有機合成材料的概念范例6篇

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有機合成材料的概念

有機合成材料的概念范文1

關鍵詞: 材料發展;設計;OLED

材料是產品設計的物質基礎,不同的材料通過不同的加工及處理,連接組合成為產品。材料的發展也就在一定程度上決定了同時代產品的功能上和形態上的高度。材料是隨著人類科技的發展而發展,而產品也就伴隨著材料發展而更新換代。人類從會使用工具以來,發展了造紙、冶金、紡織的技術,運用了從石材、木材、瓷、青銅等多種天然材料。而在現代社會中,人類的材料使用也有低級,走向高級。金屬和無機非金屬合成材料成為了各行各業應用最廣泛的材料。相比原始的材料,現代材料的蓬勃發展,才打開拉開了產品設計的發揮的舞臺。一方面設計師根據自己的設計選擇合適的材料,另一方面,材料的某些特性更大程度上決定了設計師的方案??梢詫崿F產品連接結構上、形態上乃至功能上的創新。我們也會從下文提到的幾個成功的設計案例中看到。文章主要分為三部分。第一部分介紹了原始材料局限下的設計。從第一把工具的使用開始,人類也開始了對原始材料的應用。隨著技術一點點進步,人類又使用了陶瓷等費天然材料。第二部分介紹了現代材料出現后的設計。其中包括金屬材料和有機合成材料。在第三部分中主要講了當下的新材料所帶來的新穎的設計。沒有這些新材料的問世,也不可能有這些產品誕生。

1 原始材料局限下的設計

在“刀耕火種”的原始時代,人類開始使用了第一把工具。這里所說刀,就是人類所加工的第一種材料,石材。在使用這之前,人類還僅僅局限在使用一些天然的木石作為工具。但隨著人類的發展,人類智商的提高,天然的木石已經無法滿足原始人的一些狩獵、刀割的需要。于是人類第一次動手加工了第一把刀。這也開創了人類對與工具對于產品以至于材料的依賴與相互發展的關系。在石器時代,石器所做成的工具也在一步步的精細。雖然設計的概念并不存在。但是,設計本身已經作為一種行為,融入到人類在對工具的加工生產之中了。如果以現在產品設計的概念來套用當時原始人類的行為的話,當時的設計方案,是被材料所局限的。當時所創造出的石器工具,以材料作為限制,卻以人的需求所為導向。伴隨著人類對于大自然的進一步探索,人類又接觸了另一種材料――銅。也就迎來了所謂的青銅時代。青銅的裝飾品,祭祀品還用武器,都被大量的生產制造。中國作為一個代表,在青銅器的加工生產使用上,可以說是空前的。

從另一個角度來說,當時是因為材料的擴充,才形成了所生產出的物品的增多。陶、瓷、木材、竹材也是中國傳統文化下應用非常廣泛的傳統材料。陶器喝瓷器,是中國文化中非常具有影響力的一部分。從最初的陶器制成的一些缽盆開始,對于材料的使用逐漸延伸到審美的高度。瓷器就是中國人對材料的巧妙加工而成。它的發展,延伸向更高的高度。它逐漸擺脫了實用性,講材料按照工匠的設計意圖,加工生產成一些具有極高審美價值的藝術品。而明式家具是中國家具史上獨領的一支。家具的原料都是一些硬木原木,這樣在材料本身的美感上,工匠師才能運用他們獨具的匠心,靈動的巧手創造出如此流芳千古的明式家具??v觀歷史發展,人類對于物品的設計與創造,無不是在當時材料發展的基礎上發生和發展的。

2 現代材料出現后的設計

那么在現代,一個設計被單獨提出并高度重視的時代,又是哪些材料為設計師所用卻又制約著設計的高度呢。

2.1 金屬材料

金屬材料已經不僅僅對于設計而是整個社會構架的物質基礎。鋼筋混凝土,已經成為像上海這樣大城市的根基了。那么金屬對于整個世界發展的功勞是巨大的。它不同于古時的青銅和鐵器,這些被現代社會充分利用的金屬,是經過現代人類的提煉、加工、合成而成。它具有多種多樣的類別千變萬化的特性。金屬分為黑色金屬喝有色金屬。黑色金屬包括純鐵、碳鋼、合金鋼、鑄鐵,都可以稱為鋼鐵材料。這些材料組成了工業的基礎。鋼材,包括型鋼,鋼板,鋼絲,大量運用于工業生產。不銹鋼也成為在設計家用等各種產品時必不可少的材料。有色金屬包括銅鋁鎂等金屬以及它們的合金,有著更曠闊的應用范圍。從日常生活中的一些廚具首飾電腦,到工業用的合金材料,有色金屬已經是遍布各個角落了。

2.2 塑料合成材料

塑料材料的發現可以說是最偉大的發明之一,盡管也有些應用造成了人類的困擾,但它的功勞是任何材料的無法代替的。塑料是一種有機高分子材料,使在合成樹脂中加入填料,增塑劑,色料等添加劑,經過加工而成的塑性材料,或經過固化交聯形成的剛性材料。人們對塑料非常熟悉,因為它有著其他材料無法替代的優點,從而設計師在設計中大量的運用到了塑料,進而使人們才有可能與塑料充分的接觸,所以又反向促成了人么對它的熟悉。那么也可以說由于塑料材料的出現與不斷的開發,設計師才能利用這種材料的特性設計出新產品。這些產品可能是重量上的改進,也可能是功能上徹底的革新。那塑料究竟占據了怎么樣的地位??梢韵胂笠幌氯绻覀儸F在身邊的所有塑料都變成金屬,那么我們的生活將會沉重多少倍啊。即便是用木材替代,也會讓便利的生活大打折扣的。將不再存在一元錢一瓶的礦泉水,沒有方便攜帶的塑料椅子,沒有塑料牙刷,沒有方便的絕緣材料,設計師可發揮的空間也大大的縮小了。蘋果公司1998年的iMac,從商業上來說是一次巨大的成功,為蘋果公司轉虧為盈。隱藏在商業成功的背后,卻是設計上的突破。半透明的機殼,給人們帶來了從未體驗過的視覺沖擊,從而引發的一種對新潮的生活方式的向往。這種消費者的擁簇是由設計師創造的。但從另一方面來說,也是這種材料以及一種全新的應用方式的誕生所孕育的。

3 當下由材料引發的新設計

談到當下的設計,我們會立刻想到新技術對設計的影響。從互聯到物聯,ipv4到ipv6,云計算,這些新技術新概念的提出,是設計的推動,也推動著設計。這一切創新,都要基于一個共同的載體與材料。

現在最引人注目的新材料之一當屬OLED。OLED全稱Organic Light Emitting Display,即有機發光顯示器,在手機上的運用屬于新突顯的種類,被譽為“夢幻顯示器”。OLED顯示技術與傳統的LCD顯示方式不同,無需背光燈,采用非常薄的有機材料涂層和玻璃基板,當有電流通過時,這些有機材料就會發光。而且OLED顯示屏幕可以做得更輕更薄,可視角度更大,并且能夠顯著節省電能。新材料與新產品是在這種相互作用的關系中發展的。設計通過概念的設計給材料的發展指出方向,而新材料的發現有給設計提供更大的空間。

有機合成材料的概念范文2

關鍵詞 初高中化學 共同點 斷檔點 銜接

中圖分類號:G424 文獻標識碼:A

1 初高中化學知識共同點及銜接

1.1 初高中化學知識共同點

比較普高化學必修1、必修2和義教化學教材找到以下一些共同點。物理變化――凝固、融化、汽化、液化或凝結、升華、凝華、沸騰、溶解和潮解等。物理性質――顏色、狀態、氣味、沸點、熔點、密度、硬度、溶解性、揮發性、導熱性、導電性和延展性等?;瘜W變化――實質是構成物質分子的原子重新組合?;瘜W性質――可燃性、氧化性、還原性、腐蝕性、穩定性、酸性和堿性等。化學反應類型――燃燒、爆炸、緩慢氧化、自燃、分解反應、化合反應、氧化反應、置換反應、復分解反應和中和反應(復分解反應中的一種情況)。能量變化――放出熱量和吸收熱量等。物質的構成――分子、原子、質子、中子、電子、離子和元素。物質結構――化學式、化合價、原子結構、分子結構、晶體結構和元素周期表等。物質量――相對原子質量、相對分子質量、質量比、元素質量分數、溶質的質量分數、溶解度等。物質分類――混合物、純凈物、金屬單質、非金屬單質、有機化合物和無機化合物(酸、堿、鹽和氧化物)。分散系――溶液(溶質和溶劑)、濁液(懸濁液和乳濁液)、飽和和不飽和溶液。物質的分離――蒸餾、蒸發、過濾和結晶。指示劑――酚酞試液、石蕊試液、紅色石蕊試紙和藍色石蕊試紙。簡單有機物――甲烷、乙炔、尿素、醋酸、酒精和汽油。材料――金屬材料、合金材料、天然有機材料(羊毛和棉花)、有機合成材料(高分子化合物如合成塑料、合成纖維和合成橡膠)和納米材料。金屬的銹蝕和金屬的防腐。實驗安全――濃硫酸、氫氧化鈉溶液濺到皮膚的處理、濃硫酸稀釋問題等。實驗技能操作――用pH試紙測物質的酸堿性和酸堿度、氫氣燃燒前驗純和氫氣、一氧化碳、酒精和甲烷燃燒產物檢驗。物質的檢驗――氧氣、氫氣、二氧化碳、甲烷、氯離子、硫酸根離子、碳酸根離子的檢驗。其他――晶體、結晶水合物、結晶水、催化劑、觸媒、濕法煉銅、物質轉化規律、質量守恒、金屬活潑性順序。

1.2 初高中化學知識共同點的銜接

初高中涉及的知識面不僅有很多相同部分,而且有些知識的深度以及對學生的要求是不同的。所以初高中這些知識點的銜接教學不能是簡單的重復。例如,初高中都要求了解金屬的腐蝕和防腐,但初中只要求學生了解金屬腐蝕需要的條件,如水和空氣等,并以此推出防腐的條件即為隔絕空氣或水,而高中對金屬腐蝕的認識要求是從原電池角度深入的,要求學生清楚純凈的金屬并不容易腐蝕,不純凈的金屬內由于形成原電池的正極與負極,因而使腐蝕的速率加快,并要求會書寫電極反應式。顯然在要求上高了許多。

在教學過程中,特別是對于高中化學教師來說,一定要把握好初高中對于知識點具體要求的層次,把握好教學的深度,對于初高中教材的這些共同點,高中教學時不能在初中教學的基礎上簡單地重復,而應有所提升。初中教學時應在復習時不超初中《課程標準》的前提下適當拔高。

2 初高中化學知識斷檔點及銜接

2.1 相似相溶原理

義教化學涉及相似相溶但未提及此概念,教學中只要求學生了解水和油(有機溶劑)是相對立的兩類溶劑,某物質若易溶于水則將難溶于有機溶劑。普高化學對相似相溶的理解升高到分子結構上,通過共價鍵極性及分子空間構型的分析來理解溶質分子的極性和溶劑分子的極性相統一而互溶的意義。義教化學的教學關于這一部分內容只能讓學生通過對比的方法機械記憶。普高化學教學要讓學生在分析的基礎上認識。

2.2 酸性氧化物及堿性氧化物

義教化學教材用“某些金屬氧化物”一詞來代替“酸性氧化物”及“堿性氧化物”概念。教學中涉及酸性氧化物與堿反應,堿性氧化物與酸反應,但因無酸性氧化物及堿性氧化物的概念,初中學生并沒有掌握酸性氧化物與堿反應生成鹽和水,堿性氧化物與酸反應生成鹽和水,及酸性氧化物與堿性氧化物反應生成鹽這些典型基本反應類別。普高化學中對酸性氧化物、堿性氧化物、兩性氧化物和不成鹽氧化物這些概念的系統歸納學習,這些物質的化學性質將被肢解為一個個獨立的反應方程式,并得出一些規律的知識。極大地提高了學生的化學思維能力。普高化學中強調了酸性氧化物不完全等同于非金屬氧化物,堿性氧化物不完全等同于金屬氧化物,是值得學生研究的概念。

2.3 元素周期表

這一概念在義教化學和普高化學中都有,但內容層次上斷檔。義教化學中有關于元素周期表相關概念的介紹,包括原子的微觀結構、相對原子質量的計算及應用等。普高化學中有關的概念不再出現。但是學生對以上知識的掌握情況卻差異很大,往往對微觀結構記憶深刻,高中教師不再需要重復,而對相對原子質量的概念及計算本質卻不能深入理解。然而在高中學習中,相對原子質量的概念及計算,與摩爾質量這個重要概念間有千絲萬縷的聯系,兩者間有相似處也有區別處,是學生需要著重理解的,如果沒有初中的相對原子質量概念做基礎,這些比較區別將無從談起。因此高中教師必須做適當的復習和補充講解。在高中學習中,更進一步地涉及到元素的相對原子質量計算,這不僅與原子的相對原子質量概念有關,還需要同位素概念的配合,可以說缺一不可,高中教師千萬不能以為學生在初中已經學習過,因而粗略帶過,那樣將給學生的學習造成很大困難。

2.4 電解質

義教化學中關于溶液中電解質電離的介紹沒有涉及電解質的概念,只是要求學生知道哪些能物質電離,哪些物質不能電離,哪些物質能電離成分子,哪些物質能電離成離子。然而高中對電解質的電離情況要求很高,除了區分電解質在水中的電離和熔融狀態下的電離情況以外,還要區分在水溶液中,由電解質是否完全電離來推出弱電解質和強電解質概念,并且涉及到弱電解質弱酸的分步電離,以及強酸酸式鹽、弱酸酸式鹽的電離情況,這些復雜又精細的內容學生在短時間內要掌握是比較困難的,因此,高中教師還是應當從零起點開始系統地為學生講解電解質的概念及電解質的電離為好。高中教師面對學生某些斷檔的知識點時,需要放慢教學節奏,給學生更多鞏固和溫習的時間。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準.北京:北京師范大學出版社,2011.

[2] 人民教育出版社.義務教育教科書化學.北京:人民教育出版社,2012.

有機合成材料的概念范文3

關鍵詞 課前準備 課堂學習 課后鞏固

中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2014)18-0068-01

我們不難發現化學與生活有著密不可分的關系,例如:“我們周圍的空氣”“自然界的水”“生活中常見的酸”“生活中常見的堿”等。因此,我們在課堂教學中也應該要好好地利用化學與生活的關系,使學生能真正地體會兩者之間密不可分的關系,能認識到生活中的化學知識,能正確地運用化學知識來解決生活中的問題。如何在課堂中能達到上述目標呢?我認為可從課前準備、課堂學習、課后鞏固這三個方面來完成。

一、課前準備

學生每天都坐在教室里上課,回想我們曾和他們一樣坐在教室里學習時,當時我們最盼望的也是下課鈴聲,課堂上也會有意無意地看看表,看看窗外。學生在如此疲憊的狀態下,看到了老師帶來的一幅畫、一個實物、一段視頻,而這些實物或是視頻又是學生所熟悉的,例如:在《生活中常見的酸》中,老師給大家帶來些有酸味的物品,蘋果、橘子、酸奶等,并以獎勵的方式發給學生等。那這堂課將被引入到另一種狀態,學生興趣被激發了,學習的氣氛被調動了,回答問題的聲音變大了,頭腦活起來了。我想這樣的學習狀態是每個老師都希望看到的。要達到這樣的效果,教師就必須做好充分的課前準備,認真地對待每一堂課,找出每堂課中能聯系生活的知識點,并準備相關的素材。

例如:《溶解度》中可以準備一瓶沒有打開過的可樂。課堂中,搖晃可樂瓶可以看到瓶內產生大量的泡沫,打開瓶蓋后,可以看到可樂噴出,但要注意安全。這樣可以讓學生認識到氣體溶解度隨壓強、溫度的變化。這樣通過實物的演示觀察,可以將抽象的知識具體化,幫助學生理解記憶。

《有機合成材料》中可準備各種塑料,讓學生分析它的利與弊,從而使學生客觀地認識塑料,并能找到正確使用塑料的方法,同時也培養了學生看待問題的唯物主義辯證觀。

二、課堂學習

這個環節主要是在課堂教學活動中利用生活素材,讓學生更進一步的認識到化學與生活的關系,更加熱愛生活、熱愛化學,使學生能利用所學的化學知識解釋生活中的現象,并能正確地利用化學知識來指導生活。

例如:《物質的變化和性質》課堂中,通過觀察分析四個演示實驗后,可以得到物理變化和化學變化的概念與區別;然后教師可以出示生活中的某些變化,讓學生判斷它屬于化學變化還是物理變化,例如:粉筆折斷、紙張撕碎等;最后可以鼓勵學生通過討論的方式,列舉出生活中的變化,并分析它是屬于物理變化還是化學變化。

《分子和原子》課堂中,通過演示實驗后,可以從中得到分子的性質;然后教師可以列舉生活中的某些現象,并用分子性質的知識點進行解釋;最后通過小組討論的方式,讓學生思考生活中能用分子性質解釋的現象。

三、課后鞏固

這是個很重要的環節,當學生在課堂中受了老師的啟發后,必定會產生某些想法,如果這些想法沒有被及時地記錄下來或是實施的話,那這些想法就只會在頭腦里停留一刻,課堂上老師的努力也會白費。因此,在課后需要學生通過生活進行鞏固。為了學生能切實地完成生活實驗,可根據就近原則將學生們分成幾個小組,一個小組的同學共同來完成任務,并要求學生寫下記錄。之后,在課堂上來交流本組的結論。

有機合成材料的概念范文4

一、 堅持發展性原則,面向全體學生

新教材最突出的特點是實驗較多,新增的活動探究也較多。化學是一門以實驗為基礎的科學,在實驗中每個學生都有機會動手動腦,親身體驗變化的過程、結果,親身體會實驗是獲取化學知識的重要手段,可以培養學生嚴謹的科學態度和尊重客觀事實、善于合作等優良品德。實踐證明,多開展化學實驗可發展學生的合作、分析、歸納、總結等能力。如第一單元《走進化學世界》中課題二探究吸入的空氣與呼出氣體有什么不同?該實驗趣味性較強,容易引起學生的興趣,但實驗步驟較多,且收集呼出氣體的操作有一定難度,因此我在課前要求學生預習該探究活動的內容,并在家里利用吸管、瓶子、盆子等進行收集呼出氣體的操作練習,課堂上學生主動積極地參與,各組配合非常默契,同時發現和提出了不少有探究價值的問題,這樣既發展了學生的實驗探究能力,也發展了他們的創新思維能力。

再者,新教材的第一個閱讀欄中,綠色化學的知識有其重要的意義,說明化學在隨著社會的進步、科技的發展而不斷發展,這就要求不管是從事化學方面工作或研究的人,還是我們教化學的教師及學化學的學生都應有發展的思想。只有認真學習、鉆研化學知識,才能不斷充實、完善和發展自己,從而使學生形成終身學習的意識和能力。

二、 堅持實用性原則,貼近學生生活

新教材的實用性較強,從學生熟悉的身邊現象入手,引導他們發現問題,展開探究以獲得有關的知識和經驗。緊密結合學生的生活實際,使他們感受身邊的化學物質和化學變化,增強學習的興趣,如第三單元《自然界的水》,水是學生生活中最熟悉的物質,這樣從生活實際出發,展示水與人類生產、生活的關系,讓學生感受到化學就在生活中。當學到課題3《水的凈化》時,對于凈水流程、折疊濾紙、過濾操作,區分軟水、硬水,學生表現出濃厚的興趣,特別講述到硬水給生產、生活帶來諸多不利與煩惱時,學生更是聽得入神,我帶了幾瓶井水、河水到教室讓學生們進行了過濾操作,之后布置他們周末回去可在家里用代用品進行過濾操作,經討論學生知道了該用哪些代用品:小的油漏斗代替漏斗、餐巾紙(或衛生紙)多疊幾層代替濾紙,筷子代替玻璃棒。通過對水的認識,學生知道自然資源并不是“取之不盡,用之不竭”的,人類應合理開發利用自然資源,與自然和諧共處,保證社會的可持續發展。另外學生還能從新教材的《化學•技術•社會》欄目中深刻理解化學對人類進步、社會發展的關系,領悟到化學學習的價值,從而培養了學生學習化學的興趣和責任感。

三、 堅持直觀性原則,讓學生易接受抽象性知識

新教材給人第一感覺是色彩繽紛、精彩紛呈,增加了許多漂亮的圖表,在感官上吸引了學生的注意力,激發了好奇心和興趣。每一幅圖畫、每一個表格都是一個很好的學習素材。比如封面那幅冰川與水分子的精美彩圖就將大自然的宏偉之美與科學的神奇之美表現得淋漓盡致。課本中的彩色插圖形象生動,對學生從抽象到直觀的過渡提供了橋梁作用。如第四單元《物質構成的奧秘》中的課題3離子,離子是構成物質的一種微觀粒子,對學生來說比較抽象,而離子的形成是本課題的核心,是教學的重點。新教材中配了彩色插圖:鈉原子邊踢一個電子邊說:“電子走開,我要形成相對穩定結構”,氯原子趕忙撈住被鈉原子踢來的一個電子并說:“我需要電子,我也要形成相對穩定結構”,鈉原子、氯原子得失電子后分別形成了鈉離子、氯離子。由于靜電作用,鈉離子和氯離子手拉手地結合成穩定的化合物氯化鈉。這樣學生仔細觀察了類似卡通人物的原子、離子,直觀、形象地理解和掌握知識點。課本中還有好多精彩的圖片對學生較快掌握并領悟知識的內涵大有幫助。

四、 堅持互動性原則,提高學生的整體素質

新教材中討論欄較多,這就要求學生平時也多爭論,才能準確地用語言表達自己的想法。俗話說得好“理愈爭愈明,愈辯愈清”。爭討中學生個個有不甘落后的沖動,無形中學生之間形成了一股奮發問上的競爭意識。如第六單元《碳和碳的化合物》第一課題學習完金剛石和石墨的知識后出現的討論題是:結合金剛石、石墨和木炭的性質和用途,討論物質的性質與用途的關系。領悟能力強的學生即興發言,不太理解的通過對老師板書的歸納和分析也能說出其所以然,通過同學間討論,學生深刻地領悟到:物質的用途和物質的性質聯系緊密,物質的性質在很大程度上決定了物質的用途。

以上是我個人對新教材的有利方面的淺析,我認為新教材中部分語言的學術味道濃了一些,如:第一單元課題一化學使世界變得更加絢麗多彩”,給人一種學術報告的感覺,通俗化、 生活化不夠;在綠色化學中提到的提高原子的利用率 ,在有機合成材料中提到的細菌分解等,都是專業性很強的概念,理解起來有困難。

有機合成材料的概念范文5

興趣是發展學生創造性思維的內動力,有了興趣才能驅使學生積極地進行探索,自覺集中注意力,抑制疲勞 ,產生愉快的情緒,并在艱苦的搜索中獲得成功,而學業上成功的又可促使他們產生新的興趣,使學生變“厭學為樂學”,變“要我學”為“我要學”,變“模仿學”為“善學”,從而把學生從“苦學”的海洋中帶入“樂學”的伊甸園。那么如何培養學生學習化學的興趣,提高教學質量呢?下面談一些自己的看法。

一、用電教手激發學生的學習興趣

隨著科學的發展,電化教育給學校帶來了深刻變化,電教媒體給各科教注入了新的活力,為教師展示自身教學潛能提供了大舞臺,為學生自我深化知識學習開闊了新的思維空間,為教育教學改革提供了可靠保證,有力地促進了教學效果的提高。初中化學課 理論性強,概念比較抽象,不少學生對化學課缺乏興趣。因此,化學課的講解必次突出趣味性。教師可以借助錄像,多媒體課件把抽象變為具體,把復雜變為簡單,把靜態轉換為動態。就會使學生大腦興奮,精神倍增,激發他們濃厚的興趣。例如在講“離子”時,我制作多媒體深件,把原子的最少層電子換為卡通小人物。鈉原子最外層卡通人物郁郁寡歡,急于離去;而氯原子最少層卡通人物歡天喜地,手拉手在一起唱歌跳舞,并向它招手,希望它快快加入。這樣把金屬元素的原子易失去最外層電子達到穩定結構形成陽離子和非金屬元素的原子易得到電子達到穩定結構形成陽離子生動展現在學生面前,激發了學生的學習興趣。在講"使用燃燒對環境的影響"時,我穿插水土流失和沙漠化的錄像片斷,使學生感到沃土、新鮮的空氣在不斷遠離我們,環境惡化步步向人類走來,使學生有了很深的感受。通過多媒體激發其強烈的求知欲和責任感,同時渲染了課堂氣勢,使他們在快樂和愉悅中受到思想教育,接受化學知識。

二、用化學知識在生活中應用,提高化學興趣

化學源于生活,并應用于生活。社會生產和人的需要是產生興趣的源泉。我們學習的目的就是為了把學到的東西應用到實踐中去。我們學習的許多知識都和我們的生活、生產實際緊密聯系,涉及到資源,能源,環境、材料等各個方面。在講課時理論聯系實際能提高學生的化學素質,增強學生未來的適應能力,提高學生的化學興趣。例如,在講“有機合成材料”中可以告訴學生如何鑒別一些布料,特別是如何鑒別真假羊毛衫和皮鞋等有關知識。在講“人類重要的營養物質”時,可以補充如何才能搭配食物,使營養均衡,預防疾病。在講“溶液”時可以加入洗條劑的使用方法等,以上這些使學生獲得生活中使用的化學知識,產生“躍躍欲試”的心理方向。另外,還要善于對學生所關心的事物創設“學以致用”的情境,并讓學生充當角色。這樣使學生體會到化學知識有很大的實用價值,迫切需學,學會后應用,也就極大激發出學生對化學的向往和求知欲。

三、通過實驗,培養興趣

化學是一門以實驗為基礎的自然科學。通過實驗,我們可以觀察到大量生動有趣的化學反應現象,增加學習興趣,加深對基本原理和基礎知識的理解和掌握。古今中外的許多科學家,發明家等取得偉大成就的原因之一對事物具有濃厚的興趣。興趣是一種直接的動力,正如教育家布魯納所說“學習的最好刺激,就是對所學材料的興趣”。

在初中化學教材中就編排許多探究實驗和演來實驗,在這些化學實驗中,有很多讓學生驚奇的現象發生。如燒紅的鐵絲在氧氣中的劇烈燃燒,火星四射;氧氣可以使帶火星的木條復燃;二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁,無色酚酞溶液遇堿變紅等等,這些奇異的化學實驗現象,必將刺激具有強烈好奇心的初中生,激發了他們強烈的求知欲望和學習興趣。作為化學教師,我們要樹立起重視實驗的思想,作好演示實驗,狠抓學生的分組探究實驗,布置合適的家庭小實驗;使學生通過讓做到愿做到樂做,最后掌握作學的知識。

四、通過生動的語言,形象的比喻,調動學習的興趣

利用生動風趣的語言,形象的比喻,典型的事物來潤色生硬枯燥的理論講解,不但能使學生在輕松愉快的氣氛中獲得較深的知識,同時也不斷激發學生的興趣。教師的一句話甚至一個手勢,對學生會產生很大的影響。所以教師要不斷豐富自己的語言、知識、講課藝術。初中化學知識大部分需要記憶。我平時講課時,把重點、難點盡可能地編成緊貼課題的順口溜,讓學生很感興趣。我覺得這樣做有利學生記憶和學習。如實驗室用高錳酸鉀利氧氣的步驟我總結了幾個關鍵字“檢、裝、固、點、收、移、熄”;檢驗氣密性我總結了“先浸后貼再看”;自編元素符號、化合價口決和藥品取用等段子,短則幾字,長則幾十字。學生一兩遍就記住了,長久不忘。

五、化學課外活動是培養學生化學興趣的重要措施

有機合成材料的概念范文6

關鍵詞:防火涂料;膨脹型防火涂料;非膨脹型防火涂料;研究現狀;發展趨勢

1 引言

在歷史發展的長河中,火對人類文明進步發揮著重要的作用。但是,火是一把雙刃劍,它不僅可以造福人類,也可以給人類帶來巨大的災難。

我國改革開放以來,各行各業的發展突飛猛進,高層,超高層建筑拔地而起,各種新材料不斷涌現,同時大量的應用化學建材是易燃的,日益增多的鋼結構建筑的耐熱性很低,普遍使用的混凝土材料也是不耐火的,也因此埋下了巨大地火災隱患。涂覆防火涂料是預防和阻止火災發生和發展的有效手段之一。基于如此,大力推廣和使用防火涂料,一旦發生火災事故,讓火患無法蔓延并消失于無形之中,這對于降低和消滅火災事故具有重要意義。目前,防火涂料廣泛應用于提高工程建筑、古建筑和文物、船舶、隧道、運輸、軍工、化工、電訊等領域的御災能力。

2 防火涂料的作用及機理

防火涂料,又叫阻燃材料,是指涂裝在物體表面,可防止火災發生,阻止火勢蔓延傳播或隔離火源,延長基材著火時間或增加絕熱性能以推遲結構破壞時間的一類涂料。因此涂覆防火涂料,是預防和阻止火災發生的必要手段。

2.1 防火涂料的作用

防火涂料的作用是當涂覆于可燃基材上時, 除起到與普通裝飾涂料相同的裝飾、防腐及延長被保護材料的使用壽命外, 一是遇到火焰或熱輻射時, 防火涂料將迅速發生物理、化學變化而隔絕熱量, 阻止火焰蔓延, 起到阻燃作用; 二是當涂覆于構件表面除具有防銹、耐酸堿、耐鹽霧等作用外, 遇火時隔絕熱量、降低構件表面溫度、起到耐火作用。防火涂料的防火阻燃作用只在一定時間內起作用, 為撲救工作贏得時間。

2.2 防火涂料的分類及其機理

按照其防火機理, 可以分為兩大類型, 一種是膨脹型防火涂料, 另一種是非膨脹型防火涂料。后者又分成難燃型防火涂料( 一般為有機涂料) 和不燃型防火涂料( 為無機涂料) 兩種。按照用途可以分為飾面型防火涂料,鋼結構防火涂料,電纜防火涂料,混凝土結構防火涂料。

對膨脹型防火涂料和非膨脹型防火涂料得防火機理簡述如下。

2.2.1 膨脹型防火涂料

膨脹型防火涂料的概念最早由Tramm 于1937年提出,他采用二氰二銨為膨脹發泡劑、磷酸二銨為催化劑制備了可膨脹型防火涂料, 聚合物基膨脹型防火涂料除了少量催化劑及添加型發泡劑為無機材料,其主要成分為有機物[1]。

膨脹型防火材料在火焰或高溫作用下,一方面會膨脹發泡,生成泡沫隔熱層,封閉被保護的基材,阻止基材著火燃燒。另一方面,涂層發生的軟化、熔融、蒸發、膨脹等物理變化及聚合物、填料等組分發生的分解、降解、化合等化學變化也能吸收大量的熱能,抵消一部分外界作用于物體的熱,從而保護基材。而且,涂層在高溫下分解出不燃性氣體能稀釋有機物熱分解產生的可燃性氣體或氧氣的濃度,從而抑制燃燒的進行。

2.2.2非膨脹型防火涂料

非膨脹型防火涂料主要是通過以下三條途徑發揮防火作用的,首先,涂料本身具有難燃或不燃性,能起到隔離作用;其次,涂料遇火受熱分解出不燃的惰性氣體,沖淡被保護基材受熱分解出的易燃氣體和空氣中的氧,抑制燃燒;最后,在火焰或高溫條件下形成不可燃性的無機“釉膜層”。該釉膜層結構致密,能有效隔絕氧氣。[2]

3 我國防火涂料的發展現狀

防火涂料的發展具有悠久的歷史,更是早在古羅馬時代就有人開始把木材漫涂醋和粘士漿液來進行難燃處理,等發展到近代,則用石膏、灰泥、水泥等與水調和,涂覆于建筑物表面,使之隔熱防火。[3]后來,有人曾仔細觀察蛇被燒的變化,蛇體膨脹冒氣和起泡,蛇體發生蜷縮,而內部機體則受到一定程度的保護,由此啟發而發明了以汽油二甲苯之類為有機溶劑的膨脹型防火涂料。20世紀30年代已有以水玻璃為黏結劑,加礦粉為填料的無機防火涂料。我國的防火涂料的起步,較國外工業發達國家晚但15~20年,雖然起步較晚,但發展速度很快。近代的防火涂料的研制和應用起始于50年代后期,即以硅酸和開發新型防火涂料的工作,主要是溶劑型。70年代末,公安部四川消防研究所開始研究防火涂料,首先研究出膨脹型過氯乙烯防火涂料,后來又研究出膨脹型丙烯酸乳膠防火涂料從80年代中期開始,公安部四川消防科學研究所率先研制成LG鋼結構防火涂料,與北京建筑材料防火公司共同研制成LG鋼結構膨脹型防火涂料。[4]1990年開始,防火涂料得以迅速發展,防火涂料的產量和品種數目劇增,全國注冊生產廠家不下百家,從品種類型、技術性能、應用效果和標準化程度上看,已接近或達到國際先進水平。

3.1膨脹型防火涂料

3.1.1鋼結構防火涂料

近年來,鋼結構在建筑業中廣泛應用,但建筑材料中鋼材的耐火性差,機械強度隨溫度的升高而降低,同時鋼材的力學性能也迅速下降,很快會失去支撐能力,導致建筑物倒塌。因此,采用防火涂料對建筑物的鋼結構進行防火保護,是一條切實可行且經濟的途徑。在建筑物鋼結構防火保護中,應用前景最好的當屬膨脹型防火涂料。膨脹型防火涂料包括薄涂型(涂層厚度為3~7mm)和超薄型(涂層厚度

最早開發的防火涂料的主要成分為無機材料,聚合物基膨脹型防火涂料除了少量催化劑及添加型發泡劑為無機材料,其主要成分為有機物。近年來,研究得最多的體系則為C-N-P 阻燃體系。這類體系的聚合物基料普遍為改性后的丙烯酸樹脂、改性高氯化聚乙烯樹脂

以及改性氨基樹脂等。[5]以這類聚合物為基料的涂料可以有良好的裝飾性,耐候性及抗腐蝕性。

無機填料對膨脹型鋼結構防火涂料防火性能提高的研究主要集中在可膨脹石墨以及納米無機填料兩個領域。[3]該防火涂料在鋼表面具有良好的附著力,并且具有優越的耐候性,燃燒后發泡層為密實的微孔狀泡沫結構。

環氧膨脹防火涂料中環氧樹脂為防火涂料的成膜物, 固化后的環氧樹脂,具有優良的耐化學腐蝕性、耐熱性、耐酸堿及良好的電絕緣性,因而用它來配制的防火涂料具有優良的附著力、防腐蝕性和機械強度。[6]因為環氧樹脂防火涂料具有極佳的封閉性,阻燃成分不會遷移到涂層面,因此,其防火性能受時間和環境的影響較小。特別是環氧樹脂防火涂料在爆炸發生后都能保持完好并粘附在基材上,較傳統膨脹型防火涂料更適用于海上石油平臺、油田、煉油廠及石化廠等。

水性超薄膨脹型鋼結構防火涂料是近年來發展起來的一種新材料。水性超薄膨脹型鋼結構防火涂料是指涂層使用厚度不超過3 mm,以水作分散介質的鋼結構防火涂料,其成膜物可以是有機高分子樹脂,一般以乳液型居多,加入發泡劑、阻燃劑、碳源、酸源及其它填料組成防火體系,受火時可形成均勻而致密的蜂窩狀或海綿狀的碳質泡沫層,對鋼材具有良好的防火保護作用。[7] 覃文清進行了較詳細的論述,介紹了水性鋼結構防火涂料的國內外研究現狀[8],王國建等人配制了有機硅氧烷乳液與自交聯純丙乳液的混合乳液,以其為基料、聚磷酸銨、三聚氰胺為發泡劑、二氧化鈦為填料等制備了水性超薄膨脹型鋼結構防火涂料。

3.1.2 飾面型防火材料

飾面型膨脹防火涂料分為溶劑型和水性兩類,兩類選用的防火組分基本相同,區別在于成膜物。溶劑型防火涂料的成膜物質一般選用氯化橡膠,過氯乙烯,氨基樹脂等,采用的容積為200號溶劑汽油等;水性防火涂料的成膜物質一般選乙烯-偏二氯乙烯乳液等,它以水為溶劑。

近些年發展起來的透明防火涂料兼具防火和裝飾功能,包括共聚或化學改性聚合物、添加阻燃劑等, 體系中一般含P、Si、B、N等元素。[9]在之前很長一段時間,國內對透明型防火涂料的開發集中在以脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛-尿素共聚樹脂等氨基樹脂或改性氨基樹脂為成膜物質的體系。20世紀80年代至21世紀初我國主要采用的是醚化氨基樹脂和多官能性的磷酸酯/ 磷酸鹽制備膨脹型透明防火涂料。該類體系由于含有充足的P、N、C等膨脹阻燃體系必須的元素, 具有良好的防火性能。

3.1.3 電纜防火涂料

電纜防火涂料是在飾面型防火涂料基礎上結合自身要求發展起來的,主要由基料及阻燃添加劑、增強填料、溶劑、顏料、助劑六部分組成。[10]我國最早出現的電纜防火涂料是以氨基樹脂為基料的膨脹型反火涂料,隨著電纜防火涂料的迅速發展,還出現了氯化橡膠等為基料的溶劑型電纜防火涂料以及以丙烯酸乳液等為基料的水性電纜防火涂料,但當這些成膜劑與防火組分作用后,會導致防火性能的降低。這也是現在亟待解決的問題。

3.2非膨脹型防火涂料

早期發展的防火涂料一般為非膨脹型防火涂料, 其防火性能及涂膜的其它物理力學性能都很差。近年來, 由于有機合成材料的發展及其所具有的優異的物理力學性能, 才使得有機防火涂料得以迅速發展并大量應用。目前無機防火涂料的品種很多,它采用的無機涂料粘合劑主要是水玻璃(硅酸鈉、硅酸鉀等)、硅溶膠、磷酸鹽等;而填料是一些耐火的礦物。

4 我國防火涂料的發展趨勢

縱觀防火涂料的發展史,經歷了一個從無機到有機又到無機的循環過程。在21世紀到來之際,我國的防火涂料將進入一個更高的發展階段。隨著涂料工業向節能、低污染、高性能化、專業化方向發展,防火涂料也像“五E”方向[7]邁進,即提高涂膜質量(Excellence)、方便施工(Easy of application)、節省資源(Economics)、節省能源(Energy saving)、生態平衡(Ecology)。

4.1環保型發展方向

目前,國內普遍使用的溶劑型和厚型防火涂料耐火極限差,不符合環保要求,在其使用上也會因人們對環境污染及人身健康的日益重視而受到越來越嚴格的限制。這就要求大力發展無污染涂料,如水性防火涂料和無機防火涂料。水性涂料由于無毒安全、節約資源、保護環境,成為建筑涂料發展的主要方向。水性膨脹型防火涂料將成為防火涂料的主要發展方向,同時應著眼于進一步提高涂層的耐水性、防火性及裝飾性。無機防火涂料節能源、省資源,無環境和健康的不良影響,屬于“綠色建材”,符合涂料工業水性化、功能化和人類發展的大趨勢。從涂料性能上來說,無機防火涂料不燃,耐高溫,在高溫作用下不會產生有害氣體。涂膜的某些物理性能和裝飾效果雖然不盡人意,但通過拼用適量的合成樹脂乳液或通過采取其他技術措施可以改善。

4.2低成本型發展方向

由于膨脹型防火涂料的生產工藝比較復雜,技術含量高,因此成本相對較高。但是,隨著防火涂料的深入研究,在保證防火涂料性能的前提下,其成本的降低指日可待。

4.3 高性能型發展方向

突破傳統的膨脹體系和模式,可以采用膨脹型和非膨脹型防火涂料相結合,配方中既含有膨脹型組分,又含有較多耐火填料組分,還加入高熔點的無機纖維等,使涂料在高溫火焰作用下形成低膨脹率的高強灰化層,確保膨脹涂層長時間耐火隔熱而不脫落。

4.4 多功能型發展方向

隨著人類文化和生活水準的提高,對于防火涂料除了要求具有防火保護作用和精美的裝飾性外,還需要兼具絕熱性、隔熱性、消音性、輻射性等特殊功能。研究開發出功能復合化的鋼結構防火涂料以及能賦予涂料特殊功能的樹脂和添加劑的研究是當今一大課題。

5 結束語

近年來,隨著我國經濟的高速發展,防火涂料的廣泛應用于各行各業,新型防火涂料的研究開發越來越重要,因此研發防火性能更好更易于施工成本更低使用壽命更長的防火涂料成為當今的熱點。與此同時,隨著人們環保意識的不斷提高,環境友好型防火涂料的需求越來越高。 由此,研究開發環保和防火性能兼具的膨脹型無機溶劑防火涂料和水性膨脹型防火涂料或許會成為當今的研究主要方向之一。

參考文獻

[1] 張澤江 C-N-P膨脹體系膨脹過程及其熱力學探討[M]. 消防科學與技術.2001(2):55~57

[2] 李會 非膨脹型防火涂料和膨脹型防火涂料的特點及發展前景[M] 中國石化出版社,2007:31-35

[3] 陸明 淺談防火涂料的發展應用 [J].廣州化工,2011.18

[4] 徐曉楠,周政懋 防火涂料[M].北京: 化學工業出版社,2004:38-50

[5] 林毅利 膨脹型鋼結構防火涂料的開發及研究進展[J] 中華建筑報,2012

[6] 肖新顏,涂偉萍,楊卓如,陳煥欽.防火涂料的現狀與未來[J],涂料工業.1995(6):33~36

[7] 甘子瓊,戚天游,榮 鋼結構防火涂料現狀及其發展[J].涂料工業, 2004, (34):42-46.

[8] 覃文清,李 風 膨脹型防火涂料膨脹發泡層質量對防火涂料的影響[J].涂料工業, 2003,(6):12-14.

[9] 尹碧軍 飾面型防火涂料阻燃防火機理及研究進展[J].廣東化工,2012

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