化学何在处我，都们能生看活到中化无学处的不影在子，不。实管在际上化学作为一门独立的学科，它在17世纪下半叶才诞生，近代化学传到中国是19世纪的事情，但中国古代不是没有化学，而是有实用化学。比如大家知道的烧陶、烧瓷、炼金、冶炼金属、把谷酿成酒、做成醋。
特别是黑火药，这是中国的四大发明之一。一硝二硫三木炭，然后就可以变成火药，再做成炸药，现在修三峡大坝，搞工程建设，甚至于节假日放烟花爆竹都要用到火药，所以黑火药也是我们中国的四大发明之一，为世界文明做出了重大的贡献。
黑火药是中国的炼丹术发明的一个成果。什么是炼丹，因为人们看到物质的化学变化非常神奇，比如把泥土捻一捻就烧成陶瓷了，把矿石放在炉里一炼就炼出金属来了。把谷物放在水里，在一定温度下，就变成酒或醋了，所以人们觉得物质是可变的，所以就浮想联翩。后来人们发现，黄金埋在土里一年两年三年都不生锈、不腐蚀，当时有些人就想，是不是把黄金这种本领移到人身体上来，人也可以不腐蚀、不生锈，那不就长寿了吗，就这样诞生了中国的炼丹术。刚开始秦始皇还派人找仙药，到汉武帝就不找了，自己炼，就出了炼丹术。炼丹术在古希腊叫炼金术，因为两个目的不一样，中国侧重炼丹，外国侧重炼银，他们把金银当作财富的象征。
炼丹术、炼金术，古而有之，它们对近代化学产生了巨大的影响。
古代炼丹、炼金，在中国经历了一千年，结果炼了半天，长生不老药炼不出来，很多皇帝和贵族吃药还吃死了，所以用生命的代价认识到，炼丹术、炼金术此路不通。在这种情况下，头脑清醒的科学家提出了化学不能够只炼丹、炼金，应该通过实验来认识物质，这样才有了波义耳的元素论和怀疑派化学家的著作出来。从那以后，人们就开始研究物质到底是怎么组成的，是什么元素组成的。
通过研究发现了古希腊说的世界万物皆由四大元素组成是错的。水、气、土、金都不是元素。此后，人们进一步研究发现，气体有氮气、氢气、二氧化碳，特别是发现了氧气。
发现氧气以后，法国的拉瓦锡就提出了燃烧的氧化学说，然后批判了当时流行的燃素学，这样化学理论完成了一次革命，上了一个台阶。在这个基础上，英国的化学家道尔顿开始做气象观测，发现气体之间的化合有一定量的关系，他又提出了原子论。
这又是化学发展的一个很重要的里程碑。
人们称道尔顿为化学之父，原因就在这儿。然后道尔顿又把元素和原子联系起来研究，他认为原子量是原子最基本的特征，量化的标准就科学化了。原子量不同，元素就不同。
原子量刚提出来的时候人们还不能接受，但是把很多元素拿来，通过实验测它的原子量，资料积累多了，就发现物质与元素之间是有联系的，为发现元素周期律提供了基础。
元素周期律的发现，又是化学发展历程当中的一个里程碑。
元素周期表
在世界主要银行的地下宝库里，储藏着成千上万吨黄金，它们是世界的货币储备。黄金作为贸易支付的一种主要手段，也可以当作珠宝佩戴。但对于化学家来说，它只不过是一种元素。
铁，是一种没有黄金珍贵的元素，在熔化状态下很容易进行铸造，自从工业革命以来，铁是世界第一号材料。霓虹灯光充满房间，并为黑夜带来色彩。氖是另一种元素，它是一种荧光灯管里使用的稀有气体。钻石是碳的一种形式，硬度最高，同时也可能是人们最想得到的物质。钻石与普通煤之间的差别，仅仅在于它们的原子结构不同，差别微小，但影响很大，钻石与权力和财富连在一起。
许多世纪以来，人类努力探索元素之谜，然而科学家们所采用的方法，就像物质结构这个概念本身一样，让人迷惑不解。
直到19世纪早期，原子才被证明是自然界的基本构成单元。这为人们理解各种各样元素的共性奠定了基础。
元素是由同一种原子构成的物质，各种元素的原子相互不同，是因为它们有着不同的重量。
化学家们用天平来确定各种原子的重量之比，他们得到的结果却互相矛盾。因而1860年，在德国喀斯卢霍召开了一个国际性会议，志在结束关于原子和分子量定义的不正确状况，它为更全面系统地认识元素铺平了道路。
俄国人多米奇？门捷列夫和德国人罗萨？梅伊尔都参加了会议，他们都意识到原子的重量是元素分类的关键。
1867年，门捷列夫被任命为彼得堡大学的化学教授，他来到附近的采矿场考察，寻找矿石，以便向学生解释化学元素在自然界中会以什么形式存在。作为一名大学教师，门捷列夫出版了他的经典教科书《化学原理》。在撰写过程中，他仔细研究了元素属性之间的关系，研究涉及元素分类系统。
1869年，在圣彼得堡，俄国化学学会委员们听取了门捷列夫的研究结果报告，他已经成功地设计出一种有意义的化学元素分类系统。
但是，他是如何得到这一系统的呢，当你研究事物时，他说“不管它是快速发展的事物还是依附性的东西，所有你能做的就是观察和实验。因此当我在各种各样的卡片上写下元素的原子量和基本属性后，我开始整理那些性质相似，原子重量紧挨在一起的元素，结果我很快推断出元素的属性和它们的重量之间，存在一个周期性的相互联系。”
门捷列夫用卡片来填补那些未发现的元素，他甚至预测出它们的化学特性。许多同事认为他的结论未免太牵强了。
今天我们知道的元素周期表由行和列组成。同一行的元素按原子数依次排列，元素的序号与它的原子量大致成比例，同一列的元素特性相似。
门捷列夫未能正确
地对几个元素进行分类，罗萨？梅伊尔设计出了一个与门捷列夫相似的系统，它能更精确地将元素分类。在他的周期表或者循环表里元素的性质都特别鲜明。但是梅伊尔反对用尚未发现的元素来填充表中的空白，因而他未能认识到周期律的作用。
1886年，克兰门思？温格勒填补了门捷列夫留下的一个空白，他发现了锗元素，他的化学性质证实了门捷列夫的预测是对的。
锗和碳、硅、锡、铅元素属于同一组。威廉？拉姆西的发现证明了元素周期表的正确性。1894～1898年，他鉴定出一系列惰性气体，一个独立新元素组。拉姆西发现了惰性气体，由于它们化学上的惰性，以至于很长时间未被检测到，惰性气体能毫无疑问地与元素周期表相吻合。
当人们发现原子是由原子核和电子组成的这一规律后，才对元素周期律有了真正的理解。
电子是根据特殊规律按层排列的，一层排满以后，就会产生新的一层。由于化学性质主要取决于外层电子的数目，所以每出现一个新层，这些性质得以重复。同时周期表中出现新的一行。
氢原子是所有原子中最轻的，氮原子和氧原子是大气中的两种主要元素，要比氢重很多倍，这就是为什么第一架飞艇里灌的是氢气的缘故。
自然界存在的最重元素是铀，其重量是氢原子的两百多倍。除钋外，至1940年，从氢到铀的所有92种元素全被发现。
20世纪30年代后期，许多科学家小组都试图用铀人工创造出更重的元素。1938年，德国化学家奥特哈恩发现了核裂变，和他的助手弗里斯？斯达罗曼一起，他研究中子撞击后的铀样品。但是哈恩并未得到一种新的更重的元素，而仅仅得到了较铀轻的元素，因为铀原子发生了裂变。奥特哈恩首次提供了核裂变的证据。
两年后，美国科学家在进行一次小实验时，创造出第一种人造元素镎，一年后又出现了钋。镎和钋都比铀重，也能毫无问题地进入到现有的元素周期表中。所有这些迹象都表明，还存在另外一些比铀重的元素。
美国和苏联两个超级大国开始了一场人工创造更多元素的竞争，钋的例子表明，这些元素具有军事优势，从某种意义上说，冷战为创造新元素，完善元素周期表做出了贡献。
从20世纪80年代早期开始，德国报道了有关新的人造元素，到1996年，六种新元素在达米西达特的重金属研究所被创造出来。实验既复杂又昂贵，样品必须用原子连续地攻击数周。在外行人看来，新元素的产出量经常低得令人失望，所以这些元素的单个原子都能被鉴定出来，的确令人振奋。
起初化学家用新元素填补周期表，今天这个任务由物理学家来承担。长期的科学实验证明，多米奇？门捷列夫和罗萨？梅伊尔一个世纪前设计的元素周期表，是普遍通用的。
元素周期表是无机化学的一个综合总结，但是19世纪化学不止这么一点，与此同时，有机化学、分析化学，尤其是物理化学，有了很大的发展，物理化学一般来说，包括化学热力学、化学动力学、光化学、电化学、物质结构，其实人们最关心、最感兴趣的就是催化作用。
催化作用
催化剂应用的最佳例子，是汽车尾气处理系统，在催化转换器内，包括铂在内的贵重金属，将有害气体转换成对环境危害较小的气体。然而催化绝不仅仅是一项技术发明，现已证明，这是自然界数亿年以来的进化版，每一个细胞含有无数的催化剂，没有它们，生命所需的一切化学反应，要么不可能发生，要么进展会太缓慢。
生物体内有些催化剂是很专一的，它们控制着生命过程的化学反应。从单细胞的生物体到人类本身，所有的生命活动都依赖催化剂。人体细胞本身，实际上就是一个小化工厂。细胞以及今天的化学工业，没有催化剂将寸步难行，化工生产，以至我们整个现代工业社会，若没有催化剂，将无法想像。当人类步入工业化社会，大规模生产日益普遍之际，对化工原料的需求量比以前任何时候都大。例如染料工业的崛起，需要越来越多的硫酸，特别是浓硫酸。当时的常规方法，不能生产出浓硫酸，因此必须发明更有效的方法生产，这些方法要用催化剂。尽管催化剂已被广泛地应用在化学生产过程中，但是没有人确切知道它们是如何起作用的。
威尔翰姆？奥斯沃德是第一个认识到催化剂在化工中具有特别重要作用的科学家，也是对此进行深入研究的第一人。1887年2月，奥斯沃德从米佳移居莱布西，因为当教授的声望，他的研究所成为当时国际物理化学研究中心。奥斯沃德研究的焦点是催化问题。和助手一起，使他研究出可以解释催化现象的方法。
过去即使是著名的化学家，当他们试图解释催化现象时也一无所获，实际上每一个专注研究催化的人，都会冒着身败名裂的危险，但奥斯沃德没有退却，因为他意识到催化作用对化学工业的巨大作用。1894年，他将催化定义为通过添加外援物质加速反应过程，这是非常准确的。
催化剂是影响化
学反应，加速反应进程，而本身并不发生化学变化的物质。奥斯沃德当时致力于寻求一种能有助于将空气中的氮转化成工业用氨的催化剂，他有了自己的设想。他推想红色催化剂上的蓝色氮分子会分裂成两个原子，然后与淡色氢结合成两个氨分子。
尽管实验有时会显示出一些进展，但是他始终无法实现自己的设想。然而在氨催化燃烧产生亚硝酸方面他却取得了成功，这一工艺至今仍然以他的名字命名。
奥斯沃德未能实现的梦想，后来被他的一个学生阿尔文？米达斯实现了。与弗里斯哈伯，机械工程师和化学家卡尔伯西一起，米达斯发现了将空气氮转化成氨的方法。
1913年，他们建起了第一个利用空气氮的工厂。空气氮是一种新的，几乎是取之不尽的原料。米达斯发现了别人拼命寻求过的催化剂，铁和少量的其他物质。这一催化剂使得化学工业可以利用空气生产出重要的化学产品，人们可以用它来制造肥料和炸药。空气同时还为军队提供了炸药和军火。没有从氮到氨的化学工艺，就不会有第一次世界大战，以及所发生的巨大灾难。催化剂也对石油化工起着越来越重要的作用，其中一个主要产品是石蜡，它是提炼原油得到的副产品。起初石蜡主要用作照明的燃料，当汽车以及后来的飞机日益变成主要的交通工具时，对燃料的需求量大大增加。当原油提炼时，除其他产品外，该化工过程所得到的是重油、天然气和汽油，但是所得到的汽油量很少，催化剂能够提高汽油的生成量。原油是由不同大小分子量的碳氢化合物组成的，在压力和温度的作用下，加上催化剂的作用，原油中的大分子被分解成小分子，从而使汽油产量提高。石油资源短缺的国家试图人工合成汽油。
1913年，德国人弗里德里奇？伯吉斯为合成汽油奠定了基础。1927～1945年间，德国建起了十几家工厂，并用各种各样的催化工艺，用煤合成汽油，所以相应地对催化剂的需求量很大，催化剂的生产量也很高。
合成纤维和尼龙袜在女士中风行一时。合成材料被应用到生活的各个领域，催化剂被直接或间接地应用到许多制造工艺中。塑料碗既轻便，又多彩多姿，反映了新时尚，他们是借助催化剂制造出来的。今天人们还在不断地开发出新的催化工艺，优化现有催化剂的作用，寻求新的催化剂。
催化剂使得工艺温度下降，这样可以节省能源。所制成的产品，是已经试验过的，值得信任的。但是它们的特性和制造工艺是新颖的。如果没有催化剂，今天的制药工业将无法想像。由于医疗的进步，许多疾病现在已能治愈。但是许多药物只能借助催化剂才能制造出来。催化网筛，它是一种非常昂贵的合金，用铂和铑的细线相互编织在一起制成，用在奥斯沃德工艺及用氨制造亚硝酸的方法中。这种金丝相织的艺术品，用肉眼基本上无法看到，只有在电子显微镜下才能欣赏。
汽车的催化转化器，将废气减少了90%。今天的车辆有汽油和柴油两种类型的发动机，每一个现代化的废气系统，都有一个催化转化器。有催化作用的贵重金属，铂、铑和钯的超细微粒，附着在排气系统的陶瓷表面上，发动机的废气从中流过。有毒的一氧化碳与氧燃烧，形成了毒性小的二氧化碳，氮氧化物变成无毒的氮分子。不能燃烧的烷氢类化合物经过反映生成了二氧化碳和水。
类似的减少废气排放的催化转换装置，也被用在一些大发电厂和垃圾焚烧炉上。借助现代分析技术，人们可以更仔细地研究固体催化剂。在一定程度上，人们可以对表面的气体化学反应直接进行观察。这样得到的催化作用知识，使科学家们能够更好地理解催化剂的作用机理。
理解和掌握催化器作用、机理，以及了解物质结构、元素性质，这虽然是化学研究的目的，但是化学研究最重要也是最终的目的，还是为了满足人类不断发展的物质需求。
人们认识物质以后，知道这些物质是由哪些元素组成的，但是为了取得更好的材料，还得研究，用这些元素怎么样合成我们所需要的物质。这就引出一个合成化学。合成化学发展的内容非常多，特别是有机合成，那是非常了不起的成就。在20世纪已经能够做到，只要知道它的结构，就能够想办法合成它，合成牛胰岛素就是一个例子，一个最简单的例子就是橡胶的合成。
橡胶
1492年，哥伦布发现了美洲大陆，他和西班牙的征服者们，看到了一种奇怪的习俗，在庆典上，印第安人玩一种有弹性的球，当时欧洲人并不知道这些球是什么东西做的。
这种球是由一种乳白色的树枝干燥后做成的，这种树枝来自当地一种土生土长的树种，液体干燥后，凝聚成一种坚韧的富有弹性的、可以防水的物质，印第安人用这种材料来做防雨衣、鞋子和注水瓶，他们称之为生橡胶，意思是会流汁的木材。今天我们称它为橡胶，它的用途当时完全可以在欧洲找到市场，但此时的欧洲更感兴趣的是新世界耀眼发光的金子和财宝。
200年以后，查尔斯马里迪拉？哥德马兰进行地理考察来到了南美洲，虽然他是受命进行测量，但是他对橡胶更感兴趣。不过由于当时技术所限，橡胶的功能无法显示出来，它也未能带来运输业的快速发展。所以当时欧洲人对橡胶仅仅是好奇而已。
直到18世纪中叶，适用于橡胶的溶剂被开发出来以后，橡胶才有了很多新的用途，例如橡胶溶液可以制成密封的气球，但是此时的橡胶产品有严重的缺陷，天热时发黏，天冷时发硬，易碎。苏格兰科学家查尔斯？迈金托提出了一个可行的解决方案。1823年，他用麻布袋将发黏的橡胶包住，实际上这并没有真正解决问题，但用这种方法，人们可以制造出防水的外套。1824年，全世界橡胶的产量不过100吨，但是到了1830年，橡胶产量直线上升，短短6年间，全世界橡胶产量增加了10倍。1837年的经济危机导致许多公司破产，橡胶工业受到的打击尤其严重，同时橡胶产品仍然存在着原有的缺陷。
人们试图用添加剂来延长橡胶的使用寿命，但这些努力成效甚微。直到1839年，美国科学家查尔斯？顾特意发明了改进橡胶性能的正确方法。
顾特意将磷粉加到橡胶溶液中进行试验，在此之前有人进行过类似的实验，他们将磷与橡胶混合，在太阳下干燥，橡胶的性能有所改进。顾特意研究的方法基本相同，他将橡胶放到窑内干燥，但是结果并没有他所期望的那么好。
这时机遇伸出了援助之手，他的一个样品不经意遇上了更高的温度，绝大多数橡胶炭化了。他注意到在某些地方，一种新的物质形成了，它具有良好的弹性，由此他发明了我们现在称之为硫化的新工艺。
未硫化的橡胶分子长链以随机方式缠绕聚合在一起，硫和橡胶一起加热时，硫原子链形成了橡胶分子的桥梁，他们将橡胶分子结合在一起。少量的硫原子及橡胶分子间的连接桥很小，会形成软橡胶，增加硫原子数，硫化橡胶硬度增大，现在可以制造出有用的橡胶材料了，人们重新对橡胶产生了兴趣。橡胶原料来自巴西，巴西仍然主宰着世界橡胶生产，因为生产品质最好的橡胶树种，只在巴西的亚马逊雨林里才有。但是这种橡胶树分布很分散，星星点点地遍布整个亚马逊雨林。割胶是一项非常艰辛的劳动。
在1830～1880年的50年间，橡胶的年产量增加了5000倍，达到了15000吨。
因为有较好的弹性，橡胶是制作自行车轮胎的理想材料。但是直到爱尔兰兽医约翰登洛普发明充气轮胎以前，骑自行车并非是很舒服的事。后来发现此项技术的基本原理，早在1846年就有过专利，但是登洛普公司拥有其他辅助专利，从而确立了自己的地位。登洛普的充气轮胎生逢盛世，因为汽车工业需要一种平稳滚动的车胎，对橡胶的需求再次猛增。
世界对橡胶的巨大需求和巴西的垄断地位，导致橡胶价格昂贵，世界市场上橡胶的价格如同银价，很显然，需要人工种植橡胶林，以更有效地满足市场需要。但是巴西人没能做到这一点，与此同时，英国正试图摆脱对巴西橡胶的依赖。所需要的种子是由亨利？维肯得到的，他是一位英国种植园主，当时居住在亚马逊地区，在印第安人的帮助下，他采集了70000粒种子，他声称船上载有给英国女王珍贵的植物，骗过巴西海关，将种子带出巴西。
在英国的温室里，2000粒种子萌芽出土，种苗由此运到英国在东南亚的殖民地，在这里开辟了第一批人工橡胶种植园。
到1914年，这些种植园的橡胶年产量达70000吨，占世界总产量的60%。橡胶园生产橡胶，要比从巴西丛林里采购橡胶廉价得多，巴西对橡胶生产的垄断因此被打破。
汽车工业的发展特别刺激了对橡胶的需求，显而易见，野生的和人工种植的橡胶已经不能满足需要。一种可能的解决办法是人工合成橡胶。合成橡胶的化学原料一戊二烯自1860年便被人们所了解。1909年，德国化学家弗里斯？霍夫曼成功地用一戊二烯制造出合成橡胶，但是人们并没有掌握经济有效地制造一戊二烯的技术，于是霍夫曼转而选用一种类似的但容易得到的物质――二甲基丁二烯。
1910年，用这种方法制出的聚甲基橡胶，第一次用来生产汽车轮胎。甚至德国国王凯撒威尔海姆的车也装上了这种轮胎，他对这种车胎感到满意。
1942年，美国生产出第一个合成橡胶轮胎。合成橡胶被用来制作轮胎，以及假坦克和卡车，用来迷惑敌人侦查，橡胶成为一种有助于战争胜利的材料，一种有重要军事价值的材料。
1953年，德国化学家赫曼？斯特劳丁尔被授予诺贝尔化学奖，以表彰他在大分子研究上所作的贡献。基于斯特劳丁尔的理论，化学家们制出合成纤维、塑料和橡胶，通过采用不同的添加剂和不同的工艺，所制成的材料可以满足各种各样的需要。用这种方法，橡胶产品的弹性，机械特性和化学性质能够得到改进。这些技术对天然橡胶和合成橡胶同样适用。
现在的轮胎，要满足各种严格的要求，低滚动噪声，低燃料消耗，滚动阻力最小，使用寿命最长。所有这些都是现代轮胎生产者要努力达到的要求。
不管怎么样，科学家们不断实验、探索、生产都是为了满足人们的物质生活的提高，生活质量的改善，这样使得橡胶和其他一些化工合成的产品得到了发展。
橡胶仅仅是高分子材料的一个内容。高分子材料还包括塑料和合成纤维。据现代统计，高分子材料按体积来算，它的产量已经超过了金属材料、钢铁材料，也超过了无机非金属材料，就是那些陶瓷一类的。可见它构成了整个材料世界的三足鼎立，现在再观察生活，到处能看到高分子合成材料，特别是现在发现的功能高分子材料，包括现在人的心脏，人体器官都可以用塑料代替。像汽车，如果不用金属的壳，用塑料壳就轻很多。
高分子化学
19世纪末，工业化国家的人口急剧增长，食品和原材料供应紧张。可能的解决途径之一，是制造人造纤维。这一想法即便在那时也已经有两百多年了，它来自英国自然学家罗伯特？胡可。1665年，胡可写到：“我经常想，有可能找到一种人造丝的办法，这种人造丝并没有天然丝那么好，但与桑蚕吐出的丝很相似，这会吸引一些杰出的科学家在这方面进行研究，如果能像我期望的那样获得成功的话，会使他们感到满足的”。但是罗伯特？胡可本人，并没有进行过这方面的试验。
1845年，克里斯第？弗雷德里克？舍贝恩用棉花做实验，结果具有轰动效应。舍贝恩试图溶解天然的和处理过的棉花，他没能找到天然棉花的溶剂，但是经酸处理过的棉花，肯定能在乙酯和乙醇混剂里溶解。实际上，只要稍加想像便可推想到，将该溶液经过过滤，可以再次得到棉花，制出纤维。但是舍贝恩只对火药棉的爆炸效果感兴趣。
人造丝产业的奠基人是一位会计，海拉里德？夏德内受法国政府之命，研究火药棉的应用。与舍贝恩相反，他关注硝棉及溶解在乙酯和乙醇混合液里的火药棉。他的研究结果非常了不起，他从溶液中抽出了像天然蚕丝一样的细丝，夏德内的人工丝引起了轰动，但它有一个致命的缺陷，极易燃烧，最终夏德内成功地找到了一种化学方法，将其中的一些易爆的物质分离掉。夏德内的丝，也就是今天我们所知道的人造丝，是巴黎1899年展览会上的亮点。用它制成的产品十分畅销。
1891年，马克斯？弗里美和约翰乌斑在阿横附近的奥德布勒贺，建起了第一个电灯泡厂。像其他灯泡制造者一样，弗里美和乌斑一直在寻找一种长命灯丝的适宜材料，测试了各种各样纤维。最终他们停在马休斯舍维特开发的技术上，用硫酸铜溶液，舍维特成功地将棉花溶解，而不增加它的易燃性，如果加上稀硫酸，可以从中抽出几乎是纯纤维的细丝，碳化后便可制成理想的灯丝。
当碳丝无法与西门子和贺尔斯特推销的金属灯丝相比时，弗里美和乌斑很快转向生产人造丝。最终黏液化工艺奠定了许多人造纤维工厂的经济基础。所谓黏液化工艺是将天然纤维变成黏稠溶液，以备下次沉淀用的工艺处理。20世纪上半叶，这些工厂如雨后春笋一样出现在欧洲大陆。
第一个能够投入实用的真正的合成材料，是一种在高压反应器内，由酚和甲醛合成的树脂。它的发明者里奥亨瑞克？贝特兰德注册了400项专利，绝大多数与酚醛塑料有关，它被应用在电器件上，但即使贝克兰德本人也不知道，这种物质的化学本质究竟是什么。德国科学家赫曼？斯特劳丁尔对此做出了解释。1912年以来，斯特劳丁尔一直担任慕尼黑大学化学教授，这时他开始对纤维素和橡胶等天然产品进行研究，那时科学家们并不能精确测定出其化学组成，当时流行的说法是，这些物质的特性，包括其黏性，是由于特殊的胶束力吸引的结果，这是一种当时认为导致几十个，或者几百个原子松散连在一起的力。斯特劳丁尔不相信这种神秘的力量，他认为完全可以根据键的类型和结构理论原理来解释这些分子的结构。1921年，他成功地用实验证明了他的观点，以可溶氢化橡胶为材料，他证明这些分子是由几百万个原子组成的。1922年，他创立了大分子一词来表述这些巨型分子。但是斯特劳丁尔的绝大多数同事拒绝接受这一理论，他们认为，这样的长链分子不可能存在。
这一概念本身很简单，小结构单元重复连接，便可以形成各种长度的分子，原子间的化学键与小分子间的化学键相同。
1925年，他移居弗里伯格，在那里他不知疲倦地进行深入详细的研究，不断地为他的理论寻找新的证据。但是科学界迟迟不能接受他的观点。所以科学界对他的正式承认有点姗姗来迟。1953年，他才从瑞典国王手中接过诺贝尔化学奖。
1931年，华来士卡尔色在美国报道了一种新的人造纤维加工工艺。之后，这种被称为尼龙的人造纤维十分流行。
1940年5月15日，尼龙袜第一次上市，妇女们蜂拥而至，争相购买，形成疯狂的抢购热。尼龙除了做妇女长袜外，第二次世界大战时，还被用在其他方面，主要用来替代当时无法得到的亚洲蚕丝，成为制作在热带太平洋战场上军队服装的理想材料。
从1938年起，德国实验室制造出了一种与尼龙相似的产品，贝伦，它具有军事用途，可以代替天然丝制造降落伞。第二次世界大战结束后，世界对美国尼龙的需求量很大，尼龙和贝伦同属于聚酰胺类。当德国重建起自己的生产中心后，便能生产出各种各样的合成纤维。改变基本的构件单元，可以改变产物的特性，斯特尔丁格的理论在各个高分子工业的化学实验室一天天地被证实。
时装业的日益发展，要求材料不断改进，新纤维的特性，证实了其价值，它们有天然产品的稳定性，无需多少保护，可以机洗，这些特性在广告中被大加炫耀。
今天日常生活的每一个领域，几乎都有高分子材料，先进的合成材料，防水防寒，但同时可以排除体湿，可以承受各种气候因素的影响而不损害和破碎，它们现在已不再像以前那样，仅仅作为替代品了。
塑料成为高档材料，它们能够根据用户的特定需求制造，在相关的领域应用，发挥最佳效用。没有这些合成材料，今天世界的模样会截然不同。
除了高性能聚合物外，甚至多酚树脂也像酚醛塑料一样，继续用于卫星上。没有合成材料，电子产业就不可能存在，只有借助光敏涂料的改进，才能生产出电子元件的细微复杂的结构。无论你走到哪里，都会遇到合成材料。某些合成纤维甚至能耐高温。合成材料帮助人们在人类通常无法生存的地方存活下来。合成材料由于其高抗环境因素，因而寿命长。然而正是这一特性，给人类带来了日益严重的问题，垃圾山正在以可怕的速度增长，它们含有合成材料。此外，塑料是由石油这一有限资源制成的，所以我们要实现的下一个目标，是研制可循环利用，不造成任何处理后遗症的塑料。将来的新型高分子材料，将起到更重要的作用。没有赫曼斯特尔丁格的大分子理论，现代生物化学和分子遗传学理论就不可想像。
化学本来从研究自然界的物质开始，现在慢慢转向研究人本身了。因为研究自然界的物质还不到200年，所以还有很多未知的东西。20世纪下半叶，当生物化学研究进入到分子生物学阶段以后，人们才开始对自己有更清楚的认识。其实人分泌的酶就是最好的催化剂，化学反应都通过催化剂，人体内有很多秘密，人们现在还未知晓。所以化学发展到今天，一个是怎样更好地利用地球上的资源和开发宇宙的资源；另一个就是认识人类自己，怎么活得更好、更长寿、更健康。