高分子化学的应用精选(九篇)

第1篇：高分子化学的应用范文

论文摘要：高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方面的一门新兴的综合性学科。那么，高分子化学具体内容及高分子与生活、高科技的 发展 关系如何呢？以下作简单介绍。

人类从一开始即与高分子有密切关系， 自然 界的动植物包括人体本身，就是以高分子为主要成分而构成的，这些高分子早已被用作原料来制造生产工具和生活资料。人类的主要食物如淀粉、蛋白质等，也都是高分子。只是到了 工业 上大量合成高分子并得到重要应用以后，这些人工合成的化合物，才取得高分子化合物这个名称。但提到合成高分子材料（聚合物）的应用与发展，人们在想到它们极大地方便我们的生活的同时，很多人会想到“白色污染”，甚至将水污染、大气污染等各种环境问题的产生怪罪于高分子，这说明他们对高分子并不十分了解。当今社会高分子的功用无处不在，而人们认识高分子时，往往忽略了它带给人类生活的巨大变化和种种利益，不了解它为人类文明做出的贡献是巨大的。

一、高分子化学的内涵

1．何为高分子化学

顾名思义，高分子就是相对分子质量很高的分子，它是高分子化合物的简称。高分子化合物，又称聚合物或高聚物，是结构上由重复单元（低分子化合物—单体）连接而成的高相对分子质量化合物。高分子的相对分子质量非常的大，小到几千，大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。高分子化学作为化学的一个分支，同样也是从事制造和研究分子的 科学 ，但其制造和研究的对象都是大分子，即由若干个原子按一定 规律 重复地连接成具有成千上万甚至上百万质量的、最大伸直长度可达毫米量级的长链分子，称为高分子、大分子或聚合物。

2．高相对分子质量与高强度

相对分子质量和物质的性质是密切相关的，是决定物质性质的一个重要因素。只有相对分子质量高的化合物才有一定的机械力学性能，才能作为材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直链的烷烃化合物，但是分子量变化很大，其机械力学性能因而也有极大的区别。

3．高分子科学的主要内容

既然高分子化学是制造和研究大分子的科学，对大分子的反应和方法的研究，显然是高分子化学最基本的研究内容。高分子科学不仅是研究化学问题，也是一门系统的科学。高分子科学的主要内容有：如何将低分子化合物连

接成高分子化合物，即聚合反应的研究。高分子化合物的结构与性质关系。不同性质的高分子，其结构必然是不同的。为了得到不同性质的高分子，就要去合成具有特殊结构的高分子。

二、高分子材料化学的应用

材料是人类社会文明发展阶段的标志，是人类赖以生存和发展的物质基础。它是指经过某种加工，具有一定结构、组分和性能，并可应用于一定用途的物质。上世纪半导体硅、高集成芯片、高分子材料的出现和广泛应用，把人类由工业社会推向信息和知识 经济 社会。可以说某一种新材料的问世及其应用，往往会引起人类社会的重大变革，材料是人类文明的重要标志。如果说现在人人离不开高分子材料，家家离不开高分子材料，处处离不开高分子材料，是一点也不过分的。高分子化合物的最主要的应用是以高分子材料的形式出现的，高分子材料包括了塑料、纤维、橡胶三大传统合成材料，另外许多精细化工材料也都是高分子材料。

第一，塑料：一类是通用塑料，如容器、管道、家具、薄膜、鞋底与泡沫塑料等等；另一类叫工程塑料，其强度大，如汽车零部件、保险杠、洗衣机内的滚筒、电器的外壳等。

第二，纤维：人们开发出聚酯、尼龙、腈纶、维尼纶等高分子化合物，通过不同的加工，生产出了各种纤维制品，极大地满足着人类的需要。

第三，橡胶：天然橡胶的种类和品质都受到很大的限制，于是科学家们不断开发出了各种人造橡胶，如丁苯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。

第四，精细化工：比如使得我们的世界变得丰富多彩的各种涂料产品，如家具漆、内外墙乳胶漆、汽车漆、飞机漆等。女孩子用的指甲油，使牙齿变白的增白剂也都是涂料。还有万能胶、建筑用胶、医用胶、结构胶等黏合剂，以及各种吸水树脂等都是高分子产品。

三、高分子化学与高科技的结合

当今社会，人们将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息 发展 的物质基础。自从合成有机高分子材料的那一天起，人们始终在不断地研究、开发性能更优异、应用更广泛的新型材料，来满足 计算 机、光导纤维、激光、生物工程、海洋工程、空间工程和机械 工业 等尖端技术发展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向发展，出现了许多产量低、价格高、性能优异的新型高分子材料。

随着生产和 科学 技术的发展，许多具有特殊功能的高分子材料也不断涌现出来，如分离材料、光电材料、磁性材料、生物医用材料、光敏材料、非线性光学材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活跃的领域，下面简单介绍特种高分子材料：功能高分子是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出相应反应的高分子材料；高性能高分子则是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。它们都属于特种高分子材料的范畴；特种高分子材料是指带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料（化学纤维、塑料、橡胶、油漆涂料、粘合剂）的范畴。

第一，力学功能材料：强化功能材料，如超高强材料、高结晶材料等；)弹材料，如热塑性弹性体等。

第二，化学功能材料：分离功能材料，如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等；反应功能材料，如高分子催化剂、高分子试剂；生物功能材料，如固定化酶、生物反应器等。

第三，生物化学功能材料：人工脏器用材料，如人工肾、人工心肺等；高分子药物，如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。

可以预计，在今后很长的 历史 时期中，特种与功能高分子材料研究将代表了高分子材料发展的主要方向。

四、高分子化学的可持续发展

研究高分子合成材料的环境同化，增加循环使用和再生使用，减少对环境的污染乃至用高分子合成材料治理环境污染，也是21世纪中高分子材料能否得到长足发展的关键问题之一。比如利用植物或微生物进行有实用价值的高分子的合成，在环境友好的水或二氧化碳等化学介质中进行化学合成，探索用前面提到的化学或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子，以及用合成高分子来处理污水和毒物，研究合成高分子与生态的相互作用，达到高分子材料与生态环境的和谐等。显然这些都是属于21世纪应当开展的绿色化学过程和材料的研究范畴。

第2篇：高分子化学的应用范文

【关键词】高分子材料；功能助剂；现在发展趋势

1 高分子材料功能助剂行业现状

（1）高分子材料的发展对于化学助剂行业有高度的关联性。高分子材料化学助剂已经成为现代化学工业体系和材料科学体系的重要交叉领域之一，在高分子材料生产、储运、加工、使用过程中的作用愈加突出，几乎每一种高分子材料的每一种性能都依赖相对应的化学助剂实现。

（2）化学助剂行业发展的专业性越来越强。随着经济水平对于高分子材料要求的提高，新材料技术和化工产业的不断进步，高分子材料化学助剂产业整体呈现快速发展的态势，表现为化学助剂新品种的不断出现，需求数量的较快增长，以及化学助剂性能的不断改进。国际同行业巨头往往根据自身技术优势和经营特点选择几大类别的化学助剂进行生产经营，呈现出化学助剂行业发展的较强专业性。

（3）中国化学助剂行业发展市场潜力巨大。中国在高分子材料领域的高速发展，使我国已成为全球高分子材料化学助剂需求的增长重心。

（4）中国高分子材料化学助剂行业处于加速发展阶段。由于我国高分子材料化学助剂行业起步晚，行业的整体发展水平与国际水平还存有差距，一方面单一企业经营规模较小、新结构物产品匮乏、化学助剂应用技术服务能力较差、行业集约化程度不够、产品未形成集约化规模经营、高端产品少、许多产品品种形成系列化。另一方面，中国化学助剂行业呈现快速发展的态势，专业化、规模化、技术型企业不断出现和发展，部分企业已经在全球具有很好的知名度。

2 高分子材料功能助剂的发展分析

2.1 分离纯化技术

分离纯化技术是指将特定化学物质与周边干扰物质彼此分离，获得单一高纯度化学物质的技术。分离提纯的方法主要包含两大内容：一是研究获得高纯度物质的分离提纯方法，二是研究如何将这种分离提纯方法，实现大规模的工业生产。分离提纯的方法不拘泥于物理变化还是化学变化，在可能的条件下使样品中的杂质或使样品中各种成分分离开来的变化都可使用。化学助剂生产就是利用前述一种或几种技术的组合对产品原料、中间体、产成品进行纯化，使其满足工艺过程和质量指标的各项要求。

2.2 化学合成技术

化学合成技术是指利用现有化学物质创造出具备特定结构和性能的化学物质技术，主要包括：卤化技术、磺化技术、硝化技术、酯化技术、氧化技术、还原技术、烷基化技术、酰化技术、氨解技术、羟基化技术、缩合技术、聚合技术、官能团的引入和选择性转换技术等单元反应技术。化学助剂生产就是利用前述一种或几种技术的组合对产品原料、半成品进行化学合成，进而得到成品或中间体的过程。

2.3 检测分析技术

检测分析技术是指针对特定目标物质，获得其成分、结构、性能、纯度等具体参数的技术手段，主要包括：高效液相色谱分离检测技术、气相色谱分离检测技术、原子吸收光谱检测技术、气-质联机差热分析技术、热失重检测分析技术、激光粒度检测技术、X 衍射分析检测技术、红外和紫外光谱分析检测技术及其他一系列化学或物理分析技术等。化学助剂的生产需要选用适当的检测技术或几种技术的联合，对原料、中间体、产成品和生产过程控制的各项指标进行分析检验以确保符合客户和生产的需要。

2.4 化学助剂应用技术

高分子材料化学助剂应用技术是在化学助剂复合技术基础之上发展而来，其主要内容包括：一是指化学助剂在完成化学合成之后的剂型选择和确定，比如造粒、乳化、微粒化等，以使化学助剂适宜于在高分子材料中更好发挥作用；二是指为确保不同的高分子材料获得特定的功能和用途，需要添加不同品种、不同功能、不同剂量的各种化学助剂来实现高分子材料的性能改善目标，

3 高分材料功能助剂的发展趋势

（1）高效化。高效化是指在确定助剂用量的情况下实现效果最大化。主要途径为助剂的高分子量化，普通的助剂分子量较低，容易挥发迁移、渗出，降低了助剂的效能，而高分子量化可减少挥发性、迁移性，提高热稳定性、耐水解能力、与材料的相容性，而使助剂的效能得以充分发挥。

（2）多样化。高分子材料化学助剂的多样化不仅在于新品种的出现和应用高分子材料范围的扩大，更在于其作用途径的多样化。高分子材料化学助剂的功能是由其相应的官能团结构决定的，一方面，传统的官能团结构不断得到改进和完善，使产品序列不断丰富，另一方面，新的官能团结构不断被发现，使助剂发挥作用的途径呈现多样化。

（3）复合化。复合化的是各种高分子材料化学助剂的共混物，目的是令高分子材料化学助剂具有多功能性和增强协同效应，使应用简单方便。现代的复合技术已非初期的几种助剂简单混合，已发展成为多组份协效性能的研发，各组分之间协同机理的研究和协同组分的开发将是高分子材料化学助剂复合应用技术研发的关键。

（4）系列化。系列化指通过对同一类助剂产品的结构和其应用性能发展规律的分析研究，将系列化的新助剂产品的主要参数、类型、性能、基本结构等作出合理的安排与计划，以协调同类产品、配套产品和目标高分子材料之间更加合理的协同关系，从而充分发挥助剂产品的协同效应和协配性，获得更好的市场通用性。

（5）环保化。随着环保法规日益严格和可持续发展需要，环保化将成为化学助剂发展的重点。一方面是化学助剂制造过程的清洁生产工艺的开发，节能减排；另一方面主要为发展环境友好助剂，限制或禁止使用对人体和自然环境有毒有害的助剂。

4 结束语

随着高分子材料化学助剂高效化、多样化、复合化、环保化、系列化的趋势不断发展，高分子材料化学助剂的各类相关技术也沿着上述趋势不断演变进步。高分子材料化学助剂企业只有在掌握化学助剂主体技术的基础之上，沿着发展趋势不断研发新技术，才能在未来的竞争中获得优势地位。

参考文献：

[1]白凡飞，贺平，贾志杰，黄新堂，何云.原位生成法制备单分散的纳米氧化锌分散液[J].材料科学与工程学报，2005（05）.

第3篇：高分子化学的应用范文

关键词:高分子 新型技术 化学

中图分类号:O63 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)08(a)-0102-01

从19世纪中期开始到现在,经过了这么长时间的不断发展,高分子体系已经从高分子改性逐渐向高分子合成、构筑、光电功能高分子等方向转变。人们的生活也从高分子化学中受益匪浅,小到日常可见的材料、油漆以及涂料等,大到在科研研究方面使用的高分子聚合物、分离膜、酶、树脂等。现在对高分子化学的研究方向已经转向了新功能材料,在目前快速发展的情况下看,高分子化学会和其它学科相互之间相继结合穿插,一定会在纳米材料、智能等一系列研究领域中广泛使用,适应现代化可持续发展的目标,使所有研究项目都向绿色科学方向发展。

1 现如今高分子化学的发展情况

自从20世纪到现在,随着工业技术的快速发展,天然资源已经露出了疲态,科学家们已经开始使用高分子化学进行材料的合成。有数字表明,在之前的40年中,使用材料的速度正在以每10年五倍增长,人类三大合成材料,其中包括塑料、橡胶、纤维,在使用过程中表现出了令人惊讶的增长速度。新型的材料,特别表现在合成材料,在工业、建筑、农业、电子技术方面都被广泛使用,极大的支撑着人类的日常生活,是使国民经济持续发展的必要动力源泉。

2 高分子化学不同领域的使用分析

使用高分子化学的研究都处于高端技术领域,它的发展方向一定会和社会发展的方向和各种行业发展要求相适应。以后的高分子化学一定会其它领域相互融合,高分子材料的使用注定会减少人类对自然资源的依赖程度,逐渐向纳米、绿色和智能等方向转变,在实现可持续发展的目标中占据了非常重要的位置。

2.1 使地球更加绿色化

在现在很多工业发达的城市,天空中都会飘着非常浓郁的黑烟,对人们的日常生活有非常严重的污染。绿色,在现在被认为是没有污染、再生性或者可以循环使用。在没有污染方面,我们需要做的就是减少工业废弃物的排放、相对的减少污染源。现在的情况表明,化学行业中具有污染和治理两个方面的性质,可以对绿色使用材料进行研究,也可以继续对环境造成恶化。例如:在研制的过程中使用的催化剂、溶解剂、中间物品等,在生产过程中产生的废气、废渣、废弃液体等都是对环境造成影响的主要元凶,若长期的进行排放,会对环境造成严重的影响,甚至会导致不可逆转的事情发生。

2.2 减少的自然资源的使用依赖

目前研究的高分子合成材料对石油具有很强的依赖性,众所周知,石油是经过地球非常漫长孕育才出现的,另外,石油也是现如今人类社会非常重要的能源,石油资源现在正在快速的减少,而且不能快速的进行补充,所以人们现在非常急切的找到可以代替石油使用的资源,这已经成为现在高分子化学研究中非常重要的课题。在对物质中原子和分子的比率进行调节,对物质的微观特性、宏观特性以及表面性质进行加强控制,也许这种物质就会满足一些行业的使用要求,当这种情况出现的时候就可以把这种物质作为材料使用。所以,在对材料进行配置的时候就会减少对不可再生资源的依赖程度,并对使用材料和环境进行相互协调,这是现如今化学研究当中非常重要的领域。现在很多高分子合成材料都非常依赖石油资源。想要解决目前的情况,可以对天然高分子进行利用,这其中也应该包含对无机高分子的不断探索和研究。

现在由石油合成的高分子材料,主要因为原子中以碳为主要元素,其中还含有少量的氮、氧等原子,所以被称为有机高分子。无机高分子是因为主链上的组成原子中不含碳。根据元素的性质进行判断,大约有40～50种元素可以成为长链分子。现在引起科学家高度重视的一种无机高分子,它的主链上都是硅原子,并且含有有机侧链的聚硅烷。

2.3 使高分子材料不断纳米化

现在很多高分子化学反应中的原子经过重新排列组合之后的反应空间要比原子的大小大出很多,所以,化学反应的研究要在一个受限空间之中进行。若在有限的空间中,像纳米量级的片层当中,小型分子由于和片层分子相互作用而且还在一个比较受限的空间内进行排列,之后产生单体聚合,聚合之后的产物的拓扑结构不会再受限的空间内进行全部的复制,这种情况和自由空间的结果完全不同。我们也许会在受限制空间内进行聚合反应的分子中提炼出高分子纳米化学的定义。化学的研究对象基本都是纳米量级的分子和原子,但是因为没有精细的方式,没有达到可以在纳米尺度上精确控制分子或者原子的程度,所以现如今很难做到对分子的精准设计,使化学的合成让人感觉非常的粗放。高分子化学在纳米程度上精要精确的按照分子设计,在此基础上确定分子链中的原子配比位置以及相互结合的方式,通过纳米技术对分子、原子和分子链进行非常精确的控制,达到对高分子各级结构的位置确定。这样就可以精确的控制新合成材料的功能和特性。

2.4 面向智能材料的高分子化学研究路线

20世纪的人类社会是以合成材料为标志的,在21世纪人类社会的标志将会是智能材料。高分子化学仍然是进入智能材料时期非常重要的组成部分。材料自身具有的功能可以根据外部条件的变化,有意识的进行调节和修复等一系列措施,这就是智能材料的基本定义。现在科学家已经了解高分子有软物质这一特征,简单说就是可以对外场具有反应。

3 结语

随着社会的不断发展,人类把能源、信息以及材料称为支撑科技革命的重要力量,而且材料也是能源以及信息不断发展的基础所在。从出现合成有机高分子材料开始,人类就在不断的进行研究和探索,希望可以找到使用广泛的新型材料,可以广泛的使用在计算机、生物、海洋等一系列领域当中。高分子材料正在向高性能、多功能方向不断前进,正在不断适应快速发展的今天,出现了很多功能非常强健并且广泛使用的高分子材料。

参考文献

[1]王立艳.《高分子化学》理论与实践教学的整体优化研究[J].广州化工,2012,40(4):108-109.

[2]张宏刚.新型高分子化学注浆材料在碱沟煤矿的应用[J].中国高新技术企业,2011(34):63-64.

第4篇：高分子化学的应用范文

[关键词]材料；有机化学；分子模拟；创新；教学改革

1前言

材料有机化学作为化学学科的基础课程，其主要研究化学材料的结构与性能。相较于其它课程，材料有机化学的理论性强、知识点多、化合物结构抽象、化学反应机理复杂。在传统的教学中教师往往采用实物模型展示的方式，然而现今材料化学中的化合物种类繁多，现有的简单模型已经不能满足日常教学的需要，因此在教学过程中学生很难理解部分复杂结构的化合物及其反应机理。如何将材料化学中的结构形象化、具体化是提高该课程效率的关键。随着计算机的飞速发展，计算化学作为一门新兴学科在生物、医药、化工等领域发挥越来越重要的作用[1-2]。传统的物理、化学研究方法面临着周期长、设备复杂、资金不足等问题，而模拟计算从量子力学角度进行材料结构与性能研究，被认为是揭示微观机理与加速宏观研究的有效手段。当前，模拟计算已经大规模的应用在科学研究中。在众多模拟软件中，Materialstudio(MS)具有友好化的Wiondows操作界面，可以将微观结构立体化，使得原本抽象的结构具有可操作性，同时它能够解决很多宏观上难以触及的问题，诸如：分子轨道、偶极矩、分子间作用力、热力学性质、结构稳定性和化学反应过程机理等。将MS应用在材料有机化学的教学中，可以将课本理论与实体化的反应历程结合，提高学生的理解力，形成长效记忆。下面笔者将从材料有机化学的教学现状、模拟软件介绍以及模拟计算用于材料有机化学教学中的实例展开详述。

2材料有机化学的教学现状及存在的问题

材料有机化学课程的服务面大，基本是生物、化学、化工、医药等专业的必修课程之一，对本科生后续课程学习乃至科研工作都起着关键作用。然而对于多数学生而言，该课程通常被认为是一门可怕的、挂科率高的课程，部分原因是知识点分散且抽象化。现阶段，板书和幻灯片教学是众多高校及科研院所的主要教学模式，缺少革新。正如国际化学联盟化学教育委员会前主席所感慨的那样[3]：“我们的许多教科书和教学方法都停留在过去的30~50年里，没有太大的改变。”然而抽象的书本教学使得学生在学习、理解该课程上出现了困难。学生难从本质上理解材料化学涉及的微观结构、分子间作用力、反应机理，从而觉得有机化学是一门枯燥乏味的理论课程。在研究材料有机化学教学现状中，渥太华大学化学教授艾莉森·弗林发现学生很不擅长对长链有机物进行命名，同时多数学生在思考反应机理时，很随意的将电子从一个分子分配给另一个分子，而不考虑这些分子之间化学键的限制。弗林教授归其原因是学生不能将材料分子的空间结构绘制出来，从而无法理解成键规则。总结而言，现阶段的有机学习教学中主要存在以下问题：(1)单靠阅读书本，学生很难构思出三维立体的分子结构；(2)抽线的理论知识使得学生无法从本质上理解反应机理，从而加剧对有机化学课程的厌学情绪。值得一提的是，特别是进入冠状病毒病大流行的特殊时期，晦涩抽象的材料化学在远程教学中面对着更大的挑战。

3分子模拟及模拟软件简介

尽管如此，新挑战也预示了新契机。现今随着计算化学的飞速发展，分子模拟被认为是一种提高学生学习化学知识兴趣的有效手段。诸如：Gaussian、Vasp、CP2K、Materialstudio等，这类模拟软件均基于一系列的半经验公式，包含密度泛函以及从头算方法等，被广泛的应用于材料有机化学中的微观结构解析以及反应机理探究，其在数字教学中或将发挥巨大作用。渥太华大学弗林教授他们借助可视化的OrgChem101模拟计算程序帮助学生了解化学语言和符号，并掌握长链有机物的命名及成键规则。此外，新加坡国立大学的化学教育者最近开发了一种方法，将化学模拟软件融入实验教学，改进了当地的教学策略。在国内，安徽医科大学提出将Gaussian模拟软件用于波谱分析的教学，利用模拟光谱有效区分出手性对映异构体[4]。此外，重庆文理学院采用化学模拟软件辅助反应机理的教学也取得很好成果[5]。然而如何融合模拟计算更形象的呈现材料有机化学中的抽象模型，相关报道较少，亟需我们进行深入的研究探讨。笔者自高校工作以来一直从事材料有机化学的教学科研工作，对材料化学课程的现状以及突破点有一定的理解，因此提出以模拟软件辅助材料有机化学的教学模式。BIOVIAMS拥有一套完整的建模和模拟环境[6]，包括：量子力学、分子力学、分子动力学、介观动力学等，旨在让材料科学和化学领域的研究人员预测和理解材料的原子和分子结构性质及其表现出的宏观性能。众多科研人员正在利用MS软件设计开发各种类型材料，包括催化剂、聚合物、复合材料、金属、合金、制药、电池等。本文笔者将阐述自己在材料有机化学教学中，采用理论模拟辅助教学的一些实例，包括发展三维立体教学，通过MS这一可视化模拟软件，在线搭建三维长链分子及其空间构型，更直观的获取材料分子的结构信息；为化学反应提供可视化的动态过程，让学生对反应历程、过程机理有本质性的理解。实践证明，将模拟软件融入材料化学的教学中，充分调动了学生的学习激情，提高了学生对基础知识的深入理解。

4软件模拟在材料有机教学中的应用实例

4.1分子三维结构的在线搭建及其空间结构分析

在材料有机化学课程中，分子结构、同分异构体以及立体异构体等是一个重要概论。初次接触的学生往往会由于缺乏空间想象力，而无法在脑海中操纵、旋转复杂这些结构。利用MS中Visualize模块可以绘制分子的微观结构以提升学生对空间想象力的培养。图1可视化的有机分子及其空间结构Fig.1Visualizedorganicmoleculesandtheirspatialstructure如图1a中，我们可以看到不同杂化方式的碳原子，并且能够从三维角度观测它们的空间构型。再如，判断同分异构体的构象是教学中的一个重难点。我们知道同分异构体是由于分子中单键的旋转而产生了相同原子而不同排列形式的构象，同分异构体间的化学性质截然不同。如图在1b-c中，如何判断1,2-二氯代丁烷两种同分异构体的内内消旋性？MS模拟软件可以轻松解决该教学问题。首先通过在MS绘制出1,2-二氯代丁烷的两种空间构象，可以清楚看到图1c中的对称性是由不对称性的碳原子引起，因此具有内消旋性，即为(2R，3S)1,2-二氯代丁烷。以上仅仅是简单分子的绘制，MS的功能强大在于它特别适用于复杂分子的绘制，如碳纳米管、C60、石墨烯等，如图1d。MS可以自定义的绘制任何有机物质，该软件的工具栏提供了多种杂化方式的碳键，方便在教学中随意的切换。利用该套绘制分子空间结构的功能，学生能够从不同角度观察分子的空间结构及成键方式，从而轻松解决材料化学中涉及键长、键角、轨道、电荷分布以及原子共平面等问题。通过在线搭建不同空间构型的有机化学分子，学生甚至可以远程亲手操控、旋转、增减该结构，加深对杂化理论以及同分异构的理解，极大增强对材料有机化学学习的兴趣。

4.2模拟计算分子间作用力

分子间作用力是指作用于原子和它相邻粒子之间的引力或斥力。分子间力相对于分子内力来说是很微弱的，主要包括氢键、配位键、范德华力、共价键、色散力等。深入理解分子间作用力对于材料有机化学学习非常重要。这里笔者将以氢键为例，阐述模拟计算在识别氢键中的有效作用。氢键指的是一个氢原子与一个电负性高的元素(通常是氮、氧或氟)以共价键的形式结合，键能介于成键作用和非键作用之间，常被描述为偶极-偶极键的一种极端形式。实际中，氢键的形成需要满足一定距离和角度要求。如何判断是否有氢键形成以及氢键形成的数量是判断材料稳定性的一个关键。在模拟计算中，通常根据以下两个标准进行氢键形成的判断(图2a)：(1)施体(指与氢原子成健的原子)与受体(指与氢原子形成氢键的原子)之间的距离小于等于0.35nm；(2)氢原子-施体-受体之间的夹角小于等于30度。为进一步在课堂上使氢键可视化，我们创建了水分子(图2b)，可以看到几何优化后的水分子氢氧键长为0.96Å，键角约为104.5度。而后构建1.0kg/m3的水盒子，能量最小化后计算出氢键分布。图2b中氢键用蓝色虚线表示，可以清楚看到中间水分子形成了3个氢键，进一步计算显示，水相中每个水分子约可形成3.5个氢键，跟文献报道一致。同时该模拟计算也给出了体系内的范德华及静电作用能分别为27.5kcal/mol，-150.9kcal/mol。MS为体系分子间作用提供了可视化的分析方法，在教学过程中，通过该套算法搭建分子间微观作用力与材料宏观性能之间的匹配性关系，将材料有机化学教学提升至一个新的高度。

4.3催化反应过渡态计算

过渡态理论认为化学反应中原子排列位置的变化是连续的，从反应物到生成物中间存在一个中间体，即过渡态，该中间体与反应物的能量差为反应活化能(图3a)。催化剂的加入能有效降低该活化能，使得化学反应更易进行。为了更直观的描述催化反应过程，笔者常用MS中的量化计算辅助课程讲解，使得原本抽象的催化反应历程具有可视化效果。甘油催化裂解是笔者在教学课堂中常举得一个例子。众所周知，甘油蒸汽在没有催化剂的情况下十分稳定，解离能很大，但是在Co催化作用下，其裂解活化能得以有效降低。为了探讨甘油蒸汽在Co0和Co2+界面处的转化过程，采用量子力学模拟计算甘油催化裂解。如图3b，计算过程中，由于能量最小化的驱使下，甘油分子最终停留在Co0和Co2+界面处，此时体系最稳定。随后根据公式计算出甘油四步裂解过程中的能垒数值，并绘制过程阶梯图，如图3c。根据该阶梯图，我们能清晰的看到甘油分子在界面处的裂解催化所需的能垒最低，即表明此反应最容易发生。材料化学教学中通过该实列的操作展示，学生可以更直观的看到化学反应是如何一步一步进行的，并且了解每一步都需要克服反应能垒，加深对催化反应及过渡态理论的理解。反应步骤一：CH2OHCHOHCH2OH→CH2OHCHOHCHO*+H2反应步骤二：CH2OHCHOHCHO*→CH2OHCH2OH+CO*反应步骤三：CH2OHCH2OH→CH3CHO*+H2O反应步骤四：CH3CHO*→CH4+CO*

5结束语

第5篇：高分子化学的应用范文

关键词：绿色催化剂；绿色化学

一、催化剂与绿色催化剂

催化剂是一种物质的特定称呼，是指在化学反应中能改变反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后都没有发生变化的物质。催化剂会诱导化学反应发生改变，而使化学反应变快或减慢或者在较低的温度环境下进行。催化剂在工业上也称为触媒。

绿色催化剂是指在催化转化反应过程中，不产生环境污染，甚至是“零排放”，从而能够实现清洁生产的这样一类催化剂。

二、绿色化学

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学、清洁化学。近年来，绿色化学的研究工作主要围绕化学反应、原料、催化剂、溶剂和产品的绿色化展开的。绿色化学代表着二十一世纪化学学科的主流方向，而绿色催化剂将是绿色化学的重要组成部分。

绿色化学对人类社会的发展和进步有着深远的影响，而绿色催化技术在绿色化学发展中作用十分重要。因为，80%以上的传统化工过程都与催化作用有关。近年来随着人类对能源、环境和健康等问题的普遍关注，绿色催化剂的作用和地位获得了新的评价。

三、绿色催化剂的种类

（一）分子筛催化剂

分子筛催化剂，又称沸石分子筛催化剂，系指以分子筛为催化剂活性组分或主要活性组分之一的催化剂。分子筛具有离子交换性能、均一的分子大小的孔道、酸催化活性，并有良好的热稳定性和水热稳定性，可制成对许多反应有高活性、高选择性的催化剂。

（二）杂多酸催化剂

杂多酸是一类由中心原子（俗称杂原子）和配位原子（多原子）按一定的空间结构、借助氧原子桥联成的含氧多元酸。是强度均匀的质子酸，并有氧化还原能力，通过改变组成，可调节酸强度和氧化还原性能。水分存在时形成的拟液相也能影响其酸性和氧化还原能力。杂多酸有固体和液体两种形态。

（三）固体超强酸催化剂

超强酸是比100%硫酸还强的酸，其HO

（四）光催化剂

这是一类借助光的激发而进行催化反应的催化剂，如ZnO-CuO-H2O2，在紫外光作用下，可对染料废水进行催化脱色，脱色率近100%。TiO2光催化剂光解二氯乙酸、光的光解制氢、CO2的光催化固碳都是为未来解决能源、人工光合作用的主要催化反应。

（五）电极催化剂

在这类电化学反应中，电极既是电化学反应的反应物场所 也是供应和接收电子的场所，故兼有催化和促进电子迁移的双重功能。通过外部电路调控电极电位，可对反应条件、反应速率进行调控。

（六）酶催化剂

酶催化剂可以说时一种真正的绿色催化剂，它是一种能加速特殊反应的生物分子，有近乎专一的催化性能。

（七）膜催化剂

膜催化剂是将催化剂制成膜反应器，反应物可选择性的穿越催化膜并发生反应，产物也可以选择性的穿过膜而离开反应区域，从而有效地调节反应区域内的反应物和产物的浓度，这也是将膜技术和催化综合的一种催化工艺。

四、绿色催化剂在绿色化学上的应用

（一）分子筛催化剂

分子筛热稳定性好，在900K时仍存在催化活性，因而用它制成蜂窝状陶瓷，用于汽车尾气的催化剂转化的载体。另外，分子筛催化裂化在石油化学工业中已大量使用。催化裂化分子筛催化剂一般是稀土元素或高价金属元素取代钠元素的Y型分子筛。与普通硅铝催化剂相比，具有活性高，热稳定性好的特点，可在较缓和条件下进行反应，同时允许在630～680℃的高温下再生以更好地恢复活性。此外，它抗中毒能力强，能加工某些含重金属较多的劣质原料。

（二）杂多酸催化剂

作为酸催化剂，其活性中心既存在于“表相”，也存在于“体相”。杂多酸有类似于浓液的“拟液相”，这种特性使其具有很高的催化活性，既可以表面发生催化反应，也可以在液相中发生催化反应，杂多酸如前所述既是氧化催化剂，还是光电催化剂。十二钨磷酸，用于催化丙烯水合制异丙醇，转化率中等，选择性很高，是成功应用的典范。

杂多酸具有的可调控酸性，它取代HF、硫酸、磷酸，以固体形式进行多相催化反应，用杂多酸做催化剂可提高反应的回收率。与沸石分子筛催化剂类似，它具有不腐蚀设备、资源利用充分、不污染环境、工艺简便等优点。杂多酸又因其兼具氧化、光电催化等功能，在化工生产尤其是石油化工生产中被广泛采用。

（三）固体超强酸催化剂

固体超强酸在丙醇水合制异丙醇和异丙醚，甲醇和异丙烯制甲基叔丁基醚、醇酸酯化、烃的硝化、氧化氯代烃的还原等反应中都体现出优良的催化性能。

第6篇：高分子化学的应用范文

[关键词] 化学 萌芽 发展 学科分类

化学是研究物质的组成、结构、性质、变化和应用的科学。世界是由物质组成的,化学则是人类用以认识和改造世界的主要方法和手段之一,它是一门历史悠久而又富有活力的学科,它的发展是人类社会文明的重要标志。人类生活水平的不断提高,化学所起的作用功不可没。

一、化学的萌芽

原始人类从用火之时便开始了用化学方法认识和改造天然物质。燃烧就是一种化学现象。人类开始吃熟食;并逐步学会了制陶、冶炼、酿造、染色等工艺。这些由天然物质加工改造而成的制品,成为古文明的标志。并因此萌发了古代实用化学。

古人曾据物质的某些性质对物质进行分类,并提出了阴阳五行学说,认为万物是由金、木、水、火、土五种基本物质组合而成的,而五行则是由阴阳二气相互作用而成的。用“阴阳”这个概念来解释自然界两种对立和相互消长的物质势力,认为二者的相互作用是一切自然现象变化的根源。此说法是朴素的唯物主义自然观。希腊也提出了火、风、土、水四元素说和古代原子论。后来在中国出现了炼丹术,也因此创造了各种实验方法,如研磨、混合、溶解、结晶、灼烧、熔融、升华、萃取、密封等,并逐步演化为近代化学。

二、化学的中兴

16世纪开始,欧洲工业生产蓬勃兴起,推动了医药化学和冶金化学的创立和发展,继而更加注重了物质化学变化本身的研究,进而建立了科学的氧化理论和质量守恒定律,为化学进一步科学化的发展奠定了基础。

19世纪初,近代原子理论突出强调了各种元素的原子的质量为其最基本的特征,其中量的概念的引入,是与古代原子论的一个主要区别。近代原子论使当时的化学知识和理论得到了合理的解释。分子假说的提出,原子分子学说的建立,为物质结构的研究奠定了基础。门捷列夫发现元素周期律后,不仅初步形成了无机化学的体系,并且与原子分子学说一起形成了化学理论体系。

草酸和尿素的合成、苯的六元环状结构和碳原子四价学说的创立、酒石酸拆分成旋光异构体,以及分子的不对称性等的发现,使得有机化学结构理论得以建立19世纪下半叶,热力学等物理学理论介入化学之后,不仅澄清了化学平衡和反应速率的概念,还定量的判断了化学反应中物质转化的方向和程度。相继建立了溶液理论、电离理论、电化学和化学动力学理论。物理化学的诞生,把化学从理论上提高到一个新的水平。

三、化学的升华

由于受自然科学和其他学科发展的影响,在无机化学、分析化学、有机化学和物理化学四大分支学科的基础上产生了新的化学分支学科。在结构化学方面,由于电子的发现确立了现代的有核原子模型,不仅丰富和深化了对元素周期表的认识,而且还发展了分子理论。应用量子力学研究分子结构,从而产生了量子化学。从氢分子结构的研究开始,逐步揭示了化学键的本质,先后创立了价键理论、分子轨道理论和配位场理论。研究物质结构的谱学方法也由可见光谱、紫外光谱、红外光谱扩展到核磁共振谱、电子自选共振谱、光电子能谱、射线共振光谱、穆斯堡尔谱等。

在化学反应理论方面,由于对分子结构和化学键认识的提高,经典的、统计的反应理论进一步深化,在过渡态理论建立后,逐渐向微观的反应理论发展,用分子轨道理论研究微观的反应机理,并逐渐建立了分子轨道对称守恒定律和前线轨道理论。分子束、激光和等离子技术的应用,使得对不稳定化学物种的检测和研究成为现实,从而实现了化学动力学从经典的、统计的宏观动力学到单个分子或原子水平的微观反应动力学的升华。

分析方法和手段是化学研究中经常使用的。一方面,分析方法的灵敏度不断提高,从常量组分分析发展到微量、痕量组分分析;另一方面,许多新的分析方法,可深入到结构分析、构象测定、同位素测定、各种活泼中间体(如自由基、离子基、卡宾、氮宾、卡拜等)的直接测定,甚至到对短寿命亚稳态分子的检测。分离技术也在不断革新,如离子交换、膜技术、色谱法等。

物质合成是化学研究的目的之一。在无机合成方面,首先是氨的合成。氨的合成不仅开创了无机合成工业,而且带动了催化化学,发展了化学热力学和反应动力学。后来相继合成的有红宝石、人造水晶、硼氢化合物、金刚石、半导体、超导材料和二茂铁等配位化合物。

在电子技术、核工业、航天技术等现代工业技术的推动下,各种超纯物质、新型化合物和特殊需要的材料的生产技术都得到了较快发展。稀有气体化合物的成功合成又向化学家提出了新的挑战,需要对零族元素的化学性质重新加以研究和认识。无机化学在与有机化学、生物化学、物理化学等学科的相互渗透中产生了有机金属化学、生物无机化学、无机固体化学等新兴学科。

酚醛树脂的合成,开辟了高分子科学领域。20世纪30年代聚酰胺纤维的合成,使得高分子的概念得到广泛的确认。各种高分子材料合成和应用,为现代工农业、交通运输、医疗卫生、军事技术,以及人们的衣食住用行各方面,提供了多种性能优异而成本较低的重要材料,成为现代物质文明的重要标志。20世纪是有机合成的黄金时代。化学的分离手段和结构分析方法已经有了很大发展,许多天然有机化合物的结构问题纷纷获得圆满解决,同时还发现了许多新的重要的有机反应和专一性有机试剂,在此基础上,精细有机合成,特别是在不对称合成方面取得了很大进展。一方面,合成了各种有特种结构和特种性能的有机化合物;另一方面,合成了从不稳定的自由基到有生物活性的蛋白质、核糖核酸等生命基础物质。有机化学家还合成了结构复杂的天然有机物和特效药物。所有这些成就对促进高分子学科的发展起到了巨大的推动作用,为合成有高度生物活性的物质,解决有生命物质的合成问题,提供了有利条件。

20世纪以来,化学发展的趋势可以归纳为:由宏观向微观、由定性向定量、由稳定态向亚稳定态发展,由经验上升到理论并应用于实践。

四、化学学科的分类

化学在发展过程中,依照所研究的分子类别和研究手段、目的、任务的不同,从传统的无机化学、有机化学、物理化学和分析化学四个基础分支过渡到无机化学、有机化学、物理化学、生物化学、高分子化学、应用化学和化学工程学等七大分支学科。还有与化学有关的边缘学科,如地球化学、海洋化学、大气化学、环境化学、宇宙化学、星际化学等。

化学的发展体现在两方面:一方面,为生产和技术部门提供尽可能多的新物质、新材料;另一方面,在与其它自然科学相互渗透的进程中不断产生新学科,并向探索生命科学和宇宙起源的方向发展。

参考文献:

[1]徐景达.有机化学.人民卫生出版社,1997.

[2]谢协忠.水分析化学.河海大学出版社,2003.

第7篇：高分子化学的应用范文

关键词：电子技术应用；模块化；课程体系；构建

1电子技术应用专业课程体系现状与存在的问题

随着社会科技水平的迅猛发展，生产企业的设备逐渐趋向智能化发展，社会企业在发展中对熟练基础知识与电子设备装配与维护的高素质、高技能人才的需求很多。电子技术应用专业培养的毕业生应具备基础的电子计算机理论知识，有较好的计算机软硬件操作技能，拥有得软件开发与硬件维护、网络安装和管理等方面的计算机能力，并能适应快速发展的科学技术，不断提高自身电子技术应的综合素质。但是就目前的情况来看，该专业的大学生学生所学知识缺乏实用性，缺乏对电子设备的实践操作，电子设备故障分析和维护的能力与水平较低，不能满足电子产品生产企业实际要求，因此，部分不能找到专业对口的工作岗位。另外，很多学生大多缺乏实践经验，专业技能不牢固，而生产企业对人才实用性要求较高，造成部分大学生的失业现象。由此可见，我国电子技术应用专业课程体系构建不够合理，缺乏科学的模块构建，不同程度阻碍了我国电子技术应用专业的培养效果。

2模块化课程体系的特点与目标

很多中职学校电子技术专业课程都遵循学科体系理论，注重专业的知识性与系统性，但是目前中职学校电子技术应用专业在教学中往往会忽视实践环节，对学生传授的只是所有专业课程的压缩，导致学生对专业知识涉猎广但都不够深入，而生产企业需要的是实际应用与动手能力，而模块化课程体系重视的是对学生的实际培养，使课程体系面向市场，将提高学生的综合素质作为模块重点，使学生学以致用。电子技术应用专业的应用性与实践性很强，不能完全依靠课堂教学进行书本知识的灌输，而模块化课程体系以课程教育教学和管理分析为依托，科学的分析课程编制与要求，具备合理的教学时数，在课程内容的编排上能同时适应基础知识和实践能力的要求，是一种科学的课程模块体系。模块化课程体系是以市场为导向、以就业为目标，以提高学生专业综合素质为核心的通用课程。模块化课程体系是按照市场对职业岗位的需求与职业能力进行设置的，把握职业能力、职业道德与专业技能三者的平衡，对每个岗位进行技能探索，根据不同岗位需求进行模块的开发，具有较强的教学灵活性。模块化课程体系内还将大模块分成子模块，子模块又细分成若干小模块进行课程实施。每个模块之间相辅相成、又相对独立；根据行业职位需要进行内容设置，实用性较强；重视对综合能力的培养，针对性较强；每个模块有明确的目标，模块之间可以灵活自由组合；更新效率高，能及时反映行业的发展与变化。

3电子技术应用专业模块化课程体系构建的实施

电子技术课程模块设计前应对专业职业进行综合分析，将岗位能力标准作为模块标准，按照模块引导学生达到相关的职业岗位能力水平。根据本专业的知识结构特点，可分为四大模块：专业基础课程模块、专业核心课程模块、综合实践模块与职业岗位能力模块。

3.1专业基础课程模块

专业基础课程模块教学是以培养学生的基础能力，根据学生的职业能力，为其可持续发展、求职方面等创造条件。结合对学生岗位能力与社会职业发展需求的调查，专业基础课程模块的主要内容有：电子计算机应用基础、C语言程序设计、电子计算机系统与维护等。

3.2专业核心课程课模块

电子技术应用专业的核心课程课模块包括职业技能、技术、能力等方面，主要涉及技术要求的公共核心课，专业核心课程课模块也是专业课程知识的最大平台。是以培养学生的共通能力为目标，致力于提高学生对其他岗位的胜任能力，因此，专业核心课程课模块也是贯穿学业的连接课程。在该模块的实施中，学生不仅能打好知识和能力基础，还能通过项目课程训练提高自身的岗位技能。

3.3综合实践模块

实践性教学是电子技术应用专业模块化课程体系的关键模块，主要以培训学生的实践能力与动脑能力为目标，提高学生解决问题的能力，培养学生良好的意志品质和职业素质。实践教学模块应占据电子技术应用专业模块的1/2以上，为学生提高更多的课堂技能实践与社会实践机会，定期进行考核培训与实践，在寒暑假可以利用顶岗实习设计实践教学环节。

3.4职业岗位能力模块

通过对电子技术应用专业的职业能力分析，职业岗位能力模块可分为若干专门化岗位与能力模块。不同职业方向的学生只需掌握某个模块的学习与技能训练，达到某个岗位所需的专业技能水平。学生可以根据个人爱好进行模块选择，因此在模块选择上具有可扩充性，力求教学模块与岗位能力要求相适应，达到知识结构、职业素质、技能结构等方面相统一的要求。

4结语

随着电子技术应用的迅速发展，电子模块化课程体系的构建成为目前急需解决的问题。电子技术模块化课程体系灵活多变，通过不同的模块实现对知识与技能的全面消化，改变了以往陈旧的教学模式，与社会实际需求接轨，为学生提供了一种科学而不断更新的课程体系。

参考文献：

[1]朱艳,张国志,尹群星.应用电子专业模块化课程体系的构建与实施[J].职业技术教育,2008(20):14-15.

[2]李法春,高俊文.高职多媒体技术专业模块化课程体系的构建与探讨[J].广东农工商职业技术学院学报,2008(01):34-36+63.

[3]叶健华,明小波.电子技术应用技术专业模块化课程体系设置研究[J].济南职业学院学报,2008(04):54-57.

[4]张源峰.高职应用电子专业模块化课程体系设计与教学实施[J].闽西职业技术学院学报,2006(02):78-80.

第8篇：高分子化学的应用范文

一、在判断氧化产物或还原产物化合价题目中的应用

在高中化学学习的过程中，氧化还原反应是化学反应中十分重要的内容.教师在教学的过程中要重视对学生兴趣的培养，使学生在学习过程中主动的参与到教学过程中.在传统的教学过程中，在课堂上教师为主，以灌输的形式对学生进行知识的传授，这样的方法容易使学生产生疲倦厌学的情绪，不利于学习效率的提高.因此，教师要转变教学理念，在课堂上多加引导，在做题方面切勿一味求多，而是要重视习题的筛选，使题目更加有针对性，更加有启发性和代表性.这样容易给学生留下深刻的印象且减少学生的学习压力.化合价在氧化还原产物习题中的应用教师应当以下面的典型例题作为引子，启发学生重视化合价在解题中的应用.

例1对于某强氧化剂HRO3与H2SO3反应，其中R元素被还原至较低的价态，若消耗强氧化剂2.4×10-3 mol，需要0.1 mol/L的H2SO3溶液24 mL，则元素R被还原之后的价态是多少？

解析此问题首先要辨出还原剂在反应前后的价态变化，在反应前S元素为+4价，反应后被氧化成H2SO4，S元素价态为+6.之后根据的用量确定反应中电子得失的总数，即失电子（6-4）×24 mL×10-3 mol/L×0.1 mol/L，得电子（5-x）×2.4×10-3 mol.最后使得失电子总数相等，即可得x=+3.

二、在金属与硝酸反应的题目中化合价的应用

在解决一些稍复杂的化学习题时，有时采取直接解答的方法往往无法达到很好的效果，既费时又费力，教师要引导学生及时转换思路，分析题目的特点，从中找出适合题目的简便有效的解题方法.如下题，直接用化合价的升降以及电子守恒原[JP3]理可以简洁清晰地得出正确的答案，在考试中会节省大量的时间.[JP]

例2将3.84 g铜与一定量的浓硝酸混合，进行反应，当反应结束后发现共收集到标准状态下的气体1 mol，如果将装有这些气体的集气瓶放在水槽中，则需要标准状态下的多少氧气才可以使集气瓶被溶液充满？

解析根据电子的得失守恒原理可知，在反应中，铜失去的电子的物质的量与被还原的硝酸得到的电子的物质的量相等，并且之后氧气所得到的电子的物质的量相等.因此，则可列出下式，n（Cu） ×2=n（O2） ×4，也就是3.84/64×2=x/22.4×4，x为所示氧气的标准状态下体积，解得x=0.672L.

三、在判断非常见反应中氧化产物与还原产物的物质的量的比等类型题中的应用

例3当（NH4）2SO4在某种强热的条件下发生分解反应时，其产物为NH3、SO2、N2以及H2O，求解反应生成的SO2、N2的物质的量的比.

解析SO2在该反应中是还原产物，而N2是氧化产物.由电子守恒定律可以知道生成SO2所得到的电子与生成N2所失去的电子的物质的量是相等的.生成1 mol N2得电子6 mol，生成1 mol SO2失电子2 mol，因而二者的物质的量的比为3∶[KG-*2]1.

四、化合价在配平化学反应方程式中的应用技巧

[BP（]在高中化学题的解答过程中很多需要先列出化学反应方程，将其配平后再进行下一步地运算和解题过程，因此化学方程式的配平在高中化学解题中占有重要的位置.而化学合价的合理利用可以使得某些或者某一类的化学方程式的配平过程更加快速准确，下面分析化合价在配平化学反应方程式中的应用.[BP）]

1.利用化合价升降法配平化学反应方程式

[HJ0.95mm]

例4配平以下两个方程式

NaIO3+NaHSO3[FY]NaHSO4+Na2IO4+I2+H2O

对于氧化还原类型的化学方程式，要根据反应中各物质得失电子的数量即化合价的升降来配平.在配平时，首先要分析物质化合价的变化，之后找到二者的最小公倍数.最后利用质量守恒来配平其它化合价未发生变化的元素.

对于方程式NaIO3+NaHSO3[FY]NaHSO4+ Na2IO4+I2+H2O发生化合价变化的是+5价的碘原子得到5个电子化合价降为0，变化差值为5，+4价的硫原子失去两个电子化合价长到+6，升高了2.因而最小公倍数是10，NaIO3前面的系数是2，NaHSO3前面的系数是5，之后再用硫与钠两个元素配平整个反应方程式.

对于方程式Cu2S+HNO3[FY]Cu（NO3）2+CuSO4+N2O3+H2O化合价升高的是铜元素和硫元素，化合价降低的是氮元素，它的化合价从+5价降到+3价.该反应为部分氧化还原反应，因为氮元素并没有完全被还原，因此在配平的过程中要用左右标志的方法.对于化合物Cu2S来说，一共升高的化合价为10，1分子的N2O3降低的化合价为4，二者的最小公倍数是20，因此Cu2S前面的系数是2，N2O3前面的系数为5，之后利用原子守恒法配平其它化学元素.

2.氧化还原反应方程式的配平依据

以上用实例讲解了化合价在配平化学反应方程式中的应用，其遵循的原则是在反应过程中，还原剂失去的电子数量要等于氧化剂得到的电子总数，且反应前后的各元素的原子数要相等.

下面总结配平的方法步骤.首先是先写出反应物和生成物的分子式，并且在化合价发生变化的元素上标出其化合价.其次是列出发生化合价变化的元素在反应前的化合价变化.再次是要使整个反应的得失电子总数相等，即遵循电子守恒原则.最后是用观察法遵循原子守恒的原则将化学反应方程式的所有元素配平.

五、氧化还原反应教学的策略分析

在氧化还原反应这一节内容的学习过程中，化合价这一概念贯穿始终，教师要引导学生了解该类型的反应本质.在教学的过程中，教师要使学生正确地认识并且掌握氧化还原反应的概念，如用以下习题使学生加深对概念的理解.

例5下列反应类型中，一定有元素发生化合价变化的反应是

A.化合反应B.分解反应

C.转换反应D.复分解反应

例6下列关于氧化还原反应的叙述正确的是

A.在氧化还原反应中，失电子的物质化合价降低

B.凡是有化合价变化的化学反应都是氧化还原反应

C.氧化还原反应中一定所有的元素都发生化合价的变化

D.氧化还原反应的本质是电子的转移

第9篇：高分子化学的应用范文

高分子材料与工程专业课程的理论『生与实践性较强，通过本专业的学习，学生可以掌握高分子材料相关专业知识，为高分子材料结构、性能及应用的进一步研究打下良好的基础。现代社会产业I央速发展，高分子材料在科技信息、航天空城、生物化学等领域内都发挥着重要的作用，为更好的提高专业教学质量，满足社会的应用型人才需求，探讨高分子材料与工程专业课程教学改革与探索是非常必要的。

1高分子材料专业课程教学内容的改革与探索

在现代教育环境下，为了明确高分子材料与工程专业课程发展方向，提高高分子材料与工程专业课程教学质量，应结合专业教学需求出发，从高分子材料与工程专业课程教学内容人手，做好教学内容的整合与优化，在高分子材料专业课程原有教学内容的基础上，加以改革和探索，以丰富高分子材料专业课程内容，更好的满足专业学生的多元化需求，提高高分子材料与工程专业课程教学成效。高分子材料专业课程教学内容的改革与探索应注意以下几方面内容：

1.1精简知识体系，凸显教学重点内容

在高分子材料与工程专业课程教学内容改革与探索的过程中，应就当前高分子材料与工程专业课程整体情况进行全面分析，明确各基础理论课、专业基础课和专业核心课之间的内在联系，课程体系如图1所示，并明确不同课程在高分子材料专业课程体系中所发挥的作用，在此基础上，对高分子材料专业课程资源加以优化整合，精简高分子材料与工程专业课程知识体系，凸显教学重点内容，置换重复教学内容，在保证高分子材料专业课程教学的实用性的同时，提高高分子材料专业课程教学效率，预留出一定的时间和空间，便于教师就专业课程中的难点进行有针对陛的讲解，从而切实提高高分子材料专业课程教学质量。

1.2把握前沿优化专业课程知识结构

现代社会飞速发展，尤其是在科学技术的支持下，材料行业相关信息及资源的更新速度也较快，因此在高分子材料与工程专业课程教学改革与探索的过程中，要把握高分子材料专业与工程前沿，及时优化专业课程知识结构，更新高分子材料与工程专业知识体系，促进高分子材料与工程专业知识结构的纵深化发展，丰富专业课程教学素材，将高分子材料最新行业状态及研究成果展现在学生面前，激发学生探索高分子材料与工程专业知识的积极性，拓宽学生视野，从而切实提高高分子材料与工程专业课程教学有效性。

2高分子材料与工程专业课程教学方式的改革与探索

2.1创设生活化教学情境

高分子材料与工程专业课程的理论『生较强，应用范围广，为营造和谐、轻松且生动的教学氛围，在专业课程教学过程中，教师可将生活中与高分子材料相关的产品引入课堂教学中，吸引学生的注意力，激发学生主动探究知识的欲望，推进高分子材料与工程专业课程教学活动的顺利开展。比如在讲解聚苯乙烯材料时，教师可先让学生想一想，并说一说生活中聚苯乙烯有哪些用途，比如泡沫，包装盒等。通过生活化问题的创设，促使学生纷纷展开思考，在生活化情境下参与学习活动的过程中，学生对高分子材料的理解更为深入，对高分子材料的探索欲望也更加浓厚。在成功吸引学生注意力后，教师可引出专业课程教学内容，就聚苯乙烯的内部结构、特点及不足等进行讲解，引导学生挖掘该材料的深层次思考。可以说，生活化教学睛境的创设，有助于增强学生的l青感体验，促使其更加积极主动的参与到专业课程学习中，对于学生自主探究能力的提升具有重要意义。

2.2采取多样化的教学手段

现代社会发展新时期，科学技术不断进步，为高分子材料与工程专业课程教学提供了可靠的技术支持，在丰富专业课程信息的同时，改善了教学效率。针对传统教学方式下文字量较大的l青况，在高分子材料与工程专业课程教学改革的过程中，应基于多媒体教学技术出发，将图片、动画、视频等资源应用于专业课程教学中，丰富教学手段，创新教学方法，创设轻松、和谐且充分趣味性的教学氛围，将抽象知识形象化展现出来，增强学生的视听感受，有侧重点的开展专业课程教学，从而促进高分子材料与工程专业课程教学质量的提升。

比如在高分子材料专业课程教学过程中，对聚酰胺树脂进行讲解时，教师可向学生简单介绍尼龙名字的由来，合成纤维材料是由英国和美国科学家团队研制出来的，为纪念这一研究成果，以两国首都城市英文首字母来名为，即NewYork和London，Nylon由此得名。通过这一故事的讲解，学生对高分子材料课程的兴趣被激发，参与高分子材料课程教学活动的积极性也明显提升。

2.3实现院校专业与企业联合培养

在高分子材料与工程专业课程教学改革与探索的过程中，院校专业与企业联合培养是应用型人才培养的有效方式之一，便于学生将高分子材料专业理论知识与实践紧密结合起来，在探究问题并解决问题的过程中，巩固学生专业知识，强化其实践应用能力，为学生走向工作岗位更好的发挥个人价值打下良好的基础。在高分子材料与工程专业课程教学改革的过程中，要全面把握社会发展形势及行业竞争状态，了解企业对人才的多元化需求，引导学生关注自我就业方向，并通过实地参观来增强学生对高分子材料实际生产的体验，提高学生表达交际能力与实践应用能力。