發(fā)布時(shí)間:2023-09-28 10:12:39
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇高分子化學(xué)的應(yīng)用,期待它們能激發(fā)您的靈感。
關(guān)鍵詞:教學(xué);有機(jī)化學(xué);高分子教學(xué)
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2013)34-001-01
高分子化學(xué)即研討聚合反應(yīng)原理以及聚合方式的學(xué)科體系,是有關(guān)高分子材料的專業(yè)性課程,其與有機(jī)化學(xué)緊密聯(lián)系,形成統(tǒng)一的高分子教學(xué)課程,幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中積極探討,增強(qiáng)其學(xué)科原理的討論,在有效完善授課質(zhì)量的同時(shí),促進(jìn)我國(guó)化學(xué)教學(xué)更好的發(fā)展前景。本文將就有機(jī)化學(xué)在高分子化學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用,進(jìn)行深入分析,實(shí)現(xiàn)我國(guó)科學(xué)領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新發(fā)展。
一、自由基組合方式
在高分子化學(xué)課程中有提到關(guān)于自由基聚合的鏈接成長(zhǎng)反應(yīng)堆的內(nèi)容,其自由基分子結(jié)構(gòu)組合中會(huì)存在著兩種情況,即頭-尾相接和頭-頭相接,但其主要是以頭-尾相接為主。教學(xué)中采用電子效應(yīng)或者是位阻效應(yīng)對(duì)此類組合進(jìn)行解析其是不太容易被人接受的。雖然通過(guò)長(zhǎng)期的學(xué)習(xí),學(xué)生基本全面了解了詳盡的有機(jī)化學(xué)知識(shí),但就實(shí)踐教學(xué)情況分析而言,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的停滯學(xué)習(xí),學(xué)生會(huì)對(duì)之前所接受的知識(shí)感覺困惑、迷糊,甚至有可能完全忘記之前所涉及到的化學(xué)內(nèi)容,所以定期帶領(lǐng)學(xué)生回顧理論知識(shí)的學(xué)習(xí)是很有必要的。對(duì)于這種教學(xué)方法其實(shí)質(zhì)就是喚醒學(xué)生過(guò)往的學(xué)科知識(shí),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,將其從自己所了解的、熟悉的知識(shí)體系中過(guò)渡到新知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中來(lái),使新舊知識(shí)體系更好的聯(lián)系起來(lái),在學(xué)習(xí)中實(shí)現(xiàn)師生的互動(dòng)交流,幫助學(xué)生加深學(xué)科記憶,從而更好的實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)效果。
立體效應(yīng)即位阻效應(yīng),是單體中的雙鍵兩個(gè)端點(diǎn)中的一個(gè)連接兩個(gè)相同類型的氫原子,對(duì)于另外一個(gè)端點(diǎn)則應(yīng)有效連接一個(gè)氫原子和一個(gè)取代基,這樣可以明顯看出由兩個(gè)氫原子構(gòu)造而成的那一端口位阻較小,所以自由基會(huì)優(yōu)先選擇侵入這一端口,幫助其建立頭-尾相連的自由基形式。同時(shí)對(duì)于電子效應(yīng)而言,在有機(jī)化學(xué)課程匯總中所涉及的關(guān)于自由基穩(wěn)定性的探討順序具體是叔碳自由基較仲碳自由基穩(wěn)定性較強(qiáng),而仲碳自由基較伯碳自由基穩(wěn)定性較強(qiáng)。這一系列穩(wěn)定性反應(yīng)都是受超共軛效應(yīng)所控制的。在特殊情況下,教學(xué)人員會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)自由基上的有苯基上有π鍵的取代基時(shí),會(huì)在一定程度上發(fā)生p-π共軛效應(yīng),幫助自由基實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的穩(wěn)定性能。只有有效的加強(qiáng)自由基的穩(wěn)定性,才能更好的促成自由基的形成,實(shí)現(xiàn)其從頭到尾的連接方式。通過(guò)此類易于讓學(xué)生接受的方式教學(xué),可以有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率,提高其科研質(zhì)量。
二、縮聚的副反應(yīng)
在化學(xué)教程中有關(guān)于縮聚和逐步聚合中有提到關(guān)于縮聚的副反應(yīng),其副反應(yīng)的作用大體上涵蓋了消除、環(huán)化、鏈交換反應(yīng)以及化學(xué)降解等。詳細(xì)論述可以得出:第一,消除反應(yīng)。在消除反應(yīng)試驗(yàn)中,聚合反應(yīng)的有效開展是受官能團(tuán)化學(xué)作用影響的,其分解頭里作用能在一定程度上阻礙聚合效應(yīng),在這之間最具代表性的要屬脫羧反應(yīng)了。針對(duì)于這一部分化學(xué)知識(shí)的講解可以采用開放式提問(wèn)法進(jìn)行課堂教學(xué),幫助學(xué)生回憶有關(guān)有機(jī)羧酸脫羧的課程,運(yùn)用靈活的提問(wèn)方式,如何種情況,何種結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生自由基脫羧效應(yīng)。第二,環(huán)化反應(yīng)。環(huán)化反應(yīng)阻礙聚合反應(yīng)的產(chǎn)生,環(huán)化與開環(huán)是兩個(gè)不同層面的逆反應(yīng),相對(duì)而言,五、六元環(huán)化合物質(zhì)是比較而言是相對(duì)穩(wěn)定的,容易形成自由基。化學(xué)教學(xué)中成環(huán)原因是有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)中的重點(diǎn)內(nèi)容,是高分子化學(xué)學(xué)習(xí)中學(xué)生應(yīng)重點(diǎn)把握的。第三,鏈交換反應(yīng)。在縮聚反應(yīng)副反應(yīng)中,鏈交換反應(yīng)的發(fā)生會(huì)在一定程度上縮小聚合物質(zhì)的分散程度,其一般作用與兩個(gè)大體分子鏈間的副反應(yīng)。比如PET和尼龍共同加熱,可以幫助其實(shí)現(xiàn)鏈的交換過(guò)程,從而形成了銜接式的聚酯一聚酰胺物質(zhì)。第四,化學(xué)降解。在高分子鏈接中,其化學(xué)降解效應(yīng)可以降低聚合物質(zhì)聚合程度。比如,在PET和尼龍化化合反應(yīng)過(guò)程中,其具體化合物質(zhì)成分中的PET即酯基或者是尼龍成分即酰胺基相對(duì)而言容易與水、羧酸等化合物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),其實(shí)質(zhì)性的理解即在有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)中所遇到的羧酸類進(jìn)行化合反應(yīng)后所產(chǎn)生的衍生物質(zhì),具體而言即水的分解反應(yīng)、醇的分解反應(yīng)、酸的分解反應(yīng)以及胺的分解反應(yīng)等。
在有機(jī)化學(xué)根本性理論知識(shí)體系中,其相關(guān)化學(xué)知識(shí)內(nèi)容有效的反映在高分子化學(xué)體制中的各個(gè)方面。如果能在高分子化學(xué)日常教學(xué)過(guò)程中,循序善誘,幫助學(xué)生更好的回顧有機(jī)化學(xué)知識(shí)要點(diǎn),通過(guò)就的所學(xué)知識(shí)體系的牢固掌握將其運(yùn)用到新的化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)中,實(shí)現(xiàn)學(xué)生思維的開拓與創(chuàng)新,從而指導(dǎo)學(xué)生更好的學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)。
參考文獻(xiàn):
[1] 陳 靜.侯文華.高分子化學(xué)教學(xué)中有機(jī)化學(xué)知識(shí)的融通實(shí)踐[J].大學(xué)化學(xué),2013(3).
【關(guān)鍵詞】高分子;化學(xué);發(fā)展;方向
中圖分類號(hào): F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、前言
我國(guó)高分子化學(xué)一直都是我國(guó)發(fā)展的重點(diǎn),這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于很多相關(guān)產(chǎn)業(yè)非常有幫助,高分子化學(xué)是高分子材料的研究基礎(chǔ),已經(jīng)涉及到了機(jī)械行業(yè),建筑行業(yè)等多個(gè)行業(yè),因此發(fā)展高分子化學(xué)對(duì)于我國(guó)高分子材料行業(yè)是非常有幫助的。
二、現(xiàn)如今高分子化學(xué)的發(fā)展情況和應(yīng)用范圍
自從20世紀(jì)到現(xiàn)在,隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展,天然資源已經(jīng)露出了疲態(tài),科學(xué)家們已經(jīng)開始使用高分子化學(xué)進(jìn)行材料的合成。有數(shù)字表明,在之前的40年中,使用材料的速度正在以每10年五倍增長(zhǎng),人類三大合成材料,其中包括塑料、橡膠、纖維,在使用過(guò)程中表現(xiàn)出了令人驚訝的增長(zhǎng)速度。新型的材料,特別表現(xiàn)在合成材料,在工業(yè)、建筑、農(nóng)業(yè)、電子技術(shù)方面都被廣泛使用,極大的支撐著人類的日常生活,是使國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的必要?jiǎng)恿υ慈?/p>
相對(duì)分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的,是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個(gè)重要因素。只有相對(duì)分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機(jī)械力學(xué)性能,才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直鏈的烷烴化合物,但是分子量變化很大,其機(jī)械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。
三、高分子化學(xué)與高科技的結(jié)合
當(dāng)今社會(huì),人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從合成有機(jī)高分子材料的那一天起,人們始終在不斷地研究、開發(fā)性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料,來(lái)滿足計(jì)算機(jī)、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機(jī)械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展,出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價(jià)格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來(lái),如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學(xué)材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領(lǐng)域,下面簡(jiǎn)單介紹特種高分子材料:功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時(shí),能通過(guò)化學(xué)或物理的方法做出相應(yīng)反應(yīng)的高分子材料;高性能高分子則是對(duì)外力有特別強(qiáng)的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇;特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)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(化學(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑)的范疇。
第一,力學(xué)功能材料:強(qiáng)化功能材料,如超高強(qiáng)材料、高結(jié)晶材料等;)彈材料,如熱塑性彈性體等。
第二,化學(xué)功能材料:分離功能材料,如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡(luò)合物等;反應(yīng)功能材料,如高分子催化劑、高分子試劑;生物功能材料,如固定化酶、生物反應(yīng)器等。
第三,生物化學(xué)功能材料:人工臟器用材料,如人工腎、人工心肺等;高分子藥物,如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農(nóng)藥等;生物分解材料,如可降解性高分子材料等。
可以預(yù)計(jì),在今后很長(zhǎng)的歷史時(shí)期中,特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。
四、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用
材料是人類社會(huì)文明發(fā)展階段的標(biāo)志,是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過(guò)某種加工,具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能,并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,把人類由工業(yè)社會(huì)推向信息和知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)。可以說(shuō)某一種新材料的問(wèn)世及其應(yīng)用,往往會(huì)引起人類社會(huì)的重大變革,材料是人類文明的重要標(biāo)志。如果說(shuō)現(xiàn)在人人離不開高分子材料,家家離不開高分子材料,處處離不開高分子材料,是一點(diǎn)也不過(guò)分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的,高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料,另外許多精細(xì)化工材料也都是高分子材料。
第一,塑料:一類是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等;另一類叫工程塑料,其強(qiáng)度大,如汽車零部件、保險(xiǎn)杠、洗衣機(jī)內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。
第二,纖維:人們開發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物,通過(guò)不同的加工,生產(chǎn)出了各種纖維制品,極大地滿足著人類的需要。
第三,橡膠:天然橡膠的種類和品質(zhì)都受到很大的限制,于是科學(xué)家們不斷開發(fā)出了各種人造橡膠,如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四,精細(xì)化工:比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品,如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車漆、飛機(jī)漆等。女孩子用的指甲油,使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬(wàn)能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑,以及各種吸水樹脂等都是高分子產(chǎn)品。
五、高分子化學(xué)的發(fā)展方向
1、使地球更加綠色化
在現(xiàn)在很多工業(yè)發(fā)達(dá)的城市,天空中都會(huì)飄著非常濃郁的黑煙,對(duì)人們的日常生活有非常嚴(yán)重的污染。綠色,在現(xiàn)在被認(rèn)為是沒有污染、再生性或者可以循環(huán)使用。在沒有污染方面,我們需要做的就是減少工業(yè)廢棄物的排放、相對(duì)的減少污染源。現(xiàn)在的情況表明,化學(xué)行業(yè)中具有污染和治理兩個(gè)方面的性質(zhì),可以對(duì)綠色使用材料進(jìn)行研究,也可以繼續(xù)對(duì)環(huán)境造成惡化。例如:在研制的過(guò)程中使用的催化劑、溶解劑、中間物品等,在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、廢渣、廢棄液體等都是對(duì)環(huán)境造成影響的主要元兇,若長(zhǎng)期的進(jìn)行排放,會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響,甚至?xí)?dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的事情發(fā)生。
2、減少的自然資源的使用依賴
目前研究的高分子合成材料對(duì)石油具有很強(qiáng)的依賴性,眾所周知,石油是經(jīng)過(guò)地球非常漫長(zhǎng)孕育才出現(xiàn)的,另外,石油也是現(xiàn)如今人類社會(huì)非常重要的能源,石油資源現(xiàn)在正在快速的減少,而且不能快速的進(jìn)行補(bǔ)充,所以人們現(xiàn)在非常急切的找到可以代替石油使用的資源,這已經(jīng)成為現(xiàn)在高分子化學(xué)研究中非常重要的課題。在對(duì)物質(zhì)中原子和分子的比率進(jìn)行調(diào)節(jié),對(duì)物質(zhì)的微觀特性、宏觀特性以及表面性質(zhì)進(jìn)行加強(qiáng)控制,也許這種物質(zhì)就會(huì)滿足一些行業(yè)的使用要求,當(dāng)這種情況出現(xiàn)的時(shí)候就可以把這種物質(zhì)作為材料使用。所以,在對(duì)材料進(jìn)行配置的時(shí)候就會(huì)減少對(duì)不可再生資源的依賴程度,并對(duì)使用材料和環(huán)境進(jìn)行相互協(xié)調(diào),這是現(xiàn)如今化學(xué)研究當(dāng)中非常重要的領(lǐng)域。現(xiàn)在很多高分子合成材料都非常依賴石油資源。想要解決目前的情況,可以對(duì)天然高分子進(jìn)行利用,這其中也應(yīng)該包含對(duì)無(wú)機(jī)高分子的不斷探索和研究。
現(xiàn)在由石油合成的高分子材料,主要因?yàn)樵又幸蕴紴橹饕兀渲羞€含有少量的氮、氧等原子,所以被稱為有機(jī)高分子。無(wú)機(jī)高分子是因?yàn)橹麈溕系慕M成原子中不含碳。根據(jù)元素的性質(zhì)進(jìn)行判斷,大約有40~50種元素可以成為長(zhǎng)鏈分子。現(xiàn)在引起科學(xué)家高度重視的一種無(wú)機(jī)高分子,它的主鏈上都是硅原子,并且含有有機(jī)側(cè)鏈的聚硅烷。
3、使高分子材料不斷納米化
現(xiàn)在很多高分子化學(xué)反應(yīng)中的原子經(jīng)過(guò)重新排列組合之后的反應(yīng)空間要比原子的大小大出很多,所以,化學(xué)反應(yīng)的研究要在一個(gè)受限空間之中進(jìn)行。若在有限的空間中,像納米量級(jí)的片層當(dāng)中,小型分子由于和片層分子相互作用而且還在一個(gè)比較受限的空間內(nèi)進(jìn)行排列,之后產(chǎn)生單體聚合,聚合之后的產(chǎn)物的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不會(huì)再受限的空間內(nèi)進(jìn)行全部的復(fù)制,這種情況和自由空間的結(jié)果完全不同。我們也許會(huì)在受限制空間內(nèi)進(jìn)行聚合反應(yīng)的分子中提煉出高分子納米化學(xué)的定義。化學(xué)的研究對(duì)象基本都是納米量級(jí)的分子和原子,但是因?yàn)闆]有精細(xì)的方式,沒有達(dá)到可以在納米尺度上精確控制分子或者原子的程度,所以現(xiàn)如今很難做到對(duì)分子的精準(zhǔn)設(shè)計(jì),使化學(xué)的合成讓人感覺非常的粗放。高分子化學(xué)在納米程度上精要精確的按照分子設(shè)計(jì),在此基礎(chǔ)上確定分子鏈中的原子配比位置以及相互結(jié)合的方式,通過(guò)納米技術(shù)對(duì)分子、原子和分子鏈進(jìn)行非常精確的控制,達(dá)到對(duì)高分子各級(jí)結(jié)構(gòu)的位置確定。這樣就可以精確的控制新合成材料的功能和特性。
4、面向智能材料的高分子化學(xué)研究路線
20世紀(jì)的人類社會(huì)是以合成材料為標(biāo)志的,在21世紀(jì)人類社會(huì)的標(biāo)志將會(huì)是智能材料。高分子化學(xué)仍然是進(jìn)入智能材料時(shí)期非常重要的組成部分。材料自身具有的功能可以根據(jù)外部條件的變化,有意識(shí)的進(jìn)行調(diào)節(jié)和修復(fù)等一系列措施,這就是智能材料的基本定義。現(xiàn)在科學(xué)家已經(jīng)了解高分子有軟物質(zhì)這一特征,簡(jiǎn)單說(shuō)就是可以對(duì)外場(chǎng)具有反應(yīng)。
六、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,高分子化學(xué)已經(jīng)發(fā)展到了非常不錯(cuò)的方向,在很多方面都有非常廣闊的運(yùn)用,目前高分子化學(xué)會(huì)朝著綠色以及環(huán)保方面進(jìn)行發(fā)展,隨著高分子化學(xué)不斷取得突破,未來(lái)使用高分子材料的前景會(huì)更加的廣闊。
參考文獻(xiàn)
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1.何為高分子化學(xué)
顧名思義,高分子就是相對(duì)分子質(zhì)量很高的分子,它是高分子化合物的簡(jiǎn)稱。高分子化合物,又稱聚合物或高聚物,是結(jié)構(gòu)上由重復(fù)單元(低分子化合物—單體)連接而成的高相對(duì)分子質(zhì)量化合物。高分子的相對(duì)分子質(zhì)量非常的大,小到幾千,大到幾百萬(wàn)、上千萬(wàn)的都有。我們有時(shí)將相對(duì)分子質(zhì)量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學(xué)作為化學(xué)的一個(gè)分支,同樣也是從事制造和研究分子的科學(xué),但其制造和研究的對(duì)象都是大分子,即由若干個(gè)原子按一定規(guī)律重復(fù)地連接成具有成千上萬(wàn)甚至上百萬(wàn)質(zhì)量的、最大伸直長(zhǎng)度可達(dá)毫米量級(jí)的長(zhǎng)鏈分子,稱為高分子、大分子或聚合物。
2.高相對(duì)分子質(zhì)量與高強(qiáng)度
相對(duì)分子質(zhì)量和物質(zhì)的性質(zhì)是密切相關(guān)的,是決定物質(zhì)性質(zhì)的一個(gè)重要因素。只有相對(duì)分子質(zhì)量高的化合物才有一定的機(jī)械力學(xué)性能,才能作為材料使用。例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯,都是直鏈的烷烴化合物,但是分子量變化很大,其機(jī)械力學(xué)性能因而也有極大的區(qū)別。
3.高分子科學(xué)的主要內(nèi)容
既然高分子化學(xué)是制造和研究大分子的科學(xué),對(duì)大分子的反應(yīng)和方法的研究,顯然是高分子化學(xué)最基本的研究?jī)?nèi)容。高分子科學(xué)不僅是研究化學(xué)問(wèn)題,也是一門系統(tǒng)的科學(xué)。高分子科學(xué)的主要內(nèi)容有:如何將低分子化合物連
接成高分子化合物,即聚合反應(yīng)的研究。高分子化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系。不同性質(zhì)的高分子,其結(jié)構(gòu)必然是不同的。為了得到不同性質(zhì)的高分子,就要去合成具有特殊結(jié)構(gòu)的高分子。
二、高分子材料化學(xué)的應(yīng)用
材料是人類社會(huì)文明發(fā)展階段的標(biāo)志,是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。它是指經(jīng)過(guò)某種加工,具有一定結(jié)構(gòu)、組分和性能,并可應(yīng)用于一定用途的物質(zhì)。上世紀(jì)半導(dǎo)體硅、高集成芯片、高分子材料的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,把人類由工業(yè)社會(huì)推向信息和知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)。可以說(shuō)某一種新材料的問(wèn)世及其應(yīng)用,往往會(huì)引起人類社會(huì)的重大變革,材料是人類文明的重要標(biāo)志。如果說(shuō)現(xiàn)在人人離不開高分子材料,家家離不開高分子材料,處處離不開高分子材料,是一點(diǎn)也不過(guò)分的。高分子化合物的最主要的應(yīng)用是以高分子材料的形式出現(xiàn)的,高分子材料包括了塑料、纖維、橡膠三大傳統(tǒng)合成材料,另外許多精細(xì)化工材料也都是高分子材料。
第一,塑料:一類是通用塑料,如容器、管道、家具、薄膜、鞋底與泡沫塑料等等;另一類叫工程塑料,其強(qiáng)度大,如汽車零部件、保險(xiǎn)杠、洗衣機(jī)內(nèi)的滾筒、電器的外殼等。
第二,纖維:人們開發(fā)出聚酯、尼龍、腈綸、維尼綸等高分子化合物,通過(guò)不同的加工,生產(chǎn)出了各種纖維制品,極大地滿足著人類的需要。
第三,橡膠:天然橡膠的種類和品質(zhì)都受到很大的限制,于是科學(xué)家們不斷開發(fā)出了各種人造橡膠,如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠、氟橡膠、硅橡膠等。
第四,精細(xì)化工:比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產(chǎn)品,如家具漆、內(nèi)外墻乳膠漆、汽車漆、飛機(jī)漆等。女孩子用的指甲油,使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬(wàn)能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結(jié)構(gòu)膠等黏合劑,以及各種吸水樹脂等都是高分子產(chǎn)品。三、高分子化學(xué)與高科技的結(jié)合
當(dāng)今社會(huì),人們將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。自從合成有機(jī)高分子材料的那一天起,人們始終在不斷地研究、開發(fā)性能更優(yōu)異、應(yīng)用更廣泛的新型材料,來(lái)滿足計(jì)算機(jī)、光導(dǎo)纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機(jī)械工業(yè)等尖端技術(shù)發(fā)展的需要。高分子材料向高性能化、功能化和生物化方向發(fā)展,出現(xiàn)了許多產(chǎn)量低、價(jià)格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。
隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現(xiàn)出來(lái),如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學(xué)材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領(lǐng)域,下面簡(jiǎn)單介紹特種高分子材料:功能高分子是指當(dāng)有外部刺激時(shí),能通過(guò)化學(xué)或物理的方法做出相應(yīng)反應(yīng)的高分子材料;高性能高分子則是對(duì)外力有特別強(qiáng)的抵抗能力的高分子材料。它們都屬于特種高分子材料的范疇;特種高分子材料是指帶有特殊物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)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(化學(xué)纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑)的范疇。
第一,力學(xué)功能材料:強(qiáng)化功能材料,如超高強(qiáng)材料、高結(jié)晶材料等;)彈材料,如熱塑性彈性體等。
第二,化學(xué)功能材料:分離功能材料,如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡(luò)合物等;反應(yīng)功能材料,如高分子催化劑、高分子試劑;生物功能材料,如固定化酶、生物反應(yīng)器等。
第三,生物化學(xué)功能材料:人工臟器用材料,如人工腎、人工心肺等;高分子藥物,如藥物活性高分子、緩釋性高分子藥物、高分子農(nóng)藥等;生物分解材料,如可降解性高分子材料等。
可以預(yù)計(jì),在今后很長(zhǎng)的歷史時(shí)期中,特種與功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主要方向。
四、高分子化學(xué)的可持續(xù)發(fā)展
研究高分子合成材料的環(huán)境同化,增加循環(huán)使用和再生使用,減少對(duì)環(huán)境的污染乃至用高分子合成材料治理環(huán)境污染,也是21世紀(jì)中高分子材料能否得到長(zhǎng)足發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題之一。比如利用植物或微生物進(jìn)行有實(shí)用價(jià)值的高分子的合成,在環(huán)境友好的水或二氧化碳等化學(xué)介質(zhì)中進(jìn)行化學(xué)合成,探索用前面提到的化學(xué)或物理合成的方法合成新概念上的可生物降解高分子,以及用合成高分子來(lái)處理污水和毒物,研究合成高分子與生態(tài)的相互作用,達(dá)到高分子材料與生態(tài)環(huán)境的和諧等。顯然這些都是屬于21世紀(jì)應(yīng)當(dāng)開展的綠色化學(xué)過(guò)程和材料的研究范疇。
參考文獻(xiàn):
[1]馮新德.展望21世紀(jì)的高分子化學(xué)與工業(yè)[J].科學(xué)中國(guó)人,1997,(11)
[關(guān)鍵詞]高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn);科研項(xiàng)目;人才培養(yǎng)
隨著高分子科學(xué)的發(fā)展,高分子材料已滲透到日常生活和工業(yè)的各個(gè)部門,新的高分子聚合反應(yīng)、聚合方法和新的高分子材料層出不窮。高分子化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,是學(xué)生深入理解高分子化學(xué)理論課程和進(jìn)行高分子化學(xué)材料研究的必備課程,對(duì)加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面有著重要的作用[1-3]。傳統(tǒng)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式基本是教師講解、學(xué)生操作、學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告、教師評(píng)分等。這種教學(xué)模式下,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程缺乏足夠的重視,往往只是按部就班地操作完,最后實(shí)驗(yàn)報(bào)告能夠拿到合格的成績(jī)就足夠了,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中缺乏對(duì)過(guò)程和細(xì)節(jié)的深入思考,因此不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提升[4-6]。高分子化學(xué)是一門與時(shí)俱進(jìn)的課程,高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該進(jìn)一步體現(xiàn)這種發(fā)展趨勢(shì)。因此,為了提高學(xué)生對(duì)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的熱情與積極性,采用科研項(xiàng)目與高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程相結(jié)合的教學(xué)模式,不僅能夠豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科研能力,也為培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維的創(chuàng)新人才添磚加瓦。
1傳統(tǒng)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問(wèn)題
傳統(tǒng)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式一般是固定的,即教師講解理論知識(shí)與實(shí)驗(yàn)操作示范、學(xué)生根據(jù)教材的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮屠蠋煹囊筮M(jìn)行程序化操作、學(xué)生課后撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告并交給老師、教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的優(yōu)劣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)分等。學(xué)生在這種教學(xué)模式下很少會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程和細(xì)節(jié)等進(jìn)行思考與討論。對(duì)大部分學(xué)生來(lái)說(shuō),只要最后的實(shí)驗(yàn)考核是合格的就足夠了,因此學(xué)生們往往是抱著完成任務(wù)的態(tài)度做實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式雖然實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的鍛煉,但是難以督促學(xué)生學(xué)以致用,導(dǎo)致理論課和實(shí)驗(yàn)課是完全分離開來(lái)的,難以結(jié)合在一起。另外,這種固定模式和程序化的實(shí)驗(yàn)課程,難以鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,更難以培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的人才。高分子化學(xué)的發(fā)展與變化日新月異,高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)也應(yīng)該進(jìn)一步體現(xiàn)這種變化趨勢(shì),從而使得學(xué)生們更加深入地理解高分子化學(xué)的與時(shí)俱進(jìn)。然而,由于實(shí)驗(yàn)室資源與資金的缺乏,傳統(tǒng)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容經(jīng)常是幾年都固定不變的,對(duì)學(xué)科的新發(fā)展、新知識(shí)、新變化沒有吸收與提升。這種內(nèi)容固定、操作按部就班的實(shí)驗(yàn)課程很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極主動(dòng)性,更難以引起學(xué)生對(duì)高分子化學(xué)的熱愛與興趣。
2科研項(xiàng)目與高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
高校教師一般會(huì)以自己的研究領(lǐng)域?yàn)榛A(chǔ),進(jìn)行相關(guān)科研項(xiàng)目的申報(bào)。這些科研項(xiàng)目相對(duì)于高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),都是一些具有前瞻性和創(chuàng)新性的研究。因此,將高校教師的科研項(xiàng)目融入高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),對(duì)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行改革,具有重要的意義。
2.1科研項(xiàng)目融入高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂的意義
高分子化學(xué)是一門與時(shí)俱進(jìn)的課程。傳統(tǒng)的高分子化學(xué)主要以傳統(tǒng)高分子材料如塑料、橡膠、纖維素、涂料等為主,相應(yīng)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)也是以合成或改性傳統(tǒng)高分子材料為主。隨著高分子科學(xué)的發(fā)展,高分子化學(xué)領(lǐng)域的新材料層出不窮,這不僅體現(xiàn)在生活、軍事、工業(yè)等領(lǐng)域的新型功能材料。在科研項(xiàng)目中,高分子化學(xué)材料的應(yīng)用也得到了廣泛的關(guān)注與認(rèn)可,高分子化學(xué)領(lǐng)域的科研項(xiàng)目在化學(xué)領(lǐng)域的教師中占有較大的比重。在教師的科研項(xiàng)目中,涉及到的高分子化學(xué)材料通常具有較好的新穎性。因此,將科研項(xiàng)目的內(nèi)容融入高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂,不僅能夠豐富高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣和積極主動(dòng)性,而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和科研思維。同時(shí),教師也可能從學(xué)生們的思考與討論中,獲得新的想法。
2.2科研項(xiàng)目融入高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂的方法
高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間一般比較長(zhǎng)。在等待的過(guò)程中,學(xué)生基本是在聊天,有的學(xué)生甚至在打游戲,很少有同學(xué)利用這個(gè)時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行思考或者討論。這不僅浪費(fèi)了寶貴的學(xué)習(xí)時(shí)間,而且不利于實(shí)驗(yàn)的開展。即使后面實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)了問(wèn)題,學(xué)生也不會(huì)花費(fèi)過(guò)多的時(shí)間去尋找原因。因此,老師可以利用學(xué)生在等待實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,將科研項(xiàng)目中較為簡(jiǎn)單且與實(shí)驗(yàn)有聯(lián)系的部分拿出來(lái)與學(xué)生討論。首先,將教師科研項(xiàng)目中與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的內(nèi)容拿給學(xué)生分組討論,通過(guò)與自己的實(shí)驗(yàn)比較分析,并結(jié)合理論課程和實(shí)驗(yàn)課程知識(shí),讓學(xué)生提出問(wèn)題。進(jìn)一步,根據(jù)提出的問(wèn)題,讓學(xué)生先自己進(jìn)行分析,得出結(jié)論后與老師進(jìn)行討論。然后,老師根據(jù)學(xué)生的討論情況,引導(dǎo)學(xué)生提出解決問(wèn)題的方法。最后,根據(jù)以上討論的內(nèi)容,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的創(chuàng)新,并鼓勵(lì)感興趣的學(xué)生利用課后時(shí)間進(jìn)入教師所在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行深入的探索與研究。例如,傳統(tǒng)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,有一部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是“甲基丙烯酸甲酯的本體聚合”,如果老師的科研項(xiàng)目中有涉及到甲基丙烯酸甲酯或者本體聚合的內(nèi)容,就可以拿出來(lái)與學(xué)生進(jìn)行討論,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課堂之外的新思考。通過(guò)“提出問(wèn)題-分析問(wèn)題-解決問(wèn)題-創(chuàng)新實(shí)踐”這一過(guò)程,鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維和科研意識(shí),為將來(lái)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行畢業(yè)論文課題研究或科研項(xiàng)目研究打下良好的基礎(chǔ)。
2.3將科研項(xiàng)目?jī)?nèi)容融入高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中
高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),一般會(huì)有多個(gè)老師負(fù)責(zé)。每位老師都有自己的研究領(lǐng)域或?qū)<继亻L(zhǎng)。高分子學(xué)科之所以發(fā)展如此迅速,其中很重要的一個(gè)原因是其具有比較強(qiáng)的應(yīng)用性。因此,根據(jù)帶教老師的研究領(lǐng)域,可以對(duì)現(xiàn)有的一些高分子實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。例如,在“雙酚A環(huán)氧樹脂的制備”實(shí)驗(yàn)中,主要內(nèi)容是環(huán)氧樹脂的制備和環(huán)氧值的測(cè)定,而沒有涉及到環(huán)氧樹脂的應(yīng)用。如果帶教老師的研究領(lǐng)域和科研項(xiàng)目與環(huán)氧樹脂相關(guān),可以根據(jù)自己的科研項(xiàng)目?jī)?nèi)容,在與其他帶教老師及實(shí)驗(yàn)中心討論后,適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及應(yīng)用。例如,可以增加不同制備時(shí)間下環(huán)氧樹脂的制備實(shí)驗(yàn),研究不同反應(yīng)時(shí)間對(duì)環(huán)氧值的影響。同時(shí),將具有不同環(huán)氧值的環(huán)氧樹脂進(jìn)行粘結(jié)實(shí)驗(yàn),研究反應(yīng)時(shí)間對(duì)環(huán)氧樹脂粘結(jié)性能的影響。這種將科研項(xiàng)目?jī)?nèi)容與高分子實(shí)驗(yàn)課程相結(jié)合的方式,不僅保留了經(jīng)典高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,同時(shí)豐富了實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容和方式,改變了傳統(tǒng)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一層不變的局面。此外,這種目的導(dǎo)向性的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,容易引起學(xué)生的思考與興趣,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和創(chuàng)新意識(shí)具有重要意義。
2.4將科研項(xiàng)目的資源與高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)共享
由于資金或平臺(tái)的限制,大學(xué)生的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程往往只進(jìn)行最基礎(chǔ)的研究,學(xué)生缺少進(jìn)一步深入探索的機(jī)會(huì)與平臺(tái)。而許多高校教師一般都有自己的科研資源或平臺(tái),因此,可以利用高校教師的實(shí)驗(yàn)室資源和平臺(tái),為那些對(duì)課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容感興趣的學(xué)生提供進(jìn)一步研究的機(jī)會(huì)。例如,在“線性酚醛樹脂的制備”實(shí)驗(yàn)中,主要內(nèi)容是線性酚醛樹脂的制備和固化,沒有涉及到酚醛樹脂的物理化學(xué)性能。眾所周知,酚醛樹脂的耐熱性、拉伸性能、耐壓性等影響了酚醛樹脂的應(yīng)用。盡管這些性質(zhì)屬于高分子物理領(lǐng)域范疇,但卻是研究酚醛樹脂必不可少的內(nèi)容。因此,該實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后,可以帶領(lǐng)對(duì)酚醛樹脂感興趣的同學(xué),進(jìn)入研究酚醛樹脂教師的實(shí)驗(yàn)室。將學(xué)生實(shí)驗(yàn)得到的產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一步的分析與研究,并要求學(xué)生提交相關(guān)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和心得體會(huì)。通過(guò)這種方式,不僅能夠豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解與認(rèn)識(shí)、激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣,還能夠幫助對(duì)科研感興趣的同學(xué)提前了解和掌握一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與技術(shù),為將來(lái)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展科研項(xiàng)目工作打下基礎(chǔ)。
2.5鼓勵(lì)學(xué)生將高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容拓展為大學(xué)生創(chuàng)新研究項(xiàng)目
目前貴州多所高校面向本科生開展了多種大學(xué)生創(chuàng)新研究項(xiàng)目,例如大學(xué)生開放性實(shí)驗(yàn)、“互聯(lián)網(wǎng)+”項(xiàng)目、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、創(chuàng)新計(jì)劃等。這些項(xiàng)目的開展,離不開教師科研項(xiàng)目與平臺(tái)的支持。在高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂上,教師通過(guò)將科研項(xiàng)目與高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行思考與創(chuàng)新,提出自己的想法與觀點(diǎn)。由于大學(xué)生專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能尚有不足,他們提出的想法往往還有所欠缺。教師可以通過(guò)上述提出的“提出問(wèn)題-分析問(wèn)題-解決問(wèn)題-創(chuàng)新實(shí)踐”模式,與學(xué)生進(jìn)行深入討論,直至最終確定出比較可行的思路和方案。大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目,一般要求學(xué)生具有一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和創(chuàng)新能力,且申請(qǐng)的項(xiàng)目要有一定的新穎性,這就要求在培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新思維方面下功夫。將大學(xué)教師的科研項(xiàng)目與高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái),可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)與科研思維,有助于學(xué)生將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容拓展為創(chuàng)新研究項(xiàng)目。
關(guān)鍵詞:高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn);協(xié)同創(chuàng)新;實(shí)驗(yàn)教學(xué);建設(shè)
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2013)33-013-01
高分子化學(xué)主要包括高分子化學(xué)、高分子物理以及高分子工藝。高分子化學(xué)主要就是研究高分子化合物合成、化學(xué)反應(yīng)、物理化學(xué)、加工成型以及應(yīng)用等方面的一門綜合性學(xué)科。
一、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究
霍夫曼和庫(kù)特爾在1909年第一次提出C5H8的熱聚合專利。一年后1910年海利斯和麥休斯用鈉實(shí)驗(yàn),也得到同樣的結(jié)果C5H8。長(zhǎng)期以來(lái),人們對(duì)高分子物質(zhì)研究也取得了一定的成果。有機(jī)化學(xué)家畢克斯在1920年的《關(guān)于聚合反應(yīng)》一文中,明確提出,成為環(huán)狀化合物和成為共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)鏈高分子化合根本不是一回事。在1922年,發(fā)現(xiàn)橡膠“溶液”仍然具有膠體性質(zhì)。又于1924年明確提出了天然橡膠分子是高分子量的大分子,同時(shí),將其溶于任何物得到的膠體和小分子結(jié)合得來(lái)的膠體不一樣。分別在1926年和1928年,斯本先、多爾(1926)以及施道丁格(1928)同樣認(rèn)為纖維素分子可以從一個(gè)晶胞長(zhǎng)入另一個(gè)晶胞而成為直鏈形狀,而施道丁格并進(jìn)一步提出,纖維素和橡膠分子的晶胞的大小或晶體的大小與線形高分子的長(zhǎng)度無(wú)關(guān),之后又在1930年,更進(jìn)一步提出了高分子稀溶液的粘度和分子量之間的關(guān)系,從而引起了定量測(cè)定高分子分子量的興起。1932年,施丁格發(fā)表了一部關(guān)于高分子有機(jī)化合物的總結(jié)性論著,標(biāo)志高分子化學(xué)的建立。在此之后,高分子化學(xué)理論迅速發(fā)展,高分子工業(yè)也蓬勃興起。尤其是1949年之后高分子化學(xué)的系統(tǒng)研究大規(guī)模地開展起來(lái)。
二、協(xié)同創(chuàng)新影響下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)
在新形勢(shì)下,科學(xué)技術(shù)正在不斷發(fā)展,高分子材料也被廣泛應(yīng)用,這為基于協(xié)同創(chuàng)新的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)提供了可能,加強(qiáng)了其與其他科之間的聯(lián)系,進(jìn)行了一系列的綜合性以及創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的建設(shè)。
1、有機(jī)結(jié)合高分子化學(xué)、物理實(shí)驗(yàn)
由于高分子材料合成后是要對(duì)分子量和其分布量測(cè)定的,同時(shí),對(duì)于高分子的乳液、溶液鎳都也要進(jìn)行測(cè)定,所以必須做到有機(jī)結(jié)合高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)和高分子物理實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的安排,完成這些必要性能的測(cè)定。
2、結(jié)合高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)和食品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
在實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考、探索,將知識(shí)結(jié)合到實(shí)踐中,學(xué)會(huì)解決問(wèn)題,是以獲得的豐富經(jīng)驗(yàn)。就如環(huán)氧丙烷交聯(lián)淀粉的制備,考慮它的應(yīng)用范圍,它屬于一種粘稠劑,之前還做過(guò)食品添加劑,但是,它不符合《食品安全法》,其里面含有一定的氯元素的毒。因此學(xué)生對(duì)食品添加劑中高分子材料的應(yīng)用作了研究,為保證聚合物的化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行做了保證,同時(shí),也讓學(xué)生掌握了這種食物添加劑的檢測(cè)辦法。
3、結(jié)合高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)與藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)
隨著新型人才培養(yǎng)的需要,我們結(jié)合高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)與藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)并且在實(shí)驗(yàn)中心增設(shè)了藥劑學(xué)實(shí)驗(yàn)室。如高分子材料中的羧甲基纖維素鈉就是藥劑學(xué)常用的一種,我們同時(shí)也做過(guò)很多羧甲基纖維素鈉方面的合成實(shí)驗(yàn),甚至在最后得到一種混懸型液體藥劑。這種藥及對(duì)一些皮膚炎癥(濕疹、蕁麻疹以及丘疹等)效果十分好。
4、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合固體廢棄物處置
隨著社會(huì)的進(jìn)步,人們生活水平也有逐步提高,但是白色污染也日益困擾這我們,因此我們對(duì)這些高分子材料的廢物回收工作必須加以重視,比如生活中最常見的,我們喝過(guò)的礦泉水瓶,它們都是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的,為此我們必須重視對(duì)這種高分子材料的礦泉水瓶進(jìn)行回收,同時(shí)思考解決方案(乙二醇降解法),對(duì)其加以回收再利用。
5、協(xié)同創(chuàng)新影響下的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)和水處理技術(shù)的結(jié)合
自2004年起,環(huán)境工程方面的水處理實(shí)驗(yàn)室就已開始運(yùn)行,并將高分子材料運(yùn)用在其中。為此,我們還專門開設(shè)聚苯胺的制備和它對(duì)鉻離子吸附性進(jìn)行研究。第一步,用溶液法制備聚苯胺;第二步,把制好的聚苯胺放在有鉻離子的水質(zhì)中;第三步,通過(guò)單因素分析實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論:PH值對(duì)鉻離子的吸附性影響很大。特別是PH值等于3時(shí),去除率是最大的。通過(guò)實(shí)驗(yàn),讓我們認(rèn)識(shí)到高分子材料對(duì)環(huán)境和水質(zhì)方面的影響,為保護(hù)環(huán)境做了巨大貢獻(xiàn)。
6、結(jié)合高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)和塑料成型工藝
由于新型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要,我們必須加強(qiáng)對(duì)學(xué)校中實(shí)驗(yàn)基地建設(shè),對(duì)學(xué)生接觸塑料成型工藝一高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合到一起講授,對(duì)學(xué)生開拓視野以及提高學(xué)習(xí)興趣有很大影響,同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生對(duì)此的了解。
綜上所述,結(jié)合多門科學(xué)對(duì)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)意義十分重大,為此,我們?cè)凇陡叻肿踊瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)》中,增加了其與其它學(xué)科的緊密聯(lián)系,保證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的全面性、創(chuàng)新性以及導(dǎo)向性。
參考文獻(xiàn):
[1] 李青山,徐明雙.微型高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)與思維創(chuàng)新教育[J].大學(xué)化學(xué),2010(12).