化學(xué)的學(xué)科概況

化學(xué)是一門在原子、分子層次上研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律的自然科學(xué)。這一學(xué)科為部分其他科學(xué)學(xué)科的核心，如材料科學(xué)、納米科技、生物化學(xué)等，所以也被稱為“中心科學(xué)”。

化學(xué)的研究范疇

• 物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)：例如研究物質(zhì)是由哪些元素組成，這些元素在分子、原子層面是如何排列與結(jié)合的。像金屬材料中，鐵和以鐵為基的合金（鋼、鑄鐵和鐵合金）屬于黑色金屬材料，其內(nèi)部原子的排列方式?jīng)Q定了材料的特性；而有色金屬材料（黑色金屬以外的所有金屬及其合金）原子結(jié)構(gòu)不同，性能和用途也有差異。
• 物質(zhì)的性質(zhì)：包括化學(xué)性質(zhì)（在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì)，如氧化性、還原性、酸性、堿性、熱穩(wěn)定性等）和物理性質(zhì)（沒有發(fā)生化學(xué)變化就能夠表現(xiàn)出來的性質(zhì)，如熔點、沸點、溶解性、密度、氣味、狀態(tài)、顏色等）。
• 物質(zhì)的變化規(guī)律：研究化學(xué)變化（有新物質(zhì)生成的變化，如燃燒、中和等反應(yīng)）和物理變化（沒有新物質(zhì)生成的變化）的規(guī)律，比如舊化學(xué)鍵斷裂、新化學(xué)鍵形成的過程等。

化學(xué)學(xué)科的分支

現(xiàn)代化學(xué)包含五個二級學(xué)科，分別為無機化學(xué)、有機化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)與高分子化學(xué)。每個分支有著不同的研究重點，例如：

• 無機化學(xué)：比較活躍的研究領(lǐng)域是研制功能性無機材料，像電池材料等。
• 有機化學(xué)：在藥物分子設(shè)計與合成領(lǐng)域比較活躍。
• 分析化學(xué)：研究物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和性能的分析方法，目前環(huán)境樣品分析、食品安全分析都是其研究熱點。
• 物理化學(xué)：偏重于尋求隱藏于化學(xué)現(xiàn)象內(nèi)部的化學(xué)規(guī)律性研究，為其他二級學(xué)科提供理論支撐。
• 高分子化學(xué)：研究高分子材料，研制具有特殊性能的高分子材料（如電極粘接劑、人工肺材料等）。