无机非金属范文
时间：2023-04-06 21:59:01
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篇1
非金属材料是由非金属元素或化合物构成的材料，自19世纪以来，随着生产和科学技术的进步，尤其是无机化学和有机化学工业的发展，人类一天热的矿物、植物、石油等为原料，制造和合成了许多新型非金属材料，如水泥、人造石墨、特种陶瓷、合成橡胶、合成树脂、合成纤维等；这些非金属材料因具有各种优异的性能，为天然的非金属材料和某些金属材料所不及，从而在近代工业中的用途不断扩大，并迅速发展。非金属材料的种类比较多，它分为有机金属材料和无机金属材料两种。而无机金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一，市场前景非常好。
1 无机非金属材料行业存在的问题
我国在无机非金属新材料上虽然有一些不错的成绩，但是由于起步比较晚，基础太差、投入少，目前，我国无机非金属材料行业与发达国家相比，仍然处于落后的地位。其主要表现在四个方面：（1）基础落后，产品等级偏低。（2）材料性能低，质量不稳定。（3）生产设备落后，资源利用率太低。（4）技术滞后，生产成品率低等。我国的无机非金属新材料的制作设备落后，技术也落后，这些是造成产品研制周期长、生产规模小、经济效益低等问题的关键所在。
2 无机非金属材料的特点和应用
以往的无机非金属材料的品种比较多，主要包括水泥、陶瓷与建筑材料等，而建筑材料是最贴近人们生活的。新型无机非金属材料是后来才出现的，现如今它是现代新技术，新产业和生物医学中不可或缺的材料。
2.1 无机非金属的特点
传统的无机非金属缺点非常多，而现代的无机非金属材料的优点相对就明显很多。其主要表现在以下几点：（1）整体性，无机非金属材料抗腐蚀性强，这对材料的完整性非常重要。（2）防高温性能，因为其本是就是无机物，属于非燃烧材料。（3）防水性能，因为无机非金属其内部结构非常的密集，所以其有防水渗透的能力。（4）防腐蚀性，因无机非金属的物理化学性能，决定了其有一定的防腐蚀性和对一般生物侵害时，也可以正常使用。（5）耐磨性，无机非金属材料的耐磨性能是生物医学最看重的一点，比如陶瓷在生物医学上的作用，因它的耐磨性能比一般的合金金属好，所以它可以代替传统的人工关节置换的金属材料。
2.2 无机非金属材料的应用
无机非金属新材料具有独特的性能，是高技术产业不可缺少的关键材料。例如稀土掺杂石英玻璃广泛应用于导弹、卫星及坦克火控武器等激光测距系统，耐辐照石英玻璃应用于各种卫星及宇宙飞船的姿控系统；光学纤维面板和微通道板作为像增强器和微光夜视元件在全天候兵器中得到应用；航空玻璃为中国各类军用飞机提供了关键部件；人工晶体材料中激光、非线性光学和红外等晶体，用于弹道制导、电子对抗、潜艇通讯、激光武器等。特种陶瓷中，耐高温、高韧性陶瓷可用于航空、航天发动机、卫星遥感，可制作特殊性能的防弹装甲陶瓷及特种纤维及用于电子对抗等。目前已开发了近四千种高性能、多功能无机非金属新材料新品种。这些高性能材料在发展现代武器装备中起到十分重要的作用。
3 无机非金属材料的发展趋势
目前，科学技术的不断发展，带来了技术上的革新。不管是传统无机非金属材料还是无机非金属材料都有了长足的进步。其在未来的趋势主要表现在三个方面：（1）走可持续化发展道路，西方发达国家运用生态环境来影响着世界资源可持续性的发展，并且已经取得了很好的效果；但我们国家在这方面还只能望其项背，特别是缺乏立法支持与技术标准的指导以及相应组织的管理与监督，使中国的传统无机非金属材料工业发展还有很大的提升空间；面对资源和环境对中国经济发展的严峻考验，国民经济的可持续发展战略显得愈加重要。（2）节约资源，以往的无机非金属材料在工业上的消耗非常巨大。可世界资源正在短缺，那么怎么做好资源的节能、以及找到可替代资源的重要性就不言而喻了。在未来，材料的使用寿命也将会是一个值得关注的问题。提高材料的使用寿命将大大节约资源。（3）集中生产，以后将不会是像现在一样，各个工业之间各自为营的生产，未来工业的需求必须要将单条生产线的产能提高的同时，除了注意产品的质量问题，还应能降低能源的消耗。为此，将水泥工业、陶瓷工业等集中在一起走向大型化是未来的一个趋势。
4 结语
随着技术的进步和生活水平的提高，建筑材料的安全性智能诊断等智能技术将更多的应用于建筑中。目前，国内无机非金属材料的应用越来越广泛，在国民经济建设上也越来越重要。它在工业上的运用已经大大超过了其自身的范畴，它为国家科学的发展事业添了砖，也为经济建设加了瓦。
参考文献
[1] 刘佳欣.无机非金属材料的应用与发展趋势[J].中国粉体工业，2014 （5）.
篇2
关键词：无机非金属材料；石墨烯；制备；性能表征
中图分类号： TB321 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）02（c）-0000-00
无机非金属新材料具有耐高温、耐腐蚀、高强度、多功能等多种优越性能，是高技术产业不可缺少的关键材料，目前在各个工业部门以及空间技术、电子技术、激光技术、光电子技术、红外技术发展方面发挥了重要作用。本文以石墨烯为例，对磷化铜纳米粒子修饰石墨烯复合材料的制备及性能表征进行分析，旨在对石墨烯及其他无机非金属材料的制备和应用有所帮助。
1 石墨烯与磷化铜性能分析：磷化铜存在特殊的电化学嵌锂性能，作为锂离子电池负极材料极具潜力，而且其体积容量几乎是石墨的4倍。作为锂离子电池负极材，磷化铜优点是初始放电容量高，电化学活性高；缺点是在充放电的过程中，由于脱锂/嵌锂产生的应力使得磷化铜活性物质形貌结构发生变化，导致放电容量的迅速衰减。磷化铜纳米粒子与导电性、热稳定性较好的基体材料复合是改善材料电学性能的有效途径。
石墨烯具有很高的柔性、优良的导电性和热稳定性，可以从结构上限制磷化铜在充放电过程中的体积膨胀与收缩，同时石墨烯具有很好的导电性，可以提高电子的传导速率。因此，通过石墨烯复合磷化铜可以有效的提高其电学性能。
2 磷化铜纳米粒子修饰石墨烯复合材料制备
2.1一般材料：氯化铜（CuCl2・2H2O，AR，上海埃彼化学试剂有限公司）；白磷（P4，AR，天津富宇化工有限公司）；石墨粉（国药集团化学试剂有限公司）；十六烷基三甲基溴化铵（CTAB，西安化学试剂厂）；水（二次蒸馏水）。
2.2氧化石墨烯的制备：使用天然的石墨粉，采用改进的Hummers法合成氧化石墨烯。使用超纯水对粗产品进行洗涤，至pH约为6。最后进行真空冷冻干燥等到固体氧化石墨烯。
2.3复合材料的制备：精确的称量出10mg氧化石墨烯固体与准确量取40mL氨水溶液（28%）加入到50mL的聚四氟乙烯反应釜内衬中，超声分散2h，直到反应釜中的固体物质完全分散，溶液变的均匀。加入50mg十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）超声至CTAB完全溶解，将50mg氯化铜（CuCl2・2H2O）加入反应釜中，磁力搅拌30min。期间超声分散注意水温保持室温。加入100mg黄磷（YP），将内衬密封至不锈钢釜壳中，在140℃恒温干燥箱中连续反应12h。待反应完成后，取釜，自然冷却至室温。得到的黑色粗产物用苯、无水乙醇、蒸馏水依次洗涤数次，来除去副反应生成的杂质。最后将清洗完全后的产物，在60℃真空干燥箱内恒温干燥6h，完成后，收集样品待用。
3 磷化铜纳米粒子修饰石墨烯复合材料性能表征：样品的物相和纯度同样用D/Max-3c型XRD进行检测；样品的形貌分析利用日本HitachiS-4800型场发射扫描电镜（FE-SEM）、透射电子显微镜（TEM，FEITecnaiG2F20S-TWIN）观察。
3.1结构分析
Gr和Cu3P-Gr复合物的XRD图见图1所示。
通过图1可知，GO位于10.4°的（002）特征峰（图1a插图）对应0.850nm的层间距。当溶剂热反应完成后，Gr在大约24.4°处出现一个较宽的峰，其对应的层间距为0.365nm，这说明在该溶剂热体系下GO被还原成Gr。复合物中主要的（112），（202），（211），（300），（113）和（212）晶面分别出现在36.0°，39.1°，41.6°，45.1°，46.2°和47.3°，能够对应Cu3P的标准卡片值（JCPDS号为71-2261）。其中复合物XRD中出现明显的宽峰（图1a黑框标记处），这直接说明Cu3P锚定在石墨烯表面。EDS图分析结果表明在复合物中仅存在Cu、P、O和C四种元素，这点与XRD图分析结果一致。对存在的元素的含量分析发现，复合物中C：O接近11：1，这说明复合物中氧化石墨烯还原的程度较高。
3.2复合物的电学性能：石墨烯作为锚定点保留了其优异的电学性能，同时与纳米Cu3P粒子相互交叠加大了夹层间距和更丰富的微孔结构，两者协同提供更多的储锂空间。有效的提升了复合材料的充放电比容量，解决了单一组分材料的电学性能缺陷。
此外，Cu3P-Gr复合材料和单一组分Cu3P都在0.75V左右出现了明显的充放电平台，这可以归结于Cu3P+3LiLi3P+3Cu这一反应。同时，Cu3P-Gr复合材料比单一组分Cu3P充放电平台更长更平稳，这说明石墨烯的加入有效的减少了纳米Cu3P粒子所带来的体积效应，且石墨烯优异的电学性能提高了复合材料的整体导电能力，缩短了锂离子传输的距离，提高锂离子脱嵌过程的扩散速度。这一显著提高，更加有利于复合材料的实际应用。
4 结论
本文以石墨烯、氯化铜、白磷为原料成功制备出Cu3P修饰的石墨烯复合材料，并对其结构、尺寸和形貌进行了表征。石墨烯复合材料电学性能测试结果表明：复合物的放电容量及循环性能优于单一组分的石墨烯、磷化铜，循环性能突出，具有一定的应用价值。
参考文献
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[2]白树林，赵云红.石墨烯热学性能及表征技术[J].力学进展，2014，00：236-259.
篇3
关键词：无机非金属材料；专业英语；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）13-0116-02
专业英语是学生、学者和工程技术人员获取科研信息、掌握学科发展动态、参加国际学术交流的重要工具。《无机非金属材料专业英语》课程是针对无机非金属材料工程专业学生在学完公共英语课及必要的专业知识后开设的一门专业基础课。通过该课程的学习，使学生了解专业英语的结构、词汇、写作方法及其与普通英语的异同点；掌握无机非金属材料专业常用的英语词汇，能较顺利的阅读、理解和翻译有关的科技英文文献和资料；掌握科技应用文的书写格式与写作技巧。但是在目前的教学中仍存在一些问题，如教学内容、教学方法、考核手段等。本文针对材料专业英语的教学现状和存在问题，从教学内容、教学进度与模块、教学方法几个方面对无机非金属材料专业英语教学改革进行了初步探讨。
一、针对教学内容的改革：充实教学内容，丰富课文载体形式
目前本课程采用的教材为杜永娟主编的《无机非金属材料专业英语》（化学工业出版社），教材的内容基本覆盖了无机非金属材料专业的重要内容，但课文绝大部分来自20世纪80年代末和90年代以来的出版物，内容略显陈旧。另一方面，课文与阅读材料来自英文原版教科书、专著、国际著名学术期刊和国际学术会议，课文载体的形式略显单一。
经统计，本专业的学生毕业后除35%～45%就读研究生继续深造外，有55%～65%的毕业生直接参加工作，主要从事技术、管理、新产品开发等方面的工作。他们最需要的英语能力不是阅读英文基础理论的教科书，而是能走在无机非金属材料领域的前言，查阅、撰写各种与科技开发、生产实践密切相关的书籍、合同、专利、仪器使用说明书等文献情报，以及其他进行国际学术、科技及经贸交流的资料。因此，在教材的基础上需要对教学内容进行重新设计，对原教材中的课文进行筛选，保留实用性强、较为新颖的课文，同时兼顾课文的范围涵盖无机非金属材料的重要内容，以此作为基本专业知识阶段教学模块。在此基础上，补充其他形式的课文，包括专著文章、论文、专利、文摘、学术会议通讯、经贸合同、各种产品说明书等，丰富课文载体的形式。
二、针对教学进度和教学模块的改革：实施分阶段教学
以往无机非金属材料专业英语的教学主要依照无机非金属材料的类型的划分单元，即分别对各类无机非金属材料进行介绍。从材料的角度来看教学内容覆盖面较广，但从英语教学的角度来看，始终停留学习性阅读的教学层面，没有对教学内容作进一步的深化，难以进一步培养和拓展学生实际英语的应用能力。因此，在教学改革中有必要按照由浅入深、循序渐进的原则，合理安排教材和扩展内容，实施分阶段教学。结合材料专业英语教学的特点，将教学内容分为三个阶段，包括基本专业知识阶段、提高阶段和综合应用阶段。各教学模块的教学内容和重点如下表所示：
其中基本专业知识阶段主要围绕教材中的课文，设置无机材料物理化学、陶瓷、玻璃、水泥与混凝土、耐火材料、宝石、无机材料工程七个单元。在教学中重点对课文中的背景知识及语言点作讲解，结合课文和补充材料，使学生了解专业英语句法、词法、结构的特点，掌握无机非金属材料中常见的英语词汇和短语，培养学生阅读专业资料的能力，为专业英语的实际应用打好基础。本阶段的教学学时占整个学时的60%左右。
提高阶段的教学内容为常用英语科技应用文的阅读与写作。英语科技应用文范围较广，涉及说明书、合同、专利、简历、求职信、图表、科技论文、信函等。在本教学中结合材料专业的特点，选取说明书、专利、科技论文写作三大科技应用文作为主要内容，介绍其基本内容、文体要求和一般格式，在此基础上介绍相关的写作方法与技巧，分析科技英语写作中常见的问题，从而锻炼学生的翻译和写作能力。其中说明书部分包括说明的基本组成、说明与说明书书写的原则、说明与说明书的文体要求、说明书常用句型几个部分；专利部分包括专利基础知识简介、专利文献的结构两大部分。英语科技论文部分由三大检索简介、论文的结构安排与撰写、投稿及与编辑的联系三大部分组成。提高阶段的教学学时占整个学时的30%左右。
为了培养学生的综合能力，在前两个阶段基础上设计了综合应用阶段。在此阶段教学中，让学生根据各自实习、实验内容撰写英文摘要并作专题演讲和进行集体讨论，从而对前期所学到的知识进行灵活应用，锻炼写作、口语能力，使专业英语的实际应用能力进一步提升。综合应用阶段的教学学时占整个学时的10%左右。
按照上述三个阶段进行教学，可使学生由浅入深地掌握无机非金属材料专业英语的知识，既重视基础，又具有培养和拓展学生实际应用英语能力的能力和空间，形成有机关联的一个整体。
三、针对教学方法的改革：采用多样的教学手段
目前专业英语的教学方法仍主要采用以教师讲授为主的教学方法，这种传统的教学方法已不能满足本科教育的需要。因此有必要对教学方法进行改革。
在本教学中，将PBL（Problem-based leaning）教学方法引入专业英语的教学中。PBL教学方法在医学等教学领域已被证明是一种有效的教学方法，该方法能够调动学生的主动性和积极性，培养学生的综合素质。将PBL教学法引入专业英语的教学中，设计一些与专业密切相关的问题，引导学生利用专业英语解决实际问题。例如根据课文内容设定题目，如在“水泥与混凝土”这一单元中，要求学生就“什么是水泥”、“如何生产水泥”、“水泥的机械性质如何”等问题进行回答和讨论；将学生分组，将他们在实习阶段所参与的实习内容写成摘要，再通过专题演讲的形式在课堂上介绍给大家，再引导学生进行提问和讨论；按照本专业实验室某种仪器的英文说明书掌握仪器的使用方法等。在课堂教学中以学生为主体、教师为主导，改变过去以教师为中心的教学模式。
经过以上三方面的改革，整个教学内容的安排更加合理，提高了学生学习的积极性和课堂参与度，在了解理论知识的基础上进行了大量阅读、翻译和写作实践，使学生能真正以英语为工具，熟练地获取和交流本专业所需的信息，为将来在专业工作中使用英语打下良好的基础。
参考文献：
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篇4
摘 要：材料工业是现代文明的基础支柱之一，对于整个人类社会的发展有着十分重要的作用，无机非金属材料是材料体系的重要组成部分，本文主要就其进行简单的介绍，详细分析与其有关的能源行业的发展问题，仅为无极非金属材料的应用研究提供参考。
关键词：无机非金属材料；发展历程；能源行业
无机非金属材料广泛应用于居民日常生活以及工业生产过程中，对于现代工业的发展至关重要，本文主要就这种材料进行简单的介绍，分析无机非金属材料工业发展历程，探讨有关的能源行业的未来发展方向，希望能够对相关研究人员的工作有所帮助。
一、无机非金属材料概述
无机非金属材料主要是由传统的硅酸盐材料演变而来，现在的无机非金属材料则囊括了碳化物、氮化物、铝酸盐、硼酸盐、硅酸盐、卤化物、磷酸盐等等领域。结构上来说，无机非金属材料的元素之间主要依靠共价键、离子键或者离子――共价键混合健进行结合。正是由于在这些化学键的存在，无机非金属材料往往拥有良好的抗氧化性、导电性、压电性、铁磁性、铁电性、较高的熔点、硬度、强度、耐磨损，广泛应用于各行各业。
无机非金属材料可以分为传统的无机非金属材料和新型无机非金属材料两大类。日常生活中常见的玻璃、陶瓷、水泥、搪瓷、电瓷等等都属于传统的无机非金属材料，与民众的生活及生产息息相关。而新型无机非金属材料的性能及用途都比较特殊，主要是凭借一些新的技术手段改造而来，广泛应用与国防事业及生物工程之中，比如非晶体材料、无机纤维、无机涂层等等。
二、无机非金属材料工业发展历程
随着人类社会以及科学技术的不断发展，无机非金属材料工业逐渐兴起，下文主要从水泥、陶瓷、玻璃三种材料简单论述无机非金属材料工业的发展历程。
（一）陶瓷工业
陶瓷材料是使用时间最长的无机非金属材料，在我国制陶技艺可以追溯到8000年前的新时期时期，商朝白陶的成功烧制为陶器向瓷器的过渡奠定了良好的基础，东汉至魏晋时期出现了青瓷，这种胎质坚硬加工精细的瓷器的出现标志着我国瓷器进入新的时代，宋朝起我国的陶瓷开始向欧洲及南洋的一些国家大量输出，出现了官、汝、定、钧、哥等名窑。古代的陶瓷窑主要是间歇式窑型，随着科学技术不断的发展进步，传统的窑型逐渐被现代窑型代替，1899年，法国出现机械式隧道窑，经过了上百年的发展，现代陶瓷烧制的窑型主要有窑车式隧道窑、步进窑、推板窑、辊道窑、气垫窑等等几种，其中窑车式隧道窑是现阶段应用较多的现代窑型，其他几种窑型都是在此基础上研究制造出来的，辊道窑烧成过程要求比较严格，必须要保证窑内环境的均衡稳定，这使得快速烧成及全自动操作控制成为可能，新型陶窑的能耗明显降低，陶瓷的产量得到了较大的提高，工人的劳动强度明显减少，生产环境得到了极大地改善。此外，为了改善当前陶瓷烧制过程中的生产污染，提高产品的烧制质量，许多厂家都在积极的引用低污染的洁净材料，以往传统的非洁净材料逐渐被摒弃。
（二）玻璃工业
公元前3700年前，古埃及人烧制出简单的有色玻璃饰品及器皿，公元前1000年前，无色玻璃出现，公元12世纪，玻璃逐渐开始应用于工业生产之中，18世纪光学玻璃出现，并应于于望远镜之中，1874年比利时制造出平板玻璃。就目前来说，玻璃材料广泛应用于建筑行业、医疗、电子、日用、仪表等等领域之中。按照生产工艺，玻璃可以分为钢化玻璃、浮雕玻璃、琉璃玻璃、夹丝玻璃、调光玻璃、放光玻璃等等种类。就玻璃生产工艺来说，传统的工艺方法有平拉法、对辊法、有槽法、无槽法等等。1957年，浮法工艺开始在英国出现，1两年之后该种工艺技术成功应用于工业生产之中，与传统工艺技术相比，浮法工艺的生产效率明显较高，因此，浮法工艺迅速普及。随后相关厂家利用这种新型的工艺技术生产出磨光玻璃，随着生产成本的降低，玻璃的品种也在逐渐的增加，就目前来说，浮法工艺基本上已经完全取代了传统的玻璃生产工艺，并逐渐朝着大型化方向发展。现阶段，平板玻璃窑日熔化能力普遍较高，在400t～700t左右，部分厂家达到了900t。随着计算机技术的研究发展，浮法工艺生产线逐渐向着自动化方向发展，少部分厂家已经基本实现了全自动化，能源及原材料的消耗都大幅度降低，产品的质量也得到了明显的提高，现场的作业环境同时得到了较大的改善。
（三）水泥工业
水泥是一种是十分重要的胶凝材料，广泛应用于水利、国防、土木建筑工程之中。1756年英国工程师J.斯米顿在研究石灰在水中的硬化特性时发现，使用含有粘土的石灰石能够烧制出水硬性石灰，使用火山灰和水硬性石灰能够配成用于水下建筑的砌筑砂浆，这一发现是现代水泥研制发展的基础。1796年，另一个英国工程师J.帕克使用泥灰岩烧制出天然水泥。1824年英国建筑工人J.阿斯谱丁配制出波兰特水泥，这种水泥建筑性能优良，对于水泥史的发展具有重要意义。20世纪，水泥行业相关研究人员对波兰特水泥进行了不断地改进，同时研究出各种适合特殊建筑工程的水泥，就目前来说，全球水泥种类达到100多种，其中硅酸盐水泥是应用最为广泛的水泥品种。
水泥工业发展至今，已经经过了几个世纪，烧制工艺及设备也在不断地完善之中，现代机械化立窑逐渐取代了以往的间隙式土立窑，传统的干法回转窑逐渐转变为湿法回转窑、半干法回转窑，现阶段还出现了以窑外角解炉以及悬浮预热器为核心的新型干法回转窑系统，该系统中涉及到生料均化技术、原料预均化技术等等现代化的工艺技术，使得水泥生产的低污染、低能耗、高质量成为可能。
三、与无机非金属材料相关的能源行业
无机非金属材料大多是经过高温制成，而高温的获得与能源息息相关，因此无机非金属材料工业与能源工业联系十分紧密，下文就与无机非金属材料工业相关的能源行业进行简单的分析讨论。
就目前来说，无机非金属材料工业中使用的最为频繁的能源为燃料及电能，各种燃料主要用于普通无机非金属材料的工业规模生产，而电能主要用于新型无机非金属材料的生产。常见的燃料有天然气、液化石油气、煤炭、轻质柴油、重油等等，这些燃料都属于一次能源，不可再生，且煤炭、柴油、重油等物质属于非清洁性燃料，燃烧后会产生二氧化硫、二氧化碳等等物质，对大气造成严重的污染，无机非金属材料工业生产中绝大多数使用的是非清洁燃料，由于能源热效率较低，因此实际的工业生产之中燃料浪费的现象十分严重。随着环境污染、能源危机的日益加剧，节能、低排放甚至零排放成为工业生产研究的重点之一，无机非金属材料工业发展过程中也在积极的寻求新的能源，开发研究节能降耗技术，优化无机非金属产品的生产流程，改善产品的质量，从而促进行业的可持续发展。
结束语
无机非金属材料工业对于现代工业生产十分重要，本文结合陶瓷、水泥、玻璃几种产品就无机非金属材料的发展历程进行了简单的归纳分析，讨论了与无机非金属材料相关的能源行业未来的发展方向，无机非金属材料及其相关能源行业研究工作提供参考。
参考文献
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篇5
关键词：复合材料；无机非金属材料；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）44-0130-02
材料是社会文明的一个重要标志，也是当今社会各个国家与地区发展基础工业和开发新技术、新行业的源泉和动力。新材料的开发和使用，不仅需要材料研究的创新性思维，而且需要材料科学与技术人才的创新精神。当前，随着材料学的快速发展，将对材料人才提出了更多更高的要求，由原先的单一技术型人才逐步转变为具有多层次、多学科交叉的复合型人才[1，2]。复合材料学科近年的发展也反映了社会对材料的要求，人们对多功能材料的需求和要求也在不断提高，这加重了对学习材料人的要求，对于各类材料的结构原理及其制备技术需要更多的了解。无机非金属材料不仅是复合材料专业的必选课程，而且也是一门材料学科的综合性课程。该课程主要讲解无机非金属材料的定义、分类，以及无机非金属材料的共性与个性；无机非金属材料中原料的制备、配合料的计算、成型、干燥和烧成等生产工艺以及介绍无机非金属材料现在的发展状况与研究方向。复合材料专业开设无机非金属材料课程的目的是让学生能够了解无机非金属材料的基本知识，在学习复合材料专业的同时，拓展自己的学科知识，深化自己的专业领域，这对于增强学生就业竞争能力具有重要意义。
一、复合材料专业开设无机非金属材料的必要性
无机非金属材料是一门历史悠久的学科，在人类发展的历史上扮演着重要角色。在当今社会，无机非金属材料在建筑、航空航天、交通、电子科技以及能源等方面有着不可替代的作用，是国民经济的重要基础。复合材料作为一门新型学科，需要与其他专业进行交流融合，无机非金属材料与有机高分子材料、金属材料并称为材料界三大材料。通过对无机非金属材料课程的学习，不仅能够掌握无机非金属材料的组织结构特点、制备工艺和性能特点，而且可以将其和复合材料进行对比联系，从而更加快速地学习复合材料。单一的材料已经不能满足现在社会的要求，人们更加需要复合型材料，而无机非金属复合材料的出现适应了社会的要求。例如在石灰浆中掺入麻绳或其他纤维用作涂墙的材料，用钢筋、水泥、砂、石块制成钢筋混凝土，等等，这些都是生活中常见的无机非金属复合材料，所以在复合材料专业中开设无机非金属材料，不仅有利于学生学习复合材料，在以后的社会工作竞争中也有很大的作用。
二、复合材料专业开设无机非金属材料课程的教学现状
无机非金属材料课程作为复合材料专业的一门专业必选课，由于它涵盖了陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等内容，因此它比复合材料专业中开设的其他课程更加复杂。无机非金属材料多是离子键、共价键或离子―共价混合键，导致材料的性能及结构特征各有特点，并且制备过程中原料的比例或制备工艺也会对材料产生巨大的改变，学生在学习过程中容易将其混淆，使得教学达不到预料的结果。教学中大多数注重理论教学，不注重实践教学，让学生对无机非金属材料的了解只停留在理论知识。此外，作为一门选修课，学生对其重视程度也没有复合材料必修课高，在学习过程中态度也会有所下降，学习效率也会降低，那么开设无机非金属材料课程的初衷也没有达到。
三、复合材料专业开设无机非金属材料课程教学方法的探索
（一）教学内容的优化
由于无机非金属材料课程包含的内容较多，有陶瓷、水泥、玻璃以及耐火材料等内容，如果每一种材料都详细讲解，课时量必然不够，因此需要以某一种材料为主线，根据无机非金属材料的相同点和不同点进行穿插讲解。此外，在教学过程中由于教学内容较多，往往采用“填鸭式”教学，将所有的知识一股脑的塞进学生的脑中，这样导致学生不仅没有了解无机非金属材料，还对教学内容产生厌倦，所以在教学过程中还要注重知识点的连贯性和层次性，准确把握重难点。在教学过程中可以借助于生活中的事物来帮助记忆，比如可以根据树的模型，将树干比作无机非金属材料的组成、结构和性能。学生通过了解不同的组成，推断出将会产生怎样的结构，从而导致相应的性能，这样可以让学生抓住材料的本质，学习起来也就得心应手。然后，再由树干发散到枝干，逐一讲解无机非金属材料课程中水泥、陶瓷、玻璃以及耐火材料的原料和制备工艺等，将内容逐渐具体化，使学生更加轻松地学习无机非金属材料课程，让学生由浅入深，逐步了解无机非金属材料，从而达到掌握无机非金属材料课程的知识。
（二）教学方法的创新
无机非金属材料是一门具有较强理论性的课程，因此在课堂教学时，首先要调动学生的学习积极性，让学生能够跟着教师的步伐在上课开始提一些简单的问题，不仅能让学生快速进入学习状态，也可以检验学生课下的复习情况。其次，记笔记对于学习无机非金属材料是非常重要的，它不仅可以让学生建立自己的学习方法，也方便课下的复习。另外，实践教学是必需的，无机非金属材料是一门理论与实践相结合的课程，实践教学不仅能够让学生掌握课本知识，还可以增强学生对无机非金属材料的理解[3]。实验是实践教学的主要途径，实验可以培养学生的动手能力，激发学习兴趣。托尔斯泰曾经说过：“成功的教学，所需的不是强制，而是激发学生的学习兴趣”。此外，课堂多媒体教学的作用也很大，观看材料的微观组织结构视频可以让学生更加清晰的了解无机非金属材料的制备过程。
（三）考核方式的改革
学习无机非金属材料的目的是要让学生掌握无机非金属材料的种类、组成、共性和个性，掌握原料的制备过程和原料选择对无机非金属材料性能的影响，掌握陶瓷、玻璃和水泥的生产工艺流程等内容。在考核学生的学习结果时往往采用考试的方法，这样的方法会导致学生死记硬背课本内容，给学生造成巨大的思想负担，不利于培养学生的学习主动性和积极性，所以考试不是一种好的考核方法。采用论文考核也不是一种好的方法，现如今网络的发达造成了利用网络资源抄袭的现象，这样的考核也不能达到开设无机非金属材料课程的初衷。学习无机非金属材料一方面是为了让学生了解更多的材料学内容，拓展自己的视野；另一方面，通过对无机非金属材料课程的学习可以更好地学习复合材料，因此，可以将两者结合起来进行考核。将学生分成若干组，每一组负责完成一种无机非金属材料设计，最后对每组成果进行评价。这样既可以检验学生对无机非金属知识的了解，也能开发学生的创新能力，从而真正体现这门课程的教学成果。
四、结语
无机非金属材料课程一方面能够让学生了解无机非金属材料的基础知识，另一方面能够从无机非金属材料学习中更好地学习复合材料。本文针对当前无机非金属材料课程在复合材料专业教学中所面临的问题，结合复合材料专业开设无机非金属材料的必要性和教学现状，对教学内容、教学方法和考核方式等方面提出了一些建议，期望以此推进复合材料专业的发展，为国家培养更多优秀的人才。
参考文献：
[1]孟凡桂.材料化学专业无机非金属材料课程教学的实践与探索[J].广州化工，2010，（38）：205-207.
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【关键词】双语教学实践无机非金属材料
【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1674－4810（2012）11－0051－01
河北联合大学是一所地方本科院校，它的目标是服务于快速发展的河北经济，使其成为具有创新特色的名牌地方院校。近年来，经济社会的双转型急需大批既精通专业知识又熟练掌握外语的高素质国际性人才。为适应这种需要，材料学院无机非金属材料系开展材料导论课程双语教学的探索。双语教学是同时运用英语和汉语两种语言向学生传授专业知识的一种全新的教学形式。它的目的是让学生增加外语的使用能力和使用外语思维的能力，便于学生毕业后能更有效地进行学术研究和国际交流。教师也可以从双语教学中借鉴国外的教学理念，学到新的教学思想。开展双语课，一能更好地激发学生学习英文和应用英文的兴趣；二能从国外原版教材的发散性、启发性的训练中培养学生创新思维。本文介绍我们在无机非金属材料导论课程双语教学实践中的经验，分析双语教学中存在的问题与不足。
一 双语教学实践
1．教材的选择
教材是教学内容的载体，正确选择适合学生学习的教材是进行高质量双语教学的重要保证。原版教材价格昂贵，超出大部分学生的承受能力。商务印书馆引进的教材“Ceramics introduction”，专业知识新，知识面广。书中图表丰富和生动，文字较为浅显易懂，有利于学生对内容的理解，而且价格适中，我们把它确定为基本教材，同时推荐一些国内高校的中文教材作为课程参考教材，帮助学生深入理解重要的知识难点。从使用效果来看，多数学生反映借助字典可以基本看懂英文教材。
2．课件设计
无机非金属材料导论特点是概念多、公式多，涉及的方向多、涵盖面广，其研究对象是陶瓷、耐火材料、水泥等各种硅酸盐材料。课件中重要概念和工艺过程均采用中英文对照，课堂讲解我们则主要采用全英文版书，创造英文语境。在课件的设计中，我们制作大量英文图片和动画向学生进行教学展示，使所讲的内容形象化、具体化，更加通俗易懂，易于学生理解记忆，对增加学生兴趣和提高学生对知识的理解均有较大帮助。
3．教学方式的使用
根据课程的特点和学生的接受能力， 在课程教学中采用单向和交互式两种方法。在教学进程上采用灵活的教学方法，教师根据学生的接受水平确定使用英语的比例，以保证教学效果。教材中词汇量大、专业性强，因此我们对学生提出预习和必要的复习，以保证双语教学的顺利进行。同时采用灵活多样的教学手段，如针对某一问题，分小组进行讨论，然后要求每组派代表将讨论结果用英文复述。这样能使每个同学都能参与到问题中，能更好地激发学生的学习兴趣，促进学生的自主学习动力。在教学中，我们还有针对性地选择部分习题和思考题，要求学生利用教材和网络用英文回答。从实践效果看，这一类的题目需要学生能够综合总结书中的相关内容，从而提高同学用英文阅读和写作专业问题的能力。
4．无机非金属材料导论双语课程的考核方式
考试采用全英文的教学试卷，开卷考试，全部考题采用英文表述，要求学生以英文回答。我们特别加强平时成绩的考核，平时成绩在总成绩中占有较高的比例（占总成绩的50%）。诸如出勤和上课积极与老师互动（占总成绩的20%），平时用英文完成作业的情况（占总成绩的30%）。这样的考核标准避免了“一刀切”，提高了学生平时课堂学习的兴趣和动力，能反映出对本课程的掌握程度。
二 双语教学中存在的问题和建议
1．双语教学教师应不断提高语言能力
双语教学对教师的要求高，不仅要专业精深，还要求教师能做到在课堂上熟练地在双语之间进行切换，准确地用英文表述专业知识，还要和学生进行英文互动。这就对教师的英语听说能力提出更高要求，但是一般的任课教师，虽英语阅读、翻译和写作能力较强，但在口语交流方面尚存在不足，有待提高。
2．选双语教学课程的学生应具备一定的英语水平
通过这几年的双语教学实践，笔者认为不是每个学生都适合参加双语课程的学习。只有具备一定基础英语水平的学生才能在本课程中有较大收获，双语教学才能达到真正教学相长。
3．采用多种教学手段，活跃课堂氛围
双语课程对学生提出更高要求，学生学习难度增大，而理论教学相对枯燥，如何通过改进教学方法和教学技巧提高学生的学习兴趣是我们面临的一个重要课题。教师应转变传统的教学方法，在教学中根据实际情况采用不同的教学手段，问题的设置尽量理论联系生产实际，激发学生的学习兴趣。多媒体课件的采用，有助于教学效果的提升，应结合材料学科的特点，多使用图表、动画，尽可能使课程中复杂抽象的材料学理论知识，能用直观的形式表现出来。
4．要注意双语教学与专业外语教学相区别
双语教学中虽然双语是特点，但双语并不是重点。教师在进行双语教学时，要避免把双语教学课上成专业外语课。教学的重点还应是让学生掌握专业知识，而不是英语教学，这一点需要教师较好地把握。当然采用双语教学，对学生的英语能力也提出了较高的要求，应当解决好学生的语言问题，建议在双语课程之前开展专业英语课。
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一、复习方法指导
1.重视周期表的应用
在化学复习中，一定要重视元素周期表的应用。应用周期表对零乱的元素及其化合物知识进行条理化、纲领化，使其变成有序的可推理的知识，便于学生采用逻辑推理的方法记忆和掌握，才能取得事半功倍的复习效果。现以非金属单质的化学性质为例，谈谈如何应用元素周期表进行复习。
（1）与单质反应。
①与金属单质反应。主要掌握与活泼金属Na、较活泼金属Fe（也是变价元素）、不活泼金属Cu的反应情况。如：ⅦA族元素X与Na反应生成NaX，与Fe反应生成FeX3（I2生成FeI2），与Cu反应生成CuX2（I2生成CuI）；ⅥA族元素中的O2与Na反应生成Na2O和Na2O2，与Fe反应生成Fe3O4，与Cu反应生成CuO；S与Na反应生成Na2S，与Fe反应生成FeS（不是Fe2S3），与Cu反应生成Cu2S（不是CuS）；ⅤA族元素中的N2与Na反应生成Na3N；磷与Na反应生成Na3P，与Fe、Cu的反应中学不介绍。ⅣA族、ⅢA族元素与金属反应，中学不介绍。ⅡA族没有非金属元素。ⅠA族中H2与Na反应生成NaH，与Fe、Cu不直接反应。在上述基础上，需要补充的是：S在常温下能与Hg反应生成HgS，实验室用于除去洒落的水银；Al2S3不能用湿法制取，必须在干态时用S与Al加热制取；Mg可在N2中燃烧生成Mg3N2等。
②与非金属单质反应。在掌握与ⅠA族中的H2反应（ⅡA族中无非金属，ⅢA族中的B元素的性质中学不介绍）的基础上，主要是掌握ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族元素间的反应；并从周期表角度，把非金属元素之间反应的主要产物列入下表，以便学生推断、理解和记忆。
族系数ⅠAⅣAⅤAⅥAⅦA
ⅠA―CH4、SiH4NH3、PH3H2O、H2SHX
ⅣACH4、SiH4―有信息题CO、CO2、CS2、SiO2SiF4、SiCl4
ⅤANH3、PH3有信息题―NO、NO2、P2O5PCl3、PCl5
ⅥAH2O、H2SCO、CO2、CS2、SiO2NO、NO2、P2O5―不介绍
ⅦAHXSiF4、SiCl4PCl3、PCl5不介绍―
表格中是不同主族元素之间相互反应的产物，同族元素之间也可以相互反应，如ⅦA族中的卤素互化物，ⅥA族中O2与S反应生成SO2、SO3，ⅣA族中的SiC等。
在掌握非金属单质间反应关系的基础上，还要掌握它们之间发生反应的条件和反应现象，所得产物的结构和性质，并配合化学方程式的书写，才能全面、准确地掌握它们的性质。
（2）与化合物反应。
非金属单质还可与酸、碱、盐、氧化物等化合物反应，以非金属元素中代表元素的单质为例，说明推理的过程。
①与酸反应。Cl2可与酸中的H2S、H2SO3（有水参与）、HBr、HI等反应，O2可与酸中的H2S、H2SO3等反应，S可与酸中的浓H2SO4、浓HNO3反应，N2不与酸反应，P可与浓HNO3反应，碳可与浓H2SO4、浓HNO3反应，Si可与HF反应。
②与碱反应。Cl2可与NaOH、Ca（OH）2发生歧化反应，还可与NH3反应；O2可与Fe（OH）2（有水参与）反应；S可与NaOH、Ca（OH）2发生歧化反应；N2不与碱反应；P可与NaOH、KOH发生歧化反应；碳不与碱反应；Si与NaOH发生氧化还原反应（水是氧化剂，NaOH不是氧化剂）。
③与盐反应。Cl2可与盐中的亚铁盐、Na2S（NaHS）、Na2SO3（NaHSO3）（有水参与）、NaBr、KI等反应，O2可与盐中的Na2S（NaHS）、Na2SO3（NaHSO3）、亚铁盐等反应，S可与盐中的Na2SO3、KNO3+C（组成黑火药）反应，N2、P不与盐反应，碳可与KNO3+S（组成黑火药）反应，Si不与盐反应。
④与氧化物反应。Cl2可与氧化物中的H2O、SO2（有水参与）等反应，O2可与CO、NO、NO2、SO2、Na2O等反应，S、N2、P不与氧化物反应，碳与CO2、H2O、CaO、SiO2等反应，Si不与氧化物反应。
同时，在掌握上述物质之间反应关系的基础上，还要掌握这些单质与化合物之间发生反应的条件和现象，配合化学方程式和离子方程式的书写，掌握产物的差别和异同等。
综上可以看出，应用元素周期表，对非金属单质的化学性质进行系统归类，把元素及其化合物的性质变成可推理的，有一定的逻辑关系的程序性知识，可以把数十页的课本浓缩成千余字的一页纸，把教材厚重的知识内容转化成单薄的知识纲要，学生掌握和记忆元素化合物的知识就会轻松方便些。
2.重视知识网的建设
复习元素及其化合物知识行之有效的方法是构建知识网络，采用“知识点―知识线―知识网”的方式，将元素及其化合物知识结构化、条理化、系统化、整体化，这样才能收到事半功倍的复习效果。
知识点是知识线中一个一个的具体物质。中学化学中常见非金属元素，以H、C、N、O、Si、S、Cl为代表，代表元素及其化合物具有典型性和代表性。掌握代表元素及其化合物的性质是学好同族其他元素化合物的前提和基础，所谓“以点带面”，就是说有了“知识点”才能串成“知识线”，才能结出“知识网”。在掌握重点代表元素的单质、氧化物、氢化物、酸和盐性质的基础上，还要根据“非金属元素在元素周期表中的位置及性质”的关系，掌握同族其他元素及其化合物性质的相似性、递变性和差异性，这是培养学生知识类比和迁移能力的保证。
知识线是指“气态氢化物单质氧化物氧化物对应的水化物相应的含氧酸盐”这条物质之间的衍生线。非金属元素的重要特征之一是变化多，各种单质和化合物间容易发生氧化还原反应。复习时要以氧化还原反应为主线，把单质和化合物知识串起来，抓住价态变化的规律去理解元素化合物的性质。如复习氧族元素硫时，按价态由低到高把其单质和化合物排成一行：H2SSSO2（H2SO3及亚硫酸盐）SO3（H2SO4及硫酸盐）。引导学生讨论：单质硫有氧化性又有还原性的原因是什么？举例说明。二氧化硫中硫元素既有氧化性又有还原性，表现在哪些反应中？通过价态变化规律来把握硫元素在不同价态之间的相互转化关系，并探讨对应反应中的电子转移情况，氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物分别是什么物质等。
知识网是把各知识点、知识线进行网络化，得到整体的、相互联系的、结构化的知识，使单质及其化合物的相互转化关系形成一个完整的知识网络。复习时以知识点、知识线为线索，配合周期表、周期律中的“位置-结构-性质”，通过讨论、回忆和联想，把各族单质和化合物知识串起来，并做到元素及其化合物知识与物质结构和化学键理论相结合，与实验设计和化学计算相联系，与生活实际和化工生产相融合。然后再通过练习巩固，就能达到熟能生巧、运用自如的程度。
二、考情分析与命题预测
1.考情分析
高考考试说明指出：中学化学阶段的常见非金属元素包括H、C、N、O、Si、S、Cl等，要求考生：了解常见非金属单质及其重要化合物的主要性质及应用；了解常见非金属单质及其重要化合物对环境质量的影响；以上各部分知识的综合应用。因此在历年的高考中都是围绕这些常见的非金属元素及其化合物的性质及应用进行命题的，其考查的内容可能是元素及其化合物的性质、鉴别、制法、用途，也可能是以此类知识为载体，考查化学实验知识和实验技能、元素化合物之间的转化关系。题型以选择题、实验题和无机推断题的形式出现，也有以环境保护为主题形式设计试题。
2.命题预测
非金属元素及其化合物在保持原有考点的基础上，弱化了对磷的考查，淡化单纯考查元素化合物知识中的记忆与简单应用的试题。其命题形式在保留传统的以物质（元素）推断、检验、计算、实验等为主要形式的试题的基础上，逐步向以实际情境为依托，以元素化合物知识为载体，融化学基本概念和理论、元素化合物知识、实验和计算能力于一体的试题转化。
（1）试题仍以主要元素及其化合物的主要性质为考查核心，但具有一定的综合性、整体性，知识覆盖面广、思维跨度大。预计融合“位置结构性质”、元素周期表和元素周期律、电化学、反应热等知识的综合性试题可能要增多。
（2）试题往往以生产（生活）实际、温室效应、环境保护、光合作用、碳捕捉技术等热点问题作为考查的切入点，在化工生产、科技前沿信息的真实背景下寻找中学化学可以解释或解决的疑难问题，考查考生利用元素及其化合物知识，解决化学实际问题的能力。预计融实验探究过程、方法和技能为一体的开放性实验探究题、化工流程题等应用型试题可能要增多。
（3）试题的情景更加新颖，探讨的问题字面内容是陌生的，但涉及应用的知识是课本中熟悉的，这就保证了高考的公平性，让考生在同一起跑线上竞争。试题起点高落点低，在不弱化知识考查的前提下，更加注重能力考查。预计考查考生灵活运用所学的化学知识，处理化学现实问题的能力型试题要增加。
3.复习对策
（1）要注意常见非金属元素中的重点元素及其化合物。随着新材料、新能源、新科技的发展，以往高考中的不被看好的硅元素及其化合物，在新高考中的地位得到相对突显。要注意碳、硅、氮元素在材料科学中的重要作用，注意氮、硫元素涉及的环境保护问题。这能体现考生对新信息的接受能力，促使考生关心社会，热爱生活，学有用化学。
（2）试题趋向综合型方向发展，复习时就要关注各类物质之间的转化，注重知识的发散和迁移，关注学科间的联系、渗透和综合，并与氧化还原、盐类水解、化学平衡、电化学、实验的设计与评价等知识相整合，提升了学生的知识综合应用能力。在遵循“化抽象为具体，从一般到特殊，从无机到有机”的解题思路的基础上，提高学生审题、分析问题、解决问题的能力。
（3）试题趋向应用型方向发展，因此实验复习就不能纸上谈兵，应在掌握基本实验操作的基础上，关注物质之间的分离、除杂，沉淀的洗涤以及相关操作的过程和效果检验方法。注意物质的量浓度配制、中和滴定等实验的过程、细节、注意事项和误差讨论，引导学生从定性和定量两个角度研讨化学问题。
（4）试题趋向能力型方向发展，因此提升学生的各种能力就成为高考复习的关键。复习时要轻题海战术，重能力培养。注意试题的变式、延伸、迁移，既要注意一题多法解，也要注意一法解多题。让学生从不同角度、多方位考虑问题，以训练学生思维的发散性、收敛性和变通性，拓展思维的深广度，提高学生的思维能力和品质。
三、典型例题解析
例1.（1）为防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的SO2，工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时，有关“固硫”（不使硫化合物进入大气）反应的化学方程式：、。
（2）化学上曾有人发明一种固氮方法，该法以石灰石、焦炭、空气为原料。第一步反应是石灰石分解；第二步是用第一步反应产物和焦炭反应，在电炉中的高温下制得第三步反应起始物；第三步反应中另一反应物是空气，该反应也是在电炉中完成的，生成一种固体；第四步是使该固体和水蒸气反应制得氨气。又知该固体中有与N-3互为等电子体的离子。试写出四步反应的化学方程式：、、、。
解析：（1）酸性氧化物SO2能与碱性氧化物CaO反应生成固体CaSO3，从而达到“固硫”的作用。又因为亚硫酸盐容易被氧化，生成硫酸盐（这点易被考生疏忽）。故反应的化学方程式为CaO+SO2CaSO3、2CaSO3+O22CaSO4。
（2）前两步反应分别是石灰石的分解和制造电石的反应：CaCO3CaO+CO2、CaO+3CCaC2+CO。第三步反应是CaC2在高温下与空气中的氮气反应，以取得固氮的效果。氮元素在此生成物中应为-3价，否则第四步与水反应不能生成NH3。由于生成物有与N-3互为等电子体的离子，N-3的等电子体有CN2-2、C2N3-。如果N为-3价，在CN2-2中C为+4价，在C2N3-中C为0价，不合理，因此生成物中的该离子只能为CN2-2。其化学方程式为CaC2+N2高温CaCN2+C、CaCN2+3H2OCaCO3+2NH3。
反思：随着新材料、新能源的广泛应用，人们环境意识的提高，合成和制造的新物质也会增加，所以应用原有元素化合物知识，分析、类推、迁移书写有关信息方程式、离子方程式、电极反应式的试题可能要增多。如2012年高考上海化学卷第5题、全国新课标试卷第36题等。
例2.（2012年高考天津理综试卷第7题）X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子。
请回答下列问题：
（1）Y在元素周期表中的位置为。
（2）上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是（写化学式，下同），非金属气态氢化物还原性最强的是。
（3）Y、G的单质或两元素之间形成的化合物中可作水消毒剂的有（写出其中两种物质的化学式）。
（4）X2M的燃烧热ΔH=-akJ・mol-1，写出X2M燃烧反应的热化学方程式：。
（5）ZX的电子式为；ZX与水反应放出气体的化学方程式为。
（6）熔融状态下，Z的单质和FeG2能组成可充电电池（装置示意图如下），反应原理为：2Z+FeG2放电充电Fe+2ZG。放电时，电池的正极反应式为；充电时，（写物质名称）电极接电源的负极。该电池的电解质为。
解析：由X、Z同主族，可形成离子化合物ZX，可知X是H元素，Z是Na元素。由Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子，可知M为S元素，Y为O元素。因五种元素分属三个短周期，且原子序数依次增大，故G是Cl元素。由此得出答案。
（1）第二周期第ⅥA族。（2）HClO4、H2S。（3）Cl2、O3、ClO2（任写两种，其他合理答案也可）。（4）燃烧热对应生成的水应该是液态。即：H2S（g）+32O2（g）SO2（g）+H2O（l）ΔH=-akJ・mol-1。（5）Na+[H∶]-、NaH+H2ONaOH+H2。（6）由总反应方程式判断：Na为负极反应物，Fe2+为正极反应物。答案为：Fe2++2e-Fe、钠、βAl2O3。
反思：受理综试卷中试题总量的限制，化学试题只有11题左右，要想利用这么少的试题覆盖中学化学的主干内容，试题必须要有一定的综合度，即把多个知识点串联、糅合起来进行综合考查。因此，将化学基本概念和基本理论、实验能力、计算技巧、推理能力，渗透到元素化合物的组成、结构、性质、变化与制备中进行考查的综合型试题可能要增多。如2012年高考安徽理综试卷第25题、全国理综试卷第27题等。
例3.（2012年高考全国大纲卷第29题）氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题：
（1）起始滤液的pH7（填“大于”、“小于”或“等于”），其原因是。
（2）试剂Ⅰ的化学式为，①中发生反应的离子方程式为。
（3）试剂Ⅱ的化学式为，②中加入试剂Ⅱ的目的是。
（4）试剂Ⅲ的名称是，③中发生反应的离子方程式为。
（5）某同学称取提纯的产品07759g，溶解后定容在100mL容量瓶中，每次取25.00mL溶液，用01000mol・L-1的硝酸银标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL，该产品的纯度为（列式并计算结果）。
解析：本题要判断整个除杂过程中加入试剂的先后顺序。首先要加入过量的BaCl2，除去SO2-4和CO2-3，然后用K2CO3除去过量的BaCl2，最后用盐酸除去过量的K2CO3。由此可得：（1）起始滤液的pH大于7，原因是CO2-3水解呈碱性。（2）试剂Ⅰ的化学式为BaCl2。①中发生反应的离子方程式为Ba2++SO2-4BaSO4、Ba2++CO2-3BaCO3。（3）试剂Ⅱ的化学式为K2CO3。②中加入试剂Ⅱ的目的是除去多余的钡离子。（4）试剂Ⅲ的名称是盐酸。③中发生反应的离子方程式为2H++CO2-3H2O+CO2。（5）计算纯度的数学式为（25.62×10-3L×0.1000mol・L-1×100.00mL25.00mL×74.5g・mol-1）÷07759g×100%=98.40%。
反思：实验探究题、无机流程题、物质分离与提纯题，这些来自生产生活实际的实验题，能考查考生灵活运用所学的化学知识与理论，处理化学现实问题的能力，因而这类试题以后会逐渐增多。如2012年高考福建理综试卷第24题、浙江理综试卷第26题等。
四、常见易错点归纳
在化学学习中，要善于揭示、总结化学反应的规律和本质。但化学规律与其他规律一样，有其相对性，常有例外或特殊的例子。俗话说：“规律是学习的主线，特性是高考的考点”。复习时除要总结元素及其化合物有关规律的共性外，还应注意搜集、整理一些特性。忽视了化学规律的特殊性，就易犯以偏概全的错误，解答出错也就在所难免了。现列举部分容易造成学生解题出错的特性，供参考。
1.碳、硅及其化合物的“易错点”
（1）因反应SiO2+2C高温Si+2CO，以为C的还原性大于Si。
（2）因反应Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2，以为反应物NaOH是氧化剂之一。
（3）非金属单质一般不跟非氧化性酸作用，以为Si+4HFSiF4+2H2是错误的。
（4）非金属氧化物一般为分子晶体，以为SiO2也是分子晶体。
（5）酸性氧化物一般不与酸作用，以为SiO2不能与HF作用。
（6）以为CO2（或SO2）通入CaCl2（或BaCl2）溶液中均可产生白色沉淀。
（7）硅酸钠水溶液称为泡花碱或水玻璃，就以为泡花碱属于碱溶液。
（8）Na2CO3+SiO2高温Na2SiO3+CO2，以为H2SiO3的酸性大于H2CO3。
（9）以为少量的CO2与ONa反应，生成OH和Na2CO3。
（10）SiO2既能与NaOH又能与HF反应，以为SiO2是两性氧化物。
2.氮、磷及其化合物的“易错点”
（1）NH4Cl中氯元素是-1价，以为NH2Cl中氯元素也为-1价。
（2）浓HNO3与铜反应生成NO2，稀HNO3与铜反应生成NO，氮元素价态变化前者小于后者，以为稀HNO3的氧化性大于浓HNO3。
（3）以为标准状况下22.4L的NO2，含有NO2的分子数为NA。
（4）以为用浓HNO3与足量铜反应，能收集到纯NO2气体。
（5）NO2能与水反应生成HNO3，以为NO2是HNO3的酸酐。
（6）以为不能与碱反应的氧化物NO、CO，一定能与酸反应。
（7）酸和碱能发生中和反应，以为存在反应Fe（OH）2+2HNO3Fe（NO3）2+2H2O。
（8）FeO与盐酸反应生成FeCl2和H2O，以为FeO、Fe3O4与HNO3反应也有Fe（NO3）2和H2O生成。
（9）以为PO3-4与H2PO-4可共存。
（10）以为只有金属与非金属元素之间才能形成离子化合物，其实遗忘了铵盐。
3.氧、硫及其化合物的“易错点”
（1）浓硫酸能作干燥剂，以为浓硫酸可干燥H2S、NH3。
（2）一般强酸才可以制取弱酸，以为CuCl2+H2SCuS+2HCl、CuSO4+H2SCuS+H2SO4不能发生。
（3）以为两种不同的酸溶液混合，溶液一定呈酸性或彼此之间不反应。其实有例外：2H2S+H2SO33S+3H2O、HClO+H2SO3HCl+H2SO4。
（4）以为向浓H2SO4中加入足量的铜，加热充分反应后，硫酸没有剩余。
（5）以为用Ba（NO3）2和盐酸作试剂检验SO2-4时，就可以防止SO2-3的干扰。
（6）向浓H2SO4中加入足量的铁，加热充分反应后，以为能收集到纯SO2气体。
（7）以为盐与盐之间只能发生复分解反应，其实有例外：NaClO+Na2SO3NaCl+Na2SO4。
（8）在有SO2-4存在的情况下，直接用AgNO3和HNO3溶液检验Cl-。
（9）把SO2通入氯水中，认为所得的混合液漂白能力增强。
（10）因SO2有漂白性，以为SO2通入紫色石蕊溶液，溶液先变红后褪色。
4.卤素及其化合物的“易错点”
（1）以为裂化汽油可作为溴水或碘水的萃取剂。
（2）因反应Ca2++2ClO-+CO2+H2OCaCO3+2HClO（CO2少量），类推反应Ca2++2ClO-+SO2+H2OCaSO3+2HClO。
（3）酸和碱能发生中和反应，以为Fe（OH）3+3HIFeI3+3H2O。
（4）Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3和H2O，以为Fe2O3、Fe3O4与HI反应也有FeI3和H2O生成。
（5）把H2O+BrClHBrO+HCl写成H2O+BrClHClO+HBr。
（6）把KClO3+6HClKCl+3Cl2+3H2O反应中，转移的电子数算成6个。
（7）以为弱酸无法变强酸，其实有例外：HClO+Na2SO3HCl+Na2SO4。
（8）活泼的非金属单质可把不活泼的非金属从其盐溶液中置换出来，以为F2能从氯化钠水溶液中置换出Cl2。
（9）向Fe（NO3）2中加入盐酸，以为相互之间不发生反应。
篇8
由于我国采矿，炼金，电解，农药，医药等行业的发展，铅、汞、铅、铬、镉、铜、锌等重金属污染日益严重，治理重金属污染成为保护环境刻不容缓的问题。生物吸附法在这方面因其独特的优势受到大量关注，发展生物吸附技术成为我国重要研究课题。生物吸附法属于活性污泥法的一种。严格来说，只要是能从废水中分离出金属离子的生物体都可以称之为生物吸附剂。比较常见的生物吸附剂包括菌类、淀粉以及藻类等。按照生物体的不同特征，我们又可以将生物吸附分为两种：死体吸附与活体吸附。其中死体吸附具有极佳的吸附效果，原因在于实施者无需对生物死体提供营养，它也不易受环境变换的影响，具有很强的金属离子结合能力。与传统的金属离子处理方法相比，生物吸附法具有以下优点：（1）污染小，而且吸附效果十分显著。（2）不易受环境（pH值和温度）的影响。（3）金属能够被回收利用。（4）吸附剂能得以再生，可循环使用。
2生物吸附剂的种类及应用
随着生物吸附剂的发展，其种类已由早期的微生物为主变为目前包括微生物、无生命的动植物碎片及活体生物系统在内的多种吸附剂形式。判断一种物质是否为合适的吸附剂，一般需要考虑5个方面：平衡吸附容量、对目的物的选择吸附性能、吸附速度、吸附机械稳定性和应用成本.下面根据这些条件，对目前主要集中吸附剂的种类和应用进行介绍。
2.1天然有机吸附剂
程发等人对壳聚糖及其螯合性能的研究，为壳聚糖在生物吸附领域的应用做出了重要贡献。研究表明，壳聚糖的重要衍生物N.O-羧甲基壳聚糖，因同时含有胺基和羧基，能使Zn2+、Pb2+、Hg2+、Cu2+等多种金属离子在溶液中沉淀，在废水处理中有着重要作用。李增新等学者将天然沸石与脱乙酰壳聚糖制成了吸附颗粒制剂，使壳聚糖吸附在天然沸石上，在工业上有很好的应用。
2.2微生物
2.2.1藻类
藻类是微生物吸附剂中的重要组成部分，多用于去除工业废水、被污染的地下水、电镀废水、矿物加工废水中的重金属离子如Pb2+、Pd2+、Ag2+、Cr2+、Hg2+、Cu2+等，吸附效果显著。部分大型海藻吸附效果比其他微生物高出许多，甚至超过了活性炭、天然沸石，与离子交换树脂相近。藻类在吸附重金属离子上独特的能力使得他们成为了生物吸附剂最主要的部分。这方面的研究中，何园、秦益民、范文宏等有重大研究进展。何园以处理之后的海藻为研究对象，将其运用与电镀水的处理中，主要吸附金、银、铜、镍等贵重金属。并改变pH值，金属离子浓度、吸附剂浓度等因素，解析了生物吸附等温线方程和吸附、解析动力学变化规律，确定了其最佳应用条件，为藻类生物吸附剂投入到实际废水处理应用中奠定了基础；秦益民研究了改性海带的吸附能力，通过对天然海带进行不同类型的化学处理，试验出了不同的铜离子吸附能力，结果表明，天然海带对铜离子的吸附量要远远小于氢氧化钠溶液处理过的海带对铜离子的吸附量，而被氢氧化钠溶液处理过的海带对铜离子的吸附量已经达到了88.0mg/g。这证明了化学改性还带在废水处理中有很大的应用潜力；范文宏在前人的基础上，将海带粉、海藻酸钠、明胶等物质配置成了固化海带吸附剂，根据等温线方程，确定出了该吸附剂对Ni2+的吸附能力，表明其在Ni2+中有很强的应用价值。
2.2.2细菌
研究表明，细菌对多种金属离子都有很强的富集作用。作为生物吸附剂的一类，细菌和放线菌都有着很好的研究潜力。屈艳芬等学者研究了以细菌为主体的复合生物吸附剂FY01与活性污泥对含铬废水的吸附性能，研究表明，他们协同作用处理的通用电镀废水与康力电镀废水效果，比2者单独作用分别高出39.8%和44.6%；关晓辉等学者研究了浮游球衣菌的吸附性能，学者们将浮游球衣菌负载在纳米Fe3O4上制成符合吸附剂，研究其对Cr（VI）的吸附性能，结果表明pH值在2~3之间时，该吸附剂对Cr（VI）的单位吸附量达到了0.0217mmol/g。
2.2.3真菌
真菌在自然界中广泛存在，他们具有制备方便，吸附量大、吸附后分离方便等特点，人类已经发现的真菌大概有12万种，这些真菌广泛的存在于生物圈的各个部分，无论是在空气中，还是土壤中，都有着他们的存在。这些真菌主要包括单细胞的酵母菌、小型霉菌以及能够产生子实体的大型真菌。虽然这些真菌中的大部分都能应用于工业生产，但是真菌吸附剂主要有酵母菌和霉菌两种。
2.2.4酵母菌
朱一民等对啤酒酵母菌进行了研究，发现其对Hg2+、Cd2+、Pd2+具有极强的吸附性，去除率分别达到了96%、93%、94.4%；李川等则使酵母菌自溶得到了细胞壁，并用硅酸乙酯制备了硅溶胶，利用溶胶再凝胶的方法得到了硅载细胞壁生物吸附剂S-l。研究表明，该吸附剂对Pb2+和Cd2+具有较强的吸附量，对Ag2+具有较强的吸附强度。李川和他的团队对酵母菌进行自溶处理，得到其中空细胞壁。再将细胞壁与硅酸乙酯结合，制成了半径为250到600μm的硅载细胞壁生物吸附剂S-l。实验证明，S-l对Ag2+离子具有很高的吸附强度，对Pb2+和Cd2+有很大的吸附量，能在废水处理中的到广泛应用。尹华学者研究了产朊假丝酵母、解脂假丝酵母结合活性污泥对电镀废水中重金属离子的处理性能。结果表明，次红方法使用的pH值范围广，对肺水肿铬的去除率较高，能达到91%以上。
2.2.5霉菌
经过化学处理，霉菌对C（rVI）具有一定的吸附能力。Sudha等的研究结果表明，经过不同的试剂处理过的根霉对C（rVI）有一定的吸附能力；在调整合适的pH值，初始经书离子浓度，接触时间等因素后，使其符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程，在实际生产中具有应用潜力。Akar等对葡萄孢霉吸附Cd(Ⅱ)和Cu(Ⅱ)做了研究，在调整控制条件的基础上，研究出了最适吸附条件和最大吸附值。
2.3农林废弃物
农林废弃物也可直接用于废水处理，主要是由于农林废弃物具有较高的孔隙度，利于金属离子的物理吸附，且一些农林废弃物含有大量活性物质，也对金属离子的吸附有很强的吸附作用。农林废弃物主要有树皮、果壳、甘蔗渣、秸秆等类型。这些农林废弃物作为农业和林业生产过程中产生的废弃品，再生周期短，易降解，一般的处理方式只是直接点燃，或者作为饲料和土地的肥料，但是大部分的农林废弃物都得不到有效的利用，没有收到人们的重视。故而农林废弃物具有价格低廉，吸附效果显著，使用方法简单，而且保护环境等特点，广泛应用于各个企业的废水处理环节，而且合理利用农林废弃物能够降低处理废水的成本，带来巨大的经济效益。Gupta等对糖厂的废弃物蔗渣灰进行了过氧化氢处理，并研究了它对Pb2+和Cr6+的吸附能力。结果表明，这种类型的吸附剂能在60min中内去除Cr6+，80,min内去除Pb2+；朱波对大豆秸秆用柠檬酸进行改良，制备出对重金属离子有较强吸附能力的秸秆吸附剂。研究表明，通过调整吸附pH值，金属离子初始浓度、作用时间等因素，使大豆秸秆吸附剂对Cu2+的吸附能力达到了应用要求。通过对实验数据进行后期的拟合处理，朱波学者得到了这种新的生物吸附剂的吸附等温线，实验结果能够有力的证明，这种植物纤维性生物吸附剂具有很好的应用前景。李莲对豆制品废弃物豆渣做了生物吸附剂研究，发现其对Cd2+和Zn2+具有相当的吸附能力。她分析了pH值，金属离子浓度，接触时间等因素对去除效果的影响，做出了吸附效果曲线图并对Langmuir等温线和Freundlich等温线进行模拟，结果表明，这种生物吸附剂更符合Langmuir等温线的吸附模型，能在生产中得到广泛应用。
2.4其他生物吸附剂
除了以上几种主要的吸附剂之外，有学者发现胡萝卜渣能有效吸附Cr(Ⅲ)、Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)，而且吸附方程满足Langmuir，胡茂盛发现了三裂叶豚草对重金属Cu2+也有的吸附规律，利用匀浆单细胞的制备技术并结合负压空化的技术手段提取出三裂叶豚草对重金属的吸附因子，使得三裂叶豚草也有了作为一种新型的生物吸附剂的潜力。这些科学家的努力都表明除了主流生物吸附剂之外，还有多种生物吸附剂具有开发潜力。也许还有着许多未知的吸附能力更强的生物吸附剂等待着人们的发现与研究。
3结语
篇9
关键词：钻井废弃泥浆 生物处理 微生物
改革开放以来我国经济高速增长，对石油的依赖和需求也逐年上升，勘探开发的石油井数量也逐年增加，随之产生大量的钻井废弃液带来的污染问题越来越受到世界各国的重视.如不加以处理就直接排放，必然会对自然生态环境造成一定的破坏。
一、钻井废弃泥浆的污染物组成及危害
废弃钻井泥浆成分复杂大多呈碱性，pH值在8-12之间，甚至达到13以上，且色度大，外观呈粘稠流体或半流体状，具有颗粒细小，含水率高，不易脱水，粘度大等特点，由于钻井泥浆中含有多种有机和无机类化学处理剂，个别污染指标甚至超出国家允许排放浓度的数百倍，其中的主要污染物有：（1）悬浮物（2）酸碱物（3）有机质及其分解产物（4）油类（5）重金属（6）盐类（7）其他化学添加剂。
由于废弃钻井液成份比较复杂，钻井废弃泥浆对环境的影响也是多方面的，表现为：（1）污染地表水和地下水资源（2）各种重金属滞留于土壤影响植物的生长和微生物的繁殖（3）过高的pH、高浓度的可溶性盐及石油类造成土壤板结，危害动植物的生长（4）废物中的有机处理剂使水体的COD、BOD增高，影响水生生物的正常生长。
二、钻进废弃泥浆的主要处理方法
目前国内外对钻井废液的处理方法主要有固化、注入地层、处理后直接排放、回注、焚烧、填埋等化学和物理方法。化学固化法被固化后的有害物质不再向环境扩散和迁移，但固化处理需一定的成本，一次性处理量大；回注法是废弃泥浆经化学絮凝等方法处理后应用于配制泥浆或将其注入井中，但是优良的絮凝剂较少；焚烧法处理成本高，而且会给空气造成二次污染；填埋法易对地表及地层水产生污染。这些方法虽然在一定程度上对钻井废泥浆进行了处理，但是钻井废泥浆中的有机污染物并未分解，依然对环境可能造成污染。
三、钻进废弃泥浆的生物处理方法概述
广义的生物处理技术指一切以利用生物为主体的环境污染治理技术，包括利用动物、植物和微生物吸收，降解，转化土壤或水体中的污染物，使污染物的浓度降低到可以接受的水平，或将有毒有害污染物转化为无害的物质，也包括将污染物稳定化，以减少其向周边环境扩散。目前钻井废弃泥浆的生物处理技术已成为国内外石油天然气勘探开发作业技术中的研究热点，根据生物处理技术所利用的生物种类，可分为动物处理、植物处理、微生物处理以及微生物——植物联合处理技术。目前，以微生物处理技术研究和利用的最为广泛，并取得了可喜的研究成果。
四、微生物法处理钻进废弃泥浆的研究进展
微生物处理技术是在人为优化的条件下，利用自然环境中生息的微生物或人为投加的特效微生物的生命代谢活动来分解污染物，微生物对物质进行各种转化作用的生理学基础是其新陈代谢活动，即分解代谢和合成代谢，可用于生物处理的微生物有很多，包括细菌，真菌等。
1.微生物法处理钻井废弃泥浆的影响因素
人们对微生物处理废弃钻井泥浆的研究较多。主要是从废弃钻井泥浆中筛选出高效降解微生物，然后将其投加到废弃钻井泥浆中，调整微生物作用环境，如温度，营养元素，pH值，盐度等。部分地区受环境因素的影响，生物降解速率慢，通过提高温度，施加营养元素，接种专性细菌等方法促进生物降解。
2.微生物法的室内研究
崔靖园等利用从平湖油田钻井废弃液中分离的一株菌株对废弃液进行处理，使COD和TOC的降解率达到50%以上；樊琳从石油污染土壤中分离出一株假丝酵母菌株Y2，通过正交实验确定最佳培养温度、pH值、营养因子构成，使废弃泥浆中的石油烃降解率达到91%；廖玲通过色度和CODcr去除率的高低从四川井场中筛选出六株高效降解菌种，并对其中五个菌株做了16srDNA分析，构建了系统发育图。
3.微生物法的现场应用
通过向废弃泥浆池投入菌剂以及必要的营养物质，达到使废弃物降解和富集的过程。陕西省科学院酶工程研究所生产的复合菌剂在长庆油田应用，陈立等利用目标泥浆池筛选优化的复合菌剂，处理陕北地区58个油气田的废弃泥浆，经30-60天的微生物处理，治理效果完全达到国家标准。高磊等从废弃泥浆池中筛选出四个优势菌种，利用正交试验确定菌种最佳配比及培养最佳条件，在目标泥浆池投入菌剂，经四十天处理后，废弃泥浆完全固化，残余烃含量明显降低，龟裂度较高，pH值由碱性恢复中性。
五、展望
目前低污染低成本的微生物处理技术处理效果好，生化处理后污染物残留量低，对环境影响小，对人体无害。但是目前的微生物处理技术还不完善，还需要开展进一步研究。
1.如今多数降解菌是从污染物中直接分离出的，广谱性不强，具有降解多种污染物的基因工程菌的研究还比较少。
2.研究微生物，动物植物联合降解废弃物，充分发挥各自的优势，并相互协同，从而达到高效降解有害物的目的。
3.微生物处理废弃物的时间较长，如何提高菌种的降解速率是一个亟待解决的问题。
4.建立已有降解菌的数据库，研究每一分支的降解机理，建立废弃泥浆组成的数据库，研发二者相关联的应用软件，以便为目的废弃泥浆快速选择相应的降解菌。
参考文献
[1]崔靖园，李辉，牟伯中.生物法处理钻井废液的研究.[J]石油炼制与化工，2011.41（12）：56-60.
[2]黄汉仁，杨坤鹏，罗平亚.泥浆工艺原理[M].北京：石油工业出版社，1984.
[3]丁克强等.石油污染土壤的生物降解研究[J].生态学杂志，2001，20（4）：16-18.
[4]陈立.陕北地区油气田钻井混合废弃物的微生物原位修复技术研究[学位论文].西安：西北大学，2009.
[5]廖玲.钻井废弃泥浆降解菌的分离及特性研究：[学位论文].成都：四川农业大学，2010.
[6]徐同台，王奎才，门廉魁.我国石油钻井泥浆发展状况与趋势[J].油田化学，1995；12（1）：74-83.
篇10
关键词：充血性心力衰竭 药物治疗 非药物疗法
Doi：10.3969/j.issn.1671-8801.2013.08.074
【中图分类号】R-0 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801（2013）08-0079-01
充血性心力衰竭（CHF）是一组因多种病因所引发的症候群，主要包括运动耐力降低、心功能障碍、肺循环及体循环充血、心律失常等，同时伴有神经以及体液激素变化等。CHF并非急症，但如不及时治疗导致病情发展仍将危及患者的生命[1]。目前临床治疗CHF的最佳方法是药物治疗，近年来，随着医疗技术的发展，非药物治疗的研究也取得了较大的进展，本文就充血性心衰的药物以及非药物治疗进展作一综述，以飨读者。
1 CHF的发病机制研究进展
近年来，临床研究证实，病毒或者细菌性的感染、精神刺激、劳累、心律失常、不规则应用洋地黄类药物、摄入钠过多、输液速度过快或者妊娠、分娩等因素均可能诱发CHF，对于这些因素应加强预防和保护。关于CHF的发病机制，目前认为主要与心室重构、细胞因子激活以及神经内分泌等因素有关。当发生CHF时，患者的β-受体降低将影响心肌收缩及舒张，导致交感神经以及肾素-血管紧张素-醛固酮系统（简称RAAS）发生持续高度激活，导致肾上腺素（NE）以及血管紧张素（AngⅡ）升高，进而引起心肌肥厚以及心室重构。当发生心室重构时，因心肌的结构功能发生异常，可导致心力衰竭加重，进而导致神经内分泌因素以及细胞因子等被激活。心肌重塑是CHF发展的重要病理生理基础，当发生CHF时神经内分泌以及细胞因子等被激活则是机体的代偿机制，同时也是引起心肌重塑以及心力衰竭的主要原因。中医学认为其根本病机为心之气阳虚衰，初期表现为心气虚，逐渐发展成为心阳虚，且贯穿于CHF的全过程[1]。
2 CHF的药物研究进展
CHF的治疗主要应从根除其诱因以及基本病因出发，并控制患者的症状，目前药物治疗是大部分CHF患者的首选治疗方案。目前主要应用的药物有血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI）、醛固酮抑制剂、β-受体阻断剂、利尿剂以及洋地黄等药物，也有应用中药注射剂进行辅助治疗[2]。
2.1 ACEI。目前常用的ACEI药物主要包括依那普利、卡托普利以及培哚普利等药物。这类药物能够有效抑制心肌血管紧张素的转换，从而减少AngⅡ的生成，并可逆转患者的心室重构，从而阻断CHF的进展。此外，其还可减少体内缓激肽的降解，从而增加扩张血管中前列环素的生成，并降低心脏的负荷，还可起到抗心肌细胞增殖等作用。目前，ACEI在临床治疗CHF中广泛应用，多在早期自小剂量开始应用，当达到最大耐受靶剂量以后再进行长期性服用。
2.2 β-受体阻断剂。主要包括比索洛尔、美托洛尔以及卡维地洛等。这类药物能够有效减低心肌耗氧量，并改善心脏的功能，还可抑制患者的快速心律异常，减缓心律，改善左心室的充盈状态，并改善左心的舒张功能等。目前，临床认为，对于所有无症状的稳定型心衰以及左心室功能减退者，如非存在禁忌症，均应予以β-受体阻断剂进行治疗。但用药时应加强不良反应监测，因其可能发生体液潴留、低血压、心衰恶化、传导阻滞等不良反应，对于重度心衰患者应禁用[1]。β-受体阻断剂的禁忌症主要还包括心动过缓、支气管痉挛、≥Ⅱ度上房室传导阻滞者等。
2.3 醛固酮抑制剂。具有保钾利尿作用，并可阻滞血管周围以及心肌的纤维化，但对于心肌组织的修复以及瘢痕形成无影响，可改善心肌舒张以及收缩功能。这类药物的副作用较小，且顺应性很强，在CHF的治疗中具有重要作用。通常，醛固酮抑制剂需与β-受体阻断剂以及ACEI等联合应用，可有效抑制循环系统中的醛固酮水平，还可有效避免因单独应用ACEI而引起的醛固酮丢失症状，且可显著改善内皮功能，降低心脏重构及纤维化发生率，改善左室肥厚，从而降低病死率。此外，与β-受体阻断剂联合应用可更好地抑制CHF的发展，从而改善患者的心功能。
2.4 利尿剂。目前，利尿剂治疗CHF的药物主要为呋塞米，通常在中等及以上严重程度者方可应用利尿剂，且需与β-受体阻滞剂以及ACEI等联合应用，其利尿作用较强且显效很快，能够有效减少钠水潴留等，并缓解肺循环或者体循环淤血所引发症状，并可改善心功能[1]。但切勿大剂量应用，以免造成电解质平衡紊乱，或者长期应用可导致病情加重等。
2.5 洋地黄。该药物是一种传统常用正性肌力药物，也是目前治疗CHF的常用药物之一，但长期应用可能会引起洋地黄中毒，主要表现为心脏反应、神经系统症状以及心脏外胃肠道症状等，此时应立即停止用药，并及时纠正患者的低镁及低钾血症等。
2.6 其他。近年来，中药注射剂在临床治疗CHF方面起到了较好的辅助作用，例如黄芪、红花、生脉、参麦、川穹嗪、复方丹参、葛根素、参附、刺五加、心脉龙、丹麦等，但目前对于其用法及用量目前尚无统一规定。
3 CHF的非药物研究进展
3.1 电生理治疗。主要包括心脏再同步化起搏治疗法（CRT）以及置入式心律转复除颤器治疗法（ICD），多可有效降低患者的脑钠肽水平，并逆转神经体液的过度激活症状。CRT能够缩小心室内径，从而改善心脏功能及重构、提高患者的生活质量，并可降低死亡率。CRT是一种三腔起搏器，主要是将起搏电极分于患者的右心房以及左右心室内，并经超声心动图引导进行优化和程控参数，可通过心房以及双心室同步起搏，有效恢复房室的收缩及舒张之间的协调性，改善患者的心功能。相关研究显示，ICD也可降低CHF患者的死亡率[3]。
3.2 肌修复―干细胞治疗。该方法是近年来新兴的一种治疗方法，大量研究表明其可阻碍患者的心室重构，并改善心肌梗塞以后的心衰症状以及延缓预后，但仍有部分研究提示了相反的结果。关于其细胞移植适量、病例选择、具体治疗方案等目前尚无定论，其对于CHF的治疗尚无充分的证据，但已有大量的研究初步证实了其安全性以及有效性，值得深入研究[2]。
3.3 心室辅助装置（LVAD）。该法主要是通过在体内植入人造血泵，引出心房或者心室的血液，并利用血泵进行升压以后再将血液输入到机体的动脉系统之中，从而发挥其部分或者全部代替心脏所具有的泵血功能。新近观点认为LVAD不仅可用于终末期心衰患者的心脏移植替代治疗，且可直接改善心衰患者的临床症状。且LVAD的结构较为简单，价格较低，并发症较少，在今后将取得长足的发展[3]。
3.4 外科手术治疗。目前临床逐渐应用外科手术治疗CHF，尤其是慢性CHF，其中左心室减容术在国内已有开展，疗效较好，且手术费用较低。背阔肌心肌成形术也具有较好的效果，但手术操作难度较高，且价格昂贵，临床应用限制。机械心室复形装置目前已经取得了较好的动物实验以及临床应用疗效，但尚存在较多的问题待解决[2]。心脏移植术是目前终末期CHF治疗中最为有效的方式。
4 结束语
近年来，随着对CHF认识的不断加深，其药物以及非药物治疗已经取得了较大的进展，针对CHF的致病原因以及发病机制，目前可通过ACEI、醛固酮抑制剂、β-受体阻断剂、利尿剂、洋地黄以及各类中药等，可有限制神经-体液系统的过度激活，并纠正患者的学流动力学异常，从而减轻心脏负荷并增加心肌的收缩，并改善心脏的舒张功能，有效控制心力衰竭，改善临床症状，并预防心肌损害的发展，最终实现降低住院率、死亡率、延长寿命及改善生活质量等目的。此外，非药物治疗中，手术治疗电生理治疗、肌修复―干细胞治疗以及心室辅助装置等均取得了较大的进展，为CHF的治疗开拓了更大的空间，期待各类治疗方法通过动物实验以及相应的临床研究进一步发展和完善，并统一和规范其用法。
参考文献
[1] 杨红斌.慢性充血性心力衰竭药物治疗的研究进展[J].中国社区医师（医学专业），2013，15（5）：10
