板砖：说说什么是化学

水区很旱，丢个板砖进去希望能砸点水出来什么样子的，大家都来说说你所理解的化学是，参与有奖哦


一点背景资料，来自中山大学潘梅的“超分子化学与物理”的一些资料。


化学的内涵：

      化学是这样一门科学，茫茫宇宙中浩瀚的物质世界，在化学家看来，不过是千百万种化合物的存在与组合，而且是由为数不多的几十种常见的元素所组成。它们之间的差别仅在于元素的种类、原子的数目和原子构成分子或晶体时
方式的不同而已。

化学是这样一门科学，化学反应，其机理几乎是各有千秋，而且对反应条件又极其敏感，以致对于一些化学现象，人们有时不免众说纷纭，莫衷一是。但是化学反应所遵循的最基本的物质定律，却屈指可数，简单明了。

化学是这样一门科学，它为其他学科和新技术的发展提供了必要的物质条件，但在社会对新新技术成就的一片赞扬声中，它却甘于默默无闻。

化学是这样一门科学，它和其他学科的相互交叉与渗透日益深化，新的化学分支学科层出不穷，但是化学的理论基础却离不开化学元素论、元素周期律、化学键理论和物质结构理论。

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化学是一门中心的、实用的、创造性的科学。化学为总管物质在分子层次上变化之学科，人类之衣、食、住、行无不仰给于化学所掌管之成百化学元素及其所组成之万千化合物和无数制剂、材料。化学具有实验和理论并重之传统，强于试验不言而喻，而其发展亦受惠于突出理论之思维，…。在自然科学中，化学和物理俨然为共管物质及其运动之核心科学，遂有自然科学之轴心之称。
                                                                             ---唐有棋---



化学在科学体系中的定位:

1）数学是研究“数”“形”和“系统”的最根本的基础科学
2）物理学是研究自然界物质－能量系统的最普遍规律的科学
3）化学是一门承上启下的中心科学Central science是创造和识别新物质最多的一门科学

数学和物理学是上游的领头科学化学是与资源、环境、能源、材料、信息、生命、地球、空间和核科学等朝阳科学（Sun-rise sciences）都有紧密的联系、交叉和渗透的中心科学



什么是化学？


旧定义：

化学是一门在原子、分子层次上研究的组成、结构、性质与变化规律的科学。

Chemistry is the study of the properties ofmaterials and the changes that materials undergo

宏观看，化学物质构成了物体（气，液，固等）

微观看，化学物质的最低层次是原子。比原子更低的物质层次，如电子、中子、质子和原子核总称亚原子微粒subatomic
particles，就不是化学研究对象了。比原子高一个层次的化学物质是原子以强相互作用力（即化学键）相互结合形成的原子聚集体。所有单独存在的原子和所有原子聚集体都可称为“分子”molecules.


分子包括：各种单原子分子、各种气态原子或离子、以共价键结合的传统意义的分子，离子晶体、原子晶体或金属晶体等的单晶以及各种聚合度不同的高分子。

分子，本质上就是一个核——电子体系。

比分子高一个层次的是超分子（supramolecule)。

超分子是指若干个小分子以弱的相互作用力（即分子间作用力）相互联系，并且通过所谓“自组装”（self –assembling)或“自组织”（self-organizing）构筑成的某种高级结构体系。

Supramolecular Chemistry: chemistry beyond the molecule, supramolecular chemistry aims at developing highly complex chemical systems from components interacting by noncovalent intermolecular forces
                                                                                     ---Jean-Marie Lehn

新定义：
化学是研究分子层次以及以超分子为代表的分子以上层次的化学物质的组成、结构、性质和变化及其内在联系和外
界变化条件的科学。

化学是一门研究分子和超分子层次的化学物种的组成、结构、性质和变化的自然科学。化学的目的是认识世界、改造世界和保护世界。

化学的核心是合成，这是化学区别于所有其他学科的特色。美国著名化学家Stephen J. Lippard 1998在讨论化学的未来25年时有一段精彩的讲话：“化学最重要的是制造新物质。化学不但研究自然界的本质，而且创造出新分子、新催化剂以及具有特殊反应的新化合物。化学学科通过合成优美而对称的分子，赋予人们创造的艺术；化学以新方式重排原子的能力，赋予我们从事创造性劳动的机会，而这正是其他学科所不能媲美的。”化学创造了一个人造世界”。


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19世纪：化学是原子的科学——恩格斯
20世纪：化学是分子的科学
21世纪： Pan molecules —— 徐光宪(Pan pacific conference)

21世纪的化学是研究泛分子。详言之，化学是研究原子、分子片、结构单元、分子、高分子、原子分子团簇、原子分子的激发态、过渡态、吸附态、超分子、生物大分子、分子和原子的各种不同维数、不同尺度和不同复杂程度的聚集态和组装态，直到分子材料、分子器件和分子机器的合成和反应，制备、剪裁和组装，分离和分析，结构和构象，粒度和形貌，物理和化学性能，生理和生物活性及其输运和调控的作用机制，以及上述各方面的规律，相互关系和应用的自然科学。
                                                                                             --- 徐光宪---

泛分子的十个层次：

原子层次
分子片层次
结构单元层次
分子层次
超分子层次
高分子层次
生物分子层次
原子和分子的介观聚集体层次（纳米层次）
原子和分子的宏观聚集体层次
复杂分子体系及组装体层次：分子器件、分子芯片、分子机器