化学同其它各门自然科学一样，也是社会生产过程中的重要因素，知识 形态的生产力，具有重要的生产职能。
化学的生产职能不同于其它学科的特点，主要在于是以实现物质分子转 变的方式，改变物质的性能，生产多样的产品，以极大限度地利用各种资源， 满足人类日益增长的物质需要。这是其它学科所难以相比的。因此“化学至 今或许仍是所有实验科学中最实用的学科”。①而旦是唯一具有以学科名称命 名的工业部门——“化学工业部”的基础学科。化学的生产职能的特色，具 体表现在以下几个方面：一、提高社会生产水平 化学对物质的加工，不同于其它学科的是，可以在物质的较深层次
分子层次进行加工，从而可以提高产品的数量乃至质量，有力地推进生产的 发展。例如，从石油中提取汽油，如果只是依靠物理方法进行加工，依照石 油组分沸点不同而进行蒸馏，由于受到天然石油中汽油组分比例的限制，只 能得到相当于原油总量 15—20%的汽油，而且由于抗震性能欠佳而不能适用 于压缩比高的内燃发动机，在质和量上都满足不了生产上的需要。但是，如 果对石油进行深层次的化学加工，进行“热裂化”或“催化裂化”，把天然 石油中高级烷属烃的大分子“裂化”成小分子，并进一步合成出具有良好的 抗震性能的环烷或芳香烃的分子，实现分子的转变，则不仅可以得到相当于 物理加工所得到的 3 倍以上的汽油，把产率提高到 60%以上，而且还可以改 善汽油的抗震性能，提高汽油质量，把生产水平提高一大步。这就很好体现 了化学加工的优越性。
二、扩大资源利用范围
化学加工还可以深入物质内部调节元素组成，从而可以改变物质性能， 扩大资源利用范围，以丰补缺，满足社会生产发展的需要。例如作为当前世 界主要能源的石油，地球上的储量极其有限，若以当前每年开采 80 亿吨的速 度消耗，只还能使用约 30 年，即将消耗殆尽。然而另一资源煤的储量则比较 高，若以当前每年开采 30 亿吨的速度消耗，则还能使用约 200 年。不过固态 的煤还不能直接代替液态的石油作为内燃机燃料使用。这就需要用化学方法 加工，把煤转化为汽油，以扩大煤的应用范围。
化学分析表明，煤和汽油的主要差别是在于构成二者的碳氢元素重量比例的不同。煤约为 100：4，而汽油约为 100：7。由此可知，把煤转化为汽油 的根本途径就是对煤进行化学“加氢”，调节元素组成，使其达到汽油的“高 氢”水平。这个操作通常是在高温、高压和催化剂的条件下进行的，称为“煤 加氢直接液化法”。目前这一过程已经在许多国家实现了工业化，开始大量 生产“煤造汽油”。美国预计从 1990 年到 2000 年间的汽油消耗将达到“煤 造汽油”与“油造汽油”对半混合使用的水平。以石油为主的能源结构时代 即将过去，以煤为主的能源结构时代即将来临。显然，化学技术的进步将在 这一时代转变中起到关键性的作用。
化学还可以通过对物质分子的加工，改变物质的存在状态，使得有效物① C.T.西博格：“化学——我们进步的关键”，《科学译刊》，上海科学技术情报研究所，1978 年版，第
一辑，第 75 页。
质得以浓缩或富集，获取目的产物，提高资源利用能力。例如天然铀矿石中 所含铀燃料（铀-235）的浓度甚低，只为 0.7%左右，不能满足原子能电站 维持核裂变反应所要求的 3%浓度的低限，不能直接作为核燃料被利用。然 而依靠化学却可以解决这一课题。化学可以通过分子转变的形式把固态的铀 矿石中的铀转化为气态的六氟化铀，由此就可以利用“气相扩散方法”逐步 使铀-235 得以富集，再经还原后就可以得到浓度为 3%以至 90%以上的“浓 缩铀”，成为原子能电站以至原子武器的贵重原料，从而使天然铀矿得以有 效利用，提高了人类对资源的利用能力。
1kg 铀释放出的原子能，相当于 2.5×g 煤所放出的化学能。化学对 铀矿石的加工和利用，也为人类解决未来的能源危机提供了美好前景。
三、提取制造重要材料 化学还可深入物质分子内部，采用更换原子种类的方法，提取所需物质，发展生产。例如作为当前社会生产重要支柱钢铁工业的原料铁矿石来说，其 中所存在的铁是同氧或硫等原子结合着，并不具备钢铁材料的性能，不能直 接作为金属材料使用。为此需要运用化学加工手段把同铁结合的氧等元素的 原子分开，以游离出单质态的金属铁，进而加工成铁碳合金——生铁或钢材。 目前工业上通常是以碳或一氧化碳为还原剂，同铁矿石相作用，更换其原子， 变铁的氧化物为碳的氧化物，从而提取出金属铁，进而再炼成钢，以满足汽 车、拖拉机、机器制造以及国防工业等生产领域的需要。
以碳等非金属元素原子更换各种矿石中的，以化合态存在的金属元素原子，是目前冶金工业生产中通常采用的方法，以制取钢铁和铜铝等黑色金属 和有色金属材料。可以看出，化学在冶金工业生产中的作用是至关重要的。 可以说，没有化学就没有冶金工业。这是绝非夸张的结论。
美国化学家西博格所说，“地球的矿物只有当发现了精炼、加工、改造或将它们转变成有用的形式以后，它才成为自然资源的这一点或许是重要 的。而这一工业流程的关键通常是一系列化学反应”。①确是如此。
化学还可以对物质分子进行聚合加工，变小分子为大分子，低分子为高分子，使物质性能发生质的飞跃，创制出自然界前所未有过的新型产品。以 生产高分子合成材料为例，化学在从煤或石油中得到乙炔或乙烯等有机低分 子化合物后，可以在一定的温度、压力和催化剂的条件下，将其聚合成分子 量巨大的高分子，进而可以创造出尼龙、塑料、合成橡胶等许多自然界未曾 出现过的崭新的聚合物族类。它们不仅可以作为棉、麻、丝等天然纤维，以 至天然橡胶、木材、纸张、皮革、玻璃和金属材料的代用品或替换物，而且 还可以具有许多天然材料所不及的优异性能，诸如高强度、轻重量、耐腐蚀、 耐磨损和耐高温等性能，可以广泛应用于社会生产和社会生活等各个方面， 而使人类进入到“高分子时代”。
化学能够聚合低分子为高分子，被认为是改变 20 世纪面貌的一项重大的 科学发明。对人类社会赖以生存和发展的材料生产带来了变革性的影响。据 专家预计，到 2000 年时化学高分子合成材料的比重将可达到整个材料应用的78%。可以预见，化学通过聚合分子的途径，还可以不断创制出数量更多， 性能更加优异的前所未有过的新型材料，为社会生产的发展做出更加卓越的① G.T.西博格：“化学——我们进步的关键”，《科学译刊》，上海科学技术情报研究所， 1978 年版，第
一辑，第 77 页。
贡献。 四、满足生产多方需要 化学还可以通过化学加工提高物质的化学活性，变无用物质为有用物质，制取工农业生产所需的多种产品。以固定空气中的游离氮的化学加工为 例，由于空气中游离氮的化学活性不强，并不能为大多数植物所利用，合成 出体内所需的蛋白质等生命物质。但是，在经过高温、高压和催化剂等条件 进行化学处理后，就可以使其化学活性大为增强，并能同氢、氧、碳等元素 原子结合成活性较强的化合态氮，例如硝铵、碳铵和尿素等化学肥料，从而 就可以为植物所直接吸收、利用，提高农作物产量。据统计，化学肥料的增 产作用约占整个增产措施作用的 40—60%，从而为人类解决面临的粮食短缺 问题提供了重要途径。
依靠化学加工增强物质的化学活性，不仅是生产化学肥料的途径，而且 也是生产炸药、染料和医药等多种产品的方法，从而可以为生产的发展提供 大量所需物质，为人类做出巨大贡献。
化学具有的生产职能的特点，总起来看是能够对物质分子进行加工改 造，实现物质分子转变，从而可以获取各种所需的物质性能，满足当前以至 未来社会发展的需要。例如未来社会将要探索的新的粮食生产方法，就可以 依靠实现分子的转变，合成出具有能够提高植物光合效率、促进植物迅速生 长的“化学生长调节剂”；或者把那些至今尚未被有效利用的植物叶子中的 蛋白质和鸡毛中的蛋白质，以至干酪乳清那样的“废物”，开发成新的重要 的食品来源；或者直接合成出人类所需的种种营养物等等。这样就有可能使 人类逐渐摆脱迄今为止过分依赖自然界提供食品的被动状态，谋求得以实现 不依赖于气候等条件而提供食品来源的远大目标。
当前，化学的作用已经相当深入地渗透到生产过程中包括劳动力和生产资料的两个生产力要素之中，而且还不断扩大了生产对象的要素，使得一些 过去无法利用的资源被利用了，源源不断地提供了新的能源和材料，从而极 大程度地提高了社会生产力，促进了社会的发展。
