界面化学小论文 纳米材料

2024-04-24

界面化学小论文 纳米材料(共10篇)

篇1:界面化学小论文 纳米材料

有机纳米材料的应用及发展

姓名:张玉根 学号:0804034140 综述:纳米材料是组成相或晶粒在任一维上尺寸小于10nm的材料,或者说由它们作为基本单元构成的材料。由于纳米材料的这种构成方式,纳米材料显示出优良独特的性能。

随着纳米技术的发展,有机纳米材料因其新颖的性能得到越来越多的关注和研究。但是由于有机物区别于无机物的特点,有机小分子材料的熔沸点较低且易升华。多数无机纳米材料的制备方法并不适用于有机纳米材料。因此有机纳米材料的制备受到限制。制备有机纳米材料的方法主要包括:再沉淀法、微乳液法等。

l再沉淀法

再沉淀法是快速地将含有目标物的溶液注入到另外一种溶解性较差的溶剂中,由于环境的突变使有机分子产生沉淀生成有机纳米颗粒。该方法的优点在于:操作简便、灵活、周期短,受到广大研究者的青睐。

2微乳液法

微乳液是两种互不相容的液体形成的热力学稳定、各相同性、外观透明或不透明的分散体系,通常是由水溶液、有机溶剂、表面活性剂以及助表面活性剂构成,一般有水包油型和油包水型以及近年来发展的连续双包型。

参考文献:胡仲禹,赵维峰,范丛斌.有机纳米材料的研究进展.化工新型材料 第39卷第2期·16·

马志云,郭百凯,赵建社.有机/无机纳米复合材料的研究进展.科学博览 2010(3)·119·

篇2:界面化学小论文 纳米材料

李珊

洪亮

西华大学

物理与化学学院

摘要:化学,是一门与生活联系极为密切的学科,随着化学科研事业的逐步发展,我们日常生活中常见的一些现象也渐渐被大家所了解和熟识。但仍旧存在很多化学谜团等待我们去发现。为了让化学更多的走入人们的生活,人们也更多的去了解化学,本文立足生活中常见的化学现象和一些常见问题,分析各现象产生的一个本质所在,让更多的人充分了解化学,热爱化学。

关键词:化学,健康,利害关系

一、化学在我们生活中举足轻重的地位:

化学不仅是一门历史悠久而富有活力的学科,也是一门包罗万象的科学性艺术。20世纪人类对物质需求的日益增加以及科学技术的迅猛发展,极大的推动了化学学科自身的发展。化学不仅形成了完整的理论体系,而且在理论的指导下,化学实践为人类创造了丰富的物质。

谈及化学的成果,可谓数不胜数,人工牛胰岛素的合成,杂交水稻的成功问世„„都在一一证明化学在人类社会中不凡的地位;小到居家生活,化学也时刻关系到人们的生活质量和身体、身心健康,同时它和人类的衣、食、住、行以及能源、信息、医药卫生、环境保护等也有密切的联系。在当今这个化学日益渗透到生活各方面的时代,它尤其和人类的发展密切相关。它的成就,无疑是社会文明的重要标志。

诚然,化学带来的危害也是不可预知的。放射性物质的扩散,有毒气体的排放,噪声污染的日益严重等都给正常的生活添上了无以名状的忧患。危及生活、危机健康、危机社会正常有序的发展。

未来展望,化学在人类生存、生存质量和安全方面将会以新的思路、观念和方式发挥核心科学的作用。从中不免伴随更多的问题将会层层出现,但是,它依赖于各个学科,联系物质世界,优化资源利用,控制人为和自然环境的核心位置不会改变。相比当下,眺望未来,在多方面的化学世界里,这门艺术性学科仍旧是提供解决人类赖以进步的物质基础这一难题的核心科学。

二、看食物中的化学:

“水能载舟亦能覆舟”,化学就是一把双刃剑,关键在于用的人怎么把握,剑柄握对了方向,它就是可以不断提高人们的生活质量的高级财富,倘若没有把握好方向和力度,它就会成为废弃、污染、有毒,对身体有害的垃圾。至此客观评价饮食这门艺术,它和化学也有着千丝万缕的关系。

1、有时它是“天使”

人们吃的水果蔬菜的加工与储藏就是通过化学去皮,护色,质构的控制,维生素保留,脱涩脱苦,打蜡涂膜,化学保鲜,气调储藏,活性包装,酶促榨汁,过滤和澄清及化学防腐等一系列过程的化学手段。通过此方法,可以使人们再次食用时,依旧保持味鲜色美。另外,化学对油脂的合成、改性、精炼等也有了像DHA、EPA这种对人们身体有益的高端产品。

透过现象来分析本质,简单说,每当喝醉酒了以后很多人会感觉吃点水果会舒服很多,某种意义上说可以起到一个醒酒的作用。但其中的甚解,知道的人却是很少。这种效果的产生是由于有机酸的作用。众所周知,水果里面都含有不同的有机酸,例如,柑橘里含有柠檬酸,葡萄里含有酒石酸,苹果里含有苹果酸等。而酒精里面的主要成分是乙醇。当有机酸和乙醇接触后,就会发生反应生成酯类化合物,从而起到解酒的效果。也正因如此可以推出像食醋也能解酒。

2、有时它是“魔鬼”

据调查,每年入冬以后,一些医院风湿门诊的痛风患者明显增多。据积水潭医院统计,痛风患者从10月份的10%上升到11月份的20%左右。其原主要因是经常吃火锅的人急剧增多,因为痛风多是由于人体长期大量摄入嘌呤含量丰富的食物,而动物内脏、牛羊肉、海鲜、虾蟹、蘑菇、骨髓等食物的嘌呤含量都很高,再加上大量饮酒,很容易使人体内乳酸堆积,从而导致痛风。其主观因素就是人们缺乏对这方面知识的了解。所以在享受火锅的美味时也要多考虑考虑自身健康。

三、分析此类问题出现的原因:

以上简单介绍的种种,无论利益还是忧患,其对象都是我们人类自己。好的作用应当宣传,但是恶性循环事件如果这样长此发展下去,危及的不仅仅是我们自身,还有我们的后代乃至整个社会。以小见大,食品中的化学有利有弊,关键是我们自己如何去把握,而这个尺度的权衡标准我们又应该作何思考?

其实不难看出,出现这些问题的主要原因是人们缺乏化学方面的相关知识。我们没有知识就无法依靠这些来储备能源,用知识的武器来维护自身的健康和利益,不深究其内在的本质和厉害关系。另外,一些监管部门的失职也是导致诸如此类现象层出不穷的根源所在。

四、应对措施:

1、自身知识的提高

由于人们对化学知识的缺乏,导致了许多悲剧的发生。为了杜绝这些现象,创造良好的生活环境,人们自身应该多了解相关知识,比如正确选择凉性、热性食物自相搭配,杜绝混搭食用才会对身体有益,还要去了解其本质。

2、加大宣传力度

随着化学这门科学的发展,一些化学中的小奥秘也被一一解释,很多地区在这方面的宣传倾注了很大的精力、财力和物力,但是成效还有待进一步加强。近几年来,学生集体食物中毒事件依然频频放生,其中原因多种多样,但是不可否认的是其最终根源所在就是化学因素。有效措施可以针对具体群体进行合理的宣传,如重视网络宣传,广播号召,最基本的应当是对学生的生活化学知识教育。

3、政府部门

政府部门的影响,极其重要,所以政府相关部门应该发布相关通知,宣传生活化学的重要性,呼吁人们加强相关方面的知识积累,使这种意识深入每个人的心里,从不熟悉到习惯,从习惯到根深蒂固。

4、法制管理

国家已有相关法律法规的颁布,但是仍需要加大改制和完善力度。因此注重加强法制的管理,严打造假、加强监管部门的管理,建立完善的体制,一对一监督是一项硬性措施。

可见化学和我们的生活形影不离,在我们的日常生活中扮演着重要的角色。给我们留下了方便,也给我们带来了烦恼。诚然,科学的发展是没有止境的,因而化学的发展也决不会停滞不前,我们要保持一颗积极的态度,善于发现,善于思考,善于学习,以一条科学的路线让化学充斥我们的生活,丰富我们的头脑,赢得我们的健康。

篇3:界面化学小论文 纳米材料

1 木塑复合材料界面改性机理分析

植物纤维结构与其它无机纤维及有机纤维有很大的不同,天然纤维素是由许多D-吡喃式葡萄糖相互以1,4-β苷键连接而成的多糖[4](分子结构如图1)。纤维表面大分子的重复单元每一个基环内含有3个羟基(-OH),这些羟基形成了分子内氢键或分子间氢键,使纤维表现出较强的极性和亲水性,而热塑性塑料多数为非极性,具有疏水性,这就使基体与增强体间的界面润湿性、界面粘合性极差。对于植物纤维增强热塑性塑料(PFRTP)共混复合体系[5],一般认为复合体系中的相界面是一个有一定厚度的区域—过渡带,该区域由相邻两相间的可活动部分构成,大分子的链段可在其中相互扩散,并且存在着界面间的化学键合作用。大分子链的扩散、润湿、相界面的形态、物理化学组成,以及分子间作用力的大小等因素的总和决定了界面区域的力学强度,在PFRTP复合材料中,未经表面处理的纤维相的“相畴”明显(纤维与树脂间存在十分清晰的相界面),缺乏应有的粘结强度,不能表现其固有的力学性能方面的优点。由此可见,通过改善相间结构,增强界面的相容性,即采取界面改性措施,降低相界面张力,增加相间的黏合强度,是增强木塑复合材料力学性能的有效措施。

2 木塑复合材料界面改性方法

木塑复合材料的界面改性主要通过改性木纤维或添加界面改性剂的方法进行。木纤维的化学改性主要是将纤维素表面的羟基反应掉,形成化学键,如将木纤维表面的羟基进行乙酰化以降低木纤维的表面活化能,或利用相容剂的羧基或酰基与纤维素中的羟基发生酯化反应[6],如马来酸酐接枝PP(PP-g-MAH)、异氰酸酯、氯化苯甲酰等。利用化学处理方法可以达到减少纤维表面羟基基团的目的,或通过化学的方法使木质聚合物高分子和基体树脂间产生交联。新结构的稳定性取决于形成键的性质,主要影响材料的力学特性和吸附性。主要的化学改性方法有:加入相容剂,加入偶联剂,接枝改性等[7,8,9,10]。

2.1 加入相容剂

加入相容剂是最简单而且很有效的方法。合适的相容剂有马来酸酐接枝聚丙烯(MAH-g-PP)、异氰酸酯、亚甲基丁二酸酐等。这些相容剂大部分含有羧基或酰基,能够与纤维素中的羟基发生脂化反应,降低纤维的极性和吸湿性,使其与树脂有很好的相容性。以MAH-g-PP为例,其反应机理如图2。

Matuana等[11]采用MAH-g-PP作为PVC/木纤维复合材料的界面改性剂,在紫外光下曝晒2600h后,木塑复合材料仍能保持原有的强度和硬度。而且聚合物与木纤维之间界面相容性的增强有利于减小紫外光对复合材料力学性能的影响。Hristov V N等[12]研究了以马来酸酐接枝聚丙烯(MAH-g-PP)为相容剂,木粉为填料制得的木塑复合材料的力学性能,实验结果表明,材料的拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度均随改性剂含量的提高而有不同程度的提高。宋永明[13]用马来酸酐改性的苯乙烯聚合物(PS-g-MAH)作界面相容剂,研究了热塑性弹性体对聚苯乙烯塑料的增韧,以达到对木粉/再生聚苯乙烯复合材料增韧改性的目的。发现热塑性弹性体的加入显著提高了复合材料的冲击性能,而且弯曲性能和拉伸性能保持较好。王玮等[14]通过比较MAH增容、MAH/St原位增容、ABS-g-MAH增容等不同增容方法对ABS/木粉复合体系的增容效果,发现ABS接枝物的增容效果优于原位增容效果;同时考察了在ABS/木粉体系中引入复合基体PVC后复合体系的性能。

2.2 加入偶联剂

偶联剂是多官能团的有机化合物,一端可溶解或扩散到界面区的树脂中;另一端可与亲水基团形成键结合,提高填料与基体间的界面粘合性,从而提高复合材料的性能[15]。用于木塑复合材料制备的偶联剂可分为3类:有机,无机,有机-无机杂化。有机偶联剂包括异氰酸盐(R-NCO),丙烯酸盐,有机酸盐[16,17,18,19]。有机-无机杂化的偶联剂有钛酸酯类,铝酸酯类及硅烷类[Y(CH2)nSi(OR)3][20]。无机偶联剂中只有少数用于木塑复合材料的制备。如硅酸盐[21]、锆酸盐。岑兰等[22]采用钛酸酯、铝酸酯和铝钛复合偶联剂对木粉进行表面处理,研究对木粉/PVC复合材料综合性能的影响。通过SEM电镜扫描发现,铝钛复合偶联剂OL-AT1618能促进木粉在PVC基体中均匀分散,改善两相界面相容性,从而显著提高复合材料的物理力学性能和加工性能。Cai等[23]以3-氨基丙基三乙氧基硅烷(AS)为偶联剂改性纤维,再把改性过的纤维用2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(EPTMAC)进一步改性,而PS中则加入磺化PS或PE-甲基丙烯酸共聚物,改性的纤维与磺化PS或PE-甲基丙烯酸共聚物之间的离子类型相反,并相互作用增强界面作用力,从而提高复合体系的力学性能。Li Qingxiu[24]等研究了偶联剂种类及基础树脂种类对HDPE/木粉复合材料的拉伸性能、弯曲性能的影响。实验结果表明:随着偶联剂的加入HDPE/木粉复合材料的弯曲强度、拉伸强度有显著提高,功能性单体种类和基础树脂种类对复合材料的力学性能都有影响;马来酸酐要比丙稀酸增容效果好,马来酸酐接枝聚乙烯(MA-PE)要比马来酸酐接枝聚丙烯(MA-PP)增容效果更加明显。Qin等[25]研究了铝酸酯偶联剂对木粉/PP复合材料力学性能的影响。铝酸酯的使用增加了复合材料的冲击强度。DMA和DSC结果显示,用铝酸酯处理过的复合材料的储能模量和耗能模量有所升高,复合材料的熔点较纯PP的熔点有所降低。李志军等[26]用硅烷偶联剂A-171和天然橡胶胶乳(MGL-30)改性碱处理后的橡胶木粉。3%的MGL-30提高复合材料冲击强度的效果较A-171要好。MGL-30非极性的橡胶分子链段较长,有利于与基体的缠结和与其相互贯穿,复合材料受外力作用时,能有效地诱导基体树脂发生剪切屈服,因而大幅度提高复合材料冲击强度。

2.3 共聚接枝

对植物纤维进行接枝处理比较复杂,但接枝纤维与基体树脂的界面相容性明显改善。常见的接枝方法有游离基引发、光引发、辐射引发。Bengtsson等[27]采用一步法在挤出机上以DCP作为自由基引发剂将乙烯基三甲氧基硅烷接枝到PE上,同时通过自由基反应、缩合反应、氢键和木纤维结合,在PE和木纤维之间形成交联网络,提高复合材料的韧性并改善其蠕变行为。钟鑫等[28]采用表面接枝甲基丙烯酸甲酯的方法处理木纤维,增强了其与PVC树脂的界面粘合性。Norma[29]研究了在挤出机中有过氧化物存在的条件下,在LLDPE上接枝马来酸酐,和未处理的木粉复合,制得木塑复合材料。实验结果表明:改性LLDPE的结晶度下降,随着木粉的加入结晶度又有所上升,复合材料的拉伸强度、延展性和耐蠕变性能都因为接枝马来酸酐而有一定程度的提高。徐焕翔等[30]合成多单体接枝共聚物(GPP),将其应用于废聚丙烯(RPP)/稻康(RC)复合体系。结果表明,接枝共聚物在RC和RPP复合体系之间起到很好的桥梁作用,增强了稻糠和树脂之间的粘结性,复合材料的力学性能和热性能大大提高。

3 结 语

木塑复合材料界面改性方法多种多样。一些改性方法虽然获得了良好的效果,但难以得到推广应用,例如木纤维的碱处理、乙酰化等改性方法虽然能有效地提高复合材料的力学性能,但工艺复杂,不利于环境保护。未来研究开发界面相容剂的发展趋势主要在于:(1)制备界面改性剂的过程环保、简便;(2)制备出新型高效、低廉的界面改性剂;(3)进一步探讨界面改性剂增容木塑复合材料的作用机理。

摘要:木塑复合材料是一种用途广泛的新型材料。介绍了国内外木塑复合材料界面化学改性研究进展,包括加入相容剂、加入偶联剂、接枝共聚改性等,并且提出了木塑复合材料界面改性今后的研究方向,为木塑复合材料的后续研究和应用提供了一定的理论基础。

篇4:化学小论文

内容摘要:

化学是一门古老的科学,从古至今,它促进了社会的进步,改善了人们的生活,推动人类发展过程中发挥了巨大的作用。不可否认,在人们充分享受化学与技术带来的财富、舒适、便捷和快乐的同时,也对人类、社会和环境产生了一些负面影响。但我们应该客观对待化学这把双刃剑,本文首先针对“化学是罪魁祸首”的言论介绍了重点阐述化学与化工给人类社会带来的巨大贡献的途径,后化学与化工确实给人类带来的危害。

正文:

化学,这一门古老的科学,时至今日,它已经融入人类生活的每一个角落。但是我们必须意识到,与人们的日常生活息息相关,我们的衣、食、住、行、用,化学无所不在,在我们享受化学为我们带来的好处时,也千万不能忘了这把双刃剑的利刃也随时对准着我们,化学既可以为人类生活创造出此物只应天上有,也可以创造出地狱之物。

如今人们的已经无法离开化学。因为科技的发展,不同于以往,汽车已是生活中不可缺少的一种交通工具,代替了以前的马匹和驴子。但是,汽车的发动,需要靠燃料燃烧产生化学能,而化学能是它们得以行动的最原始的能量来源;手机也是现在生活中不可缺失的一种交通工具,它属于一种快捷的方式,能够快速传递信息与人沟通,在手机中的锂电池对于手机的使用至关重要。还有火箭、飞机、轮船的发明都离不开化学,我们用的瓷器的碗、盆,我们身边的家具,我们用的纸、笔墨,无不与化学有关。所以,化学与生活紧密相连,人类离不开化学,就像鱼儿离不开海洋,鸟儿离不开天空一样,那是对生命寄托的一种依靠。

化学为我们带来了幸福美妙的生活。各式各样的衣服包含棉、毛、丝织物,还有各种质地化纤织品和化学合成织物,在远古时期就出现了染布坊,运用了化学染色的原理增加衣服的明艳度,来满足众消费者的需求,也增进了人们视觉上的美感和本身身体上的温暖。或是看起来是味美色鲜的佳肴,如果烹饪时没有加入食盐,将会索然无味,并且食用加碘食盐可以防止成年人因缺碘而引起的甲状腺肿大和幼儿的智力问题。另外,食盐还有防腐的作用,能够控制有害细菌生物的生长,保持食品的新美,因为食盐的主要成分是氯化钠,氯化钠又是电解质,它的饱和溶液渗透压大于非电解质溶液的渗透压,微生物细菌中的细胞中蛋白质溶液就属非电解质溶液,所以食盐有一定的防腐作用,一些地方酿制的腌肉就是用的这个原因来防止肉类食品的腐烂。并且美轮美奂的建筑物是一块块砖头堆砌而成,如果堆砌时不加入水泥,那么,砖头还是砖头,与高大巍峨的建筑物无关。雪白的墙,往往也是用石灰来粉刷得来的效果,并且其中必不可少的钢筋也是材料化学的一种。

但是,在隐隐之中化学也在慢慢侵蚀我们的健康,譬如被成为“绿色缪斯”的地狱之酒苦艾酒,它曾诱发了梵高离奇的自杀,诗人魏尔伦曲折的情杀,以及众多艺术大师痴痴笑笑的言行,那诱人的绿意被寄予了无限的迷幻和放纵。又或是搬进刚刚装修过的房间,本是一件值得开心的事,但在这之中却隐隐的潜伏着一些有毒气体,损害人体的健康。木制家具和地板等挥发出的甲醛,甲醛对人的危害随着京城温度的不断攀升,以甲醛为主的有害气体的释放量也跟着往上蹿。甲醛无色具有刺激作用 甲醛的主要危害表现为对皮肤粘膜的刺激作用,甲醛是原浆毒物质,能与蛋白质结合、高浓度吸入时出现呼吸道严重的刺激和水肿、眼刺激、头痛。另外在2009年,发生在蒙牛、伊利等的婴幼儿奶粉企业的“三聚氰胺”化学事件,一度引起了很大的轰动,虽然目前几乎没有科学文献阐明它对人体的害处,但是研究发现食用三聚氰胺被发现损害肾结石以及生殖系统,它同时也会破坏免疫系统,让人们更容易感冒、感染病毒、传染细菌,并会影响体内若干器官的功能。所以,随着人们的知识增长越来越有胆识来尝试一些新的事物,却不管这可能带来的危害。食品安全的事故,例如豆腐里面的吊白块,食品里面的苏丹红,即使是用水生长的豆芽不让它喝干净水„„

这些生产商家的宠儿们就是这些事件的罪魁祸首。吊白块又称雕白粉,化学名称为次硫酸氢钠甲醛,有漂白的作用。水溶液在60摄氏度以上就会分解出有害物质甲醛,主要是在印染工业中作为还原剂,生产燃料或者还原染料或者合成橡胶。而吊白块放入食品中可以改善食品的外观和口感。三聚氰胺是制造三聚氰胺-甲醛树脂的原料,被用于制造日用器皿,装饰贴面板,织物整理剂等等。而在商家的眼里,它是一种极好的伪装蛋白质的材料。三聚氰胺与蛋白质相比含有更多的氮原子,但是用于食品之后长期服用会导致产生肾结石或者膀胱结石,本来用于补充营养的奶粉因为添加的三聚氰胺而变成了致使孩子得结石的元凶。

生活中,遥控器,手机,照相机会用到电池,为我们带来了方便,可以不用插上电源使用,但是使用过的电池如果随意丢弃却会污染电池四周的土地,使周围土地寸草不生。但是如果集中回收还是可以预防这件事情的发生的甚至可以再次利用。化学可以方便我们的生活,也可以毁掉我们的生活,只是要看使用者的心了。

不管是吊白块还是三聚氰胺,它的用途本来是方便我们生活的东西,但是因为不法商人急功近利的心情而使它变成祸害,实在是冤枉。说它是祸害人的东西实在是有点不讲理,化学其实并没有什么利弊,有利弊的只是人的使用,本来有用的东西却被用在不恰当的地方。用在合适的地方它就是对我们有利的,如果居心不良的话它就是对我们有害的东西。

从以上观点来看,化学的确也是一门可怕的学科,越精细越高深的研究就越危险。它是一把双刃剑,人们既需要化学也害怕化学,不管哪种化学物资都有好的一面和不好的一面,主要是看人们怎样合理的去利用它了,可以 用它造福人类也可以让它威胁人类。

篇5:初中化学教学小论文

初中化学教学培养学生自主学习能力教学实践

摘要:

初中化学教学是在教学过程中传道授业解惑,对学生进行理论性引导,同时对学生自主学习能力的培养,因此,探讨了如何培养学生自主学习的兴趣,以及研究自主学习能力培养的角色转换,激发学生化学实践的探究精神,并结合多年的教学经验提出了相关对策,强化动机,激发兴趣;知识整合,培养学习策略。希望能提高高中生的自主学习能力。

关键词:

自主学习教学手段 实验教学

在初中化学新课程下,教师利用教师和教材的有机结合进行教学研究,强调自我思考、探究和发现事物的学习意识,让学生“主动发现”并“积极学习”。以创新的教育思想来审视自己,培养学生的兴趣,使学生掌握科学的学习方法,形成良好的学习习惯,从而把学生培养成敢于创新,能运用教学手段、思维模式、教学角色转化及教学内容的设定等,以培养有自主学习能力的新型人才。

一、通过教学手段,激发学生自主学习兴趣

初中化学教学应以“激发学习动机,增强学生学习的主动性”为教学策略,培养学生对于化学学习的兴趣,激发学生的好奇心和丰富想象力,并且鼓励学生动手与动脑,敢于质疑,借助化学实验激发学生的学习兴趣,培养学生的自主学习能力与兴趣,引导学生对于初中化学的学习思考,并且积极运用化学思路清晰分析问题,透过表象看本质,通过分析,运用理论结合实践,转换学习思路,培养学生良好的分析问题能力,创造学生有价值、有意义的创新性思维。通过学习榜样、言语说服,增强学生的自我效能感,根据学习成败促成的化学自主学习动机,使学生饶有兴趣、愉快学习,自觉主动地习得知识,营造开放、灵活的教学环境,创造自由探究、独立思考的学习空间。同时结合当地的一些化学事件,为学生的自主学习提供丰富的素材,促使学生能够主动合作,这有利于学生好奇心的激发,让学生能够积极开展对问题的提出、分析、思考与探究,培养学生展开自主学习的动力源泉。

二、教学角色的转化,激活学生思维模式

在初中化学教学中,教师要转变角色。虽然在目前课堂上,很多教师还是习惯在课堂上以知识讲授为主,少有给学生自主学习与独立探究的空间,在这种教学氛围下,不仅会抑制学生对于课程的学习兴趣,学生对于知识的理解与掌握也很难深入。所以,理应以学生作为教学主体,透过有趣的.教学活动,培养学生自主学习的能力。合作学习是角色转变、调动学生学习方式的主要形式,是培养学生教学角色的突破口。合作学习是以学生为主,强调知识的构建与学生的主动参与度。教学角色转变,给学生制订相应的本节课的学习内容和学习目标,围绕某些问题进行的、精心设计讨论的问题。这也是在合作的基础上学生教与学角色中总结出来的。教师在设计讨论问题时应遵循适度性原则,讨论问题应当具有一定的难度和挑战性,且难度应适宜。教师在设计讨论问题时应遵循阶梯性原则,一方面拓宽思路、广度和深度,另一方面增强问题的有效进行。同时也要考虑到满足异质小组内不同学生水平的需要,充分发挥互助合作的功能。例如,在教学角色转换的课堂设立中让学生思考金属与酸的反应速率”究竟与哪些因素有关的问题,同样离不开学生间的合作学习。在教学中,我根据学生的可能猜测:与金属活动性强弱,与酸的浓度、溶液温度等有关,将学生分成几个教学角色小组,并且组织学生采取控制变量法进行分组实验,让学生推荐小组长来汇报研究成果,将各小组实践结果汇总于黑板上,并经讨论研究得出综合性实验教学结论,这样的教学角色探究活动,让学生感到团队合作精神与参与的喜悦感。

三、拓展实验教学内容,培养实验探究精神

通过拓展实验教学内容,突破传统“授教”思路,运用实践学习的授课方式开展实验,在教学过程中,教师要演示实验,让学生主动示范演示,其他同学要观察示范者的操作实验是否规范,如何纠正。让学生的注意力与实践结合在一起,通过想象观察,比教师单独做实验效果会更好,尤其是学生实验获得成功时,教学效果更是师生共有的。此外,如果教师可将一些演示实验让学生亲自去做,如初三化学中有关“铁的性质”内容,教材为演示实验,我将由学生实验的方式运用在教学过程中,有效解决实验困惑。如,有这样一个习题:将一根燃着的蜡烛吹灭后,立即用燃着的火柴靠近时,会看到什么现象,原因是什么?这个问题若单凭教师口头讲述,填鸭式教学,对于学生来说也是满头雾水,但若先让学生去做实验,然后由学生自主讨论与分析最后再讲解,学生便很快能总结与掌握相关学习要求及目标。通过学生自主实验的教学途径,不仅有效地激发了学生的学习兴趣,也能有效提高学生动手动脑、灵活掌握与探究的初中化学能力。

四、总结

美国教育心理学家布鲁纳认为:学习就是依靠发现。在初中化学教学中,培养学生主动学习能力既是一种教育方法,也是一种思维方法。要想培养学生的自主学习能力,就需要教师有意识地激发学生的好奇心,通过教学手段,激发学生自主学习兴趣。教学角色的转化,激活学生思维模式。同时,通过拓展实验教学内容,培养实验探究精神。培养学生主动地进行学习,强调学生自我思考、探究和发现事物,学生由“被动接受”知识转化为“主动发现”的“积极学习”和“自主学习”。

作者:张彦文 单位:甘肃省兰州市第八十一中学

参考文献:

[1]巩立珍.在初中化学教学中渗透绿色化学理念的研究[D].山东师范大学,2013.

篇6:大学化学小论文要求

1.撰写内容(供参考)

课程内容:教材整体内容的评价;教材各章节或某章节内容的评价;课程内容

中某问题的讨论;化学课程在本专业的应用和意义;以及与课程内

容相关的论述(包括实验)。

课程教学:教师教好化学课程的教法;教师教好化学课程的改革建议;学生学好化学课程的方法;学生把化学知识与本专业相联系。

2.撰写要求

按格式撰写;要有个人见解,有新意;一定用自己的语言;字数2000~5000。

3.交稿时间

统一由课代表在4月22日之前收齐(交打印稿和电子版)。

大学化学小论文格式

题目(小3号 黑体)段前段后各留一行间距

作者指导教师(小4号楷体)

学院 专业 学号联系人手机号,邮箱(小5号 宋体)

空一行

摘要(5号 黑体): 5号宋体(200字以内)(1.25倍行距)

关键词(5号 黑体):(3~5个,逗号隔开,5号宋体)

空一行

小论文正文(5号宋体,1.25倍行距,字数2000~5000)

正文中如果有标题:黑体小四号字

参考文献:作者.题目.期刊名.发表年,卷(期):页-页

版面用 A4 正常页边距上下 2.54cm左右3.17cm引言

1973年,Wright教授[1]发现PEO-碱金属盐的固态聚合物具有离子导电性,1978年,Armand博士[2]提出将固态电解质(SPE)应用于锂电池。催化剂定义

1973年,Wright教授[1]发现PEO-碱金属盐的固态聚合物具有离子导电性,结论

1973年,Wright教授发现PEO-碱金属盐的固态聚合物具有离子导电性

参考文献

篇7:化学还原法制备小粒径金纳米粒子

关键词:金纳米颗粒,化学还原,硼氢化钠,聚乙烯吡咯烷酮

金纳米颗粒因具有明显的表面效应、量子效应、小尺寸效应及生物亲和性等而成为光学、电子、催化、生物医药等方面的研究和应用热点[1,2,3,4]。将金纳米粒子用于制作生物传感器,制得的传感器选择性强、稳定性好且操作方法简便。金纳米颗粒比表面积大,表面自由能高,酶可在其表面得到强有力的固定,不易渗漏,金溶胶具有很好的生物相容性,并且导电性良好,可在酶与电极之间传递电子,显著提高酶电极的响应灵敏度,可开发研制第三代无媒介生物传感器。在纳米化学、凝聚态物理及纳米材料科学中,金纳米粒子是首选的衬底材料之一[5,6]。在生物医药方面,金纳米颗粒可以应用于免疫化学、DNA的识别与检测,作为载体应用于基因治疗[7,8]。金纳米粒子的制备方法主要有液相还原法、模板法、光化学法、电化学法、微波法、晶种法[9,10]等,液相还原法是制备金溶胶的经典方法,该方法成本低、设备简单、反应时间短、操作简便,但是用该法制备的金纳米粒子的直径大于12nm,目前对于如何制备粒径小于12nm、分散性好、粒径分布窄的金纳米粒子鲜见报道。另外,考察制备过程中的各种影响因素(如聚乙烯吡咯烷酮用量、温度)的影响方式及原因,完善实验条件,制备出尺寸及形貌准确可控的金纳米颗粒,对深入研究金纳米颗粒催化体系及表面增强拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Scattering, SERS)的构效关系具有重要的意义。

本工作以聚乙烯吡咯烷酮为保护剂用硼氢化钠还原氯金酸,系统地研究还原剂和保护剂的用量、反应温度及试剂加入顺序对制备的金纳米颗粒粒径、形貌与分散度的影响。通过优化反应条件制备出粒径均一、平均粒径在4.3nm、分散性好的金纳米颗粒。

1 实验

1.1 试剂

氯金酸(HAuCl4·4H2O,国药集团化学试剂有限公司),聚乙烯吡咯烷酮(PVP,K30,分子量M约为40000,汕头市西陇化工有限公司)、硼氢化钠(NaBH4,天津市海纳川科技发展有限公司),均为分析纯,实验前未经进一步纯化。实验用水均为超纯水装置净化的3次去离子水,电阻率大于18.0MΩ·cm。所有玻璃器皿均先由王水浸洗,再用清水多次冲洗后置于烘箱内干燥。

1.2 金纳米颗粒的制备与表征

1.2.1 金纳米颗粒的制备

分别采用两种方式制备金溶胶。方式1:将一定量的氯金酸溶液(0.024mol/L)与PVP溶液(1×10-4 mol/L)混合并稀释至100mL,加热搅拌该混合溶液,加热一段时间后,迅速注入一定量硼氢化钠溶液(0.03mol/L),加热搅拌数分钟后移去热源,停止搅拌冷却至室温,4℃避光保存。方式2:将一定量的硼氢化钠溶液(0.03mol/L)和PVP溶液(1×10-4mol/L)混合,加热搅拌一定时间后迅速注入一定量氯金酸溶液(0.024mol/L),加热搅拌一定时间后移去热源,停止搅拌冷却至室温,4℃避光保存。

1.2.2 金纳米颗粒的表征

利用H-800型透射电子显微镜(100kV条件下)观察样品颗粒大小、形貌及分散情况;利用UV-2200型紫外可见分光光度计测定金溶胶的紫外-可见吸收光谱,扫描范围为300~700nm。

2 结果与讨论

2.1 还原剂用量的影响

根据氯金酸和硼氢化钠的反应方程式,硼氢化钠和氯金酸的理论摩尔比为3∶8,为保证氯金酸反应完全,实验中使其摩尔比大于3∶8。固定氯金酸和保护剂的用量,并且质量比为1,在100℃的反应温度下搅拌加热,改变硼氢化钠的用量来制备金纳米溶胶。表1是不同还原剂用量制备的金溶胶的特性参数,图1和图2分别是金溶胶的紫外吸收光谱图和TEM图。

图1为不同硼氢化钠用量制备的金溶胶的紫外吸收光谱,金胶体样品均在520nm附近出现纳米金的表面等离子体共振吸收峰。溶胶的吸收峰随硼氢化钠用量的增加不断蓝移,且半峰宽变大,说明生成的金颗粒的粒径不断减小,且粒径分布变宽。从图2看出颗粒呈球形或者近似球形,分散性逐渐变差,粒径变化规律与上述结果一致,与文献[11]结论一致:纳米颗粒减小,λm向短波方向移动;颗粒增大,λm向长波方向移动。

胶体金颗粒的析出过程与结晶过程相似,可分为两个阶段:第一阶段是晶核形成,第二阶段是晶体成长,而晶体的粒度与形貌又很大程度上受晶核形成与生长机制的影响[12]。实验中,当少量硼氢化钠加入后,首先使部分AuCl4-被还原成金原子形成晶核。由于初始晶核粒度极小,具有很高的表面能,金原子一旦形成稳定的晶核[12,13],生成的晶核就会吸附AuCl4-,且生成晶核的速率慢并且数量少,剩余的AuCl4-数量就多,吸附的可能性也大,被吸附的离子进一步被还原,生成的金颗粒就比较大。而较多硼氢化钠加入时,因为一次有大量的晶核形成,晶核一形成,周围没有剩余的AuCl4-离子,将吸附保护剂PVP来维持自身的稳定,因此能得到粒径更小、均一性更好的金颗粒。通过表征得出当硼氢化钠与氯金酸的摩尔比为3.75∶1时制备的金颗粒的粒径均一、分散性较好。

2.2 温度的影响

固定氯金酸和保护剂的质量比为1,并使硼氢化钠与氯金酸的摩尔比为3.75∶1,改变反应温度搅拌加热。表2是不同温度制备的金溶胶的部分特性参数,图3是不同温度条件下制备的金溶胶的紫外吸收光谱图。

由图3观察到金溶胶的吸收峰随反应温度的降低,λm红移,半峰宽变宽,说明生成的金颗粒的直径随温度升高而变小且粒径分布变窄。透射电镜的结果与紫外光谱的类似:反应温度为100℃时,生成的金颗粒均一且粒径最小,分散性也最好。

温度越高,分子运动越剧烈,越有利于纳米金颗粒的分散,颗粒碰撞的几率也会增加,增加了颗粒团聚的几率,但是由于保护剂的存在,有效地阻止了纳米金颗粒的团聚。不同的反应温度,生成晶核的速率不一样,温度越高,生成晶核的速率越快[14],溶液中剩余的AuCl4-越少,吸附的可能性小,所以生成的金颗粒的粒径小,并且更均一。本实验中,随反应温度升高,生成的金颗粒粒径逐渐减小、粒径更均一、分散性更好,与文献[14]报道一致。

2.3 保护剂用量的影响

固定氯金酸的用量,改变保护剂PVP的用量,在100℃的反应温度下加热搅拌一段时间,迅速加入一定量的硼氢化钠(硼氢化钠与氯金酸的摩尔比为3.75∶1)来制备金纳米溶胶。表3为不同保护剂用量制备的金纳米溶胶的特性参数,金纳米溶胶的紫外吸收光谱见图4。

图4显示λm随PVP加入量的增加先蓝移后红移,半峰宽先减小后增加,说明生成的金颗粒的粒径先减小后增加,粒径分布范围先变窄后变宽。透射电镜图观察到的结果与紫外吸收光谱的结果一致:随PVP加入量增加,金颗粒的粒径先减小后增加,粒径分布范围先变窄后变宽,分散性先变好后变差。

溶胶是高度分散的多相体系,能量高,是热力学上的不稳定体系,而溶胶的团聚会使体系的能量降低。PVP 带有的亲水性极性基团保证了金颗粒在水中呈良好的分散性,而且PVP 可以阻止金颗粒的长大及团聚。采用PVP为保护剂不仅能有效地阻止颗粒团聚并缩小金颗粒的尺寸,而且可使制得的金溶胶具有很好的分散性。PVP对溶液中金颗粒的表面包裹经过三个过程:包裹不完全、刚好完全包裹、包裹完全的PVP在多余的PVP作用下开始发生解离[15]。当PVP加入量相对较少时,PVP对生成的金颗粒表面只能进行部分包裹,没有被包裹的表面还可以吸附溶液中的AuCl4-继续还原,导致粒径较大且粒径分布较宽,并且由于PVP的加入量没有达到实际需要量,导致粒子的分散性也不是很好;随着PVP加入量增加,达到某个加入量(即氯金酸与PVP的质量比为1)时PVP恰好完全包裹金颗粒,此时金颗粒表面不能再吸附溶液中的AuCl4-继续还原,因而生成的金颗粒最均一、粒径最小,并且金颗粒的分散性也最佳;PVP加入量继续增加,则溶液中的PVP与吸附在金纳米粒子表面的PVP作用,PVP从金颗粒表面解离,此时金颗粒的表面已不能被PVP完全包裹,导致粒径变大、粒径分布变宽、分散性变差。

2.4 试剂加入顺序的影响

改变硼氢化钠的加入顺序:①将一定量氯金酸和PVP混合,在100℃的反应温度下搅拌加热,快速加入硼氢化钠制备金纳米颗粒。②将一定量硼氢化钠与PVP混合,在100℃的反应温度下搅拌加热,加入氯金酸来制备金颗粒,制备的金溶胶的紫外吸收光谱如图5所示。

图5显示先加硼氢化钠的λm比后加硼氢化钠的λm要大,并且半峰宽要大,吸光度要小。这说明先加硼氢化钠与后加硼氢化钠制备的金颗粒相比:粒子直径大、粒径分布宽、金溶胶浓度小。

硼氢化钠为强还原剂,常温条件下即可发生水解反应。若先将硼氢化钠与PVP混合加热,在高温下部分硼氢化钠迅速发生水解反应生成氢气[16],导致溶液中的硼氢化钠的量减少,加入氯金酸后只有少量晶核生成,溶液中剩余的AuCl4-较多吸附在晶核表面继续生长导致生成的金颗粒粒径较大、粒径分布较宽。

3 结论

(1)选用硼氢化钠为还原剂,其用量以硼氢化钠与氯金酸的摩尔比为3.75∶1时为最佳,在此条件下制得的金颗粒的粒径为4.3nm、粒径分布窄、分散性好。

(2)制备金溶胶的适宜温度为100℃,制得的金颗粒分散性好、粒径均一。

(3)氯金酸与PVP质量比为1∶1时,PVP可以阻止金颗粒的长大及团聚,并使制得的金溶胶有很好的分散性,粒径分布窄。

篇8:生活化学小论文1

——生活化学中的饮食常识

【摘要】]化学是与生活联系极为密切的学科之一,随着化学的发展,生活中一些奥秘也逐渐被揭示。生活中随处可见化学知识,化学课本也常涉及生活。本论文就谈谈生活化学中的饮食常识。

【关键词】]生活 化学 饮食 食物相克 生活小窍门

生活化学中的饮食常识

一、生活化学

我们周围的世界,是一个物质的世界。人类为了生活和生产,在长期跟自然作斗争的过程里,积累了许多有关物质变化的知识。从而逐渐认识到,自然界里一切物质变化的发生都有一定的原因和条件。掌握了物质变化的原因和条件,就能进一步控制物质变化的发生,以达到利用自然和改造自然的目的。

而化学则是一门物质性质和物质变化规律的基础自然学科,它研究物质发生变化的原因和条件,以及随着变化发生的各种现象(例如发光、放热、发生化学反应产生结石等)。

二、饮食

俗话说:“民以食为天”。接下来,重点谈饮食方面的知识。

(一)柿饼外的白粉是什么呢? 在新鲜的柿子里含有大量水分,还含有葡萄糖和果糖等,当它被晒成柿饼时,水分逐渐蒸发,果肉里所含的葡萄糖和果糖随着渗透到表皮上来,这两种糖的性质不一样,果糖味道很甜,容易吸收水分,在它渗透到柿饼的表面时,就抓住空气中的水分,黏附在柿饼的表皮上,类似蜜饯外面的糖浆,葡萄糖的甜味不如果糖,但却不容易抓住空气中的水分,它渗透到柿饼的表皮上时,就成为一层白色的粉末,正好把黏附的果糖包住,使得整个柿饼都是干燥的,原来这层白粉是葡萄糖粉末。

(二)放置很久的红薯吃起来总是比新挖出土的甜,这是什么原因呢? 我们直观的能看到,红薯放久了,水分减少很多,皮上起了皱纹。水分的减少对于甜度的提高有很大的影响,原因有两个:一是水分蒸发减少,相对的增加

了红薯中糖的浓度。二是在放置的过程中,水参与了红薯内淀粉的水解反应,淀粉水解变成了糖,这样使红薯内糖分增多起来。因此,我们感到放置久的红薯比新挖出土的红薯要甜。

(三)为什么绿豆在铁锅中煮了以后会变黑,苹果梨子用铁刀切了以后,表面也会变黑?

这是因为绿豆、苹果、梨子与多种水果的细胞里,都含有鞣酸,鞣酸能和铁反应,生成黑色的鞣酸铁。绿豆在铁锅里煮,会生成一些黑色的鞣酸铁,所以会变黑。有时,梨子、柿子即使没有用铁刀去切,皮上也会有一些黑色的斑点,这是因为鞣酸分子中含有许多酚烃基,对光很敏感,极易被空气中的氧气氧化,变成黑色的氧化物。

(四)食盐——百味之王

人们每天都要吃一定量的盐(一般成年人每天吃6g到15g食盐就足够了),其原因一是增加口味,二则是人体机能的需要。其中,美国科学家泰勒亲身体会了吃无盐食物的过程,起初是出汗增加,食欲消失,5天后感到十分疲惫,到第8~9天则感到肌肉疼痛和僵硬,继而发生失眠和肌肉抽搐,后因情况更为严重而被迫终止实验。当然,摄取过多的食盐,就会把水分从细胞中吸收回体液中,使机体因缺水而发烧。

(五)松花皮蛋——我国的传统食品

松花皮蛋,由于它风味独特、口感极好、保质期长,很受人们喜爱。大家知道吗?其实,将鲜蛋加工成松花皮蛋的过程是一种比较复杂的化学过程。灰料中的强碱(氢氧化钠、氢氧化钾)从蛋壳外渗透到蛋黄和蛋清中,与其中的蛋白质作用,致使蛋白质分解、凝固并放出少量的硫化氢气体。同时,渗入的碱进一步与蛋白质分解出的氨基酸发生中和反应,生成的盐的晶体以漂亮的外形凝结在蛋清中,像一朵一朵的“松花”。而硫化氢气体则与蛋黄和蛋清中的矿物质作用生成各种硫化物,于是蛋黄、蛋清的颜色发生变化,蛋黄呈墨绿色,蛋清呈特殊的茶绿色。食盐可使皮蛋收缩离壳,增加口感和防腐等。加入的铅丹可催熟皮蛋,促使皮蛋收缩离壳。而茶叶中的单宁和芳香油,可使蛋白质凝固着色和增加皮蛋的风味。

三、食物相克

饮食是生活的重要组成部分,很多食物单独吃时有益的,可是放在一起吃就说不准了,以下食物在两个小时内可不能同时吃:

羊肉忌西瓜------同食伤元气 牛肉忌栗子------同食呕吐 柿子忌螃蟹------同食腹泻 鸡蛋忌糖精------同食中毒 兔肉忌芹菜------同食脱发 鹅肉忌鸡蛋------同食伤元气 洋葱忌蜂蜜------同食伤眼睛 黄瓜忌花生------同食伤身 香蕉忌芋头------同食腹胀 猪肉忌菱角------同食肚子痛 豆腐忌蜂蜜------同食耳聋 萝卜忌木耳------同食得皮炎 狗肉忌绿豆------同食多吃易中毒 牛肉忌毛姜------同食中毒死亡 鸡肉忌芥菜------同食伤元气 驴肉忌黄花菜------同食心痛致命 兔肉忌小白菜------同食易呕吐 鹅肉忌鸭梨------同食好生热病 海蟹忌大枣------同食易得蚏疾 芥菜忌鸭梨------同食发呕 马铃薯忌香蕉------同食面部生斑

四、总结生活小窍门

若有小面积皮肤损伤或烧伤、烫伤,抹上少许牙膏,可立即止血止痛,也可防止感染,疗效颇佳;可将洗衣粉、吸烟剩下的烟头一起放在水里,待溶解后,拿来擦玻璃窗、纱窗,效果均不错;将残茶叶浸入水中数天后,浇在植物根部,可促进植物生长;把残茶叶晒干,放到厕所或沟渠里燃熏,可消除恶臭,具有驱除蚊蝇的功能;如果是米饭夹生,可用筷子在饭内扎些直通锅底的孔,洒入少许黄酒重焖,若只表面夹生,只要将表层翻到中间再焖即可;新买来的砂锅第一次使用时,最好用来熬粥,或者用它煮一煮浓淘米水,以堵塞砂锅的微细孔隙,防止渗水;将鸡蛋打入碗中,加入少许温水搅拌均匀,倒入油锅里炒,炒时往锅里滴少许酒,这样炒出的鸡蛋蓬松、鲜嫩、可口。

最后,介绍一下实用的中医顺口溜:

若要皮肤好,粥里放红枣。若要不失眠,粥里添白莲。

腰酸肾气虚,煮粥放板栗。

心虚气不足,粥加桂圆肉。

头昏多汗症,粥里加薏仁。

润肺又止咳,粥里加百合。

消暑解热毒,常饮绿豆粥。

乌发又补肾,粥加核桃仁。

若要降血压,煮粥加荷叶。

滋阴润肺好,煮粥加银耳。

春季防流脑,荠菜煮粥好。

健脾助消化,煮粥添山楂。

梦多又健忘,粥里加蛋黄。

利尿消肿治脚气,赤豆粥里胜补剂。

消热生津又和胃,甘蔗做粥来补胃。

伤风感冒又腹痛,生姜上场来做粥。

滋肾补肝又明目,枸杞加上粥里香。生梨润肺化痰好,苹果止泻营养高。黄瓜减肥有成效,抑制癌症猕猴桃。番茄补血助容颜,莲藕除烦解酒妙。橘子理气好化痰,韭菜补肾暖膝腰。萝卜消食除胀气,芹菜能治血压高。白菜利尿排毒素,菜花常吃癌症少。冬瓜消肿有利尿,绿豆解毒疗效高。木耳搞癌散血淤,山药益肾浮肿消。海带含碘散淤结,蘑菇抑制癌细胞。胡椒驱寒兼除湿,葱辣姜汤治感冒。鱼虾猪蹄补乳汁,猪肝羊肝明目好。益肾强腰吃核桃,健肾补脾吃红枣。

以上,就是从饮食生活中的一些化学知识,生活中涉及化学方面的具体知识还很多,只要大家留心,多观察、多发现,化学的发展将会突飞猛进,我们生活中的奥秘也将进一步被发现,生活将会更加方便、舒适,用心去体验,生活本身就是一本化学书。

篇9:生物化学小论文

论 文

专业: 环境工程 学号: 100909108 姓名: 丁朋凯

对生物化学课程的理解和认识

对生物化学课程的理解和认识

丁朋凯

(郑州航空工业管理学院土建学院,河南郑州450000)摘要:生物化学可以认为是生命的化学,是研究微生物、植物、动物及人体等的化学组成和生命过程中的化学变化的一门科学。生命是发展的,生命起源,生物进化,人类起源等,说明生命是在发展,因而人类对生命化学的认识也在发展之中。本篇文章主要通过对生物化学的研究内容、研究历程、开展生物化学研究的意义、以及开设这门课程的重要性等方面阐述来表明我对生物化学课程的理解和认识。

关键词:生物化学;代谢;工业化

1.生物化学研究的内容

1.1生物化学(biochemistry):

生物化学是研究生物机体(微生物、植物、动物)的化学组成和生命现象中的化学变化规律的一门科学,即研究生命活动化学本质的学科。所以生物化学可以认为就是生命的化学。生物化学利用化学的原理与方法去探讨生命,是生命科学的基础。它是介于化学、生物学及物理学之间的一门边缘学科。1.2生物化学研究的主要方面:

1.2.1生物体的物质组成

高等生物体主要由蛋白质、核酸、糖类、脂类以及水、无机盐等组成,此外还含有一些低分子物质,如维生素、激素、氨基酸、多肽、核苷酸及一些分解产物。

1.2.2物质代谢

生物体与其外环境之间的物质交换过程就称为物质代谢或新陈代谢。物质代谢的基本过程主要包括三大步骤:消化、吸收→中间代谢→排泄。其中,中间代谢过程是在细胞内进行的,最为复杂的化学变化过程,它包括合成代谢,分解代谢,物质物质代谢调控,能量代谢几方面的内容。

1.2.3生物分子的结构与功能

根据现代生物化学及分子生物学研究还原论的观点,要想了解细胞及亚细胞的结构和功能,必先了解构成细胞及亚细胞的生物分子的结构和功能。因此,研究生物分子的结构和功能之间的关系,代表了现代生物化学与分子生物学发展的方向。

2.生物化学的研究历程

生物化学是一门较年轻的学科,在欧洲约在160年前开始,逐渐发展,一直到1903年才引进“生物化学”这个名词而成为一门独立的学科,但在我国,其发展可追溯到远古。我国古代劳动人民在饮食、营养、医、药等方面都有不少创造和发明,生物化学的发展可分为:叙述生物化学、动态生物化学及机能生物化学三个阶段。

对生物化学课程的理解和认识

2.1叙述生物化学阶段

公元前21世纪,我国人民已能造酒,相传夏人仪狄作酒,禹饮而甘之,作酒必用曲,故称曲为酒母,又叫做酶,与媒通,是促进谷物中主要成分的淀粉转化为酒的媒介物。现在我国生物化学工作者将促进生物体内化学反应的媒介物(即生物催化剂)统称为酶,从《周礼》的记载来推测,公元前12世纪以前,已能制饴,饴即今之麦芽糖,是大麦芽中的淀粉酶水解谷物中淀粉的产物。《周礼》称饴为五味之一。不但如此,在这同时,还能将酒发酵成醋。醋亦为五味之一。《周礼》上已有五味的描述。可见我国在上古时期,已使用生物体内一类很重要的有生物学活性的物质——酶,为饮食制作及加工的一种工具。这显然是酶学的萌芽时期。

中国古代在生物化学的发展上,是有一定贡献的。但是由于历代封建王朝的尊经崇儒,斥科学为异端,所以近代生物化学的发展,欧洲就处于领先地位。18世纪中叶,Scheele研究生物体(植物及动物)各种组织的化学组成,一般认为这是奠定现代生物化学基础的工作。随后,Lavoisier于1785年证明,在呼吸过程中,吸进的氧气被消耗,呼出二氧化碳,同时放出热能,这意味着呼吸过程包含有氧化作用,这是生物氧化及能代谢研究的开端。接着,Beaumont(1833年)及Bernard(1877年)在消化基础上,Pasteur(1822~1895年)在发酵上,以及Liebig(1803~1873年)在生物物质的定量分析上,都作出显著的贡献。1828年Wohler在实验室里将氰酸铵转变成尿素,人工合成尿素的成功,不但为有机化学扫清了障碍,也为生物化学发展开辟了广阔的道路。自此直到20世纪初叶,对生物体内的物质,如脂类、糖类及氨基酸的研究,核质及核酸的发现,多肽的合成等,而更有意义的则是在1897年Buchner制备的无细胞酵母提取液,在催化糖类发酵上获得成功,开辟了发酵过程在化学上的研究道路,奠定了酶学的基础。9年之后,Harden与Young又发现发酵辅酶的存在,使酶学的发展更向前推进一步。

以上包括我国古代及欧洲的发明创造、研究发现,均可算是生物化学的萌芽时期,虽然也有生物体内的一些化学过程的发现和研究,但总的说来,还是以分析和研究组成生物体的成分及生物体的分泌物和排泄物为主,所以这一时期可以看作叙述生物化学阶段。2.2动态生物化学阶段

从20世纪开始,生物化学进入了一个蓬蓬勃勃的发展时期。在营养方面,研究了人体对蛋白质的需要及需要量,并发现了必需氨基酸、必需脂肪酸、多种维生素及一些不可或缺的微量元素等。在内分泌方面,发现了各种激素。许多维生素及激素不但被提纯,而且还被合成。在酶学方面Sumner于1926年分离出尿酶,并成功地将其做成结晶。这样,酶的蛋白质性质就得到了肯定,对其性质及功能才能有详尽的了解,使体内新陈代谢的研究易于推进。在这一时期,我国生物化学家吴宪等在血液分析方面创立了血滤液的制备及血糖的测定等方法,至今还为人们所采用;在蛋白质的研究中,提出了蛋白质变性学说;在免疫化学上,首先使用定量分析方法,研究抗原抗体反应的机制;自此以后,生物化学工作者逐渐具备了一些先进手段,如放射性核素示踪法,能够深入探讨各种物质在生物体内的化学变化,故对各种物质代谢途径及其中心环节的三羧酸循环,已有了一定的了解。第二次世界大战后,特别从50年代开始,生物化学的进展突飞猛进;对体内各种主要物质的代谢途径均已基本搞清楚,所以,这个时期可以看作动态生物化学阶段。

2.3机能生物化学阶段

近20多年来,除早已在研究代谢途径时所使用的放射性核素示踪法之外,还建立了许多先进技术及·离生物大分子的超速离心法;在测定物质的化学组成时,可使用自动分析仪,如氨基酸自动分析仪等;还有不少近代的物理方法和仪器(如红外、紫外、X线等各种仪器),用以测定生物分子的性质和结构。在知道生物分子的结构之后,就有可能了解其功能,还有可能用人工方法合成。1965年我国的生物化学工作者和有机化学工作者首先人工合成了有生物学活性的胰岛素,开阔了人工合成生物分子的途径。除此之外,生物化学家也常常采用人工培养的细胞及繁殖迅速的细菌,作为研究材料,并用现代的先进手段,把糖类、脂类及蛋白质的分解代谢途径弄得更清楚,不但测出了某些有生物学活性的重要蛋白质的结构(包括一、二、三及四级结构),尤其是一些酶的活性部位,而且还测出了一些脱氧核糖核酸(DNA)及核糖核酸(RNA〕的结构,从而确定了它们在蛋白质生物合成及遗传中的作用。体内构成各种器官及组织的组成成分都有其

对生物化学课程的理解和认识

特殊的功能,而功能则来源于各种组成的分子结构;有特殊机能的器官和组织,无疑是由具有特殊结构的生物分子所构成。探索结构与功能之间的关系正是现时期的任务。所以,可以认为生物化学已进入机能生物化学阶段。

3.开展生物化学研究的意义和重要性

生物化学对其他各门生物学科的深刻影响首先反映在与其关系比较密切的细胞学、微生物学、遗传学、生理学等领域。通过对生物高分子结构与功能进行的深入研究,揭示了生物体物质代谢、能量转换、遗传信息传递、光合作用、神经传导、肌肉收缩、激素作用、免疫和细胞间通讯等许多奥秘,使人们对生命本质的认识跃进到一个崭新的阶段。

生物学中一些看来与生物化学关系不大的学科,如分类学和生态学,甚至在探讨人口控制、世界食品供应、环境保护等社会性问题时都需要从生物化学的角度加以考虑和研究。

此外,生物化学作为生物学和物理学之间的桥梁,将生命世界中所提出的重大而复杂的问题展示在物理学面前,产生了生物物理学、量子生物化学等边缘学科,从而丰富了物理学的研究内容,促进了物理学和生物学的发展。

生物化学是在医学、农业、某些工业和国防部门的生产实践的推动下成长起来的,反过来,它又促进了这些部门生产实践的发展。

医学生化对一些常见病和严重危害人类健康的疾病的生化问题进行研究,有助于进行预防、诊断和治疗。如血清中肌酸激酶同工酶的电泳图谱用于诊断冠心病、转氨酶用于肝病诊断、淀粉酶用于胰腺炎诊断等。在治疗方面,磺胺药物的发现开辟了利用抗代谢物作为化疗药物的新领域,如5-氟尿嘧啶用于治疗肿瘤。青霉素的发现开创了抗生素化疗药物的新时代,再加上各种疫苗的普遍应用,使很多严重危害人类健康的传染病得到控制或基本被消灭。生物化学的理论和方法与临床实践的结合,产生了医学生化的许多领域,如:研究生理功能失调与代谢紊乱的病理生物化学,以酶的活性、激素的作用与代谢途径为中心的生化药理学,与器官移植和疫苗研制有关的免疫生化等。

农业生化农林牧副渔各业都涉及大量的生化问题。如防治植物病虫害使用的各种化学和生物杀虫剂以及病原体的鉴定;筛选和培育农作物良种所进行的生化分析;家鱼人工繁殖时使用的多肽激素;喂养家畜的发酵饲料等。随着生化研究的进一步发展,不仅可望采用基因工程的技术获得新的动、植物良种和实现粮食作物的固氮;而且有可能在掌握了光合作用机理的基础上,使整个农业生产的面貌发生根本的改变。

工业生化生物化学在发酵、食品、纺织、制药、皮革等行业都显示了威力。例如皮革的鞣制、脱毛,蚕丝的脱胶,棉布的浆纱都用酶法代替了老工艺。近代发酵工业、生物制品及制药工业包括抗生素、有机溶剂、有机酸、氨基酸、酶制剂、激素、血液制品及疫苗等均创造了相当巨大的经济价值,特别是固定化酶和固定化细胞技术的应用更促进了酶工业和发酵工业的发展。

4.生物化学前景展望

生物技术与化学工程相结合而形成的生物化工技术已成为生物技术的重要组成部分。生物化工技术为生物技术提供了高效率的反应器,新型分离介质、工艺控制技术和后处理技术,使生物技术的应用范围广阔,产品的下游技术不断更新。随着生物技术的高速发展而诞生的生物化工技术,已成为当今世界高技术竞争的焦点之一。可以说,生物科技时代已经来临,生物经济前途无量。

中国生物经济的发展必须要有超前意识,政府应从机制、税收、金融等方面予以扶持,创造出良好的投资环境。生物化工产生正面临着既要着重推进传统产业革命、又要迎头赶上世界新技术革命的现状。必须积极创造条件,在有选择地引进消化吸收国外先进技术成果的同时,以发酵工程、酶工程和生物化学工程的开发为重点,以工程和装备及放大技术为突破口,逐步开展基因工程和细胞工程等基础研究,建立高效能的科研开发体系,大力培养并建立企业的开发力量,为新世纪开创生物化工产业新局面奠定坚实的基础。

对生物化学课程的理解和认识

参考文献:

[1] 罗纪盛、张丽萍等合编,《生物化学简明教程》(第三版),高等教育出版社,1999

篇10:绿色化学与生活小论文

随着21世纪环境污染问题的加重,绿色化学被提出,绿色化学也叫环境友好化学,它是从源头上阻止污染的新兴学科。美国在设立了总统绿色化学挑战奖,以此来奖励那些在减少化学污染方面取得成就的人;英国皇家化学会创办了第一份国际性《绿色化学》杂志,标志着绿色化学的正式产生。绿色化学确实应该提倡,它是我们通向美好生活的必经之路。

绿色化学与传统的化学的共同之处在于都能为人类生活做出贡献,但绿色化学是使反应物的原子100%利用,且实现零排放,即在变废为宝的同时又节约了环境。绿色化学的原子经济性的反映有两个显着有点:一是最大限度的利用了原料,二是最大限度的减少了废物的排放。原子利用率的表达式是:原子利用率=(预期产物的式量/反应物质的式量之和)×100%。

一、绿色原料

绿色原料的选取是进行绿色化学的开始,所以选择原料是十分重要的`,要考虑各个方面的影响。如以塑料为例,塑料在工程材料总产量中居第二位,仅次于钢铁材料。但“白色污染”问题引起广泛关注后,可降解塑料成为了化学界的新热点。21世纪初我国塑料制品使用量较大,导致废弃塑料达到几千万吨,其污染所造成的环境压力就相当大了。但如果这些废弃塑料中有少部分是可降解塑料,那对于我们的环境改善将会很有利。据统计,我国生产可降解塑料的厂家还不多,远远达不到市场需求量。

目前世界各国生产可降解塑料的类型主要有光降解塑料、生物降解塑料、化学降解塑料和组合降解塑料等类型。其中光降解塑料和生物降解塑料研究是我国“八五”科技攻关的一个重大项目,已取得一些进展。

二、绿色溶剂

造成环境污染不仅来源于制造产品的原料,也与生产过程中使用的溶剂有关。目前广泛使用的高挥发性的有机化合物溶剂对环境又十分不利,急需找到替代品,即无毒无害的溶剂已经成为研究绿色化学的重要任务。

正如超临界流体,它是指超临界温度及超临界压力下的流体,是一种介于气态与液态之间是流体。超临界流体的特征是具有流体密度、气体粘度、扩散系数适度和具有可压缩性且无毒、不燃性,但可观的还是廉价。

三、绿色催化剂

1836年瑞典化学家Berzelius提出催化剂作用这一概念后,催化剂在化学反应中就一直在发展,但许多传统的催化剂如液体酸催化剂都对设备严重腐蚀、对人的身体也有很大危害,还有就是排泄物对环境的污染很大。

绿色固体酸碱催化剂在工艺上很易实现连续生产,不存在产物与催化剂分离及对设备的损坏等,并且活性高,这就大大提高生产效率。分子筛催化剂的乙苯液相烃化技术较为成熟,彻底消灭了废液排放,废渣也少且无毒无腐蚀性。

四、绿色食品添加剂

我们每天必须摄入一定量的食物来满足自身的生长和发育,但随着生活水平的提高,生产商为了迎合消费者的更高要求,色、香、味和行都要考虑到,且还要延长保存时间。市场上很多食品添加剂是化学合成物质,往往具有一定的毒性,所以在选择时一定要小心。

海藻糖是一种具有很好防腐作用的防腐剂,这是由它的抗干燥特性决定的,它是一种非特异性保护剂,几乎能保护所有的生物分子,且还能在干燥的环境下形成保护膜,达到了防腐和保存的双重效果。

琼脂是一种天然增稠剂,又叫做琼胶,它是一种半乳糖的多糖聚合体,能改善食品物理性质,增加其粘稠性。琼脂在我国很早就可食用了,特别是用于糖果的制造,还有就是增加果酱的粘度。由于琼脂具有粘着性、弹性和持水性,所以它的食用范围非常广泛。

五、绿色农药

农药的种类很多,有的农药可以长期存留在土壤中,很大程度上破坏了生态平衡,还有的进入到食品中,严重的危害了人们的身心健康。

绿色无公害农药有微生物农药、植物源农药、基因工程农药、化学合成类农药、半合成生物农药和激素与信息素等较为广泛。21世纪人类面临的挑战,绿色农药在农业生产甚至国民经济中也会占有重要位置,所以大力开发新型高效低毒的绿色农药是发展的必然趋势。

六、绿色化学品

我们在生活中洗涤用品是必不可少的,但洗涤用品主要是洗涤剂,最终导致大量的洗涤废水被排入环境中,造成污染。

普通的洗衣粉多数含磷,不仅其排泄物对环境污染,其洗出的衣服对人体本身也有害。随着三聚磷酸钠对环境污染的严重,沸石、偏硅酸钠和层状硅酸钠被研制,1990年已研究出4A沸石并已工业化生产;北京工业大学在国内首先开发成功,这都标志我国的洗涤助剂已达到了新水平。

上一篇:书雨小学四年级日记下一篇:结构长城杯规矩集