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木质素在农业上的应用

木质素在农业上的应用
木质素在农业上的应用

木质素在农业上的应用

木质素是自然界中含量仅次于纤维素与甲壳素的天然高分子聚合物, 全世界每年约可产生6×1014t, 它作为填充和黏结物质, 能加强植物纤维素之间的相互作用, 也是人们大规模提取利用植物纤维素所必须去除的成分。相对于其它天然高分子如纤维素、半纤维素,木质素缺少了重复单元之间的规律性和有序性,具有更为复杂的组成和化学结构,是最难以认识和利用的天然高分子之一。木质素主要来源于造纸工业废水和农林废弃物,它受到纤维原料、制浆工艺及提取方法等因素的影响,物理化学性质相差很大,从而限制了自身在工业上的高值化利用。

20 世纪以来,随着木质素研究的逐渐深入,人们对它的重要性有了新的认识。木质素是一种环境友好的生物质可再生资源,通过物理共混或磺化、羟甲基化、酚化、氢解、丙氧基化、酯化、胺化、接枝共聚等化学反应改性,可改善木质素的性质,广泛用于工农业、建筑业、采矿业等领域。

木质素的吸附缓释性质能够较好地保持化学肥料的有效性并能使其缓慢释放,是一种良好的有机复合肥缓释材料。它的开发利用既是对造纸黑液中木质素资源的利用,治理了对环境的污染,又同时解决了化肥的流失和污染,并能为降低农业生产成本提供一种新的产品。

一、木质素的制备、结构及反应性

工业木质素主要来源于造纸工业的制浆过程,根据制浆流程的不同对所得木质素产品可进行相应的分类。目前工业化的化学制浆法主要有两类: 1)传统的碱法或亚硫酸盐法制浆,从中分离得到的多为水溶性的木质素盐类; 2)另一类是通过有机溶剂法制浆,比较典型的是有机醇类和有机酸类制浆,分离得到的木质素是易溶于有机溶剂而难溶于水的溶剂型木质素(organosolv lignin)。多年来,许多科学工作者利用各种手段和方法对木质素化学结构进行了大量的研究,至今虽然没有搞清楚全部细节,但已基本弄清了其主要组成和基团的结合方式,以及木质素与纤维素之间的连接方式。目前认为以苯丙烷结构为主体,共有 3 种基本结构(非缩合型结构),即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟基苯基结构。不同来源的木质素由于分子结构复杂,化学组成、分子量差异很大,导致利用木质素合成高分子材料的方法及材料性能的稳定性存在很大差异,从而限制了木质素在高

分子材料领域的大规模工业化应用。

木质素中含有多种官能团,如芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、羧基、共轭双键等,因此木质素的化学反应性较为活跃,能够发生多种化学反应,如氧化、还原、水解、醇解、酸解、光解、酰化、烷基化、卤化、消化、缩聚或接枝共聚等。此外,木质素还具有可再生、可降解、无毒等优点,因此被认为是优良的绿色环保型化工原料,其应用越来越受到国内外研究人员的重视。

二、木质素基本性质及作为肥料载体的应用

原本木质素是一种不溶性的白色或接近无色的固体物质,相对密度大约在1135~1150之间,有比较高的燃烧值。由于结构中存在许多极性基团,尤其是较多的羟基,造成了很强的分子内和分子间的氢键,因此原本木质素不溶于一般溶剂。木质素的化学结构复杂,一般认为是由苯丙烷单元通过C-O-C 键或C-C 键交联而成的空间网状结构。木质素分子结构中存在芳香基,酚羟基,醇羟基,羰基, 甲氧基, 羧基,共轭双键等活性基团。原本木质素和大多数分离木质素均为热塑性高分子物质,无确定的熔点,具有玻璃态转化温度而且较高。在电子显微镜中看到的木质素的形状为球形或块状。由于木质素的分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羧基、羰基、甲氧基、羧基、共扼双键等活性基团,可以进行氧化、还原、水解、醇解、酸解、光解、生物降解、酰化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应。木质素是一种含许多负电基团的多环高分子有机物,对土壤中的高价金属离子有较强的亲合力。用木质素作为肥料的载体,吸附或包裹肥料,可达到肥料缓释的目的。由于木质素是天然高分子化合物,无毒,能降解,在土壤中可以通过微生物降解生成腐殖酸,可以改善土壤理化性质,提高土壤通透性防止板结。

木质素比表面积大,质轻,把木质素作为载体,直接与N、P、K 和微量元素混合,制得木质素基载体复混肥,由于木质素缓慢释放的特性,使其中含有的多种营养元素能较好地控制淋失,养分利用率可达80%以上,肥效可以持续20周之久。木质素载体复混肥是一种无污染,无害化,适应现代农业生产要求的新肥料。

Xie 等为了提高肥料的利用效率和减少其对环境的危害,利用麦秸、凹凸棒、尿素及硼砂制备一种具有保水功能的氮硼缓释肥,其中麦秸作为骨架材料。同时,

研究人员对交联剂含量、引发剂用量、化学改性麦秸及凹凸棒对复合材料的吸水性能的影响进行了研究和优化。该缓释肥具有保水和缓慢释放功能,在最佳条件下的吸水量高达186 g/g,氮、硼含量分别为23.3 %、0.65 %,是一种经济的、无毒的、环境友好产品,其在农业及园艺业均具有良好的应用。

三、木质素的吸附和螯合作用及在肥料方面的应用

将普通的N、P、K肥料和木质素混合,木质素通过物理吸附作用和范德华力可以使得营养元素固定并随木质素的降解而缓慢释放,形成长效缓释肥料。当木质素中含有的游离氨经硫酸中和后变成硫酸铵,硫酸铵将被木质素吸附,而成为长效缓释肥的一部分。随着木质素降解,硫酸铵逐渐释放出来,被作物吸收利用。木质素的分子中存在1/ 3的自由酚羟基和邻苯二酚基,因此具有螯合性,能与金属离子作用,生成多种螯合物和络合物。在硫酸盐法蒸煮中,木质素发生碱化断裂和硫化断裂反应,还发生一定程度的缩合反应,反应中生成的酚羟基和羧基都有一定的螯合能力。木质素是一种可完全生物降解的天然高分子材料,但立体网状分子结构的存在大大延缓了降解过程,如果通过一定的反应将氮元素接在木质素上,再施加到土壤中,氮元素不会立即释放,而是随着木质素分子的降解而缓慢释放,成为一种新型的缓释氮肥。

Raskin 等用亚硫酸铵及氨水处理经过净化的碱法制浆黑液,制得含氮的木质素产品。Gonzele则将硫酸盐黑液先氧化制得腐殖物质,然后氨化制得含氮11.18%的木质素产品。Lapierre 等用氨化氧化法处理硫酸盐木质素制得的木质素缓释氮肥中氮含量达到12.11%。用磺化硫酸盐木质素制得的阳离子交换剂,可以螯合5%的Fe、Cu、Zn,用作螯合微量肥料。

以碱木质素、磷酸二铵、粘合剂和助剂为原料,按一定的比例掺混,在一定的温度条件下制取木质素磷肥。木质素特殊的网状结构、含有大量的羟基、羧基、羰基等活性基团,可以与Fe、Al、Ca等的离子形成络合物,减少Fe、Al、Ca 等的离子与活性磷酸根接触的机会,降低磷素被土壤胶体固持的概率。同时,经改性的木质素磷肥能减少磷酸根的化学沉淀和固定作用,提高磷肥的利用率,达到节肥增产的效果。经14周的实验室模拟观测,土壤有效磷含量提高约10%~20%。两年田间实验结果表明,冬小麦、夏玉米产量分别提高18. 5%和14. 4%。刘可星等试验结果表明:造纸黑液木质素具有特殊的反应特性,表现出较强的离

子交换性,对磷矿粉的活化效果明显,甚至优于沸石,可用于制造活化磷肥。

漆辉应用土柱淋溶的方法研究了木质素对复合肥中钾的保持作用,结果表明:木质素是一种阳离子态肥料的保护剂,能减少施入土壤中的钾肥的淋失,提高钾肥的利用率。

在N、P、K肥料中加入含有适量的Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mo、Co的木质素磺酸盐,可用于制取含多元素的液体复合肥。这种肥料适用于园艺和果树的施用。造纸黑液中含有大量的木质素和其他有机质,可直接作为有机复混肥的原料。2 m3的黑液中添加1 kg胶凝剂(含有大量羟基的蛋白多糖类物质) ,搅拌均匀,加入160 kg胶联剂(某种含有羟基的物质加入含有某金属离子的混合物进行一定时间的搅拌反应) ,搅拌至黑液完全固化为止,自然风干。黑液固化物与一定量的磷酸二铵、氯化钾和氯化铵混合、造粒、干燥、筛分制得有机复合肥。用于花生和水稻的小区实验,其增产效果显著。

磺化硫酸盐木质素,在一定条件下可与Fe2+进行络合反应,制得木质素Fe 螯合物。可以直接施入土壤中,将可溶性Fe供给植物,防止植物的缺Fe症。马涛等利用碱木质素的螯合特性可以制得木质素螯合锌肥,通过盆栽试验结果表明:木质素锌肥是一种高效的有机微肥。

磺化木质素螯合肥料表现出较高的肥效作用,并且对作物具有特定的功效。如:通过磺化木质素制得含5%锌或铜的螯合肥料,当施肥 5 kg锌/hm2或10 kg 铜/hm2时,能够有效地提高谷物的产量,同时可增加禾草中N、P、K含量。当对作物施加磺化木质素螯合铁肥时,不仅能够促进叶绿素的合成,而且还能调节植物体内的氧化还原过程,促进作物的生长。

四、木质素的化学氨化反应及在肥料方面的应用

木质素优良的理化性质,使得其适合于作为肥料载体,而通过化学氨化反应可以将氮元素直接加载到木质素上成为长效缓释肥料的一部分。在氧压1Mpa,140℃通过对碱木质素和木质素磺酸盐进行氧化氨解反应表明:木材和麦草碱木质素改性产物的含N量能够分别达到10.7%和13.43%,其中一半为无机的氨态氮,其余为酰胺态的氮和其他以强烈的化学键结合的有机氮化物。

谌凡更等研究了木质素磺酸盐或磺化碱木质素与十二胺反应,在pH9,60℃条件下反应3~ 5h,可以制得木质素胺。王晓红等利用Mannich 反应,用木质素

和乙二胺和甲醛反应,室温下搅拌10 min,再经过水浴加热,回流搅拌3h,生成的木质素胺中含N量为8.685%。

熊莉华等利用二甲胺与环氧丙烷生成的叔胺类化合物( 0~ 5℃),在过氧化氢-硫酸亚铁铵或硝酸铈铵等引发剂引发下,与木质素接枝使其改性。研究表明:以游离基反应实现的木质素接枝改性,主要发生在木质素大分子结构中的愈创木酚基和对丙苯酚基苯环的第5位上,以醚键与改性分子相连。

张小勇等研究了瓜子壳、核桃壳、杏核壳三种原料加氨的影响因素,试验表明:天然木质素原料氨化的反应温度比工业木质素高60℃左右,反应时间延长60~ 160 min, 氨化产物含N量可达到4.95%~ 6.73%;用过氧化氢作氧化剂比用氧气作氧化剂氨化的效率高。

全金英等利用氧化氨解对工业木质素进行改性研究,制备出含氮量较高、C/ N 比较低的氧化氨解产品,具有很好的生物降解活性,可作为一种缓释的氮资源应用于相应的领域,作为长效缓释肥料有很好的应用前景。

张小勇等研究了草浆木质素化学加氨的过程,研究表明:木质素参与氨化的基团是羰基和羧基。氨化反应的过程是增加木质素羧基和羰基的含量,进而与氨发生共价结合的过程。

罗学刚等利用一定浓度的氨水,在一定温度、一定压力条件下降解竹材,生成的废液中有机氮含量可达 3.5%,通过喷雾干燥处理得到含氮量 4.2%的木质素铵;同时以木质素为原料,配合引发剂、增塑剂、抗氧化剂和天然高分子化合物热塑改性剂制成具有缓释、包囊和载体特性的绿色环保缓释材料,再与其它肥料混合,研发的木质素基长效缓释肥料取得了较好的应用效果。

薛菁雯等对麦草碱木质素和木材磷酸盐木质素进行改性研究,结果表明:氧压1Mpa,140℃条件下,反应30~ 45 min 可以制得含氮量10.7%~ 13.4%的改性木质素。

五、木质素在肥料成膜方面的应用

控释材料是控释肥料生产的重要基础, 开发高效低成本的控释材料是控释肥料研制的关键技术。我国近年来, 在这方面开展研究取得了一些成果, 沸石、膨润土等用作控释材料获得成功,造纸木素作控释材料也获得了成功。存在的问题是这些控释材料虽然廉价、易得, 但是其控释性能尚不理想。如何提高其控释

性能, 则成为一个重要的技术课题。膨润土具有良好的吸附性能、保湿性、阳离子交换量大等特性。木素具有多种活性基团、有较大的反应活性及成膜生化控释功能,但其成膜稳定性差。因此, 膨润土和木素两者按一定的比例复合处理可能获得更好效果。孙克君等研究膨润土和木素制成复合控释材料用于包膜控释肥。电镜扫描研究表明, 复合材料包膜厚度明显比单用膨润土处理薄, 且膜孔隙量少, 粒间堆积较紧密。土柱淋溶试验表明, 膨润土及其复合材料包膜尿素50 d的氮素累积溶出率远低于普通尿素, 三种包膜尿素处理分别比普通尿素降低8. 61、14.

01、15. 22 个百分点。两种复合材料包膜处理氮素累积溶出量分别比单用膨润土包膜处理降低11. 31%、13. 83%。盆栽、大田小区试验表明, 复合材料包膜尿素可明显提高作物产量及氮肥利用率。膨润土与木素复合用作控释材料在研制适合我国国情的农用控释肥方面是可行的。

王德汉利用工业木质素作为包膜材料对颗粒尿素进行包膜处理,制成一系列缓释尿素,并开展了玉米和菜心盆栽肥效试验。结果表明,在等养分与等重量施肥情况下,木质素包膜尿素处理的玉米和菜心生物量均高于普通尿素,而且施用木质素包膜尿素处理的两茬累积氮肥利用率也高于普通尿素处理,最高的氮肥利用率比普通尿素提高了12.49%。

木质素包膜尿素的制备方法(王德汉):首先将尿素筛分,获得颗粒均匀的基础肥料,投入转鼓包膜设备中,开动转鼓,通入热风5~10min,以预热和流态化尿素颗粒,将水溶性粘结剂均匀地喷在尿素上,鼓入70℃左右的热风5min,再把一定量的木质素粉末均匀地加入转鼓中,转动3~5min后又喷入一定量的水溶性粘结剂,如此操作2~3次,即可将木质素牢固地包裹在颗粒尿素上,制成一系列包膜厚度的木质素包膜尿素。

Liu等以碱木质素为原料,通过接枝共聚反应,制备一种新型碱木质素-淀粉-丙烯酰胺-丙烯酸共聚物(LSAA),并对它的实际应用效果和环境安全进行

了研究。现场模拟实验结果表明:LSAA 的应用对污染物径流输出影响显著,径

流量下降了16. 67 % ~47.00 %。总悬浮固体(TSS)、化学需氧量(COD)、总氮(TN)、总磷(TP) 的去除率分别为17.78 %~62. 14 %、26.32 % ~59.91 %、15.25 % ~47.42 %、22.8 %~52.78 %。环境安全性试验表明:与传统产品聚丙烯酰胺(PAM)相比,LSAA 具有相同的效果,且成本较低。

Mulder 等提出利用木质素、疏水性化合物及交联剂制备一种经济可行的、

具有生物降解性能的尿素缓释涂层,用于改善因尿素使用不当而造成的土壤氮含量过剩现象。实验结果表明:木质素具有作为涂层材料的潜力,且所选 4 种市售木质素中,亚麻碱木质素表现出良好的成膜性能。当使用烯基琥珀酸酐试验时,尿素释放量大幅度下降,而工业应用中尿素释放量仍然过高。因此,为了提高涂层质量,更多的研究是必要的。另外,可通过木质素的化学改性,提高涂层材料的疏水性,解决尿素在使用过程中的流失和污染问题。

六、木质素在农药缓释剂方面的应用

木质素具有抑制释放剂的性质,利用木质素的网络结构,可以容易地将杀虫剂、除草剂、灭菌剂等通过物理或化学的方法引入到木质素结构中制成颗粒剂。农药成分逐渐从制剂基体扩散到制剂表面,起到缓释的作用。

Garrido-Herrera 等将硫酸盐木质素分别与除草剂异丙隆、吡虫啉、环丙氨嗪按照质量比1∶ 1 均匀混合,并在熔融状态下加热搅拌20 min,然后冷却、干燥、造粒,制成具有控释特性的农药。研究表明:在任何情况下,与技术产品相比,控释颗粒中活性成分的释放速率明显下降。其中,环丙氨嗪的释放速率高于异丙隆的释放速率,而吡虫啉的释放速率介于两者之间。

Fernández-Pérez 等采用上述方法,将氯草敏及嗪草酮分别与松木硫酸盐木质素按照等质量比均匀混合,并分别在126 ℃、206 ℃条件下加热搅拌20 min,冷却、造粒、筛分,制成不同尺寸的控释颗粒剂,以减少对水体的危害。其在水中及土壤中的释放动力学研究表明:与技术产品相比,释放速率明显下降。活性成分在水中的半衰期值与控释剂的颗粒大小呈线性关系。此外,土壤中的半衰期值也与颗粒大小成线性关系。石灰土中的流动性试验表明:与工业用级别产

品相比,以木质素为配伍的控释剂能够有效降低沥出液中氯草敏及嗪草酮的含量。Fernández-Pérez 等为了降低农药在使用中对地下水的污染,采用石灰性土壤对异丙隆、吡虫啉及环丙氨嗪控释制剂进行评估。试验中研究了两种天然聚合物(藻元酸盐及木质素)和两种改性吸附剂(膨润土及活性炭)对控释制剂中农药释放动力学的影响,结果表明:在所有情况下,控释制剂中农药的释放率均降低。通过农药在土壤中的半衰期值可以推断在藻元酸盐为配伍的控释制剂中使用活性炭或将农药与硫酸盐木质素混合均能有效控制农药的释放速率。流动性试验结果表明:与其它技术产品相比,控释制剂的使用明显降低土壤沥出液中农药的含量。

张陶芸等将干燥粉碎的碱木质素与农药及助剂混匀、造粒、再干燥,制成颗粒缓释农药。在贵州、浙江等地进行了多次田间实验,效果较为理想。他们用强极性的杀虫双农药制成的缓释农药,与普通颗粒的杀虫双农药在室内水稻对照实验,结果表明:缓释农药具有长效功能,由木质素生产农药缓释剂每吨收益200元。它具有药效高、药效期长、节省用药次数、减少农药流失的特点。

七、木质素在植物生长调节剂方面的应用

在用量为木质素量的20倍的6%氨水中,压力2.94~3.92MPa,温度180~250℃,反应时间3~5 h,空气量5~10 L / min。在第一阶段产生羧酸的铵盐、低级脂肪酸的酰胺及吲哚环、吡咯环等杂环化合物;在第二阶段发生缩合,使吲哚环上的氮含量在20%以上,从而得到含氮量约30%的、具有大量吲哚环的类植物激素。

另一种植物激素的制备方法是这样的:木质素经稀硝酸氧化降解,再用氨水中和,可生产出邻醌类植物生长激素。这种激素对于促进植物幼苗根系生长,提高移栽成活率有显著作用,使植物的叶色较绿,叶片较大,对水稻有提早成熟的作用,对水稻、小麦、棉花、茶叶、白芨等作物有一定的增产效果。

八、木质素在液体地膜方面的应用

聚乙烯塑料地膜已在农业生产上大量使用,但是由于它不能降解,又成为“白色污染”,是当前迫切需要解决的问题。木质素是一种可溶性的天然高分子化合物,向其中加入少量的碱即具有一定的成膜性,也具有一定的强度。如果在木质素溶液中添加少量甲醛作交联剂,增大相对分子质量,增加其强度和成膜性,再添加少量短纤维或其它可溶性高分子化合物,进一步增加其强度和成膜性,此外

添加一些表面活性剂和气泡剂,这样制成的液体混合物用喷雾器喷到土壤表面,形成一厚层均匀的泡沫,消泡后便在土壤表面形成一层均匀的地膜。这种膜的优点是在土壤表面形成,减轻了劳动强度,作物幼苗长出时可自行顶破,不必人工破膜。它会逐步降解变成腐殖酸肥料,并能改善土壤团粒结构,在降解前覆盖在土壤表面防止土壤水分蒸发,防止杂草生长。由于木质素有杀菌作用,又有吸收紫外线的能力,可以提高地温,更能帮助作物提高抗病能力。这种地膜中还可加入农药和肥料,成为多功能复合地膜,其成本低于各种合成地膜。

木质素

木质素编辑词条 B添加义项 ? 木质素(英语:Lignin)是一种广泛存在于植物体 中的无定形的、分子结构中含有氧代苯丙醇或其衍 生物结构单元的芳香性高聚物。植物的木质部(一 种负责运水和矿物质的构造)含有大量木质素,使 木质部维持极高的硬度以承拓整株植物的重量。 10 本词条正文缺少必要目录和内容, 欢迎各位编辑词条,额 外获取10个积分。 基本信息 ? 中文学名 ? 木质素 ? ? 别称 ? Lignin ? ? 界 ? 植物界 ? ? 门 ? 被子植物门 ? ?

纲 ? 双子叶植物纲 ? ? 分布区域 ? 许多 ? 目录 1基本简介 2主要特性3单体结构 4相关应用 5其他资料

基本简介折叠编辑本段 木质素是由聚合的芳香醇构成的一类物质,存在于木质组织中,主要作用是通过形成交织网来硬化细胞壁。木质素主要位于纤维素纤维之间,起抗压作用。在木本植物中,木质素占25%,是世界上第二位最丰富的有机物(纤维素是第一位)。 复纳新材料木质素 复纳新材料木质素主要特性折叠编辑本段 日本的八浜羲和曾对木质素下过这样的定义:木质素是在酸作用下难以水解的相对分子质量较高的物质,主要存在于木质化植物的细胞中,强化植物组织。其化学结构是苯丙烷类结构单元组成的复杂化合物,共有三种基本结构(非缩合型结构),即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构,分子结构式如图所示, 木质素单体的分子结构折叠

同时含有多种活性官能团,如羟基、羰基、羧基、甲基及侧链结构。其中羟基在木质素中存在较多,以醇羟基和酚羟基两种形式存在,而酚羟基的多少又直接影响到木质素的物理和化学性质,如能反映出木质素的醚化和缩合程度,同时也能衡量木质素的溶解性能和反应能力;在木质素的侧链上,有对羟基安息香酸、香草酸、紫丁香酸、对羟基肉桂酸、阿魏酸等酯型结构存在,这些酯型结构存在于侧链的α位或γ位。在侧链α位除了酯型结构外,还有醚型连接,或作为联苯型结构的碳-碳联结。同酚羟基一样,木质素的侧链结构也直接关系到它的化学反应性。 对羟苯基结构愈创木基结构紫丁香基 结构折叠 由于木质素的分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羟基、碳基共扼双键等活性基团,因此可以进行氧化、还原、水解、醇解、酸解甲氧基、梭基、光解、酞化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应。其中,又以氧化、酞化、磺化、缩聚和接枝共聚等反应性能在研究木质素的应用中显示着尤为重要的作用,同时也是扩大其应用的重要途径。在此过程中,磺化反应又是木质素应用的基础和前提,到目前为止,木质素的应用大都以木质素磺酸盐的形式加以利用。在亚硫酸盐法生产纸浆的工艺中,正是由于亚硫酸盐溶液与木粉中的原本木质素发生了磺化反应,引进了磺酸基,增加了亲水性,而后这种木质素磺酸盐在酸性蒸煮液中进一步发生水解反应,使与木质素结合着的半纤维素发生解聚,从而使木质素磺酸盐溶出,实现

金属钠的性质与应用

金属钠的性质与应用

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第二单元 钠、镁及其化合物 第1课时 金属钠的性质与应用 知识内容 必考要求 加试要求 1.钠的物理性质与用途。 2.钠的化学性质(跟非金属、酸、某些氧化物的反应)。 3.钠的生产原理。 4.过氧化钠的主要性质。 a b a a c b c 目标定位 1.掌握钠的物理性质和化学性质。 2.了解钠元素在自然界中的存在形式,了解钠的生产原理和主要用途。 3.理解Na2O 和Na 2O 2的组成、性质和应用。 一 钠的性质及应用 1.物理性质 颜色、状态 熔、沸点 密度 硬度 银白色块状固体 熔、沸点较低 比水小 硬度小、质地软 2.钠的化学性质 (1)钠与氧气反应 按表中要求完成实验,并将观察到的实验现象及其原因解释填入表中。 实验操作 实验现象 原因解释 钠的新切面呈银白色,具有金属光泽,在空气中很快变暗 钠是活泼金属,在空气中极易被氧化,生成Na2O 把一小块金属钠放在坩埚中,加热 钠先熔化为银白色小球;然后燃烧,火焰呈黄色;最后生成淡黄色固体 金属钠熔点低,加热时与O2反应生成Na 2O2

①钠在常温下与氧气反应的化学方程式是4Na+O2==2Na2O,在加热点燃时反应的化学方程 式是2Na+O2错误!Na2O2。由此你能得出的结论是。 ②通过以上实验过程,可以说明钠具有的性质有哪些?并分析说明在实验室中应怎样保存金属钠? (2)钠与水反应 在小烧杯中加入约1/2的水,滴入1~2滴酚酞溶液,将切好的钠投入到水中,盖上表面皿,观察实验现象。填写下表: 实验现象原因分析 钠浮在水面上钠的密度比水小 钠熔成光亮小球反应放热且钠熔点低 四处游动生成气体 发出“嘶嘶”响声,且很快消失反应剧烈 溶液变红色反应生成物显碱性 钠与水反应的化学方程式是2Na+2H2O==2NaOH+H2↑,氧化剂是H2O,还原剂是Na。3.钠的制备和用途 (1)制备 工业上电解熔融NaCl可以得到金属钠:2NaCl错误!未定义书签。2Na+Cl2↑(填电解方程式)。 (2)用途 ①钠和钾的合金常温下呈液态,可用于快中子反应堆作热交换剂。 ②高压钠灯发出的黄光射程远,透雾能力强,常用作路灯。 ③金属钠还可以用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。如Na与TiCl4反应:TiCl4+4Na\o(=====,700~800 ℃)Ti+4NaCl。 归纳总结 有关钠的反应 (1)钠在常温下与O2反应生成Na2O,加热条件下生成Na2O2,钠与O2的反应产物是由温度决定的,而不是由O2的量决定的。 (2)钠与水(滴有酚酞)反应的实验现象可概括为5个字——“浮”、“熔”、“游”、“响”、“红”。 (3)钠与酸反应是先酸后水;钠与盐溶液反应是先水后盐,并不能置换出不活泼金属。

木质素的性质及应用

木质素的性质及应用 张XX (北京联合大学生物化学工程学院,北京,100023) 摘要 随着人类对环境污染和资源危机等问题的认识不断深刻,天然高分子所具有的可再生、可降解等性质日益受到重视。在自然界中,木质素的储量仅次于纤维素,而且每年都以500亿吨的速度再生。增强其制浆造纸工业每年要从植物中分离出大约14亿吨纤维素,同时得到5000万吨左右的木质素副产品,截止到2002年时,超过95%的木质素仍直接排入江河或浓缩后烧掉,绝少得到高效利用[1]。被用于化工高分子材料却仅占 1%。所以对于木质素的研究、开发及应用等具有十分重要的意义。本文简单介绍木质素的结构、性质。主要介绍其在发泡塑料方面的应用。 关键词:木质素;树脂;改性;发泡; 木质素的结构 木质素,是聚酚类的三维网状高分子化合物,其基本结构单元为苯丙烷结构,共有三种基本结构(非缩合型结构),即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟基苯基结构。木质素是由松柏醇基、紫丁香基和香豆基三种单体以 C-C 键、醚键等形式连接而成的具有三维空间结构的天然高分子物质。[2] 木质素的化学性质 木质素的分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、共轭双键等活性基团,可以进行氧化、还原、水解、醇解、酸解、光解、酰化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应,从而奠定了木质素在多方面应用的基础。特别是在高分子材料方面,以木质素为原料可以合成酚醛树脂,既可以用作酚与甲醛反应,也可用作醛与苯酚反应[3];利用木质素所含的醇羟基,可与异氰酸酯类进行缩合反应,制得木质素聚氨酯;木质素与烯类单体在催化剂作用下能发生接枝共聚反应,如丙烯酰胺、丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈等。 木质素的应用 脲醛树脂 木质素作为一种洁净资源,可制备合成树脂和胶黏剂、补强剂、油田化学品和各种助剂,在轻工业及农业中有广泛的应用。 脲醛树脂是目前市场上多用作粘合剂,作为塑料使用的很少,而且都是闭孔泡沫塑料,但脲醛树脂泡沫塑料由于其硬而脆的缺点,在应用上受到了限制。 采用加入木质素磺酸钠改性脲醛树脂,以降低游离甲醛含量及充分利用木质素资源;同时加入三聚氰胺和聚乙烯醇,以改变树脂的柔韧性。通过碳酸氢铵发泡法发泡制得开孔改性脲醛树脂泡沫塑料。实验结果表明:改性后游离甲醛含量明显降低,韧性有了较大的提高。[4]

比的基本性质 (1)

《比的基本性质》教案 三维目标: 知识与技能:在具体情境中,使学生理解和掌握比的基本性质,能应用比的基本性质化简比。过程与方法:通过学习,让学生在经历和探索中进一步体会数学知识之间的联系。 情感态度与价值观:加强学生对我国国旗的认识,培养爱国精神。 教学重难点 重点:理解比的基本性质。 难点:正确应用比的基本性质化简比。 教具准备 大小不同的三面国旗,小黑板。 教学过程 (一)复习旧知 1. 同学们,我们上节课学习了比的意义,谁来说说什么是两个数的比? 2. 比和除法、分数之间有什么样的关系呢? (二)合作探寻,得出规律 1. 初步感知规律。

(1)同学们请看,老师带来了什么?(出示最小的一面红旗) 这面国旗和杨利伟叔叔在神舟五号中向人们展示的国旗一模一样,长都是15cm, 宽都是10cm, 长和宽的比是几比几? (2)同学们再看一看,这又是什么?——还是一面国旗。 这面国旗的长是60cm, 宽是40cm ,长和宽的比是多少? (3)咱们每个星期一都要举行升旗仪式,升旗时同学们的心情如何? 我们升旗所用的国旗的长是180cm ,宽是120cm ,它们的比是多少? 2. 合作交流,寻找异同,探寻规律。 (1)根据三面国旗的长与宽,我们写出了三个比,它们都一样吗?发生了什么变化?同学们请仔细观察这三个比的前项和后项,是怎么变化的?它们之间有什么规律? 生分组讨论,师适当参与。 (2)小组汇报讨论结果。(师根据学生的回答有选择性的板书) (3)谁能更概括的说说这三个比中存在的变化规律? 板书:比的前项和后项同时乘或除以相同的数, (4)这三个比的前后项变了,什么没变?(板书:比值不变) (5)不通过计算比值,你能不能用比与除法、分数的关系来证明比值不变呢? 板书:15:10=(15×4)÷(10×4)=60÷40

《金属钠的性质与应用》 教学设计

人教版化学必修1《金属钠的性质与应用》的教学设计一、教材内容分析 (一)地位和作用 在第一章从实验学化学和第二章化学物质及其变化的基础上,从本节开始,学生将初步、系统地接触具体的元素化合物知识。钠是高中化学学习的第一种金属元素,典型的金属钠的性质学习,是系统学习元素化合物知识的开始,在引导学生学习元素化合物知识方面有着举足轻重的地位。元素化合物知识是中学化学的基础知识,也是学生今后在工作和生活中经常要接触、需要了解和应用的基本知识。 (二)教材的前后联系 本节内容安排在氧化还原反应之后,一方面对氧化还原反应的知识做了进一步的巩固,为前面的理论知识补充了感性认识的材料,另一方面也为以后学习物质结构、元素周期律、化学反应与能量等理论知识打下了坚实的基础。教材这一独具匠心的安排,说明本课时在整个教材体系中起着一个联系的作用。 (三)内容结构与特点 本节课选自人教版化学1第三章第一节,学习的主要内容是一种典型的金属钠的结构、性质和用途。考虑到高中化学学科知识的连贯性和学生的认知规律,以“金属的结构决定其性质”这一主线,分别从“金属钠与非金属的反应”,“金属钠与酸和水的反应”,“金属钠与盐的反应”这三个方面,系统地对金属钠的性质进行了学习。让学生初步尝试从实验操作和实验现象去探索物质(金属)的化学性质,从基本原理(如氧化还原反应原理)去深化对这些性质的理解。这种学习方式的过程和方法一经掌握,便可以驾轻就熟地学习好后一章非金属及其化合物的内容。 二、教学对象分析 (一)分析学生具有的认知水平、能力基础、情感特点 1.认知水平:学生在初中已经学习过金属的某些化学性质,高中化学前两章又学习了离子反应、氧化还原反应等知识,初步具备了从物质类别和化合价角度去分析理解物质的化学性质的认知水平。

k碳酸钠的性质与应用学案

《碳酸钠的性质与应用》导学案 一、重难点 重点:碳酸钠的性质与应用; 难点:碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别。 二、碳酸钠的性质 知识点提要:碳酸钠化学式:俗名: 1、碳酸钠相关的物理性质 状态 颜色 溶解性 2、碳酸钠的化学性质 实验实验现象解释与分析 1、Na2CO3溶液分别与CaCl2溶液和 Ca(OH)2溶液反应 2、Na2CO3溶液与盐酸的反应 3、用PH试纸测定碳酸钠溶液的PH 4、在一只烧杯中加入50mL 0.5mol/L 碳酸钠溶液,加热至沸腾,将一块有 油污的铜片浸入约2min,用镊子取出 用水冲净。比较前后情况。 巩固练习: 在NaOH溶液中通入少量的CO2时,发生反应2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O, 而在NaOH溶液中通入过量的CO2时,发生反应NaOH + CO2 = NaHCO3。现在用1 L 1.0 mol/L NaOH溶液吸收0.8 mol CO2,所的溶液中Na2CO3和Na HCO3的物质的量之比约是A.1∶3 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶2

课堂互动思考探究: ①请判断一包固体是否是碳酸钠; ②请判断一包固体是否是碳酸氢钠; ③如何鉴别碳酸钠和碳酸氢钠; ④除去碳酸钠固体中少量碳酸氢钠的方法; ⑤除去碳酸氢钠溶液中少量碳酸钠的方法。 ⑥泡沫灭火器的原理是产生CO2来灭火,而Na2CO3、NaHCO3均可与盐酸反应生成CO2, 为何工业上选择NaHCO3? 三、巩固与检测 1、有一瓶在空气中敞口放置了一段时间的NaOH溶液。某实验小组欲测定其变质情况,取100ml该溶液,向其中逐滴滴加盐酸,产生气体的质量与加入盐酸的溶质的质量关系如下图所示。据此推测: (1)该瓶溶液的溶质NaOH是否全部变质,为什么? (2)计算100ml该溶液中参加反应的碳酸钠的质量? m(气体)/g 4.4 3.65 10.95 m(酸)/g

六年级比和比地应用知识点及相关应用

实用文档 比和比的应用知识要点第三单元(一)、比的意义1、比的意义:两个数相除又叫做两个数的比。、在两个数的比中,比号前面的数叫做比的前项,比号后面的数叫2做比的后项。比的前项除以后项所得的商,叫做比值。3:10 = 15÷10= 例如15 2∶∶∶∶比值前项比号后项(比值通常用分数表示,也可以用小数或整数表示)、比可以表示两个相同量的关系,即倍数关系(同类量的比)。也3 可以表示两路程÷速度个不同量的比,得到一个新量(费同类量的比),例:时间。= 4、区分比和比值比:表示两个数的关系,可以写成比的形式,也可以用分数表示。比值:相当于商,是一个数,可以是整数,分数,也可以是小数。、根据分数与除法的关系,两个数的比也可以写成分数形式。5 、比和除法、分数的联系:6 比值后比号“:”项前比项商数法除被除数除号“÷”除分母分分数值分数线子分数“—”7、比和除法、分数的区别:)意义不同:除法是一种运算,分数是一个数,比表示两个数的(1 关

系。 实用文档 (2)表示方法不同:作为一种运算,除法算式不能用分数表示;比可以用分数表示;但分数不一定表示两个量的比。 (3)结果表达不同:除法一般要求出商;比只有求比值时才通过计算求出商;而分数本身就是一个数值,无需计算。 8、根据比与除法、分数的关系,可以理解比的后项不能为0。(1)比的后项相当于除法算式中的除数,因为除数不能为0,所以比的后项也不能为0. (2)比的后项相当于分数中的分母,因为分母不能为0,所以比的后项也不能为0. 特殊情况:体育比赛中出现两队的分是2:0等,这只是一种记 分的形式,不表示两个数相除的关系。 (二)、比的基本性质 1、根据比、除法、分数的关系: 除外),商不变的性质:被除数和除数同时乘或除以相同的数(0 商不变。0分数的分子和分母同时乘或除以相同的数时(分数的基本性质:除外),分数值不变。除(0比的基本性质:比的前项和后项同时乘或除以相同的数,比值不变。外)、最简整数比:比的前项和后项都是整数,并且是互质数,这样的2 比就是最简整数比。、根据

金属钠的教案

金属钠的性质滦县一中 孔范丽

金属钠的性质与应用教案 滦县一中孔范丽 三维目标: 1、知识与技能: (1)知道钠是一种很活泼的金属,了解钠的物理性质。 (2)初步掌握钠的化学性质,能描述钠与水、钠与氧气反应的实验现象,能写出相关的化学方程式。 (3)了解钠的工业制法和应用。 2、过程与方法: (1)学会科学、合理地运用观察方法,体会实验方法在化学研究中的重要作用。 (2)利用实验现象、实践活动引导学生发现问题、解决问题。 (3)运用探究活动,在不断发现问题的基础上,运用讨论交流、使学生不断获取新知。 3、情感态度与价值观 (1)培养学生重视实验的科学态度和对学科实验的兴趣,培养与人合作的 精神。 (2)通过根据钠的相关性质实验现象分析归纳钠的性质,形成实事求是的科学态度,树立实践是检验真理的唯一标准的辩证唯物主义世界观。教学重点:钠的化学性质。 教学难点:对实验现象的观察和分析,尤其是钠与水反应的探究性学习。 教学准备:课件;实验器材:保存在煤油中的金属钠、水、酚酞试液、硫酸铜溶液、小刀、镊子、滤纸、玻璃片、铁架台、铁夹、硬质玻璃管、烧杯、 酒精灯等。 教学策略:合作—---- 探究的自主学习模式。 教学过程: 【创设情景,引入课题】 引入:今年春节联欢晚会上,刘谦表演的魔术深受大家的欢迎,今天我也给大家表演一个化学小魔术“滴水燃纸”(用胶头滴管在纸团上滴几滴水)。【引导】在刚才的魔术中,奇妙的现象产生是钠的功劳,那么为什么能滴水燃纸呢?在魔术中金属钠的作用是什么?具有哪些性质呢?要想知道其 中的奥秘,请大家动手完成下列实验。 【新课教学】(学生自主探究) 【教师强调】合作学习、关爱自己和他人 注重实验安全性! 1.钠的取用--镊子(不能用手接触) 2.煤油要用滤纸吸干 3.切割在玻璃片上进行 4.实验中剩余的钠必须放回原瓶 【实验探究】 实验操作 实验1:切下绿豆大的钠,观察钠表面的颜色、光泽以及在空气中表面的颜色变化。

《碳酸钠的性质与应用》教学设计

碳酸钠的性质与应用》教学设计 一、课程标准及教材分析 本节课内容位于苏教版高中化学必修1 专题二第二单元钠、镁及其化合物第二课时。上节课已经学习了金属钠的性质与应用(初中学过金属与氧气等非金属、酸、盐反应),学生对钠的知识已经了解,现在要学的是钠的化合物碳酸钠和碳酸氢钠,这两种物质在中学化学中处于相当重要的位置,必修1 及选修模块《化学反应原理》中都将重点学习,它们也是实验室常用物质,在工业生产和生活中有不少的应用。且碳酸钠与碳酸氢钠的很多反应是在溶液中进行的,这些反应的本质都是离子反应。在研究碳酸钠的性质的同时,为后面“离子反应”的学习作好铺垫。这课时的教学要求是能根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究,了解钠的重要化合物的主要性质,关注钠的重要化合物在生产、生活中的应用实例,通过对钠的重要化合物性质的实验探究,培养学生观察、描述、分析的能力,增强学习化学的兴趣,养成科学探究精神。比较碳酸钠、碳酸氢钠的溶解性、热稳定性、与酸的反应,初步学会鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法。 二、学习者分析 学生在初中已经学习了酸、碱、盐的组成和性质,已经了解酸、碱、盐在溶液中发生复分解反应的条件,学会了检验溶液酸碱性的常用方法,且对碳酸钠与酸、碱、盐的反应有所了解,但对与碳酸钠关系十分密切的碳酸氢钠的性质了解甚少。因此,教学时可以用实 验探究、对比的方法理解两者之间的异同。 三、三维目标确立 [知识与技能] 掌握碳酸钠的性质; 掌握碳酸钠和碳酸氢钠的性质差异、鉴别方法与相互转化; 了解碳酸钠和碳酸氢钠的用途。 [ 过程与方法] 通过复习回顾,总结碳酸钠的性质;通过实物展示、实验探究对比碳酸钠和碳酸氢钠的性质,根据结构决定性质得出二者性质的差异是由构成微粒的不同导致的; 归纳总结碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法和相互转化;学会研究物质的一般程序与方法。

《比的基本性质》教学设计

《比的基本性质》教学设计 教学内容:人教版小学数学教材六年级上册第50~51页内容及相关练习。 教学目标: 1.理解和掌握比的基本性质,并能应用比的基本性质化简比,初步掌握化简比的方法。 2.在自主探索的过程中,沟通比和除法、分数之间的联系,培养观察、比较、推理、概括、合作、交流等数学能力。 3.初步渗透转化的数学思想,并使学生认识知识之间都是存在内在联系的。 教学重点:理解比的基本性质

教学难点:正确应用比的基本性质化简比 教学准备:课件,答题纸,实物投影。 教学过程: 一、复习引入 1.师:同学们先来回忆一下,关于比已经学习了什么知识? 预设:比的意义,比各部分的名称,比与分数以及除法之间的关系等。 2.你能直接说出700÷25的商吗? (1)你是怎么想的? (2)依据是什么? 3.你还记得分数的基本性质吗?举例说明。

【设计意图】影响学生学习的一个重要因素就是学生已经知道了什么,于是此环节意在通过复习、回忆让学生沟通比、除法和分数之间的关系,重现商不变性质和分数的基本性质,为类比推出比的基本性质埋下伏笔。同时,还有机渗透了转化的数学思想,使学生感受知识之间存在着紧密的内在联系。 二、新知探究 (一)猜想比的基本性质 1.师:我们知道,比与除法、分数之间存在着极其密切的联系,而除法具有商不变性质,分数有分数的基本性质,联想这两个性质,想一想:在比中又会有怎样的规律或性质? 预设:比的基本性质。 2.学生纷纷猜想比的基本性质。 预设:比的前项和后项同时乘或除以相同的数(0除外),比值不变。

3.根据学生的猜想教师板书:比的前项和后项同时乘或除以相同的数(0除外),比值不变。 【设计意图】比的基本性质这一内容的学习非常适合培养学生的类比推理能力,学生在掌握商不变性质和分数的基本性质的基础上,很自然地就能联想到比的基本性质,这不仅激发了学生的学习兴趣,同时也很好地培养了学生的语言表达能力。 (二)验证比的基本性质 师:正如大家想的,比和除法、分数一样,也具有属于它自己的规律性质,那么是否和大家猜想的“比的前项和后项同时乘或除以相同的数(0除外),比值不变”一样呢?这需要我们通过研究证明。接下来,请大家分成四人小组合作学习,共同研究并验证之前的猜想是否正确。 1.教师说明合作要求。 (1)独立完成:写出一个比,并用自己喜欢的方法进行验证。

《金属钠的性质》课后评课

《金属钠的性质》课后评课 新一轮基础教育课程改革的一个基本理念就是促进学生学习方 式的转变,倡导学生主动参与学习过程,引导学生在教室装设的情景中发现问题、提出问题,尝试运用多种方式分析问题和解决问题,在学习过程中还要注重交流、评价与合作。要求确立自主学习、探究学习和合作学习为主的学习方式,以促进学生和谐均衡、个性化的发展。基于上述理念,刘老师的这节课的设计思路是:“以实验探究为主、多媒体辅助的方法进行教学,注重学生获取知识的过程,从实验中获得感性认识(实验现象的观察),然后上升到理性认识(金属钠的性质),再利用理性认识解决实际问题(金属钠的存在、保存及应用),从而在掌握知识的同时,让学生体验探索科学真谛的乐趣,考查学生 动手实验的能力,培养学生解决实际问题的能力。” 一、滴水点灯小魔术、钠在氯气中燃烧实验的引入,激发兴趣。本节课刘老师用一个化学小魔术“滴水点灯”引入,增强了学生的求知欲,激发了学生的学习兴趣。 二、课堂重难点的新理解。本节课刘老师从学生的角度出发设计的侧重点为培养学生观察事物和现象的能力,化学反应中有的现象稍纵即逝,有时会观察不全面,有时候学生由于实验时的过分喜悦而忘却了实验目的等,因此,在本节课上刘老师除了应有的通过实验认识钠的性质知识重难点外还让学生如何对实验现象的观察和分析,很好地引导学生对实验现象的及时全面观察,更考虑学生本身的认知水

平,慎重地为学生设计了实验报告,这样做可以使学生少走弯路,使课堂结构更紧凑。 三、元素化合物教学的新思路。记得以往无论是随堂课还是一些评比性的课,很多教师就是从原子结构入手与学生分析结构特点从而根据结构推测可能的性质,然后用实验来验证推测的科学性,接着利用“结构决定性质,性质决定用途”一句话引出物质的存在和应用。但,刘老师却采用隐形的方式将这种学习方法贯穿在课堂的始终,教师不明说但通过暗设埋伏使学生心神领会。这样教学更能让学生对化学感兴趣。 四、课堂实验的处理。怎样才能让学生的求知欲在兴趣中,在参与中,在求真中得到升华。如果只由教师单独操作完成,就会显得牵强、死板而且体现不了新课程的理念,达不到激发学生浓厚的学习兴趣的目的。考虑到一种新物质的研究方法先从表观的角度去认识,因此金属钠的质地、颜色、状态、密度等安排学生亲身经历,老师也没给学生太多的限制,只是在适当的时候进行了引导;金属钠与氧气、水的反应扑朔迷离、新鲜有趣,又存在一定的危险性(钠取得太多已引起爆炸),所以此实验由学生分组完成但必须注重实验安全性教育;钠与氯气、硫磺的反应考虑到学校实验室没有通风橱由教师用多媒体播放演示实验;其余的课堂实验和补充实验考虑到课堂时间和有效性由师生共同完成。

信息技术在农业上的应用

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/d214671788.html, 信息技术在农业上的应用 作者:邓文雯 来源:《数字技术与应用》2013年第09期 摘要:我国是农业大国,农业生产是国民生活的物质保障。近年来,随着科学技术的发展尤其是信息技术的发展,现代信息技术在农业生产中得到广泛的应用,推动着我国农业生产由自耕自种的传统农业模式向现代农业模式的转变。本文主要论述了现代信息技术在农业生产中应用,以期为我国农业现代化进程提供参考。 关键词:现代农业信息技术技术应用 中图分类号:TP399 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)09-0094-01 21世纪是一个全新的世纪,它具有信息化的特点。在这个时代,电子计算机技术快速发展,信息技术渗入每一个社会领域,农业领域也不例外。现代信息技术已在农业生产的各个环节发挥着重要作用。它变更了传统农业的耕作方式,调整了农业产业结构。信息技术的应用是农业生产发展的需要也是提高农业生产力的必要手段。所以,我们应该重视现代信息技术在农业中的应用,提高农业生产效率。 1 现代农业信息技术 所谓现代农业信息技术就是将现代信息技术应用于农业生产,与农业生产完美结合,形成在农业生产中专用的技术。众所周知信息技术是一种新兴的科学技术,主要是研究信息的产生收集、存储转换、传递处理的过程和利用。信息技术主要应用在计算机硬件和软件和系统开发上[1]。随着计算机和网络的普及,信息技术得到了广泛的使用,大大的改变了人们的生活。 在农业方面,信息技术的应用体现在土囊、气象、病虫灾害的勘测和预防上。当今比较成熟的农业信息技术主要有农业数据库系统、农业信息管理系统、农业专家系统、3S技术和多媒体 技术等。 2 信息技术在农业上的应用 2.1 技术一:农业数据库的建立 农业数据库系统是一个存储在计算机内的、统一管理的组织有序的、共同享有的数据集合。我国主要的农业数据库系统有:农业资源信息、农业实用信息、农业生产资料信息、农产品市场信息和农业政策法规信息等数据库。这些数据库系统为我国农业生产提供数据基础,是农业生产的主要信息来源,为农业生产提供技术、市场和政策的信息支持。 2.2 技术二:农业信息管理系统的使用

人教版六年级数学上册第四单元比《比的基本性质》说课稿

《比的基本性质》说课稿 一、说教材 1、教材所处的地位和作用: 《比的基本性质》是小学数学人教版六年级上册第三单元第三小节比和比的应用的第二课时。它是在学生学习商不变性质、分数的基本性质、比的意义、比和除法的关系、比和分数的关系的基础上组织教学的。比的基本性质是一节概念课的教学,它跟分数的基本性质、商不变性质实际上是同一道理的。所以本节课主要是处理新旧知识间的联系,在巩固旧知识的基础上进入到学习新知识。教材内容渗透着事物之间是普遍联系和互相转化的辩证唯物主义观点。学生理解并掌握比的基本性质,不但能加深对商不变性质、分数的基本性质、比的意义、比和分数、比和除法等知识的理解与掌握,而且也为以后学习比的应用,比例知识,正、反比例打好基础。 2、教学目标 根据上述教材结构与内容分析,考虑到学生已有的认知结构心理特征 ,制定以下教学目标: (1)、使学生在现实情境中理解并掌握比的基本性质,能应用比的意义和基本性质化简比,掌握化简比的方法,能正确地化简比。 (2)、通过教学培养学生的抽象概括能力,渗透转化的数学思想,并使学生认识事物之间都是存在内在联系的。 (3)、使学生在经历猜想、验证、发现等思维过程,感受数学知识和方法的应用价值,增强自主探索与合作交流的意识,提高学好数学的自信心。 3、教学重点、难点 本着课程标准,在吃透教材基础上,我确立了如下的教学重点、难点 重点:理解比的基本性质。通过同学们自主探究,突出重点。 难点:运用比的基本性质化简比。通过师生交流互动突破难点。 二、说学情 六年级学生已掌握除法的基本性质、分数的基本性质、比的意义、比和除法的关系、比和分数的关系等知识,这都是学习比的基本性质的基础,而且六年级学生已具有类比和知识迁移能力,所以要根据除法的基本性质和分数的基本性质猜

木质素在农业上的应用

木质素在农业上的应用 木质素是自然界中含量仅次于纤维素与甲壳素的天然高分子聚合物, 全世界每年约可产生6×1014t, 它作为填充和黏结物质, 能加强植物纤维素之间的相互作用, 也是人们大规模提取利用植物纤维素所必须去除的成分。相对于其它天然高分子如纤维素、半纤维素,木质素缺少了重复单元之间的规律性和有序性,具有更为复杂的组成和化学结构,是最难以认识和利用的天然高分子之一。木质素主要来源于造纸工业废水和农林废弃物,它受到纤维原料、制浆工艺及提取方法等因素的影响,物理化学性质相差很大,从而限制了自身在工业上的高值化利用。 20 世纪以来,随着木质素研究的逐渐深入,人们对它的重要性有了新的认识。木质素是一种环境友好的生物质可再生资源,通过物理共混或磺化、羟甲基化、酚化、氢解、丙氧基化、酯化、胺化、接枝共聚等化学反应改性,可改善木质素的性质,广泛用于工农业、建筑业、采矿业等领域。 木质素的吸附缓释性质能够较好地保持化学肥料的有效性并能使其缓慢释放,是一种良好的有机复合肥缓释材料。它的开发利用既是对造纸黑液中木质素资源的利用,治理了对环境的污染,又同时解决了化肥的流失和污染,并能为降低农业生产成本提供一种新的产品。 一、木质素的制备、结构及反应性 工业木质素主要来源于造纸工业的制浆过程,根据制浆流程的不同对所得木质素产品可进行相应的分类。目前工业化的化学制浆法主要有两类: 1)传统的碱法或亚硫酸盐法制浆,从中分离得到的多为水溶性的木质素盐类; 2)另一类是通过有机溶剂法制浆,比较典型的是有机醇类和有机酸类制浆,分离得到的木质素是易溶于有机溶剂而难溶于水的溶剂型木质素(organosolv lignin)。多年来,许多科学工作者利用各种手段和方法对木质素化学结构进行了大量的研究,至今虽然没有搞清楚全部细节,但已基本弄清了其主要组成和基团的结合方式,以及木质素与纤维素之间的连接方式。目前认为以苯丙烷结构为主体,共有 3 种基本结构(非缩合型结构),即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟基苯基结构。不同来源的木质素由于分子结构复杂,化学组成、分子量差异很大,导致利用木质素合成高分子材料的方法及材料性能的稳定性存在很大差异,从而限制了木质素在高

人教版六年级数学比的基本性质

人教版六年级数学比的基本性质 教学内容:人教版第十一册四十八页,做一做,练习十二5~8 教学目的:1、了解并掌握比的基本性质的内容。 2、了解最简整数比的含义,并能熟练判别最简整数比。 3、能应用比的基本性质化简比,掌握化简的方法。 教学进程: 一、教学比的基本性质 1、出示引入题 一只长颈鹿高7米,一头大象高200厘米。说出这只长颈鹿和这头大象的身高比。 生:7∶2 700∶200 师:哪个比对呢? 这两个比的前项和后项都不相反,为什么两个比都对呢?生:7米就是700厘米,2米就是200厘米。 师:对!那你们还能从另外的角度来说明这两个比也是对的呢? 生:算比值。 〔生口答教员板书〕 2、出示18∶12与3∶2,请你们判别一下这两个比能否相等,为什么? 生:相等。由于比值相等。

生:比的前项和后项同除以了相反的数,这两个比是相等的。师:你怎样知道比的前项和后项同时除以了相反的数,这两个比就相等了呢? 是依据比与分数之间的关系,应用分数的基本性质来判别的。 3、写出与6∶8相等的比。 生写教员巡视,汇报时板书。 6∶8=3∶4=12∶16=24∶32= 这样的比可以写多少个?既然可以写有数个,我们就用省略好来替代。我们写的这些比都与6∶8相等吗?赞同吗? 4、师:请你们观察这三组相等的比,你能从中发现什么?把你的发现通知同桌。 汇报得出:比的前项和后项同时乘以或除以相反的数,比值不变。〔板书〕 这就是我们明天所要学的新内容:比的基本性质〔板书课题〕 5、判别 ① 4∶15 =〔43〕∶〔153〕= 12∶5 ② ∶ =〔 6〕∶〔 6〕= 2∶3 ③ 16∶24 =〔160〕∶〔240 〕=0∶0 在比的基本性质中补充0除外 ④ 1.25∶2.5 =〔1.25100〕∶〔2.51000〕= 125∶2500 二、化简比

木质素综述

木质素综述 091060002 钟毅铭 木质素是构成植物细胞壁的成分之一,具有使细胞相连的作用。在植物组织中具有增强细胞壁及黏合纤维的作用。其组成与性质比较复杂,并具有极强的活性。植物的木质部含有大量木质素,使木质部维持极高的硬度以承拓整株植物的重量。 1.木质素的结构 木质素的基本结构单元为苯丙烷可用C9(或C6.C3)表示,包含苯环的取代信息,有三种基本结构单元: 愈疮木基丙烷紫丁香基丙烷对-羟基苯基丙烷针叶材多很少少量 阔叶材多多很少 禾本科多(<针)多(>针)多(>针、阔)针叶材木质素主要由愈疮木基丙烷单元构成。 阔叶材木质素主要由愈疮木基丙烷和紫丁香基丙烷单元构成。 草类木质素由三种基本结构单元同时构成。 2.木质素结构单元的生物合成

(1)木质素代谢研究在植物的生长发育及环境适应性方面有重要意义。到目前为止关于木质素的合成代谢途径己经提出了多种模型,这些模型从不同侧面阐述了木质素的形成。 (2)普遍认为基本可分为三个大步骤: ①首先CO2经植物的光合作用形成葡萄糖,葡萄糖再经过莽草 酸途径一系列酶的催化转化为芳香族氨基酸。 ②第二步是从芳香族氨基酸经过脱氨基、羟基化与甲基化等步骤 合成羟基肉桂酸类化合物以及羟基肉桂酸醋酞类化合物的过 程。 ③最后一步是将羟基肉桂酸类化合物和羟基肉桂酸酷酞类化合 物还原为各种木质醇木质醇单体在过氧化物酶或漆酶的催化 作用下逐步脱氢聚合最终形成结构复杂的木质素。 3. 木质素的应用和在生活中的用途 (1)应用: ①木质素作为一种可再生的生物质资源,产量仅次于纤维素,是自 然界中第二大量的天然有机物,木质素成本较低,木质素及其 衍生物具有多种功能性,可作为分散剂、吸附剂/解吸剂、石 油回收助剂、沥青乳化剂。 ②工业木质素是制浆造纸工业所产生废液的主要成分,全世界每 年产量约为5000万t,其中只有不到10%得到有效利用,其他 大部分都被排入江河或烧掉,污染环境,浪费资源。将木质素等 可再生资源用于工业生产制备胶粘剂。工业木质素经化学改性

金属钠的性质与应用教学设计

金属钠的性质与应用教学设计 三维目标: 1、知识与技能: (1)知道钠是一种很活泼的金属,了解钠的物理性质。 (2)初步掌握钠的化学性质,能描述钠与水、钠与氧气反应的实验现象,能写出相关的化学方程式。 (3)了解钠的工业制法和应用。 2、过程与方法: (1)学会科学、合理地运用观察方法,体会实验方法在化学研究中的重要作用。 (2)利用实验现象、实践活动引导学生发现问题、解决问题。 (3)运用探究活动,在不断发现问题的基础上,运用讨论交流、使学生不断获取新知。 3、情感态度与价值观 (1)培养学生重视实验的科学态度和对学科实验的兴趣,培养与人合作的精神。 (2)通过根据钠的相关性质实验现象分析归纳钠的性质,形成实事求是的科学态度,树立实践是检验真理的唯一标准的辩证唯物主义世界观。 教学重点:钠的化学性质。 教学难点:对实验现象的观察和分析。 教学准备:课件;实验器材:保存在煤油中的金属钠、水、酚酞试液、硫酸铜溶液、小刀、镊子、滤纸、玻璃片、铁架台、铁夹、硬质玻璃管、烧杯、酒精灯等。 教学策略:合作—探究的自主学习模式。 教学过程:

【创设情景,引入课题】 引入:今年春节联欢晚会上,刘谦表演的魔术深受大家的欢迎,今天我也给大家表演一个化学小魔术“滴水燃纸”(用胶头滴管在纸团上滴几滴水)。 【引导】在刚才的魔术中,奇妙的现象产生是钠的功劳,那么为什么能滴水燃纸呢?在魔术中金属钠的作用是什么?具有哪些性质呢?要想知道其中的奥秘,请大家动手完成下列实验。 【新课教学】(学生自主探究) 【教师强调】 合作学习、关爱自己和他人 注重实验安全性! 1.钠的取用--镊子(不能用手接触) 2.煤油要用滤纸吸干 3.切割在玻璃片上进行 4.实验中剩余的钠必须放回原瓶 【实验探究】 实验操作 实验1:切下绿豆大的钠,观察钠表面的颜色、光泽以及在空气中表面的颜色变化。 实验2:将一小块金属钠放在硬质玻璃管中加热,观察现象。 实验3:将一小粒金属钠投入盛有滴了几滴酚酞溶液的水的小烧杯中,盖上玻璃片,观察实验现象。(引导学生从反应的剧烈程度、反应中钠的状态、反应中溶液温度的变化及反应中颜色的变化这几方面进行观察)。 【实验现象】(学生记录)

浅议计算机在农业中的应用及前景

浅议计算机在农业中的应用及前景 摘要:随着信息技术的发展以计算机为核心的信息科技在农业中的应用范围愈来愈广。本文系统地介绍了计算机在我国农业中的应用现状以及存在的一些问题,同时提出了计算机在农业中的应用前景。 关键词:计算机;农业;应用 在当今世界上,充分利用信息技术发展现代农业,已成为农业发展的热点之一。农业信息技术已贯穿于农业生产的产前、产中、产后全过程。而信息技术的高速发展,如计算机网络、通讯技术、人工智能、遥感技术等,又为改造传统农业提供了有效的技术支撑。积极发展农业信息技术,是我国农业迎接知识经济的挑战和推动新的农业科技革命的重大举措。作为人类生存基础的农业也将逐步从传统农业向现代农业和信息农业转变,这就对农业提出了信息化和变革的要求。因此,应加强以计算机为核心的信息科技在农业中的应用。 1 计算机在农业中的应用现状 据统计世界上80%的计算机用于一般管理的信息处理领域。从宏观上讲,农业管理信息系统是采用计算机对农业生产、计划、经营和统计进行现代化管理的计算机信息系统;从微观方面来说,农业管理信息系统是用计算机对农业生产过程中具体问题的解决、方法、投入和产出等实现计划、统计、优选和预测等多种管理功能在农业管理信息系统的基础上计算机把数据处理功能、运筹学、专家系统和模型模拟等技术结合起来使系统具有类似于人工智能的推理、演绎功能从而构成了高度组织化的农业决策支持系统。例如,计算机化的作物生产与管理系统已不断完善最终成为专家应用系统。目前在温室与大棚的自动化控制方面已经相当成功。因此不管天气与环境怎么变化都可以培育出高质量、无污染的、规格化的农产品。又如,农田灌溉调控自动化在滴灌和喷灌技术方面能节省用水量和能量而且减少盐分集结农作物产量能加倍增加。此外还有畜禽生产管理自动化、农业科研与服务系统信息化等。新信息技术的兴起,使农业信息服务发展为一种新的农业产业。我国已建成了中国农网等多个农业网站它们在信息交流方面发挥了重要作用。可以说农业智能化技术的应用,已成为推动我国农业发展的一种巨大动力,这对增强我国农业在世界市场上的竞争实力和帮助农民致富有着十分重要的作用。农业过程的全面数字化与信息技术在农业上的全面应用,为农业运行机制的全面数字化奠定了基础。具体说,它包含了农业生产、农民与农场经营、农业企业经营、农产品的加工、储藏、保鲜、农业科研、农业教育、农业推广、农业合作、农业金融和农业行 政管理等。 2 计算机在农业中应用存在的问题 科教兴农,科技是关键,教育是基础。农业现代化水平不高,劳动者素质较低,信息意识不强是广大农村普遍存在的问题。(1)认识不到位、投入不足。尽管多数地方领导已意识到农业信息化建设的重要性,但对具体实施方法和所需要的支撑体系还不够了解。有的地、市领导对信息化的认识仍然停留在所谓信息化不外乎就是电脑打字、计算机上网的水平上,还有的地市领导认为,虽然互联网、信息化很重要,但现在实施还太早,起的作用还不是很明显,存在着等待、观望的思想,从而造成了本地与信息化建设先进地市、经济发达地区的差距越拉越大。(2)多数网站都集中在大中城市,并没有真正深人到基层农业第一线。在我国目前多家农业网站中,各级政府主办的网站占有很大比例,但农业基层站点却数量不多,尤其是乡一级网站。(3)网上信息重复现象严重,实用性差。除了几个有影响的国家级网站外,一些地方性的网站建设水平还不够高,一家

木质素的应用研究现状及展望_张诺瑶

收稿日期:2011-12-13 作者简介:张诺瑶(1978-),女,山东省济宁市人,工程师,2004年毕 业于西南科技大学机电一体化专业,现主要从事计算机应用技术工作。 文章编号:1002-1124(2012)02-0050-02 Sum 197No.02 化学工程师 Chemical Engineer 2012年第02 期

醛树脂复合制备了碱木质素-酚醛复合胶黏剂;张杰[13]选用木质素作为脲醛树脂的改性剂,使脲醛树脂的耐水性明显改善;卜文娟等[14]系统介绍了木质素磺酸盐、碱木质素、甘蔗渣木质素、酶解木质素等代替部分苯酚应用于环保树脂胶的制备工艺及研究发展现状。 4在环氧树脂合成中的应用 冯攀等[15]介绍了木质素在环氧树脂合成中的应用进展。木质素用于环氧树脂合成的主要方式有3种:(1)与通用环氧树脂共混;(2)直接与环氧氯丙烷反应;(3)经过酚化、氢解、丙氧基化和酯化等化学改性,再进行环氧化合成制备环氧树脂。木质素用于环氧树脂合成有利于实现木质素的高值化利用。 5在土木工程中的应用 近年来,木质素在土木工程方面也得到应用和推广。如罗振扬等[16]合成了不同木质素含量的氨基系减水剂,发现木质素磺酸盐含量为30%时,可以获得最优性价比的改性产物;江嘉运[17]等探讨木质素的结构特点、化学反应性能和改性方法结合制浆方法和原料种类,对制备改性减水剂的合理工艺进行了分析总结。 6木素在其它方面的应用 木质素由于性能优越,结构复杂,可以应用于多个领域。在农业方面,它可以用作肥料,比如木质素铁肥、木质素氮肥、木质素磷肥、木质素复合肥等,可以用作土壤疏松剂,亦可以用作农药缓蚀剂;在医药方面,木质素还可以用作药物,木质素高分子的一些集团,如烃基等可以消除细胞无知与致癌剂的结合,减少致癌作用;造纸黑夜中提取的木质素与天然木质素相比有分子量小的特点,可以帮助动物消化[18]。除上所述,木质素还可以用作橡胶补强及、皮革鞣质剂、热稳定剂和交联剂等。近年来,木质素合成阻燃剂[19]可用于制备乙酸木质素基聚氨酯硬泡[20],可利用氧化碱木质素制备高效水泥助磨剂[21],而无硫木质素[22]在合成树脂中的作用也更加显著突出,另外,还有球形多孔木质素被制备出[23]。 7展望 总的来说,木质素作为一种天然可再生的高分 子,资源丰富、价格低廉、用于工业化生产的现实可能性大。在追求绿色环保、可持续发展的今天,已成为重点研究对象。随着理论和应用研究的继续深入,木质素必将得到更充分的利用。 参考文献 [1]张桂梅,廖双泉,蔺海兰,等.木质素的提取方法及综合利用研究进展[J].热带农业科学,2005,25(1):66-70. [2]朱清时.化学的绿色化和绿色植物的化学转化[J].世界科学研究与发展,1998,20(2):12-17. [3]敖先权,周素华,曾祥钦.木质素表面活性剂在水煤浆制备中的应用[J].煤炭转化,2004,27(3):45-48. [4]李道山.用质素磺酸盐预冲洗降低表面活性剂吸附的矿场试验[J].国外油田工程,2001,17(9):1-6. [5]刘欣,周永红.木质素表面活性剂的应用研究进展生[J].物质化学工程,2008,42(6):42-48. [6]方桂珍,何伟华,宋湛谦.阳离子絮凝剂木质素季胺盐的合成与脱色性能研究[J].林产化学与工业,2003,23(2):38-42. [7]刘明华,杨林,詹怀宇.复合型改性木质素絮凝剂处理抗生素类化学制药废水的研究[J].中国造纸学报,2006,21(2):47-50.[8]杨林,刘明华.改性木质素除油絮凝剂处理含油废水的研究[J]. 石油化工高等学校学报,2007,20(2):9-22. [9]乔瑞平,宁银萍,彭福勇,等.木质素基脱色絮凝剂深度处理制浆造纸废水[J].化学工程,2009,37(9):56-61. [10]刘德启.尿醛预聚体改性木质素絮凝剂对重革废水的脱色效果[J].中国皮革,2004,33(5):27-29. [11]郑钻斌,程贤延,符坚,等.酶解木质素改性酚醛树脂胶黏剂的研究[J].林产工业,2009,36(4):24-27. [12]庄晓伟,穆有炳,章江丽,等.碱木质素-酚醛复合胶黏剂在竹胶板中的应用研究[J].生物质化学工程,2011,45(5):17-20.[13]张杰.木质素的提纯以及在脲醛树脂胶粘剂中的应用[J].林业实用技术,2011,(4):33-38. [14]卜文娟,阮复昌.木质素改性酚醛树脂的研究进展[J].粘接, 2011,(2):76-78. [15]冯攀,谌凡更.木质素在环氧树脂合成中的应用进展[J].纤维素科学与技术,2010,18(2):54-60. [16]罗振扬,陈杰,何明,等.木质素改性氨基系高效减水剂性能研究[J].新型建筑材料,2011,(1):5-8. [17]江嘉运,张帅,韩莹.木质素磺酸盐减水剂化学改性方法的研究进展[J].混凝土,2011(1):87-90. [18]巨敏,翁彩珠,刘军海.木质素在农业中的应用[J].现代农业,2011,23(53):11-15. [19]刘小婧,程贤甦.新型酶解木质素阻燃剂的合成及其阻燃性能的研究[J].橡胶工业,2011,58(10):610-615. [20]李燕,敖日格勒,韩雁明.制备乙酸木质素基聚氨酯硬泡[J].林业科学,2011,47(7):160-164. [21]周明松,周莉莉,伍思龙,等.氧化碱木质素制备高效水泥助磨剂[J].精细化工,2011,28(10):1014-1018. [22]李志礼,葛媛媛.无硫木质素在合成树脂中的应用研究进展[J]. 塑料科技,2011,39(10):100-104. [23]黎先发,罗学刚.球形多孔木质素颗粒的制备及表征[J].功能材料,2011,42(2):256-263. 张诺瑶:木质素的应用研究现状及展望 2012年第2期51

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