❶ 近代科學技術發展簡史
1、近代科學技術的興起
15世紀中葉是歐洲歷史上的重要轉變時期。資產階級革命為近代自然科學的誕生提供了社會條件。於此同時,科學本身為爭得自己的獨立地位,擺脫宗教的桎梏,也進行了不屈不撓的斗爭。實驗科學的興起,更使自然科學有了獨立的實踐基礎。
2、第一次工業革命
第一次工業革命首先發生在英國的主要原因或政治前提在於資產階級在英國的統治逐漸建立並日益加強;英國通過圈地運動,產生並聚集了大量勞動力,同時也擴大了英國國內市場; 多年的海外貿易和殖民擴張,為英國積累了原始資本,提供了廣闊的原料地和海外市場。
3、科學的世紀
科學的世紀是指稱近代科學全面繁榮的19世紀。19世紀科學發展的規模和成熟遠遠超過17世紀的科學革命,熱力學、光學、電磁學、化學、地質學、生物學、人類學等學科都取得了重大的突破,並大都進入到理論綜合的新階段。
(1)近代分析方法技術的意義擴展閱讀:
新時代學科未來發展路徑:
1、積極構建新的科學技術史觀。
科學技術史發展的歷史,某種意義上說就是科學技術史觀不斷演化的歷史。近幾十年來,老一輩科技史家又在科學技術史領域為後學塑造了很多優秀的治學典範。這些都是我們必須繼承好的學術傳統。
2、加強科學技術史與相關學科的交叉。
科學技術史本身具有溝通科學與人文的橋梁作用,有利於其與不同學科的交叉融合。比如,科學技術史與科學技術考古、文化遺產等學科的合作,在很多學校將會是一流學科建設的增長點,成為有分量的言說者。
❷ 近代自然科學的主要內容及意義
(1)分科研究
近代自然科學誕生於十五世紀下半葉,和古代人把自然界作為一個整體加以考察的方法不同,近代自然科學把自然界劃分為不同的領域和側面,例如分為動物界、植物界和礦物界或者分為機械運動、物理運動、化學運動和生命運動等分門別類地加以研究。科學家已不再關心古代自然哲學所討論的那些諸如世界本原和運動的源泉問題,而是著眼於自然界的特殊的具體問題,探索各種運動形式的特殊規律.
(2)近代自然科學建立在科學實驗的基礎上
近代每一門自然科學都要依據觀察實驗所積累的材料對探討的自然現象提出理論上的解說和說明,自然科學的研究工作不像古代學者那樣依靠哲學思辨對自然界提出種種猜測,也不像古代工匠那樣僅僅追求某種實際的目標(如製造某種產品,改進某種技藝),他追求的是對自然界的理解。為了揭示現象背後的規律,要求必須把自然現象從實際的生產過程和技術實踐中抽取出來,在人為控制下加以研究,這就是近代自然科學所開創的實驗方法。科學實驗作為一種獨立的實踐活動從生產中分化出來,成為近代自然科學賴以發展的一個最切近的基礎。恩格斯在總結近代自然科學的發展時指出:「現代自然科學與古代人的天才的自然哲學的直覺相反,同阿拉伯人的非常重要的但是零散的並且大部分已經無結果的消逝了的發現相反,他唯一的達到了科學的、系統的和全面的發展」〔2〕。這段話指出了近代自然科學與古代自然科學的重大差別。
一提到中世紀,人們總認為一團漆黑,這種看法是不全面的。只有從時間上劃界,才能說清楚.科學史一般把中世紀時期分為兩段,公元11世紀以前的五百年為前期;11世紀至15世紀為後期。中世紀的前期,科學遭到教會血腥鎮壓,幾乎一片空白,是真正的黑暗期;中世紀後期,特別是當歐洲人從阿拉伯人那裡找到了他們祖先留下的文化遺產後,科學技術有了復甦,是中世紀的蘇醒期。(2)世俗大學的建立為歐洲科技起飛和科學革命准備了力量.
十一世紀後期,義大利成立了歐洲歷史上第一所正規大學,此後,歐洲各地相繼出現了許多大學,如牛津大學(1168)和劍橋大學(1209)及巴黎大學(1200)等.至十四世紀末歐洲已有65所大學[7]。這些大學成為當時學習和交流科學技術的專門學術機構,為歐洲科技起飛,也為近代科技在歐洲的誕生准備了條件。從大學開設的課程來看,既包括人文學科,也包括自然學科,語法、修辭、邏輯、數學、幾何、天文、音樂、法律、醫學等一應俱全,在校學生多達千人,學制5-6年,這些大學同時也為歐洲的科技革命提供了生力軍。文藝復興運動的主將有三分之二都是以前這些大學培養出來的,如羅吉爾·培根、達芬奇、哥白尼、薄伽丘、塞萬提斯、布魯諾等。而與此同時的中國高等教育還襲用以前的「程朱理學」,「四書」「五經」千古不變,「農醫天算」悉聽君便,自然科學始終屈從於人的實用意圖,不但起步較晚,而且時興時廢,完全掌握在統治階級的手中。那時連辦新式大學的想法都沒有,這不能不是一個差距。
(3)歐洲中世紀已有了近代科學實驗思想的先驅
在中世紀後期,繼古希臘阿基米德之後出現又一位科學思想的先驅者――――羅吉爾·培根。羅·培根的最偉大之處在於,在經院哲學盛行的時候,他大膽地卓有見識地提倡研究自然科學,特別是用實驗的方法去研究自然界。他說「聰明人通過實驗來認識理智和物質的原因,沒有實驗什麼東西也不能令人滿意地得到理解」。〔8〕羅·培根在重視實驗的同時也很重視數學,他認為經驗的材料必須用數學加以整理和論證,任何一門科學都不能離開數學。我們知道,實驗方法和數學方法以及二者的結合,是近代自然科學賴以建立的支柱,這樣的研究方法在阿基米德那裡已見開端,羅·培根把它提到了原則的高度,如果說古希臘科學離近代科學已是一步之差,那麼中世紀後期就已到了科學的邊緣。由此可見,古希臘科學的理論優勢加上中世紀科學思想的先入為主,造就了近代科學誕生的溫床,科學選擇了歐洲正像歐洲選擇了科學作為文明復興的法寶一樣,都是理所當然的。近代中國科學落後的原因既是一個謎,也是一個有爭議的話題,不可能存在單一的終極原因。如果從科學自身去找原因,可能會最有助於問題的解決。如果把近代中國科學落後的原因分為外因和內因,那麼古代中西科學特點的差異就是內因;如果把近代中國科學落後的原因分為主要原因和次要原因,那麼中西科學特徵的差異就是主因,科學自身的缺陷和封建統治階的不予重視是形成中國近代科學落後的根源,而科學的缺陷主要集中在思維方式的差異上,邏輯理論思維的欠缺是古代中國科學的制約因素。本文只從中西科學特點的差異探究這一難題,意在突出科學思想和科學精神對一個民族和地域的科學發展意義重大,希望有關部門能以之為鑒
❸ 近代科學產生的八個歷史條件及其現實意義!!
(一)資本主義生產方式逐步形成 從社會史的角度講,正是近代資本主義的興起作為重要的社會動因,促進了近代自然科學的誕生(二)歐洲文藝復興運動 所謂文藝復興,並不是要復活被宗教化的古希臘學說,而是借「復興」古代希臘文學藝術之名 ,再現古代希臘自由天地中生存過的人。 文藝復興在本質上乃是反對經院哲學和宗教神學的資產階級思想文化運動,其中心思想主張是人文主義,它用以人為中心的資產階級思想來反對和取代以神為中心的封建階級意識形態(三)宗教改革 新興資產階級思想文化運動另一表現宗教改革(四)基督教文化背景 基督教作為一種文化,包含對於對象的認識因素。13 世紀中期以後宗教開禁亞里士多德和托勒密等人的著作,引進大量科學知識作為論證其教義的支柱,使近代科學在基督教文化中得以萌生(五)知識前提 工匠傳統(即經驗傳統)在中世紀並沒有中斷。能工巧匠在勞動實踐中積累了各種有益的知識和技能(六)數學為近代自然科學的誕生提供了理論基礎 (七)科學實驗是近代自然科學得以相對獨立發展的實踐基礎(八)近代自然科學與宗教的關系 原始宗教是孕育科學的母體,在原始社會,科學與宗教有密切聯系,正是在原始宗教的母體里孕育著科學的胚胎現實意義:李約瑟:「以我多年讀書的經驗,深覺得歐洲的文藝復興、宗教改革、資本主義的形成和現代科技的發展,是一種『成套』的事跡,一有都有,四件事前後發生,彼此關聯。」李約瑟教授的這段話的意思是說,有一種東西,它可以產生所有的人類社會的所需,包括宗教、哲學、文學、社會制度和科學技術等等,也就是說,產生科學的條件也是產生宗教的、哲學的和文學的等等條件,這個條件就是自由而開放的社會,人們運用理性的工具來產生人類社會生活所需的精神產品,一旦那個條件被破壞了,所有的這些都不會出現。西方社會的發展,同樣存在著暴力、爭斗和極權,但是,它的確是在發展,我們完全可以說,那是人類社會發展所必須經歷的代價,因為人們起初是無知的,那是人們在探索過程之中所付出的代價,可喜的是,他們成功了。這就是東西方的區別。歷史不能重演,但可以借鑒。
❹ 結合實例談談分析化學的意義和作用
「分析化學」是化學學科的一個重要分支,它不僅對化學各學科的發展起著重要作用,而且在醫葯衛生、工業、農業、國防、資源開發等許多領域中都有廣泛的應用(都需要分析化學的理論、知識和技術)。
只要涉及到物質及其變化的研究都需要使用分析化學的方法,如:質量不滅定律的證實(18世紀中葉)、原子量的測定(19世紀前半期)、門捷列夫周期律的創建(19世紀後半期)、有機合成、催化機理、溶液理論等的確證。
臨床醫學中用於診斷和治療的臨床檢驗;預防醫學中環境檢測、職業中毒檢驗、營養成分分析等;法醫學的法醫檢驗、葯學領域的葯物成分含量的測定、葯物葯代動力學及新葯的葯物分析等:
水中三氮(NH3、HNO2、HNO3)的測定;水中有毒物質的測定(Pb、Hg、HCN等);食品、蔬菜等中Vc的測定,農葯殘留量的檢測;血液中有毒物質的測定;血液中葯物濃度的分析;血液、頭發中微量元素的分析等等。
(4)近代分析方法技術的意義擴展閱讀:
分析化學的發展:
分析化學是近年來發展最為迅速的學科之一,這是同現代科學技術總的發展密切相關的。現代科學技術的飛速發展就給分析化學提出了越來越高的要求,同時由於各門學科向分析化學滲透,也向分析化學提供了新的理論、方法和手段,使分析化學不斷豐富和發展。
對分析化學的要求:快速、准確、非破壞性、高靈敏度、高選擇性、遙測、自動化、智能化等
分析化學的發展趨勢:為獲取物質盡可能全面的信息、進一步認識自然、改造自然,醫學|教育網搜集整理需要儀器化、自動化,快速跟蹤、無損、在線監測技術發展;現代分析化學的任務已不只限於測定物質的組成、含量和結構,而是要對物質的形態確定物質的存在形態(氧化-還原態、配位態、結晶態等)、微區、薄層及化學生物活性等作出瞬時追蹤。
❺ 分析近代科學的誕生對人類歷史進步的重大意義
我寫個提綱,字數約為1000字,您自己看看行不,以自己的方式來寫。希望對樓主有幫助!
近代科學推動經濟社會生活
1近代中國,海禁大開,外來事物從四面八方源源而入。
2(寫近代中的各種技術引進與發明,如:輪船、火車、電話、電報···)
3近代科學技術的好處:改變人們的生活、發展城市經濟、改變任命觀念、加快信息傳遞···
4盡量往大了寫,寫近代科學技術推動了中國、推動了世界,寫「沒有近代科學就沒有現代科學」(反復強調它們的因果關系)
5最後強調近代科學給整個人類帶來的東西,語勢強烈。
❻ 學習儀器分析有何意義
重要意義
儀器分析自20世紀30年代後期問世以來,不斷豐富分析化學的內涵並使分析化學發生了一系列根本性的變化。隨著科技的發展和社會的進步,分析化學將面臨更深刻、更廣泛和更激烈的變革。現代分析儀器的更新換代和儀器分析新方法、新技術的不斷創新與應用,是這些變革的重要內容。
因此,儀器分析在高等院校分析化學課程中所處的地位日趨重要。許多地方高校為了使自己培養的人才能從容迎接和面對新世紀科學技術的挑戰,已將儀器分析列為化學等專業學生必修的專業基礎課。故編寫適應地方高校有關專業使用的儀器分析教材是教材改革的重要內容之一。
儀器分析就是利用能直接或間接地表徵物質的各種特性(如物理的、化學的、生理性質等)的實驗現象,通過探頭或感測器、放大器、分析轉化器等轉變成人可直接感受的已認識的關於物質成分、含量、分布或結構等信息的分析方法。
也就是說,儀器分析是利用各種學科的基本原理,採用電學、光學、精密儀器製造、真空、計算機等先進技術探知物質化學特性的分析方法。因此儀器分析是體現學科交叉、科學與技術高度結合的一個綜合性極強的科技分支。儀器分析的發展極為迅速,應用前景極為廣闊。
(6)近代分析方法技術的意義擴展閱讀
基本途徑
分離是純化物質的一種手段。分離一般有兩條基本途徑:一條是將所要分析的物質從混合物中提取出來,另一條則是將雜質提取出來。這兩條途徑是同一原理的兩種不同的實現方式,它們互為正反,互為表裡。在分析化學發展的歷史中,產生了許多分離方法。
在古代,在釀造業中應用了蒸餾、結晶等分離手段;在近代,產生了各種各樣的分離方法,如沉澱分離、溶劑萃取分離、離子交換分離、電解分離等。分離是有限度的。有些混合物由於性質非常相似,分離非常困難,如果不分離,共存的組分又互相干擾。在化學分析中,常常從分離操作中演變出其他方法,如掩蔽方法。
在儀器分析的發展史上,試樣和試劑有不同的發展形式和內容。在早期,需要分析的是自然物,如礦石和植物,這些就是試樣,而與其發生作用,從而進行鑒別的主要是火。後來,被分析的是溶液,與之發生變化的也是溶液,這時,試樣和試劑都是溶液。
人們最早使用的試劑是一種叫五倍子的植物浸液,被用於測定礦泉水中的鐵。隨著實踐和認識的發展,大量植物浸液應用於化學分析之中,形成了天然植物試劑系列。在應用天然試劑的過程中,人們也在研究如何制備化學試劑。
世界上第一個人工制備的分析化學試劑是黃血鹽溶液,由此開創了化學試劑的新領域,拓寬了分析化學的研究范圍。
❼ 分析化學在當前高新技術中的應用
第三章 現代化學與新材料技術
一、內容提要
本章有三節。第一節是從化學發展的歷史說起,介紹現代化學研究的內容和化學分析基礎知識。第二節介紹一些傳統材料特性及其應用。第三節介紹新材料技術。
二、重點與難點
本章學習重難點為新材料技術與現代化學分析技術。
三、教學輔導
化學是一門在分子、原子水平上研究物質組成、結構和性能的辯證關系,以及物質、能量轉化規律的科學。化學也是一門滿足社會需要的中心科學,在現代社會中,化學對材料、能源、農業、資源的開發,滿足和改善人民生活,促進社會生產發展都有著巨大的作用。材料是人們用來製造有用物品的各種物質。材料是人類生產和生活活動的物質基礎,也是社會生產力的重要因素。材料科學是當今科技發展研究的重點,它的發展又與現代化學發展密切相關。我們學習本章內容時,分解為以下幾個問題。
1. 現代化學是如何發展起來的?
化學的發展,經歷了很長的歷史時期。
(1)古代化學的產生
大約五十萬年以前,人類發明了「鑽木取火」,掌握了人工取火的技術。火的利用是人類最早的一項化學實踐活動,也是人類最早知道的一種化學現象,它為人們以後研究和實現一系列物質的化學變化創造了條件。古代化學是一種實用化學,由它產生的制陶,金屬冶煉,火葯製造,染色,釀酒等化學工藝,幾乎成為古代社會生產力發展的最重要的因素。古代人們在實踐的基礎上,掌握了過濾、溶解、結晶、升華和熔融等化學技術的同時,對物質也有了總體的認識,產生諸多的物質觀點,如我國戰國時期的「五行說」,古希臘亞里斯多德的「四素說」等。這些化學製作工藝和學說,積累了大量的操作經驗和化學知識,為近代化學的發展奠定了基礎。
(2)近代化學的建立
16世紀末至17世紀初,化學理論逐漸建立,英國化學家和物理學家波義耳,在1661年,首次提出了科學的元素新概念,把化學確立為一門實驗科學。之後,法國化學家拉瓦錫在大量的實驗基礎上,提出氧化說,使化學基本理論和基本研究方法發生了重大變革。由此,化學走向近代定量科學,一系列有關物質變化定量規律,如質量守恆定律,當量定律被發現。特別是英國化學家和物理學家道爾頓的科學原子說,第一次將化學實驗總結的規律與物質的原子構成的觀點聯系起來,使化學進入了一直持續至今的原子說為主線的新時期。
義大利化學家阿佛加德羅的分子假說,俄國化學家門捷列夫在1869年發現的元素周期律,使化學研究從個別的、零散的和無規律的事實羅列中擺脫出來,奠定了現代化學的基礎,近代化學科學逐漸形成了包括:近代無機化學、近代有機化學、近代分析化學和近代物理化學四大獨立的分支科學體系。
(3)現代化學的形成
二十世紀初,物理學科的新發現和新技術特別是相對論和量子力學為現代化學進一步發展概念和定量描述提供了理論依據,將化學和整個自然科學的研究,推進到更深的層次上。化學分支不斷涌現,化學朝著深、細、精,多學科、綜合化的方向發展。與此同時,現代化學工業的蓬勃發展,化學工業和產品,在人類生活和經濟活動中具有越來越重要的地位和作用,如化肥增產,使農業豐收;化學工業的發展,使新材料層出不窮。特別是20世紀20年代以後出現的有機合成工業的發展,更加豐富了現代人們的生活。
2. 什麼是現代化學研究的特點?
現代化學有如下特點:
①研究層面由宏觀向微觀發展;
②研究方法由定性向定量發展;
③研究對象由靜態向動態發展;
④研究結果由描述性向推理性發展。
這些特點表明了現代化學總的發展趨勢是既高度分化又高度綜合。現代化學一方面,從自身產生了很多新的學科分支,如:無機固體化學、配合物化學、分子動力學等。另一方面,又與其他自然科學相互滲透交叉,形成一系列新的邊緣學科,如:生物化學、地球化學、環境化學等。
3. 現代化學研究的內容有哪些?
現代化學研究的內容可以歸納為三個方面:第一是深入研究化學反應理論,開發化學反應過程來揭示化學反應的實質,進而設計最佳的化學反應過程。第二是提高結構力量水平,致力於尋找或設計最需要、最佳的化合物材料或體系。第三,發展分析和測試新方法,依靠計算機技術及多學科綜合,使化學研究信息趨於更高的靈敏性和可靠性,為高科技發展創造新分子,為社會需要合成特定性能的材料和物質。
4.現代化學研究方法的特點是什麼?
現代化學研究不僅要綜合其他自然科學的理論成果,而且還要綜合運用其他自然科學的
究方法。現代化學需要多學科知識的綜合、眾多高深理論作指南、依靠多種專業人員細密
分工和合作,用多種精密儀器設備作檢測的手段。其研究的方法,必要博採眾長,協同多學科合作進行,以整體思維來思考。
5.什麼是現代化學分析技術?
現代化學分析技術包括基礎化學分析技術和儀器分析法。
(1)基礎化學分析技術
在近代建立的分析化學是一門研究物質化學組成的科學,它有兩大任務,一是定性分析,主要是確定被測物質有哪些組分組成的。二是定量分析,主要是確定這些組分的相對含量。
定性分析:
定性分析是應用物質的化學反應將被測組分轉化為有特殊性質的新物質,通過觀察其
生物有無氣體,沉澱或有色物質等特徵的產生,來推斷被測物中某種組分的存在。
定量分析:
定量分析有經典化學分析法和儀器分析法兩大類。經典定量分析法是應用沉澱反應,中和反應、氧化還原反應或絡合反應的原理,對已知組分含量進行測定。
(2)儀器分析法
儀器分析是現代發展起來的一種分析方法,它大多要藉助一定的儀器設備,根據物質
的物理或物理化學的性質,來測定某種組分的方法。故又稱為物理化學分析法或物理分析法。儀器分析法具有操作簡便、快捷、准確等優點,特別對於含量很低的組分的測定,更有獨特之處。儀器分析法有很多種,常用的有以下5種:
光譜分析法:
它是根據物質發射,吸收電磁輻射,以及物質與電磁輻射的相互作用來進行分析的一種方法。
色譜法:
它是一種分離技術,它的分離原理是使混合物中各組分在固定相和流動相兩相中分配。當流動相中的混合物經過固定相時,就會與固定相發生作用,由於試樣的各組分在結構和性質上的差異,它們與固定相作用的大小、強弱也不同。我們根據被測組分在兩相間進行分離作用的差異,進行定性和定量分析。
電化學分析法:
它是利用物質的電學及電化學性質來進行分析的方法。
質譜分析法:
它是現代物理與化學使用的極為重要的工具。它的基本原理是試樣在離子源中電離後,生成各種帶正電荷的離子,它們在加速電場的作用下,形成離子束射入質量分析器。在磁場的作用下,離子作等速圓周運動並分離,然後,由記錄系統得到質譜圖,根據質譜圖上譜線
的位置及相應離子的電荷數進行定性分析,再根據譜線黑度或相應離子流的相對強度,進
行定量分析。
核磁共振波譜分析法:
它也是現代儀器分析的重要方法之一,它的基本原理是在強磁場的激勵下,根據一些具
有某些磁性的原子核對高頻無線電電波的共振吸收,來推斷被測物的分子結構。
6.金屬與金屬材料有哪些特性?
目前,我們已知的元素有109種,其中金屬有87種。除汞以外,所有金屬都是固體
金屬具有「自由電子」,它在金屬晶體中能自由流動。我們熟知的金屬具有特殊的金屬光澤、是熱和電的良導體等性質,很大程度上與金屬晶體結構有自由電子有關。如:自由電子能吸收可見光,然後又反射出大部分頻率的光,使金屬顯示特有光澤。自由電子在外電場的作用下,作定向流動,形成電流,這就是金屬導電的原因。自由電子受熱後,能量增大,運動速度也加大,它與金屬離子碰撞而傳遞能量,從而使金屬具有良好的導熱性等。
在冶金工業上,我們把金屬分為兩大類。一類為黑色金屬,指鐵、鉻、錳及其合金。另一類為有色金屬,除去黑色金屬之外其他金屬都是有色金屬。
金屬是人類歷史上使用最早的材料之一,直到20世紀中葉,金屬材料也一直在材料中
占絕對優勢。因為金屬材料有如下的優勢:(1)幾千年以來有一套成熟的生產技術和龐大的生產能力,如鋼鐵工業。(2)金屬有許多優良的理化性能,形成其他材料不能完全替代的使用優勢,如:比陶瓷高得多的韌性,磁性和導電性等。(3)近、現代高新技術創新,產生出許多新的金屬材料,如優質鋼、高強度鋼、各種合金和新金屬材料等
目前,人們生產和生活應用最多的金屬材料仍是鋼鐵、銅和鋁。
7.非金屬與非金屬材料有哪些特性?
目前,我們已知的非金屬元素,共22種。除氫以外,它們的原子最外層的價電子為3—7
個,它們大多在化學反應中傾向於得到電子而顯示氧化性。非金屬元素形成單質主要有兩
種情況,一種是分子晶體,另一種是原子晶體。它們顯示的性質各異,如分子晶體熔沸
較低,而原子晶體熔沸點較高等等。
非金屬材料有:
(1)玻璃玻璃是一種無定型硅酸鹽混合物。人們利用玻璃製造成各種各樣的器皿、
藝術品。玻璃是建築業最基本的材料之一,它不僅可以用於採光、隔熱,而且也可用於裝飾。
(2)水泥水泥是建築行業大量應用的硅酸鹽材料。
(3)陶瓷生產陶瓷的原料有天然礦物原料和通過化學方法制備的化工原料二種。天
然礦物原料主要是粘土,主要化學成分是水合硅酸鋁類。陶瓷是一種重要的材料,用於工業、建築、生活等,如室內裝飾牆地磚、衛浴用品、茶具、器皿。據考古發現。我國10000年前已有陶器,3000年前商代已有原始瓷器,我國古代陶瓷製品是我國燦爛文化的一部分。
8.有機化合物和有機高分子材料
早期,人們認為有機物是從動植物體內獲取的物質,是「有生機之物」,故稱之為「有機化合物」,現在人們已經知道有機物可以由簡單的無機物人工合成製取。組成有機物除了碳元素之外,還有氫、氧、氮、磷、硫和鹵素等非金屬元素,許多有機物還含有金屬元素。從分子結構上看,有機化合物可以看作碳氫化合物及其衍生物。
有機物的種類很多,結構各不同,因而性質也各異,但一般地,有機物具有如下共性:
①通常情況下,有機物的熔、沸點較低,常以氣體,低沸點的液體或低熔點的固體存在
②大多有機物難溶於水,易溶於有機溶劑,符合化學上「相似相溶」原理。
③絕大多數有機物具有熱不穩定性,受熱易分解,還較容易燃燒,燃燒後,有機分子中的碳、氫、氧、硫,最終的產物為二氧化碳、水、二氧化硫等。
有機化高分子化合物的平均分子量比一般的化合物大很多,它們的分子量大約在幾萬到
幾十萬之間。天然存在的有機高分子化合物有蠶絲、羊毛、纖維素等,它們很早就在為人類服務了。人工方法合成的有機高分子化合物中,人們廣泛應用的是塑料、合成纖維、合成橡膠等。
9.現代新材料技術
20世紀50年代以來,科學技術的突飛猛進,新材料研究異常活躍。新材料技術既是高新技術的一部分,又時刻為高新技術服務。作為新材料技術具有以下的特點:①它是知識密集、資金密集的新興產業。②它與高新技術發展關系密切,相互促進、相互依賴。③新材料是高新技術發展必要的物質基礎,也是當代高新技術革命的先導。④新材料技術還是社會生產力發展水平和技術進步的標志。
現代新材料主要有以下幾種:
(1)新金屬材料
超導材料稀土材料形狀記憶合金貯氫合金非晶態合金
(2)無機非金屬材料
新型陶瓷特種無機塗層材料
(3)新型有機高分子材料
高性能塑料 特種纖維特種橡膠,其它功能高分子材料如高分子分離膜、導電高分子材
料等等。
(4)特殊功能的復合材料
玻璃鋼碳纖維增強樹脂復合材料聚合物基、金屬基和陶瓷基復合材料
(5)納米材料
納米材料是當今材料科學研究中的熱點之一。納米(nm)實際上是一個長度單位,
納米是1米的十億分之一,即1納米=10-9米。納米是一個非常小的空間尺度。納米材料就是用特殊的方法將材料顆粒加工到納米級(10-9米),再用這種超細微粒子製造人們需要的材料。
目前,納米材料有四種類型:納米顆粒、納米碳管和納米線、納米薄膜和納米塊材。納
米材料具有較大的比表面,在結構中的鍵態嚴重失配,產生了許多活動中心,因而,納米材
料有很強的吸附能力。小尺寸效應使其理化性能發生改變,並出現與常規材料不同的新的
特徵。
納米材料顯示了廣泛的應用前景。例如:利用納米材料製成磁記錄介質材料廣泛應用於
電聲器件、阻尼器件等。納米金屬顆粒還是有機化合物的氫化反應的催化作用一種極好的催化劑。納米材料還可以用於醫學、生物工程。例如:利用納米微粒進行細胞分離、細胞染色體,用納米微粒製成的葯物可更方便地在人體內傳輸,進行局部治療和組織修補。納米探針和納米感測器應用,也可能帶來診斷技術的革命。未來納米科技的發展,有三方面的意義,一是疾病的早期診斷,例如癌症的檢出可達到幾個細胞大小。二是高密度的信息儲存,會在很小的位置上儲存大量信息。三是開發新的高性能材料,應用於高科技領域。
總之,納米技術的研究和應用不僅能引發一場新的工業革命,而且還會帶來人類認
知革命,產生觀念上的變革,它將對21世紀科學技術的發展產生重大的促進作用。
10.什麼是新材料發展的方向?
隨著社會的進步,人類總是不斷地對材料提出新的要求。當今新材料的發展有以下幾點:
(1)結構與功能相結合。即新材料應是結構和功能上較為完美的結合。
(2)智能型材料的開發。所謂智能型是要求材料本身具有一定的模仿生命體系的作用,既具有敏感又有驅動的雙重的功能。
(3)少污染或不污染環境。新材料在開發和使用過程,甚至廢棄後,應盡可能少地對環境產生污染。
(4)能再生。為了保護和充分利用地球上的自然資源,開發可再生材料是首選。
(5)節約能源。對製作過程能耗較少的,或者新材料本身能幫助節能的,或者有利於能源的開發和利用的新材料優先開發。
(6)長壽命。新材料應有較長的壽命,在使用的過程中少維修或盡可能不維修。
❽ 現代測試分析方法對材料學的發展有何重要意義
自然是意義重大,無論是材質分析還是物理性能分析,至少讓材料之間的對比比較明顯。
❾ 論述近代科學革命與技術革命的特點和意義
現代科技革命的特徵和意義
所謂科技革命,是指正在成長的科學技術傳統取代舊的科學技術傳統的重大事件和過程,包括科學的基本原理、科學的社會建制、科學的規范標准、科學活動的方式方法等根本變革,以及技術的理論基礎、技術結構、技術的規范標准、技術活動的方式方法、技術應用的形式規模等根本變革,標志著人類認識和改造世界的手段和能力的顯著改進和歷史性的、劃時代的飛躍。
能夠稱得上科技革命的科學技術,至少應具備以下特點:重大的科技創新,而不是一般性的科學發現或技術發明;廣泛的滲透性,使人類的生產和生活發生廣泛而深刻的變化;顯著的經濟和社會效益,對生產力和生產關系、經濟基礎和上層建築的變革起了巨大的促進作用。按照這些標准來衡量,近代以來人類社會先後發生了三次科學技術革命。第一次是以"珍妮"紡紗機和蒸汽機的發明為標志;第二次是以電力與內燃機的發明為標志;二戰以後,西方發達國家率先爆發了以微電子信息科技為主導,包括新材料技術、新能源技術、激光技術、海洋技術、空間技術和生物技術等領域的一場全方位、多層次的新科技革命,也就是人們常說的第三次科技革命。這次科技革命至今方興未艾,這場歷時長久、影響深遠的科技革命,在速度和規模方面都遠遠超過了前兩次科技革命。這場全球性、全方位的新科技革命,大大拓展了人們認識和改造自然的廣度和深度,對人類的生產和生活的各個領域都產生了巨大促進作用,使人類由"電氣時代"跨入到"自動化、智能化時代"或"信息時代",對當今國際政治、經濟、文化及社會生活的各個領域產生了極其廣泛而深遠的影響。
一、新科技革命極大地提高了勞動生產率,使科學技術真正成為「第一生產力」。 二、新科技革命對生產方式的影響。
首先,新科技革命導致現代生產方式的重大變革。另外,勞動力結構發生重大變化。
三、新科學技術革命引起了產業結構的重大變化。
四、新科技革命還引起壟斷資本主義乃至整個世界格局的變化。 五、科技革命必將推動未來社會政治的現代化。 六、科技革命必將推動未來社會人的現代化。
一、正面影響和作用 1.社會生產力快速提高。現代科技的研究與開發直接關繫到社會生產力的快速提高和社會經濟的快速發展。20世紀90年代初,美國、西歐和日本先後擺脫經濟危機的主要手段一是政府及時調整經濟政策和財政政策;二是加速發展新興科技產業和原有工業的技術改造[2]。 2.社會經濟結構和生活結構的巨變。農業、工業和服務業三大產業結構發生革命性變化;信息產業的興起;生產關系的深刻變化和社會各階層的巨變。例如:計算機CAD/CAM技術,機器人以及靈活加工系統,正在為計算機統一製造創造條件,以期實現計算機完全控制的一體化自動工廠。生活結構隨之發生重大變化,傳統意義上的農村和城市、市中心和城郊、商業工業區和居民區的劃分將因電子化和現代化的普及而變得難以區分。
3.社會生活現代化和全球化的加速。微電子和計算機技術、新材料技術、生物工程的應用帶來了全球化生活方式的出現;食物、時裝和娛樂方式發生極大變化。計算機、電子網路給家庭現代化帶來了極大的方便,使家庭自動化和電子化成為現實。
4.推動國際經濟格局的調整。現代科技革命的發展加速了生產和資本國際化、一體化和集團
化趨勢;加速了經濟大國地位的調整和不平衡發展的加劇;擴大了發達國家和發展中國家間的差距。世經濟競爭本質上歸結於科技競爭,科技實力已成當今衡量一個國家綜合國力的重要標志。
5.武器和軍事戰略的急劇變革。不僅常規武而且戰術和戰略核武器都發生了極其重大的變化,
軍事戰略也相應發生決定性調整。以電子戰為中來構成新的國家戰略———電子國防的可能性隨著學技術的發展將會很快產生出來。信息戰在海灣爭、索馬里沖突、海地入侵、波黑介入、阿富汗戰爭伊拉克戰爭中都發揮了不可替代的作用。 6.對社會文化和思想理論的深刻影響。現代科技的迅速發展推動著文化藝術和教育現代化手段的急劇變化。在文化界出現了前所未有的電子出版物、電子音響、電子音樂、電子繪畫等電子藝術手段的電子信息文化,為文藝領域帶來了空前的繁榮。 二、負面影響和作用
現代科技革命在推動社會進步和經濟發展的同時,也出現了它的負面影響。生物技術的發展一旦失控將帶來一系列的社會問題。如新的生物學從受精到遺傳篩選到遺傳工程將對戀愛、撫育、家庭模式、倫理道德帶來巨大沖擊。信息技術革命帶來了生產力極大發展和社會面貌的深刻變化,但是也帶來了新的危險和問題。利用計算機進行色情傳播和智能犯罪、信息擾亂輿論已經成為公害,計算機病毒戰更使人們膽戰心驚。1997年2月27日英國《自然》雜志刊登一篇文章,宣布愛丁堡羅斯林研究所的胚胎學家伊恩·維爾穆特首次使用「克隆」技術 成功地復制出人類歷史上第一隻已誕生7個月的「克隆羊」多利。這一宣布立即震驚全球,並引發一場有關克隆技術福與禍的大爭論,特別是各國政府、社會組織和人們對可能「克隆人」的各種後果產生極大的憂慮。導致上述科技發展產生負面影響,有的是由於人們認識上的不足而無意造成的,一旦認識到它的危害,就會設法制止;有的則出於利益驅動而構成對人類的嚴重威脅,如核威懾、生物武器、化學武器和傳染病菌的研製、計算機病毒的製造等等。
❿ 近現代的歷次科學革命與技術革命有何現實意義
近代科學革命的特點是,數學方法和實驗方法成為科學的主要方法;以力學發展為先導,影響的各個學科。 意義是,變革了人們的自然觀,推翻了神學自然觀,建立起機械自然觀。變革了科學方法,以數學演繹和實驗觀察代替思辨性的形而上學玄思。科學擺脫神學的束縛開始獨立發展,科學開始成為一種社會建制。 近代技術革命的特點是,1、首先發生在英國,並以英國為主體;2、以輕工業為主導;3、 以蒸汽動力為主要標志;4、技術發明主要源於工人和技師的實踐經驗 意義是,導致了第一次工業革命,全面革新了近代世界的面貌。