化学与人类文明PDF电子书下载

第1章 绪论 3

1.1　化学的定义与任务 3

1.2　原子学说的提出与元素周期律的发现 4

1.3　化学键理论和分子结构理论的形成 7

1.4　合成化学的发展 10

1.5　新型交叉学科的崛起 13

1.6　化学家面临的重大挑战 14

第2章　化学与粮食生产 21

2.1 自然界中氮的循环 21

2.2　合成氨技术——20世纪人类最伟大的发明 23

2.3　农作物保护化学品和植物生长调节剂的发明 26

2.4　未来粮食增产的希望 32

2.4.1　光合作用——地球上最重要的化学反应 32

2.4.2 固氮作用 35

第3章　化学与饮食 41

3.1　与食品营养有关的化学 41

3.1.1　糖 41

3.1.2 维生素 44

3.1.3　矿物质 49

3.2　食品中的化学添加剂 51

3.2.1 食品防腐剂和抗氧化剂 51

3.2.2 提供食品色、香、味的添加剂 53

3.3　茶叶、咖啡和酒的化学 56

3.3.1 茶文化与茶叶的化学 56

3.3.2　咖啡文化与咖啡的化学 61

3.3.3 酒文化与酒的化学 64

3.4　烟草的化学和吸烟的危害 65

3.5　化学与食品安全 68

3.5.1 农药残留的检测 69

3.5.2 食品中非法添加剂的检测 69

3.5.3 食品加工过程中产生的有毒有害物质的鉴定以及形成机理研究 71

第4章　化学与健康 75

4.1　药物的发明 75

4.1.1　从植物发展的药物 75

4.1.2 从染料发展的药物 78

4.1.3 从微生物中发现的药物 79

4.1.4　后基因组时代的药物 82

4.2　医用高分子材料的发明 84

4.2.1 生物惰性高分子材料 85

4.2.2 生物降解吸收性高分子材料 88

4.3　临床化学与医学影像 90

4.3.1 临床化学 90

4.3.2　现代医学影像技术中的化学 90

第5章 化学与生命科学 95

5.1　蛋白质与核酸的化学 95

5.1.1　蛋白质的化学 95

5.1.2　核酸的化学 103

5.1.3　酶的化学 106

5.1.4 遗传密码的破译与中心法则的揭示 108

5.2　化学与基因工程和人类基因组计划 110

5.2.1 多聚酶链式反应技术和DNA重组技术的发明 110

5.2.2　人类基因组计划 114

5.3　绿色荧光蛋白的发明与活细胞的实时监测 116

5.3.1 绿色荧光蛋白的发明 116

5.3.2 活细胞的实时检测 117

5.4　化学与生命起源 119

第6章　化学与婚育和人口控制 125

6.1　爱是一种绝妙的分子 125

6.1.1 昆虫世界的信息分子——费尔蒙 125

6.1.2　人类的信息分子 126

6.2　激素 127

6.2.1　激素的发现 128

6.2.2　与爱情有关的激素 129

6.2.3　与生育有关的激素 131

6.3　排卵期预测试纸的发明 133

6.4　化学与人口控制 134

第7章　化学与环境保护 139

7.1 自然环境中水和氧的循环 139

7.2　保护大气环境 142

7.2.1 大气圈的化学组成与大气污染 143

7.2.2　光化学烟雾之谜 145

7.2.3　酸雨形成之谜 147

7.2.4　温室效应之谜 148

7.2.5 臭氧层空洞之谜 149

7.3　保护水资源 151

7.3.1 水的化学净化、纯化和软化 151

7.3.2　海水的淡化 154

7.4　绿色化学 156

第8章　化学与能源开发 165

8.1 自然界中碳的循环及能量的产生与转化 165

8.1.1 自然界中碳的循环 165

8.1.2 能量的产生与转化 166

8.2　煤炭、石油和天然气开发利用中的化学 169

8.2.1　煤炭经济中的化学 169

8.2.2　石油经济中的化学 171

8.2.3 天然气经济中的化学 175

8.3　生物质能源开发中的化学 177

8.4　氢经济与氢燃料电池 180

8.5 甲醇经济与直接甲醇燃料电池 183

第9章　化学与材料科学 189

9.1　塑料、橡胶和纤维——20世纪合成化学的骄傲 189

9.1.1　塑料 190

9.1.2　合成橡胶 192

9.1.3　合成纤维 194

9.2　有机固体光电材料 195

9.2.1 导电聚合物的发现 196

9.2.2　有机电致发光材料 197

9.2.3 太阳能电池材料 200

9.3　纳米材料的化学 202

第10章　化学与国防和公共安全 209

10.1 国土防御中的化学 209

10.1.1 化学武器 209

10.1.2 炸药、烟幕弹和燃烧弹 215

10.1.3 现代武器装备中的化学 219

10.2　化学与反恐 222

10.3　公安执法领域中的化学 225

10.3.1 化学在缉毒方面的作用 225

10.3.2 化学在法医取证方面的作用 227

附表1　历届诺贝尔化学奖获奖简况 230