茹立軍

（酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 酒泉 735000）

化學(xué)的理論體系形成與實(shí)踐應(yīng)用方向解析

茹立軍

（酒泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 酒泉 735000）

化學(xué)作為一種研究物質(zhì)之間變化規(guī)律的科學(xué)，對(duì)于人們改造世界來說，具有非常重要的意義。論文在化學(xué)理論概念和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過分析影響其實(shí)踐應(yīng)用的因素以及應(yīng)用中存在的各種問題，從加工、提煉和合成新材料兩個(gè)方面，對(duì)化學(xué)理論將來應(yīng)用的方向，進(jìn)行了深入的研究，希望能夠給化學(xué)理論的實(shí)踐應(yīng)用發(fā)展，提供一些參考。

化學(xué)；理論體系；形成；實(shí)踐應(yīng)用

引 言

隨著自然科學(xué)的發(fā)展，利用科學(xué)來指導(dǎo)實(shí)踐的應(yīng)用越來越多，甚至可以說現(xiàn)代信息化的社會(huì)，就是在科學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，而科學(xué)理論在指導(dǎo)實(shí)踐的同時(shí)，實(shí)踐也促進(jìn)理論的發(fā)展，化學(xué)作為一門比較特殊的學(xué)科，沒有數(shù)學(xué)那樣理論化，也沒有物理那樣實(shí)踐性，在研究實(shí)際現(xiàn)象的同時(shí)，也研究現(xiàn)象變化的內(nèi)在因素，在經(jīng)過了兩次工業(yè)革命以后，如何將科學(xué)理論轉(zhuǎn)化為實(shí)際的產(chǎn)品，成為很多專家和學(xué)者研究的問題。在這種背景下，對(duì)化學(xué)理論研究的同時(shí)，人們也在探討如何對(duì)其更好的實(shí)踐，通過實(shí)際的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，化學(xué)理論體系的形成，經(jīng)歷了很長一段時(shí)間，在古時(shí)候人們對(duì)自然界中的一些變化進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)這些變化存在一定的規(guī)律，通過不斷的總結(jié)，最后形成了現(xiàn)在的化學(xué)理論。

1 化學(xué)理論體系簡述

1.1 化學(xué)理論體系的概念

化學(xué)作為一門研究物質(zhì)之間反應(yīng)的學(xué)科，在古時(shí)候主要分析自然界中的一些現(xiàn)象，隨著自然科學(xué)的發(fā)展，逐漸地開始人為制造一些現(xiàn)象，利用已有的一些物質(zhì)材料，通過化學(xué)反應(yīng)，來生產(chǎn)一些人們需要的材料，由于任何物質(zhì)都可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只是根據(jù)分析活躍性的情況，其中有些物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)比較活躍，這些物質(zhì)更容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在化學(xué)理論自身已經(jīng)比較完善，人們對(duì)化學(xué)反應(yīng)的研究，已經(jīng)達(dá)到了原子級(jí)別，化學(xué)的實(shí)踐應(yīng)用范圍也越來越廣，尤其是在石油處理等領(lǐng)域中，化學(xué)理論對(duì)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(zhì)組成的，而化學(xué)作為一門研究物質(zhì)變化的學(xué)科，是人們改造世界的一個(gè)手段。由于化學(xué)理論體系自身的重要性，每個(gè)國家都很重視其研究，我國受到特殊的歷史因素影響，經(jīng)濟(jì)和科技的起步較晚，與西方一些發(fā)達(dá)國家相比，在化學(xué)理論等領(lǐng)域中，依然存在較大的差距，在改革開放以后，隨著工業(yè)水平的提高，對(duì)于化學(xué)理論的需求也越來越大，在這種背景下，我國的很多學(xué)者對(duì)現(xiàn)代化學(xué)理論體系進(jìn)行研究。

1.2 化學(xué)理論體系的特點(diǎn)

與其他的一些學(xué)科相比，化學(xué)理論自身具有一定的特殊性，首先其是對(duì)物質(zhì)內(nèi)部的分子、原子變化規(guī)律等進(jìn)行研究，這是微觀上的研究，雖然可以通過肉眼觀察到物質(zhì)外在的變化，但是與物理等科學(xué)相比，化學(xué)具有微觀行的特點(diǎn)，在實(shí)際的化學(xué)理論體系分析過程中，通常只對(duì)一種物質(zhì)或者一個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行研究，但是在實(shí)踐中，化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生都比較復(fù)雜，多種物質(zhì)同時(shí)發(fā)生的多個(gè)化學(xué)反應(yīng)。由此可以看出，化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，通常都是多個(gè)反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，尤其是進(jìn)入到原子和分子級(jí)別的研究后，化學(xué)理論得到了很大的發(fā)展，物質(zhì)之間的反應(yīng)變成了離子之間的反應(yīng)，尤其是以水為介質(zhì)的反應(yīng)，對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行研究時(shí)，會(huì)先把物質(zhì)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的離子，然后研究離子間的反應(yīng)，現(xiàn)代化學(xué)理論體系形成后，如何更好地對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，是人們研究的重點(diǎn)。進(jìn)入到 21世紀(jì)以后，如何將理論變成實(shí)際的產(chǎn)品，成為科學(xué)發(fā)展的主要問題，而化學(xué)理論體系自身，與化工領(lǐng)域密切相關(guān)，石油、煤炭等資源的使用，在實(shí)際的使用之前，必須進(jìn)行一定的煉化處理，在提高資源純度的同時(shí)，還能夠得到很多的附屬產(chǎn)品，而煉化的過程中，就需要使用化學(xué)理論等知識(shí)。

1.3 化學(xué)理論體系的發(fā)展

自然科學(xué)的發(fā)展，主要在近代時(shí)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(xué)理論體系，古時(shí)候人們?cè)谟^察到一些自然界的變化后，就開始研究其變化的內(nèi)在因素，受到當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制，無法了解到物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的只能研究化學(xué)反應(yīng)的表象，但是通過長時(shí)間的總結(jié)，對(duì)兩種物質(zhì)之間的反應(yīng)，人們已經(jīng)非常了解反應(yīng)中的現(xiàn)象，以及反應(yīng)后生成的新物質(zhì)。在第一次工業(yè)革命之后，化學(xué)等自然科學(xué)得到了快速的發(fā)展，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的促使下，很多人對(duì)化學(xué)理論體系進(jìn)行研究，希望能夠通過理論的研究，轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的產(chǎn)品，進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，正是這樣的發(fā)展模式，使得學(xué)者們可以得到切身的利益，從而促進(jìn)了其研究的熱情，直到今天，這種模式依然在促進(jìn)科學(xué)的快速發(fā)展。

2 化學(xué)理論體系實(shí)踐應(yīng)用的現(xiàn)狀

2.1 影響化學(xué)理論體系實(shí)踐應(yīng)用的因素

化學(xué)理論在實(shí)踐應(yīng)用的過程中，由于理論與實(shí)踐之間的差距，有很多因素會(huì)影響其應(yīng)用，如化學(xué)理論研究的過程中，通常是對(duì)單一的物質(zhì)或反應(yīng)進(jìn)行研究，而實(shí)踐應(yīng)用時(shí)，化學(xué)反應(yīng)很少是單一存在的，自然界中大多物質(zhì)都是以化合物的形式存在，而化合物的純度較低，通常都會(huì)摻雜其他的物質(zhì)，這給化學(xué)反應(yīng)帶來了很大的不確定因素，從而影響了化學(xué)理論的實(shí)踐應(yīng)用。其次化學(xué)反應(yīng)需要一定的環(huán)境，如溫度、濕度、壓力等，在實(shí)驗(yàn)室的條件下，能夠很容易的制造反應(yīng)的環(huán)境，而實(shí)踐應(yīng)用時(shí)，通常都是在大氣中，或者營造一個(gè)比較穩(wěn)定的環(huán)境，這對(duì)化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，也會(huì)有一定的影響，尤其是一些特殊的反應(yīng)，環(huán)境的不同會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)物質(zhì)的不同，對(duì)于這樣的反應(yīng)，如果沒有控制好環(huán)境因素，將會(huì)在很大程度上影響其實(shí)踐應(yīng)用。與任何學(xué)科一樣，越是與人們息息相關(guān)的知識(shí)，就越容易受到人們的重視，從而通過這些理論的應(yīng)用，生產(chǎn)出一些實(shí)際產(chǎn)品，對(duì)于化學(xué)理論體系來說，是對(duì)世界上所有的物質(zhì)進(jìn)行研究，但是與人們生活相關(guān)的比較少，現(xiàn)在的石油化工等領(lǐng)域中，屬于化學(xué)應(yīng)用較多的地方。

2.2 化學(xué)理論體系實(shí)踐應(yīng)用中存在的問題

雖然化學(xué)理論經(jīng)過了多年的實(shí)踐，相關(guān)的設(shè)備和產(chǎn)品都比較成熟，但是隨著化學(xué)理論自身的發(fā)展，對(duì)同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的理解，也越來越深入，如當(dāng)初的表面現(xiàn)象到現(xiàn)在的分子和原子變化，由此可以看出，化學(xué)是一門不斷發(fā)展的學(xué)科，而且其發(fā)展的速度很快，而要想使化學(xué)理論應(yīng)用的效果最大化，必須采用最先進(jìn)的理論知識(shí)，通過實(shí)際的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中，考慮到各方面的因素，幾乎都沒有使用先進(jìn)的化學(xué)理論。在實(shí)踐應(yīng)用的過程中，有很多化學(xué)反應(yīng)對(duì)環(huán)境的要求很高，但是受到設(shè)備水平等限制，企業(yè)無法在現(xiàn)有的條件下，營造出一個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境，而為了生產(chǎn)的繼續(xù)，只能在一個(gè)較差的環(huán)境下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，對(duì)產(chǎn)品的純度等都會(huì)產(chǎn)生一定的影響，由于我國的經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展時(shí)間較短，在化學(xué)等領(lǐng)域中，與西方國家還存在一定的差距，因此這種現(xiàn)象在我國的化學(xué)理論實(shí)踐中比較普遍。此外在石油提煉等反應(yīng)中，需要使用到催化劑這一特殊的化學(xué)試劑，由于催化劑的特殊性，不同催化劑對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的催化效果相差很大，通過實(shí)際的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，西方國家在先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，使用的催化劑較好，而在很多化學(xué)反應(yīng)中，我國企業(yè)使用的還是傳統(tǒng)的催化劑。

3 化學(xué)理論的實(shí)踐應(yīng)用方向分析

3.1 產(chǎn)品加工和提煉

從化學(xué)理論體系形成的初期，人們就意識(shí)到了化學(xué)自身的潛力，能夠在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用，雖然化學(xué)是對(duì)世界上所有的物質(zhì)進(jìn)行研究，但是在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，不是所有的生產(chǎn)，都會(huì)涉及化學(xué)變化，如機(jī)械零件組裝等，而在一些原材料加工和提煉時(shí)，幾乎都要發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如果能夠使用催化劑等，就可以提高實(shí)際的生產(chǎn)效率。由此可以看出，化學(xué)理論的實(shí)踐應(yīng)用，應(yīng)該考慮如何提高反應(yīng)的效率，而要想達(dá)到這個(gè)目的，需要從反應(yīng)環(huán)境、反應(yīng)物充分接觸、反應(yīng)時(shí)間、催化劑等多個(gè)方面進(jìn)行考慮，對(duì)于反應(yīng)環(huán)境的保證，目前只有在一些尖端物質(zhì)的反應(yīng)中，才能夠通過相應(yīng)的設(shè)備，提供一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境，對(duì)于批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，很難保證環(huán)境處于反應(yīng)的最佳水平。在一個(gè)企業(yè)看來，如何提高經(jīng)濟(jì)效益是主要的問題，而生產(chǎn)效率是影響效益的主要因素，從化學(xué)的角度來看，提高生產(chǎn)效率就是減少反應(yīng)的時(shí)間，同時(shí)提高生成物質(zhì)的純度和數(shù)量，在現(xiàn)有化學(xué)理論的基礎(chǔ)上，減少反應(yīng)時(shí)間通常需要催化劑，而要想保證加工和提煉產(chǎn)品的純度，必須確保原料符合反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)根據(jù)原來以及環(huán)境條件等，針對(duì)性的設(shè)計(jì)一個(gè)最佳的化學(xué)反應(yīng)過程。

3.2 合成新材料

隨著工業(yè)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備得到普及應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，為了減小設(shè)備更新和維修帶來的成本，人們希望機(jī)械設(shè)備的壽命更久，而影響設(shè)備使用壽命的主要因素，就是其構(gòu)成的材料，如在古時(shí)候，人們最初采用青銅作為主要的兵器，隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高，逐漸地出現(xiàn)鐵、鋼等，通過實(shí)際的分析可以知道，不同時(shí)期使用的這些金屬，其性能上具有很大的差異?，F(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了材料學(xué)，很多高校中都開設(shè)了這門課程，學(xué)生可以對(duì)材料的重要性、應(yīng)用等知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)于材料學(xué)來說，最重要的一個(gè)作用就是開發(fā)新材料，尤其是現(xiàn)有材料的開發(fā)已經(jīng)達(dá)到了幾個(gè)極限，如何沒有新材料的出現(xiàn)，很難促進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)步，新材料可以分為單質(zhì)和化合物兩種，對(duì)于單質(zhì)的研究，主要以元素周期表為基礎(chǔ)，經(jīng)過了多年的研究，現(xiàn)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(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生很多新的化合物。利用化學(xué)反應(yīng)來合成新材料，已經(jīng)成為目前合成新材料的主要方式，對(duì)于很多化學(xué)反應(yīng)來說，由于反應(yīng)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(shí)際生產(chǎn)中的材料，必須在性能上達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)，才能夠獲得人們的認(rèn)可，從而進(jìn)行實(shí)際的使用。

結(jié) 語

化學(xué)作為現(xiàn)代科學(xué)的一門基礎(chǔ)學(xué)科，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，具有非常重要的作用，我國為了培養(yǎng)相應(yīng)的人才，在初中的教學(xué)階段中，就開始進(jìn)行化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，而且在中考和高考等升學(xué)考試中，化學(xué)都占用重要的位置，在這種背景下，近些年我國的化學(xué)理論研究水平得到明顯的提高，高校中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室也在成倍地增加。通過全文的分析可以知道，在古時(shí)候人們就對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行研究，受到當(dāng)時(shí)技術(shù)條件的限制，只能研究一些表面的現(xiàn)象，隨著工業(yè)革命的出現(xiàn)，自然科學(xué)得到飛速的發(fā)展，現(xiàn)代化學(xué)理論體系也開始形成，在商品經(jīng)濟(jì)時(shí)代，如何將科學(xué)理論知識(shí)，轉(zhuǎn)化成為實(shí)際的產(chǎn)品，是很多專家和學(xué)者研究的問題，經(jīng)過多年的發(fā)展，化學(xué)在很多生產(chǎn)中得到了應(yīng)用，相信隨著化學(xué)理論體系自身的完善，其實(shí)踐應(yīng)用的范圍會(huì)越來越廣泛。

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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(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，主要從事物理化學(xué)教學(xué)及相關(guān)研究。

（責(zé)任編校：京華；俊華）