化学的理论体系形成与实践应用方向解析

茹立军

（酒泉职业技术学院，甘肃 酒泉 735000）

化学的理论体系形成与实践应用方向解析

茹立军

（酒泉职业技术学院，甘肃 酒泉 735000）

化学作为一种研究物质之间变化规律的科学，对于人们改造世界来说，具有非常重要的意义。论文在化学理论概念和特点的基础上，通过分析影响其实践应用的因素以及应用中存在的各种问题，从加工、提炼和合成新材料两个方面，对化学理论将来应用的方向，进行了深入的研究，希望能够给化学理论的实践应用发展，提供一些参考。

化学；理论体系；形成；实践应用

引 言

随着自然科学的发展，利用科学来指导实践的应用越来越多，甚至可以说现代信息化的社会，就是在科学的基础上发展起来的，而科学理论在指导实践的同时，实践也促进理论的发展，化学作为一门比较特殊的学科，没有数学那样理论化，也没有物理那样实践性，在研究实际现象的同时，也研究现象变化的内在因素，在经过了两次工业革命以后，如何将科学理论转化为实际的产品，成为很多专家和学者研究的问题。在这种背景下，对化学理论研究的同时，人们也在探讨如何对其更好的实践，通过实际的调查发现，化学理论体系的形成，经历了很长一段时间，在古时候人们对自然界中的一些变化进行研究，发现这些变化存在一定的规律，通过不断的总结，最后形成了现在的化学理论。

1 化学理论体系简述

1.1 化学理论体系的概念

化学作为一门研究物质之间反应的学科，在古时候主要分析自然界中的一些现象，随着自然科学的发展，逐渐地开始人为制造一些现象，利用已有的一些物质材料，通过化学反应，来生产一些人们需要的材料，由于任何物质都可以发生化学反应，只是根据分析活跃性的情况，其中有些物质的化学性质比较活跃，这些物质更容易发生化学反应。随着科技的发展，现在化学理论自身已经比较完善，人们对化学反应的研究，已经达到了原子级别，化学的实践应用范围也越来越广，尤其是在石油处理等领域中，化学理论对石油的炼化，以及从中提取一些有用的材料，具有非常重要的作用，世界是由物质组成的，而化学作为一门研究物质变化的学科，是人们改造世界的一个手段。由于化学理论体系自身的重要性，每个国家都很重视其研究，我国受到特殊的历史因素影响，经济和科技的起步较晚，与西方一些发达国家相比，在化学理论等领域中，依然存在较大的差距，在改革开放以后，随着工业水平的提高，对于化学理论的需求也越来越大，在这种背景下，我国的很多学者对现代化学理论体系进行研究。

1.2 化学理论体系的特点

与其他的一些学科相比，化学理论自身具有一定的特殊性，首先其是对物质内部的分子、原子变化规律等进行研究，这是微观上的研究，虽然可以通过肉眼观察到物质外在的变化，但是与物理等科学相比，化学具有微观行的特点，在实际的化学理论体系分析过程中，通常只对一种物质或者一个化学反应进行研究，但是在实践中，化学反应的发生都比较复杂，多种物质同时发生的多个化学反应。由此可以看出，化学反应的发生，通常都是多个反应同时进行，尤其是进入到原子和分子级别的研究后，化学理论得到了很大的发展，物质之间的反应变成了离子之间的反应，尤其是以水为介质的反应，对化学反应进行研究时，会先把物质转化成相应的离子，然后研究离子间的反应，现代化学理论体系形成后，如何更好地对其进行应用，是人们研究的重点。进入到 21世纪以后，如何将理论变成实际的产品，成为科学发展的主要问题，而化学理论体系自身，与化工领域密切相关，石油、煤炭等资源的使用，在实际的使用之前，必须进行一定的炼化处理，在提高资源纯度的同时，还能够得到很多的附属产品，而炼化的过程中，就需要使用化学理论等知识。

1.3 化学理论体系的发展

自然科学的发展，主要在近代时期，但是其中很多理论的形成，都可以追溯到很久以前，如化学理论体系，古时候人们在观察到一些自然界的变化后，就开始研究其变化的内在因素，受到当时技术条件的限制，无法了解到物质的分子结构，相应的只能研究化学反应的表象，但是通过长时间的总结，对两种物质之间的反应，人们已经非常了解反应中的现象，以及反应后生成的新物质。在第一次工业革命之后，化学等自然科学得到了快速的发展，在市场经济的促使下，很多人对化学理论体系进行研究，希望能够通过理论的研究，转化成相应的产品，进而提高企业的经济效益，正是这样的发展模式，使得学者们可以得到切身的利益，从而促进了其研究的热情，直到今天，这种模式依然在促进科学的快速发展。

2 化学理论体系实践应用的现状

2.1 影响化学理论体系实践应用的因素

化学理论在实践应用的过程中，由于理论与实践之间的差距，有很多因素会影响其应用，如化学理论研究的过程中，通常是对单一的物质或反应进行研究，而实践应用时，化学反应很少是单一存在的，自然界中大多物质都是以化合物的形式存在，而化合物的纯度较低，通常都会掺杂其他的物质，这给化学反应带来了很大的不确定因素，从而影响了化学理论的实践应用。其次化学反应需要一定的环境，如温度、湿度、压力等，在实验室的条件下，能够很容易的制造反应的环境，而实践应用时，通常都是在大气中，或者营造一个比较稳定的环境，这对化学反应的发生，也会有一定的影响，尤其是一些特殊的反应，环境的不同会导致生产物质的不同，对于这样的反应，如果没有控制好环境因素，将会在很大程度上影响其实践应用。与任何学科一样，越是与人们息息相关的知识，就越容易受到人们的重视，从而通过这些理论的应用，生产出一些实际产品，对于化学理论体系来说，是对世界上所有的物质进行研究，但是与人们生活相关的比较少，现在的石油化工等领域中，属于化学应用较多的地方。

2.2 化学理论体系实践应用中存在的问题

虽然化学理论经过了多年的实践，相关的设备和产品都比较成熟，但是随着化学理论自身的发展，对同一个化学反应的理解，也越来越深入，如当初的表面现象到现在的分子和原子变化，由此可以看出，化学是一门不断发展的学科，而且其发展的速度很快，而要想使化学理论应用的效果最大化，必须采用最先进的理论知识，通过实际的调查发现，目前企业实际生产中，考虑到各方面的因素，几乎都没有使用先进的化学理论。在实践应用的过程中，有很多化学反应对环境的要求很高，但是受到设备水平等限制，企业无法在现有的条件下，营造出一个符合标准的环境，而为了生产的继续，只能在一个较差的环境下进行化学反应，对产品的纯度等都会产生一定的影响，由于我国的经济与科技发展时间较短，在化学等领域中，与西方国家还存在一定的差距，因此这种现象在我国的化学理论实践中比较普遍。此外在石油提炼等反应中，需要使用到催化剂这一特殊的化学试剂，由于催化剂的特殊性，不同催化剂对于化学反应的催化效果相差很大，通过实际的调查发现，西方国家在先进技术的基础上，使用的催化剂较好，而在很多化学反应中，我国企业使用的还是传统的催化剂。

3 化学理论的实践应用方向分析

3.1 产品加工和提炼

从化学理论体系形成的初期，人们就意识到了化学自身的潜力，能够在很多领域得到应用，虽然化学是对世界上所有的物质进行研究，但是在实际生产的过程中，不是所有的生产，都会涉及化学变化，如机械零件组装等，而在一些原材料加工和提炼时，几乎都要发生化学反应，如果能够使用催化剂等，就可以提高实际的生产效率。由此可以看出，化学理论的实践应用，应该考虑如何提高反应的效率，而要想达到这个目的，需要从反应环境、反应物充分接触、反应时间、催化剂等多个方面进行考虑，对于反应环境的保证，目前只有在一些尖端物质的反应中，才能够通过相应的设备，提供一个稳定的环境，对于批量生产的产品，很难保证环境处于反应的最佳水平。在一个企业看来，如何提高经济效益是主要的问题，而生产效率是影响效益的主要因素，从化学的角度来看，提高生产效率就是减少反应的时间，同时提高生成物质的纯度和数量，在现有化学理论的基础上，减少反应时间通常需要催化剂，而要想保证加工和提炼产品的纯度，必须确保原料符合反应的标准，同时根据原来以及环境条件等，针对性的设计一个最佳的化学反应过程。

3.2 合成新材料

随着工业的发展，机械设备得到普及应用，在实际应用的过程中，为了减小设备更新和维修带来的成本，人们希望机械设备的寿命更久，而影响设备使用寿命的主要因素，就是其构成的材料，如在古时候，人们最初采用青铜作为主要的兵器，随着生产技术的提高，逐渐地出现铁、钢等，通过实际的分析可以知道，不同时期使用的这些金属，其性能上具有很大的差异。现在已经出现了材料学，很多高校中都开设了这门课程，学生可以对材料的重要性、应用等知识进行学习，对于材料学来说，最重要的一个作用就是开发新材料，尤其是现有材料的开发已经达到了几个极限，如何没有新材料的出现，很难促进现有技术的进步，新材料可以分为单质和化合物两种，对于单质的研究，主要以元素周期表为基础，经过了多年的研究，现在很难再找到一种新的元素，而新的化合物就比较简单，可以通过一系列的化学反应，产生很多新的化合物。利用化学反应来合成新材料，已经成为目前合成新材料的主要方式，对于很多化学反应来说，由于反应条件的不同，可以生成一些新的化合物，但并不是每种化合物，都可以成为一种新材料，作为实际生产中的材料，必须在性能上达到一定的标准，才能够获得人们的认可，从而进行实际的使用。

结 语

化学作为现代科学的一门基础学科，在实际的生产过程中，具有非常重要的作用，我国为了培养相应的人才，在初中的教学阶段中，就开始进行化学知识的学习，而且在中考和高考等升学考试中，化学都占用重要的位置，在这种背景下，近些年我国的化学理论研究水平得到明显的提高，高校中化学实验室也在成倍地增加。通过全文的分析可以知道，在古时候人们就对化学反应进行研究，受到当时技术条件的限制，只能研究一些表面的现象，随着工业革命的出现，自然科学得到飞速的发展，现代化学理论体系也开始形成，在商品经济时代，如何将科学理论知识，转化成为实际的产品，是很多专家和学者研究的问题，经过多年的发展，化学在很多生产中得到了应用，相信随着化学理论体系自身的完善，其实践应用的范围会越来越广泛。

[1]张连华等.CH3CH2,CH3CHCl,CH3CCl2与NO2反应微观动力学理论研究[J].分子科学学报,2011,(2):103-106.

[2]王嵩等.O+HCNO反应势能面的理论研究[J].高等学校化学学报,2007,(7):1329-1332.

[3]袁汝明,傅钢,韩国彬.H3反应势能面的构建——计算化学实验设计[J].大学化学,2011,(3):45-47.

[4]曹洁明,房宝青,刘劲松,常树全,张防.微波固相反应制备CdS纳米粒子[J].无机化学学报,2005,(1):105-108+8.

[5]陈小兵等.超临界流体技术在化学反应中的应用[J].广东工业大学学报,2004,(1):67-73.

O69

A

1673-2219（2014）05-0099-03

2014－03－07

茹立军（1966－），男，甘肃酒泉人，硕士，酒泉职业技术学院副教授，主要从事物理化学教学及相关研究。

（责任编校：京华；俊华）