我想問...化學係咩???

化學
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科隆大學生物化學學院實驗室中的工作枱
科隆大學生物化學學院實驗室中的工作枱

化學是一門研究物質的性質、組成、結構和變化，研究物質之間的關係，以及當兩種物質相互影響而發生改變的時候能量產生的變化的科學。「化學」一詞，若單從字面解釋就是「變化的科學」之意。現代所謂的化學是指由原子層面研究物質的學問。

化學主要研究原子和原子的組合，例如分子、晶體和金屬等，這些都是日常生活經常看到的東西。現代化學指出，一種物質的性質是取決於它們在原子層面上的結構。化學和物理可說是現代自然科學中兩門最重要的學科。

很多人稱化學為「中心科學」（Central science），因為化學將科學的其他學科，例如材料科學、納米科技、生物化學等學科連上。化學的很多學門都與其他科學學科有相同的地方。

化學研究的對象涉及物質，可以是兩種物質互相影響，亦可以是物質與其他不是實體的東西，例如能量之間的影響。傳統的化學常常都是關於兩種物質接觸、變化，即「化學反應」；又或者是一種物質變成另一種物質的過程。這些變化有時會需要使用電磁波，當中電磁波負責激發化學作用。不過有時化學都不一定要關於物質之間的反應。光譜學研究物質與光之間的關係，而這些關係並不涉及化學反應。

研究化學的學者稱為化學家。在化學家的概念中一切物質都是由原子或比原子更細小的物質組成，如電子，中子和質子。一堆原子結合以後可以成為各種其他物質，例如分子、離子或者結晶體。地球上一切的東西，生活中一切的物件和物質的特性都是受化學性質和物理性質所掌管。

鋼之所以那麼硬，是因為它們中的原子組成了一個很大的結晶，每粒原子都與鄰近的原子結合得很牢。木之所以能燃燒，因為它們與空氣中的氧只要超過某溫度就會發生反應，發光和發熱。水是液體，因為它們中的粒子的活動程度大於固體而少於氣體。人有視覺，因為眼中有些遇到光會變化的蛋白質，把訊息傳到腦中。

當代的化學已發展出許多不同的學門，通常每一位化學家只專精於其中一、兩個。在中學課程中的化學，化學家稱為「普通化學」（General Chemistry）。普通化學是化學的導論。普通化學課程提供初學者入門簡單的概念，相較於專業學門領域而言，並不甚深入和精確，但普通化學提供化學家直觀、圖像化的思維方式。即使是專業化學家，仍用這些簡單概念來解釋和思考一些複雜的知識。

化学主題 化學主題首頁
目錄
[隱藏]

* 1 名稱及來歷
* 2 歷史
o 2.1 人類早期對火的認識
o 2.2 煉金術
o 2.3 早期化學
o 2.4 近代化學
* 3 當代化學
* 4 基本概念
o 4.1 命名系統
o 4.2 原子
o 4.3 元素
o 4.4 化合物
o 4.5 分子
o 4.6 離子
o 4.7 化學品
o 4.8 化學鍵
o 4.9 分子間力
o 4.10 物理特性
o 4.11 化學反應
o 4.12 定律
* 5 學科分類
* 6 參看
* 7 註釋及參考資料
o 7.1 參考文獻
* 8 外部連結

[編輯] 名稱及來歷

「化學」一詞最早出現在1857年墨海書館出版的期刊《六合叢談》。偉烈亞力提及王韜在其日記中記載了從戴德生處聽聞的「化學」一詞。[1][2]

「化學」一詞被介紹到日本，取代了原來日語中的譯法「舍密」[3]。

英語中的「化學」（Chemistry）一字的語源有多種說法。一種說法認為是由「鍊金術」（Alchemy）得名的。英語中「alchemy」一詞源於古法語的「alkemie」和阿拉伯語的「al-kimia」，意為「形態變化的學問」（the art of transformation）。阿拉伯語中的「kimia」一字則是源自希臘語的。

亦有另一種說法認為英語中的「Chemistry」一字源自埃及語中的「kēme」一字，意思是「土」（earth）。

[編輯] 歷史
門得列夫像
門得列夫像

[編輯] 人類早期對火的認識

最早的化學要算是人類對火的研究。對於當時的人來說，火可以將一種物體變成另一種物體，所以成為了當時人最有興趣研究的現象。如果沒有火，人類不會發現到鐵和玻璃的製造方法。

[編輯] 煉金術

主條目：煉金術

當人發現了金這一種貴重的金屬之後，很多人去研究怎樣把其他物質變成金。公元前300年到1500年，煉金術士的主要興趣是期望將一些便宜的金屬轉化成黃金，也因此累積了金屬的提取和處理有關的觀察和技術。跟著的一百年煉金術士主要的工作是製造藥物，中國當時亦有所謂煉丹術。2000年前，人類己廣泛使用金，銀，汞（即水銀），銅，鐵和青銅。當時的人類文明，對於陶瓷、染色、釀造、造紙、火藥等在工藝方面已有一定成就，在技術經驗上，對物質變化的理解已有一定觀察和文獻累積。部分科學史學者認為，煉金術可能對後來的化學的雛形和近代化學的形成、發展有一定影響。

然而，無論是煉金術或煉丹術，其目的、理論架構和思想，仍離真正的科學相距甚遠。

[編輯] 早期化學

早期的化學家收集了很多不同物質的資料。但是化學到了16世紀仍然發展的很慢。在17世紀期間出現了好幾位著名的化學家，其中之一是羅伯特·波義耳，他被尊崇為「化學之父」。在這之後，很多新發現一個接著一個的出現。到了1850年，化學己與現在所熟知的甚為相似。1773年，拉瓦錫（Antoine Lavoisier）提出了質量守恆定律。接著一些化學家相繼發現了各種化學元素，為後來門得列夫（Дми́трий Ива́нович Менделе́ев）建立的元素週期表奠定了基礎。1901年，諾貝爾化學獎成立，確認了化學對人類的貢獻。


主條目：元素

一種元素即是所有原子核內有一樣多的質子的原子的統稱，例如氫這種元素中所有原子都是只有一粒質子。這個概念換過來說亦可：所有原子核中有六粒質子的原子都是碳，所有原子核中有九十二粒質子的都是鈾。元素亦有另一定義，就是所有不可以用化學方法分解的物質都是元素。

在這麼多種列舉元素的方法中，最常用和最方便的莫過於元素週期表。週期表根據原子序數來排列原子，而原子序數就是一粒原子中質子的數量。因為這個奇怪的排列，排在一起的元素，無論是同一個直行、同一個橫行還是純粹在附近，都有一些大致上固定的關係。

同一種元素可能有很多個不同的同位素。它們除了重量有些分別，或者有的因為太多、太少中子而導致原子核不穏定之外其他東西大致一樣。

1. 化 學 是 什 麼 ?

簡 單 來 說 ， 化 學 是 物 質 的 成 份 、 結 構 及 特 性 ， 和 物 質 之 間 的 相 互 作 用 及 能 量 轉 變 的 一 門 研 究 學 問 。



2. 化 學 及 人 類 - 歷 史

古 代 科 技 及 哲 學



3. 什 麼 是 分 子 ?

分 子 是 擁 有 該 物 質 化 學 特 性 的 最 小 單 位 。 如 把 分 子 繼 續 分 拆 為 更 小 的 單 位 ， 則 會 失 去 其 物 質 的 原 本 特 性 。 如 水 分 子 是 由 兩 個 氫 及 一 個 氧 原 子 組 成 ， 若 把 一 杯 水 樣 本 分 開 為 兩 份 ， 兩 份 樣 本 也 有 水 的 化 學 特 性 。 如 不 斷 細 分 ， 最 終 得 出 最 小 單 位 會 是 水 的 分 子 。 倘 若 再 分 為 氫 及 氧 的 原 子 ， 那 麼 便 沒 有 了 水 的 化 學 特 性 了 。



4. 什 麼 是 原 子 ?

大 大 小 小 的 分 子 ， 都 是 由 一 些 更 小 的 " 微 粒 " － 原 子 所 組 成 的 。 原 子 差 不 多 是 物 質 的 最 小 單 位 。 原 子 "atom" 源 自 希 臘 文 ， 本 是 不 可 分 拆 的 意 思 。



5. 什 麼 是 元 素 ?

人 類 一 直 懷 疑 ， 世 界 上 所 有 的 東 西 ， 到 底 是 由 什 麼 組 成 的 ? 直 到 化 學 這 門 學 科 逐 漸 發 達 後 ， 人 們 分 析 了 無 數 種 各 式 各 樣 的 物 質 ， 才 發 現 它 們 都 是 由 為 數 不 多 的 一 些 最 簡 單 的 物 質 ， 如 碳 、 氫 、 氧 、 氮 、 鐵 等 組 成 的 。 而 每 一 種 元 素 是 由 獨 立 不 同 的 原 子 所 產 生 的 。 譬 如 ， 氧 和 鐵 都 是 元 素 ， 而 氧 化 鐵 就 不 是 元 素 。 因 為 氧 化 鐵 是 由 氧 和 鐵 兩 種 元 素 組 成 的 。
到 1996 年 為 止 ， 人 們 已 發 現 的 元 素 總 共 有 112 個 ， 從 93 號 元 素 起 至 112 號 元 素 ， 全 都 是 人 造 的 。



6. 原 子 裡 有 更 小 的 粒 子 嗎 ?

有 。 二 十 世 紀 初 ， 人 們 發 現 原 子 是 由 電 子 和 原 子 核 組 成 的 。 而 原 子 核 還 可 以 分 成 更 小 的 粒 子 !
起 初 ， 人 們 只 發 現 了 電 子 、 光 子 、 質 子 、 中 子 四 種 。 後 來 ， 又 發 現 了 正 電 子 、 中 微 子 、 介 子 、 超 子 、 變 子 等 ， 統 稱 為 " 基 本 粒 子 " 。 基 本 粒 子 的 種 類 很 多 ， 據 統 計 ， 目 前 已 發 現 的 基 本 粒 子 近 300 種 ， 而 且 還 在 不 斷 發 現 中 。



7. 元 素 週 期 性 的 發 現

在 十 九 世 紀 中 葉 的 時 候 ， 人 們 發 現 的 元 素 ， 已 經 有 六 十 多 種 了 ， 這 六 十 多 種 元 素 ， 都 是 零 零 星 星 ， 斷 斷 續 續 ， 孤 立 地 發 現 的 。 究 竟 元 素 有 多 少 種 ? 誰 也 說 不 上 。
為 了 要 解 答 這 個 問 題 ， 科 學 家 開 始 摸 索 元 素 的 規 律 。 一 直 到 化 學 家 Lothar Meyer 在 1864 年 把 元 素 以 它 們 的 物 理 性 質 排 列 成 有 系 統 的 格 式 ， 再 及 後 俄 羅 斯 化 學 家 Dimitri Mendeleev 在 1869 年 以 元 素 的 原 子 質 量 從 左 至 右 排 列 起 來 。 雖 然 當 時 只 發 現 六 十 多 種 元 素 ， 但 他 經 過 對 元 素 的 綜 合 分 析 ， 和 在 列 表 對 比 中 對 已 知 各 種 元 素 特 性 的 掌 握 ， 認 為 某 一 元 素 和 它 的 上 、 下 、 左 、 右 各 個 元 素 之 間 ， 有 著 內 在 的 聯 繫 ， 有 的 元 素 雖 然 當 時 還 未 發 現 ， 但 遲 早 一 定 會 發 現 的 ， 所 以 表 上 應 該 為 這 些 元 素 留 下 餘 地 。
元 素 週 期 性 的 發 現 為 化 學 揭 開 新 的 一 頁 ， 憑 著 元 素 與 元 素 間 的 關 係 ， 使 94 種 天 然 元 素 得 以 有 系 統 地 排 列 。 一 直 到 1930 年 代 ， 化 學 家 Glenn Seaborg 及 Fermi 把 錒 系 (actinides) 和 人 造 的 過 渡 錒 系 (transactinides) 加 進 表 中 。現 代 的 元 素 週 期 表 終 於 誕 生 。



8. 為 什 麼 要 學 習 化 學 ?

化 學 使 我 們 對 這 世 界 有 更 深 的 認 識 。化 學 是 一 門 極 為 實 用 的 科 學 。 事 實 上 ， 化 學 的 確 與 我 們 生 活 息 息 相 關 ， 包 括 我 們 的 健 康 、 自 然 資 源 的 維 護 、 環 境 保 護 和 我 們 日 常 生 活 所 需 之 供 應 。 籍 著 化 學 上 的 新 發 現 ， 我 們 現 在 使 用 的 藥 物 可 以 令 我 們 更 健 康 及 長 壽 。 新 的 肥 料 和 殺 蟲 劑 大 大 提 高 了 我 們 的 食 物 生 產 量 。 塑 膠 更 是 我 們 日 常 生 活 一 定 會 接 觸 到 的 物 料 之 一 。 不 幸 地 ， 有 些 化 合 物 對 我 們 的 健 康 及 環 境 有 一 定 傷 害 。 人 類 有 責 任 去 了 解 這 些 化 合 物 對 生 態 的 影 響 ， 不 論 這 些 影 響 是 好 是 壞 ， 從 而 作 出 取 捨 。
我 們 和 身 邊 物 料 的 接 觸 使 我 們 提 出 了 以 下 的 問 題 ： 它 們 由 甚 麼 構 成 ？ 它 們 有 甚 麼 物 理 和 化 學 上 的 特 性 ？ 它 們 會 對 我 們 和 環 境 有 甚 麼 影 響 ？ 它 們 怎 樣 、 為 什 麼 和 甚 麼 時 候 會 作 出 改 變 ？ 當 這 些 物 料 是 應 用 在 高 科 技 的 領 域 如 電 腦 的 晶 片 、 文 物 保 護 或 DNA 鑑 證 上 ， 這 些 問 題 的 答 案 就 會 有 重 大 意 義 。 化 學 就 正 正 可 以 為 這 些 問 題 提 供 答 案 。