有机合成材料的概念范例6篇

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有机合成材料的概念

有机合成材料的概念范文1

关键词: 材料发展;设计;OLED

材料是产品设计的物质基础,不同的材料通过不同的加工及处理,连接组合成为产品。材料的发展也就在一定程度上决定了同时代产品的功能上和形态上的高度。材料是随着人类科技的发展而发展,而产品也就伴随着材料发展而更新换代。人类从会使用工具以来,发展了造纸、冶金、纺织的技术,运用了从石材、木材、瓷、青铜等多种天然材料。而在现代社会中,人类的材料使用也有低级,走向高级。金属和无机非金属合成材料成为了各行各业应用最广泛的材料。相比原始的材料,现代材料的蓬勃发展,才打开拉开了产品设计的发挥的舞台。一方面设计师根据自己的设计选择合适的材料,另一方面,材料的某些特性更大程度上决定了设计师的方案。可以实现产品连接结构上、形态上乃至功能上的创新。我们也会从下文提到的几个成功的设计案例中看到。文章主要分为三部分。第一部分介绍了原始材料局限下的设计。从第一把工具的使用开始,人类也开始了对原始材料的应用。随着技术一点点进步,人类又使用了陶瓷等费天然材料。第二部分介绍了现代材料出现后的设计。其中包括金属材料和有机合成材料。在第三部分中主要讲了当下的新材料所带来的新颖的设计。没有这些新材料的问世,也不可能有这些产品诞生。

1 原始材料局限下的设计

在“刀耕火种”的原始时代,人类开始使用了第一把工具。这里所说刀,就是人类所加工的第一种材料,石材。在使用这之前,人类还仅仅局限在使用一些天然的木石作为工具。但随着人类的发展,人类智商的提高,天然的木石已经无法满足原始人的一些狩猎、刀割的需要。于是人类第一次动手加工了第一把刀。这也开创了人类对与工具对于产品以至于材料的依赖与相互发展的关系。在石器时代,石器所做成的工具也在一步步的精细。虽然设计的概念并不存在。但是,设计本身已经作为一种行为,融入到人类在对工具的加工生产之中了。如果以现在产品设计的概念来套用当时原始人类的行为的话,当时的设计方案,是被材料所局限的。当时所创造出的石器工具,以材料作为限制,却以人的需求所为导向。伴随着人类对于大自然的进一步探索,人类又接触了另一种材料――铜。也就迎来了所谓的青铜时代。青铜的装饰品,祭祀品还用武器,都被大量的生产制造。中国作为一个代表,在青铜器的加工生产使用上,可以说是空前的。

从另一个角度来说,当时是因为材料的扩充,才形成了所生产出的物品的增多。陶、瓷、木材、竹材也是中国传统文化下应用非常广泛的传统材料。陶器喝瓷器,是中国文化中非常具有影响力的一部分。从最初的陶器制成的一些钵盆开始,对于材料的使用逐渐延伸到审美的高度。瓷器就是中国人对材料的巧妙加工而成。它的发展,延伸向更高的高度。它逐渐摆脱了实用性,讲材料按照工匠的设计意图,加工生产成一些具有极高审美价值的艺术品。而明式家具是中国家具史上独领的一支。家具的原料都是一些硬木原木,这样在材料本身的美感上,工匠师才能运用他们独具的匠心,灵动的巧手创造出如此流芳千古的明式家具。纵观历史发展,人类对于物品的设计与创造,无不是在当时材料发展的基础上发生和发展的。

2 现代材料出现后的设计

那么在现代,一个设计被单独提出并高度重视的时代,又是哪些材料为设计师所用却又制约着设计的高度呢。

2.1 金属材料

金属材料已经不仅仅对于设计而是整个社会构架的物质基础。钢筋混凝土,已经成为像上海这样大城市的根基了。那么金属对于整个世界发展的功劳是巨大的。它不同于古时的青铜和铁器,这些被现代社会充分利用的金属,是经过现代人类的提炼、加工、合成而成。它具有多种多样的类别千变万化的特性。金属分为黑色金属喝有色金属。黑色金属包括纯铁、碳钢、合金钢、铸铁,都可以称为钢铁材料。这些材料组成了工业的基础。钢材,包括型钢,钢板,钢丝,大量运用于工业生产。不锈钢也成为在设计家用等各种产品时必不可少的材料。有色金属包括铜铝镁等金属以及它们的合金,有着更旷阔的应用范围。从日常生活中的一些厨具首饰电脑,到工业用的合金材料,有色金属已经是遍布各个角落了。

2.2 塑料合成材料

塑料材料的发现可以说是最伟大的发明之一,尽管也有些应用造成了人类的困扰,但它的功劳是任何材料的无法代替的。塑料是一种有机高分子材料,使在合成树脂中加入填料,增塑剂,色料等添加剂,经过加工而成的塑性材料,或经过固化交联形成的刚性材料。人们对塑料非常熟悉,因为它有着其他材料无法替代的优点,从而设计师在设计中大量的运用到了塑料,进而使人们才有可能与塑料充分的接触,所以又反向促成了人么对它的熟悉。那么也可以说由于塑料材料的出现与不断的开发,设计师才能利用这种材料的特性设计出新产品。这些产品可能是重量上的改进,也可能是功能上彻底的革新。那塑料究竟占据了怎么样的地位。可以想象一下如果我们现在身边的所有塑料都变成金属,那么我们的生活将会沉重多少倍啊。即便是用木材替代,也会让便利的生活大打折扣的。将不再存在一元钱一瓶的矿泉水,没有方便携带的塑料椅子,没有塑料牙刷,没有方便的绝缘材料,设计师可发挥的空间也大大的缩小了。苹果公司1998年的iMac,从商业上来说是一次巨大的成功,为苹果公司转亏为盈。隐藏在商业成功的背后,却是设计上的突破。半透明的机壳,给人们带来了从未体验过的视觉冲击,从而引发的一种对新潮的生活方式的向往。这种消费者的拥簇是由设计师创造的。但从另一方面来说,也是这种材料以及一种全新的应用方式的诞生所孕育的。

3 当下由材料引发的新设计

谈到当下的设计,我们会立刻想到新技术对设计的影响。从互联到物联,ipv4到ipv6,云计算,这些新技术新概念的提出,是设计的推动,也推动着设计。这一切创新,都要基于一个共同的载体与材料。

现在最引人注目的新材料之一当属OLED。OLED全称Organic Light Emitting Display,即有机发光显示器,在手机上的运用属于新突显的种类,被誉为“梦幻显示器”。OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同,无需背光灯,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄,可视角度更大,并且能够显著节省电能。新材料与新产品是在这种相互作用的关系中发展的。设计通过概念的设计给材料的发展指出方向,而新材料的发现有给设计提供更大的空间。

有机合成材料的概念范文2

关键词 初高中化学 共同点 断档点 衔接

中图分类号:G424 文献标识码:A

1 初高中化学知识共同点及衔接

1.1 初高中化学知识共同点

比较普高化学必修1、必修2和义教化学教材找到以下一些共同点。物理变化――凝固、融化、汽化、液化或凝结、升华、凝华、沸腾、溶解和潮解等。物理性质――颜色、状态、气味、沸点、熔点、密度、硬度、溶解性、挥发性、导热性、导电性和延展性等。化学变化――实质是构成物质分子的原子重新组合。化学性质――可燃性、氧化性、还原性、腐蚀性、稳定性、酸性和碱性等。化学反应类型――燃烧、爆炸、缓慢氧化、自燃、分解反应、化合反应、氧化反应、置换反应、复分解反应和中和反应(复分解反应中的一种情况)。能量变化――放出热量和吸收热量等。物质的构成――分子、原子、质子、中子、电子、离子和元素。物质结构――化学式、化合价、原子结构、分子结构、晶体结构和元素周期表等。物质量――相对原子质量、相对分子质量、质量比、元素质量分数、溶质的质量分数、溶解度等。物质分类――混合物、纯净物、金属单质、非金属单质、有机化合物和无机化合物(酸、碱、盐和氧化物)。分散系――溶液(溶质和溶剂)、浊液(悬浊液和乳浊液)、饱和和不饱和溶液。物质的分离――蒸馏、蒸发、过滤和结晶。指示剂――酚酞试液、石蕊试液、红色石蕊试纸和蓝色石蕊试纸。简单有机物――甲烷、乙炔、尿素、醋酸、酒精和汽油。材料――金属材料、合金材料、天然有机材料(羊毛和棉花)、有机合成材料(高分子化合物如合成塑料、合成纤维和合成橡胶)和纳米材料。金属的锈蚀和金属的防腐。实验安全――浓硫酸、氢氧化钠溶液溅到皮肤的处理、浓硫酸稀释问题等。实验技能操作――用pH试纸测物质的酸碱性和酸碱度、氢气燃烧前验纯和氢气、一氧化碳、酒精和甲烷燃烧产物检验。物质的检验――氧气、氢气、二氧化碳、甲烷、氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子的检验。其他――晶体、结晶水合物、结晶水、催化剂、触媒、湿法炼铜、物质转化规律、质量守恒、金属活泼性顺序。

1.2 初高中化学知识共同点的衔接

初高中涉及的知识面不仅有很多相同部分,而且有些知识的深度以及对学生的要求是不同的。所以初高中这些知识点的衔接教学不能是简单的重复。例如,初高中都要求了解金属的腐蚀和防腐,但初中只要求学生了解金属腐蚀需要的条件,如水和空气等,并以此推出防腐的条件即为隔绝空气或水,而高中对金属腐蚀的认识要求是从原电池角度深入的,要求学生清楚纯净的金属并不容易腐蚀,不纯净的金属内由于形成原电池的正极与负极,因而使腐蚀的速率加快,并要求会书写电极反应式。显然在要求上高了许多。

在教学过程中,特别是对于高中化学教师来说,一定要把握好初高中对于知识点具体要求的层次,把握好教学的深度,对于初高中教材的这些共同点,高中教学时不能在初中教学的基础上简单地重复,而应有所提升。初中教学时应在复习时不超初中《课程标准》的前提下适当拔高。

2 初高中化学知识断档点及衔接

2.1 相似相溶原理

义教化学涉及相似相溶但未提及此概念,教学中只要求学生了解水和油(有机溶剂)是相对立的两类溶剂,某物质若易溶于水则将难溶于有机溶剂。普高化学对相似相溶的理解升高到分子结构上,通过共价键极性及分子空间构型的分析来理解溶质分子的极性和溶剂分子的极性相统一而互溶的意义。义教化学的教学关于这一部分内容只能让学生通过对比的方法机械记忆。普高化学教学要让学生在分析的基础上认识。

2.2 酸性氧化物及碱性氧化物

义教化学教材用“某些金属氧化物”一词来代替“酸性氧化物”及“碱性氧化物”概念。教学中涉及酸性氧化物与碱反应,碱性氧化物与酸反应,但因无酸性氧化物及碱性氧化物的概念,初中学生并没有掌握酸性氧化物与碱反应生成盐和水,碱性氧化物与酸反应生成盐和水,及酸性氧化物与碱性氧化物反应生成盐这些典型基本反应类别。普高化学中对酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物和不成盐氧化物这些概念的系统归纳学习,这些物质的化学性质将被肢解为一个个独立的反应方程式,并得出一些规律的知识。极大地提高了学生的化学思维能力。普高化学中强调了酸性氧化物不完全等同于非金属氧化物,碱性氧化物不完全等同于金属氧化物,是值得学生研究的概念。

2.3 元素周期表

这一概念在义教化学和普高化学中都有,但内容层次上断档。义教化学中有关于元素周期表相关概念的介绍,包括原子的微观结构、相对原子质量的计算及应用等。普高化学中有关的概念不再出现。但是学生对以上知识的掌握情况却差异很大,往往对微观结构记忆深刻,高中教师不再需要重复,而对相对原子质量的概念及计算本质却不能深入理解。然而在高中学习中,相对原子质量的概念及计算,与摩尔质量这个重要概念间有千丝万缕的联系,两者间有相似处也有区别处,是学生需要着重理解的,如果没有初中的相对原子质量概念做基础,这些比较区别将无从谈起。因此高中教师必须做适当的复习和补充讲解。在高中学习中,更进一步地涉及到元素的相对原子质量计算,这不仅与原子的相对原子质量概念有关,还需要同位素概念的配合,可以说缺一不可,高中教师千万不能以为学生在初中已经学习过,因而粗略带过,那样将给学生的学习造成很大困难。

2.4 电解质

义教化学中关于溶液中电解质电离的介绍没有涉及电解质的概念,只是要求学生知道哪些能物质电离,哪些物质不能电离,哪些物质能电离成分子,哪些物质能电离成离子。然而高中对电解质的电离情况要求很高,除了区分电解质在水中的电离和熔融状态下的电离情况以外,还要区分在水溶液中,由电解质是否完全电离来推出弱电解质和强电解质概念,并且涉及到弱电解质弱酸的分步电离,以及强酸酸式盐、弱酸酸式盐的电离情况,这些复杂又精细的内容学生在短时间内要掌握是比较困难的,因此,高中教师还是应当从零起点开始系统地为学生讲解电解质的概念及电解质的电离为好。高中教师面对学生某些断档的知识点时,需要放慢教学节奏,给学生更多巩固和温习的时间。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准.北京:北京师范大学出版社,2011.

[2] 人民教育出版社.义务教育教科书化学.北京:人民教育出版社,2012.

有机合成材料的概念范文3

关键词 课前准备 课堂学习 课后巩固

中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2014)18-0068-01

我们不难发现化学与生活有着密不可分的关系,例如:“我们周围的空气”“自然界的水”“生活中常见的酸”“生活中常见的碱”等。因此,我们在课堂教学中也应该要好好地利用化学与生活的关系,使学生能真正地体会两者之间密不可分的关系,能认识到生活中的化学知识,能正确地运用化学知识来解决生活中的问题。如何在课堂中能达到上述目标呢?我认为可从课前准备、课堂学习、课后巩固这三个方面来完成。

一、课前准备

学生每天都坐在教室里上课,回想我们曾和他们一样坐在教室里学习时,当时我们最盼望的也是下课铃声,课堂上也会有意无意地看看表,看看窗外。学生在如此疲惫的状态下,看到了老师带来的一幅画、一个实物、一段视频,而这些实物或是视频又是学生所熟悉的,例如:在《生活中常见的酸》中,老师给大家带来些有酸味的物品,苹果、橘子、酸奶等,并以奖励的方式发给学生等。那这堂课将被引入到另一种状态,学生兴趣被激发了,学习的气氛被调动了,回答问题的声音变大了,头脑活起来了。我想这样的学习状态是每个老师都希望看到的。要达到这样的效果,教师就必须做好充分的课前准备,认真地对待每一堂课,找出每堂课中能联系生活的知识点,并准备相关的素材。

例如:《溶解度》中可以准备一瓶没有打开过的可乐。课堂中,摇晃可乐瓶可以看到瓶内产生大量的泡沫,打开瓶盖后,可以看到可乐喷出,但要注意安全。这样可以让学生认识到气体溶解度随压强、温度的变化。这样通过实物的演示观察,可以将抽象的知识具体化,帮助学生理解记忆。

《有机合成材料》中可准备各种塑料,让学生分析它的利与弊,从而使学生客观地认识塑料,并能找到正确使用塑料的方法,同时也培养了学生看待问题的唯物主义辩证观。

二、课堂学习

这个环节主要是在课堂教学活动中利用生活素材,让学生更进一步的认识到化学与生活的关系,更加热爱生活、热爱化学,使学生能利用所学的化学知识解释生活中的现象,并能正确地利用化学知识来指导生活。

例如:《物质的变化和性质》课堂中,通过观察分析四个演示实验后,可以得到物理变化和化学变化的概念与区别;然后教师可以出示生活中的某些变化,让学生判断它属于化学变化还是物理变化,例如:粉笔折断、纸张撕碎等;最后可以鼓励学生通过讨论的方式,列举出生活中的变化,并分析它是属于物理变化还是化学变化。

《分子和原子》课堂中,通过演示实验后,可以从中得到分子的性质;然后教师可以列举生活中的某些现象,并用分子性质的知识点进行解释;最后通过小组讨论的方式,让学生思考生活中能用分子性质解释的现象。

三、课后巩固

这是个很重要的环节,当学生在课堂中受了老师的启发后,必定会产生某些想法,如果这些想法没有被及时地记录下来或是实施的话,那这些想法就只会在头脑里停留一刻,课堂上老师的努力也会白费。因此,在课后需要学生通过生活进行巩固。为了学生能切实地完成生活实验,可根据就近原则将学生们分成几个小组,一个小组的同学共同来完成任务,并要求学生写下记录。之后,在课堂上来交流本组的结论。

有机合成材料的概念范文4

一、 坚持发展性原则,面向全体学生

新教材最突出的特点是实验较多,新增的活动探究也较多。化学是一门以实验为基础的科学,在实验中每个学生都有机会动手动脑,亲身体验变化的过程、结果,亲身体会实验是获取化学知识的重要手段,可以培养学生严谨的科学态度和尊重客观事实、善于合作等优良品德。实践证明,多开展化学实验可发展学生的合作、分析、归纳、总结等能力。如第一单元《走进化学世界》中课题二探究吸入的空气与呼出气体有什么不同?该实验趣味性较强,容易引起学生的兴趣,但实验步骤较多,且收集呼出气体的操作有一定难度,因此我在课前要求学生预习该探究活动的内容,并在家里利用吸管、瓶子、盆子等进行收集呼出气体的操作练习,课堂上学生主动积极地参与,各组配合非常默契,同时发现和提出了不少有探究价值的问题,这样既发展了学生的实验探究能力,也发展了他们的创新思维能力。

再者,新教材的第一个阅读栏中,绿色化学的知识有其重要的意义,说明化学在随着社会的进步、科技的发展而不断发展,这就要求不管是从事化学方面工作或研究的人,还是我们教化学的教师及学化学的学生都应有发展的思想。只有认真学习、钻研化学知识,才能不断充实、完善和发展自己,从而使学生形成终身学习的意识和能力。

二、 坚持实用性原则,贴近学生生活

新教材的实用性较强,从学生熟悉的身边现象入手,引导他们发现问题,展开探究以获得有关的知识和经验。紧密结合学生的生活实际,使他们感受身边的化学物质和化学变化,增强学习的兴趣,如第三单元《自然界的水》,水是学生生活中最熟悉的物质,这样从生活实际出发,展示水与人类生产、生活的关系,让学生感受到化学就在生活中。当学到课题3《水的净化》时,对于净水流程、折叠滤纸、过滤操作,区分软水、硬水,学生表现出浓厚的兴趣,特别讲述到硬水给生产、生活带来诸多不利与烦恼时,学生更是听得入神,我带了几瓶井水、河水到教室让学生们进行了过滤操作,之后布置他们周末回去可在家里用代用品进行过滤操作,经讨论学生知道了该用哪些代用品:小的油漏斗代替漏斗、餐巾纸(或卫生纸)多叠几层代替滤纸,筷子代替玻璃棒。通过对水的认识,学生知道自然资源并不是“取之不尽,用之不竭”的,人类应合理开发利用自然资源,与自然和谐共处,保证社会的可持续发展。另外学生还能从新教材的《化学•技术•社会》栏目中深刻理解化学对人类进步、社会发展的关系,领悟到化学学习的价值,从而培养了学生学习化学的兴趣和责任感。

三、 坚持直观性原则,让学生易接受抽象性知识

新教材给人第一感觉是色彩缤纷、精彩纷呈,增加了许多漂亮的图表,在感官上吸引了学生的注意力,激发了好奇心和兴趣。每一幅图画、每一个表格都是一个很好的学习素材。比如封面那幅冰川与水分子的精美彩图就将大自然的宏伟之美与科学的神奇之美表现得淋漓尽致。课本中的彩色插图形象生动,对学生从抽象到直观的过渡提供了桥梁作用。如第四单元《物质构成的奥秘》中的课题3离子,离子是构成物质的一种微观粒子,对学生来说比较抽象,而离子的形成是本课题的核心,是教学的重点。新教材中配了彩色插图:钠原子边踢一个电子边说:“电子走开,我要形成相对稳定结构”,氯原子赶忙捞住被钠原子踢来的一个电子并说:“我需要电子,我也要形成相对稳定结构”,钠原子、氯原子得失电子后分别形成了钠离子、氯离子。由于静电作用,钠离子和氯离子手拉手地结合成稳定的化合物氯化钠。这样学生仔细观察了类似卡通人物的原子、离子,直观、形象地理解和掌握知识点。课本中还有好多精彩的图片对学生较快掌握并领悟知识的内涵大有帮助。

四、 坚持互动性原则,提高学生的整体素质

新教材中讨论栏较多,这就要求学生平时也多争论,才能准确地用语言表达自己的想法。俗话说得好“理愈争愈明,愈辩愈清”。争讨中学生个个有不甘落后的冲动,无形中学生之间形成了一股奋发问上的竞争意识。如第六单元《碳和碳的化合物》第一课题学习完金刚石和石墨的知识后出现的讨论题是:结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途,讨论物质的性质与用途的关系。领悟能力强的学生即兴发言,不太理解的通过对老师板书的归纳和分析也能说出其所以然,通过同学间讨论,学生深刻地领悟到:物质的用途和物质的性质联系紧密,物质的性质在很大程度上决定了物质的用途。

以上是我个人对新教材的有利方面的浅析,我认为新教材中部分语言的学术味道浓了一些,如:第一单元课题一化学使世界变得更加绚丽多彩”,给人一种学术报告的感觉,通俗化、 生活化不够;在绿色化学中提到的提高原子的利用率 ,在有机合成材料中提到的细菌分解等,都是专业性很强的概念,理解起来有困难。

有机合成材料的概念范文5

兴趣是发展学生创造性思维的内动力,有了兴趣才能驱使学生积极地进行探索,自觉集中注意力,抑制疲劳 ,产生愉快的情绪,并在艰苦的搜索中获得成功,而学业上成功的又可促使他们产生新的兴趣,使学生变“厌学为乐学”,变“要我学”为“我要学”,变“模仿学”为“善学”,从而把学生从“苦学”的海洋中带入“乐学”的伊甸园。那么如何培养学生学习化学的兴趣,提高教学质量呢?下面谈一些自己的看法。

一、用电教手激发学生的学习兴趣

随着科学的发展,电化教育给学校带来了深刻变化,电教媒体给各科教注入了新的活力,为教师展示自身教学潜能提供了大舞台,为学生自我深化知识学习开阔了新的思维空间,为教育教学改革提供了可靠保证,有力地促进了教学效果的提高。初中化学课 理论性强,概念比较抽象,不少学生对化学课缺乏兴趣。因此,化学课的讲解必次突出趣味性。教师可以借助录像,多媒体课件把抽象变为具体,把复杂变为简单,把静态转换为动态。就会使学生大脑兴奋,精神倍增,激发他们浓厚的兴趣。例如在讲“离子”时,我制作多媒体深件,把原子的最少层电子换为卡通小人物。钠原子最外层卡通人物郁郁寡欢,急于离去;而氯原子最少层卡通人物欢天喜地,手拉手在一起唱歌跳舞,并向它招手,希望它快快加入。这样把金属元素的原子易失去最外层电子达到稳定结构形成阳离子和非金属元素的原子易得到电子达到稳定结构形成阳离子生动展现在学生面前,激发了学生的学习兴趣。在讲"使用燃烧对环境的影响"时,我穿插水土流失和沙漠化的录像片断,使学生感到沃土、新鲜的空气在不断远离我们,环境恶化步步向人类走来,使学生有了很深的感受。通过多媒体激发其强烈的求知欲和责任感,同时渲染了课堂气势,使他们在快乐和愉悦中受到思想教育,接受化学知识。

二、用化学知识在生活中应用,提高化学兴趣

化学源于生活,并应用于生活。社会生产和人的需要是产生兴趣的源泉。我们学习的目的就是为了把学到的东西应用到实践中去。我们学习的许多知识都和我们的生活、生产实际紧密联系,涉及到资源,能源,环境、材料等各个方面。在讲课时理论联系实际能提高学生的化学素质,增强学生未来的适应能力,提高学生的化学兴趣。例如,在讲“有机合成材料”中可以告诉学生如何鉴别一些布料,特别是如何鉴别真假羊毛衫和皮鞋等有关知识。在讲“人类重要的营养物质”时,可以补充如何才能搭配食物,使营养均衡,预防疾病。在讲“溶液”时可以加入洗条剂的使用方法等,以上这些使学生获得生活中使用的化学知识,产生“跃跃欲试”的心理方向。另外,还要善于对学生所关心的事物创设“学以致用”的情境,并让学生充当角色。这样使学生体会到化学知识有很大的实用价值,迫切需学,学会后应用,也就极大激发出学生对化学的向往和求知欲。

三、通过实验,培养兴趣

化学是一门以实验为基础的自然科学。通过实验,我们可以观察到大量生动有趣的化学反应现象,增加学习兴趣,加深对基本原理和基础知识的理解和掌握。古今中外的许多科学家,发明家等取得伟大成就的原因之一对事物具有浓厚的兴趣。兴趣是一种直接的动力,正如教育家布鲁纳所说“学习的最好刺激,就是对所学材料的兴趣”。

在初中化学教材中就编排许多探究实验和演来实验,在这些化学实验中,有很多让学生惊奇的现象发生。如烧红的铁丝在氧气中的剧烈燃烧,火星四射;氧气可以使带火星的木条复燃;二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,无色酚酞溶液遇碱变红等等,这些奇异的化学实验现象,必将刺激具有强烈好奇心的初中生,激发了他们强烈的求知欲望和学习兴趣。作为化学教师,我们要树立起重视实验的思想,作好演示实验,狠抓学生的分组探究实验,布置合适的家庭小实验;使学生通过让做到愿做到乐做,最后掌握作学的知识。

四、通过生动的语言,形象的比喻,调动学习的兴趣

利用生动风趣的语言,形象的比喻,典型的事物来润色生硬枯燥的理论讲解,不但能使学生在轻松愉快的气氛中获得较深的知识,同时也不断激发学生的兴趣。教师的一句话甚至一个手势,对学生会产生很大的影响。所以教师要不断丰富自己的语言、知识、讲课艺术。初中化学知识大部分需要记忆。我平时讲课时,把重点、难点尽可能地编成紧贴课题的顺口溜,让学生很感兴趣。我觉得这样做有利学生记忆和学习。如实验室用高锰酸钾利氧气的步骤我总结了几个关键字“检、装、固、点、收、移、熄”;检验气密性我总结了“先浸后贴再看”;自编元素符号、化合价口决和药品取用等段子,短则几字,长则几十字。学生一两遍就记住了,长久不忘。

五、化学课外活动是培养学生化学兴趣的重要措施

有机合成材料的概念范文6

关键词:防火涂料;膨胀型防火涂料;非膨胀型防火涂料;研究现状;发展趋势

1 引言

在历史发展的长河中,火对人类文明进步发挥着重要的作用。但是,火是一把双刃剑,它不仅可以造福人类,也可以给人类带来巨大的灾难。

我国改革开放以来,各行各业的发展突飞猛进,高层,超高层建筑拔地而起,各种新材料不断涌现,同时大量的应用化学建材是易燃的,日益增多的钢结构建筑的耐热性很低,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灾隐患。涂覆防火涂料是预防和阻止火灾发生和发展的有效手段之一。基于如此,大力推广和使用防火涂料,一旦发生火灾事故,让火患无法蔓延并消失于无形之中,这对于降低和消灭火灾事故具有重要意义。目前,防火涂料广泛应用于提高工程建筑、古建筑和文物、船舶、隧道、运输、军工、化工、电讯等领域的御灾能力。

2 防火涂料的作用及机理

防火涂料,又叫阻燃材料,是指涂装在物体表面,可防止火灾发生,阻止火势蔓延传播或隔离火源,延长基材着火时间或增加绝热性能以推迟结构破坏时间的一类涂料。因此涂覆防火涂料,是预防和阻止火灾发生的必要手段。

2.1 防火涂料的作用

防火涂料的作用是当涂覆于可燃基材上时, 除起到与普通装饰涂料相同的装饰、防腐及延长被保护材料的使用寿命外, 一是遇到火焰或热辐射时, 防火涂料将迅速发生物理、化学变化而隔绝热量, 阻止火焰蔓延, 起到阻燃作用; 二是当涂覆于构件表面除具有防锈、耐酸碱、耐盐雾等作用外, 遇火时隔绝热量、降低构件表面温度、起到耐火作用。防火涂料的防火阻燃作用只在一定时间内起作用, 为扑救工作赢得时间。

2.2 防火涂料的分类及其机理

按照其防火机理, 可以分为两大类型, 一种是膨胀型防火涂料, 另一种是非膨胀型防火涂料。后者又分成难燃型防火涂料( 一般为有机涂料) 和不燃型防火涂料( 为无机涂料) 两种。按照用途可以分为饰面型防火涂料,钢结构防火涂料,电缆防火涂料,混凝土结构防火涂料。

对膨胀型防火涂料和非膨胀型防火涂料得防火机理简述如下。

2.2.1 膨胀型防火涂料

膨胀型防火涂料的概念最早由Tramm 于1937年提出,他采用二氰二铵为膨胀发泡剂、磷酸二铵为催化剂制备了可膨胀型防火涂料, 聚合物基膨胀型防火涂料除了少量催化剂及添加型发泡剂为无机材料,其主要成分为有机物[1]。

膨胀型防火材料在火焰或高温作用下,一方面会膨胀发泡,生成泡沫隔热层,封闭被保护的基材,阻止基材着火燃烧。另一方面,涂层发生的软化、熔融、蒸发、膨胀等物理变化及聚合物、填料等组分发生的分解、降解、化合等化学变化也能吸收大量的热能,抵消一部分外界作用于物体的热,从而保护基材。而且,涂层在高温下分解出不燃性气体能稀释有机物热分解产生的可燃性气体或氧气的浓度,从而抑制燃烧的进行。

2.2.2非膨胀型防火涂料

非膨胀型防火涂料主要是通过以下三条途径发挥防火作用的,首先,涂料本身具有难燃或不燃性,能起到隔离作用;其次,涂料遇火受热分解出不燃的惰性气体,冲淡被保护基材受热分解出的易燃气体和空气中的氧,抑制燃烧;最后,在火焰或高温条件下形成不可燃性的无机“釉膜层”。该釉膜层结构致密,能有效隔绝氧气。[2]

3 我国防火涂料的发展现状

防火涂料的发展具有悠久的历史,更是早在古罗马时代就有人开始把木材漫涂醋和粘士浆液来进行难燃处理,等发展到近代,则用石膏、灰泥、水泥等与水调和,涂覆于建筑物表面,使之隔热防火。[3]后来,有人曾仔细观察蛇被烧的变化,蛇体膨胀冒气和起泡,蛇体发生蜷缩,而内部机体则受到一定程度的保护,由此启发而发明了以汽油二甲苯之类为有机溶剂的膨胀型防火涂料。20世纪30年代已有以水玻璃为黏结剂,加矿粉为填料的无机防火涂料。我国的防火涂料的起步,较国外工业发达国家晚但15~20年,虽然起步较晚,但发展速度很快。近代的防火涂料的研制和应用起始于50年代后期,即以硅酸和开发新型防火涂料的工作,主要是溶剂型。70年代末,公安部四川消防研究所开始研究防火涂料,首先研究出膨胀型过氯乙烯防火涂料,后来又研究出膨胀型丙烯酸乳胶防火涂料从80年代中期开始,公安部四川消防科学研究所率先研制成LG钢结构防火涂料,与北京建筑材料防火公司共同研制成LG钢结构膨胀型防火涂料。[4]1990年开始,防火涂料得以迅速发展,防火涂料的产量和品种数目剧增,全国注册生产厂家不下百家,从品种类型、技术性能、应用效果和标准化程度上看,已接近或达到国际先进水平。

3.1膨胀型防火涂料

3.1.1钢结构防火涂料

近年来,钢结构在建筑业中广泛应用,但建筑材料中钢材的耐火性差,机械强度随温度的升高而降低,同时钢材的力学性能也迅速下降,很快会失去支撑能力,导致建筑物倒塌。因此,采用防火涂料对建筑物的钢结构进行防火保护,是一条切实可行且经济的途径。在建筑物钢结构防火保护中,应用前景最好的当属膨胀型防火涂料。膨胀型防火涂料包括薄涂型(涂层厚度为3~7mm)和超薄型(涂层厚度

最早开发的防火涂料的主要成分为无机材料,聚合物基膨胀型防火涂料除了少量催化剂及添加型发泡剂为无机材料,其主要成分为有机物。近年来,研究得最多的体系则为C-N-P 阻燃体系。这类体系的聚合物基料普遍为改性后的丙烯酸树脂、改性高氯化聚乙烯树脂

以及改性氨基树脂等。[5]以这类聚合物为基料的涂料可以有良好的装饰性,耐候性及抗腐蚀性。

无机填料对膨胀型钢结构防火涂料防火性能提高的研究主要集中在可膨胀石墨以及纳米无机填料两个领域。[3]该防火涂料在钢表面具有良好的附着力,并且具有优越的耐候性,燃烧后发泡层为密实的微孔状泡沫结构。

环氧膨胀防火涂料中环氧树脂为防火涂料的成膜物, 固化后的环氧树脂,具有优良的耐化学腐蚀性、耐热性、耐酸碱及良好的电绝缘性,因而用它来配制的防火涂料具有优良的附着力、防腐蚀性和机械强度。[6]因为环氧树脂防火涂料具有极佳的封闭性,阻燃成分不会迁移到涂层面,因此,其防火性能受时间和环境的影响较小。特别是环氧树脂防火涂料在爆炸发生后都能保持完好并粘附在基材上,较传统膨胀型防火涂料更适用于海上石油平台、油田、炼油厂及石化厂等。

水性超薄膨胀型钢结构防火涂料是近年来发展起来的一种新材料。水性超薄膨胀型钢结构防火涂料是指涂层使用厚度不超过3 mm,以水作分散介质的钢结构防火涂料,其成膜物可以是有机高分子树脂,一般以乳液型居多,加入发泡剂、阻燃剂、碳源、酸源及其它填料组成防火体系,受火时可形成均匀而致密的蜂窝状或海绵状的碳质泡沫层,对钢材具有良好的防火保护作用。[7] 覃文清进行了较详细的论述,介绍了水性钢结构防火涂料的国内外研究现状[8],王国建等人配制了有机硅氧烷乳液与自交联纯丙乳液的混合乳液,以其为基料、聚磷酸铵、三聚氰胺为发泡剂、二氧化钛为填料等制备了水性超薄膨胀型钢结构防火涂料。

3.1.2 饰面型防火材料

饰面型膨胀防火涂料分为溶剂型和水性两类,两类选用的防火组分基本相同,区别在于成膜物。溶剂型防火涂料的成膜物质一般选用氯化橡胶,过氯乙烯,氨基树脂等,采用的容积为200号溶剂汽油等;水性防火涂料的成膜物质一般选乙烯-偏二氯乙烯乳液等,它以水为溶剂。

近些年发展起来的透明防火涂料兼具防火和装饰功能,包括共聚或化学改性聚合物、添加阻燃剂等, 体系中一般含P、Si、B、N等元素。[9]在之前很长一段时间,国内对透明型防火涂料的开发集中在以脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛-尿素共聚树脂等氨基树脂或改性氨基树脂为成膜物质的体系。20世纪80年代至21世纪初我国主要采用的是醚化氨基树脂和多官能性的磷酸酯/ 磷酸盐制备膨胀型透明防火涂料。该类体系由于含有充足的P、N、C等膨胀阻燃体系必须的元素, 具有良好的防火性能。

3.1.3 电缆防火涂料

电缆防火涂料是在饰面型防火涂料基础上结合自身要求发展起来的,主要由基料及阻燃添加剂、增强填料、溶剂、颜料、助剂六部分组成。[10]我国最早出现的电缆防火涂料是以氨基树脂为基料的膨胀型反火涂料,随着电缆防火涂料的迅速发展,还出现了氯化橡胶等为基料的溶剂型电缆防火涂料以及以丙烯酸乳液等为基料的水性电缆防火涂料,但当这些成膜剂与防火组分作用后,会导致防火性能的降低。这也是现在亟待解决的问题。

3.2非膨胀型防火涂料

早期发展的防火涂料一般为非膨胀型防火涂料, 其防火性能及涂膜的其它物理力学性能都很差。近年来, 由于有机合成材料的发展及其所具有的优异的物理力学性能, 才使得有机防火涂料得以迅速发展并大量应用。目前无机防火涂料的品种很多,它采用的无机涂料粘合剂主要是水玻璃(硅酸钠、硅酸钾等)、硅溶胶、磷酸盐等;而填料是一些耐火的矿物。

4 我国防火涂料的发展趋势

纵观防火涂料的发展史,经历了一个从无机到有机又到无机的循环过程。在21世纪到来之际,我国的防火涂料将进入一个更高的发展阶段。随着涂料工业向节能、低污染、高性能化、专业化方向发展,防火涂料也像“五E”方向[7]迈进,即提高涂膜质量(Excellence)、方便施工(Easy of application)、节省资源(Economics)、节省能源(Energy saving)、生态平衡(Ecology)。

4.1环保型发展方向

目前,国内普遍使用的溶剂型和厚型防火涂料耐火极限差,不符合环保要求,在其使用上也会因人们对环境污染及人身健康的日益重视而受到越来越严格的限制。这就要求大力发展无污染涂料,如水性防火涂料和无机防火涂料。水性涂料由于无毒安全、节约资源、保护环境,成为建筑涂料发展的主要方向。水性膨胀型防火涂料将成为防火涂料的主要发展方向,同时应着眼于进一步提高涂层的耐水性、防火性及装饰性。无机防火涂料节能源、省资源,无环境和健康的不良影响,属于“绿色建材”,符合涂料工业水性化、功能化和人类发展的大趋势。从涂料性能上来说,无机防火涂料不燃,耐高温,在高温作用下不会产生有害气体。涂膜的某些物理性能和装饰效果虽然不尽人意,但通过拼用适量的合成树脂乳液或通过采取其他技术措施可以改善。

4.2低成本型发展方向

由于膨胀型防火涂料的生产工艺比较复杂,技术含量高,因此成本相对较高。但是,随着防火涂料的深入研究,在保证防火涂料性能的前提下,其成本的降低指日可待。

4.3 高性能型发展方向

突破传统的膨胀体系和模式,可以采用膨胀型和非膨胀型防火涂料相结合,配方中既含有膨胀型组分,又含有较多耐火填料组分,还加入高熔点的无机纤维等,使涂料在高温火焰作用下形成低膨胀率的高强灰化层,确保膨胀涂层长时间耐火隔热而不脱落。

4.4 多功能型发展方向

随着人类文化和生活水准的提高,对于防火涂料除了要求具有防火保护作用和精美的装饰性外,还需要兼具绝热性、隔热性、消音性、辐射性等特殊功能。研究开发出功能复合化的钢结构防火涂料以及能赋予涂料特殊功能的树脂和添加剂的研究是当今一大课题。

5 结束语

近年来,随着我国经济的高速发展,防火涂料的广泛应用于各行各业,新型防火涂料的研究开发越来越重要,因此研发防火性能更好更易于施工成本更低使用寿命更长的防火涂料成为当今的热点。与此同时,随着人们环保意识的不断提高,环境友好型防火涂料的需求越来越高。 由此,研究开发环保和防火性能兼具的膨胀型无机溶剂防火涂料和水性膨胀型防火涂料或许会成为当今的研究主要方向之一。

参考文献

[1] 张泽江 C-N-P膨胀体系膨胀过程及其热力学探讨[M]. 消防科学与技术.2001(2):55~57

[2] 李会 非膨胀型防火涂料和膨胀型防火涂料的特点及发展前景[M] 中国石化出版社,2007:31-35

[3] 陆明 浅谈防火涂料的发展应用 [J].广州化工,2011.18

[4] 徐晓楠,周政懋 防火涂料[M].北京: 化学工业出版社,2004:38-50

[5] 林毅利 膨胀型钢结构防火涂料的开发及研究进展[J] 中华建筑报,2012

[6] 肖新颜,涂伟萍,杨卓如,陈焕钦.防火涂料的现状与未来[J],涂料工业.1995(6):33~36

[7] 甘子琼,戚天游,荣 钢结构防火涂料现状及其发展[J].涂料工业, 2004, (34):42-46.

[8] 覃文清,李 风 膨胀型防火涂料膨胀发泡层质量对防火涂料的影响[J].涂料工业, 2003,(6):12-14.

[9] 尹碧军 饰面型防火涂料阻燃防火机理及研究进展[J].广东化工,2012