什么是材料化学
材料化学是材料科学的一个重要分支学科,在新材料的发现和合成,纳米材料制备和修饰工艺的发展以及表征方法的革新等领域所作出了的独到贡献.材料化学在原子和分子水准上设计新材料的战略意义有着广阔应用前景.
材料的广泛应用是材料化学与技术发展的主要动力.在实验室具有优越性能的材料,不等于在实际工作条件下能得到应用,必须通过应用研究做出判断,而后采取有效措施进行改进.材料在制成零部件以后的使用寿命的确定是材料应用研究的另一方面,关系到安全设计和经济设计,关系到有效利用材料和合理选材.材料的应用研究还是机械部件、电子元件失效分析的基础.通过应用研究可以发现材料中规律性的东西,从而指导材料的改进和发展.化学工程的发展基本沿着两条主线进行：一方面,经过归纳、综合,形成了以传递为主的三传一反的学科基础理论；另一方面,随着服务对象和应用领域的不断扩大,学科基础理论与应用领域的交叉渗透,不断产生新的增长点和新的科学分支,特别是随着新能源、新材料、生物技术等新兴产业的出现,化学工程在这些新领域发挥巨大作用的同时也不断推动自身理论与技术水平的提高,浮化出材料化学工程、生物化学工程、资源化学工程、环境化学工程等学科分支,为化学工程学科的发展带来了新的活力和发展空间,而材料化学工程是发展最快的新的增长点之一,成为当代化学工程的热点研究领域之一.
高中有机化学中各种官能团的性质
1.卤化烃：官能团,卤原子 在碱的溶液中发生“水解反应”,生成醇 在碱的醇溶液中发生“消去反应”,得到不饱和烃
2.醇：官能团,醇羟基 能与钠反应,产生氢气 能发生消去得到不饱和烃（与羟基相连的碳直接相连的碳原子上如果没有氢原子,不能发生消去） 能与羧酸发生酯化反应 能被催化氧化成醛（伯醇氧化成醛,仲醇氧化成酮,叔醇不能被催化氧化）
3.醛：官能团,醛基 能与银氨溶液发生银镜反应 能与新制的氢氧化铜溶液反应生成红色沉淀 能被氧化成羧酸 能被加氢还原成醇
4.酚,官能团,酚羟基 具有酸性 能钠反应得到氢气 酚羟基使苯环性质更活泼,苯环上易发生取代,酚羟基在苯环上是邻对位定位基 能与羧酸发生酯化
5.羧酸,官能团,羧基 具有酸性（一般酸性强于碳酸） 能与钠反应得到氢气 不能被还原成醛（注意是“不能”） 能与醇发生酯化反应
6.酯,官能团,酯基 能发生水解得到酸和醇
醇、酚：羟基(-OH)；伯醇羟基可以消去生成碳碳双键,酚羟基可以和NaOH反应生成水,与Na2CO3反应生成NaHCO3,二者都可以和金属钠反应生成氢气
醛：醛基(-CHO)； 可以发生银镜反应,可以和斐林试剂反应氧化成羧基.与氢气加成生成羟基.
酮：羰基(＞C=O)；可以与氢气加成生成羟基
羧酸：羧基(-COOH)；酸性,与NaOH反应生成水,与NaHCO3、Na2CO3反应生成二氧化碳
硝基化合物：硝基(-NO2)；
胺：氨基(-NH2). 弱碱性
烯烃：双键（＞C=C＜）加成反应.
炔烃：三键（-C≡C-） 加成反应
醚：醚键（-O-） 可以由醇羟基脱水形成
磺酸：磺基（-SO3H） 酸性,可由浓硫酸取代生成
腈：氰基（-CN）
酯: 酯 (-COO-) 水解生成羧基与羟基,醇、酚与羧酸反应生成
注: 苯环不是官能团,但在芳香烃中,苯基(C6H5-)具有官能团的性质.苯基是过去的提法,现在都不认为苯基是官能团
官能团:是指决定化合物化学特性的原子或原子团. 或称功能团.
卤素原子、羟基、醛基、羧基、硝基,以及不饱和烃中所含有碳碳双键和碳碳叁键等都是官能团,官能团在有机化学中具有以下5个方面的作用.
1．决定有机物的种类
有机物的分类依据有组成、碳链、官能团和同系物等.烃及烃的衍生物的分类依据有所不同,可由下列两表看出来.
烃的分类法：
烃的衍生物的分类法：
2．产生官能团的位置异构和种类异构
中学化学中有机物的同分异构种类有碳链异构、官能团位置异构和官能团的种类异构三种.对于同类有机物,由于官能团的位置不同而引起的同分异构是官能团的位置异构,如下面一氯乙烯的8种异构体就反映了碳碳双键及氯原子的不同位置所引起的异构.
对于同一种原子组成,却形成了不同的官能团,从而形成了不同的有机物类别,这就是官能团的种类异构.如：相同碳原子数的醛和酮,相同碳原子数的羧酸和酯,都是由于形成不同的官能团所造成的有机物种类不同的异构.
3．决定一类或几类有机物的化学性质
官能团对有机物的性质起决定作用,-X、-OH、-CHO、-COOH、-NO2、-SO3H、-NH2、RCO-,这些官能团就决定了有机物中的卤代烃、醇或酚、醛、羧酸、硝基化合物或亚硝酸酯、磺酸类有机物、胺类、酰胺类的化学性质.因此,学习有机物的性质实际上是学习官能团的性质,含有什么官能团的有机物就应该具备这种官能团的化学性质,不含有这种官能团的有机物就不具备这种官能团的化学性质,这是学习有机化学特别要认识到的一点.例如,醛类能发生银镜反应,或被新制的氢氧化铜悬浊液所氧化,可以认为这是醛类较特征的反应；但这不是醛类物质所特有的,而是醛基所特有的,因此,凡是含有醛基的物质,如葡萄糖、甲酸及甲酸酯等都能发生银镜反应,或被新制的氢氧化铜悬浊液所氧化.
4．影响其它基团的性质
有机物分子中的基团之间存在着相互影响,这包括官能团对烃基的影响,烃基对官能团的影响,以及含有多官能团的物质中官能团之间的的相互影响.
① 醇、苯酚和羧酸的分子里都含有羟基,故皆可与钠作用放出氢气,但由于所连的基团不同,在酸性上存在差异.
R-OH 中性,不能与NaOH、Na2CO3反应；
C6H5-OH 极弱酸性,比碳酸弱,不能使指示剂变色,能与NaOH反应,不能与Na2CO3反应；
R-COOH 弱酸性,具有酸的通性,能与NaOH、Na2CO3反应.
显然,羧酸中,羧基中的羰基的影响使得羟基中的氢易于电离.
② 醛和酮都有羰基(>C=O),但醛中羰基碳原子连接一个氢原子,而酮中羰基碳原子上连接着烃基,故前者具有还原性,后者比较稳定,不为弱氧化剂所氧化.
③ 同一分子内的原子团也相互影响.如苯酚,-OH使苯环易于取代(致活),苯基使-OH显示酸性(即电离出H ).果糖中,多羟基影响羰基,可发生银镜反应.
由上可知,我们不但可以由有机物中所含的官能团来决定有机物的化学性质,也可以由物质的化学性质来判断它所含有的官能团.如葡萄糖能发生银镜反应,加氢还原成六元醇,可知具有醛基；能跟酸发生酯化生成葡萄糖五乙酸酯,说明它有五个羟基,故为多羟基醛.
5．有机物的许多性质发生在官能团上
有机化学反应主要发生在官能团上,因此,要注意反应发生在什么键上,以便正确地书写化学方程式.
如醛的加氢发生在醛基碳氧键上,氧化发生在醛基的碳氢键上；卤代烃的取代发生在碳卤键上,消去发生在碳卤键和相邻碳原子的碳氢键上；醇的酯化是羟基中的O—H键断裂,取代则是C—O键断裂；加聚反应是含碳碳双键(>C=C
什么叫做化学武器,化学武器的杀伤特点是什么
化学武器是以毒剂的毒害作用杀伤有生力量的武器.目前美国拥有2．7万吨毒剂的化学武器；俄罗斯拥有约4万吨毒剂的化学武器.
生物武器是以生物战剂使人致病造成伤害的武器,目前美军装备有8种生物战剂,储存有10种生物战剂.
1915年4月22日,德军在比利时的伊普尔战役中首次大规模使用毒气.当时战场出现了有利于德军的风向,德军打开了早已在前沿阵地屯集的装满氯气的钢瓶,一人多高的黄绿色烟云被每秒2－3米的微风吹向英法联军阵地.面对扑面而来的刺鼻的怪味,英法守军一阵大乱,阵线迅速崩溃,跟在烟云后面的德军未遭任何抵抗,一举突破英法联军防线.这次攻击,英法守军共中毒15000人,德军亦有数千人中毒.毒气攻击的显赫战果引起了交战各国的极大重视.从此,一些国家竞相研制化学武器,并开始了化学武器与防化器材之间的角逐.1939年,德国首先研制出新毒剂沙林,1944年又合成出毒性更高的梭曼毒剂.1953年,英国研制出维埃克斯毒剂.沙林、梭曼、维埃克斯统称神经性毒剂,这类毒剂毒性高、稳定性强,是目前为止各国化学武器的主要战剂.在军用毒剂发展的同时,使用毒剂的方法也得到极大的发展.不仅有毒剂炮弹、炸弹和用于飞机布毒的布撒器,还有用于近战的毒烟罐和毒剂手榴弹.二战中,苏联研制出可发射氢氰酸毒剂“卡秋莎”火箭炮,美国研制出M－34型沙林集束弹.战争期间,日本对中民使用化学武器2000余次,染毒地区遍及19个省区.在朝鲜战争中,美国对军民也曾多次使用过化学武器.在战争中使用有毒的化学物质,历来遭到世界各国的反对.早在1899年,海牙国际和平会议就通过了《禁止使用以散布窒息性或有毒气体为惟一目的的投射物宣言》；1925年6月,有45个国家参加的日内瓦会议,再次通过了《禁止在战争中使用窒息性、毒性或其他气体和细菌作战方法的议定书》.然而,化学武器的发展历史证明,国际公约并没有能够限制这种武器的发展,更没有能限制它在战争中的使用.化学武器成了一种禁而不止的大规模杀伤性武器.
生物武器,由于以往主要使用致病性细菌作为战剂,早期它的名字便被称为细菌武器.随着科技的发展,生物战剂早已超出了细菌的范畴.生物武器的首次使用始于第一次世界大战,但大量研制生物武器是在30年代确立了免疫学和微生物学之后.1936年,侵华日军在哈尔滨组建细菌研究部队,并于1939－1942年先后在多处投掷细菌弹.后来,美国在朝鲜战争中也使用过生物武器.目前,国际公认的生物战剂有潜在性生物战剂和标准生物战剂两大类.作为生物战剂至少有6类23种病原微生物及毒素.这些生物战剂的使用也已发展成以气溶胶形式大规模撒布.在现在大规模杀伤性武器中,生物武器的面积效应最大.据世界卫生组织测算,1架战略轰炸机使用不同武器对无防护人群进行袭击,其杀伤面积是：100万吨当量核武器为300平方公里；15吨神经性化学毒剂为60平方公里；10吨生物战剂可达10万平方公里.第二次世界大战期间,英国在格鲁尼亚岛试验了1颗炭疽杆菌炸弹,至今该岛仍不能住人.生物武器的罪恶,引起了世界的极端愤慨.1972年联合国签订了禁止试制、生产和储存并销毁细菌（生物）和毒素武器的国际公约.但是少数发达国家从来就没有放弃生物战的准备,只不过是更加隐蔽罢了.由于生物武器比其他大规模杀伤性武器更容易制造和,因此,它对整个人类的威胁不仅没有消除,反而在冷战后更增大了.
高中有机化学中的常见官能团的特征反应及分子式
常见各个官能团性质如下：
1、卤化烃：官能团,卤原子；通式：R—X
性质：
1）与NaOH水溶液共热发生取代反应生成醇
2）与NaOH醇溶液共热发生消去反应生成烯等不饱和烃（β-碳上要有氢原子才能发生消去反应）
2、醇：官能团：醇羟基；通式：R—OH
性质：
1）跟活泼金属反应产生H2
2）跟卤化氢或浓氢卤酸反应生成卤代烃
3）脱水反应：
乙醇：140℃分子间脱水成醚,170℃分子内脱水生成烯（能发生消去得到不饱和烃,与羟基相连的碳直接相连的碳原子上如果没有氢原子,不能发生消去）
4）催化氧化为醛或酮（伯醇氧化成醛,仲醇氧化成酮,叔醇不能被催化氧化）
5）能与羧酸发生酯化反应生成酯
3、醛：官能团：醛基；通式：R-CHO
性质：
1）与H2等加成为醇
2）被氧化剂(O2、多伦试剂、斐林试剂、酸性高锰酸钾等)氧化为羧酸
3）能与弱氧化剂银氨溶液发生银镜反应,能与弱氧化剂新制的氢氧化铜溶液反应生成红色沉淀
4、酚：官能团：酚羟基；通式：苯环和-OH直接相连
性质：
1）弱酸性（不使酸碱指示剂变色）,能钠反应得到氢气
2)酚羟基使苯环性质更活泼,苯环上易发生取代,酚羟基在苯环上是邻对位定位基,如与浓溴水发生取代反应生成三溴苯酚沉淀
3)遇FeCl3呈紫色
4）易被氧化
5、羧酸：官能团,羧基；通式：R-COOH
性质：
1)具有酸的通性（一般酸性强于碳酸）,能与钠反应得到氢气
2)能与醇发生酯化反应,酯化反应时一般断羧基中的碳氧单键,不能被H2加成
3)能与含—NH2物质缩去水生成酰胺(肽键)
6、酯：官能团,酯基；通式：R-COO-R'
性质：
1)发生水解反应(酸性或碱性条件)生成羧酸（羧酸盐）和醇
2)也可发生醇解反应生成新酯和新醇
希望以上答复能让你满意!
