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1、The development of science has been irregular and sometimes even illlogical 科学的发展已经变的不规则，有些时候甚至是不合逻辑的。伟大的发现往往是许多工作者贡献和经验积累的结果，尽管通常把形成一个理论或定理仅仅归功于个人。当然， 在科学发现中有幸运元素的存在，但是，常言道“ 机会总是留给有准备的人” 。意识到偶然发现的重要性并且能充分利用的往往是一个留心并且经过专业训练的。通常，大众仅仅学习重大的科学突破，然而，每一个成功的故事，科学家花数年时间研究项目，最后直到以失败告终，这样的例子有数百个。积极的成就背后仅仅是许多错
2、误的发生并且以不可预料的慢速度进行。但死胡同有利于不断增长人们关于物理领域的知识。科学家呆在实验室是他们对于研究的热爱。Organic molecules are classified according to the functional groups they contains. 有机分子是根据它们所包含的官能团分类的，官能团是以单元形式发挥作用的原子结合。大部分官能团是由它们所包含的杂原子来区别的。碳原子可以以许多方式与另外的碳原子，氢原子成键， 形成了令人难以置信的大量的烃。但是碳原子也可以和其他元素的原子成键，进一步增加了可能的有机分子的数量。在有机化学中，一个有机分子里面除了碳和氢
3、，任何原子都称为杂原子，杂原子意味着不同于碳也不同于氢。在确定每一分类的性能时，杂原子扮演的角色是潜在的主题。当研究这些物质时，要注意各类化合物不同的化学和物理性质，这样才能更好的理解有机化合物间的显著差异和它们的不同应用。Although chemistry is an ancient science. 虽然化学是一门古老的科学，但它的现代基础建立于19 世纪，当时科学和技术的进步使科学家们对物质的认识进入更微观的世界，从而能更深入的揭示物质的物理和化学性质。不断增加的精密复杂的技术的快速发展贯穿了20 世纪，已经给我们带来了巨大的改变，也就是意味着我们不能再仅仅依靠肉眼观察来学习东西。例如
4、，运用计算机和特殊的显微镜，化学家可以分析原子和分子的结构，即化学研究的基本单位建立在它们的研究基础上，以及化学家用来设计新的物质，运用特殊性质，例如，药物对环境友好的消费产品。As we enter the twenty-first century. 当我们进入到21 世纪，是时候问问在这一世纪的中心科技将会是哪一分支。几乎可以确定的是， 化学将技术在的各个领域的科学和技术中发挥关键的作用。在我们投入物质的研究和其转化之前， 我们先细想一下当前化学家探索的尖端科学。无论促使你学习基础化学的原因是什么， 掌握好一门学科的知识将更好的保证你理解它对社会的影响和就个人来说对你的影响。P10 In
5、a similar way, when we want to transform chemical substances. 类似的当我们想要改变化学物质，化学过程运输，平衡以及最优化的阶梯提供了一种通用的方法。熟练的化学工程师可以按环境命令在超原子级到工业水平的长度规模范围内持续运动。当在设计或者优化整体工序流程，化学工程师可能会在很大的长度规范范围内快速上下移动， 然而当在检修一个特别的单位操作时，化学工程师可能需要在仅仅几个方程式上就要停留很长时间而止步不前。优秀的化学工程师需要具备明智集成的智慧:知道要写什么样的方程式， 知道用什么控制容积，知道忽略什么样的条件，知道什么时候重复使用不同
6、的长度尺寸， 知道用什么样的数学公式。虽然这些技能可能被描述和序列出来但是他们不可能在算法中应用。明智的化学工程师需要果断和经验也就是“ 化学工程师智慧” 。因此化学工程已经被适当的称作“ 工程的自由主义艺术” 。P18 Glass is an unusual substance in that it is not crystalline but an amorphous solid. 玻璃是一种不同寻常的物质，它不是水晶制的而是一种非水晶固体。在近东地区发现了最古老的玻璃物体以及玻璃粉，这要追溯到公元前3000 年，但是第一个玻璃工业发现于公元前 1500 年在古老的埃及。玻璃制造者很快发现
7、了复杂的工艺来制造有用的而且漂亮的玻璃制品。 这项技术从埃及传到罗马帝国，并且之后又传到了穆斯林世界，在黑暗时代这项工艺得以存留， 在文艺复兴时期，玻璃成分和工作技术变得如此重要，以至于玻璃工厂的工人被法律禁止离开威尼斯或泄露出去这个秘密。甚至当今， 威尼斯玻璃制品以其出色的美丽外观和复杂的设计而备受嘉奖。P34 Your education in chemistry has trained you to think in terms of molecules and their interactions. 你在化学中所受的教育训练你根据分子和它们之间的反应去思考，我们相信物理化学的这个课程应
8、该反映这个观点。现代物理化学的焦点是分子，物理化学最近的研究是使用分子束机这样的设备来研究气相化学反应中的分子运动，使用高真空设备来研究在固体内部的分子结构和分子反应，激光来鉴定个体分子的结构和化学反应动力学，使用核磁共振光谱仪来了解分子的结构和分子反应动力学。物理化学中的现代理论研究是使用传统的设备，量子设备，使用电脑的数据统计设备，根据所包含的分子的结构和分子的运动来增加对化学现象详细的理解。 例如，用电脑计算分子的电子结构，运用在最初观察化学键上，运用电脑模拟分子间和蛋白质间的动力学作用，被用来理解蛋白质是怎样发挥作用的。Distillation is a common chemistr
9、y process used to separate materials by changing their states of matter 蒸馏是一种借助改变物质状态来分离原材料的普遍的化学过程。基于混合物成分在不同的条件下相会改变，因此蒸馏被广泛应用于分离混合物。液态混合物中有多种含不同沸点的物质， 为了能将液态混合物分离，在加热过程中会迫使成分变成气相。气体又会凝结成液相被收集起来。 双效蒸馏即用收集到的液体重复上述操作来改善产品的纯度。虽然蒸馏术语被普遍用于液体，但是其相反方向的过程可通过改变温度和压力使易溶气相组分分离。Distillation is used for many c
10、ommercial processes , such as. 蒸馏被广泛用于许多商业过程中，例如汽油的生产过程，蒸馏水，二甲苯，酒精，石蜡，煤油以及其他液体。Types of distillation include simple distillation. 蒸馏的形式包括简单蒸馏（上述皆是），精馏（不同的挥发组分在生产过程中被收集），分解蒸馏（原材料加热时，使之分解成不同化合物收集起来）。With an ordinary metal, bending it causes neighboring crystals to slide over one another 取一块普通金属，弯折后会使它
11、内部晶体发生相互移动。镍钛合金有着非常特殊的晶体结构， 其中的镍原子构成的立方体是以钛原子为中心的，而钛原子也形成立方体排列，每个钛立方体中心是一个镍原子。这是一个连锁结构，它可以阻止相邻晶体的相对运动，这给予了材料很好的弹性性能。在高温情况下，对称的位相是稳定的，但是在低温状态中，合金经历了从一相转变为歪曲立方体相。在这个相， 马氏体晶体足够灵活，以至于坯块金属能够在没有折断的情况下反复弯曲。和缓增温可以被用来使晶体回复到原来的形状。为了给予一个新的形状，金属必须被加热到相变温度以上，这决定于两个成分精确的摩尔比例。Compared with other subjects, chemistr
12、y is commonly believed to be more difficult. 与其他学科相比，化学被普遍认为是比较难的，至少在入门水平时是这样认为的。对于这个看法有一些理由，一方面化学有很多专业术语，然而，尽管这是在化学中的第一堂课，你或许比你认为的更熟悉这门学科。在日常的对话中，我们总会听到一些化学相关的话，虽然他们没能系统的运用正确的观念说出来。比如说，电子的，平衡，催化，链反应，以及临界物质。 而且，即使你做饭， 你也将是一位熟练的化学家，从厨房中获得的经验，你会知道，油和水不能混溶，正在沸腾的水落在炉子上会蒸发。你用苏打来发酵面包，用高压锅来缩短做汤的时间，把软化的肉放到烤
13、盆里烤，在梨片上放上榨出来的柠檬汁防止它们变为褐色，或者倒在鱼上减少腥味，当你准备煮鸡蛋时可以加点醋，这些其实都运用了化学和物理原理。我们每天观察着这些变化而没有考虑他们的化学性质。这门课程的目的是让你像一个化学家去思考，去观察这个世界，这个宏观的世界我们能看到接触到和直接测量的东西，没有现代技术和我们的想象我们将不能感受可视微粒和微观世界的东西。Solar energy promises to be a viable source of energy for the future. 太阳能有望成为未来可能的能量来源。每年，地球表面接受到来自太阳的能量是已知储量的煤， 石油， 天然气和铀中能量
14、总和的10 倍。但是许多能量由于被反射回太空而浪费了。过去的 30 年里，经过深入的研究，结果表明太阳能可以通过两种方式被有效利用。一种方法是利用来获取水中的氢，氢可以加到燃料电池来发电。虽然人类对将太阳能转换为电能的知识已经很丰富，但目前的技术还不能够用可接受的成本进行大规模的商业化生产。然而，直到 2050 年，专家预测，太阳能将为我们提供超过50%的能量需求。Another potential source of energy is nuclear fission. 另一个潜在的能量源就是核原子核裂变，但是由于裂变过程中产生的辐射对环境有危害，在美国核原子工业的未来是不确定的。化学家能帮
15、助发明更好的方法来安排核原子核浪费。原子核融合物在没有产生许多危险裂变废物的情况下，可以产生大量的能量，这个过程可以发生在太阳或其他星球上。在下一个50 年，原子核裂变将有可能成为能量源的一个象征。Filtration is one of the most common application of the flow of fluids through packed beds. 过滤是流动的液体通过填充床的一种最普遍的方式。工业上的操作就类似于在化学实验室里把滤纸放到漏斗上过滤一样。过滤的目标就是分离液体中携带的固体。在任何情况下，分离物被通过多孔渗透膜的强力流体所分离，固体微粒被含有小孔的膜
16、捕获并在这个膜表面形成了一个层。气体或液体通过固体床通过固体床或固体膜来通过。Industrial filtration differs from laboratory filtration only in the bulk 工业上的过滤，与实验室中的过滤不同仅在于必要的低耗费的处理大量的物质。因此，为了使用一个合适的过滤器达到一定的渗透量，流动液体的压力降可能被提高，或液体的阻力被降低。大多数的工业设备通过尽可能的使过滤面积增大来降低阻力而不是增加过滤设备的尺寸来降低阻力对过滤设备的选择很大程度上取决于它的经济性，但是经济优势的变化将取决于以下因素：流体粘度，密度和化学活性，固体微粒大小，粒径分布，形状，絮凝趋势和可塑性， 进料浓度，原材料处理量，液体和固体产品的绝对和相对的价值观念，分离的完整性，相对的劳工资金花费和消耗的能量等等。Crystallization from liquid solution is important industrially because of the variety of. 由于晶形的多样化，许多原料在市场推广，因此，溶液的结晶化显得非常重要。
