应用化学在生活中的应用

(整期优先)网络出版时间:2023-01-16
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应用化学在生活中的应用

吴栋

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摘要:近年来,社会进步迅速,我国的现代化建设的发展也有了提高。应用化学在生活中具体体现为化学工程,化学工程是推动社会发展必不可少的元素。化学工程是研究化学工业及相关产业生产和发展的专业学科,它对化学过程、物理过程和设备的设计优化进行汇总,是研究其共同规律的学科内容。将理论基础和实践进行结合,从而在工艺开发、过程设计、系统规划、生产管理、环境保护等过程中发挥作用,才可凸显出化学工程的价值。化学工程领域的设计和应用范围极广,包含生物化工、材料化工、环境化工、石油化工等工业内容。化学工程与社会经济的发展和人类社会的进程息息相关,也与计算机、航天、材料、生物等领域相互渗透。当前,化学工程正在朝着连续化、自动化、智能化的方向推进,对化学工程技术和应用化学的研究有利于推动社会的进程,可以提高工业化的发展速率,真正提升人们的生活质量。

关键词:应用化学;生活;应用

引言

目前,探索科研能力培养模式、教师的教学方法和实践创新训练等对创新人才的培养具有不可取代的作用。所以,通过教学方法和实践训练模式的创新与改革,可有效提高本专业大学生的整体科研素养和创新能力。应用化学专业实验课程的开设不仅给学生提供一个实际操作的平台,而且还给学生提供一个科学思维训练以及将理论知识有效转化成科技创新能力的平台。它具有很强的实践性和社会应用性,对于培养具有创新型思维人才有重要意义。要求学生在具备扎实的专业知识的基础上进一步提高实验技能,培养实验的基本操作和实验设计能力,能根据已有的实验设备与药品,合理选择和使用,正确制定实验方案,安排实验步骤,最终进行实验。可以加强化学学科与其他学科融会贯通。通过引入“项目化”的教学模式,将学生作为主体,以问题为导向开展实验教学,设置与教学内容相关的学习情境。部分“项目化”内容结合本专业教师科研项目张开,真正提高学生发现问题和解决实际问题的能力,部分项目还可以培养学生团队合作意识,全面提升了学生的综合素质。

1目前教学方式存在问题

1.1实验教学偏离了实践创新能力的培养目标

目前,实验教学目标仍然以验证理论知识和掌握实验技能为主,教学大多数采用教师讲学生听的教学模式。忽略学生的主体地位,学生的参与度低,积极性差,实验效率低,实验效果不理想。学生的动手能力参差不齐,缺乏相互之间的配合。导致学生在表达、创新和协作方面得不到提升。忽略了实验教学是以学生实践为基础的这一目标。多数实验比较单一,缺乏综合性和设计性,学生很难拓宽视野在更高层次上感受科研魅力,培养学生创新思维和创新能力的目的很难达到。

1.2实验教学方法简单陈旧

学生基本上按照实验报告中的固定实验方法完成实验。这种“以教师、教材和课堂为中心”的教学方法是一种接受式学习方法,学生只会照搬从而使学生缺乏创新思维,学生创新意识、学习能力和实践能力很难得到提高。教师在教学中仅仅发挥了核心和权威作用,并未做到设置问题情境去启发学生,让学生独立思考,影响了学生独立思考的积极性。

2新型大空腔超分子配体的合成及在催化科学中的应用

研究发现,由于具有一定尺寸空腔的离散分子笼或分子胶囊在客体识别、传感、催化和药物传输等领域有着广阔的应用前景,因此,激起了化学家们对其研究的浓厚兴趣。化学家们已经通过金属配位驱动自组装设计合成了多种具有不同几何构型的超分子分子笼或超分子分子胶囊,然而在已经报道过的相关研究中,其有机配体大多是二维构型,而三维构型的有机配体鲜有报道。近年来,华中师范大学彭红涛、佘能芳课题组的科研人员致力于在Klarner型分子夹边墙上通过交叉偶联反应引入不同的配位基团,已设计合成出高度对称的三维四齿C型超分子型配体,并发现其可以有效地与多种金属配体进行配位得到构型复杂且具有较大空腔的超分子配体笼。研究发现,该类分子笼由于具有较大的空腔,不但可以对自然界生物大分子如蛋白质进行选择性反应,还为选择性结合大型客体如富勒烯提供一个很好的平台,因而展现出良好的应用前景。该研究将在催化科学、医药学、传感器科学、配位化学、主客体化学及分析分离科学中得到应用。

3应用化学在生活中的实际应用

3.1应用化学在穿戴材料上的应用

在日常生活中,一些常见的由纤维制成的衣服与应用化学有关。这些纤维制品大致可以分为三类:天然纤维、人造纤维和合成纤维。纤维实际上是由特定的聚合物借助机械加工形成的一种细软的丝线。人造纤维就是对天然植物纤维进行加工后形成的一种物质。天然的植物纤维相对较短,很难直接应用于布料加工和纺织过程中。借助应用化学相关工艺,能够使植物纤维自身的特性得以改变,从而形成能够用于纺织的材料。人们日常生活中的人造棉、毛等都由人造纤维加工而成。合成纤维也是化学工程的应用体现,人们日常生活中所使用的涤纶等属于合成纤维。总之,生活中许多面料都是化学纤维制品,借助化学纤维制品能够制成许多独具风格的服装,从而推动服装行业的发展,这些产品也使相关化工产业得以继续推进。

3.2应用化学在厨房当中的应用

除了在人们的日常穿戴上进行应用,应用化学也关乎人们的日常饮食。例如,发酵粉作用于馒头、糕点等的制作,在发酵过程中加入一些添加剂,能够让食品更具蓬松度,从而使入口的感觉更加松软。常见的饮用酒中也会加入一些化学制品,从而加速发酵过程,让酒的味道更加浓郁。通常,酒在加工过程中除了涉及化学加工,也包含物理加工,酿酒工艺是多学科应用的一种体现形式。此外,人们在厨房所使用的天然气、液化气的主要成分是甲烷,这些都是应用化学元素的应用,也体现出应用化学在生活中的实践效果,标志着化学工程的进步和发展。

3.3应用化学在化妆品上的应用

化妆品是大多数女性日常生活中经常使用的物品,其本身也离不开化学加工过程。化妆品在生产制造时可以借助化学制剂,让其拥有更好的功效。比如,具备保湿功能的化妆品能减缓人体表面肌肤的水分蒸发,避免皮肤表层水分流失过多导致皮肤干裂的现象产生。为了维持化妆品的功效,通常会在化妆品中加入山梨糖醇、甘油等一些稀释物质,从而提高化妆品的整体保湿效果。部分防晒化妆品为了达到防紫外线的目的,会加入抗氧剂,避免化妆品中的物质发生氧化作用,出现酸败现象,影响化妆品的应用效果。防腐剂的作用是避免微生物和霉菌繁殖,化妆品中许多物质由碳和氮的化合物构成,拥有充足的水分,这些水分也会让微生物和细菌不断繁殖,造成化妆品变质或产生异味,不仅如此,这些化妆品还会损害使用者的皮肤,甚至威胁使用者的身体健康。在化妆品中加入防腐剂,能够延长化妆品的保质期。常见的防腐剂包含有机酸、酚类物质、收敛剂等。其中,收敛剂又被称为抑汗剂,它能够达到保护毛孔和抑制汗液分泌的作用。收敛剂通常能使皮肤表面的蛋白质凝固,阻止汗液流通,化妆品中加入的收敛剂通常包含锌盐和铝盐两种物质。为了避免化学物质酸度过低对皮肤造成影响,可以在化学制品当中加入ZnO、MgO等物质来达到调节pH值的目的。这些都是应用化学在实际生活中的应用体现。

结语

应用化学的学科教育还存在许多问题,需要各高校予以重视,在设备上进行更新,在教育理念上进行明确,在教育方法上进行完善,根据行业的变动和应用化学学科的实际发展情况调整教育内容。高校学生也应有与时俱进的意识,及时关注市场的变动,从而找到自身学习应用化学的切入点,更好地完成理论知识学习和实践探索过程。深入研究应用化学,能使其在各行各业中充分发挥作用,从而提高社会经济的发展水平,使相关产业稳步前进,真正体现出应用化学的实际作用。

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