淺析在實際生活中高中化學知識的運用論文
摘要：化學知識是在我們日常活動中發現的, 而得到的化學理論知識也要回歸到日常生活中。化學知識在生活中的應用比較普遍, 我們的日常生活和化學知識之間的聯系十分密切。高中化學知識是當前學習中重要的組成部分, 其對實際生活有著明顯的影響。基于此, 本文將高中化學知識在實際生活中的應用作為研究對象, 通過對化學知識相關內容的介紹, 進而對其應用展開分析, 最后對兩者結合能力的提升提出了兩點措施, 旨在能夠將化學知識與實際生活更好地融合, 進而服務人民的生產和生活。
關鍵詞：高中化學; 實際生活; 化學教學;
化學作為一門與實際生活有著密切聯系的學科, 其具有較強的實用性和針對性, 化學知識與我們的生活息息相關, 化學知識在我們日常生活中廣泛存在, 任何物質都是由各種化學元素構成的, 對于社會生產生活各方面都有著重要的影響。隨著科技的逐漸發展, 化學這門科學也被進一步細分, 其在衣食住行以及生產醫療等方面都實現了有機融合。而高中化學教學的目標是使學生既能夠掌握化學理論知識, 應對考試, 同時豐富學生的科學知識, 將學到的知識靈活地運用到化學中, 將課堂中的知識與生活中的一些方面聯系起來, 為實際生活提供更好的服務。
1 化學知識的相關介紹
化學是自然科學學科的其中一個學科, 其在日常生活以及生產活動中有著廣泛的應用。化學知識可以從宏觀以及微觀兩個角度展開研究, 從宏觀角度來說, 通過對不同物質的化學反應中的物質顏色、澄清度、熱量以及存在狀態等角度對相關的科學內容展開研究;從微觀角度來講, 化學知識主要包括夸克、分子、原子、量子等微觀粒子構成的組成、結構、性質和變化規律等內容的科學研究[1]。化學知識與人們的生產生活息息相關, 發展歷史悠久, 是人們對世界進行重新認識與改造的重要方式之一。
2 高中化學知識在實際生活中的應用
2.1 高中化學知識在衣食住行上的應用
2.1.1 清洗衣物
化學與生活之間的聯系十分緊密, 在日常衣物的清洗上就包含了大量的化學知識, 從衣物的制作到衣物的清洗、保養, 整個流程都包含了大量的化學知識。大多數的衣物制作紡織廠都是利用各種有機物和金屬化合物來漂染衣物布料, 對衣物進行不同顏色的著色, 以滿足我們日常生活中對不同顏色衣物的需求。但是, 隨著社會的發展, 衣物面料在各種化學制劑以及材料的開發背景下, 實現了更新換代, 從麻布、絲綢等布料到今天的滌綸、呢子、聚酯纖維等布料, 衣物用料種類逐漸增多, 而越優質的布料越需要好好保養, 這就需要各種化學制劑幫助布料做好保養與維護, 以維持布料的耐用性[2]。同時, 在清洗衣物的時候, 大多數的頑固污漬單純依靠洗潔劑無法完全去除, 若是淺色衣服碰觸到沾滿鐵銹的物質, 會在衣服上留下一些紅色的印記, 針對這種現象可以通過酸性物質將鐵銹溶解, 這是源于化學知識中的金屬鐵與草酸、醋酸等酸性物質會產生反應, 生成氫氣以及溶于水的鹽, 進而很好地去除衣物上的鐵銹痕跡。此外, 若是白色的衣物沾染上各種顏色的污漬, 那么可以利用漂白劑以及84消毒液浸泡去除, 之后再用洗衣液進行清洗, 就能夠將衣物中的顏色去除, 還原本來的白色, 這是源于化學知識中漂白劑或是消毒液中的氯化鈉與次氯化鈉能夠通過緩慢的化學反應, 生成次氯酸, 這種物質的氧化性較強, 能夠達到漂白衣物的作用。
2.1.2 發酵饅頭
作為日常生活中一種重要的食物, 饅頭、包子等面食類食品在食用的時候, 人們普遍會覺得其松軟可口, 內部也有明顯的大量氣泡。這是由于饅頭在發酵的時候會產生大量的CO2以及乙酸, 原理是在制作饅頭、包子等面食的時候, 人們會在面團中加入食用堿, 也就是俗稱小蘇打的碳酸氫鈉 (NaHCO3) , 用小蘇打中的堿將面粉中的酸中和, 進而使面團更加具有柔韌性以及口感度, 也就是遵循化學知識中的2CH3COOH+Na2CO3=H2O+CO2↑+2CH3COONa這一化學方程式, 而這一化學反應式在高溫作用下反應速度更快, CO2的生產效率以及速度都明顯提升, 這是由于熱脹冷縮而導致面團內部逐漸蓬松, 并出現大量的小氣泡, 而這種小氣泡也是饅頭以及包子等面食更有食欲、更美味的原因[3]。
2.1.3 清除水垢
水是生命之源, 其在我們生產生活中起到了巨大的作用, 但是我們使用的大多數水都來自于地下, 地下水受到地下各種金屬元素的影響而產生水垢, 尤其是在燒水的時候, 自來水中的各種鈣、鎂、鐵等金屬離子在水壺燒水的時候會掛在水壺內壁與底座上, 盡管自來水已經經過了多道程序的.過濾, 但是在長期的燒水過程中, 水壺內壁及底座仍然會受到金屬元素的影響而出現大量的白色物質, 這不僅會對水壺美觀造成影響, 而且會產生使用隱患。因此, 對于水垢現象一般會選擇中和處理[4]。利用化學知識, 對水垢進行分析得知水壺中的水垢構成基本為碳酸鈣、碳酸鎂等金屬化合物的沉淀物質, 主要表現的化學性質就是堿性, 而酸性物質與堿性物質的中和反應能夠生成溶于水的鹽, 進而達到清除水垢的目的, 可以選擇食醋等稱為乙酸的可食用酸性物質將其導入到水壺中, 其能夠與水垢中的碳酸化合物產生反應進而生成溶于水的鹽和水, 也就是CaCO3+2CH3COOH=CO2+Ca (CH3COO) 2H2O, 食醋中的乙酸能夠與水垢中的碳酸金屬產生溶于水的鹽進而溶解水垢, 清除水壺中的水垢, 在反復幾次作業之后就能夠使沉淀在水壺中的水垢徹底去除, 水壺就會煥然一新。
2.1.4 提煉乙醇汽油
自從20世紀發現并使用石油開始, 石油在我們日常生活中就得到了廣泛的應用, 而在交通運輸上使用的汽油就是由石油提煉而成的。汽油中含有的大量鉛金屬, 在燃燒的時候會產生大量含鉛化合物, 對環境造成嚴重的污染。自從進入21世紀以來, 全球開始重視環境保護與能源資源節約相關政策, 我國也開始逐漸推行無鉛汽油。這種汽油主要包括各種混合烴類氣體, 與傳統含鉛燃料汽油相比較而言, 這種具有有機性質的汽油能夠實現保護環境、提高空氣質量的目的[5]。但是, 這種烴類汽油的開發和利用并沒有從根本上解決汽車尾氣排放而導致的大氣污染現象, 這是由于汽油在燃燒的時候同樣會產生大量的一氧化碳和二氧化碳氣體, 乃至大量的粉塵固體類氣體并排放到空氣中, 這加劇了溫室效應現象, 若是這些物質被吸入到人體中, 會造成呼吸道的破壞。伴隨著化學知識的不斷發展, 我國自2003年開始推行乙醇汽油, 這種汽油顧名思義主要成分就是乙醇, 也就是酒精, 酒精主要是由糧食發酵而產生的一種物質, 其在燃燒的時候會產生較少的二氧化碳氣體以及粉塵, 同時, 乙醇汽油也會隨著創新而逐漸提升含氧量, 使汽油能夠得到更充分燃燒, 減少環境污染。
2.1.5 酒精測試儀
隨著汽車等公路交通工具使用數量的逐漸增多, 我國每年有大量的駕駛人員以及行人由于酒后駕駛而受到傷害, 酒后駕駛問題日漸嚴重, 由此引發的交通事故觸目驚心, 而國家對這種現象的日漸重視使得酒后駕駛查處力度得到了極大的提升, 酒精測試儀等針對酒后駕駛的儀器使用頻率逐漸提升。根據分析得知在酒類飲品中, 對我們大腦產生強烈刺激性的物質就是乙醇, 過量的乙醇攝入會使人腦呈現遲鈍、混亂的現象, 這種狀態下的駕駛對駕駛者本身以及周邊行人、車輛都產生了安全隱患[6]。而人體對乙醇的吸收、分解以及排放需要8個小時才能夠完成, 酒后駕駛者在此期間只要進行酒精測試就會受到懲罰, 酒精檢測就是通過酒精測試儀完成的, 這種儀器通過對乙醇的還原性進行充分考慮, 進而在硫酸現象下將乙醇和重鉻酸鉀進行氧化還原反應。在酸性狀態下, 重鉻酸鉀表現為橙紅色, 其在同乙醇接觸的時候會產生藍綠色的硫酸鉻, 也就是形成3CH3CH2OH+2K2Cr2O7+8H2SO4=3CH3C0OH+2Cr2 (SO4) 3+2K2SO4+11H2O化學反應式, 按照這一反應式通過酒精測試儀中對駕駛者乙醇反應變色情況來判斷其酒后駕駛狀態。
2.2 高中化學知識在生產上的應用
2.2.1 化肥農藥
農業生產中的化學知識也得到了廣泛的應用, 農作物生長需要農藥和化肥的支持。傳統的化肥是將人畜排泄物作為基礎, 而當前的化肥主要是以化學合成物為主, 例如尿素和復合型磷鉀化合物。土壤內的氮磷鉀等化學元素含量與大量農作物生長需求不相符, 對此需要施加豐富的氮磷鉀等元素肥料滿足農作物生長所需要的營養, 提高農作物產量。同時, 農作物生長需要的農藥主要成分是含磷、硫、鉀的有機物, 用于殺死害蟲, 實現殺菌滅蟲, 保證農作物的產量。
2.2.2 金屬合金
礦石中含有大量的金屬材料, 利用化學方式能夠從中提煉出大量的金屬合金物質, 而合金物質更加穩定和實用。例如銅合金能夠制作大型器皿, 司母戊鼎就是由銅合金制作的, 其中含有84%的銅, 11%的錫以及鉛, 具有更強的耐腐蝕性, 以及韌性和強度, 有利于加工制作。而當前社會上廣泛應用的合金就是鋼材, 其也被稱為碳素鋼, 其中含有低于0.6%的低碳鋼以及高于0.6%的高碳鋼, 隨著含碳量的提升硬度加強, 鋁合金能夠形成氧化膜防止生銹。
2.2.3 高中化學知識在醫學上的應用
以蜜蜂為例, 被蜜蜂傷后的傷口呈現紅腫、疼痛狀態, 這是由于蜜蜂蜇人時的分泌物含有一種叫作甲酸的化學物質, 也被稱為蟻酸, 主要源自蜂類、蟻類等昆蟲的分泌物, 具有較強的腐蝕性, 對皮膚的傷害比較大。
3 提升高中生化學知識與實際情況結合能力的措施
首先, 學生要熟練掌握并運用高中化學知識, 根據長期化學理論知識的學習經驗和積累, 在學習新的化學知識之前先進行預習。課堂上對預習中不懂或是難懂的重點知識點仔細聽和理解, 課后再進行復習。遇到不明白的知識點要及時地請教老師和同學, 真正弄懂化學知識, 為其實際運用建立基礎[7]。同時要開展化學實驗操作, 將實驗中觀察到的現象與理論知識、實際情況相結合。其次, 學生要培養自身化學知識與實際生活結合解決問題的能力, 主動將化學理論知識與生活現象結合起來觀察學習, 例如pH試紙可以檢查皮膚酸堿性, 這樣可以對我們日常使用的爽膚水進行酸堿程度檢查, 為我們日常購買化妝品培養辨認真假的能力, 通過學習乙醇乙酯了解酒隨著存放時間加長而越香的原理。
4 結語
高中生化學知識在生產生活中的應用范圍逐漸擴大, 為各行各業的發展提供了保障。本研究通過對化學知識相關內容的介紹了解了化學概念、組成等內容, 進而從衣食住行、生產以及醫學3個方面對高中化學知識在實際生活中的應用展開了分析, 最后熟練掌握并運用高中化學知識培養自身在實際生活中利用化學解決問題的能力, 針對高中生提升化學知識與實際情況的結合能力提出了相關的措施。
參考文獻
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