高分子化學(xué)的應(yīng)用精選(九篇)

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第1篇：高分子化學(xué)的應(yīng)用范文

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(chēng)。高分子化合物，又稱(chēng)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(chēng)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(mén)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(lèi)社會(huì)文明發(fā)展階段的標(biāo)志，是人類(lèi)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(lèi)由工業(yè)社會(huì)推向信息和知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)?？梢哉f(shuō)某一種新材料的問(wèn)世及其應(yīng)用，往往會(huì)引起人類(lèi)社會(huì)的重大變革，材料是人類(lèi)文明的重要標(biāo)志。如果說(shuō)現(xiàn)在人人離不開(kāi)高分子材料，家家離不開(kāi)高分子材料，處處離不開(kāi)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(lèi)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(lèi)叫工程塑料，其強(qiáng)度大，如汽車(chē)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(kāi)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(lèi)的需要。

第三，橡膠：天然橡膠的種類(lèi)和品質(zhì)都受到很大的限制，于是科學(xué)家們不斷開(kāi)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(chē)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(shù)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(kāi)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(shù)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(kāi)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)

第2篇：高分子化學(xué)的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：金屬材料；高分子化學(xué)；課程；教學(xué)

引言

金屬高分子材料在我們生活中的很多領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用。發(fā)展前景非常好，為了我國(guó)高分子化學(xué)領(lǐng)域走在世界的前列，作為培養(yǎng)未來(lái)研發(fā)人才的高校在相關(guān)教學(xué)過(guò)程中需要開(kāi)拓思路，積極調(diào)整課程方案，通過(guò)最有效果的教學(xué)讓學(xué)生成為我國(guó)高分子化學(xué)領(lǐng)域?qū)?lái)最得力的研發(fā)生產(chǎn)人員。

一、理論聯(lián)系實(shí)際，讓教學(xué)貼近科研，靠近生產(chǎn)

學(xué)習(xí)不是為了學(xué)習(xí)本身，學(xué)以致用才是學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)。在目前的很多課程設(shè)置和教學(xué)方案或者授課方法方式上，我們看到的不是學(xué)以致用，而是學(xué)以致學(xué)，為了學(xué)習(xí)而學(xué)習(xí)，為了學(xué)分而學(xué)，為了簡(jiǎn)單的成績(jī)和通過(guò)畢業(yè)而學(xué)。為了能夠最大程度的讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)以致用，每節(jié)課都要提前備課，充分準(zhǔn)備，把該節(jié)課所講內(nèi)容在目前高分子化學(xué)科研、生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用情況對(duì)學(xué)生進(jìn)行詳細(xì)的介紹，提高他們對(duì)本節(jié)課的重視程度。在上課的時(shí)候，為了加深他們的印象，會(huì)在課文理論知識(shí)之外為他們充分準(zhǔn)備課堂理論內(nèi)容相關(guān)的科研成果和高分子化學(xué)實(shí)際生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景。在可能的情況下，帶領(lǐng)他們參觀科研單位，參觀生產(chǎn)基地，切身感受體會(huì)自己所學(xué)課程的巨大應(yīng)用潛力和前景。讓他們不只是理解理論知識(shí)，還要緊密的聯(lián)系實(shí)際的科研和生產(chǎn)，為將來(lái)的職業(yè)規(guī)劃做鋪墊。

二、參與式教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與性與主體性

在課堂教學(xué)過(guò)程中,提倡參與式的互動(dòng)式教學(xué)。從形式上對(duì)以往的授課進(jìn)行改變，這就需要老師和同學(xué)都必須對(duì)課本有非常深入的了解，僅僅預(yù)習(xí)是不夠的。所謂參與式教學(xué)就是要讓學(xué)生參與到課堂中來(lái)，并不是以前老師在講臺(tái)上說(shuō)同學(xué)在講臺(tái)下聽(tīng)這種完全沒(méi)有交流沒(méi)有互動(dòng)的授課模式。同學(xué)要經(jīng)過(guò)對(duì)授課內(nèi)容的了解，經(jīng)過(guò)思考提出自己的問(wèn)題，老師則通過(guò)解答這些問(wèn)題來(lái)有針對(duì)性的解決每個(gè)同學(xué)遇到的問(wèn)題，讓課堂變得有活力。除此之外課堂還要體現(xiàn)學(xué)生的主體性，以學(xué)生的視角為主，從學(xué)生的問(wèn)題出發(fā)，讓學(xué)生主導(dǎo)課堂，讓學(xué)生有充分的思考空間，這就需要老師發(fā)掘和培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力，才能發(fā)揮出參與式教學(xué)的特色，否則課堂會(huì)陷入一種混亂的狀態(tài)，老師既不能主導(dǎo)課堂，學(xué)生也沒(méi)有學(xué)習(xí)和思考的動(dòng)力，那樣不是參與式教學(xué)的目標(biāo)。

三、通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓理論聯(lián)系科研，聯(lián)系生產(chǎn)

實(shí)驗(yàn)在高分子化學(xué)教學(xué)中有非常重要的作用，首先可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生對(duì)生澀難懂的理論知識(shí)有直觀的了解，對(duì)于已經(jīng)學(xué)到的理論知識(shí)有驗(yàn)證的過(guò)程，也可應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)的動(dòng)手操作過(guò)程增加同學(xué)對(duì)高分子化學(xué)的興趣。除此之外，也能通過(guò)復(fù)雜的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)讓學(xué)生觀察高分子材料的外觀特征，以及各種物理和化學(xué)變化在高分子材料上的感官表現(xiàn)，增加同學(xué)對(duì)高分子材料的熟悉程度。也可以安排同學(xué)進(jìn)行獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)實(shí)施和實(shí)驗(yàn)總結(jié)，提高他們的獨(dú)立操作能力，也能最大限度的激發(fā)他們的創(chuàng)造力。 教學(xué)實(shí)驗(yàn)不應(yīng)當(dāng)停留在實(shí)驗(yàn)室，當(dāng)有些非常復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)或者對(duì)操作技術(shù)和實(shí)驗(yàn)設(shè)施設(shè)備要求比較高，在教學(xué)過(guò)程中無(wú)法進(jìn)行實(shí)際操作的時(shí)候，可以通過(guò)多媒體技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。不管是圖片、動(dòng)畫(huà)還是視頻資料，都可以作為多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)工具，這樣不僅可以立體的展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，還能通過(guò)多媒體的表現(xiàn)形式吸引同學(xué)的注意力，抓住同學(xué)的注意力，為實(shí)際的教學(xué)工作提供服務(wù)。這就需要老師有豐富的教學(xué)資源和實(shí)際操作技術(shù)，最好的情況是老師們可以按照自己的教學(xué)需求編制自己的多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，開(kāi)展多種形式的教學(xué)工作。 作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以適當(dāng)安排一些開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)。讓學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)的知識(shí)，查閱相關(guān)資料自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)主題，在老師的協(xié)助下完善實(shí)驗(yàn)方案,同學(xué)之間按照興趣和能力自由分組、自主選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)儀器,在老師的指導(dǎo)下,按照實(shí)驗(yàn)方案獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),并書(shū)寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這樣可以通過(guò)獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)鍛煉學(xué)生的獨(dú)立思考能力，動(dòng)手操作能力，實(shí)驗(yàn)組織能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

四結(jié)束語(yǔ)

在金屬材料工程專(zhuān)業(yè)高分子化學(xué)教學(xué)改革中，通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際注重學(xué)以致用，提高學(xué)生對(duì)高分子化學(xué)課程的興趣和學(xué)習(xí)積極性，通過(guò)參與式教學(xué)提高學(xué)生在課堂的參與程度并豐富參與方式，還能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、獨(dú)立思考問(wèn)題和語(yǔ)言表達(dá)能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)同學(xué)對(duì)待科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和操作實(shí)驗(yàn)的能力，為我國(guó)將來(lái)的高分子化學(xué)的科研和實(shí)際生產(chǎn)培養(yǎng)扎實(shí)有用的人才。

參考文獻(xiàn)

［1］陳傳祥.金屬材料工程專(zhuān)業(yè)高分子化學(xué)教學(xué)改革探索［J］.《化工高等教育》，2007.（2）.

［2］莊啟昕,鄭安吶,李欣欣,錢(qián) 軍,李 慧,韓哲文.體現(xiàn)工科特色的高分子化學(xué)教學(xué)探索與實(shí)踐.高分子通報(bào),2008(11).

［3］高喜平，陸昶，姚大虎等．淺談高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué) 改革[J]．《化工時(shí)刊》，2011，25(3)．

第3篇：高分子化學(xué)的應(yīng)用范文

1. 編寫(xiě)具有特色的實(shí)驗(yàn)教材

實(shí)驗(yàn)教材是學(xué)生實(shí)踐課程的主要學(xué)習(xí)工具。為使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)更好的驗(yàn)證課堂教學(xué)理論，我們根據(jù)本校的實(shí)驗(yàn)條件編寫(xiě)了供高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程使用的參考資料。其特點(diǎn)在于所含聚合反應(yīng)類(lèi)型全面，實(shí)驗(yàn)貼近生活、有趣味性，制備了一些生活中常用的高分子產(chǎn)品，安排了一些探索性、設(shè)計(jì)性以及綜合性實(shí)驗(yàn)，以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力。

2. 建設(shè)實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)站

建設(shè)實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)站，把可開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)都列入其中，并將實(shí)驗(yàn)大綱、講義和課件等內(nèi)容都放在網(wǎng)絡(luò)上，讓學(xué)生充分了解課程安排、課程要求等課程信息，可通過(guò)網(wǎng)上的資料提前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的注意事項(xiàng)等。同時(shí)，網(wǎng)站的建設(shè)加入了對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟、儀器構(gòu)造、操作規(guī)程等的介紹，避免了實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)過(guò)程中不必要的講解時(shí)間，增加學(xué)生自主學(xué)習(xí)的時(shí)間和空間。

在高分子實(shí)驗(yàn)課中開(kāi)展網(wǎng)上選課，將所有實(shí)驗(yàn)的信息放在網(wǎng)上，讓學(xué)生在可開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課范圍內(nèi)選擇自己感興趣的實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生求知的主動(dòng)性和積極性。

3. 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目

高分子化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容主要是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)或指導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)，是促進(jìn)學(xué)生形成化學(xué)概念、理解和鞏固化學(xué)知識(shí)的一種手段, 是一種依附于概念和理論的添加劑，處于一種從屬地位,學(xué)生僅僅是按照教材已經(jīng)規(guī)定好的實(shí)驗(yàn)操作步驟做一些重復(fù)性的工作，缺乏系統(tǒng)性、探索性和實(shí)用性,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高[2]。為適應(yīng)高分子科學(xué)的飛速發(fā)展, 培養(yǎng)學(xué)生對(duì)高分子化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生去了解、學(xué)習(xí)、探索高分子化學(xué)的學(xué)科領(lǐng)域及高分子材料的來(lái)源，提高學(xué)生的動(dòng)手能力、思維能力、求異能力、創(chuàng)新能力和科研能力，有必要對(duì)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目進(jìn)行改革和探索。

為使學(xué)生畢業(yè)后盡快適應(yīng)突飛猛進(jìn)的高分子領(lǐng)域, 我們認(rèn)真做好現(xiàn)有教材的知識(shí)傳授,結(jié)合重慶理工大學(xué)高分子材料科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)及實(shí)際情況，精選出具有代表性的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，旨在讓學(xué)生掌握高分子化學(xué)的基礎(chǔ)理論和基本操作技能與實(shí)驗(yàn)方法。

由于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)大多都屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新性不強(qiáng)，教學(xué)內(nèi)容僵化，不利于學(xué)生創(chuàng)造思維能力的發(fā)揮,不利于培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,學(xué)生的動(dòng)手能力受到一定的限制,甚至可能使部分學(xué)生產(chǎn)生惰性的問(wèn)題[4]。因此，我們對(duì)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一系列調(diào)整，例如在制備聚甲基丙烯酸甲酯的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們讓學(xué)生在制備的過(guò)程中，將自己的大頭貼等嵌入制件，自制鑰匙扣，手機(jī)鏈等小工藝品，這樣大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，在制備的過(guò)程中，學(xué)生更加積極的思考，并與老師交流互動(dòng)，明顯提高了教學(xué)效果。在增加趣味性實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，我們還開(kāi)發(fā)了一些聯(lián)系生活實(shí)際的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中突出材料的有用性，使學(xué)生親自體驗(yàn)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)用價(jià)值, 激發(fā)創(chuàng)造動(dòng)機(jī)。

此外，我們改一些基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)為探索性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)所用藥品并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，最終制得產(chǎn)物。由于不同的學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程不同,使得學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中認(rèn)真觀察，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題積極思考并與指導(dǎo)老師交流。通過(guò)這樣的過(guò)程不但對(duì)實(shí)驗(yàn)的基本理論、基本概念理解更加透徹,同時(shí)提高了學(xué)生的思維邏輯性、嚴(yán)密性，對(duì)學(xué)生的全面發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用。

在學(xué)生都具備一定的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，掌握了一定的實(shí)驗(yàn)技能后開(kāi)設(shè)具有工程特色的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這些項(xiàng)目可以是老師的科研項(xiàng)目，也可以是學(xué)生自主設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。要求每位學(xué)生進(jìn)行一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)，通過(guò)教學(xué)與科研相結(jié)合，學(xué)生可以系統(tǒng)地掌握原料的合成、高分子材料的制備及高分子材料性能與表征方法。用高水平的科研帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要求學(xué)生以論文形式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并認(rèn)真分析討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵。綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有利于提高學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新意識(shí)和綜合分析能力。

4. 完善實(shí)驗(yàn)考核方式

為了客觀、全面地反映學(xué)生的實(shí)驗(yàn)綜合能力，我們完善了實(shí)驗(yàn)的考核方式，將實(shí)驗(yàn)成績(jī)分為四個(gè)部分：(1)平時(shí)成績(jī),占總成績(jī)的10 %，主要包括:出勤、預(yù)習(xí)報(bào)告、回答問(wèn)題等；(2)操作成績(jī),占總成績(jī)的30 %,主要包括：儀器的安裝、操作的規(guī)范性以及實(shí)驗(yàn)安全，實(shí)驗(yàn)衛(wèi)生等；(3)實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī),占總成績(jī)的30 % ,主要包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c原理及實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象、結(jié)果與討論等；(4)實(shí)驗(yàn)考試成績(jī)，占總成績(jī)的30%，教師根據(jù)本學(xué)期所開(kāi)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提出考試題目，重點(diǎn)考核實(shí)驗(yàn)機(jī)理、儀器的安裝與拆卸、實(shí)驗(yàn)過(guò)程與現(xiàn)象，學(xué)生隨機(jī)抽題，現(xiàn)場(chǎng)完成。以上實(shí)驗(yàn)考核方式的完善，有利于改善學(xué)風(fēng)，提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性與實(shí)驗(yàn)綜合素質(zhì)。

第4篇：高分子化學(xué)的應(yīng)用范文

1健全師資隊(duì)伍保障機(jī)制

教師是應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的踐行者，教師知識(shí)水平、業(yè)務(wù)能力、對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視程度直接決定實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。然而，由于長(zhǎng)期以來(lái)形成的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師是“教輔人員”的錯(cuò)誤導(dǎo)向，實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍普遍存在年齡高、學(xué)歷層次低、培訓(xùn)機(jī)會(huì)少等問(wèn)題，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平無(wú)法得到有效提高。近年來(lái)，學(xué)院對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)給予了極大重視，進(jìn)行了重大調(diào)整，將一些高學(xué)歷的年輕教師補(bǔ)充到實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍中，形成了“老中青”相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。老教師將豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)傳授給年輕教師，年輕教師將新的想法和研究項(xiàng)目融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，凝練出新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目。學(xué)院非常重視“雙師型”教師隊(duì)伍的培養(yǎng)，選派教師利用寒暑假時(shí)間到企業(yè)鍛煉，了解行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)，以便教師將企業(yè)所見(jiàn)所聞融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)。學(xué)院還采取相應(yīng)措施鼓勵(lì)教師參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，從而使近幾年實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平有了大幅提升。

2多手段結(jié)合，改進(jìn)教學(xué)方法

我們改進(jìn)了僅在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)講解的傳統(tǒng)授課模式，采取實(shí)驗(yàn)室外精講與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)泛講相結(jié)合的方式進(jìn)行。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)始前一星期，教師利用多媒體等輔助教學(xué)手段在理論課教室對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行較為詳細(xì)的講解，播放實(shí)驗(yàn)教學(xué)短片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)及注意事項(xiàng)等有較充分的認(rèn)識(shí)。同時(shí)圍繞實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目提出一些問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考，讓學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前的一個(gè)星期時(shí)間通過(guò)到圖書(shū)館或利用網(wǎng)絡(luò)查閱文獻(xiàn)資料尋找問(wèn)題答案。在實(shí)驗(yàn)室的泛講階段圍繞問(wèn)題提問(wèn)學(xué)生，并進(jìn)行解析。由于實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前學(xué)生利用多種途徑對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了充分的預(yù)習(xí)和思考，避免了傳統(tǒng)教學(xué)模式中學(xué)生僅看實(shí)驗(yàn)教材進(jìn)行預(yù)習(xí)的單一模式，使學(xué)生能夠更全面的預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，有助于學(xué)生更好的開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，積極鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)與老師探討實(shí)施。由于減少了在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的集中講解時(shí)間，學(xué)生可以在有限的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)內(nèi)進(jìn)行更多的實(shí)驗(yàn)操作，充分鍛煉動(dòng)手能力。做實(shí)驗(yàn)期間，不要求學(xué)生象在理論課堂一樣鴉雀無(wú)聲，允許學(xué)生充分討論，鼓勵(lì)他們提不同意見(jiàn)，進(jìn)行交流互動(dòng)。教師積極和學(xué)生交談，傾聽(tīng)他們對(duì)實(shí)驗(yàn)的建議和感受，形成良好的互動(dòng)氛圍。通過(guò)互動(dòng)交流，極大的提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)主動(dòng)性與積極性。

3激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

傳統(tǒng)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)教材規(guī)定的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作。雖然通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器的安裝與使用，動(dòng)手能力得到了鍛煉，所學(xué)的理論知識(shí)得到了鞏固，但由于學(xué)生按固定的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ竭M(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在一定程度上限制了學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮，也不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［5］。為使學(xué)生能夠通過(guò)實(shí)驗(yàn)鞏固理論知識(shí)，我們保留了部分基本的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，但對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行了適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)。如在甲基丙烯酸甲酯的本體聚合(有機(jī)玻璃的制備)實(shí)驗(yàn)中，我們提前讓學(xué)生準(zhǔn)備一些卡片、植物標(biāo)本等，在預(yù)聚物制備完成后將準(zhǔn)備好的標(biāo)本放入模具，然后澆鑄成模，繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)，最終得到嵌有標(biāo)本的有機(jī)玻璃制品。通過(guò)這一實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅鞏固了所學(xué)的本體聚合理論知識(shí)，而且得到了有紀(jì)念意義的制品。在標(biāo)本選擇準(zhǔn)備階段，學(xué)生圍繞何種樣品能夠加入預(yù)聚物中作為標(biāo)本進(jìn)行了深入的思考，在發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性的同時(shí)也培養(yǎng)了其分析問(wèn)題的能力。在乙酸乙烯酯的乳液聚合實(shí)驗(yàn)(白乳膠的制備)中，不同的小組選擇不同的實(shí)驗(yàn)原料配比進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)結(jié)束后，讓學(xué)生用自制的白乳膠進(jìn)行木板粘合，直接檢驗(yàn)所合成產(chǎn)品的應(yīng)用性能，然后不同小組進(jìn)行比較，得出最優(yōu)的原料配比，并圍繞結(jié)論進(jìn)行討論分析。學(xué)生通過(guò)這一實(shí)驗(yàn)不僅鞏固了理論知識(shí)，也與實(shí)際應(yīng)用接軌，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣和積極性，使得學(xué)生感覺(jué)到實(shí)驗(yàn)不再枯燥，起到了事半功倍的效果。隨著科技的發(fā)展，高分子學(xué)科領(lǐng)域不斷有新的研究成果出現(xiàn)，并被廣泛應(yīng)用。因此，為使學(xué)生能更好的了解學(xué)科發(fā)展，并掌握相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)技能，需要將較為成熟的新技術(shù)補(bǔ)充到實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中。譬如可逆加成－斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合作為“活性”自由基聚合的一種，由于其適用單體范圍廣、反應(yīng)條件溫和不受聚合實(shí)施方法限制等優(yōu)點(diǎn)，自1998年提出以來(lái)已成為高分子合成研究領(lǐng)域最活躍的方向之一，并且今后還會(huì)繼續(xù)發(fā)展［6］。我們將“苯乙烯的可逆加成－斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合”實(shí)驗(yàn)加入到高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)中。學(xué)生在該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)表現(xiàn)出了極大的學(xué)習(xí)熱情，同時(shí)也了解了可逆加成－斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合的特點(diǎn)和基本操作方法，為今后可能從事該領(lǐng)域的相關(guān)研究奠定了基礎(chǔ)。

4細(xì)化考核方式，全方位評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果

客觀、全面、科學(xué)的評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)對(duì)于評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果、調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性具有顯著的促進(jìn)作用。我們改變了以往僅依靠實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定的模式，細(xì)化考核方式，由平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)組成實(shí)驗(yàn)總成績(jī)。平時(shí)成績(jī)包括考勤、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象/數(shù)據(jù)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論與分析、思考題回答情況等，逐項(xiàng)評(píng)分，不單純注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更注重實(shí)驗(yàn)態(tài)度、過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和討論。期末考試采取實(shí)際操作和口試相結(jié)合的方法進(jìn)行，均從試題庫(kù)中抽題作答。

5結(jié)語(yǔ)

第5篇：高分子化學(xué)的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞微波技術(shù)輻射化學(xué)反應(yīng)機(jī)理

自從Gedye[1]和Giguere[2]報(bào)道了利用微波輻射技術(shù)（MicrowaveIrradiationTechnology，簡(jiǎn)稱(chēng)MIT）促進(jìn)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的研究，才使得微波輻射技術(shù)真正應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)中，成為用于加速化學(xué)反應(yīng)的一項(xiàng)重要技術(shù)；同時(shí)也成為不同于傳統(tǒng)加熱方法而應(yīng)用于化學(xué)領(lǐng)域中的一項(xiàng)新興的有機(jī)合成技術(shù)。利用微波使化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，其反應(yīng)速度較傳統(tǒng)加熱方法快十倍乃至千倍。這種化學(xué)反應(yīng)的加速是一種催化過(guò)程，完全不同于那些通常使用特定的化學(xué)物質(zhì)作催化劑的過(guò)程。

微波輻射技術(shù)用于有機(jī)合成以其反應(yīng)速度快、操作方便、產(chǎn)率高、產(chǎn)品易純化等特點(diǎn)而發(fā)展很快，成為繼熱、光、電、聲、磁效應(yīng)以后開(kāi)發(fā)的一種新型合成技術(shù)[3]。隨著微波合成技術(shù)的不斷提高，對(duì)傳統(tǒng)的化學(xué)領(lǐng)域，特別是有機(jī)合成領(lǐng)域帶來(lái)了沖擊，成為化學(xué)領(lǐng)域中一門(mén)引人注目的新課題。本文就微波技術(shù)在化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行了綜述，并簡(jiǎn)述了其可能的作用機(jī)理。

1微波技術(shù)在有機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用

1．1在有機(jī)合成中的應(yīng)用

由于極性有機(jī)化合物分子受微波作用后可以通過(guò)偶極旋轉(zhuǎn)被加熱，所以許多有機(jī)反應(yīng)在微波輻射下可以高效率地完成。目前，催化有機(jī)合成反應(yīng)的方法有三種：（1）物理催化（2）化學(xué)催化（3）生物催化。利用微波技術(shù)，通過(guò)控制反應(yīng)條件，可以使許多有機(jī)反應(yīng)的速度提高數(shù)倍，一些反應(yīng)甚至比傳統(tǒng)加熱方法快上千倍。

目前，已發(fā)現(xiàn)利用微波輻射加熱進(jìn)行的有機(jī)合成反應(yīng)主要有Diels-Alder反應(yīng)、、酯化反應(yīng)、重排反應(yīng)、Knoevenagel反應(yīng)、Perkin反應(yīng)、Reformatsky反應(yīng)、Deckmann反應(yīng)、縮醛（酮）反應(yīng)、、Witting反應(yīng)、羥醛縮合、開(kāi)環(huán)、烷基化、水解、氧化、烯烴加成、消除反應(yīng)、取代、成環(huán)、環(huán)反轉(zhuǎn)、酯交換、酰胺化、脫羧、聚合、主體選擇性反應(yīng)、自由基反應(yīng)及糖類(lèi)反應(yīng)等，幾乎涉及了有機(jī)合成反應(yīng)的各個(gè)主要領(lǐng)域[4]。這些反應(yīng)在微波輻射下均大大提高了反應(yīng)效率。如反式丁烯二酸與甲醇的酯化反應(yīng)，微波作用下，回流50min，產(chǎn)率為85，而傳統(tǒng)方法需8h[5]；李軍等人研究了微波法合成領(lǐng)異丁烯氧基苯酚方法，常規(guī)加熱回流3h，產(chǎn)率為35，而用微波90s產(chǎn)率達(dá)68[6]。

1．2在金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用

利用微波爐加熱進(jìn)行金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)也有明顯的效果。一些金屬配合物的合成，傳統(tǒng)方法需數(shù)小時(shí)完成，而在微波條件下僅需數(shù)十分鐘即可完成。Mingos[7]利用微波爐通過(guò)氫鍵和配位鍵的結(jié)合制備了有機(jī)金屬配合物，成功實(shí)現(xiàn)了有機(jī)金屬配合物的自由組裝，給金屬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)注入了新的活力。Baghurst等人采用微波常壓合成技術(shù)合成了銠和銥的二烯烴化合物和“三明治”型的陽(yáng)離子化合物，并由此改進(jìn)了微波常壓反應(yīng)系統(tǒng)，使之與有機(jī)合成反應(yīng)裝置更接近且具有實(shí)用性，可以使大多數(shù)常規(guī)化學(xué)反應(yīng)在微波條件下進(jìn)行[8]。

2微波技術(shù)在高分子化學(xué)中的應(yīng)用

微波技術(shù)應(yīng)用于高分子化學(xué)領(lǐng)域的研究較多，在聚合物合成、交聯(lián)、固化等方面都有成功的應(yīng)用。如甲基丙烯酸-2-羥乙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等己烯基類(lèi)單體的自由基聚合反應(yīng)，聚酰胺酸的亞胺化反應(yīng)，芳香二胺和芳香二羧酸合成芳香聚酰胺的縮合反應(yīng)，引發(fā)聚醚反應(yīng)、聚烯烴的交聯(lián)反應(yīng)，聚氨酯的固化反應(yīng)以及聚氨酯的合成反應(yīng)等。這些反應(yīng)除可以顯著縮短反應(yīng)時(shí)間，有些性能還明顯優(yōu)于傳統(tǒng)加熱方法。如聚氨酯經(jīng)微波輻射形成膜的硬度較傳統(tǒng)方法有明顯提高，丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂在微波輻射下3~8min就可固化出物理性能優(yōu)于傳統(tǒng)方法的樹(shù)脂固化物。龍明策[9]等采用以淀粉、丙烯酸為主要原料，開(kāi)展了以微波輻射合成高吸水性樹(shù)脂的工藝研究，合成了吸水率為735g/g的高吸水性樹(shù)脂，比傳統(tǒng)加熱方法節(jié)省時(shí)間數(shù)10倍以上，操作易于控制且“三廢”排放極少。

微波技術(shù)在高分子合成中的應(yīng)用研究是基于微波輻射有優(yōu)良的“內(nèi)加熱”效應(yīng)，但在聚合反應(yīng)中的機(jī)理、熱效應(yīng)及非熱效應(yīng)對(duì)聚合反應(yīng)的影響均受儀器的限制而無(wú)法開(kāi)展。近年來(lái)出現(xiàn)的脈沖微波輻射，用電磁波在沒(méi)有明顯的熱效應(yīng)的情況下引起化學(xué)反應(yīng)，這一方法的運(yùn)用將為高分子合成提供有力的手段。

3微波技術(shù)在其它化學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用

在無(wú)機(jī)材料方面，用微波輻射技術(shù)可以進(jìn)行沸石分子篩的合成，為制備新型的功能材料與催化劑提供了快捷的途徑和方法[10,11],用微波等粒子技術(shù)，制備了金剛石膜、鈷薄膜等金屬膜。

在分析化學(xué)方面，用微波輻射技術(shù)進(jìn)行了樣品溶解、蛋白質(zhì)水解等方面的研究，開(kāi)辟了一條高效、快速的新實(shí)驗(yàn)方法。

在生物化學(xué)方面，微波技術(shù)應(yīng)用較早，利用微波技術(shù)可以快速對(duì)蛋白質(zhì)及肽進(jìn)行水解，并且可以控制裂解部位，極大的提高酶催化反應(yīng)的效率。

在藥物化學(xué)方面，利用微波技術(shù)通過(guò)短壽命的示蹤原子快速、高產(chǎn)率的合成了同位素標(biāo)記藥物，拓展了藥物化學(xué)的合成領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用前景。

4微波輻射技術(shù)的機(jī)理探討

微波在電磁波譜中介于紅外輻射（光波）和無(wú)線電波之間，又稱(chēng)超高頻，其波長(zhǎng)在1mm～1m之間，頻率在300MHz~300GHz。用于加熱技術(shù)的微波波長(zhǎng)一般固定在12．2cm或33．3cm。關(guān)于微波加熱的原理，一般認(rèn)為：微波振動(dòng)同物質(zhì)分子偶極振動(dòng)有相似的頻率，在快速振動(dòng)的微波磁場(chǎng)中，物質(zhì)分子的偶極振動(dòng)盡力同微波振動(dòng)相匹配，而分子的偶極振動(dòng)通常落后于微波磁場(chǎng)，這樣物質(zhì)分子吸收電磁能以數(shù)十億次的高速振動(dòng)產(chǎn)生熱能，因此微波對(duì)物質(zhì)的加熱是從物質(zhì)分子出發(fā)的，稱(chēng)為“內(nèi)加熱”。而傳統(tǒng)的加熱方法如回流則是靠熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即“外加熱”。內(nèi)加熱的優(yōu)越性在于加熱快，受熱均勻，能顯著提高有機(jī)反應(yīng)的速度。當(dāng)然，微波對(duì)反應(yīng)物的加熱速率、溶劑的性質(zhì)、反應(yīng)體系等都能影響其反應(yīng)的速率。

微波技術(shù)除具有熱效應(yīng)外，還存在微波的特殊效應(yīng)。微波作用于反應(yīng)物后，加劇了分子間的運(yùn)動(dòng)，提高了分子的平均能量，即降低了反應(yīng)的活化能，大大增加了反應(yīng)物分子的碰撞頻率，使反應(yīng)迅速完成，這就是微波提高化學(xué)反應(yīng)速度的主要原因。

5結(jié)語(yǔ)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的交叉學(xué)科正在形成，微波輻射技術(shù)擴(kuò)展到化學(xué)領(lǐng)域就形成了一門(mén)新的交叉學(xué)科－微波化學(xué)，無(wú)論是在理論上，還是在應(yīng)用技術(shù)上，都無(wú)疑是化學(xué)領(lǐng)域中的一大新進(jìn)展。當(dāng)然微波化學(xué)還存在著許多有待解決的問(wèn)題，絕大多數(shù)還停留在實(shí)驗(yàn)研究階段。但有理由相信，隨著微波技術(shù)的發(fā)展，，微波輻射技術(shù)在化工領(lǐng)域?qū)⒂懈鼮閺V泛的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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第6篇：高分子化學(xué)的應(yīng)用范文

1、解釋?zhuān)?/p>

錦綸一般指尼龍，是美國(guó)杰出的科學(xué)家卡羅瑟斯及其領(lǐng)導(dǎo)下的一個(gè)科研小組研制出來(lái)的，是世界上出現(xiàn)的第一種合成纖維。

尼龍的出現(xiàn)使紡織品的面貌煥然一新，它的合成是合成纖維工業(yè)的重大突破，同時(shí)也是高分子化學(xué)的一個(gè)非常重要里程碑。

2、用途：

（1）代替銅等金屬。

由于聚酰胺具有無(wú)毒、質(zhì)輕、優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性及較好的耐腐蝕性，因此廣泛應(yīng)用于代替銅等金屬在機(jī)械、化工、儀表、汽車(chē)等工業(yè)中制造軸承、齒輪、泵葉及其他零件。聚酰胺熔融紡成絲后有很高的強(qiáng)度，主要做合成纖維并可作為醫(yī)用縫線。

（2）用于各種醫(yī)療及針織品。

第7篇：高分子化學(xué)的應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：高分子化學(xué)注漿材料；馬麗散；羅克休；巷道垮冒；加固填充

中圖分類(lèi)號(hào)：TD265 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2011）34-0063-02

一、概述

堿溝煤礦+590B1+2工作面進(jìn)風(fēng)巷于2007年12月21日開(kāi)始冒落，垮冒不但使工作面通風(fēng)系統(tǒng)遭到破壞、而且造成工作面安裝工期滯后，嚴(yán)重影響了采煤工作面的正常生產(chǎn)接續(xù)；同時(shí)由于巷道垮冒較高、范圍較大，給維修恢復(fù)該段巷道造成了一定的困難。應(yīng)用傳統(tǒng)的處理較高的、大范圍冒頂事故的方法具有一定的局限性，而新型高分子化學(xué)注漿技術(shù)在處理較高的、大范圍冒頂事故時(shí)則可以很好地解決圍巖易風(fēng)化、施工工序復(fù)雜、材料消耗大、木垛變質(zhì)腐爛導(dǎo)致的空頂?shù)燃夹g(shù)難題。新型高分子化學(xué)注漿技術(shù)是把化學(xué)漿液注入到具有孔隙、裂隙等軟弱結(jié)構(gòu)的煤巖體中，漿液以充填、滲透和壓實(shí)等形式，將煤巖體膠結(jié)固化成一個(gè)整體，改善煤巖體的物性參數(shù)，提高其整體性和強(qiáng)度。因此，新型高分子化學(xué)注漿材料特別適合于處理大范圍冒頂事故。

二、冒頂區(qū)概況

堿溝煤礦+590B1+2工作面進(jìn)風(fēng)巷自2007年12月21日開(kāi)始從+590石門(mén)以東680m處向西垮冒，至12月24日，巷道665～681m段完全垮冒嚴(yán)實(shí)，從現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)觀察情況看，巷道垮冒最高處達(dá)8m，平均在6m左右。發(fā)生冒頂事故的主要原因是由于+590水平B1煤層中含有一板巖層、遇水后軟化膨脹，使其自身的力學(xué)性質(zhì)弱化和強(qiáng)度衰減，改變了原有的應(yīng)力平衡狀態(tài)；其次是由于+590B1巷道垮冒段的支護(hù)工程質(zhì)量有問(wèn)題。巷道665～681m段完全垮冒嚴(yán)實(shí)，從現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)觀察情況看，巷道垮冒最高處達(dá)8m，平均在6m左右，寬4m，長(zhǎng)度16m且有可能和上部+603水平老巷跨通的可能。

三、新型高分子化學(xué)注漿材料

馬麗散N具有高度粘合力和很好的機(jī)械性能，可與地層產(chǎn)生高度粘合。注射入煤巖體后，能夠在一定時(shí)間內(nèi)保持液體狀態(tài)，滲透進(jìn)細(xì)小的裂縫，使松散破碎的圍巖粘結(jié)成一體。其良好的柔韌性能承受隨后的地層運(yùn)動(dòng),提高地層支撐力和機(jī)械阻力，單向抗壓強(qiáng)度最大能達(dá)到65.8MPa，單向抗拉強(qiáng)度能達(dá)到41.5MPa，延展率為3.82％，凝聚力為10.2MPa，因該材料具有抗壓強(qiáng)度高、抗拉強(qiáng)度大并具有一定的延伸率等特性，因而有效地增加巷道圍巖的自身強(qiáng)度，從而提高其穩(wěn)定性，減少巷道的變形。

羅克休是一種由兩種成分組成的注射產(chǎn)品，用于充填空洞，密閉空氣和瓦斯以及加固斷裂程度高的地層。羅克休以4比1混合樹(shù)脂和催化劑，發(fā)生快速反應(yīng)生成泡沫，膨脹到原體積的30倍。膨脹后，羅克休泡沫在幾分鐘內(nèi)硬化。羅克休點(diǎn)著溫度為450℃，燃燒氧指數(shù)為36%，燃燒等級(jí)為高難燃材料，其在硬化后每平方厘米可以承受2.5公斤壓力。快速、高膨脹率、良好的抗壓能力以及突出的抗靜電性能是其最大特點(diǎn)，適用于密閉、中空填充和頂部支撐、在一定范圍內(nèi)構(gòu)筑防火墻、在巷道或工作面終止巖石塌落、快速堵截等。

四、冒頂區(qū)處理方案及施工方法

（一）總體思路

摸清垮冒區(qū)情況對(duì)垮冒巷道頂部進(jìn)行固化處理金屬架棚加錨網(wǎng)支護(hù)已清理的巷道安全快速

通過(guò)。

（二）設(shè)計(jì)方案

在每個(gè)循環(huán)注漿前在巷道輪廓線處以間距200～300mm打排管，鉆入長(zhǎng)度6m的2寸鋼管（或者使用更長(zhǎng)的鋼管，保證兩循環(huán)鉆入的鋼管至少有2m的接茬）。然后采用羅克休泡沫將冒頂空洞處充填，在浮煤上方形成一個(gè)3m左右厚的假頂，再把巷道輪廓線以上2m厚的碎煤用馬麗散N將其加固成一個(gè)整體。

（三）施工方法

1．用自攻鉆桿在巷道頂部打孔至冒空區(qū)，深度6m，傾角60°，間距3m，布置兩孔，然后在前兩孔處再打兩個(gè)8m深孔，傾角40°?？状蚝煤笞⑸淞_克休，先注下排孔，然后再注上排孔，一直注射到有壓力

為止。

2．注完頂部冒空區(qū)后，在巷道頂部輪廓線，用風(fēng)鉆接自攻鉆桿打4m、傾角30°的注射孔和6m深、傾角20°的注射孔，第一個(gè)孔離壁0.5m，然后按間隔0.5m的間距布置，共布置7孔。注射時(shí)注漿管里面接兩跟1m長(zhǎng)帶眼的自攻鉆桿，外面是無(wú)眼鉆桿（經(jīng)過(guò)對(duì)一個(gè)注漿循環(huán)效果的分析，不能達(dá)到預(yù)想效果時(shí)，需及時(shí)對(duì)注漿孔的布置和深度作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整）。

3．每個(gè)循環(huán)注漿時(shí)在左幫靠頂板處往幫里面以偏角40°、孔深4m鉆孔注漿。單循環(huán)注漿完畢后往前掘進(jìn)，掘進(jìn)到4m時(shí)需進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)的鉆孔注漿。掘進(jìn)過(guò)程中需使用金屬支架支護(hù)，棚間距為800mm。

4．注漿情況統(tǒng)計(jì)。

第一循環(huán)：施工注漿孔6個(gè)，注羅克休1.16t，注馬麗散N 0.825t，支護(hù)巷道2.4m；

第二循環(huán)：施工注漿孔6個(gè)，注羅克休2.58t，注馬麗散N 0.58t，支護(hù)巷道1.6m；該循環(huán)由于上部空間較大，煤體松散，所以用料大、推進(jìn)短；

第三循環(huán)：施工注漿孔6個(gè)，注羅克休2.48t，注馬麗散N 1.4t，支護(hù)巷道5.6m；

第四循環(huán)：施工注漿孔6個(gè)，注羅克休1.55t，注馬麗散N 0.55t，支護(hù)巷道5.6m；

第五循環(huán)：施工注漿孔4個(gè)，注羅克休1.03t，注馬麗散N 0.72t，支護(hù)巷道1.6m；

第六循環(huán)：施工注漿孔2個(gè)，注馬麗散N 0.33t，支護(hù)巷道2.4m。

共施工注漿孔30個(gè)，注羅克休8.8t，注馬麗散N 4.405t，架設(shè)金屬支架21付，支護(hù)巷道16.8m。

五、結(jié)語(yǔ)

對(duì)+590B1巷道采用高分子化學(xué)注漿材料馬麗散和羅克休進(jìn)行安全快速加固、恢復(fù)后，冒頂段巷道非常穩(wěn)定，沒(méi)有出現(xiàn)變形增大及二次冒落失穩(wěn)現(xiàn)象。實(shí)現(xiàn)了在安全的條件下平穩(wěn)生產(chǎn)，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。為神華集團(tuán)新疆公司在煤巖體破碎條件下安全快速掘進(jìn)積累了處理大范圍冒頂?shù)南冗M(jìn)經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

第8篇：高分子化學(xué)的應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué) 定量實(shí)驗(yàn)教學(xué) 數(shù)字化實(shí)驗(yàn) 應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.04.007

在高中化學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為極為重要的教學(xué)部分，也是學(xué)生充分理解化學(xué)知識(shí)和現(xiàn)象的重要途徑。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)作為一種數(shù)字化實(shí)驗(yàn)信息系統(tǒng)，其的構(gòu)成部分主要包括傳感器、計(jì)算機(jī)、配套軟件及數(shù)據(jù)采集器等。在高中化學(xué)定量實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入和應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，可以使化學(xué)定量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠得到即時(shí)處理、編輯和儲(chǔ)存，也是對(duì)化學(xué)定量實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念與模式進(jìn)行創(chuàng)新的重要推動(dòng)力，有利于提升高中化學(xué)定量實(shí)驗(yàn)教學(xué)的水平。

一、在高中化學(xué)定量實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入數(shù)字化實(shí)驗(yàn)

在信息化時(shí)代下，數(shù)據(jù)資源的重要性不言而喻，而這也使得數(shù)據(jù)資源的處理和存儲(chǔ)方式逐漸受到了重視。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了提升對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理效率，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的引入不容忽視。通過(guò)引入數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念和模式的創(chuàng)新，也為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和效率的提升奠定了基礎(chǔ)。在高中化學(xué)教學(xué)中，大部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境都有極為嚴(yán)格的要求，如SO2的性質(zhì)等，為了保證這類(lèi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟诎踩⒖煽康那疤嵯逻M(jìn)行教學(xué)，一般都會(huì)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。對(duì)于可燃?xì)怏w和有毒氣體的實(shí)驗(yàn)也要在安全的環(huán)境中進(jìn)行，否則很容易引發(fā)可燃?xì)怏w爆炸和有毒氣體泄漏等問(wèn)題，會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的人身安全造成威脅。從發(fā)展進(jìn)程角度分析，化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以被分為三個(gè)時(shí)代，即傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)時(shí)代、微型化實(shí)驗(yàn)時(shí)代和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)時(shí)代。

其中，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)時(shí)代是化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展的第一個(gè)時(shí)代，實(shí)驗(yàn)過(guò)程主要通過(guò)常規(guī)玻璃實(shí)驗(yàn)器皿來(lái)完成。微型化實(shí)驗(yàn)時(shí)代是化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展的第二個(gè)時(shí)代，在這一時(shí)代挖掘出了近乎所有的化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展的第三個(gè)時(shí)代，在這個(gè)時(shí)代化學(xué)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)過(guò)程和化學(xué)現(xiàn)象會(huì)逐漸被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以幫助學(xué)生更好地觀察和理解化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)。由此可見(jiàn)，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的引入，是對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念與模式的創(chuàng)新，有利于提高化學(xué)教師的實(shí)驗(yàn)資源整合能力，而這也為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和效率的提升奠定了基礎(chǔ)。

二、在高中化學(xué)定量實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的切入點(diǎn)

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了更好地提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的水平，對(duì)于數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的引入，可以從下述三個(gè)方面進(jìn)行考慮：定性到定量的轉(zhuǎn)變、表象到本質(zhì)的轉(zhuǎn)變、質(zhì)疑到探究的轉(zhuǎn)變。

傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是對(duì)化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象的體現(xiàn)，在傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中很難對(duì)其實(shí)施定量化處理。但將數(shù)字化實(shí)驗(yàn)引入高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，基于對(duì)數(shù)字傳感技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整采集，并利用計(jì)算機(jī)和配套軟件對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)，最后以表格或圖像等形式對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行展現(xiàn)。例如，對(duì)于濃硫酸的吸水性實(shí)驗(yàn)，從對(duì)比試驗(yàn)角度考慮，對(duì)濕度傳感器進(jìn)行合理使用，可以實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)密閉容器內(nèi)空氣相對(duì)濕度的變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而這個(gè)過(guò)程也是對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的定量化控制，體現(xiàn)了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在定性到定量的轉(zhuǎn)變中所發(fā)揮的重要作用。

從表象到本質(zhì)的轉(zhuǎn)變角度分析，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的引入不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的優(yōu)化，也能夠依靠數(shù)字化實(shí)驗(yàn)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象的更為直接的展示，而幫助學(xué)生更好地理解和掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象及原理，有利于提升學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的效率。例如，弱電解質(zhì)的稀釋實(shí)驗(yàn)，愛(ài)弱電解質(zhì)稀釋過(guò)程中，電解質(zhì)的導(dǎo)電性會(huì)發(fā)生變化，但在傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，很難對(duì)導(dǎo)電性變化情況進(jìn)行直觀展示。然而，在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)數(shù)字化技術(shù)和電導(dǎo)率傳感器的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)弱電解質(zhì)稀釋過(guò)程中導(dǎo)電性變化情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，學(xué)生也能更加直觀的看到導(dǎo)電性變化情況。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的引入能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)本質(zhì)的直觀展示，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也能夠幫助學(xué)生更好地理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與相應(yīng)化學(xué)概念之間的聯(lián)系。

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的引入，可以使學(xué)生由質(zhì)疑轉(zhuǎn)變到探究，有利于幫助學(xué)生理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)和現(xiàn)象。在傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)預(yù)期之間出現(xiàn)不匹配是極為常見(jiàn)的現(xiàn)象，但這會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)化學(xué)教師和化學(xué)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生質(zhì)疑。在這種情況下，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化就顯得十分重要。通過(guò)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的全面搜集，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，是更加直觀的展現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和本質(zhì)的一種方式。通過(guò)應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力進(jìn)行培養(yǎng)，有利于提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效率。

三、高中化學(xué)定量實(shí)驗(yàn)教學(xué)中數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用

化學(xué)實(shí)驗(yàn)最重要的部分就是反應(yīng)過(guò)程，只有通過(guò)觀察化學(xué)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)過(guò)程，學(xué)生才能更好的理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的發(fā)生原理，進(jìn)而理解相應(yīng)的化學(xué)理論知識(shí)。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用能夠更加直觀的展示化學(xué)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)過(guò)程，可以幫助學(xué)生更好地理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)過(guò)程、現(xiàn)象和本質(zhì)，有利于學(xué)生理解和掌握相應(yīng)的化學(xué)知識(shí)。

例如，“金屬的電化學(xué)腐蝕”實(shí)驗(yàn)，生活中經(jīng)常見(jiàn)到的暖寶寶就是對(duì)“金屬的電化學(xué)腐蝕”實(shí)驗(yàn)的最直接體現(xiàn)。在開(kāi)展“金屬的電化學(xué)腐蝕”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候，化學(xué)教師可由暖寶寶的l熱原理引出這個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，并針對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)和暖寶寶的發(fā)熱原理提出一些問(wèn)題，如“暖寶寶模擬裝置是否能構(gòu)成原電池？”然后在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，可以使學(xué)生通過(guò)討論得出原電池的電極反應(yīng)式，即負(fù)極的電極反應(yīng)式是Fe―2e-=Fe2+，但對(duì)于正極反應(yīng)式會(huì)得出兩個(gè)結(jié)果，分別是O2+2H2O+4e-=4OH-和2H++2e-=H2。在以數(shù)字化實(shí)驗(yàn)方式開(kāi)展“金屬的電化學(xué)腐蝕”實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，通過(guò)觀察數(shù)字化實(shí)驗(yàn)所搜集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以更加直觀的看出金屬電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)，并得出正極反應(yīng)式O2+2H2O+4e-=4OH-，這個(gè)反應(yīng)式體現(xiàn)出隨著壓強(qiáng)的減小，金屬電化學(xué)腐蝕的正極會(huì)發(fā)生吸氧反應(yīng)。而2H++2e-=H2這個(gè)反應(yīng)式體現(xiàn)的是正極發(fā)生的析氫反應(yīng)。通過(guò)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用，可以更加直觀的了解金屬在不同環(huán)境下發(fā)生的腐蝕反應(yīng)，可以幫助學(xué)生更好地理解這個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)和現(xiàn)象。

第9篇：高分子化學(xué)的應(yīng)用范文

虛擬技術(shù)是使相關(guān)工作在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)或通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬實(shí)現(xiàn)的技術(shù)[1]，早在20世紀(jì)70年代便開(kāi)始將其應(yīng)用于宇航員培訓(xùn)。由于這是一種消耗低、安全有效的培訓(xùn)方法，現(xiàn)今已被推廣到各行各業(yè)的培訓(xùn)中，并已在科研、教育、商業(yè)、醫(yī)療、生物制藥、環(huán)境保護(hù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、娛樂(lè)等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在此，只簡(jiǎn)單介紹它們?cè)诮逃⑸镏扑幒歪t(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用狀況。

1.1教育領(lǐng)域

隨著虛擬技術(shù)的發(fā)展和教學(xué)要求的不斷提高，虛擬技術(shù)已進(jìn)入教育領(lǐng)域，并且已成為完成教育工作的一種有效方式。例如利用化學(xué)教育軟件，展示化學(xué)實(shí)驗(yàn)的流程和結(jié)果。學(xué)生可以通過(guò)使用該軟件，了解和掌握整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，然后再進(jìn)行實(shí)踐操作。這樣，既可以減少實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性，又可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率，減少不必要的浪費(fèi)。再如利用物理教學(xué)軟件，開(kāi)展“歐姆定律”的講解，其效果生動(dòng)，且學(xué)生便于理解。

1.2生物制藥領(lǐng)域

虛擬技術(shù)在生物制藥方面的應(yīng)用主要是在藥物的設(shè)計(jì)階段：采用相關(guān)的分子設(shè)計(jì)軟件，設(shè)計(jì)藥物小分子，模擬小分子與受體的相互作用，預(yù)測(cè)小分子的生物活性、毒性、排泄、吸收、代謝途徑、代謝物及其各類(lèi)性質(zhì)。目前，這種藥物設(shè)計(jì)模式已被國(guó)際專(zhuān)業(yè)制藥公司在研發(fā)新藥時(shí)采用，并與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，以達(dá)到減少研發(fā)消耗，提高研發(fā)成功率的目標(biāo)。1.3醫(yī)療領(lǐng)域虛擬技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用主要有：手術(shù)培訓(xùn)、手術(shù)模擬、醫(yī)學(xué)影像檢查和臨床診斷。已經(jīng)報(bào)道的“上海交通大學(xué)附屬第九人民醫(yī)院骨科專(zhuān)家成功完成真正意義上的3D打印骨盆重建手術(shù)”，是虛擬技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域成功應(yīng)用的又一案例。

2、化學(xué)信息學(xué)

化學(xué)信息學(xué)的研究領(lǐng)域并未經(jīng)過(guò)刻意界定，很多化學(xué)家在各自不同的研究領(lǐng)域中力爭(zhēng)發(fā)展和采用計(jì)算機(jī)的方法來(lái)處理大量涌現(xiàn)的化學(xué)信息，建立化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。在20世紀(jì)60年代，化學(xué)信息學(xué)的發(fā)展已初見(jiàn)端倪，到了70年代開(kāi)始出現(xiàn)了颶風(fēng)式的發(fā)展。因此，相關(guān)的化學(xué)信息學(xué)的定義有多種。

比較典型的有以下一些論述。

（1）采用分子模擬和數(shù)據(jù)分析技術(shù)與高分辨圖形顯示組合，得到了令人驚訝的結(jié)果。因此，化學(xué)信息學(xué)是通過(guò)應(yīng)用信息技術(shù)幫助化學(xué)家研究新問(wèn)題、組織并分析科學(xué)數(shù)據(jù)，以研發(fā)新化合物、新材料的過(guò)程。

（2）很多人認(rèn)為化學(xué)信息學(xué)是化學(xué)信息的擴(kuò)展，它涵蓋了與化學(xué)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和計(jì)算方法相關(guān)的領(lǐng)域，如化合物登記系統(tǒng)、在線化學(xué)文獻(xiàn)、結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系分析和分子性質(zhì)計(jì)算[3]。化學(xué)信息學(xué)作為一個(gè)學(xué)科名稱(chēng)來(lái)說(shuō)是很新的，但我們可以體會(huì)到，它存在于我們周?chē)呀?jīng)有了一段時(shí)間。不同的階段常會(huì)給出不同的化學(xué)信息學(xué)的定義。

所以，在討論這些不同觀點(diǎn)的時(shí)候，我們認(rèn)為“化學(xué)信息學(xué)是一門(mén)應(yīng)用信息學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)輔助解決化學(xué)問(wèn)題的學(xué)科”[4]這個(gè)論述更具有普適性。

化學(xué)信息學(xué)方法主要有三種，即基于數(shù)據(jù)、基于邏輯和基于原理。

（1）基于數(shù)據(jù)的方法建立和利用多種化學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和化學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。該方法主要的作用是在數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得已記錄的相關(guān)信息。

（2）基于邏輯的方法利用已有的化學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上，利用歸納、推理和分類(lèi)等方法將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為知識(shí)，并對(duì)知識(shí)實(shí)施有效的管理，以便于知識(shí)得到廣泛的應(yīng)用。最終，能用于解決實(shí)際的化學(xué)問(wèn)題。該方法適用于大量數(shù)據(jù)的處理，對(duì)象具有比較強(qiáng)的規(guī)律性。同時(shí)，它能解決數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)不能解決的問(wèn)題。

（3）基于原理的方法利用已有的量子化學(xué)的理論，對(duì)化學(xué)對(duì)象作相關(guān)的量化計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果，研究對(duì)應(yīng)的化學(xué)問(wèn)題。該方法能從原理上解釋化學(xué)問(wèn)題，但不適用于大批數(shù)據(jù)和大的體系的處理。在化學(xué)研究中，這三種方法相輔相成。對(duì)于不同的研究對(duì)象或不同的研究階段，采用對(duì)應(yīng)的方法組合。

3、化學(xué)研究

化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律的科學(xué)。有機(jī)化學(xué)是研究有機(jī)化合物的來(lái)源、制備、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途和有關(guān)理論的一門(mén)學(xué)科，由于有機(jī)化合物都含有碳，同時(shí)以碳、氫化合物為母體，因此這門(mén)學(xué)科又可稱(chēng)為“碳化合物的化學(xué)”或“碳?xì)浠衔锛捌溲苌锏幕瘜W(xué)”，隨著這門(mén)學(xué)科的發(fā)展，誕生出了高分子化學(xué)、元素有機(jī)化學(xué)等新學(xué)科，為合成染料、橡膠、纖維、藥物、塑料等有機(jī)化學(xué)工業(yè)建立了理論基礎(chǔ)?；瘜W(xué)的研究?jī)?nèi)容主要可歸納為三部分：分子設(shè)計(jì)、合成設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)確定。利用相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)具有特定功能的化合物即為分子設(shè)計(jì)[5]；利用相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)特定化合物的合成路線即是合成設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)確定包括兩部分：結(jié)構(gòu)解析和譜圖模擬。結(jié)構(gòu)解析是根據(jù)已有的化學(xué)譜圖，推測(cè)對(duì)應(yīng)的化學(xué)結(jié)構(gòu)。譜圖模擬是基于化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，預(yù)測(cè)其化學(xué)譜圖?；瘜W(xué)是重要的基礎(chǔ)科學(xué)之一，它也是一門(mén)建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的科學(xué)。在化學(xué)研究中實(shí)驗(yàn)和理論這兩方面一直是相互依賴、彼此促進(jìn)的。化學(xué)是一門(mén)古老而歷史悠久的科學(xué)，它的研究模式為靈感、經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)（見(jiàn)圖1）。長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累，為現(xiàn)在和今后的化學(xué)研究提供了寶貴的財(cái)富。截至2013年12月，已有記載的小分子化合物達(dá)7600多萬(wàn)個(gè)，化學(xué)反應(yīng)約5580萬(wàn)個(gè)。要有效應(yīng)用如此大量的研究和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，只有采用信息技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。在此，我們提出了化學(xué)研究的現(xiàn)代模式，即在化學(xué)研究的傳統(tǒng)模式中融入虛擬技術(shù)（見(jiàn)圖2）。分子設(shè)計(jì)是化學(xué)研究的內(nèi)容之一。傳統(tǒng)模式的分子設(shè)計(jì)流程如圖3所示，某種化合物的性質(zhì)，通常是在得到化合物之后，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試才可獲得對(duì)應(yīng)的性質(zhì)?，F(xiàn)代模式的分子設(shè)計(jì)流程如圖4所示，化合物的性質(zhì)，可以用相關(guān)軟件預(yù)測(cè)獲得。根據(jù)獲得的預(yù)測(cè)結(jié)果和經(jīng)驗(yàn)，決定是否要合成該化合物。圖3和圖4中的分子設(shè)計(jì)流程顯示，兩者的差異主要在合成之前。傳統(tǒng)模式在合成之前的分析工作僅以文獻(xiàn)信息作為判斷依據(jù)。而現(xiàn)代模式，既以文獻(xiàn)信息作為判斷依據(jù)，又以軟件預(yù)測(cè)結(jié)果作為分析判斷依據(jù)。從原理上講，采用現(xiàn)代模式合成的化合物，其符合需求的成功率要高于傳統(tǒng)模式，研究過(guò)程中產(chǎn)生污染的幾率要比傳統(tǒng)模式的低。

4、結(jié)論