相对原子质量（精选6篇）
相对原子质量 篇1
相对原子质量课件
一、教学目标
【知识与技能】
理解相对原子质量和相对分子质量的含义，会查相对原子质量表，能根据相对原子质量求算相对分子质量。
【过程与方法】
通过类比、比喻的方法，理解微观概念的含义;通过计算的练习，初步体会化学中的定量计算。
【情感态度与价值观】
体会科学计量的重要性;通过介绍我国化学家张青莲教授的卓越贡献，进行民族自尊心和自豪感的爱国主义教育。
二、教学重难点
【重点】
理解相对原子质量和相对分子质量，正确求算相对分子质量
【难点】
理解相对原子质量和相对分子质量
三、教学过程
环节一：提出疑问，引入新课
多媒体展示原子氢原子、氧原子、碳原子、铝原子的质量(科学计数法，单位：kg)。
设疑：通过上节课的学习，我们知道原子是质量、体积都很小的微粒，那原子的质量我们如何简便的表示原子的质量?
环节二：类比练习，学习新知
学生以小数的形式写出上述原子的质量，体会记忆、书写和使用时的不便。
宏观类比，加深认识：生活中，我们用“千米”衡量北京到天津的距离，用“光年”衡量宇宙中星球间的距离。若以“千克”为单位表示原子的质量，就好比用“光年”衡量北京到天津的距离，也好比用“吨”来表示一个苹果的体重。
讲授新知：国际上一般用相对原子质量来表示原子的质量。
学生自主阅读相对原子质量的定义，试用自己的`语言表述对相对原子质量的理解。
讲述科学家确定相对原子质量标准的研究过程，进一步强调相对原子质量是为了计算简便而人为规定的。
介绍张青莲教授为相对原子质量的测定做出的贡献。
过渡：原子的质量非常小，所以在化学中使用相对原子质量。那么在化学中如何表示分子的质量呢?
讲解：通常用相对分子质量表示分子质量的大小。
设疑：如何由相对原子质量得出相对分子质量?
教师启发：分子是由什么构成的?
教师以水分子(H2O)为例讲解相对分子质量的计算。
课堂练习：计算二氧化碳分子(CO2)的相对分子质量。
环节三：加深理解，巩固练习
思考1.相对原子质量和相对分子质量是否有单位?
思考2.相对原子质量与原子质量有什么区别和联系?
练习3.参考相对原子质量表，计算H2SO4的相对分子质量。
环节四：课堂小结、课后作业
小结：请学生用自己的语言概述对相对原子质量和相对分子质量的理解。
作业：课后练习与实践题6、8。
相对原子质量 篇2
李国英等的研究结果证实了,尽管胶原、明胶和CH具有同源性,但是相对分子质量不同,三者在成纤、成膜、促进细胞生长等性能上存在明显的差异[9]。事实上,即使都是CH,不同工艺条件制备的CH的相对分子质量及其分布往往不同,它们在性能上也存在一定的差异。本文采用蛋白酶水解猪皮明胶,制备了四种相对分子质量及其分布不同的CH,然后分析了它们凝胶性能、表面活性、吸湿保湿性能和抗氧化性能的差异,并尝试阐释产生这些差异的原因,期望为CH更合理的应用提供指导。
1 材料与仪器
1.1 主要材料及试剂
明胶,生化级,成都科龙化工有限公司;protamex蛋白酶(最适温度50℃,最适p H 6.5),工业级,诺维信生物技术有限公司;2,2'-联氨二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS),色谱级,Sigma-Aldrich公司;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH),分析纯,Sigma-Aldrich公司;其他分析试剂均为分析纯。
1.2 主要仪器
Viscotek 270max TM型凝胶渗透色谱仪,英国马尔文仪器有限公司;TSK gel G2000SWXL凝胶色谱柱,日本东曹株式会社;OCAH200型接触角仪,德国Dataphysics公司;UV-1800型紫外可见分光光度计,上海美谱达仪器有限公司;LGJ30F型冷冻干燥机,宁波新艺超声设备有限公司;GL-20G-C型高速冷冻离心机,上海安亭科学仪器厂;DF-101S型集热式恒温加热磁力搅拌器,天津市工兴电器厂;DHP-9082型恒温培养箱,上海齐欣科学仪器有限公司。
2 实验部分
2.1 不同相对分子质量 CH 的制备
配置10%(w/w)的明胶水溶液,加入明胶质量1%的protamex蛋白酶,然后按照表1所示的工艺条件对明胶进行水解。水解完成后,在沸水浴中加热 上述水解 产物和蛋 白酶的混 合物10min,使protamex蛋白酶失活。最后将混合物进行冷冻干燥,得到不同相对分子质量的水解胶原CH1、CH2、CH3、CH4。
2.2 CH 相对分子质量及其分布的测定
用Viscoteck 270max TM凝胶渗透 色谱仪和TSK gel G2000SWXL凝胶色谱柱构成的凝胶渗透色谱系统检测CH的绝对分子量。分别配置50mg/m L的CH1、CH2、CH3和CH4溶液,经0.22μm微孔滤膜过滤后,检测分子质量。检测条件为:进样量100μL,柱温30℃,洗脱液为p H 7.0的磷酸盐缓冲液(0.05 mol/L),流速0.8 m L/min[10]。
2.3 CH 凝胶性能的测定
分别配置0.5%~70%的CH溶液和0.5%~30%的明胶溶液,然后将CH或明胶溶液用离心机于2 500 r/min离心10 min,再于(60±1)℃水浴中加热30 min。冷却后于4℃的冰箱中放置24 h,之后取出观察其形态,以评价CH的凝胶性能[11]。
2.4 CH 表面张力的测定
配制成一系列1~100 mg/m L的CH溶液,然后用接触角仪测定CH在不同浓度下的表面张力[12]。
2.5 CH 吸湿、保湿性能的测定
精确称取3 g左右的CH,于温度20℃、相对湿度 (75.47±0.14)%RH的干燥器中放置72h。放置1、3、6、20、24、34、48、72 h时,测定CH的吸水率,以此评价其吸湿性能。然后将上述CH转入温度20℃、相对湿度(33.07±0.18)%RH的干燥器中放置72 h。放置1、3、6、24、48、72 h时,测定CH的水分残存率,以此评价其保湿性能。以甘油作对照试验。
w1和w2分别为样品放置在 (75.47±0.14)%RH的干燥器中和 (33.07±0.18)%RH的干燥器中一定时间后的质量;w0为样品干重(烘箱法测定)[5]。
2.6 CH 抗氧化能力的测定
2.6.1 ABTS 自由基清除能力的测定
配置含2.45 mmol/L过硫酸钾 和7 mmol/LABTS的混合溶液,于23℃避光放置15 h,得到ABTS自由基阳离子基准液。然后稀释基准液,使其在734 nm处的吸光度为0.700±0.005,制得ABTS自由基阳离子工作液。取3.9 m L工作液和0.1 m L CH溶液(100 mg/L),混合均匀后于23℃避光反应6 min。之后于734 nm测定吸光度。以蒸馏水作空白试验[13]。
ABTS自由基清除率/%=(1-实验组吸光度/空白组吸光度)×100%
2.6.2 DPPH 自由基清除能力的测定
将2.0 m LCH溶液 (50 mg/L) 与2.0 m LDPPH自由基溶液(0.1 mmol/L)混合均匀后,于25℃避光反应30 min,之后立即于517 nm测定其吸光度。以蒸馏水作空白试验[14]。
DPPH自由基清除率/%=(1-实验组吸光度/空白组吸光度)×100%
2.6.3 羟自由基清除能力的测定
取9 mmol/L硫酸亚铁溶液、10 mmol/L过氧化氢溶液和100 mg/m L CH溶液各1 m L,混合均匀后于37℃反应10 min,再加入1 m L 9 mmol/L水杨酸溶液,充分震荡后于37℃反应30 min,之后立即于510 nm测定吸光度。以蒸馏水作空白试验[15]。
羟自由基清除率/% = (1-实验组吸光度 /空白组吸光度)×100%
2.6.4 还原能力的测定
取2.5 m L 0.2 mol/L的磷酸盐缓冲液(p H6.6)、2.5 m L 1%(10 g/L) 的铁氰化钾溶液和2.5m L 100 mg/m L的CH溶液,混匀后于50℃反应20 min。之后迅速冷却,加入2.5 m L 10%(10 g/L)的三氯乙酸溶液,充分震荡后于5 000 r/min离心10 min。然后取上层清液2.5 m L,充分震荡后测定混合溶液在700 nm处的吸光度。以蒸馏水作空白试验[16]。吸光值越大,样品的还原能力越强。
2.6.5 铜离子螯合能力的测定
取1 m L 2 mmol/L硫酸铜溶液与1 m L 10%(v/v)的吡啶溶液混匀后,加入0.1 m L 1%(10 g/L)的邻苯二酚紫溶液,震荡均匀后再加入1 m L蒸馏水和0.1 m L CH溶液(50 mg/m L),充分震荡后于25℃反应10 min,然后立即测定混合溶液在632 nm的吸光度。以蒸馏水作空白试验[17]。
3 结果与讨论
3.1 CH 的相对分子质量及其分布
本论文的目的是研究CH的相对分子质量对其性能的影响。为此我们首先需要获得具有不同相对分子质量的CH。用蛋白酶水解明胶是制备CH的常用方法之一,其中水解反应的温度、p H和时间是影响明胶水解程度的重要因素。因此,本实验通过调节蛋白酶水解反应的温度和时间来控制所得CH的相对分子质量(见表1)。经凝胶渗透色谱系统检测,得到的四种水解胶原CH1、CH2、CH3和CH4的重均相对分子质量Mw分别为47、18、9、3 k Da (见表2)。其中,CH1的主要成分集中在5 ~100 k Da的范围内;CH2的成分分布较宽,在1~100 k Da的范围内均有分布;CH3的主要成分则集中在1~10 k Da的范围内;CH4的主体成分最集中,在1~5 k Da内的比例高达79.3%,且与CH1、CH2和CH3不同,CH4中出现了相对分子质量低于1 k Da的成分(占14.6%)。上述结果表明,通过调节酶解反应条件,成功制备了相对分子质量及其分布不同的四种CH。
3.2 相对分子质量对 CH 凝胶性能的影响
相对分子质量对CH凝胶性能的影响如表3所示,其中用CH形成凝胶所需的最低浓度来表征CH形成凝胶的难易程度,所需浓度越低说明凝胶能力越强。可以看出,CH随着相对分子质量的减小,形成凝胶需要的浓度增大,CH4(Mw= 3 k Da)的浓度即使增至70%,仍然呈液体状,无法形成凝胶。与CH相比,明胶(100 k Da)具有很好的凝胶性能,仅需0.5%~1%的浓度即可形成凝胶。上述结果说明,相对分子质量的减小会显著降低CH的凝胶性能,这可能是因为随着相对分子质量的减小,CH的分子链变短,分子间的作用力减弱,不易形成稳定的空间网状结构。
3.3 相对分子质量对 CH 表面活性的影响
采用CH溶液的表面张力来表征CH的表面活性,表面张力越小,表面活性越高。从图1中可以看出,CH1、CH2和CH3的表面活性相差很小;与前三者相比,CH4的表面张力明显更低。CH4的主要成分集中在相对分子质量1~5k Da的范围内,且约有15%的成分相对分子质量低于1 k Da。由此可见,当相对分子质量小于5 k Da时,CH的表面活性相对更高。其原因可能是,相对分子质量相对较大时,一些疏水基团被包裹在分子内部,表面活性较低;而当相对分子质量减小到一定程度时,之前被包裹在分子内部的疏水基团(如烷基、芳香基等)部分暴露出来[18],使得表面张力下降,表面活性提高。
3.4 相对分子质量对 CH 吸湿保湿性能的影响
四种不同相对分子质量的CH在相对湿度(75.47±0.14)%RH的恒温干燥器中吸水率随时间的变化情况见图2(a)。可以看出,随着相对分子质量的降低,CH的吸水能力逐渐提高,不过与甘油相比,仍然存在较大的差距。出现这种现象的原因可能是,甘油的分子小且羟基(亲水基团)多,极易捕获空气中的水分子;而CH虽富含羟基、羧基、氨基等亲水基团,但单位质量内亲水基团总数明显少于甘油,因此它们的吸水能力比甘油弱。另外,随着CH水解程度的增加,其相对分子质量减小,羧基、氨基等基团增加,单位质量内亲水基团总数增多,故相对分子质量小的CH吸水能力高于相对分子质量大的CH。
将在 (75.47±0.14)%RH干燥器中放置72h后的CH移至(33.07±0.18%)RH的干燥器中,其水分残存率随时间的变化如图2(b)所示。可以看出,当空气的相对湿度降低时,CH的水分残存率随时间的延长而降低,24 h后保持稳定,72 h后均为15%左右,接近甘油的水分残存率(17.3%),这与文献报道[5]相似。
健康皮肤的角质层含水量应为10%~30%,低于10%时皮肤就会变粗糙[19]。因此,护肤品中常添加具有稳定、持久保湿能力的保湿剂,以改善角质层的含水量,维持皮肤健康。综合分析图2(a)和2(b),可以看出,与甘油相比,CH的水分含量明显更稳定,在空气湿度变化时处于10%~30%之间,波动较小,应该是一种比较理想的保湿剂。
3.5 相对分子质量对 CH 抗氧化性的影响
以ABTS自由基清除率、DPPH自由基清除率、羟自由基清除率、铜离子螯合能力和还原能力为指标,评价了CH的抗氧化活性。由图3可以看出,即使我们检测所用的CH浓度不低于50 mg/m L,但是其自由基清除率均不足35%,铜离子螯合率也只有20%左右。这说明在相对分子质量47 ~ 3k Da范围内,CH的抗氧化活性都不高。另外,在该相对分子质量范围内,CH的自由基清除率和金属离子螯合率相近,只有还原能力随着CH相对分子质量的减小而略有提高。这些结果表明,CH要想获得较佳的抗氧化效果,相对分子质量至少应该小于3 k Da。有研究表明,当CH的主要成分为相对分子质量小于1 k Da的小肽时,抗氧化活性较佳[20]。
4 结论
水解胶原(CH)的凝胶性能、表面活性、吸湿保湿性能和抗氧化活性,会因CH相对分子质量及其分布不同而存在差异。CH的相对分子质量较低时,不利于CH形成凝胶,但有利于增强CH的表面活性、吸水性能和还原能力。当CH的相对分子质量在47k Da ~ 3k Da范围内时,其凝胶能力明显低于明胶,抗氧化能力也较弱,但其水分含量在空气湿度明显变化时波动较小(10%-30%),应该是一种比较理想的保湿剂。
摘要：以猪皮明胶为原料,用酶解法制备了平均相对分子质量分别为47 k Da、18 k Da、9 k Da和3 k Da的四种水解胶原(CH),并考察了其凝胶性能、表面活性、吸湿保湿性能和抗氧化活性的差别。结果表明:CH的凝胶性能随着相对分子质量的减小而明显减弱,当相对分子质量为3 k Da时已很难形成凝胶;CH的表面活性和吸湿、保湿能力则随着相对分子质量的减小而增强;这四种CH的抗氧化能力均较弱,它们的ABTS、DPPH和羟自由基清除率以及铜离子螯合能力基本相同,还原能力则随相对分子质量减小而略有提高。
相对原子质量 篇3
其实，由于质子和中子结合成原子核时要放出巨大的能量，根据爱因斯坦质能方程E=mc2（E表示能量，m表示质量，c表示光速2.998×108m·s-1），物质的能量与它的质量呈正比，如果物质的能量增加了
ΔE，物质的质量也相应的增加Δm，反之亦然，即ΔE=Δmc2。由此可知，质子和中子若结合成原子核就有质量亏损。如1 mol D（氘）的质量比1 mol质子和1 mol中子的质量和小约0.004312 g，这一差值就是质量亏损。同样的道理，原子核和电子结合成原子也有质量亏损。因此，一个原子核的质量不等于构成它的单个核子（质子、中子）质量的简单加和，一个原子的质量也不等于构成它的质子、中子和电子质量的简单加和，表1-8中列举的几种原子的数据就证明了这一点，而教材表1-7中的质子、中子的质量是指质子、中子的静止质量。那是否所有原子的相对原子质量都比其质量数小呢？
为此，笔者查阅了相关书籍，得到的相关数据见表2。
从表2可以看出，只有质子数大于8（包括8）的元素的同位素的相对原子质量才小于它的质量数，而质子数小于8的元素的同位素，其相对原子质量还是大于质量数。这是因为质子数小于8的元素核子数较少，聚变为核时“亏损”质量也较少；而质子数大于8的元素核子数较多，聚变为核时“亏损”质量也较多的缘故。
（收稿日期：2014-09-25）
相对原子质量 篇4
（2课时）
一.知识教学点
1.化学式。
2.相对分子质量。
3.根据化学式的计算。二.重、难、疑点及解决方法
1.重点：书写化学式和理解化学式的含义。2.难点：(1)化学式中各数字的意义。(2)化学式的含义。
3.疑点：如何根据化学概念应用数学工具解决化学问题？
4.解决方法：在复习有关元素名称、符号、相对原子质量的含义的基础上，采用演示练习纠错的方法，通过学生自学、讨论的方式进行教学，培养良好的思维习惯，提高学生化学计算能力。
三.教学步骤(一)明确目标
1.理解化学式的含义，掌握其应用。2.了解相对分子质量的概念。3.初步掌握根据化学式的计算。(二)整体感知
本节教学内容分为两部分。第一部分是有关化学式、相对分子质量概念的教学；第二部分是有关化学式计算的教学。这为下面学习根据化学方程式的计算作好了准备，同时也深化了对前面所学分子、原子、元素、元素符号等概念的认识和综合运用。(三)教学过程
[导入]：我们已经知道，元素可用元素符号来表示。那么，由元素组成的各种单质和化合物怎样来表示呢？
[学生活动]：阅读教材第四节第二段，并讨论，得出化学式的概念。[板书]：一.化学式
1.概念：用元素符号来表示物质组成的式子。
[强调]：化学式并不是凭空写出来的，而是前人经过多次的精密实验，测定物质的组成，然后再经过推算得出来的。一种物质只能用一个化学式来表示，如可以用O2、、H2O、MgO、NaCl来表示氧气、二氧化碳、水、氧化镁、氯化钠的组成。
[设问]：“H2O”除了能表示这种物质外，还可以表示什么意义? [学生活动]：阅读教材，归纳总结化学式的意义。[小结]：1.表示水。
2.表示水由氢元素和氧元素组成。3.表示一个水分子。
4.表示一个水分子有2个氢原子和1个氧原子构成。
[板书]：2.意义：
（1）表示一种物质。
（2）表示组成这种物质的元素。（3）表示构成物质的一个分子。（4）表示构成这种分子的原子。
[教师提问] 如何正确书写化学式？
[学生活动]：阅读教材，讨论，得出结论。[板书]：3.化学式的写法（1）化合物化学式的写法
①氧化物：氧元素符号写右边，另一种元素符号写左边。如：CO2、SO2、Fe3O4等。②金属与非金属元素组成的化合物的写法：金属元素写左边，非金属元素写右边。如：ZnS、NaCl等。
③二种元素组成的化合物的写法：根据读法，一般从右向左读作“某化某”，先读后写，后读先写。如：P2O5、NO2、CO等。
（2）单质化学式的写法：
①气态非金属单质，通常是双原子分子。如：H2、O2、N2、Cl2等。②金属单质、固态非金属单质、惰性气体通常就用元素符号来表示它们的化学式。如：Fe、C、Ne、P、S等。
（3）正确认识元素符号右下角数字和元素符号前面数字的意义： ①前面的数字表示分子的个数。
②右下角数字表示构成分子的原子的个数。（以CuSO4•5H2O为例）[练习]：指出下列符号所表示的意义
(1)H表示 和。(2)2H表示。
(3)表示、、、。(4)2表示。(5)4H2O表示。
[教师设问]：用H2O表示水的组成，即一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。那么，水分子的质量是否可以用氢原子的质量和氧原子的质量来表示呢？
[学生活动]：阅读教材，思考，得出相对分子质量的概念及计算方法。[板书]：二.相对分子质量
概念：化学式中各原子的相对原子质量的总和。国际单位为“一”，符号为“1”(单位一般不写出)。
[练习巩固]：根据化学式可以进行如下计算：
例：已知硫酸铵的化学式为(NH4)2SO
4求：(1)硫酸铵的相对分子质量。
(2)硫酸铵中各元素的原子个数比。
(3)硫酸铵中各元素质量比。
(4)硫酸铵中氮元素的质量分数。
(5)264千克硫酸铵和多少千克硝酸铵(NH4NO3)含氮量相等？
[分析]：在化学式中各相对原于质量之和就是相对分子质量。计算时要注意：①正确书写化学式；②准确理解化学式中和式前的数字的含义；③元素符号之间用“+”号，元素符号与数字之间用“×”号。
[板书]：解：(NH4)2SO4的相对分子质量＝(14+1×4)×2+32+16×4 ＝132 [学生活动]：注意观察并检查自己的运算过程及结果。
[分析]：首先判断(NH4)2SO4中组成元素为N、H、S、O，然后根据化学式中各数字的意义，求出各元素的原子个数比。
[板书]：解：用n表示原子个数，则nN:nH:nS:nO＝2:8:1:4 [分析]：化合物中各元素的质量比，就是组成化合物的各元素的相对原子质量总和之比。要注意元素只讲种类，不讲个数，求各元素质量比时，不能写成2N:8H:S:4O或N2:H8:S:04，要写成：
N:H:S:O=(14×2):(l×8):32:(16×4)＝7:2:8:16 [分析板书]:计算式
化合物中所含该元素的相对原子质量总和 某元素的质＝ ×100% 量分数 化合物的相对分子质量
注意：原子的个数要写在该元素的前面，而不能写在右下角。1个(NH4)2SO4分子中有2个N原子，很多同学常得出10.6%的错误结果。[板书]： N的相对原子质量×2 N%＝ ×100% ＝21.2%(NH4)2SO4的相对分子质量 [分析]：解此题可先应用表达式：化合物中某元素的质量＝化合物的质量×该元素的质量分数，算出264kg硫酸铵中含氮元素的质量代入上述表达式，借助NH4NO3中氮元素的质量分数，求出NH4NO3的质量，化学计算题一般计算结果保留三位有效数字。
[板书]：解法一： 264kg × 21.2% ＝ 56.Okg
2×14 NH4NO3中N%＝ 100% ＝ 35%
56kg
＝160kg 35% [分析]：还可以把上面过程综合在一起，列一个方程解答。[板书]：解法二：设264kg(NH4)2SO4和xkgNH4NO3含氮量相同。
264kg×2N/(NH4)2SO4×100%＝xkg×2N/NH4NO3×100% 264kg×28/132×100%＝xkg×28/80×100% 解得：x=160 [分析]：1个(NH4)2SO4分子中含2个氮原子，即132份质量的(NH4)2SO4中，有28份质量的氮元素。那么264kg(NH4)2SO4中含氮元素质量为56kg。1个NH4NO3分子中含2个氮原子，即80份质量的NH4NO3中有28份质量的氮元素，若要含56份质量的氮元素，需160份质量的NH4NO3。
[板书]：解法三：设264kg(NH4)2SO4中氮元素的质量为x。
(NH4)2SO4 ～ ～ 2N 132 28 264kg xkg 132/28 ＝ 264kg/xkg 解得：x ＝ 56kg 设ykg NH4NO3中含氮元素56kg。NH4NO3 ～ ～ 2N 80 28 ykg 56kg 80/28 ＝ ykg/56kg 解得：y ＝ 160kg [分析]：因为(NH4)2SO4和NH4NO3之间存在一定对应关系，所以可以把上面解法中两式合为一式。
[板书]：解法四：设264kg(NH4)2SO4和xkgNH4NO3含氮量相等。
(NH4)2SO4 ～ ～ NH4NO3 132 80 264kg xkg 132/80 ＝ 264kg/xkg 解得：x ＝ 160kg [强调]：运算过程中质量单位的选择是任意的，但要求前后统一。
[练习]：①有一种氮的氧化物，其中氮元素与氧元素的质量比是7:20，求该氧化物中氮与氧的原子个数比。②要使Fe2O3和Fe304中含有相同质量的铁元素，则两者质量比为多少？
[学生活动]：依据化学概念，运用数学工具解决化学问题，注意格式。(四)总结、扩展
1.化学式的书写可归纳为：金属左，非金属右，氧化物中氧在后，原子个数不能漏，原子个数写在元素符号的右下角，如果是1可略去不写，如果两种都是由非金属元素组成物质的化学式，按习惯写，有些氢化物氢写前面，如：H2O；有些物质氢写在后面，如：NH3，同时先读的后写，后读的先写。
2.化学式表示的意义：（上面板书）
化学式既有宏观，又有微观，还有量的意义。通过化学式可以进行如下计算：(1)物质的相对分子质量。
(2)物质中各元素的原子或离子个数比。
(3)通过化学式可以计算组成物质的各元素的质量比。
(4)通过化学式可以计算出纯净物质中某一元素的质量分数或元素的质量。计算式为：
某元素相对原子化学式中该元素的原
×
质量 子个数 某元素的质量＝ × 100% 分数 物质的相对分子质量 某元素的质量 ＝ 物质的质量 × 某元素的质量分数
各元素的质量比
＝ 各元素原子个数之比
各元素的相对原子质量之比
四.布置作业
1.教材第二章第四节习题1—5题。
相对原子质量 篇5
1 实验部分
1.1 原材料
纤维级聚丙烯:试样编号为试样1～试样4,其性质见表1,由中国石油兰州石化公司生产。
1.2 测试方法及仪器
1.2.1 相对分子质量及其分布
在美国Waters公司生产的Alliance GPCV 2000型凝胶渗透色谱仪(GPC)上,根据SH/T 1759—2007测定试样相对分子质量及其分布。将试样溶于二氯苯溶剂后注入色谱柱中,测定温度为135℃,采用该公司M 32软件对实验数据进行处理。
1.2.2 熔体流动指数
在长春智能仪器制造有限公司生产的SRZ-400 D型熔体流动速率仪上,根据GB/T 3682—2008测定试样熔体流动指数。测试温度为230℃,负荷为2.16kg。
1.2.3 力学性能
在英国Instron公司生产的Instron 1121型电子拉力机上,根据GB/T 1040—2006测定试样的力学性能。测试前在标准环境下调节24h,拉伸速率为50mm/min。
1.2.4 结晶行为
在美国TA公司生产的DSC Q 2000型差示扫描量热仪上,根据ASTM D 3417—1999测定聚丙烯的结晶度和结晶温度。测试条件为:在高纯氮气氛中,以20℃/min速率由30℃升至220℃,恒温后又以20℃/min速率降至30℃,以消除试样的热历史,再以20℃/min的速率升温至220℃。
1.2.5 热稳定性
在TA公司生产的Q 500型热重分析仪上,根据GB/T 13464—1992测定试样的热稳定性。测试条件为:升温速率20℃/min,温度30～500℃,气氛为高纯氮气。
1.2.6 流变性能
在德国Goettfert公司生产的Rheo-Tester 2000型毛细管流变仪上,根据ISO 11443—2005测定试样的流变性能。测试条件为:温度210,230,250℃,毛细管直径0.3mm,长径比10 ∶1。
1.3 加工应用
在山东淄博市方辰母粒厂生产的小型纺丝无纺布一体机上进行试样的加工应用实验。试样的线密度和拉伸强度(断裂伸长率)分别按GB/T 14335—93,GB/T 14337—93测定。
2 结果与讨论
2.1 相对分子质量及其分布对试样性能的影响
2.1.1 拉伸性能
由表2可知,随着重均相对分子质量增大,试样拉伸强度降低,断裂伸长率增大;试样4与试样5重均相对分子质量相近,前者相对分子质量分布较后者窄,前者拉伸强度和断裂伸长率较后者高。这表明纤维级聚丙烯的力学性能不仅与重均相对分子质量有关,也与其分布有关。
2.1.2 结晶行为
由表3可知,试样结晶度由高到低依次为:试样4,试样5,试样3,试样2,试样1。结晶度影响聚丙烯拉伸性能,当结晶度增大时,试样拉伸强度增大,断裂伸长率减小,其中试样4的结晶度及拉伸强度最高,相对分子质量分布最窄,晶体大小均匀。
由表3还可知,随重均相对分子质量增大,试样5、试样3、试样2和试样1的非等温结晶速度(结晶半峰宽温度)依次减慢,结晶度降低;低重均相对分子质量的聚丙烯比高者结晶速度快,结晶能力强。随相对分子质量分布变窄,结晶速度加快,结晶度增大,如试样4的结晶速度最快,结晶度最高。
2.1.3 热稳定性
由表4可知,当温度为200～300℃时,试样热失重率由高到低依次为:试样5,试样3,试样4,试样2,试样1;当温度为400～500℃时,试样热失重率增大,在450℃时为50%左右,在500℃时趋于100%。这表明当温度为200～300℃时,试样热稳定性与重均相对分子质量及其分布有关,重均相对分子质量越低,相对分子质量分布越宽,试样热稳定性越差,在加工过程中越容易发生分解。本工作在加工温度为200～300℃时能够正常纺丝,不会出现滴料现象。
2.1.4 流变性能
由图1可知,当剪切速率为2400s-1时,随着加工温度的提高,试样表观黏度呈下降趋势,表明后者对温度敏感。当加工温度较低时,重均相对分子质量低的试样(试样4和试样5)表观黏度能够达到纺丝要求,具有较好的可纺性;对于重均相对分子质量较高的试样(试样1与试样2),通过提高加工温度,可以使熔体表观黏度降低,以达到纺丝要求。
1—试样1;2—试样2;3—试样3;4—试样4;5—试样5
由图2可知,在加工温度为250℃的条件下,随着剪切速率的提高,试样表观黏度呈下降趋势,发生“剪切变稀”的假塑性现象,熔体流变行为稳定。试样1与试样2的熔体表观黏度高于其他试样。当纤维级聚丙烯相对分子质量分布过窄时(如试样3～试样5),表观黏度受温度和剪切速率的影响程度降低,熔体流变 行 为 稳 定, 不会出现严重的断丝和并丝现象。
■—试样1;●—试样2;▲—试样3;△—试样4;◆—试样5
2.2 试样加工应用性能
根据参考文献[3]可知,试样1适用于粗旦纤维、复丝和膨体(变形)长丝(BCF)。试样2适用于中旦纤维、复丝、预取向丝(POY)和BCF。试样3、试样4和试样5适用于细旦纤维、复丝、全拉伸丝(FDY)、纺黏法无纺布和POY。
在不同条件下,对试样1和试样2进行3次拉伸实验。原料经过螺杆(270℃)熔融塑化至喷丝板形成初生丝,再经过1辊牵伸和2辊牵伸,2次拉伸纺成纤维,其力学性能见表5。
由表5可知,在相同条件下,经过1辊和2辊拉伸,试样2的线密度和断裂伸长率小于试样1,纤维强度大于试样1。由于试样1重均相对分子质量高于试样2,二者相对分子质量分布接近,试样1的结晶度低于试样2,当结晶度减小时,相应的纤维强度降低,断裂伸长率增大。
在螺杆温度为230℃,转速为156r/min,计量泵转速为32r/min的条件下,试样3、试样4和试样5形成初生丝后,经风冷和牵伸,均匀铺于丝网上,再经过110℃的热辊压成无纺布,其力学性能见表6。由表6可知,在相同条件下,各试样的无纺布纵向拉伸强度和断裂伸长率相近,纺丝纤维的面密度随试样3、试样4和试样5的熔体流动指数的增加而减小,其成网后无纺布的面密度也逐渐降低。相同试样的无纺布纵向拉伸强度和断裂伸长率随面密度的增大而提高,说明纤维级聚丙烯的熔体流动指数越高,所纺的丝越细,无纺布的面密度越小。
3 结论
a.随着重均相对分子质量增大,试样拉伸强度降低,断裂伸长率增大。当结晶度增大时,试样拉伸强度提高,断裂伸长率减小,其中试样4的结晶度及拉伸强度最大。
b.当加工温度为200～300℃时,重均相对分子质量越低,相对分子质量分布越宽,试样热稳定性越差,在加工过程中越容易发生分解。
c.在剪切速率为2400s-1时,随着加工温度的提高,试样表观黏度呈下降趋势,表明后者对温度较敏感。
d.在相同条件下,经过1辊和2辊拉伸,试样2的线密度和断裂伸长率小于试样1,纤维强度大于试样1。在相同条件下,各试样的无纺布纵向拉伸强度和断裂伸长率相近,纺丝纤维的面密度随试样3、试样4和试样5熔体流动指数的增加而减小,其成网后无纺布的面密度也逐渐降低。
参考文献
[1]张敏敏,何敏,秦舒浩,等.相对分子质量及其分布对等规聚丙烯性能的影响研究[J].塑料,2008,37(3):36-38.
相对原子质量 篇6
形状记忆聚氨酯是一种典型的智能材料，经过形变并被固定后，在特定的外界条件（如热、化学、机械、光等）刺激下能自动回复到初始形状.具有良好的生物相容性和力学性能，通过挤压、注射、铸造等成型工艺得到具有不同转变温度的材料.他用于纺织、医学、热敏器械等领域，形状记忆聚氨酯作为一种应用广泛的新型功能材料，具有较高的潜在应用价值，许多学者和科研人员都在致力于研究和开发形状记忆聚氨酯，并有诸多研究成果和应用。endprint
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