化學的理論體系形成與實踐應用方向解析

茹立軍

（酒泉職業技術學院，甘肅 酒泉 735000）

化學的理論體系形成與實踐應用方向解析

茹立軍

（酒泉職業技術學院，甘肅 酒泉 735000）

化學作為一種研究物質之間變化規律的科學，對于人們改造世界來說，具有非常重要的意義。論文在化學理論概念和特點的基礎上，通過分析影響其實踐應用的因素以及應用中存在的各種問題，從加工、提煉和合成新材料兩個方面，對化學理論將來應用的方向，進行了深入的研究，希望能夠給化學理論的實踐應用發展，提供一些參考。

化學；理論體系；形成；實踐應用

引 言

隨著自然科學的發展，利用科學來指導實踐的應用越來越多，甚至可以說現代信息化的社會，就是在科學的基礎上發展起來的，而科學理論在指導實踐的同時，實踐也促進理論的發展，化學作為一門比較特殊的學科，沒有數學那樣理論化，也沒有物理那樣實踐性，在研究實際現象的同時，也研究現象變化的內在因素，在經過了兩次工業革命以后，如何將科學理論轉化為實際的產品，成為很多專家和學者研究的問題。在這種背景下，對化學理論研究的同時，人們也在探討如何對其更好的實踐，通過實際的調查發現，化學理論體系的形成，經歷了很長一段時間，在古時候人們對自然界中的一些變化進行研究，發現這些變化存在一定的規律，通過不斷的總結，最后形成了現在的化學理論。

1 化學理論體系簡述

1.1 化學理論體系的概念

化學作為一門研究物質之間反應的學科，在古時候主要分析自然界中的一些現象，隨著自然科學的發展，逐漸地開始人為制造一些現象，利用已有的一些物質材料，通過化學反應，來生產一些人們需要的材料，由于任何物質都可以發生化學反應，只是根據分析活躍性的情況，其中有些物質的化學性質比較活躍，這些物質更容易發生化學反應。隨著科技的發展，現在化學理論自身已經比較完善，人們對化學反應的研究，已經達到了原子級別，化學的實踐應用范圍也越來越廣，尤其是在石油處理等領域中，化學理論對石油的煉化，以及從中提取一些有用的材料，具有非常重要的作用，世界是由物質組成的，而化學作為一門研究物質變化的學科，是人們改造世界的一個手段。由于化學理論體系自身的重要性，每個國家都很重視其研究，我國受到特殊的歷史因素影響，經濟和科技的起步較晚，與西方一些發達國家相比，在化學理論等領域中，依然存在較大的差距，在改革開放以后，隨著工業水平的提高，對于化學理論的需求也越來越大，在這種背景下，我國的很多學者對現代化學理論體系進行研究。

1.2 化學理論體系的特點

與其他的一些學科相比，化學理論自身具有一定的特殊性，首先其是對物質內部的分子、原子變化規律等進行研究，這是微觀上的研究，雖然可以通過肉眼觀察到物質外在的變化，但是與物理等科學相比，化學具有微觀行的特點，在實際的化學理論體系分析過程中，通常只對一種物質或者一個化學反應進行研究，但是在實踐中，化學反應的發生都比較復雜，多種物質同時發生的多個化學反應。由此可以看出，化學反應的發生，通常都是多個反應同時進行，尤其是進入到原子和分子級別的研究后，化學理論得到了很大的發展，物質之間的反應變成了離子之間的反應，尤其是以水為介質的反應，對化學反應進行研究時，會先把物質轉化成相應的離子，然后研究離子間的反應，現代化學理論體系形成后，如何更好地對其進行應用，是人們研究的重點。進入到 21世紀以后，如何將理論變成實際的產品，成為科學發展的主要問題，而化學理論體系自身，與化工領域密切相關，石油、煤炭等資源的使用，在實際的使用之前，必須進行一定的煉化處理，在提高資源純度的同時，還能夠得到很多的附屬產品，而煉化的過程中，就需要使用化學理論等知識。

1.3 化學理論體系的發展

自然科學的發展，主要在近代時期，但是其中很多理論的形成，都可以追溯到很久以前，如化學理論體系，古時候人們在觀察到一些自然界的變化后，就開始研究其變化的內在因素，受到當時技術條件的限制，無法了解到物質的分子結構，相應的只能研究化學反應的表象，但是通過長時間的總結，對兩種物質之間的反應，人們已經非常了解反應中的現象，以及反應后生成的新物質。在第一次工業革命之后，化學等自然科學得到了快速的發展，在市場經濟的促使下，很多人對化學理論體系進行研究，希望能夠通過理論的研究，轉化成相應的產品，進而提高企業的經濟效益，正是這樣的發展模式，使得學者們可以得到切身的利益，從而促進了其研究的熱情，直到今天，這種模式依然在促進科學的快速發展。

2 化學理論體系實踐應用的現狀

2.1 影響化學理論體系實踐應用的因素

化學理論在實踐應用的過程中，由于理論與實踐之間的差距，有很多因素會影響其應用，如化學理論研究的過程中，通常是對單一的物質或反應進行研究，而實踐應用時，化學反應很少是單一存在的，自然界中大多物質都是以化合物的形式存在，而化合物的純度較低，通常都會摻雜其他的物質，這給化學反應帶來了很大的不確定因素，從而影響了化學理論的實踐應用。其次化學反應需要一定的環境，如溫度、濕度、壓力等，在實驗室的條件下，能夠很容易的制造反應的環境，而實踐應用時，通常都是在大氣中，或者營造一個比較穩定的環境，這對化學反應的發生，也會有一定的影響，尤其是一些特殊的反應，環境的不同會導致生產物質的不同，對于這樣的反應，如果沒有控制好環境因素，將會在很大程度上影響其實踐應用。與任何學科一樣，越是與人們息息相關的知識，就越容易受到人們的重視，從而通過這些理論的應用，生產出一些實際產品，對于化學理論體系來說，是對世界上所有的物質進行研究，但是與人們生活相關的比較少，現在的石油化工等領域中，屬于化學應用較多的地方。

2.2 化學理論體系實踐應用中存在的問題

雖然化學理論經過了多年的實踐，相關的設備和產品都比較成熟，但是隨著化學理論自身的發展，對同一個化學反應的理解，也越來越深入，如當初的表面現象到現在的分子和原子變化，由此可以看出，化學是一門不斷發展的學科，而且其發展的速度很快，而要想使化學理論應用的效果最大化，必須采用最先進的理論知識，通過實際的調查發現，目前企業實際生產中，考慮到各方面的因素，幾乎都沒有使用先進的化學理論。在實踐應用的過程中，有很多化學反應對環境的要求很高，但是受到設備水平等限制，企業無法在現有的條件下，營造出一個符合標準的環境，而為了生產的繼續，只能在一個較差的環境下進行化學反應，對產品的純度等都會產生一定的影響，由于我國的經濟與科技發展時間較短，在化學等領域中，與西方國家還存在一定的差距，因此這種現象在我國的化學理論實踐中比較普遍。此外在石油提煉等反應中，需要使用到催化劑這一特殊的化學試劑，由于催化劑的特殊性，不同催化劑對于化學反應的催化效果相差很大，通過實際的調查發現，西方國家在先進技術的基礎上，使用的催化劑較好，而在很多化學反應中，我國企業使用的還是傳統的催化劑。

3 化學理論的實踐應用方向分析

3.1 產品加工和提煉

從化學理論體系形成的初期，人們就意識到了化學自身的潛力，能夠在很多領域得到應用，雖然化學是對世界上所有的物質進行研究，但是在實際生產的過程中，不是所有的生產，都會涉及化學變化，如機械零件組裝等，而在一些原材料加工和提煉時，幾乎都要發生化學反應，如果能夠使用催化劑等，就可以提高實際的生產效率。由此可以看出，化學理論的實踐應用，應該考慮如何提高反應的效率，而要想達到這個目的，需要從反應環境、反應物充分接觸、反應時間、催化劑等多個方面進行考慮，對于反應環境的保證，目前只有在一些尖端物質的反應中，才能夠通過相應的設備，提供一個穩定的環境，對于批量生產的產品，很難保證環境處于反應的最佳水平。在一個企業看來，如何提高經濟效益是主要的問題，而生產效率是影響效益的主要因素，從化學的角度來看，提高生產效率就是減少反應的時間，同時提高生成物質的純度和數量，在現有化學理論的基礎上，減少反應時間通常需要催化劑，而要想保證加工和提煉產品的純度，必須確保原料符合反應的標準，同時根據原來以及環境條件等，針對性的設計一個最佳的化學反應過程。

3.2 合成新材料

隨著工業的發展，機械設備得到普及應用，在實際應用的過程中，為了減小設備更新和維修帶來的成本，人們希望機械設備的壽命更久，而影響設備使用壽命的主要因素，就是其構成的材料，如在古時候，人們最初采用青銅作為主要的兵器，隨著生產技術的提高，逐漸地出現鐵、鋼等，通過實際的分析可以知道，不同時期使用的這些金屬，其性能上具有很大的差異。現在已經出現了材料學，很多高校中都開設了這門課程，學生可以對材料的重要性、應用等知識進行學習，對于材料學來說，最重要的一個作用就是開發新材料，尤其是現有材料的開發已經達到了幾個極限，如何沒有新材料的出現，很難促進現有技術的進步，新材料可以分為單質和化合物兩種，對于單質的研究，主要以元素周期表為基礎，經過了多年的研究，現在很難再找到一種新的元素，而新的化合物就比較簡單，可以通過一系列的化學反應，產生很多新的化合物。利用化學反應來合成新材料，已經成為目前合成新材料的主要方式，對于很多化學反應來說，由于反應條件的不同，可以生成一些新的化合物，但并不是每種化合物，都可以成為一種新材料，作為實際生產中的材料，必須在性能上達到一定的標準，才能夠獲得人們的認可，從而進行實際的使用。

結 語

化學作為現代科學的一門基礎學科，在實際的生產過程中，具有非常重要的作用，我國為了培養相應的人才，在初中的教學階段中，就開始進行化學知識的學習，而且在中考和高考等升學考試中，化學都占用重要的位置，在這種背景下，近些年我國的化學理論研究水平得到明顯的提高，高校中化學實驗室也在成倍地增加。通過全文的分析可以知道，在古時候人們就對化學反應進行研究，受到當時技術條件的限制，只能研究一些表面的現象，隨著工業革命的出現，自然科學得到飛速的發展，現代化學理論體系也開始形成，在商品經濟時代，如何將科學理論知識，轉化成為實際的產品，是很多專家和學者研究的問題，經過多年的發展，化學在很多生產中得到了應用，相信隨著化學理論體系自身的完善，其實踐應用的范圍會越來越廣泛。

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O69

A

1673-2219（2014）05-0099-03

2014－03－07

茹立軍（1966－），男，甘肅酒泉人，碩士，酒泉職業技術學院副教授，主要從事物理化學教學及相關研究。

（責任編校：京華；俊華）