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高分子材料的取向范文1
关键词：高中化学教材；前沿科技；合成有机高分子化合物；六国比较
文章编号：1008-0546（2015）07-0057-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2015.07.020
21世纪，科学技术已广泛融入到现代生活各个方面。高中化学教材中前沿科技知识的渗透和编入不仅能体现课程综合化与融合性的要求，更能使学生深入认识本学科甚至是交叉学科领先的科学技术[1]，让学生意识到化学学习的意义和价值，认识到利用化学知识解决生活中问题的重要性，感受化学科学的实用性和创造性。世界各国高中化学教材均将科技前沿知识渗透到教学内容中作为在教材内容创新的重要方面，在保证内容选择的基础性与时代性的和谐统一方面各有特色。合成有机高分子材料是现代科技硬件的重要载体，被广泛应用于医药卫生、现代工农业生产以及国防科技、航空航天、信息通讯和生物工程等各个领域，是化学前沿科技最具代表性成果之一，也是学生认识化学科技在社会生活中应用最好的学习资源。本文以合成有机高分子材料为切入点，通过研究世界发达国家高中化学教材在内容选择、编排与呈现方面渗透前沿科技成果的理念与做法，以期为我国高中化学教材内容创新提供启示。
一、研究对象
研究选取了中国、日本、澳大利亚、新加坡、美国、英国六国的主流高中化学教材作为研究对象，其名称、出版社、出版信息见表1。
二、内容选取
要认识合成有机高分子材料，“合成有机高分子化合物”是其重要的基础。我们从“合成有机高分子化合物”内容入手研究。
1. 选取比例
“合成有机高分子化合物”包含“合成有机高分子化合物基础”（以下简称“合成基础”，主要包含单体、聚合反应、高分子化合物的结构与合成高分子化合物的合成技术等内容）、“合成高分子材料”（主要包含各类合成高分子材料的性质、结构、合成、用途、分类及处理等内容）、“功能高分子材料”和“复合材料”四部分内容。用该四部分内容的知识点数目除以“合成有机高分子化合物”总知识点数目，所得百分比来表示各部分内容选取的比例。六国高中化学教材中四部分内容占“合成有机高分子化合物”的比例见图1（左侧饼形图）。
由图1可以看出，“合成高分子材料”在六国教材中均为最主要的内容（比例均在60%以上）；其次是“合成基础”（比例平均在20%～30%）；“功能高分子材料”各国差异较大：比例最大（11%）为中国教材，其次是日本教材（8%）、新加坡教材（5%），其他国家没有该部分内容；“复合材料”只有中国和澳大利亚教材涉及，比例均为2%。
“合成高分子材料”包含“塑料”“化学纤维”和“合成橡胶”三部分内容。用同样的方法求得图1右侧饼形图的数据，可以看出，“塑料”在六国教材中所占比例均为最大（比例均在45%以上），其次分别为“化学纤维”和“合成橡胶”（美国和英国教材除外）。
2. 内容深度
从学习认知水平角度分析，发现，日本教材在“合成高分子材料”、“合成基础”部分内容最深，难度最大。
日本教材在“塑料”部分介绍的塑料种类最多，包含聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尿素树脂、酚醛树脂、聚硅氧烷树脂、聚醋酸乙烯酯、密胺树脂和离子交换树脂共10种；澳大利亚教材提到9种，新加坡教材5种，中国和英国教材仅为3种，美国教材最少，为2种。日本教材不仅包含的塑料种类最多，而且都深入详细地介绍了每一种聚合物的性质或结构以及聚合反应方程式和用途。澳大利亚教材虽然给出的塑料种类多，但是除了详细介绍聚乙烯、聚氯乙烯这两种聚合物，其他都是简单介绍其性质和用途。中国教材包含的塑料种类虽少，但对聚乙烯和酚醛树脂两种聚合物的介绍最为详细。
在“化学纤维”部分，日本教材编入的化学纤维种类最多，包括合成纤维中的6-6尼龙、芳纶纤维、6-尼龙、涤纶、聚丙烯腈纤维、维纶，和人造纤维中的粘胶纤维、铜氨人造丝、醋酸盐纤维共9种，并且从性质、聚合反应方程式、用途这几个方面详细地一一介绍。中国教材仅简单提及“六大纶”。新加坡教材给出2种，澳大利亚和美国教材仅给出1种。
在“合成橡胶”部分，日本教材提到的合成橡胶种类最多，包含丁苯橡胶、腈基丁二烯橡胶、聚氯丁二烯共3种，并详细介绍其性质或符号以及聚合反应方程式或用途。中国教材仅讲到顺丁橡胶一种，但从特点、聚合方程式以及橡胶的硫化和用途等方面很详细地进行了介绍。美国教材仅提到丁苯橡胶的符号。
在“合成基础”部分，日本教材提到的聚合反应方式最多，包含加聚、缩聚、开环聚合、共聚合4种，中、澳、新、美、英五国教材仅呈现了加聚、缩聚2种。
3. 课程功能实现
从教材中“合成有机高分子化合物”内容的课程功能实现角度分析，我们发现六国教材中澳、新、美、英教材更加注重对科学方法的教育：
（1）实施技术方法教育。澳大利亚教材把“合成有机高分子化合物”作为技术教育的重要内容，占用一节的篇幅详细介绍了7种修饰多功能高分子聚合物的手段和3种高分子材料成型技术，以及各种手段和技术的应用[2]。澳大利亚教材中该部分内容将高分子合成的基础原理和化工生产结合起来，是合成理论过渡到实践的桥梁，实现了合成技术的“工艺化”，是培养学生技术素养的有效内容。
（2）渗透环保教育。新加坡和英国教材除了介绍塑料的广泛应用之外还选取较大量的内容来讲述其危害性，澳大利亚和美国教材详细介绍了“分类回收法”的废旧塑料处理方法，澳大利亚和中国教材提到了可降解高分子材料的研发，这将有利于学生了解材料的使用与环保的关系。
（3）提升实践能力。澳大利亚和美国教材详细列出了塑料制品的回收标识、代表的类型名称及性质、应用。回收标识也是健康证，学生可以在生活中根据编号来判断塑料的种类和质量，从而有利于帮助学生学会鉴别化学信息的真伪和品质，养成独立思考及反思的能力，培养学生的批判性思维，同时启发学生学会利用分类的方法解决生活中的化学问题，引导学生将化学知识应用到实践中去，提升学生的实践能力。
三、组织编排分析
表2列出了各国教材中涉及“合成有机高分子化合物”内容的章节编排情况。
依据教材中章节的设置，我们发现其组织编排方式有2种类型：（1）独立成章。中国和日本教材分设两章介绍有机高分子化合物，澳大利亚和新加坡教材设置一章。日本教材按合成有机高分子化合物的分类设章，而中国教材是按学习难度于必修2和选修5分设两章，采用螺旋式的组织编排方式。（2）独立成节。美国和英国教材如此。
依据教材编写所体现的课程观分类，其组织编排方式有2种类型：（1）学科中心设计取向。中、美、新教材以有组织的学科知识作为教材设计的基点，按照学科结构为中心来组织学习内容[3]；（2）社会生活问题中心设计取向。日、澳、英教材以生活、社会问题作为教材编写设计的基点，巧妙地将合成有机高分子化合物与生活实际联系起来，使学生在潜移默化中学会利用所学知识原理更科学、深入地认识、利用生活中的有机高分子材料，更大限度地实现其教学价值。
另外，各国教材组织编排各具特色：（1）日本和澳大利亚教材设置了章的上级标题――“研究领域”，使知识体系更加系统、清晰；（2）澳大利亚和新加坡教材的节标题设置详细、具体，核心概念界定清晰。中国教材章下的节标题少，每个节标题包含内容范围过大，且节标题下的小标题很少，导致框架不清晰，文字阅读量大，不利于学生进行信息提取，加之该部分知识内容多，分类复杂，这无形之中加大了学生学习难度。
四、结论与启示
通过对六国教材“合成有机高分子化合物”内容分析和组织编排的比较，我们可以获得如下结论：
“合成有机高分子材料”均已成为高中化学教材中合成有机高分子化合物的核心内容。教材中增加合成高分子材料种类与反应类型，可为学生广泛认识生活中的高分子材料奠定坚实的理论基础，使学生深入理解有机化学基础，拓展有机合成的创新性思维，以化学学科思维更科学深入地认识身边的高分子材料制品；同时，高分子材料制备技术方法的介绍对于提升即将面临职业定向的高中生的应用创造能力和技术素养有着重要作用；再有基于合成有机高分子化合物的介绍，渗透环保意识，有利于使教材向多维化和融合性发展。
我国高中化学教材在核心内容的选取上同各国一致，并采取由浅入深螺旋式的组织编排方式，这些是值得肯定的，但合成高分子化合物类型单一，缺乏与生活相联系和对科学方法的渗透这些问题值得我们深思。由此我们提出如下建议：在内容选取方面，应适当丰富合成高分子化合物的种类；充分发挥前沿科技类内容所特有的教育功能，注重对技术方法、环保意识、实践能力和批判性思维的教育，全面提升学生的应用和创新能力。在组织编排上，前沿科技类内容更适合采取社会生活问题中心设计编排，注重化学与社会生活实际的紧密联系；对于内容繁杂的部分建议采用细致详细的标题设置，同时可选择性增设“研究领域”等标题。
参考文献
[1] 王瑞政，周青，阙丽丽. 化学前沿学科知识在美国化学教材中的体现[J]. 化学教学，2009，01：58-61
高分子材料的取向范文2
关键词：高分子材料；专业学习；实验方法
一、高分子材料成型加工专业概述
高分子材料成型加工技术是以高分子材料的结构性能和改性制备、制品设计、成型工艺、模具设计与应用、性能检测、设备应用等为研究对象的一门学科。开设主要课程有高分子化学基础、高分子物理学、聚合物流变学、聚合物加工原理、高分子材料与配方、高分子材料成型工艺、塑料成型模具、塑料成型设备等。高分子材料成型加工工艺是高分子材料成型加工技术专业最为核心的课程。培养具有高分子材料成型加工专业基础知识，能在高分子材料领域从事科学研究、技术开发、工艺设计、生产及经营管理等方面工作的高素质应用型专门技能人才。通过本专业的学习，学生应该掌握高分子材料的改性与配制方法；高分子材料的组成、结构和性能关系；聚合物加工流变学、成型加工工艺和成型模具设计的基本理论和基本技能；具有对高分子材料进行改性及加工工艺研究、设计和分析测试，并开发新型高分子材料及产品的初步能力；具有应用计算机进行模流分析、制品与模具设计应用的能力；具有对高分子材料改性及加工过程进行技术经济分析和管理的初步能力。
二、高分子材料成型加工实验教学的改革方法探索
（一）对实验课程进行系统性设计，让其更具实操性
高分子材料成型加工技术是一门系统学科，其实验教学课程也应该是一个具有系统性的课程。但在以往的课程设置中却将实验课程分割成了高分子化学实验、高分子物理实验、高分子成型加工实验等若干个零碎的单元实验，学生获得的实验知识散乱，无法形成系统的知识链和技能集群。因此，将相关实验课程进行项目分类，按照案例模块设计，将相关实验有机地串联成一门集趣味性、知识性和实践性为一体的完整实验教学课程，这样知识间的联系也更为紧密，使实验课程的实操性更高。
（二）让实验的验证性向探究性转变，增加学生的自主性
现行的高分子材料成型加工实验教材上，都是以验证实验的正确性作为实验目的，实验教材上已经将实验方法、步骤、标准等介绍得非常清楚了，因此，学生只需要按照实验教材上的步骤完成即可，整个过程很少有需要学生创新探索的地方。很显然，这样的实验教学是无法满足高职教育对于提高学生综合实际应用能力的要求的。为此，在已有实验标准基础上，将验证性实验向探究性实验转变。让学生自行设计方案，自行探究完整实验应该如何做。学生将自己设定的实验步骤完整地记录下来，在实验过程中如果出现了问题，学生根据自己的实验步骤探究分析问题的症结。例如在做pp树脂熔体指数的测试实验时，同时进行pp树脂分子量的测定实验，通过两种实验的对比研究，使学生真正懂得在同一环境因素条件下，熔体指数只是树脂熔体流动性能好坏的表现形式，而高分子的大小才是树脂熔体流动性好坏的内在决定因素。只有让学生的所学在探究性的实验教学中有所体现，学生才能切实得到实践能力上的提升，才能不断提升自身综合素质。在这个过程中，学生分析与解决问题的能力才会得到有效提升。
（三）增加实验教学的创意性与趣味性
高分子材料成型加工的实验教学与一般化学实验的不同之处在于，它的很多实验都需要一个完整的工艺流程才能看到效果，有的单元实验枯燥无味，因此，对于高分子材料成型加工实验来说，增加一些创意性与趣味性是非常必要的。学生如果将做实验当做自己的兴趣来对待，所取得的教学效果会更好。以双酚a型环氧树脂的合成与粘接实验为例，由于环氧树脂是透明的，因此教师可以让学生在实验开始前自行准备一些喜欢的树叶或者卡片之类的东西。当环氧预聚体合成出来以后可以将这些准备好的树叶以及卡片等放到合成模具中，然后进行灌浆、封口以及加热操作，待其固化以后就会得到一个非常漂亮的自制相框。在这一创意的启发下，学生还可以发挥自己的才智制作出台历、钥匙牌等小用具，这就使这样的实验变得非常的有趣。这些创意不仅让学生获得了成就感，同时也更加喜欢实验课程。
（四）实施案例教学法来提高学生的实验分析能力
高职院校教学的重要任务是引导学生学会学习，培养学生的自主学习能力和创新精神。案例教学法是一种以案例为基础的教学法。在教师的指导下，根据教学目标和内容的需要，运用案例来个别说明展示，从实际案例出发，提出问题、分析问题、解决问题，通过师生的共同努力使学生达到举一反三、理论联系实际、融会贯通、增强知识、提高能力和水平的方法。它实现了以学生为主体，以培养学生的实践能力和创新能力为基本价值取向，将理论与实践有机地结合了起来，迅速、高效地解决实际问题。为了让同学们掌握分析解决塑料制品应力开裂现象的方法，在实验教学过程中，以学校高分子材料加工中心生产的某品牌的食用油包装瓶盖在使用过程中发生部分开裂现象为例，让同学们分析发生开裂的原因。通过调查研究知道，瓶盖发生开裂可能是加工温度等工艺条件设定不合适、材料的选择不够正确、模具的冷却系统和模具浇注系统结构不合理等因素造成。然后通过计算机模流分析，发现主要是浇口进浇方向不正确而引发的应力收缩开裂。为此，将进浇方向改为从瓶盖侧向进浇，使问题得到了解决。
参考文献
[1]关于《高分子材料成型加工》课程建设的思考[J]. 张世杰，黄军左. 广州化工. 2014（01）
[2]问题式教学法在高分子成型加工实验中的探讨[J]. 刘婵娟，黄孝华，韦春，张发爱. 广东化工. 2013（22）
[3]基于制品設计与工艺优化的高分子成型加工实验教学研究[J]. 杨斌，夏茹，钱家盛，苏丽芬，苗继斌，陈鹏. 广东化工. 2013（17）
作者简介
高分子材料的取向范文3
关键词：新课标；教育价值；基本策略
一、高中化学新教材的价值价值取向
（一）化学与新材料、新技术。材料是当今社会三大支柱产业之一，也是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类进步的一个重要里程碑。新教材在高一教材中介绍了高温结构陶瓷、光导纤维、C60等新型无机非金属材料；在高二教材中介绍了金属陶瓷、超导材料等金属材料，功能高分子材料、复合高分子材料等新型有机高分子材料；高三教材中氯碱工业里新型的离子交换膜等。材料是科学技术的先导，没有新材料的发展，不可能使新的科学技术成为现实生产力。通过对新材料的学习，使学生明确学习化学的目的，提高学习兴趣。
新教材在“绪言”中首先介绍中科院北京真空物理实验室研究院人员以超真空扫描隧道显微镜（STM）为手段在Si晶体表面开展原子操纵研究，取得了世界水平的成果；李远哲教授与交叉分子束方法的研究等新科技的介绍。这既是很好的爱国主义教育，又把化学科学的进步与人类物质文明、精神文明的关系讲明，使学生理解学习化学的重要性，激发学生学好化学的社会责任感。
（二）化学与能源。能源也是现代社会三大支柱产业之一。随着人类经济活动的日益增大，人们对能源的需求急剧增加。化学反应所释放的能量是现代能量的主要来源之一，研究化学反应中能量变化具有非常现实的意义。高中化学新教材首次在化学教学中渗透了能量观点，如，在高一化学
第一章里提出如何提高燃料的利用率，开发新能源等与社会相关的问题。在卤素中新增了“海水资源及其综合利用”，在几种重要金属中增加了“金属的回收和资源保护”，在原电池一节介绍了化学电源和新型电池等。化学与能量、能源观点的建立，不仅仅是为了教育学生节约能源，树立环境保护意识，更侧重培养学生创新意识和创新能力，增强社会进步责任感。尤其是在第二轮新教材改革中增加了一些开放性问题的研究，有利于培养学生的创新能力、实践能力、团结协作能力等。
（三）化学与环境。保护环境已成为当前和未来的一项全球性的重大课题。新教材中介绍了臭氧层的破坏、酸雨、温室效应、光化学烟雾、白色垃圾、土壤以及水污染等环境污染问题及其防治。并将“居室中化学污染及防治”、“生活中常见污染物和防治污染”放在选学教材中。在治理这些环境污染问题中，化学已经并将继续发挥重大作用，大幅度地增强了学生的社会环保责任感，增强了学习化学的兴趣。与化学和能源一样，化学与环境从可持续发展的角度来看，在化学教育中增强了化学与社会的联系部分，因为环境科学是一门综合性的学科，而环境化学是解决环境问题的“钥匙”，环境教育与能源问题的提出对提高学生的创新意识和实践能力，培养公民综合素养有着重要的作用。这正是现代化学教育的蓝图规划，现代化学教育价值观的一种重要体现。
二、化学教育价值实现的基本策略
（一）主题型教学策略。“化学―人类进步的关键”是高中化学新课程的总主题，在整个高中化学教学过程中应该尽可能体现这一主题。如“糖类、蛋白质、油脂”可以“人类重要的营养物质”为主题；氮族元素结合生物圈中氮的循环以固氮为主题；硅和硅酸盐工业、金属和合成材料以材料为主题；化学反应与能量、原电池原理以开发新能源为主题；烃以石油化工为主题。主体型教学策略可以使学生认识到自己所学内容的社会价值及其实用性，有利于学生学习兴趣的激发和保持。
（二）用途联系型策略。在元素化合物教学中应该将现代最新的有价值的有关元素化合物用途纳入教学之中。如在学习NO的性质时，可联系医学新成就，介绍NO对人体某些疾病的治疗作用，然后提出问题：为什么大量NO吸入人体有害，而少量的NO吸入却能治疗某些疾病？在学习有机高分子材料时，可联系智能高分子材料、导点高分子材料、医用高分子材料、可降解高分子材料、高吸水性高分子材料等；在卤素学习时，可联系海水化学资源的开发、利用和饮水与消毒化学；在硅和硅酸盐学习时，可联系新型无机高分子材料等。
高分子材料的取向范文4
关键词：强磁场；技术与应用；产业化
中图分类号：TD457 文献标识码：A文章编号：1673-0992（2011）04-0052-01
一、强磁场技术的发展前景
六十年现了实用超导材料，八十年代出现了性质优良的钕铁硼永磁材料，使人们可以不耗费很大的电功率获得大体积持续的强磁场，发展超导与永磁强磁场技术是20世纪下半叶电工新技术发展的一个重要方面。在各国高能物理、核物理、核聚变，磁流体发电等大型科技计划推动下，整个技术得到了良好的发展。低温铌钛合金及铌三锡复合超导线与钕铁硼永磁材料已形成产业，可进行批量生产。人们已研制成功了15特斯拉以下各种场强，各种磁场形态，大体积的可长期可靠运行的强磁场装置，积极推进着强磁场在各方面的应用。
我国在超导与永磁磁体技术方面也进行了长期持续的努力，奠立了良好基础，研制成多台实用磁体系统，有些已在使用，具备了按照需求设计建造所需强磁场装置的能力。中国科学院电工研究所研制成功的磁流体发电用鞍形二极超导磁体系统（中心磁场4特斯拉，室温孔径0．44m，磁场长1m，磁场储能8.8兆焦耳）和空间反物质探测谱仪用大型钕铁硼永久磁体（中心磁场0.13特斯拉，孔径1.lm，高0.8m）代表着我国当今的技术水平，无液氦磁体系统的研制工作也在积极进行中。
二、强磁场技术的应用
随着超导与永磁强磁场技术的成熟，强磁场的多方面应用也得到了蓬勃发展，与各种科学仪器配套的小型强磁场装置已形成了一定规模的产品，作为磁场应用技术的核磁共振技术，磁分离技术与磁悬浮技术继续开拓着多方面的新型应用，形成了一些新型产品与样机，磁拉硅单晶生长炉也成为产品得到了实际应用。
医疗用磁成像装置已真正成为一定规模的产业，全世界已有几千台超导与永磁磁成像装置在医院使用，我国也有永磁装置在小批量生产，研制成功了几台0．6―1．0特斯拉的超导装置。除继续扩大医疗应用外，正在努力开拓应用磁成像装置于工业生产过程监测与食品选择，最近，日本进行了用于检测西瓜糖含量与空穴及用于辨别Salmon鱼雌雄性的实验，取得了有意义的结果。用于高岭土提纯的超导高梯度磁选机已有十余台在生产运行，磁拉硅单晶生长炉也已开始使用，但尚未形成规模，中国科学院电工研究所与低温工程中心曾在九十年代初研制成功超导磁分离工业样机，试制成功了两套单晶炉用超导磁体系统，为产品的形成奠定了基础。
总起来说，超导与永磁磁体技术已经成熟到可以提供不同场强，形态的大体积强磁场装置，开始形成了相应的高技术产业，但大规模产业的形成与发展还有赖于积极地进一步开拓强磁场应用，特别是可能形成大规模市场产品的开拓，根据不完全的了解，目前主要进行的工作有：
（一）在材料科学方面
1.热固性高分子液晶材料强磁场下的性能及应用。国际上在0～15特斯拉磁场范围内对高分子液晶材料的取向行为、热效应、磁响应特性、固化成型过程等方面进行了研究，并作其力学性能和磁场的关系的定量分析，应用前景十分看好。
2.功能高分子材料在强磁场作用下的研究。国际上高电导率的高分子材料、防静电及防电磁辐射高分子材料的研究和应用取得了很大进展，某些材料纤维的电导率经强磁场处理后，可达铜电导率的1／10，是极具潜力的二次电池材料。在防静电服和隐形技术方面电磁波吸收材料已用于军工领域。
3.强磁场下金属凝固理论与技术研究。
4.NdFeB永磁材料的强磁场取向。在NdFeB永磁材料加压成型过程中，采用4～5特斯拉强磁场取向，可大大提高性能，国外已开始实际应用。
（二）在生物工程与医疗应用方面
1.血液在强磁场下性能的改变及对生物体的影响。国际上研究了人体及动物的全血的强磁场下的取向行为及其作用的主体――血红细胞的作用机制；血液在强磁场下流变性能的变化；血纤维蛋白质在强磁场下的活性变化及对生物代谢作用的影响；人血在强磁场中所受磁力、磁悬浮特性和光吸收特性。
2.蛋白质高分子在强磁场下的特性及其应用。国际上研究了磷脂中缩氨酸在强磁场下的取向作用；肌肉细胞蛋白质在磁场中的磷代谢过程；神经肽胺酸在强磁场下的结构改变及蛋白质酰胺与氢的交换等。
3.医疗应用。除继续发展人体成像系统外，近年来国际上还研究了在4―8特斯拉强磁场下血纤维蛋白质的活性以及对血管中血栓溶解的影响；强磁场及磁场梯度对血纤维蛋白的溶解过程的影响；强磁场对动物血细胞的活性及其对心肌保护特性的影响；外加磁场对血小板流动性能的影响及其在医疗上的应用等。
（三）在工业应用方面
除继续积极进行强场磁分离技术、磁悬浮技术的发展与应用外，近年来，国际上还研究了磁场对石油滞粘性能的影响及对原油的脱蜡作用；研究了磁场对水的软化作用及改善水质的作用；研究了外加磁场对改善燃油燃烧性能及提高燃值的作用；通过在强磁场中的取向提高金属材料的强度和韧性；通过表面吸出排除杂质、提高金属质量等。
（四）在农业应用方面
国际上研究了外磁场对农作物种子的萌发与生长的影响及其作用机制；研究了磁场与农作物种子的萌发与生长的定量关系；研究了磁场与促进萌发与生长有密切关系的酶的活性与代谢作用；研究了生物酶在磁场下的合成作用以及对作物遗传变异的影响；研究了磁化水对促进作物生长的作用及磁性肥料的研究和应用。
三、总结
随着强磁场技术与装备的进一步完善，已有应用的进一步发展和积极开拓新应用，特别是具有大规模市场前景的产品的发展，可以期望，21世纪中强磁场应用将发展成为一个强有力的新兴产业。
参考文献：
高分子材料的取向范文5
【关键词】纳米颗粒;纳米级多相材料;实验室生产
【abstract】heterogeneous nanometer level material is expert in kind of peculiar physical property and chemical property demonstrating some matter interface certain. heterogeneous nanometer level material exploitation, the new breakthrough appears in the field of the catalysis, selectivity film, high-performance electrode fabrication, and bring the important effect into play in the field of environmental protection, energy conservation, stored energy and chemical industry high-effect clean production. the function and value saying the tentative plan that two-phase nanometer level material laboratory produces with application, the example waiting for aspect to discuss heterogeneous nanometer level material fetch the main body of a book from nanometer pellet exploitation in heterogeneous nanometer level material face.
【key words】nanometer pellet; heterogeneous nanometer level material; the laboratory is produced
物质界面的某些物理与化学性质,虽然比较特殊,但纳米级多相材料能够集特殊性质于一身,发挥出超常的功能。纳米级多相材料的开发,不仅在催化、选择性膜、高性能电极的制造方面出现新的突破,而且在环保、节能、储能以及高效清洁生产方面发挥重要作用。因此,从不同角度探讨纳米级多相材料开发与应用便成了有志之士的当务之急。
1 纳米级多相材料中纳米粒子的开发与应用
纳米级多相材料的优越性并非鲜为人知,这里不加赘述。笔者在这里讨论的是,在一种纳米粒子(或者微米粒子)上生成另一种纳米粒子的方法以及它的应用价值。
开发的动因:在实际工作中,笔者接触到的渗透膜、离子隔膜等,大部分是进口产品。如反渗透膜有90%需要进口,超滤膜和微滤膜大约有50%需要进口,生物和医用膜、气体分离膜、特殊分离膜绝大部分需要进口。虽然,对于这方面的品种,如反渗透膜、电池隔膜,我国已经开始实现了规模化生产,但是,在性能上,与国外先进产品相比,仍有较大差距。譬如,反渗透膜的透盐率。国外同类产品可以小于“2”,而我国往往大于“5”至“10”。显而易见,国外在这方面的先进性不言而喻。在数量上,锂电池的隔膜供不应求,依靠大量进口,即便钒电池、超级电容等的隔膜,也是进口为主,我们存在的最大问题是在膜材料的制造方面。因此,开发新的隔膜生产技术迫在眉睫。
应用价值:纳米颗粒的开发具有广泛的应用价值。主要表现为:其一,加入物质表面,可以起到对应的化学催化、光触媒、烧结、传感、物质表面改性等作用。譬如,纳米铂在汽车尾气催化净化中能够起到非常好的效果,一些优良的三元催化器就有纳米铂的成分,同时也广泛应用在氢氧燃料电池的低温催化反应方面;又譬如,目前许多空调的光触媒含有纳米二氧化钛;极薄到肉眼看不见的纳米金在玻璃上的涂层可以起到冬暖夏凉的作用。其二,加入物质内部,可以起到对应的改变物质的物化性质的作用。尤其是金属和非金属材料的混合,如纳米级陶瓷粉末和金属粉末(包括纳米级金属粉末)的烧结的加工刀具。已经广泛的应用在实际生产中了。又譬如纳米超硬材料加入到工程塑料中,可以使工程塑料的耐磨性大幅度的提高,可以广泛应用到国防、航天等领域。其三,单独使用。如纳米级二氧化钛用于喷雾杀菌和分解甲醛,纳米银用于杀菌,纳米药物用于 治疗 等。
2 纳米级两相材料的实验室生产
2.1 实验室生产的理论依据。
在通常的情况下,隔膜是可以用有机高分子材料制成或者无机材料烧结而成。用纤维状的材料适当的叠加可以比较容易的制得一定的孔隙的隔膜,但孔隙不规则,在有机高分子材料上形成有一定规格的密集的孔隙,往往要用到成孔剂。这涉及到纳米粒子分散到有机高分子材料中的技术,也涉及到纳米颗粒本身的规格和性质,由于纳米颗粒表面能的关系,若用普通的混炼,效果并不见佳。因此,人们又针对性地研究出一些特殊的化学与物理的方法,使得纳米颗粒可以均匀的分散。一般,可以有两种方法,一种是在有机高分子的某个基团上连接一个特定的小基团,然后使材料在比较粘稠的情况下把这个特定的小基团置换和还原出来,然后形成分散的纳米颗粒。另一种方法,可以在纳米颗粒的外层覆盖一层包裹剂,然后在这层包裹剂上进行化学修饰,使其化学性质类似相应的高分子材料的性质。以上这两种方法的材料要成为隔膜,还必须要制膜。一般在成膜后,以化学方法将成孔剂去除,接下来,有的还需要对膜和孔隙进行一定的物理或者化学的修饰,从而,形成特定离子的通过或遏制的功能。这样形成的隔膜,孔隙可以严格控制在纳米级别的统一基准上,可以制得高质量的特殊隔膜。必须补充一点,因为有机隔膜相当薄,达到微米甚至纳米级,所以,它需附着于支撑物或者支撑膜上。
由于膜孔处是离子和分子的通道,改变膜孔处的物质,将对通道的选择性作用产生影响。笔者在此提出一种设想,即生产某种纳米级的两相材料,将这种物质作为成孔剂,可以用化学法除掉一相,形成通道,而另外一相则留在空隙中。留下的一相,除了可以单独起作用外,还可以对金属进行辐射产生热量,起到对已经形成的空隙进行热修饰的作用,从而完成和支撑物连接或者烧结的的过程,达到电导通的目的;除此,还可以对其进行化学修饰,并在空隙中形成其他纳米级的物质。纳米两相材料加入其他物质的表面或者内部,将会产生某种特殊的效果。笔者的这种方法,可以用来制造微传感器、超级电容隔膜、常规电池的特殊隔膜、渗透膜、催化剂等。
2.2 例说纳米级两相材料的实验室生产的设想。
操作如下:
高分子材料的取向范文6
【论文摘要】针对高分子物理课程的特点，作者在高分子物理课堂教学中，从高分子物理历史背景、基本概念公式、理论联系实际并结合典型案例以及充分利用多媒体四个方面阐述了如何提高高分子物理课堂教学效果，并培养学生的专业学习兴趣和专业思维能力。
高分子物理是研究高分子的结构、性能及其相互关系的学科，它与高分子材料的合成、加工、应用等都有非常密切的内在联系，是高分子专业的一门非常重要的专业基础课程。本课程的学习对学生深入掌握专业基础知识和基本技能有着深远的影响。然而高分子物理具有概念多而抽象、结构纷繁而复杂、性能多变等特点被公认为高分子专业最难讲和最难学的专业课。不少学生认为高分子物理理论性强、数学推导多等，因而课堂上缺乏足够学习兴趣。另外一些学生反应平时课堂上能够听懂老师授课内容，但是在实际中遇到高分子物理具体问题，感觉不知如何解决等问题。针对以上存在的典型问题，高分子物理老师对该课程教学进行改革研究，探索各种教学方法如案例教学、启发式、问答式互动教学等。作者所在学校将此课程安排在大学三年级的第一学期进行，此阶段的学生对于该专业的认识还比较局限，笔者在高分子物理课堂教学中采取了一些适合本专业特点的方法和措施，以提高教学效果，培养学生的专业学习兴趣、积极性和专业思维能力。在此过程中，作者有以下一些体会和感受。
1注重高分子物理史的讲解
高分子物理的每个概念、公式，都有其出现的时间和年代，都是为解决一定的问题而提出的。适当讲授高分子物理史，帮助学生通过高分子物理历史讯号和高分子物理科学家认识高分子物理，有助于学生了解本学科的发展，积累一定的感性认识。比如在讲解高分子的链结构高分子链的交联时，引入橡胶硫化的发明史:两千五百年前亚马逊河流域的印地安人将橡胶树汁徐在脚上，发明了橡胶靴子，不过一天后靴子会逐渐解体，直到1839年，Goodyear将橡胶原汁加入硫，使橡胶分子发生交联制造出稳定的橡胶，开启了橡胶工业的时代。另外，结合本系涂料专业特色，给学生介绍目前涂料的发展前沿自愈合涂料，其基本原理是高分子之间通过氢键作用产生物理交联.通过以上讲解使学生认识到交联的重要性及对材料性能的影响，体会高分子物理的魅力，同时也扩大了学生的知识面，加深学生对高分子物理知识的理解。
2深入浅出地讲授基本概念、基本公式
基本概念多是高分子物理课程的一个突出特点，一些概念高度抽象、不好理解，这对于刚刚接触高分子物理的学生们来说，理解起来有相当的难度。如果在讲解过程中，照本宣科，学生不仅印象不深，还会出现前学后忘，而且容易把概念相互混淆。那么，如何达到“多而不乱”、“多而不忘”的学习效果呢?以“高分子链无规线团”概念为例，课本上的定义比较抽象，难理解，在讲课时可以将其具体化，并以Staudinger当时认为高分子链是硬梆梆的竿子，但这并不能显示橡胶的弹性特性，Kuhn提出高分子链象意大利面条一样有弹性、柔韧性的长链分子，以上高分子链形象生动的比喻加深了学生对高分子链构象的理解。再以“玻璃态和橡胶态”概念为例，把高分子链段比作蛇，因为蛇是冷血动物，其体内热量主要来自周围的环境，在温度低的时候被冻僵保持不动以节省能量，这种状态这有点类似高分子的玻璃态，在温度高的时候从外界获得能量可以运动，这点与聚合物的橡胶态类似，以上比喻使学生很容易理解玻璃态和橡胶态聚合物的链段运动情况，而且印象深刻不容易忘记。又如交联橡胶弹性的统计力学应力一应变状态方程非常重要，它将聚合物微观结构与其宏观力学性能联系起来，课本上推导比较复杂，步骤多、公式多，不好理解而且容易忘。事实上只要抓住内能对橡胶弹性的贡献为零，橡胶弹性的本质是嫡弹性，按照以下思路推导，思路比较清晰而且好理解，学生也就很容易理解公式中各参数的物理意义。
3理论联系实际并结合典型案例教学
高分子物理理论性强，应用性也很强，高分子物理教材限于篇幅主要阐述基本原理、基本理论、等方面的内容，应用方面讲得比较少。对于教师在讲授这些基本知识的时候，不能只是简单的以课本上高度概括的语言来描述，应注意理论联系实际，并穿插丰富的，不断更新的例子来说明，这样可以使学生能够更好的理解和掌握高分子物理。如在聚合物的液晶态一节中课本上对著名的芳纶纤维聚对苯二甲酞对苯二胺(杜邦公司的商品名为Kevlar)介绍较少，在讲解中可以详细分析该聚合物结构与性能的关系，其由刚性长分子构成而且其分子链沿长度方向高度取向，并且分子间有很强的氢键作用，其强度是钢丝的5-6倍，因此由该纤维组成的织物能防止子弹的穿过，因此可用来做防弹背心。此外，该液晶态聚合物熔点在500℃以上，很难熔融加工，结晶性很强也很难溶解，杜邦公司Stephanie Kwolek选用复合溶剂N一甲基毗咯烷酮和少量无机盐氯化钙使其溶解，而氯化钙的作用主要是破坏分子间的氢键，从而解决了溶解问题，以上案例使学生深刻的理解了液晶聚合物的结构与性能，而且还了解了其溶解的原理和加工的方法。作者主要从事有机无机纳米复合材料的研究，积累了一些有关纳米复合材料结构与性能的照片、数据与样品。在“高分子玻璃化转变、结晶、高分子的力学行为、粘弹性”等章节中列举了较多的本课题组的研究成果和体会，不仅使学生加深了对多组分体系结构与性能的了解，还引发了同学对科研的兴趣，使学生认识到学习理论的重要性，提高了学习的主动性。
4充分运用多媒体教学
