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20世纪化学发展的基本特征和21世纪化学的发展趋势是什么?
缪老师
21世纪化学的发展趋势 一)提高灵敏度 这是各种分析方法长期以来所追求的目标。当代许多新的技术引入分析化学,都是与提高分析方法的灵敏度有关,如激光技术的引入,促进了诸如激光共振电离光谱、激光拉曼光谱、激光诱导荧光光谱、激光光热光谱、激光光声光谱和激光质谱的开展,大大提高了分析方法的灵敏度,使得检测单个原子或单个分子成为可能。又如多元配合物、有机显色剂和各种增效试剂的研究与应用,使吸收光谱、荧光光谱、发光光谱、电化学及色谱等分析方法的灵敏度和分析性能得到大幅度地提高。 (二)解决复杂体系的分离问题及提高分析方法的选择性 迄今,人们所认识的化合物已超过1000万种,而且新的化合物仍在快速增长。复杂体系的分离和测定已成为分析化学家所面临的艰巨任务。由液相色谱、气相色谱、超临界流体色谱和毛细管电泳等所组成的色谱学是现代分离、分析的主要组成部分并获得了很快的发展。以色谱、光谱和质谱技术为基础所开展的各种联用、接口及样品引入技术已成为当今分析化学发展中的热点之一。在提高方法选择性方面,各种选择性试剂、萃取剂、离子交换剂、吸附剂、表面活性剂、各种传感器的接着剂、各种选择检测技术和化学计量学方法等是当前研究工作的重要课题。 (三)扩展时空多维信息 现代分析化学的发展已不再局限于将待测组分分离出来进行表征和测量,而是成为一门为物质提供尽可能多的化学信息的科学。随着人们对客观物质的认识的深入,某些过去所不甚熟悉的领域,如多维、不稳态和边界条件等也逐渐提到分析化学家的日程上来。例如现代核磁共振波谱、红外光谱、质谱等的发展,可提供有机物分子的精细结构、空间排列构型及瞬态等变化的信息,为人们对化学反应历程及生命过程的认识展现了光辉的前景。化学计量学的发展,更为处理和解析各种化学信息提供了重要基础。 (四)微型化及微环境的表征与测定 微型化及微环境分析是现代分析化学认识自然从宏观到微观的延伸。电子学、光学和工程学向微型化发展、人们对生物功能的了解,促进了分析化学深入微观世界的进程。电子显微技术、电子探针X射线微量分析、激光微探针质谱等微束技术已成为进行微区分析的重要手段。在表面分析方面,电子能谱、次级离子质谱、脉冲激光原子探针等的发展,可检测和表征一个单原子层,因而在材料科学、催化剂、生物学、物理学和理论化学研究中占据重要的位置。此外,对于电极表面修饰行为和表征过程的研究,各种分离科学理论、联用技术、超微电极和光谱电化学等的应用,为揭示反应机理,开发新体系,进行分子设计等开辟了新的途径。 五)形态、状态分析及表征 在环境科学中,同一元素的不同价态和所生成的不同的有机化合物分子的不同形态都可能存在毒性上的极大差异。在材料科学中物质的晶态、结合态更是影响材料性能的重要因素。目前已报道利用诸如阳极溶出伏安法、X射线光电子能谱、X射线荧光光谱、X射线衍射、热分析、各种吸收光谱方法和各种联用技术来解决物质存在的形态和状态问题。 (六)生物大分子及生物活性物质的表征与测定 70年代以来,世界各发达国家都将生命科学及其有关的生物工程列为科学研究中最优先发展的领域,在欧、美、日等地区和国家具有战略意义的宏大研究规划“尤利卡计划”,“人类基因图”及“人体研究新前沿”中,生物大分子的结构分析研究都占据重要的位置。我国在2000年前发展高技术战略的规划中,也把生物技术列为七个重点领域之一。一方面生命科学及生物工程的发展向分析化学提出了新的挑战。另一方面仿生过程的模拟,又成为现代分析化学取之不尽的源泉。当前采用以色谱、质谱、核磁共振、荧光、磷光、化学发光和免疫分析以及化学传感器、生物传感器、化学修饰电极和生物电分析化学等为主体的各种分析手段,不但在生命体和有机组织的整体水平上,而且在分子和细胞水平上来认识和研究生命过程中某些大分子及生物活性物质的化学和生物本质方面,已日益显示出十分重要的作用。 七)非破坏性检测及遥测 它是分析方法的又一重要外延。当今的许多物理和物理化学分析方法都已发展为非破坏性检测。这对于生产流程控制,自动分析及难于取样的诸如生命过程等的分析是极端重要的。遥测技术应用较多的是激光雷达、激光散射和共振荧光、傅里叶变换红外光谱等,已成功地用于测定几十公里距离内的气体、某些金属的原子和分子、飞机尾气组成,炼油厂周围大气组成等,并为红外制导和反制导系统的设计提供理论和实验根据。 (八)自动化及智能化 微电子工业、大规模集成电路、微处理器和微型计算机的发展,使分析化学和其它科学与技术一样进入了自动化和智能化的阶段。机器人是实现基本化学操作自动化的重要工具。专家系统是人工智能的最前沿。在分析化学中,专家系统主要用作设计实验和开发分析方法,进行谱图说明和结构解释。80年代兴起的过程分析已使分析化学家摆脱传统的实验室操作,进入到生产过程、甚至生态过程控制的行列。分析化学机器人和现代分析仪器作为“硬件”,化学计量学和各种计算机程序作为“软件”,其对分析化学所带来的影响将会是十分深远的。
2023-09-24
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问
为什么化学实验要用玻璃仪器
小飝
因为玻璃一般不和其他试剂发生剧烈反应,貌似除了HF和强碱外没什么能和他反应的,而且强碱对他的腐蚀也很缓慢, 而且玻璃高温还是较易熔化的,这就能使玻仪器起的形状可以有很多, 玻璃还比较坚固,也就是说硬度较高, 能耐1000度以下的高温等一些优良特点
2023-08-02
7条回答
问
裸分里面包括物理、化学的实验分吗?
匿名用户
中考物理化学实验的分要加到中考总分,不同的省有不同的规定。如:《安徽省教育厅关于做好2015年初中毕业学业考试和高中阶段招生工作的通知》规定:理科实验操作考试最高分值15分,计入中考总分。《2015年郑州市市区普通高中招生工作意见》规定:理化生实验操作考试成绩30分,计入中招考试成绩总分。《平顶山市教育局关于2015年普通高中中等职业学校招生工作的意见》规定:物理、化学、生物实验操作考试由各级基础教育管理部门和教育技术装备部门具体实施,按照三科满分共30分计入中招考试成绩总分。《石家庄市招生委员会关于印发石家庄市2015年初中毕业与升学考试和普通高中招生制度改革实施方案的通知》规定:初中毕业生升入普通高中学校升学总成绩为650分,包括文化课考试成绩600分和学生专门性发展素质评价50分(其中:体育成绩满分30分;理科实验操作考试满分10分;信息技术考试满分10分)。
2023-08-02
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问
中考实验(物理化学=)都考什么啊?
无力回天
现以中考化学实验题为例(欢迎采纳)化学实验题是利用化学基础知识和实验基本技能知识对化学问题进行实验设计的题目,旨在考查学生能否使用科学方法来分析和解决实际问题。由于此类试题解题时可选择不同的实验方案进行验证,因此,具有较强的综合性和灵活性。纵观近几年中考化学试题,化学实验题已逐步成为各省、市中考命题的重点和难点。命题的重点是:常用仪器和化学实验的基本操作;药品、仪器的选择与连接;实验操作的步骤;实验报告的填写等。命题的中心是三大气体的制备、净化、收集和性质实验。笔者在分析、比较的基础上,对2005年各地中考化学实验题常见类型归纳如下。一、基本技能题此类题考查的是有关化学实验基本操作方面的知识,如:药品的取用、保存、托盘天平的使用、物质的加热等。例1:下列实验操作正确的是( )A.加热试管时,试管应先预热B.用燃着的酒精灯点燃另一个酒精灯C.把水缓慢地沿烧杯壁倒入盛浓硫酸的烧杯中D.用镊子夹取砝码,把砝码放在托盘天平的左盘解析:用燃着的酒精灯点燃另一个酒精灯容易引起火灾,B错误;稀释浓硫酸,把硫酸慢慢滴入水中并不断搅拌,C错误;应把砝码放在右盘,D错误;选A。二、实验观察题此类题主要考查学生的观察能力。通过对观察对象的物质的性质、变化和种类及对仪器装置、操作方法、现象和实质等方面的观察和比较,考查学生的思维能力、想像能力、记忆能力和解决实际问题的能力。例2:根据下列实验装置图,回答问题:图1(1)实验室制取氧气,应选用的发生装置是__________(填序号,下同),收集装置是__________。(2)实验室制取二氧化碳,应选用的发生装置是__________,收集装置是__________,选用该收集装置的原因是__________。(3)检验二氧化碳是否收集满的方法是:将燃着的木柴放在__________,观察火焰是否熄灭。解析:(1)实验室制取氧气利用加热高锰酸钾或加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法,选A装置;收集可以用排水法或向上排空气法,选C或E。(2)制取CO2是用石灰石与稀盐酸反应,选B装置;CO2的密度比空气大且溶于水,选D装置收集。(3)集气瓶口。三、装置连接实验题此类题主要考查学生通过连接实验装置完成气体的性质实验或除去混合气体中的杂质的能力。装置的连接顺序一般是:气体发生装置→除杂质装置→干燥装置→气体性质验证装置→尾气处理装置。气体流经洗气瓶时,一般要求“深进浅出”。例3:在实验室中可选用如图2所示装置连接起来制取氧气(通过分液漏斗玻璃活塞的“开”、“关”,可随时向锥形瓶中滴入过氧化氢溶液)。图2请回答下列有关问题:(1)装置甲中反应的化学方程式为_________。(2)制取干燥的氧气时,装置的导管正确连接顺序是(填字母)_________;若只改变装置甲中的药品,此套装置还可以用来制取的气体是_________。(3)若将丁装置充满水,就可用排水法收集氧气,此时装置最合理的连接顺序为(填字母)_________。(4)MnO2是H2O2分解反应的催化剂,可以回收再利用。采用_________方法,可从反应后的混合物中分离出MnO2。解析:(1)这是从另一个方面考查实验室制氧气的知识,过氧化氢分解,二氧化锰做催化剂, ;(2)混有的杂质气体是水蒸气,连接顺序为a→c→b→g,还可以制取CO2;(3)a→f;(4)因为二氧化锰不溶于水,可以用过滤的方法。总之,2005年的化学实验题在前几年的基础上稳中有变,除实验基本技能题外,多以观察实验题、实验设计题、实验方案评价题或探究性实验题的形式出现,有效地考查了学生的创新意识和实践能力,顺应了课程改革的需要,体现了课程改革的发展方向,也为今后的中考化学实验题的命题起到良好的导向作用。
2023-08-02
2条回答
问
物理化学实验问题
匿名用户
1保护真空泵 2因为若混有空气,测定结果便是液体蒸气与空气混合气体的总压力而不是饱和蒸汽压。检查方法,连续两次排空气后的U型管压力计的读数一致。如果空气倒灌的话前面费那么大功夫排空气干什么~~
2023-08-02
1条回答
问
物理、化学实验操作考察的内容是什么
Lisa、
物理:考察重点(1)考查基本测量仪器的使用和读数;(2)考查学生基本的实验操作技能;(3)考查学生的实验态度和实验习惯;(4)考查对实验原理和实验方法的理解程度;(5)考查学生实验方法和技能的迁移能力,但设计过程比较简单。化学:考察重点(1)能进行药品的取用,简单仪器的使用和连接,加热等基本的实验操作;(2)能根据实验目的选择实验药品和仪器,知道实验安全操作规范;(3)初步学会配制一定溶质质量分数的溶液;(4)初步学会根据某些性质检验和区分一些常见的物质;(5)初步学会使用过滤,蒸发的方法对混合物进行分离;(6)初步学会运用简单的装置和方法制取某些气体;(7)能根据所要探究的具体问题设计简单的化学实验方案,对一些复杂的方案有提示。本内容主要考察了学生是否能根据实验现象得出结论。
2023-08-02
2条回答
问
中考的物理实验和化学实验是哪些?
丢三落四
化学方面:氧气、二氧化碳的抽取与收集 二氧化碳性的检验 粗盐的提纯 过滤 配制一定浓度的食盐溶液
2023-08-02
2条回答
问
电化学传感器的应用
匿名用户
1、湿度传感器 湿度是空气环境的一个重要指标,空气的湿度与人体蒸发热之间有着密切关系,高温高湿时,由于人体水分蒸发困难而感到闷热,低温高湿时,人体散热过程剧烈,容易引起感冒和冻伤。人体最适宜的气温是18~22℃,相对湿度为35%~65%RH。 在环境与卫生监测中,常用于湿球温湿度计、手摇湿温度计和通风湿温度计等仪器测定空气湿度。近年来,大量文献报道用传感器测定空气湿度。用于测定相对湿度的涂覆压电石英晶体用传感器,通过光刻和化学蚀刻技术制成小型石英夺电晶体,在AT 切割的10MHZ石英晶体上涂有4种物质,对湿度具有较高的质量敏感性.该晶体是振荡电路中的共振器,其频率随质量变化,选择适当涂层,该传感器可用于测定不同气体的相对湿度.该传感器的灵敏度、响应线性、响应时间、选择性、滞后现象和使用寿命等孝怪癖于涂层化学物质的性质。2、氧化氮传感器 氧化氮是氮的各种氧化物所组成的气体混合物的总称,常以NOX表示。在氧化氮中,不同形式的氧化氮化学稳定性不同,空气中常风的是化学性质相对稳定的一氧化氮和二氧化氮,它们在卫生学上的意义显得较其它形式氧化氮更为重要。在环境分析中,氧化氮一般指一氧化氮二氧化氮。 我国监测氧化氮的标准方法是盐酸萘乙二胺比色法,方法灵敏度为0.25ug/5ml,方法转换系数受吸收液组成、二氧化氮浓度、采气速度、吸收管结构、共存离子及温度等多种因素的影响,目前沿末完全统一。传感器测定是近年发慌起来的新方法。 文献报道,用交指型栅极电极场效应晶体管的微电子集成电路与化学活性电子束蒸镀酞花青铜薄膜相结合,获得了新型气体敏感微传感器,可选择性检测mg/m3 级二氧化氮和二惜内基甲基膦酸盐(DIMP)。3、硫化氢气体传感器 硫化氢是一种无色、具有特殊腐蛋臭味的可燃气体,具有刺激性和窒息性,对人体有较大危害。目前大多用比色法和气相色谱法测定空气中硫化氢。 对含量常常低至mg/m3级的空气污染物进行测定是气体传感器的一项主要应用,但在短时期内半导体气体传感器还不能满足监测某些污染气体灵敏度和选择性要求。他提出利用掺银薄膜传感器监测实验室和城市空气中的硫化氢。该传感器阵列由四个传感器构成,通过基于库化滴定的通用分析装置和半导体气体传感器阵列的信号,同时记录二氧化硫和硫化氢浓度,实践表明,在150℃下以恒温方式盍的掺银薄膜传感器用于监测城市空气中的硫化氢含量,效果良好。4、二氧化硫传感器 二氧化硫是污染空气的主要物质之一,检测空气中二氧化硫尝试是空气检验的一项经常性工作。应用传感器监测二氧化硫。从缩短检测时间到降低检出限,都显示出极大的优越性。 利用固体聚合物作离子交换膜,膜的一边含对电极和参比电极的内部电解液,另一边插入铂电极,组成一种二氧化硫传感器。该传感器安装在流通池中,在 0.65V下氧化二氧化硫。批示出二氧化硫的量。该传感装置电流灵敏度高。响应时间短,稳定性好,本底噪音低,线性范围达0.2mmol/L,检出限为 8*10-6mmol/L,信噪比为3。该传感器不仅可以测定空气中的二氧化硫,还可用于测定低电导率液体中的二氧化硫。有机改性硅酸盐薄膜二氧化硫气体传感器的气敏涂层是利用溶胶工艺和自旋技术制作的,对二氧化硫的测定具有良好的重现性和可逆性,响应时间不到20S,对其它气体的交感小,受温度和湿度影响小。
2023-07-10
2条回答
问
化学传感器的按传感方式划分
匿名用户
按传感方式,化学传感器可分为接触式与非接触式化学传感器。化学传感器的结构形式有两种:一种是分离型传感器。如离子传感器,液膜或固体膜具有接受器功能,膜完成电信号的转换功能,接受和转换部位是分离的,有利于对每种功能分别进行优化;另一种是组装一体化传感器。如半导体气体传感器,分子俘获功能与电流转换功能在同一部位进行,有利于化学传感器的微型化。
2023-06-25
2条回答
问
电化学传感器的组成
相约永恒
原发布者:李颖09023205电化学传感器一、概述概念:是基于待测物的电化学性质并将待测物化学量转变成电学量进行传感检测的一种传感器。我们的五官(眼,耳,皮肤,鼻,舌)就是传感器。五官通过五种感觉(视觉,听觉,触觉,嗅觉,味觉)接受来自外界的信号,并将这些信号传递给大脑,大脑对这些信号进行分析处理,然后将指令传给肌体,这是我们常见的一种传感器。二、分类电化学传感器的分类方法很多,按照其输出信号的不同可以分为电位型传感器、电流型传感器和电导型传感器。而按照电化学传感器所检测的物质不同,电化学传感器主要可以分为离子传感器、气体传感器和生物传感器。三、原理电位型传感器是将溶解于电解质溶液中的被测物质作用于电极而产生的电动势作为传感器的输出,从而实现对被测物质的检测;电流型传感器是在保持电极和电解质溶液的界面为一恒定的电位时,将被测物直接氧化或还原,并将流过外电路的电流作为传感器的输出,从而实现对被测物质的检测;电导型传感器是将被测物氧化或还原后电解质溶液电导的变化作为传感器的输出从而实现被侧物质的检测。四、电化学气体型传感器传感器通过与被测气体发生反应并产生与气体浓度成正比的电信号来工作。典型的电化学传感器由传感电极(或工作电极)和反电极组成,并由一个薄电解层隔开。气体首先通过微小的毛管型开孔与传感器发生反应,然后是憎水屏障,最终到达电极表面。采用这种方法可以允许适量气体与传感
2023-06-25
2条回答
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