从遥远的星空到我们所居住的地球，无论是自然界中存在的还是人工合成的各种各样的物质，甚至包括我们人体自身，都是由100多种元素构成的。大千世界中物质的形态各异、功能千差万别，这些差异都源于组成它们的原子种类、数目和排列方式的不同。这些原子、分子或离子形态存在的物质，就是化学研究的对象。化学是一门研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的科学，简而言之就是研究原子之间是如何分离、又是如何结合从而产生新物质的学问。
原子个头虽小，即使用现代最精密的仪器也无法精确地观测到，但它却是组成物质的最基本的单位，内部结构极为丰富。原子核中的质子数目不同，就构成了不同的化学元素。经过无数科学家上百年的努力，迄今为止，已发现了110余种化学元素。这些元素相互吸引、相互作用就构成了化学世界。真可谓原子相约，化合天下。原子间的作用、化合过程，就是化学反应。化合的成果创造了比元素多得多的分子，它们才是构成物质的最小单元。分子按一定规律排列组合就产生了自然界千百万种物质。化学家还一直在寻找各种各样的方法操控原子，创造出新的物质，造福人类。
自然界中的物质除了少数是由单一元素构成的单质外，大多为多种元素构成的，称为化合物。此外，自然界中还有很多混合物，它们是由多种分子混合而成的，混合的方式多种多样，其性质也是多变和不稳定的。
无论是何种物质，归根溯源，它们都是由原子之间的相约和化合形成的，这恰恰就是化学的核心。化学科学的另一个重要任务，就是要依据分子的不同性质，设计合理的工艺流程，从中提取有价值的物质，做到物尽其用。所以，依据不同的研究对象，化学形成了许多分支，如无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、化学工程、高分子化学以及材料化学、生物化学、应用化学，等等。
研究构成世间万物的本源，化学的发展及其成果大大推动了人类文明和社会的进步：贝可勒尔发现的元素放射性、诺贝尔发明的安全炸药、法拉第建立的电解理论……都曾给人类社会带来翻天覆地的变化，推动了科学技术的革命，创造了新的人类文明，堪称社会进步的里程碑。同时，化学成为一门极其重要的中心科学，还支撑和影响着众多的前沿学科和交叉学科，创造出更多的新物质，带来了更多的发展。如今，我们的食品、药品、燃料，以及几乎所有的制品和衍生产品都依赖于化学，世界500强中前十位巨头公司有一半是化学公司，化学工业在造福人类的同时也给社会创造了巨大的财富。
化学使人类丰衣足食。各种化学新技术的采用，不仅大大提高了粮食的产量，使人类有充足的粮食，而且可以改善膳食结构，减少营养不良。同时，利用化石燃料生产出来的合成纤维，性能多样而优异，满足了人们对衣着的不同需求。
化学可以帮助人类延年益寿。化学的发展为在分子水平上研究生命活动提供了基础，使“人生七十古来稀”成为过去时。化学合成的药物大大增强了人体抵御疾病的能力，提高了疾病的治愈率。各种顽症、绝症的克星药物正陆续被开发出来，虽然长生不老只是人们的美好幻想，但毫无疑问，各种高效药物被成功地开发，助推着人类延年益寿的梦想。近百年来，人类的平均寿命提高了30多岁，其中化学的功绩显而易见。
化学是人类使用新材料的源泉。新材料是催生发明和产业跃进的助推器，无论是已被人类习用了上千年的材料之王——金属，还是仅仅诞生了百年的高分子材料，都早已渗透到社会发展和人类生活的方方面面，不可或缺。而以高纯半导体的广泛使用为标志，人类步入前所未有的信息时代，生活方式和观念发生了重大的改变。这一切都少不了化学科技“点石成金”的魔力，它催生了层出不穷的新材料，让人类的梦想插上了翅膀，飞得更高、更远。
但是不可否认，化学造福人类的同时也会对环境产生一定的负面影响，例如化石能源的大量开采和使用、氟利昂的散逸、化肥和农药的过度使用……一些人因此对化学产生了误解，甚至认为化学是破坏环境的罪魁祸首，由此厌恶化学、歧视化学，并患上了“恐化学症（chemophobis）”，认为只要是化学的物品，就不够“绿色”。一些食品、化妆品广告或包装上还出现“本品不含任何化学品”，似乎“化学”成了“有害”的同义词。其实，这些都是因为对化学的不了解而造成的。殊不知，即使是纯天然产品也都是化学品。而要治理环境污染，更是必须依靠新型的化学工艺，才能从源头上消除污染，改善环境。通过新能源开发、废物回收利用、清洁生产、提升化学反应的原子经济性等，实现绿色化工，我们才能更好地保护赖以生存的环境，实现可持续发展。
化学——我们的生活，我们的未来。翻开本书，就如同为自己打开了一扇通向化学殿堂的大门。当你进入并熟悉了奇妙的化学世界时，你也许不再会为隐藏在日常生活中林林总总的化学现象而惊讶，不再会为曾经萦绕在心头的化学疑问而费解，不再会认为“操纵”原子和分子是天方夜谭。当然，我们更希望这本书的小读者，今天是化学知识的探秘者、化学的爱好者，在不久的将来成为化学科学的揭秘者和创造者。要知道，创造、创新是化学永恒的主题！（赵东元 岳斌）
【微问题】你怎样看待“恐化学症”？
【关键词】化学 原子 化学反应