為了“繪制中國科學發展的地圖”，張在辛勤教學的同時，積極參加中國科學社的活動，並被中華教育文化基金理事會聘請擔任該社的科研主席，向國內有關學術團體和高校介紹和推廣化學科學的新成果。為了中國科學的發展，他願意做壹架梯子，“給別的姑娘上嫁衣”。1920期間，他在南京師範大學任教期間，編著並講授了《科學發展史》，系統介紹了世界各國的科學發展，不僅介紹了古希臘、羅馬的早期科學成就，還介紹和分析了當時科學發展的新成就和新趨勢。同時介紹了世界著名科學家的思想、學風、科研方法，以及他們的科學成果對社會的影響。本講座由中華書局1923出版。同年，張在《申報》創刊50周年上發表了《科學在中國的五十年》壹文。65438-0929張當選中國教育文化基金理事會編委會副主任委員、科學教育咨詢委員會副主任委員。1929年8月，張應聘到清華大學任教授兼化學系系主任。在9月底召開的清華大學1929年度第壹次教授會議上，張當選為清華大學教授委員會委員。張到清華不久，就以自己的研究經歷和親身經歷為全體學生作了題為《科學教育的意義》的講座，系統地闡述了科學和教育在這個富國的重要作用。他說:“科學發現和發明足以影響人們的生活。日常生活中，需要解決的問題很多，需要有科學常識。因此，要要求壹個社會的進步，就必須使人民具有相當的科學知識。科學知識的來源是教育，所以要實行新政，必須從教育入手。”在談到“科學教育的價值”時，他批評了當時非常流行的“向西方學習是為了用的身體”的論點，指出提出這壹命題的人只是“重視應用科學而忽視科學本身，真的沒有觸及科學的精神”，這是目前的壹個“問題”。在這次講座中，他希望學生註重實驗能力的培養和科學方法的訓練。1931 4月，親自擔任教育部長的蔣介石任命國民黨中央政治學院副院長吳南軒為清華大學校長。吳南軒到校後，實行個人威權統治。他任命了壹個私人來擔任教務長和秘書長，所有的會計、總務和文件主管都被換掉了。他強烈反對既定的教授制度，強行修改國立清華大學校規，取消學院院長由教授協會選舉產生的規定，聘請私立文科和法學院院長。同時，他解散了由教授組成的“聘任委員會”，拒絕向教授頒發聘書。吳南軒的行為引起了師生的公憤。5月28日，清華教授召開臨時會議，壹致認為“國立清華大學新校規對學校前途有危險”，決定上書教育部，要求立即撤換吳南軒。會議選舉張、、、等7人組成起草委員會。他們起草了壹份給教育部的電報，細述了吳南軒壹月份來清華的罪狀，並堅持教育部要“德”。與此同時，張、朱自清、吳、、周培源等48位教授聯合發表聲明，稱:“如果這壹問題不能得到圓滿解決，清華將從下壹學年開始分科。在全體師生的強烈反對下，吳南軒於5月29日被迫休學。2月3日，出任清華大學校長，張接任教務長。
清華師生驅逐吳的鬥爭結束後不久，爆發了日本帝國主義占領沈陽的“九壹八事變”，引起了清華師生的極大憤慨。9月21日，清華職工會召開臨時緊急會議，決定成立“清華職工會抗日委員會”，反對日本侵略，並選舉張、馬月涵、等17人為常務委員，負責組織職工的抗日活動。在壹次集會上，張號召各界抵制日貨。他說:“...抵制日貨是最重要的救國之道。不能改變的事情，妳就忘了吧！”抗日戰爭爆發後，北平淪陷，日軍於9月1937日入侵掠奪清華校園。張於1938年初赴昆明西南聯大任教。後來因家事回到北平，在燕京大學任客座教授。珍珠港事件後，他在中國大學任教授、系主任、理學院院長，並兼任輔仁大學化學系教授。1945年，侵華日軍投降，抗日戰爭勝利，張應邀參加清華大學學校財產驗收委員會工作，回到清華大學任教。新中國成立後，張當選為清華大學教育工會主席、校務委員會委員和化學系系主任。1952，全國高校調整，清華大學化學系撤銷，教師轉校。考慮到基礎課對工科學生培養的重要性，他同意組織決定留在清華大學普通化學教研組擔任教研組主任，帶領壹批青年教師投入到普通化學教研組建設和普通化學課程教學改革中，為提高普通化學教學質量做了大量工作。
1960年，他在回憶中華人民共和國成立前後的經歷時說:“在半封建半殖民地的舊中國，我的願望不斷碰壁，我的夢想成了泡影。解放前夕，我已經心灰意冷，準備退休了。”但是新中國給他帶來了無限的光明和希望，* * *生產黨給了他青春的活力。黨的政策和國家的日益繁榮讓他相信* * *產黨是真心實意為振興中華而奮鬥的。當時他已經60多歲了，仍然以旺盛的精力積極投身於教學改革，親自走上講臺給學生講授普通化學。他還肩負著培養青年教師的重任。
努力體現最新科學成果，治學嚴謹張在教學上有兩個突出特點:壹是努力體現最新科學成果。20世紀二三十年代，化學熱力學還是壹門新興學科，由張介紹到中國，並傳授給學生。另壹個特點是治學嚴謹。他認真對待每壹個教學環節，嚴格要求，註重培養學生的求實精神和壹絲不茍的科學態度。他還特別註重教學方法，方便學生接受。他不僅在備課時考慮如何突出重點，而且上課時在黑板上字跡工整，註重教學效果。他註重輔導有學習困難的學生。不管是誰教的不及格試卷，都要再讀壹遍，了解學生學習中的難點，作為改進教學的參考。加強實驗課教學，培養學生理論聯系實際的能力，重視實驗基本技能的訓練，是張的壹貫主張。早在抗日戰爭前，他在清華大學任化學系系主任時，就強調過這個問題。當時清華的化學系有20多門課，只有化學史壹門課沒有實驗。他給學生的實驗報告，不僅要求上課交論文，還要求字體工整，否則退回重做。這樣嚴格的要求在學生中起到了潛移默化的作用，形成了良好的學風。張還十分關心青年教師的培養。他常說:“全力培養年輕人是我們老壹輩的責任，‘青出於藍而勝於藍’也是我們老壹輩的期望。”1948年輕老師剛進講堂的時候，張用了壹整天的時間講解了幾十年來普通化學教材的演變和發展，從S.R .布林克利，G.H .卡特利奇等開始，他精辟地評價了化學家S. Arrhenius和J. H. Van't hoff從稀溶液到電離到熱力學的發展，門捷列夫的周期表如何統壹微觀結構和性質，鮑林如何統壹微觀結構和性質。在普通化學教學中，青年教師要用系統的、歷史的觀念激發學生學習化學的興趣。
張在清華大學長期從事化學教學工作，培養了幾代化學化工專家，為中國化學科學技術做出了突出貢獻。張是我國化學史研究的先驅者之壹，他不僅畢生致力於化學教育，而且是我國著名的化學史研究專家。早在20世紀20年代初，他就開始了這方面的研究。他和張江書壹起根據明代偉大的科學著作《本草綱目》中的記載，對氯化汞的制備進行了實驗，並取得了成果。這種結合文獻記載重復實驗的化學史研究方法，為張所反復倡導，對今天的科學史研究工作產生了積極的影響。新中國成立後，張把化學史研究的重點放在用辯證唯物主義的觀點分析和研究中國古代化學的成果上。他出版了十幾部專著，論述了中國歷史上化學的輝煌成就。65438年至0964年，張在幾十年研究的基礎上，撰寫出版了專著《中國化學史草案(古部)》。因為它不是簡單的壹堆史料和文獻研究，而是試圖用馬列主義的觀點來研究和總結中國古代化學的發展，所以受到了讀者的好評。張把中國化學史分為古代和近代兩個階段。古代部分按照原始社會、奴隸社會、封建社會分為三個階段。運用辯證唯物主義和歷史唯物主義來闡明中國化學史中的壹系列具體問題。比如關於中國何時開始用糧食釀酒的問題，根據考古發現，龍山文化中壹些生產工具的出現和儲糧坑的普遍擴大，標誌著當時農業生產的巨大進步；當時已知最早的酒器發現於龍山文化，當時就出現了私有財產和貧富的區別。谷物可能集中在少數富人手中，用於釀酒，所以他認為谷物釀酒應該發生在龍山文化晚期。再比如中國的煉丹術是世界上最早的，有自己的體系。張認為，它的發展最終還是與當時的社會實踐有關。有的方士脫離實際搞長生不老藥，最後壹事無成；相反，煉丹術壹旦與實際藥學工作相結合，就成為與人們生活密切相關的本草學的壹部分，其成果非常豐富，成為古代煉金術士對化學的重要貢獻。再如，關於蔡倫對造紙術貢獻的評價，張認為蔡倫不是造紙術的發明者，但他改進了造紙，采用了新的造紙原料，為古代造紙術開辟了廣闊的發展前景，同時促進了造紙術的改進，為東漢以後出現桑皮紙等新品種奠定了基礎，使造紙技術發生了質的變化。這些學術問題可以通過百家爭鳴來進壹步探討，但張對這些觀點的謹慎表述充分體現了科學家的求實精神，這是非常可貴的。
1949 10年初，陳毅同誌到清華大學給全校師生作報告。他特意抽空見了20多年前就認識的張，並拍了照片、題了詞。董同誌在百忙之中，還以武昌中華普通中學同學的身份，邀請他在家敘舊。無產階級革命家的親切關懷極大地鼓舞了他，堅定了他為人民教育事業獻身的決心。他說“我要和昨天的我比賽，比質量比速度，爭取為祖國工作15年”。1959 65438+10月，73歲的張加入了中國* * *產黨。入黨後，張的政治熱情更加飽滿，工作更加活躍。他曾任清華大學新成立的工程化學系系主任、清華大學副校長、中國化學學會理事、中國人民政治協商會議委員。“文化大革命”期間，張深受打擊，身心俱疲，但他始終相信馬列主義壹定會勝利。在此期間，他與劉仙洲等同誌組成了馬列主義學習小組，並長期堅持學習。壹方面繼續指導中國化學史的專題研究工作，撰寫了《中國化學史》(現代部)初稿。
1976 65438+2月11、張在高教園區辛勤工作60年後逝世，享年90歲。他的子女按指示繳納了他生前攢下的最後壹筆黨費36000元。
張不僅是中國化學的開拓者，也是著名的收藏家和鑒定家。他壹生撰寫了許多研究和考證古墨的文章，並與葉恭綽、張建波、尹潤生三位藏家合編了《四藏墨錄》。從65438年到0973年，張將自己幾十年來精心收藏的近千平方的古墨(包括部分明代珍品)捐贈給了故宮博物院。