南昌航空大学应用化学介绍专业介绍

主要内容●专业培养目标与基本要求●主干学科及主要课程●

化学的地位、作用及意义●展望化学的发展●学习方法与建议第一页，共55页。一、培养目标及基本要求培养目标：本专业培养适应社会主义现代化建设和社会发展需要的，基础扎实、实践能力强、具有团队协作和创新创业精神，具有较系统的化学基本理论、基本知识和较强的实验技能，能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事应用化学及其相关领域的科学研究、教学工作及管理工作的应用型高级工程技术人才。第二页，共55页。基本要求：本专业主要学习化学方面的基础知识、基本理论、基本实验技能和现代实验技术、相关工程技术，受到基础研究和应用基础研究等方面的科学思维和科学实验训练，具有本专业所必需的科学研究素质和创新思维能力及运用所学知识和实验技能进行应用研究、技术开发和科技管理的基本能力。第三页，共55页。毕业生应获得以下几方面的素质、知识与能力：1、具有为国家富强、民族昌盛而奋斗的理想、事业心和责任感，理论联系实际、实干创新的精神和勤奋、团结协作的品质与良好的社会公德、职业道德。2、掌握应用化学专业所必需的大学数学、物理、计算机等相关学科的基础理论、基础知识和基础技能。3、掌握化学基础理论，具有较强实验技能、近代实验技术及一定的工程知4、提高基础化学实验和综合化学实验水平，加强动手能力和创新能力的培养，具有初步的应用、开发研究能力。第四页，共55页。5、具有较强的学习能力、语言文字表达能力和计算机应用能力；掌握一门外国语，具有一定的听、说、写能力，能比较顺利地阅读专业外文资料；6、掌握文献检索、资料查询的基本方法，具有初步的科学研究和实际工作能力。7、具有一定的社会人文知识和初步的组织管理能力和社会活动能力。8、具备健康的体魄和健全的心理素质，达到大学生健康体质标准。第五页，共55页。二、主干学科及主要课程

主干学科：化学主要课程：现代基础化学、有机化学、物理化学、基础化学实验、化工原理、化工制图、现代仪器分析、精细化工工艺学、应用化学综合实验第六页，共55页。三、化学的地位、作用及意义化学是在原子和分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律和变化过程中能量关系的学科。——

一门中心的、实用的和创造性的科学第七页，共55页。

传统化学的分支(二级)学科：无机化学、有机化学、分析化学、物理化学。随着科学技术的进步和生产的发展，各门学科之间的相互渗透日益增强，化学已经渗透到农业、生物学、药学、环境科学、计算机科学、工程学、地质学、物理学、冶金学等很多领域，形成了许多应用化学的新分支和边缘学科，如农业化学、生物化学、医药化学、环境化学、地球化学、海洋化学、材料化学、计算化学、核化学、激光化学、高分子化学等第八页，共55页。

化学物理学数学天文学地质与环境科学工程科学生命科学材料科学第九页，共55页。化学是一门中心的科学

在自然科学中，化学与物理学为各种物质及其运动之核心科学，是自然科学之轴心。第十页，共55页。化学是一门实用的科学

人类之衣、食、住、行和娱乐无不与化学有关。第十一页，共55页。中华民族在人类历史上利用化学知识为人类生活的发展和生产力的进步作出过重大贡献。早在公元前6000～5000年的新石器时代，中华民族的先人就能用黏土烧制成陶器，到东汉时期又出现了瓷器，并流传海外。

第十二页，共55页。4000年前的夏朝我们的祖先已经能够炼铜，到殷、商时期，我国的青铜冶炼和铸造技术已达到很高水平。

司母戊鼎河南安阳晚商遗址出土青铜铸造高133厘米重875kg饰纹优美第十三页，共55页。越王勾践剑春秋晚期越国青铜兵器出土于湖北江陵楚墓长55.7厘米剑锷锋芒犀利锋能割断头发

第十四页，共55页。我国从春秋战国时期便开始大量使用铁器，明朝科学家宋应星在《天工开物》一书中就记载了古代的渗碳热处理等工艺。这说明早在欧洲工业革命之前，我国在金属材料及热处理方面就已经有了较高的成就。

生铁炒熟铁图宋应星第十五页，共55页。中国第一颗人造卫星长征火箭大家族中国第一颗原子弹爆炸中国第一颗氢弹爆炸原子弹、氢弹的爆炸，卫星、飞船的上天等都说明了我国在化学的开发、研究及应用等方面有了飞跃的发展。

第十六页，共55页。中国的航天事业-“神舟”号飞船“神舟二号”飞船运往发射工位“神舟”一号飞船

“神舟”一号发射成功“神舟”二号发射成功第十七页，共55页。中国的航天事业-“神舟”号飞船“神舟”三号发射成功“神舟”四号发射成功“神舟”三号飞船

“神舟”四号飞船

第十八页，共55页。中国的航天事业-“神舟”五号载人飞船杨利伟升空返回全人类共同的家园飞天返回舱第十九页，共55页。龙芯联想计算机没有半导体材料的工业化生产，就不可能有目前的计算机技术。

第二十页，共55页。没有低消耗的光导纤维，也就没有现代的光纤通讯。

第二十一页，共55页。◆当前一些重大的工业过程基本上都基于化学过程。◆世界专利发明中有20%以上与化学有关。◆发达国家从事研究与开发的科研人员中，化学与化工专家占一半左右。◆化工企业产品的更新换代依靠化学的进步，而化工产品的产值和出口比例在国民经济中一直保持着领先地位。

化学是一门实用的科学第二十二页，共55页。化学是一门创造性的科学化学家辛勤的耕耘着元素周期体系中的百余个化学元素并整理着天然产物，所发现的新化合物几乎每10年约翻一番。随着化学反应基础理论及合成方法的不断发展和完善，新化合物的增加速率已快于指数表达方式，90年代以来每年新增的化合物约有60余万种。迄今化学家已经拥有2000多万种化合物，其中绝大多数是由化学家合成的。第二十三页，共55页。第二十四页，共55页。绿色化学与环境问题汽车烟雾：催化转化器，燃料电池温室效应：CO2核废料：分离和浓缩。白色垃圾：塑料、金属和橡胶的再循环控制害虫而不危害有用的动物：新农药保证新合成的化学品不会破坏环境或无不良的生物效应：CFCs与臭氧层干净的制造化学产品：绿色合成第二十五页，共55页。长江葛洲坝岸边堆积的“白色垃圾”第二十六页，共55页。吉林石化烟囱冒出的黑烟第二十七页，共55页。第二十八页，共55页。重度污染的城市第二十九页，共55页。化学将在创制高效肥料和高效农药、特别是与环境友善的生物肥料和生物农药，以及开发新型农业生产资料诸方面发挥巨大作用。利用化学和生物的方法增加动植物食品的防病有效成分，提供安全、有防病作用的食物和食物添加剂（特别是抗氧化剂），改进食品储存加工方法，以减少不安全因素、保持有益成分等，都是化学研究的重要内容。化学家还将在克服和治理土地荒漠化、干旱及盐碱地等农业生态系统问题方面作出应有的贡献。利用各种最先进的手段，有望揭示光合系统高效吸能、传能和转能的分子机理及调控，建立反应中心能量转化的动力学模型和能量高效传递的理论模型，从而达到高效利用光能为农业增产服务之目的。

四、化学发展前景保持农业的持续发展是我们面临的艰巨任务。化学仍是解决食物和健康问题的主要学科第三十页，共55页。3月22日北京沙尘暴第三十一页，共55页。3月22日，美国宇航局(NASA)公布了由卫星拍摄的沙尘暴照片第三十二页，共55页。化学在能源和资源的合理开发与

高效安全利用中起关键作用

我国化学家可望在未来几年里创制和开发出多种新型催化剂，使我国的煤、天然气和煤层气的综合优化利用取得优异成绩，从而减缓我国的能源紧张和环境污染的压力。21世纪我国核能利用将进一步发展，而化学研究涉及到核能生产的各个方面，化学工作者必将为我国核能的安全利用做出应有的贡献。化学家在大规模、大功率的光电转换材料方面的探索研究将导致太阳能的开发利用。新燃料电池及催化剂的研究可能在21世纪初出现突破，电动汽车将向实用化迈出一大步，第三十三页，共55页。化学将在控制人口数量、克服疾病和提高人的生存质量等人口与健康诸方面进一步发挥重大作用。

在攻克高死亡率和高致残的心脑血管病、肿瘤、高血脂和糖尿病以及艾滋病等疾病的进展中，化学工作者将不断创制包括基因疗法在内的新药物和新方法。由于人口高速老龄化，老年病在下世纪初会成为影响我国人口生存质量的主要问题之一。化学将会在揭示老年病机理、开发和创制诊断和治疗老年性疾病药物和提高老年人的生活质量方面作出贡献。中药是我国的宝贵遗产，化学研究将在揭示中药的有效成份、揭示多组份药物的协同作用机理方面发挥巨大作用，从而加速中医药走向世界，实现产业化，成为我国经济新的增长点。

第三十四页，共55页。展望材料科学与工业的发展，化学必将发挥关键性作用，将继续推动材料科学发展

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化学将不断提高基础材料如钢铁、水泥和通用有机高分子材料及复合材料的质量与性能。化学工作者将创造各类新材料，如电子信息材料、生物医用材料、新型能源材料、生态环境材料和航天航空材料等，化学工作者将利用各种先进技术，在原子、分子及分子链尺度上对材料组织结构进行设计、控制及制造。我国是世界稀土资源大国，总储量占世界的80%，产量占世界的70%，然而其中一大半是以资源或初级产品方式出口国外，这种局面在未来能否转变，寄希望于我国化学家在稀土分离理论和高纯稀土分离、新型稀土磁学材料、发光材料等方面的研究中，取得一批具有国际领先水平、明确应用前景和独创性的基础研究成果和具有自主产权的重大关键技术，使我国的资源优势转化为产业优势。

第三十五页，共55页。H2OH2OH2OH2O

H2O

环境刺激H2OH2OH2O

H2O

环境刺激第三十六页，共55页。1970年代发展至今的一些重要的药物输送系统：皮肤给药的药膏、胶布植入型，可降解载药微球植入型载药硅烷小棒可溶的，定位聚合物-药物结合体口服的渗透压泵型胶囊型药物输送系统具有载药聚合物涂层的扩张管特殊的肺部吸入器型药物输送系统结肠定位型药物输送系统口服药物的肠溶性涂层第三十七页，共55页。选择性渗透膜（醋酸纤维制成的中空纤维）第三十八页，共55页。中空纤维人造肾脏透析装置第三十九页，共55页。尼龙纤维（来自降落伞材料）、奥纶纤维、涤纶纤维管、Teflon均由杜邦公司研制，用于制成合成血管接枝物。第四十页，共55页。杜邦公司，开发出管状的e-PTFETeflon.这类血管接枝物性能优越，无凝血现象，抗扩张，抗炎症，最大限度地保证血栓切除术的安全性，广受外科手术医生的欢迎。它们制成许多形状（伸展和不伸展型）包括直形、锥形、分叉形等，外面有特制的环形加固物。第四十一页，共55页。第四十二页，共55页。多孔的钛固定表面钴-铬合金内芯聚芳基-醚-酮基质这种设计的植入物具有与人骨相似的密度第四十三页，共55页。硬性接触性透镜PMMA是生物工程的成功范例。软性接触性透镜PHEMA是生物医用高分子化学的成功。第四十四页，共55页。ICIPerspex®(PMMA)DuringWWII,pilotsandbombardiersgotsplintersofPMMAintheireyeswhenenemyflakshatteredtheirwindows.ICIPerspex®(PMMA)第四十五页，共55页。Inthe1940s,theBritishophthamologistHaroldRidleyencounteredseveralfighterpilotswhohadsufferedeyeinjuriescausedbythesplintersfromshatteredcockpitcanopies.Ridleybegantonoticethatthesefragmentsdidnotcauseanysevereproblems.

Theydidnotinflametheeyeandwerenotrejected.ThereasonforthiswasthatthecanopiesweremadeofPMMA,acommonplasticmaterialthatissoinertthatthattheeyeballacceptsit.Ridleygraduallydevelopedtheideaofreplacingalenssufferingfromcataractswithaplasticlens,andonNovember29,1949heperformedthefirstintraocularlens(IOL)implantationatStThomas'sHospitalinLondon.

第四十六页，共55页。Chin下腭cheek颊第四十七页，共55页。人造皮肤烧伤敷膜由一层天然和一层合成的聚合物组合而成。第四十八页，共55页。