化学是什么学科

化学的学科概况

化学是一门在原子、分子层次上研究物质的性质、组成、结构与变化规律的自然科学。这一学科为部分其他科学学科的核心，如材料科学、纳米科技、生物化学等，所以也被称为“中心科学”。

化学的研究范畴

• 物质的组成与结构：例如研究物质是由哪些元素组成，这些元素在分子、原子层面是如何排列与结合的。像金属材料中，铁和以铁为基的合金（钢、铸铁和铁合金）属于黑色金属材料，其内部原子的排列方式决定了材料的特性；而有色金属材料（黑色金属以外的所有金属及其合金）原子结构不同，性能和用途也有差异。
• 物质的性质：包括化学性质（在化学变化中表现出来的性质，如氧化性、还原性、酸性、碱性、热稳定性等）和物理性质（没有发生化学变化就能够表现出来的性质，如熔点、沸点、溶解性、密度、气味、状态、颜色等）。
• 物质的变化规律：研究化学变化（有新物质生成的变化，如燃烧、中和等反应）和物理变化（没有新物质生成的变化）的规律，比如旧化学键断裂、新化学键形成的过程等。

化学学科的分支

现代化学包含五个二级学科，分别为无机化学、有机化学、物理化学、分析化学与高分子化学。每个分支有着不同的研究重点，例如：

• 无机化学：比较活跃的研究领域是研制功能性无机材料，像电池材料等。
• 有机化学：在药物分子设计与合成领域比较活跃。
• 分析化学：研究物质组成、结构和性能的分析方法，目前环境样品分析、食品安全分析都是其研究热点。
• 物理化学：偏重于寻求隐藏于化学现象内部的化学规律性研究，为其他二级学科提供理论支撑。
• 高分子化学：研究高分子材料，研制具有特殊性能的高分子材料（如电极粘接剂、人工肺材料等）。