，形成了許多分支邊緣學科。比如生物有機化學、物理有機化學、量子有機化學、海洋有機化學等。有機化學研究手段的發(fā)展經歷了從手工操作到自動化、計算機化，從常量到超微量的過程。20世紀40年代前，用傳統(tǒng)的蒸儲、結晶、升華等方法來純化產品，用化學降解和衍生物制備的方法測定結構。后來，各種色譜法、電泳技術的應用，特別是高壓液相色譜的應用改變了分離技術的面貌。各種光譜、能譜技術的使用，使有機化學家能夠研究分子內部的運動，使結

10、構測定手段發(fā)生了革命性的變化。電子計算機的引入，使有機化合物的分離、分析方法向自動化、超微量化方向又前進了一大步。帶傅里葉變換技術的核磁共振譜和紅外光譜又為反應動力學、反應機理的研究提供了新的手段。這些儀器和x射線結構分析、電子衍射光譜分析，已能測定微克級樣品的化學結構。用電子計算機設計合成路線的研究也已取得某些進展。未來有機化學的發(fā)展首先是研究能源和資源的開發(fā)利用問題。迄今我們使用的大部分能源和資源，如煤、天然氣、石油、動植物和微生物，都是太陽能的化學貯存形式。今后一些學科的重要課題是更直接、更有效地利用太陽能。對光合作用做更深入的研究和有效的利用，是植物生理學、生物化學和有機化學的共同課題

11、。有機化學可以用光化學反應生成高能有機化合物，加以貯存；必要時則利用其逆反應，釋放出能量。另一個開發(fā)資源的目標是在有機金屬化合物的作用下固定二氧化碳，以產生無窮盡的有機化合物。這幾方面的研究均已取得一些初步結果。其次是研究和開發(fā)新型有機催化劑，使它們能夠模擬酶的高速高效和溫和的反應方式。這方面的研究已經開始，今后會有更大的發(fā)展。20世紀60年代末，開始了有機合成的計算機輔助設計研究。今后有機合成路線的設計、有機化合物結構的測定等必將更趨系統(tǒng)化、邏輯化。三，物理化學物理化學是在物理和化學兩大學科基礎上發(fā)展起來的。它以豐富的化學現(xiàn)象和體系為對象，大量采納物理學的理論成就與實驗技術，探索、歸納和研究

12、化學的基本規(guī)律和理論，構成化學科學的理論基礎。物理化學的水平在相當大程度上反映了化學發(fā)展的深度。不過，化學應當提出自己的理論，不應一味依賴物理學。物理化學由化學熱力學、化學動力學和結構化學三大部分組成。物理化學的主要理論支柱是熱力學、統(tǒng)計力學和量子力學三大部分。熱力學和量子力學分別適用于宏觀和微觀系統(tǒng)，統(tǒng)計力學則為二者的橋梁。原則上用統(tǒng)計力學方法能通過個分子、原子的微觀數據來推斷或計算物質的宏觀現(xiàn)象。一般公認的物理化學的研究內容大致可以概括為三個方面：化學體系的宏觀平衡性質。以熱力學的三個基本定律為理論基礎，研究宏觀化學體系在氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)、溶解態(tài)以及高分散狀態(tài)的平衡物理化學性質及其規(guī)律性。

13、在這一情況下，時間不是一個變量。屬于這方面的物理化學分支學科有化學熱力學。溶液、膠體和表面化學?；瘜W體系的微觀結構和性質。以量子理論為理論基礎，研究原子和分子的結構，物體的體相中原子和分子的空間結構、表面相的結構，以及結構與物性的規(guī)律性。屬于這方面的物理化學分支學科有結構化學和量子化學。化學體系的動態(tài)性質。研究由于化學或物理因素的擾動而引起體系中發(fā)生的化學變化過程的速率和變化機理。在這一情況下，時間是重要的變量。屬于這方面的物理化學分支學科有化學動力學、催化、光化學和電化學。隨著人們科學知識的不斷積累，科學認識的日益深化和現(xiàn)代科學技術，如新譜學方法、分子束和激光技術、巨型計算機和先進計算方法等

14、的應用，使物理化學的理論與實驗研究均進入一個嶄新的發(fā)展階段?，F(xiàn)代物理化學發(fā)展的明顯趨勢和特點是，從宏觀到微觀，從體相到表面，從靜態(tài)到動態(tài)等。目前物理化學已在一定程度上能指導實踐，并在實踐中不斷得到豐富和發(fā)展。四，分析化學分析化學是關于研究物質的組成、含量、結構和形態(tài)等化學信息的分析方法及理論的一門科學，是化學的一個重要分支。分析化學有極高的實用價值，對人類的物質文明做出了重要貢獻，廣泛的應用于地質普查、礦產勘探、冶金、化學工業(yè)、能源、農業(yè)、醫(yī)藥、臨床化驗、環(huán)境保護、商品檢驗、考古分析、法醫(yī)刑偵鑒定等領域。主要任務分析化學的主要任務是鑒定物質的化學組成(元素、離子、官能團、或化合物)、測定物質的

15、有關組分的含量、確定物質的結構(化學結構、晶體結構、空間分布)和存在形態(tài)(價態(tài)、配位態(tài)、結晶態(tài))及其與物質性質之間的關系等。分析化學的任務：有什么？有多少？什么形態(tài)？(1)確定物質的化學組成-定性分析(2)測量各組成的含量-定量分析(3)表征物質的化學結構、形態(tài)、能態(tài)-結構分析、形態(tài)分析、能態(tài)分析(4)表征組成、含量、結構、形態(tài)、能態(tài)的動力學特征-動態(tài)分析分析化學主要任務是研究下列問題:物質中有哪些元素和（或）基團（定性分析）；每種成分的數量或物質純度如何（定量分析）；物質中原子彼此如何聯(lián)結而成分子和在空間如何排列（結構和立體分析）。研究對象從單質到復雜的混合物和大分子化合物，從無機物到有機物

16、，從低分子量到高分子量（如10原子質量單位）。樣品可以是氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)。稱樣重量可由100克以上以至毫克以下。1931年E.威森伯格提出的殘渣測定，只取10微克樣品，便屬于超微量分析。所用儀器從試管直到高級儀器（附自動化設備并用電子計算機程序控制、記錄和儲存）0分析化學以化學基本理論和實驗技術為基礎，并吸收物理、生物、統(tǒng)計、電子計算機、自動化等方面的知識以充實本身的內容，從而解決科學、技術所提出的各種分析問題。分析化學包括化學分析、儀器分析兩部分。化學分析是基礎，儀器分析是目前的發(fā)展方向?；瘜W分析包括滴定分析和重量分析等，它是根據物質的化學性質來測定物質的組成及相對含量。儀器分析的方法很多，

17、它是根據物質的物理性質或物質的物理化學性質來測定物質的組成及相對含量。儀器分析根據測定的方法原理不同，可分為電化學分析、光學分析、色譜分析、其他分析法等4大類。如右圖。分析方法的分類按方法的原理可分：化學分析和儀器分析。凡主要利用化學原理進行分析的方法稱為化學分析法；而主要利用物理學原理進行分析的方法則稱為儀器分析法。當然這兩者的界限難以截然劃清，也有介乎二者之間的方法。儀器一般指大型儀器，如核磁共振儀（見核磁共振譜）、X射線熒光儀（見X射線熒光光譜分析法）、X射線衍射儀、質譜儀（見質譜法）、電子能譜儀等。原子發(fā)射光譜法和原子吸收光譜法基本上采用濕法預處理，然后在相應儀器中測定，可認為是介于二

18、者之間的方法，也可看作是化學法與儀器法的聯(lián)合使用。不能認為用到儀器就是儀器分析。例如，重量分析開始于用天平稱量樣品，末一步再用天平稱沉淀重量。天平是物理儀器，稱量是物理過程，但重量分析卻是公認的典型化學分析法，原因是重量分析主要靠欲測離子與沉淀劑作用而定量析出沉淀。至于經典法一詞，專指重量分析法和容量分析。具范圍遠狹于化學法。所以經典法僅是化學分析法的一部分，而不是全部。按樣品性質可粗分為無機分析和有機分析兩大類。天然產物和工業(yè)制品中的無機物，如巖石、礦物、陶瓷、鋼鐵、合金、礦物酸、燒堿等的分析屬無機分析；石油、染料、塑料、食品、合成藥物、中草藥等的分析屬有機分析。簡言之，凡碳氫化合物及其衍生

19、物的分析屬有機分析，而除上述物質外的分析統(tǒng)屬無機分析。不過，無機物中有時夾雜一些有機物質，而有機物也含有無機物質。例如，河水、海水中含有有機物，有些鈕礦夾雜有機物，煤含有灰分，石油含有以絡合物形式存在的金屬，紙張中有無機填充物等。這類物品既用到無機分析，也用到有機分析。還有一些方法對無機物質和有機物質同樣有效，如氣相色譜法便是其中之一。樣品中一氧化碳、二氧化碳、氫、氮、氧、甲烷、乙烯、水氣等在同一柱中，在選擇的條件下可逐一分離或分組分離。奧薩特氣體分析器也是如此，只是分離的原理不同。痕量分析是指樣品所含的量極為微少。一般，在樣品中含量多的為主要成分，含量少的為次要成分。E.B.桑德爾認為含量在

20、1%0.01%勺為次要成分。有人認為在10%0.01%勺為次要成分。含量在萬分之一（0.01%）以下稱為痕量。痕量分析的動向趨于測定愈來愈低的含量，因此出現(xiàn)了超痕量分析，即含量接近或低于一般痕量下限。這名稱只是定性的。分析方法的理想條件選擇性最高，以至具有專一性，即干擾極少，這樣就可以減輕或省略分離步驟；精密度和準確度最高；靈敏度最高，從而少量或痕量組分即可檢定和測定；測定范圍最廣，大量和痕量均能測定；能測定的元素種類和物種最多；方法簡便，即最易操作而不需高度技巧；經濟實惠，即要求費用少而收益大。但匯集所有優(yōu)點于一法是辦不到的，例如，在重量分析中，如要提高準確度，需要延長分析時間（如用重沉淀法

21、純化沉淀）0因為化學法測定原子量要求準確到十萬分之一，所以最費時間。公元前3世紀，阿基米德在解決敘拉古王喜朗二世的金冕的純度問題時，即利用了金、銀密度之差。這是無傷損分析之先驅。分析方法要力求簡便，不僅野外工作（諸如地質普查、化學探礦、環(huán)境監(jiān)測、土壤檢測等）需要簡便、有效的化學分析方法，室內例行分析工作也如此。因為在不損失所要求之準確度和精度的前提下，簡便方法步驟少，這就意味著節(jié)省時間、人力和費用。例如，金店收購金首飾時，是將其在試金石板上劃一道（科學名稱是條紋），然后從條紋的顏色來決定金的成色。這種條紋法在礦物鑒定中仍然采用。當然，該法不及火試金法或原子吸收光譜法準確，但已能達到鑒定金器之目

22、的。又如，糖尿病人的尿糖量可用特制的含酶試紙進行檢驗，從試紙的顏色變化估計含糖量的多寡，其方法之簡便連患者本人也會使用。另一方面，用原子吸收光譜法雖然也能間接測定尿中含糖量，但因為不經濟而沒有被采用。分離和富集方法雖然有不少靈敏的和選擇性強（甚至專一）的方法，但是如果欲測元素的濃度接近或低于方法的測定下限，則富集仍不可避免。富集方法很多如升華、揮發(fā)、蒸儲、泡沫浮選（見痕量富集）、吸附（用分子篩、活性炭等）、色譜法、共沉淀、共結晶、汞齊作用、選擇溶解、溶劑萃取、離子交換等。在檢出或測定之前，常常需要使欲測（或檢出）物質與干擾物質彼此分離。重要的分離方法有蒸儲、溶劑萃取、離子交換、電滲析、沉淀、電

23、泳等，大都與富集方法相同。富集可認為是提高濃度的分離方法。隱蔽作用（見隱蔽和解蔽）雖不是分離，但其作用使離子失去其正常性質，即令該離子以另一形式存于反應體系中。然而在分析化學中分離之目的無非使干擾離子不再干擾，因此就廣義而言，隱蔽及其相反作用解蔽應包括在分離范疇中。在分析化學中采用隱蔽和解蔽作用由來已久。重量分析、光度法、極譜法中均已應用，特別在點滴試驗和絡合滴定法中使用得更頻繁。取樣和試樣分解取樣最重要的要求是有代表性，即取來欲分析的樣品須能代表全體。均勻或容易混勻的物質取樣自不成問題，氣態(tài)和液態(tài)樣品屬于這一類。不均勻的固態(tài)物質，如礦石和煤炭等應按規(guī)定手續(xù)取樣。否則，分析結果不能代表原物質，

24、徒然浪費人力物力。野外礦石取樣多由地質人員進行。所得大樣在試驗室中由分析人員按一定手續(xù)粉碎和縮分到小樣。另一方面，有機元素燃燒法分析合成的純樣品則無此問題。樣品溶熔是第二步。溶熔包括溶解和熔融，也稱分解。有些樣品能溶解于水、酸或混合酸、堿，以及有機溶劑中。上述辦法不能溶解的，可改用熔劑熔融。熔劑可分堿性（如碳酸鈉）、酸性（如硫酸氫鉀）、氧化性（如過氧化鈉）和還原性的（如硫代硫酸鈉）。如果欲分析的成分較易揮發(fā)或熔融溫度高，對培竭腐蝕嚴重，則可改用燒結，即將顆粒表面部分熔化。史密斯法用氯化錢和碳酸鈣（1:812）與硅酸鹽巖石混合和燒結，以測定其中的堿金屬便是一例。有機化合物和生物樣品可采用干法或濕

25、法灰化。干法灰化為在充分氧氣存在下加熱至炭化并逐漸燃燒，或在較低溫度用原子氧氧化（低溫灰化）。濕法灰化利用氧化性酸（如硝酸、高氯酸、濃硫酸）氧化樣品。干法、濕法各有具優(yōu)缺點，須視樣品而定。五，結構化學結構化學首先是一門直接應用多種近代實驗手段測定分子靜態(tài)、動態(tài)結構和靜態(tài)、動態(tài)性能的實驗科學。它要從各種已知的化學物質的分子構型和運動特征中歸納出物質結構的規(guī)律性，還要從理論上說明為什么原子會結合成為分子，為什么原子按一定的量的關系結合成為數目眾多的形形色色的分子，以及在分子中原子相互結合的各種作用力方式和分子中原子相對位置的立體化學特征。結構化學還說明某種元素的原子或某種基團在不同的微觀化學環(huán)境中

26、的價態(tài)、電子組態(tài)、配位特點等結構特征。另一方面，從結構化學的角度還能闡明物質的各種宏觀化學性能（包括化學反應性能）和各種宏觀非化學性能（包括各種物理性質和許多新技術應用中的技術性能等）與微觀結構之間的關系及其規(guī)律性。在這個基礎上就有可能不斷地運用已知的規(guī)律性，設法合成出具有更新穎、結構特點更不尋常的新物質，在化學鍵理論和實驗化學相結合的過程中創(chuàng)立新的結構化學理論。與此同時，還要不斷地努力建立新的闡明物質微觀結構的物理的和化學的實驗方法。量子化學是近代結構化學的主要理論基礎。量子化學中的價鍵理論、分子軌道理論以及配位場理論等，不但能用來闡明物質分子構成和原子的空間排布等特征，而且還用來闡明微觀結

27、構和宏觀性能之間的聯(lián)系。由于量子化學計算方法的發(fā)展和逐步提高完善，加上高速電子計算機的應用，有關分子及其不同聚集狀態(tài)的量子化學方法已有可能用于特殊材料的"分子設計"和制備方法的探索，把結構化學理論推向新的高度。結構化學已成為一門不但與其他化學學科聯(lián)系密切，而且與生物科學、地質科學、材料科學等各學科的研究相互關聯(lián)、相互配合、相互促進。由于許多與物質結構有關的化學數據庫的建立，結構化學也越來越被農學家和化工工程師所重視。結構化學的研究主要有如下幾個方面：新構型化合物的結構化學，尤其是原子簇結構化學和金屬有機化合物的結構化學研究比較活躍。這一類研究涉及"化學模擬生物固氮

28、”等在理論研究上極其重要的課題以及尋找新型高效的工業(yè)催化劑等與工農業(yè)生產息息相關的應用研究課題。在天然產物的結構化學研究中，天然藥物，尤其是具有抗癌活性的有效成分的研究也有可能為人類制服癌癥作出重要貢獻。蛋白質的空間結構的研究仍然是一個既困難而又有重要理論意義和實際應用價值的課題。稀土元素的結構化學與中國豐富的稀土元素資源的綜合利用的關系非常密切。在理論上，它與4f電子的軌道函數相關。有關的研究對于中國稀土工業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。表面結構和表面化學反應的研究與工業(yè)生產上的非均相催化反應關系極為密切，有關的研究對于工業(yè)催化劑，尤其是合成氨等工業(yè)生產用的新型催化劑的研制具有理論指導的作用。激光光

29、譜學和激光化學的研究，對于快速動態(tài)結構和快速化學反應動態(tài)過程等研究方法的建立有著深遠的影響，并且可能導致新的結構化學研究手段的建立。激光作用下的化學反應過程更具有獨特之處。結構化學的信息工程的研究能充分利用電子計算機的高速、高效率，充分發(fā)揮結構化學數據庫的作用，對于新的半經驗理論和新的結構化學理論的提出將有重大的影響。有關方法的建立將對于“分子設計”的實現(xiàn)起著重要的作用.六，高分子化學高分子化學是研究高分子化合物的合成、化學反應、物理化學、物理、加工成型、應用等方面的一門新興的綜合性學科。合成高分子的歷史不過80年,所以高分子化學真正成為一門科學還不足六十年，但它的發(fā)展非常迅速。目前它的內容已

30、超出化學范圍，因此，現(xiàn)在常用高分子科學這一名詞來更合邏輯地稱呼這門學科。狹義的高分子化學，則是指高分子合成和高分子化學反應。人類實際上從一開始即與高分子有密切關系，自然界的動植物包括人體本身，就是以高分子為主要成分而構成的，這些高分子早已被用作原料來制造生產工具和生活資料?？s合聚合一個縮聚反應生成高分子取決于單體的官能度（單體反應基團的平均數），官能度至少要等于2,才能生成線性高分子，官能度大于2可能生成支鏈或交聯(lián)的高分子。縮聚反應在反應過程中要縮去某些小分子，經常是水，如聚酯及聚酰胺就是這類反應的典型產物。從化學平衡的角度看這些小分子要除去，分子量才能變得大，但是技術上很難達到。故縮聚物的分子量一般在2萬，而下面要提及的加聚物的分子量一般在20萬。實現(xiàn)縮聚的方法很多，如熔融聚合、溶液聚合、界面縮聚等。加成聚合在反應動力學上與縮合聚合完全不同，加聚反應不生成任何小分子副產物。加聚反應的單體一般是烯爛類的化合物，在引發(fā)劑的引發(fā)下發(fā)生聚合，一般的引發(fā)劑為自由基型、離子型及金屬絡合物等。加聚反應一般分為3個階段：鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止階段?？s聚和加聚的方法可分別得到兩種類型的高分子，縮合型和加成型。值得提及的是縮聚反應亦可制取加聚型的高分子，反之亦然。無論是哪種類型的高分子，如果合成中包括一種單體，那么得到的高分子稱之為均聚物。如果高分子是由兩種或