高分子化學論文范文

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第1篇

1．何為高分子化學

顧名思義，高分子就是相對分子質量很高的分子，它是高分子化合物的簡稱。高分子化合物，又稱聚合物或高聚物，是結構上由重復單元（低分子化合物—單體）連接而成的高相對分子質量化合物。高分子的相對分子質量非常的大，小到幾千，大到幾百萬、上千萬的都有。我們有時將相對分子質量較低的高分子化合物叫低聚物。高分子化學作為化學的一個分支，同樣也是從事制造和研究分子的科學，但其制造和研究的對象都是大分子，即由若干個原子按一定規(guī)律重復地連接成具有成千上萬甚至上百萬質量的、最大伸直長度可達毫米量級的長鏈分子，稱為高分子、大分子或聚合物。

2．高相對分子質量與高強度

相對分子質量和物質的性質是密切相關的，是決定物質性質的一個重要因素。只有相對分子質量高的化合物才有一定的機械力學性能，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，其機械力學性能因而也有極大的區(qū)別。

3．高分子科學的主要內容

既然高分子化學是制造和研究大分子的科學，對大分子的反應和方法的研究，顯然是高分子化學最基本的研究內容。高分子科學不僅是研究化學問題，也是一門系統(tǒng)的科學。高分子科學的主要內容有：如何將低分子化合物連

接成高分子化合物，即聚合反應的研究。高分子化合物的結構與性質關系。不同性質的高分子，其結構必然是不同的。為了得到不同性質的高分子，就要去合成具有特殊結構的高分子。

二、高分子材料化學的應用

材料是人類社會文明發(fā)展階段的標志，是人類賴以生存和發(fā)展的物質基礎。它是指經過某種加工，具有一定結構、組分和性能，并可應用于一定用途的物質。上世紀半導體硅、高集成芯片、高分子材料的出現和廣泛應用，把人類由工業(yè)社會推向信息和知識經濟社會。可以說某一種新材料的問世及其應用，往往會引起人類社會的重大變革，材料是人類文明的重要標志。如果說現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，是一點也不過分的。高分子化合物的最主要的應用是以高分子材料的形式出現的，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，其強度大，如汽車零部件、保險杠、洗衣機內的滾筒、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，通過不同的加工，生產出了各種纖維制品，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都受到很大的限制，于是科學家們不斷開發(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，精細化工：比如使得我們的世界變得豐富多彩的各種涂料產品，如家具漆、內外墻乳膠漆、汽車漆、飛機漆等。女孩子用的指甲油，使牙齒變白的增白劑也都是涂料。還有萬能膠、建筑用膠、醫(yī)用膠、結構膠等黏合劑，以及各種吸水樹脂等都是高分子產品。三、高分子化學與高科技的結合

當今社會，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)展的物質基礎。自從合成有機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、應用更廣泛的新型材料，來滿足計算機、光導纖維、激光、生物工程、海洋工程、空間工程和機械工業(yè)等尖端技術發(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，出現了許多產量低、價格高、性能優(yōu)異的新型高分子材料。

隨著生產和科學技術的發(fā)展，許多具有特殊功能的高分子材料也不斷涌現出來，如分離材料、光電材料、磁性材料、生物醫(yī)用材料、光敏材料、非線性光學材料等等。功能高分子材料是高分子材料中最活躍的領域，下面簡單介紹特種高分子材料：功能高分子是指當有外部刺激時，能通過化學或物理的方法做出相應反應的高分子材料；高性能高分子則是對外力有特別強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、化學性質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（化學纖維、塑料、橡膠、油漆涂料、粘合劑）的范疇。

第一，力學功能材料：強化功能材料，如超高強材料、高結晶材料等；)彈材料，如熱塑性彈性體等。

第二，化學功能材料：分離功能材料，如分離膜、離子交換樹脂、高分子絡合物等；反應功能材料，如高分子催化劑、高分子試劑；生物功能材料，如固定化酶、生物反應器等。

第三，生物化學功能材料：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、高分子農藥等；生物分解材料，如可降解性高分子材料等。

可以預計，在今后很長的歷史時期中，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世紀中高分子材料能否得到長足發(fā)展的關鍵問題之一。比如利用植物或微生物進行有實用價值的高分子的合成，在環(huán)境友好的水或二氧化碳等化學介質中進行化學合成，探索用前面提到的化學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處理污水和毒物，研究合成高分子與生態(tài)的相互作用，達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世紀應當開展的綠色化學過程和材料的研究范疇。

參考文獻：

[1]馮新德.展望21世紀的高分子化學與工業(yè)[J].科學中國人,1997,(11)

第2篇

現在的大學生多數為獨生子女，在成長過程中，父母更多地注重他們的文化課學習，忽略了對其動手能力和責任心的培養(yǎng)；而中小學在這方面的重視程度也不夠，導致部分學生動手能力較差，責任心不強。在實驗過程中一方面表現為緊張、不敢操作；另一方面表現出對有毒有害物質的回收處理認識不夠，沒有環(huán)保意識，對水、電、易燃易爆等危險化學品的使用不當，安全意識淡薄。高分子化學實驗過程中，必然要接觸有機溶劑，易燃易爆、有毒有害物質，防火、防爆、防中毒、防止環(huán)境污染是學生時刻需要注意的問題。只有具備環(huán)保意識和安全意識，在實驗過程中具有強烈的責任心，才能防止環(huán)境污染現象的出現和安全事故的發(fā)生。高分子化學實驗正是培養(yǎng)學生這兩種意識的有效途徑。因此，我校教師在高分子化學實驗教學中采取了多種方式對學生進行環(huán)保與安全意識培養(yǎng)。

2環(huán)保意識培養(yǎng)

2.1在實驗教學中培養(yǎng)環(huán)保意識

北京的霧霾天氣，使身在其中的人們深切體會到惡劣環(huán)境對自身的不利影響。伴隨著工、農業(yè)生產的快速發(fā)展，大量化學污染物進入生態(tài)系統(tǒng)，對全球生態(tài)環(huán)境造成了嚴重危害，給人類生存帶來巨大威脅。因此，環(huán)境問題越來越受到重視，對“三廢”的處理提出了更高的要求。在現有條件下，與高分子化學有關的生產不可能完全避免使用有毒有害物質，因此，對學生進行環(huán)保教育至關重要。高分子化學實驗教學是對學生進行環(huán)保教育的有效途徑，不僅要培養(yǎng)學生的動手能力、分析和解決問題能力，還要重視傳授環(huán)保知識，使學生有機會、有能力利用所學知識，處理實驗中產生的有毒有害物質，主動參與到環(huán)境保護工作中，增強學生的環(huán)保意識。

2.2加強污染物的回收管理

在高分子化學實驗中，常會用到有毒有害、易燃易爆的試劑，最大限度減少污染物排放是師生共同的責任。實驗教師要對學生實驗過程中產生的廢棄物進行嚴格管理，以增強學生的環(huán)保意識。實驗過程中，要求學生將所有有害物質回收到指定的回收瓶中，對不能再利用的廢液進行無害化處理，對能再利用的進行提純、重復使用，減少有害物質排放。如果在實驗過程中有有害氣體生成，則實驗必須在通風櫥中進行，并對有害氣體進行無害化處理后再排放。實驗教師必須對實驗過程進行監(jiān)控，發(fā)現問題及時解決，并提醒全體學生注意。通過一系列的措施，學生的環(huán)保意識不斷增強，處理有害物質的能力也不斷提高。

2.3采用小量、半微量實驗

高分子化學實驗使用的很多是易燃和毒性較大的藥品，在實驗過程中可能會產生一些對人體和環(huán)境有害的物質，因此，盡可能減少實驗中的“三廢”排放量至關重要。高分子化學基礎實驗旨在培養(yǎng)學生的操作能力和觀察能力，要求實驗現象明顯。實踐證明，采用小量實驗完全可以滿足這兩方面的需要。當學生具備基本操作技能后，復雜合成實驗可以采用半微量法進行。這樣既達到了實驗目的，又節(jié)約了藥品，縮短了實驗時間，減少了“三廢”的產生，減輕了對環(huán)境的污染。

2.4將環(huán)保能力列為考核內容

對學生每次實驗中試劑取用情況、廢棄物回收處理情況、有害氣體處理情況進行記錄，并記入平時成績。在學期中的實驗筆試中加入廢棄化學物品的無害化處理方法內容；在實驗操作考試中，安排廢棄物處理實驗，以抽簽方式確定考題，考試內容有：廢棄單體和聚合物的處理，高濃度有機溶劑的處理，酸、堿廢液的處理，洗滌廢液的處理等。

3安全意識的培養(yǎng)

3.1安全教育貫穿教學始終

首先，在理論教學中進行安全意識教育。比如，講解緒論時，在介紹高分子化合物的合成特點和物理性質后，及時舉例說明一些低燃點常用物質，如烷烴、乙醚、乙醇、丙酮、過氧化物等易燃易爆物質，告知使用時要注意防火、防爆。隨著教學的深入，逐步強化實驗安全教育，介紹常用化合物（如苯、甲苯、二甲苯、硝基苯、甲醛、苯酚等）的毒害性及使用注意事項，為實驗教學做好準備。其次，在實驗教學中加強安全教育。在第一節(jié)實驗課上，采用講解、演示等教學方式，專門進行安全教育，強調水、電、易燃易爆物質、有毒有害物質的安全使用和事故處理辦法。隨著實驗的進行，要求學生在每次實驗課之前，必須弄清楚與實驗有關物質的物理性質和注意事項；實驗課中，實驗教師檢查并確認學生的實驗裝置沒有錯誤后，學生方可繼續(xù)進行實驗；當學生的實驗裝置或操作方法有誤時，可以請其他組的學生指出并糾正錯誤，以加深學生印象，有效防止類似錯誤的發(fā)生。

3.2利用多媒體課件輔助教學

為有效提高教學和安全教育效果，實驗教師還制作了多媒體課件供學生學習。比如基本操作中的“單體的精制”，需根據被精制單體的沸點選擇熱源，要求蒸餾時不能將燒瓶中液體蒸干。由于實驗課時有限，低沸點物質的蒸餾和高沸點物質的蒸餾不能都在課上進行。雖然教師在課上對此進行了多次強調，但還是有很多學生在蒸餾操作中習慣性選擇第一次蒸餾時使用的熱源，而不考慮被蒸餾組分的沸點。還有些學生不知道何時停止蒸餾，往往一直將液體蒸干。利用多媒體輔助教學可以解決以上問題。學生可以在多媒體課件上看到不同熱源的選擇方法和蒸餾過程，也可以看到錯誤操作所造成的危害。通過多媒體輔助教學，學生在這方面犯的錯誤明顯減少了。

3.3將安全意識納入考核范圍

為引起學生對實驗安全性的高度重視，我們將實驗安全內容納入考核范圍，考核內容包括物質的物理、化學性質查閱，實驗裝置的安裝，實驗操作，化學試劑的安全量取，溶劑及產品的回收，實驗結束后水、電關閉。此外，在學期中安排一次實驗筆試考試，考試內容包含安全操作注意事項和違規(guī)操作可能產生的后果；學期末安排一次實驗操作考試，考試內容包括實驗裝置的搭建及易燃試劑的安全使用，反應過程中產生的有毒氣體的處理方法等。教師在考前將要制備的目標產物告訴學生，實驗方案和制備過程完全由學生獨自完成，一組學生（20人左右）由兩位教師監(jiān)考，最后給出操作考試成績。通過以上改革，學生的安全意識普遍增強，實驗教學進行到中期時，已經看不到學生在實驗結束后不切斷電源、用明火提純易燃單體、用過的溶劑不回收等現象了。

4結語

第3篇

1.1教學理念上，注重調動學生自身主動性

應用型人才培養(yǎng)的教學理念要求在繼承傳統(tǒng)教學優(yōu)勢的基礎上，大力創(chuàng)新教育觀念，堅持以學生為本，調動學生主動性［3］。作為一門實踐教學活動，高分子化學實驗教學要取得良好的教學效果，必然要更新教學理念。在應用型人才培養(yǎng)定位下，我們確立了以學生為中心地位，尊重學生意愿，充分發(fā)揮學生能動性、積極性和創(chuàng)新性的教學理念。在教學過程中，讓學生占據課堂的主導地位，將教師的被動教變?yōu)閷W生的主動學，教師定位于學生實驗的組織者。教師的主要作用不是講解，而是組織學生主動思考、動手實驗。課堂上，教師不再用權威性的語言告訴學生，什么時候準備實驗，選擇什么樣的試劑，而是把自己融入學生中，和學生一起討論和思考，學生由被動轉為主動，成為實驗教學的中心。鼓勵學生自己制定標準，自己確定實驗步驟，允許按自己設計的預習報告進行實驗，如實記錄實驗現象和實驗數據，自己分析實驗過程中存在的問題及解決辦法。實驗結束，鼓勵學生自己點評，交流實驗過程，總結成功經驗，分析失敗原因。

1．2在教學載體上，為學生提供充實的實驗材料

在教學過程中，教師工作的重點是為學生提供大量的學習資源，使學生處于一種可以選擇的、能滿足他們需求的自由實驗環(huán)境。通過開發(fā)《高分子化學實驗》課件增設多媒體教學內容，將實驗項目、基本儀器操作使用等制作課件，并將課程資料上網，學生直接申請下載、預約實驗。通過多媒體實驗演示，讓學生在較短的時間內，直觀的掌握更多的實驗內容，節(jié)省了課堂時間，提高了授課的實效性，為學生的個性培養(yǎng)和自主學習創(chuàng)造了有利的條件。學生也可自行擬定設計課題，學生自己查閱資料，預約教師進入實驗室進行指導。對學生自己設計的或自帶課題的實驗，只要所設計的實驗方案合理、實驗條件許可，就允許進入實驗室開展實驗，讓學生成為實驗的主人。上述課程改革，《高分子化學實驗》課程已被評為校級精品課程。另一方面，逐漸開放實驗室和儀器設備。常用的玻璃儀器由學生自己保管。大型儀器，如紅外光譜、元素分析、激光粒徑測定儀、X射線衍射儀、掃描電鏡等為學生全部免費開放，學生通過提前預約，可對實驗中制備的化合物隨時進行分析表征。

1．3改革教學內容，增設綜合性和設計性實驗

為了增強學生的實踐能力和獨立思考能力，在教學中注重理論與實踐相結合，結合高分子化學的基本問題，將科研成果轉化為可供學生實驗的教學內容改革教學內容，重新編寫《高分子化學實驗》教學大綱和實驗指導書，刪除了部分內容陳舊的驗證性和基礎性實驗，增設綜合性、探索性和設計性實驗，確保實驗教學內容的先進性、新穎性。通過精選實驗內容使學生加深對所學理論知識的認識，了解高分子化學領域的飛速發(fā)展和高分子材料在人們的日常生活和高科技領域中的應用，為學生將來走向工作崗位奠定基礎。在教學內容上，不設置標準答案，挑選應用性和綜合性強的實驗。將傳統(tǒng)的單純“灌注式”理論教學轉變?yōu)?教學－文獻查找－文獻綜述－匯報交流－自主實驗"的多環(huán)節(jié)、多方式、互動性、研究性、開放式教學。如實驗內容上增選“聚乙烯醇的縮醛化制備膠水”的實驗。此實驗應用性很強，讓學生通過實驗親身感受高分子化學的重要意義和實用價值，增強學生實際動手能力。學生在實驗中表現出濃烈的興趣，相互之間探討實驗的工藝過程和應該注意的事項，對制備的膠水質量互相比較并查找原因，收到了良好的教學效果。在"苯乙烯分散聚合的實驗"中，對同一單體選用不同的分散劑，包括有機分散劑、無機分散劑及復合分散劑。通過改變引發(fā)劑用量、攪拌速度等，使不同組的學生在不同的聚合條件下進行實驗，然后將實驗結果進行比較、討論和總結。對于設計性和研究性實驗，教師提前一周告知實驗內容，提供部分參考目錄，供學生查閱。學生自己設計出可行性的實驗方案，經教師批準后進行實驗。目前已開設的設計性和研究性實驗都是以高分子領域中的最新研究成果并結合本院教師的科研項目與科研經驗開設的，如"溫度和pH值敏感性水凝膠的制備及對藥物的釋放性能"、"無皂乳液聚合制備核－殼結構聚合物"等。設計性和研究性實驗的開設，能夠充分調動學生的學習積極性，發(fā)揮學生的主觀能動性。使學生把自己所學的理論知識、書面知識和科學研究緊密相結合，提高了學生對于科學研究的認識，同時激發(fā)和促進了學生的科研興趣。

1．4考核方式上，采取組合式考核，提高實驗教學效果

實驗考核是實驗教學的重要環(huán)節(jié)，是激勵學生學習和鞏固知識、檢查教學效果、改革教學方法的重要手段。多年來，我校沿襲的高分子化學實驗考核辦法是實驗報告和期末理論筆試各占50%。該考核方法導致學生對實驗預習、實驗操作重視程度不夠，考試前死記理論知識，綜合實踐能力薄弱。在應用型型人才培養(yǎng)的要求下，我們改革了傳統(tǒng)的實驗考核方法，建立了平時成績、實驗操作考核和筆試相結合的新型考核模式，使實驗課的考核和評價能夠更加科學化和合理化。在高分子化學實驗的考核過程中，采取平時考核和實驗考試考核相結合的辦法。平時考核側重于對學生平時學習情況的評價，包括實驗預習、實驗操作、實驗記錄、實驗報告等內容。實驗考試考核既要考查學生的實驗基本操作和綜合運用能力又要檢驗學生掌握的理論知識。考試之前教師設定合理的考核內容，包括在規(guī)定時間內完成一個完整的實驗和理論抽查。實驗考試時，將學生每4～5人一組進行分批考試，通過考察學生的基本實驗操作，實驗方案、儀器安裝、結果處理以及產品質量等，考查學生掌握實驗技能情況。實驗結束后，教師根據實驗過程的條理性、實驗操作情況以及實驗結果對學生實驗考試進行評分。操作考試結束后，針對實驗過程中的理論知識隨機抽查3～5個簡答題，考察學生對知識的掌握情況。通過平時考核和實驗考試考核相結合的方式，能科學有效地對學生進行學習效果評定，提高學生學習的積極性。

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