時間：2022-03-25 00:53:15
序論：在您撰寫材料化學(xué)論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
基于中國計量學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)的教育實(shí)踐，在分析目前及今后本專業(yè)的社會需求和用人單位對材料類專業(yè)學(xué)生素質(zhì)、能力等人才規(guī)格要求的基礎(chǔ)上，對照政府和社會加快教學(xué)改革、提高高等教育質(zhì)量的迫切希望，我們充分認(rèn)識到實(shí)踐和創(chuàng)新是專業(yè)人才培養(yǎng)的核心，決定共同搭建分院專業(yè)培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力的課程教學(xué)與培養(yǎng)實(shí)踐能力的生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)(校內(nèi)綜合性實(shí)驗(yàn)、自主創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)及校外實(shí)習(xí)等)兩大平臺，作為學(xué)生能力培養(yǎng)的有效載體。通過這兩個平臺的搭建，把材料專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)為適應(yīng)社會發(fā)展的應(yīng)用型人才，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、適應(yīng)能力、知識應(yīng)用能力和專業(yè)發(fā)展能力。
2教學(xué)平臺建設(shè)及管理體制
自主學(xué)習(xí)是新課程改革大力倡導(dǎo)的重要學(xué)習(xí)方式。學(xué)院以“厚基礎(chǔ)、寬口徑、重能力”的指導(dǎo)思想，遵循認(rèn)知規(guī)律，遵照由提高動手能力到培養(yǎng)創(chuàng)新思維的宗旨，對原有教學(xué)課程體系進(jìn)行了改革。除課堂正常教學(xué)外，搭建專業(yè)教學(xué)課程平臺，實(shí)現(xiàn)教學(xué)課程資源網(wǎng)絡(luò)化，促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成和能力的提高。通過BB平臺的課程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)教學(xué)課程資源網(wǎng)絡(luò)化?，F(xiàn)在中國計量學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院推出了多門重點(diǎn)建設(shè)課程，例如《應(yīng)用電化學(xué)》《材料表面處理》等，教師在充分掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況的基礎(chǔ)上，針對大多數(shù)同學(xué)，課上按教學(xué)大綱講授基本要求范圍內(nèi)的內(nèi)容；對于能夠進(jìn)行更深度學(xué)習(xí)、對課程某方面需要進(jìn)行知識面擴(kuò)展的學(xué)生，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上呈現(xiàn)更多的學(xué)習(xí)資料、相關(guān)文獻(xiàn)、實(shí)驗(yàn)視頻、應(yīng)用軟件、學(xué)習(xí)網(wǎng)站等，方便他們自主學(xué)習(xí)、加深知識理解；最終針對學(xué)生個體差異，實(shí)現(xiàn)分層次教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力提高及知識的鞏固。教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺的所有課程，將對本專業(yè)所有學(xué)生公開，方便他們對教學(xué)資源的獲取及問題反饋。
3實(shí)驗(yàn)平臺建設(shè)及優(yōu)化
大學(xué)本科教育中，實(shí)踐科研反哺理論教學(xué)是重要研究課題之一。學(xué)生只有通過充分的實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐，才能更有效率地促進(jìn)理論知識學(xué)習(xí)，提高教學(xué)改革效果。目前，主要在以下方面進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)平臺的搭建及完善。
3.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革
首先，改變傳統(tǒng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置依附于理論課體系的橫向模式，超越單門課程的范圍，建立實(shí)驗(yàn)課程之間的系統(tǒng)聯(lián)系，在原有實(shí)驗(yàn)課程的基礎(chǔ)上設(shè)立相對獨(dú)立的縱向聯(lián)系的課程，形成縱橫交叉的網(wǎng)狀專業(yè)實(shí)驗(yàn)課課程體系，實(shí)現(xiàn)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程之間的縱向聯(lián)系和貫通。其次，改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)由單一課程和學(xué)生班級為單位的組織形式，形成交叉型的教學(xué)指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)和興趣型的學(xué)生學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)。最后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，重新確定了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計研究型實(shí)驗(yàn)4個層次結(jié)構(gòu)。重點(diǎn)開發(fā)了幾個培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計能力和創(chuàng)新能力的實(shí)驗(yàn)，以及培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用現(xiàn)論和方法的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革中，減少了驗(yàn)證性、分析性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加了設(shè)計性、綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
3.2依據(jù)功能實(shí)驗(yàn)室條件，實(shí)現(xiàn)資源共享
高?？蒲衅脚_往往擁有大量貴重實(shí)驗(yàn)設(shè)備，根據(jù)儀器屬性，可巧妙設(shè)計實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，綜合利用儀器，充分發(fā)揮儀器能效。部分科研設(shè)備課充當(dāng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的資源。學(xué)生通過學(xué)會儀器操作，能掌握儀器基本原理和簡單維護(hù)知識，進(jìn)而提高學(xué)生動手能力，為以后從事相關(guān)專業(yè)工作打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。大部分從事教學(xué)科研的老師，課余時都有自己的研究課題。對于學(xué)生感興趣的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以積極參與教師的科研，甚至儀器設(shè)備熟練操作后，獨(dú)立自主完成其中的一個實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)其科研的縝密思維及細(xì)致耐心、精確的實(shí)驗(yàn)操作能力等。目前，不少大三及大四的學(xué)生在指導(dǎo)教師的幫助下，承擔(dān)了省級、校級、院級等科研項(xiàng)目，在綜合利用實(shí)驗(yàn)室資源的條件下，獲得了有效的實(shí)驗(yàn)成果，并在SCI收錄的國際雜志及國內(nèi)核心雜志發(fā)表數(shù)篇論文。
3.3實(shí)驗(yàn)管理網(wǎng)絡(luò)實(shí)時化
實(shí)驗(yàn)管理過程中，可通過網(wǎng)絡(luò)平臺管理，實(shí)現(xiàn)學(xué)生與教師的實(shí)驗(yàn)前、后的部分互動。對于學(xué)生來說，可在網(wǎng)上自主選擇時段并預(yù)約感興趣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，通過實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)平成預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)、提問等各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)；對于教師而言，可以對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過程實(shí)時監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)諸如學(xué)生網(wǎng)上分組、網(wǎng)上考勤、數(shù)據(jù)整理及分析、網(wǎng)上答疑等功能，從而使學(xué)生實(shí)驗(yàn)在老師的指導(dǎo)下有效開展。
3.4建設(shè)產(chǎn)學(xué)研基地，促進(jìn)學(xué)生社會實(shí)踐綜合能力培養(yǎng)
中國計量學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院材料化學(xué)專業(yè)，主要以高性能磁功能材料與器件、先進(jìn)炭材料、材料表面處理技術(shù)、化學(xué)電源等為研究對象，解決企業(yè)技術(shù)難題及生產(chǎn)中存在的各種關(guān)鍵性難題，滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，達(dá)到科研為地方經(jīng)濟(jì)服務(wù)的目的。我院與企業(yè)共建校內(nèi)產(chǎn)學(xué)研平臺3個、校外產(chǎn)學(xué)研基地21個，建立了材料類基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、工程技術(shù)實(shí)踐教學(xué)以及課外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)等課外實(shí)踐教學(xué)平臺。近期我院又與紹興康健精密不銹鋼有限公司全面開展產(chǎn)學(xué)研合作，共建“中國計量學(xué)院——紹興康健精密不銹鋼有限公司磁性材料研發(fā)中心”，在技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品研發(fā)、平臺搭建、獎學(xué)金資助等全方位的合作，支持和激勵大學(xué)生開展科學(xué)研究和創(chuàng)新實(shí)踐。在生產(chǎn)科研基地，要加強(qiáng)專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的組織和團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)，讓學(xué)生參與到協(xié)作單位實(shí)際的工程項(xiàng)目中，在教師和工程技術(shù)人員的指導(dǎo)下承擔(dān)實(shí)際工程項(xiàng)目的設(shè)計和管理，讓學(xué)生接觸技術(shù)的核心，使學(xué)生通過實(shí)戰(zhàn)鍛煉掌握工藝創(chuàng)新技能。
4結(jié)語
論文關(guān)鍵詞：材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)，探索
材料化學(xué)是一個理工結(jié)合、學(xué)科交叉的新興學(xué)科，在信息、能源、環(huán)境、航天等前沿科學(xué)領(lǐng)域起到越來越重要的作用。目前, 許多高校設(shè)置了材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn), 我們根據(jù)我校辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際條件,并結(jié)合蘇州經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對人才的需求，建立了與之相適應(yīng)的培養(yǎng)目標(biāo)及專業(yè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。為了讓學(xué)生了解先進(jìn)的材料合成與制備方法，掌握高技術(shù)材料性能的最佳測試技術(shù)，具體設(shè)置了材料合成與加工和材料性能測試相結(jié)合的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱[1-2]。本文結(jié)合我們的教學(xué)實(shí)踐過程，談一下材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的一些做法和體會。
重視實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，保證教學(xué)質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)主要包括兩個方面，硬件條件和軟件條件。具體的說，硬件條件包括實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實(shí)驗(yàn)儀器和大型設(shè)備的購置等等；軟件條件包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱制定優(yōu)化，教師隊(duì)伍思想道德素質(zhì)，教育教學(xué)能力等方面的建設(shè)。具備優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)室硬件條件和優(yōu)秀的教師隊(duì)伍是保證教學(xué)質(zhì)量的必要條件。
1．實(shí)驗(yàn)室硬件條件建設(shè)
必要的基礎(chǔ)設(shè)施和優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)條件，是順利開展實(shí)驗(yàn)課程，保障實(shí)驗(yàn)室安全的先決條件。我校材料化學(xué)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室面積達(dá)到500 m2，實(shí)驗(yàn)室分為材料合成實(shí)驗(yàn)室和材料性能測試實(shí)驗(yàn)室兩部分，主要承擔(dān)了材料化學(xué)專業(yè)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)和本科畢業(yè)論文等教學(xué)任務(wù)。
隨著現(xiàn)代化儀器技術(shù)的高速發(fā)展化學(xué)論文，培養(yǎng)掌握現(xiàn)代化測試技術(shù)的人才是社會發(fā)展的迫切需要。為此，我?；ù罅庖M(jìn)了一大批與材料化學(xué)專業(yè)有關(guān)的先進(jìn)測試儀器，并為材料化學(xué)專業(yè)開設(shè)了現(xiàn)代分析與測試實(shí)驗(yàn)課程，主要目的是引導(dǎo)學(xué)生全面熟悉和系統(tǒng)掌握測試材料的常規(guī)科研方法，包括紅外光譜、紫外分光光度計、熒光分光光度計、熱分析儀、比表面儀、納米粒度儀、電化學(xué)分析儀等儀器多種測試方法的介紹和使用，這些儀器偏向于基礎(chǔ)化學(xué)性質(zhì)研究，它有助于學(xué)生掌握材料的各項(xiàng)微觀性能。
同時，我們還開設(shè)了用于研究材料電學(xué)、硬度、力學(xué)等性質(zhì)測試的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)儀器包含了納米Zeta電位測試儀、體積電阻測試儀、簡支梁試驗(yàn)機(jī)、布氏硬度計、電熱平板硫化機(jī)、單螺桿擠出機(jī)、桌型老化試驗(yàn)機(jī)、氧指數(shù)儀等大型儀器。學(xué)生在學(xué)校里熟悉了這些儀器的操作和使用以后，我們還會積極聯(lián)系一些相關(guān)的單位，引導(dǎo)學(xué)生到企業(yè)進(jìn)行相關(guān)的實(shí)習(xí)操作，使學(xué)生能夠?qū)W(xué)到的理論知識和具體實(shí)際相結(jié)合。
2．實(shí)驗(yàn)室軟件條件建設(shè)
軟件條件建設(shè)的主要摘要對教學(xué)內(nèi)容深入了解，合理組織編排，采用合適的教育教學(xué)手段，與同學(xué)多做交流，不斷總結(jié)教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn)，找到最佳的傳授知識手段。
2.1 緊跟專業(yè)方向特色，制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱
材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)從大三開始開設(shè)，此時學(xué)生以及通過前兩年的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)掌握了實(shí)驗(yàn)的基本操作技術(shù)，更容易接受一些較為專業(yè)，相對復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，同時也要緊跟材料化學(xué)專業(yè)的專業(yè)方向特色，這就成了我們在制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱時的宗旨。
我校的材料化學(xué)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)分為高分子與無機(jī)兩個方向論文格式。我們根據(jù)理論課與實(shí)驗(yàn)課相銜接的原則，通過開設(shè)一些與高分子物理，高分子化學(xué)，無機(jī)功能材料等課程相關(guān)的典型高分子和無機(jī)材料合成實(shí)驗(yàn)、性能表征及加工修飾實(shí)驗(yàn)，加大對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)力度，使他們對高分子材料研究領(lǐng)域有更深一步的體會，對高分子材料制備工藝、組成、結(jié)構(gòu)與性能之間的相互關(guān)系及其規(guī)律有更加明確和深刻的認(rèn)識。
2.2 精心選擇實(shí)驗(yàn)，合理編排順序
我校根據(jù)材料化學(xué)的專業(yè)背景和培養(yǎng)目標(biāo)，對材料化學(xué)高分子方向的實(shí)驗(yàn)總共安排8個實(shí)驗(yàn)，其中6個為必修實(shí)驗(yàn)，2個選修實(shí)驗(yàn)從教學(xué)大綱中的14個實(shí)驗(yàn)中根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選取。8個實(shí)驗(yàn)中有材料的合成實(shí)驗(yàn)，也有材料性能加工測試實(shí)驗(yàn)化學(xué)論文，安排實(shí)驗(yàn)順序時我們依據(jù)連貫性的原則，盡量使兩個甚至三個實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼?lián)起來，形成一條鏈，例如，我們通過“聚乙烯醇縮甲醛(PVF)膠黏劑的制備及性能測定”這個綜合性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以掌握聚乙烯醇與甲醛在酸性條件下發(fā)生縮合反應(yīng)的基本原理，以及縮合反應(yīng)的具體實(shí)驗(yàn)技術(shù)，最后收集到的產(chǎn)物我們可以作為下一個實(shí)驗(yàn)“GPC法測定聚合物分子量及分子量分布”的一個輔助測試原材料，學(xué)生可以進(jìn)一步了解凝膠滲透色譜的基本原理，掌握GPC法測定聚合物分子量及分子量分布的實(shí)驗(yàn)技術(shù)及數(shù)據(jù)處理。這樣的實(shí)驗(yàn)安排有利于將各自獨(dú)立的單個實(shí)驗(yàn)有效的串聯(lián)起來，增加實(shí)驗(yàn)的綜合性，更加有利于學(xué)生以后從事科學(xué)研究思路的培養(yǎng)，提高學(xué)生分析、解決問題的能力。
2.3嚴(yán)格考核制度，提高學(xué)習(xí)效果
只有嚴(yán)格要求學(xué)生，規(guī)范考核制度，才能有效的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)積極性。我們的教學(xué)與考核方式采取實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告、實(shí)驗(yàn)操作技能和實(shí)驗(yàn)報告綜合評價的辦法，即實(shí)驗(yàn)前，試驗(yàn)中，試驗(yàn)后這樣一個辦法。實(shí)驗(yàn)總成績采用百分制記分，預(yù)習(xí)報告占總成績的30 %，實(shí)驗(yàn)操作技能考核占總成績的30 %，實(shí)驗(yàn)報告占總成績的40 %。只有嚴(yán)格要求學(xué)生寫實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告，他們才會去查閱本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的文獻(xiàn)資料，對實(shí)驗(yàn)機(jī)理、實(shí)驗(yàn)步驟有相當(dāng)程度的熟悉和了解，尤其對于一些設(shè)計性實(shí)驗(yàn)，會對實(shí)驗(yàn)的設(shè)計方案有更多更好的想法與思路，同時也增加了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的樂趣性。在實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行過程中，老師對實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行指導(dǎo)和監(jiān)督，對學(xué)生提問，考核學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識與理解程度，并予以打分。最后，實(shí)驗(yàn)報告綜合反映了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的理解，數(shù)據(jù)處理等的完成情況化學(xué)論文，也是評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一個重要因素。
2.4 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，提高教師素質(zhì)
具備一只優(yōu)秀的教師隊(duì)伍是保障本科教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提。我校材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)專職教師共計5人，其中教授2人，博士3人，碩士2人，已經(jīng)形成了一支年齡、學(xué)歷結(jié)構(gòu)較為合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。實(shí)驗(yàn)專職教師實(shí)行坐班制，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)儀器的日常管理和養(yǎng)護(hù)工作，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)程表。我們嚴(yán)格要求實(shí)驗(yàn)教師認(rèn)真?zhèn)湔n，每個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開始前都要做預(yù)實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的各種現(xiàn)象和各種注意點(diǎn)都記錄下來，對于一些實(shí)際的樣品，測出準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，做到心中有數(shù)。實(shí)驗(yàn)教師在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)過程中要充分調(diào)動學(xué)生的積極性,激發(fā)學(xué)生的潛能。激發(fā)學(xué)生的潛能可以有很多方法,比如說改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,改變原料配比,改變模具形狀,改變測量方式等等,都是很好的嘗試[3]。教師的業(yè)務(wù)水平直接影響到實(shí)際的教學(xué)效果，所以教師在平時的教學(xué)過程中要注重積累，努力提高自身各方面素質(zhì)。
3. 結(jié)語
通過材料化學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐與探索，我們認(rèn)識到只有努力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室各方面條件的建設(shè)，在教學(xué)過程中不斷培養(yǎng)學(xué)生的興趣和分析、解決問題的能力，挖掘?qū)W生潛能，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提高，從而發(fā)揮最佳的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
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在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核的過程中，僅憑實(shí)驗(yàn)報告成績和期末考試成績，不能準(zhǔn)確地衡量學(xué)生的實(shí)際實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α榱丝茖W(xué)地評估學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，需要?yōu)化傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程考核體系，建立全面的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合考核辦法。將學(xué)生的課程成績分為實(shí)驗(yàn)過程成績、實(shí)驗(yàn)報告成績、實(shí)驗(yàn)理論考試成績，單項(xiàng)成績不合格，則總成績不合格。這種考核方式促使學(xué)生認(rèn)真地對待每個實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，有效地提高了學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)過程成績是教師在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中，根據(jù)學(xué)生實(shí)際操作情況給出的評價;實(shí)驗(yàn)報告成績主要是根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報告和實(shí)驗(yàn)報告書寫、數(shù)據(jù)處理及分析等來評判;在實(shí)驗(yàn)理論考試中，除了常見考題外，還結(jié)合材料化學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，增加了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計等考核內(nèi)容，突出了綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力的考核，促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ娜姘l(fā)展。
2創(chuàng)建適合材料化學(xué)專業(yè)發(fā)展需求的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式
進(jìn)入21世紀(jì)以來，材料科學(xué)發(fā)展愈加迅速，新材料、新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷問世，與此相適應(yīng)，對材料化學(xué)人才培養(yǎng)也提出了新的要求。材料化學(xué)專業(yè)無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)授課模式必需緊跟時展步伐，及時調(diào)整課程結(jié)構(gòu)與內(nèi)容，引入學(xué)科發(fā)展的最新成果，介紹學(xué)科內(nèi)容中的多種學(xué)術(shù)觀點(diǎn)及學(xué)術(shù)背景和發(fā)展動態(tài)，開闊學(xué)生學(xué)術(shù)視野，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教無定法，教要得法。要使課程教學(xué)生動活潑，教師必須不斷更新教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新教學(xué)方法與手段，增強(qiáng)課程教學(xué)的趣味性，促使學(xué)生積極參與，在實(shí)驗(yàn)中勤于動手、動腦，實(shí)現(xiàn)教師教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變。
2.1采用多媒體輔助教學(xué)和建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺
多媒體教學(xué)是利用多媒體軟件對文本、聲音、圖像、圖形、動畫等信息進(jìn)行處理，教師配合多媒體放映進(jìn)行講解，將教學(xué)內(nèi)容用特技方法顯現(xiàn)出來，能充分創(chuàng)造一個有聲有色、圖文并茂、生動直觀的教學(xué)環(huán)境，從視覺、聽覺等多方面給學(xué)生留下深刻印象。無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以采用多媒體(視頻)教學(xué)，它不僅教學(xué)信息量大，而且可以非常直觀地演示實(shí)驗(yàn)操作和過程。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有些實(shí)驗(yàn)可以采用多媒體技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)，如基本操作單元、儀器的使用等。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目信息量大，操作細(xì)節(jié)多，僅靠教師在課堂教學(xué)有限的時間內(nèi)進(jìn)行演示和講解往往是不夠的，而且總有學(xué)生沒有注意到一些具體操作細(xì)節(jié)，因此，可以將這些實(shí)驗(yàn)演示制成多媒體課件或視頻資料，放在課程網(wǎng)絡(luò)平臺上，學(xué)生可以不受時間、空間的限制，反復(fù)觀看，自主地開展預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)。這樣不僅增強(qiáng)了課堂教學(xué)的可視性，而且增加了教師演示的可再現(xiàn)性，延長了學(xué)生的學(xué)習(xí)時間，從而有益于提高學(xué)生操作的規(guī)范性，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)得到延伸。
2.2將生產(chǎn)生活實(shí)例和教師科研項(xiàng)目引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂
不同專業(yè)對無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求是不一樣的。我院材料化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具備材料化學(xué)相關(guān)的基本理論知識和基本技能的應(yīng)用型高級專門人才。因此，學(xué)生必須掌握物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、性能的關(guān)系，這需要在教學(xué)中注意教學(xué)內(nèi)容的層次性。在無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們盡可能選擇與專業(yè)相關(guān)的真實(shí)實(shí)驗(yàn)課題和實(shí)驗(yàn)樣品，將生產(chǎn)生活實(shí)例引入實(shí)驗(yàn)課堂，營造實(shí)戰(zhàn)氛圍，做到知識性、實(shí)用性、趣味性的統(tǒng)一。同時，我們還選取了一些與生活息息相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，如鋰離子電池正極材料的制備、膠囊殼中鉻含量測定等，這樣的實(shí)驗(yàn)學(xué)生感興趣，實(shí)驗(yàn)熱情高，有助于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。為了進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)質(zhì)量，我們還在課堂教學(xué)中引入教師最新科研課題成果，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加貼近科研實(shí)際，既豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，又增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先進(jìn)性、新穎性，在加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解和實(shí)驗(yàn)技能的熟悉時，還能培養(yǎng)他們的科研興趣，提高理論聯(lián)系實(shí)際的能力，對科研工作產(chǎn)生感性認(rèn)識。
2.3實(shí)施開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)
在傳統(tǒng)的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生往往處于被動地位，教師處于主動地位。從實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇、實(shí)驗(yàn)方案選擇、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑選擇，都由實(shí)驗(yàn)老師預(yù)先完成。在這種照方抓藥的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中，學(xué)生往往興趣不高，應(yīng)付了事。在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)的前提下，實(shí)行開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，可以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣，強(qiáng)化教學(xué)效果。在學(xué)生自主的基礎(chǔ)上，利用學(xué)生課余自由時間開放實(shí)驗(yàn)室，對于實(shí)驗(yàn)技能較差的同學(xué)，讓他加強(qiáng)基本操作單元和基本技能的練習(xí)。在學(xué)生較好地掌握實(shí)驗(yàn)基本操作技能后，可以讓學(xué)生自主選擇一些設(shè)計型、綜合型、應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生獨(dú)立設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，并認(rèn)真進(jìn)行總結(jié)，以全面鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞岣呔C合素質(zhì)。
3結(jié)語
與圖1不同，鐵有三種固態(tài)，分別是α-Fe、γ-Fe和δ-Fe，其中γ-Fe為密排面心立方結(jié)構(gòu)，α-Fe和δ-Fe為體心立方結(jié)構(gòu)。并且，圖2中有三個三相點(diǎn)，分別為氣-液-δ-Fe；氣-γ-Fe-δ-Fe和氣-γ-Fe-α-Fe。通常情況下，F(xiàn)e是磁性的α-Fe，組織類型有鐵素體、珠光體和貝氏體等；通過成分和工藝控制常溫下可得到γ-Fe，如奧氏體不銹鋼304、310等。Fe的p-T相圖的講解，增強(qiáng)學(xué)生識別單組分相圖的能力。課堂上通過工業(yè)生產(chǎn)實(shí)例，加深了同學(xué)們對Fe的認(rèn)識；并建立了物理化學(xué)相圖知識與學(xué)生專業(yè)—金屬材料之間的聯(lián)系。解決學(xué)生“材料專業(yè)為什么學(xué)物理化學(xué)？”的困惑。
2兩組分液態(tài)完全互溶系統(tǒng)的相圖
雖然二組分系統(tǒng)的氣—液平衡相圖依據(jù)組分在液態(tài)的互溶情況各有其特點(diǎn)，但液態(tài)完全互溶系統(tǒng)構(gòu)成了這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)[4]。對于這種相圖，我們除了讓學(xué)生掌握相圖中各相區(qū)的組成、相態(tài)和杠桿規(guī)則外，還注重讓學(xué)生學(xué)習(xí)氣相線和液相線的繪制方法和細(xì)節(jié)信息。其繪制過程如圖3所示，先配制不同比例的二組分混合物，再升高溫度測試混合物的熔點(diǎn)，通過描點(diǎn)—連線得到相圖。從而培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)繪制相圖讀取相圖細(xì)節(jié)信息的全面能力。通過學(xué)習(xí)繪制相圖，可使學(xué)生對相圖的全部信息有較深刻的認(rèn)識、理解及較好的運(yùn)用。為了便于學(xué)生掌握此類相圖及其應(yīng)用，在教學(xué)中我們通過物相點(diǎn)隨溫度的變化的實(shí)例，講解其液相與氣相及組成在該過程的演變情況。重點(diǎn)分析了第一個氣泡點(diǎn)產(chǎn)生的壓力、組成及最后一滴混合液消失的壓力、組成，以及其逆過程這一難點(diǎn)。并將相圖理論與工業(yè)精餾裝置聯(lián)系起來，激發(fā)學(xué)生對該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣。
3具有轉(zhuǎn)變溫度的二組分固態(tài)部分互溶、液態(tài)完全互溶的液固平衡相圖
具有轉(zhuǎn)變溫度的二組分固態(tài)部分互溶、液態(tài)完全互溶的液固平衡相圖，是學(xué)生學(xué)習(xí)中最難掌握的內(nèi)容。我們通過講解物相點(diǎn)的降溫過程的物相變化和步冷曲線的繪制，并借助動畫展示具體過程，使該部分內(nèi)容更加形象和生動，便于理解和掌握。同時，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動手能力。
4相圖在金屬材料中的應(yīng)用
4.1在金屬材料設(shè)計中的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)和科研實(shí)踐涉及到的金屬材料通常為多組分的平衡系統(tǒng)，所以其相圖更為復(fù)雜。為了得到材料的擬服役性能，需要對材料進(jìn)行設(shè)計和加工。相圖在材料設(shè)計中起著至關(guān)重要的作用，例如，在設(shè)計奧氏體不銹鋼時，為了得到單一奧氏體組織，需擴(kuò)大相圖中奧氏體區(qū)，使其在冷卻過程中不發(fā)生γ-Feα-Fe的轉(zhuǎn)變。根據(jù)相圖，改變系統(tǒng)的組成，增加穩(wěn)定奧氏體元素，如Ni、C等是最常用的方法。當(dāng)然，為了系統(tǒng)的平衡，其他元素也需做相應(yīng)的改變。應(yīng)用相圖時，為了提高設(shè)計組織的準(zhǔn)確性，需要考慮平衡相圖與實(shí)際相圖的差別。
4.2在金屬材料加工中的應(yīng)用在金屬材料的熱加工過程中，隨著加工溫度的不同，其物相也發(fā)生相應(yīng)的變化?？赏ㄟ^控制軋制參數(shù)和冷卻過程，改變材料的相變溫度和組織類型，得到高性能的金屬材料。例如，在鋼鐵生產(chǎn)中，熱軋鋼板控制軋制與控制冷卻(TMCP)工藝，通過加大壓下量增加累積位錯，為相變過程提供更多的高能量相變形核點(diǎn)，以得到細(xì)小晶粒組織，提高鋼的強(qiáng)韌性。通過控制冷卻速率，可改變相變后的組織形態(tài)，在650℃以上發(fā)生相變得到珠光體和鐵素體組織，在450~600℃區(qū)間主要得到貝氏體組織的鋼材，在更低溫度下發(fā)生相變得到馬氏體組織，不同的組織賦予材料的不同的性能[5]。4.3在金屬熱處理中的應(yīng)用相圖不僅在金屬材料的設(shè)計和加工中具有指導(dǎo)下作用，而且在材料的熱處理過程中也具有重要的應(yīng)用價值。例如，在金屬材料的退火、淬火和正火中具有重要作用。淬火過程主要是控制冷卻速率，使相變溫度發(fā)生在較低溫度區(qū)，得到低溫轉(zhuǎn)變組織。正火溫度需在γ-Fe相區(qū)，需要根據(jù)相圖和化學(xué)成分判斷其奧氏體化溫度，從而確定正火的加熱溫度。嚴(yán)格的說，確定熱處理的升溫速率和降溫速率也需要參考相應(yīng)的相圖。通過相圖在金屬材料領(lǐng)域的應(yīng)用的介紹，學(xué)生對本專業(yè)和學(xué)習(xí)物理化學(xué)的重要性均有了清晰的認(rèn)識，他們的學(xué)習(xí)積極性也顯著提高。
5結(jié)語
材料化學(xué)工程是由化學(xué)工程學(xué)科和材料學(xué)科交叉滲透所形成的一門分支學(xué)科,其研究方向主要有兩個：一是以新材料為基礎(chǔ)，不斷發(fā)展反應(yīng)過程的反應(yīng)技術(shù)，比如吸附過程、膜過程、催化過程等。該方向主要是通過材料的特征將其分離并進(jìn)行反應(yīng)，其目的是揭示材料微觀結(jié)構(gòu)中物質(zhì)進(jìn)行傳遞和反應(yīng)機(jī)理，進(jìn)而總結(jié)出適用于材料設(shè)計和反應(yīng)過程優(yōu)化的理論方法和工藝技術(shù)。二是在材料制備的過程中，用化學(xué)工程的理論方法解決所遇到的關(guān)鍵問題,比如如何運(yùn)用微結(jié)構(gòu)的性能關(guān)系來實(shí)現(xiàn)對材料微觀結(jié)構(gòu)和性能的控制,從而完成從材料制備到定向制備的轉(zhuǎn)化。新材料的開發(fā)是材料化學(xué)工程發(fā)展的關(guān)鍵和先導(dǎo)，直接可以衡量出國家的材料化學(xué)發(fā)達(dá)與否，因此，開發(fā)新材料對于材料化學(xué)工程的發(fā)展至關(guān)重要。材料化學(xué)包括陶瓷材料、聚合物材料、磁性材料、化學(xué)傳感材料、電子材料、超硬材料、無機(jī)非金屬材料、催化和吸附材料和薄膜材料等，這些材料很大程度上豐富了材料化學(xué)工程的領(lǐng)域，對其發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。
2新材料的開發(fā)
我國在新材料的開發(fā)領(lǐng)域取得了很多亮點(diǎn)，這些新材料的開發(fā)成為分離和反應(yīng)過程的重要基石。一些研究所和大學(xué)正在開發(fā)一種非晶態(tài)的金催化材料,這種材料很有發(fā)展前途，因?yàn)樗哂蟹浅Ｃ黠@的催化特性，而且其催化活性還具有特殊的選擇性，具有顯著的催化活性和特殊的選擇性。對這種材料進(jìn)行流程綜合和技術(shù)集成，可以有助于我國新型石油化工技術(shù)的構(gòu)建。石油化工科學(xué)研究院也開發(fā)出一種新型的鈦硅分子篩催化材料，這種材料具有定向氧化催化作用，可以實(shí)現(xiàn)“原子經(jīng)濟(jì)”，使“零排放”工藝成為可能，而且也具備工業(yè)化生產(chǎn)的可能性。而在新材料的分離技術(shù)方面,我國也取得了很大的進(jìn)步，其中南京工業(yè)大學(xué)發(fā)展了以陶瓷膜材料為原料的新單元技術(shù),同時加強(qiáng)了對集成單元技術(shù)的開發(fā),這些研究不僅使我國陶瓷技術(shù)更加趨于成熟，而且還形成了陶瓷膜新產(chǎn)業(yè),為我國帶來巨大的社會和經(jīng)濟(jì)效益。
3材料化學(xué)工程技術(shù)的進(jìn)展
材料化學(xué)主要是對產(chǎn)品微結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控，其主要手段是在加工材料時，將化學(xué)方法引入進(jìn)去，這樣我們就可以通過宏觀條件來調(diào)控產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)，從而為材料的加工和制備提供理論和技術(shù)指導(dǎo)。因此，化學(xué)工程技術(shù)的改進(jìn)將直接促進(jìn)材料化學(xué)工程的發(fā)展。我國在化學(xué)工程技術(shù)改進(jìn)方面已經(jīng)取得了非常大的進(jìn)展。清華大學(xué)在碳納米粉體材料的制備過程中,引入了傳統(tǒng)的流化床技術(shù)，大大降低了生產(chǎn)成本，從而使此生產(chǎn)技術(shù)可以用于工業(yè)化生產(chǎn)，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。北京化工大學(xué)則用超重力場技術(shù)來放大納米材料生產(chǎn)過程中的形貌控制問題,這樣就可以通過調(diào)節(jié)超重力場的強(qiáng)度來調(diào)節(jié)和改變產(chǎn)品的粒徑,。通過這種方法，我國已經(jīng)成功制備出碳酸鋇、碳酸、碳酸鋰、氫氧化鋁和碳酸鍶等納米粉體,并且形成了工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)體系，為我國帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
4展望
材料化學(xué)工程作為一門交叉學(xué)科，不僅促進(jìn)了材料工業(yè)的發(fā)展，而且也豐富了傳統(tǒng)化學(xué)工程學(xué)科的內(nèi)容，因此，具有非常重大的研究意義。我國材料化學(xué)工程的研究已經(jīng)取得很多可喜的成就，很多成果在世界上都位于領(lǐng)先水平。但是，材料化學(xué)工程中仍然有很多問題需要我們解決，因此，我們需要再接再厲，爭取使材料化學(xué)工程的研究更加深入，使其更好地為人類服務(wù)。
5結(jié)語
（一）碳族元素在周期表中的位置
ⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA
BCNOF
AlSiPSCl
GaGeAsSeBr
InSnSbTeI
TlPbBiPoAt
（二）碳碳元素及其單質(zhì)的性質(zhì)變化規(guī)律
元素名稱元素符號原子半徑
（nm）主要
化合價單質(zhì)的性質(zhì)
顏色、狀態(tài)密度
（g·cm—3）熔點(diǎn)
（℃)沸點(diǎn)
（℃）
碳C0.077+2，+4金剛石：無色固體
石墨：
灰黑色固體3.51
2.253550
3652
—3697
（升華）4827
4827
硅Si0．117+2，+4晶體硅：灰黑色固體2.32—2.3414102355
鍺Ge0．122+2，+4銀灰色固體5.35937.42830
錫Sn0．141+2，+4銀白色固體7.28231.92260
鉛Pb0．175+2，+4藍(lán)白色固體11.34327.51740
碳族元素化合價主要有+4和+2，C、Si、Ge、Sn的+4價化合物是穩(wěn)定的，而Pb的+2價化合物是穩(wěn)定的。
例PbO2有強(qiáng)氧化性
閱讀下列材料，回答有關(guān)的問題
錫、鉛兩種元素的主要化合價+2價和+4價，其中+2價錫元素和+4價鉛元素的化合物均是不穩(wěn)定的，+2價錫離子有強(qiáng)還原性，+4價鉛元素的化合物有強(qiáng)氧化性。例如Sn2+還原性比Fe2+還原性強(qiáng)。PbO2的氧化性比Cl2氧化性強(qiáng)。
（1）寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式
①氯氣跟錫共熱__________；②氯氣跟鉛共熱__________；③二氧化鉛跟濃鹽酸共熱__________；
（2）能說明Sn2+還原性比Fe2+還原性強(qiáng)的離子方程式______________。
答案：
（1）
①
②
③
（2）
二．碳族非金屬氧化物比較
COCO2SiO2
類別
酸性
氧化還原性強(qiáng)還原性弱氧化性弱氧化性
毒性有毒無毒無毒
反應(yīng)實(shí)例：
酸性：H2CO3>H2SiO3
與堿反應(yīng)：CO2+2OH—=CO32—+H2OCO2+H2O+CO32—=2HCO3—CO2+OH—=HCO3—
思考：CO2通入NaOH溶液中生成的鹽是什么？
SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
思考：盛放堿液的試劑瓶為什么不能用玻璃塞？
氧化還原性
三、Na2CO3與NaHCO3的比較
Na2CO3NaHCO3
俗稱純堿（蘇打）小蘇打
溶解性易溶易溶
溶液度Na2CO3>NaHCO3
穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定
與酸反應(yīng)出CO2速率慢（分二步）
CO32—+H=HCO3—
HCO3—+H+=H2O+CO2快（一步）
HCO3—+H+=H2O+CO2
相互轉(zhuǎn)化
方程式如下：
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
四、知識網(wǎng)絡(luò)
（一）碳及其化合物
（二）硅及其化合物
五．硅酸鹽工業(yè)
水泥玻璃陶瓷
原料黏土（CaCO3）純堿、石灰石、石英黏土
一、從天然樹脂到合成樹脂
一些樹木的分泌物常會形成樹脂，不過琥珀卻是樹脂的化石，蟲膠雖然也被看成樹脂，但卻是紫膠蟲分泌在樹上的沉積物。由蟲膠制成的蟲膠漆，最初只用作木材的防腐劑，但隨著電機(jī)的發(fā)明又成為最早使用的絕緣漆。然而進(jìn)入20世紀(jì)后，天然產(chǎn)物已無法滿足電氣化的需要，促使人們不得不尋找新的廉價代用品。
早在1872年德國化學(xué)家拜耳（A．Bayer）首先發(fā)現(xiàn)苯酚與甲醛在酸性條件下加熱時能迅速結(jié)成紅褐色硬塊或粘稠物，但因它們無法用經(jīng)典方法純化而停止實(shí)驗(yàn)。20世紀(jì)以后，苯酚已經(jīng)能從煤焦油中大量獲得，甲醛也作為防腐劑大量生產(chǎn)，因此二者的反應(yīng)產(chǎn)物更加引人關(guān)注，希望開發(fā)出有用的產(chǎn)品，盡管先后有許多人為之花費(fèi)了巨大勞動，但都沒有達(dá)到預(yù)期結(jié)果。1904年，貝克蘭和他的助手也開展這項(xiàng)研究，最初目的只是希望能制成代替天然樹脂的絕緣漆，經(jīng)過三年的艱苦努力，終于在1907年的夏天，不僅制出了絕緣漆，而且還制出了真正的合成可塑性材料——Bakelite，它就是人們熟知的“電木”、“膠木”或酚醛樹脂。
Bakelite一經(jīng)問世，很快廠商發(fā)現(xiàn)，它不但可以制造多種電絕緣品，而且還能制日用品，愛迪生（T．Edison）用于制造唱片，不久又在廣告中宣稱：已經(jīng)用Bakelite制出上千種產(chǎn)品，于是一時間把貝克蘭的發(fā)明譽(yù)為20世紀(jì)的“煉金術(shù)”。
以煤焦油為原粒的酚醛樹脂，在1940年以前一直居各種合成樹脂產(chǎn)量之首，每年達(dá)20多萬噸，但此后隨著石油化工的發(fā)展，聚合型的合成樹脂如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯的產(chǎn)量也不斷擴(kuò)大，隨著眾多年產(chǎn)這類產(chǎn)品10萬噸以上大型廠的建立，它們已成當(dāng)今產(chǎn)量最多的四類合成樹脂。合成樹脂再加上添加劑，通過各種成型方法即得到塑料制品，到今天塑料的品種有幾十種，世界年產(chǎn)量在1．2億噸左右，我國也在500萬噸以上，它們已經(jīng)成為生產(chǎn)、生活及國防建設(shè)的基礎(chǔ)材料。
二、從天然纖維到合成纖維
人類使用棉、毛、絲、麻等天然纖維的歷史已經(jīng)有幾千年，但由于全球人口的不斷增加和對紡織品質(zhì)量的更高要求，從19世紀(jì)起，人們就為尋求新的紡織品原料而努力。
1846年制成硝化纖維；1857年制成銅氨纖維；1865年制成醋酸纖維；1891年制成粘膠纖維。由于粘膠纖維的原料是來源豐富的木材漿粕、棉短絨及棉紗下腳料等，再加上制成的纖維性能好，以至它的產(chǎn)量到20世紀(jì)50年代已經(jīng)超過羊毛。
盡管上述幾種稱為“纖維素纖維”或“人造纖維”的出現(xiàn)是繼紡織機(jī)械發(fā)明之后的又一次紡織革命，但它仍意味著人只是用化學(xué)方法，對天然植物纖維的再加工，而通過化學(xué)方法，制取全合成的、性能更為優(yōu)異的紡織纖維階段，才迎來了第三次紡織革命。
1928年32歲的美國化學(xué)家卡羅塞斯（W．H．Carothers）博士從大學(xué)崗位上應(yīng)聘到杜邦公司，負(fù)責(zé)對不久前才興起的高分子化學(xué)的基礎(chǔ)研究，他們研究了多種脂肪族二元酸與二醇或二元胺的縮合反應(yīng)，由于保證了反應(yīng)物料的嚴(yán)格配比，從而獲得分子量很高的縮聚物，但大多數(shù)產(chǎn)物的熔點(diǎn)偏低、不耐水，雖然有的可以抽絲，但不適于用做紡織纖維。反復(fù)不斷地失敗使卡羅塞斯在精神上受到很大打擊，以至身上經(jīng)常攜帶著一小瓶準(zhǔn)備自殺的氰化鉀。一直到工作6年后的1934年，終于在合成的數(shù)百種產(chǎn)品中，找到有希望成為優(yōu)良紡織纖維的聚酰胺－66，尼龍（Nylon）是它在投產(chǎn)時公司使用的商品名。
杜邦公司為了使它工業(yè)化，動員了230多名各方面專家，花費(fèi)2200萬美元，到1939年始正式投產(chǎn)。這一成功不僅是合成纖維的第一次重大突破，也是高分子科學(xué)的重要進(jìn)展。
尼龍投產(chǎn)后，杜邦公司馬上宣布他們生產(chǎn)了比蜘蛛絲還細(xì)，比鋼還結(jié)實(shí)的全新有機(jī)纖維。盡管當(dāng)時第二次世界大戰(zhàn)已經(jīng)開始，仍然引起各方面關(guān)注。用它織成的女絲襪，銷售第一天就賣出400萬雙，報紙上還報道了當(dāng)時許多銷售店曾引起“尼龍騷動”的場面，可惜的是卡羅塞斯本人卻沒有看到這種情況。41歲的他，雖然知道尼龍的研究已經(jīng)取得突破性進(jìn)展，但卻總感到心力交瘁地被失敗所纏繞，終于在1937年服毒自殺，留下深深的遺憾。
1938年德國研制出聚酰胺－6，即聚己內(nèi)酰胺；1941年英國制出了聚對苯二甲酸乙二醇酯纖維，商品名Dacron、“的確涼”、或滌綸；1939年德國人又研制出聚丙烯腈纖維，但到1949年才在美國投產(chǎn)，商品名Orlon，我國稱腈綸，此又出現(xiàn)多種新型合成纖維，滿足了多種需要，但從應(yīng)用范圍和技術(shù)成熟等方面看，仍以上述幾種為主，其產(chǎn)量約占總量的90％。
三、從天然橡膠到合成橡膠
自然界中雖然含有橡膠的植物很多，但能大量采膠的主要是生長在熱帶雨區(qū)的巴西橡膠樹。從樹中流出的膠乳，經(jīng)過凝膠等工藝制成的生橡膠，最初只用于制造一些防水織物、手套、水壺等，但它受溫度的影響很大，熱時變粘，冷時變硬、變脆，因而用途很少。
1839年美國一家小型橡膠廠的廠主古德易（Goodyear）經(jīng)過反復(fù)摸索，發(fā)現(xiàn)生橡膠與硫黃混合加熱后能成為一種彈性好、不發(fā)粘的彈性體，這一發(fā)現(xiàn)推進(jìn)了橡膠工業(yè)迅速發(fā)展。在這之前，橡膠的年產(chǎn)量只有388噸，但到1937年已增加到100萬噸，即100年間增加了2000倍，這在天然物質(zhì)利用史上是十分罕見的，尤其是1920年以后，由于汽車工業(yè)興起，進(jìn)一步擴(kuò)大需求，以致世界各國開始把天然橡膠作為軍用戰(zhàn)略物資加以控制，這就迫使美、德等汽車大國，但卻是天然橡膠的窮國開展合成橡膠的研究，這種研究是以制造與天然橡膠相同物質(zhì)為目的開始的，因?yàn)槿藗円阎怯啥鄠€異戊二烯分子通過順式加成形成的聚合體。
1914年爆發(fā)第一次世界大戰(zhàn)，德國由于受到海上封鎖，開展了強(qiáng)制性的合成橡膠研制和生產(chǎn)，終于實(shí)現(xiàn)了以電石為原料合成甲基橡膠的工作，到終戰(zhàn)的1918年，共生產(chǎn)出2350噸。
戰(zhàn)后，由于暫時性天然橡膠過剩，使合成橡膠的生產(chǎn)也告中止，但其研究工作仍在進(jìn)行。先后研制成聚硫橡膠（1931年投產(chǎn)）、氯丁橡膠（1932年）、丁苯橡膠（1934年）、丁腈橡膠（1937年）等。
第二次世界大戰(zhàn)期間，尤其是日本偷襲珍珠港、占領(lǐng)東南亞后，美國開始擴(kuò)大合成橡膠生產(chǎn)，并納入國防計劃，1942年產(chǎn)量達(dá)84．5萬噸，其中丁苯橡膠為70．5萬噸。1950年以后，由于出現(xiàn)了齊格勒納塔催化劑，在這種催化劑的作用下，生產(chǎn)出三種新型的定向聚合橡膠，其中的順丁橡膠，由于它的優(yōu)異性能，到20世紀(jì)80年代產(chǎn)量已上升到僅次于丁苯橡膠的第二位。此后又有熱塑性橡膠、粉末橡膠和液體橡膠等問世，進(jìn)一步滿足了尖端科技發(fā)展的需要。
回顧過去，展望未來，在新世紀(jì)里新技術(shù)將更加迅猛發(fā)展，與此同時，作為技術(shù)革命物質(zhì)基礎(chǔ)的，以合成高分子為代表的新材料的研制和開發(fā)，也將越來越起著重要作用。
參考文獻(xiàn)
