环氧乙烷性质、用途百科

环氧乙烷的易燃、易爆、易自聚和毒害性

环氧乙烷（EO）又称“氧化乙烯”，具有易燃、易爆、易自聚和毒害性，但其用途比较广泛，所以在运输、储存、使用过程中，应十分小心，防止事故的发生。

1 环氧乙烷的用途

环氧乙烷是重要的一种有机合成原料，用于制造乙二醇作为涤纶纤维的原料，食品添加剂牛磺酸的原料，用来合成洗涤剂、非离子型活性剂，也用来作为消毒剂、杀虫剂、谷物熏蒸剂、乳化剂、缩乙二醇类产品，也还用于生产增塑、润滑剂、橡胶和塑料等。环氧乙烷还可用作火箭等喷气式推进器的燃料，用作军事武器制造炸弹（相当于小型核爆）。

2 环氧乙烷的危险特性

1）环氧乙烷的理化性质

结构式：H2C——CH2

O

危险货物编号： 21039

分子量： 44.05

环氧乙烷纯品是一种无色气体，具有芳香醚的气味。

熔点： -111.3℃

沸点： 10.7℃

相对密度（水=1）： 0.87

相对蒸汽密度（空气=1）： 1.50

临界温度： 195.8℃（属低压液化气体）

临界压力： 7.19MPa

饱和蒸气压： 0.146MPa（20℃）

溶于水、乙醇和乙醚等有机溶剂和油脂。

闪点： -18℃（0.C）

爆炸极限： 3～100（V/V%）

最小引燃能量： 0.065mJ

引燃温度： 429℃

燃烧热值： -1306.1kJ/mol

分解爆炸温度： 571℃

禁忌物：酸类、碱、醇类、氨、铜

2）具有易燃易爆性

从以上数据可以看出环氧乙烷闪点很低，环氧乙烷的沸点只有10.7℃，在常温下为无色的气体，在一般日常操作中人员更可能处于环氧乙烷气体环境，环氧乙烷气体对人的嗅觉有麻痹作用，长期处于低浓度环境的工作人员不易觉察其浓度的变化。

环氧乙烷的蒸气密度比空气重，能在低洼处扩散到很远的地方，对环境造成污染。

环氧乙烯闪点低（-18℃）、最小引燃能量小（0.065mJ）。

环氧乙烷没有爆炸上限，能与空气形成范围广阔的爆炸性混合物，爆炸威力非常大，试验表明， 1kg环氧乙烷相当于2.7～5.0kgTNT爆炸所产生的冲击波效应。环氧乙烷遇氯磺酸、盐酸、氟化氢、硝酸、发烟硫磺猛烈反应，有爆炸危险。

3）环氧乙烷的自聚性

在较低温度时，环氧乙烷的自聚速度缓慢，虽然不会发生爆炸，但形成的聚合物会堵塞管道、仪表、泄放设施等。达到一定温度，聚合速度很快，同时产生大量的热，引起爆炸性降解。所以应该严格控制环氧乙烷的温度，储存温度一般在-5℃左右。除温度因素外，还有很多化学物质，如酸、碱金属、金属

氧化物、氢氧化物、高活性催化剂（如铁、锡的无水氯化物及铁和银的氧化物）及一些有机物（如醛）也能诱发环氧乙烷的自聚。铁锈是环氧乙烷自聚的一个诱因，因此环氧乙烷的管道、容器应避免选用容易生锈的碳钢材质，甚至连保温层也要用不锈钢制作。

环氧乙烷接触铁锈、酸、碱金属、金属氧化物、氢氧化物、铝的氧化物、高活性催化剂、醛等一些有机物能诱发其自聚作用，放出大量热，引起爆炸。

环氧乙烷与水反应也能放出大量的热。

环氧乙烷经摩擦、震荡，易产生静电，带来静电危害。

禁配物：酸类、碱、醇类、氨、铜。

避免接触条件：受热、光照。

包装标志：有毒气体；易燃气体。

包装类别：Ⅱ类包装。

3 环氧乙烷的毒害性

环氧乙烷为强麻醉剂，是一种中枢神经抑制剂、刺激剂和原浆毒物，对人的毒性高于四氯化碳和氯仿。

主要经呼吸道和皮肤吸收。可致中枢神经系统、呼吸系统损害，重者引起昏迷和肺水肿，可出现心肌损坏和肝损害，可致皮肤和眼灼伤。人体吸入后，产生呕吐、恶心、腹泻、头痛、眩晕、中枢抑制、呼吸困难，严重者产生肺水肿、脑水肿、肝肾损害、溶血。皮肤接触会产生灼热感、出现水疱、皮炎等。

环氧乙烷有毒，为确认人类致癌物，具麻醉性、刺激性、致敏性和腐蚀性。

环氧乙烷的接触限值：PC-TWA(mg/m3)：2。

4 环氧乙烷案例分析

由于环氧乙烷化学性质非常活泼，极易燃易爆，其危险、有害性大，所以一旦发生泄漏、火灾、爆炸其危害性很大，在其生产、运输、储存、使用应谨慎。以下列举几个案例进行分析。

【案例1】陕西某饲料添加剂厂发生环氧乙烷计量槽爆炸

1）事故概况

2000年7月10日12时20分，陕西省某饲料添加剂厂合成车间二楼环氧乙烷1＃计量槽自下封头和筒体连接环缝处撕裂150mm长的焊缝，液态环氧乙烷在0.196～0.294MPa的压力下高速喷出，急剧气化（环氧乙烷沸点10.7℃，夏天高温，远远高于其沸点），与周围空气迅速混合达到爆炸极限（环氧乙烷爆炸极限宽，为3～100（V/V%），高速喷出的物料与裂缝槽壁摩擦产生大量静电，而该合成车间的管道、设备无静电跨接装置，静电火花点燃了环氧乙烷（最小引燃能量很低，为0.065mJ），随即发生了第一次爆炸并引发火灾，一次爆炸使合成车间二层部分建筑倒塌，2名操作工被埋在废墟中。12时30分，大火蔓延烘烤距合成车间4.5m处贮槽内约储有9t的50m3环氧乙烷储槽，环氧乙烷吸热大量气化，罐内压力急剧升高，终因超压而发生爆炸。造成2人死亡，4人重伤，11人轻伤，直接经济损失640万元。

距50m3环氧乙烷储罐的汽车槽车（为该储罐加环氧乙烷35t，其爆炸的冲击波效应至少相当于94.5tTNT的威力），而汽车槽车出料阀未关闭，当然也未驶出火灾、爆炸区域，于13时20分汽车槽罐发生爆炸，爆炸冲击波、热辐射造成现场消防官兵、周围群众30人受伤，建（构）筑物不同程度受损，并且爆炸飞溅物同时引起厂内多处起火。

2）事故原因分析

（1）直接原因

①环氧乙烷1#计量槽属非法自制压力容器，制造质量低劣，焊缝、钢板存在着严重缺陷；

②合成车间属甲类易燃易爆生产场所，未按规范设计、未安装防静电接地装置，导致环氧乙烷从裂口喷出产生的大量静电并积聚，静电火花引发环氧乙烷的火灾、爆炸；

③装有液化环氧乙烷的槽车，未及时关闭出料阀，解下接口，驶至安全地带（约有1h的缓冲时间）；

④该厂对本厂的压力容器、压力管道的安全管理，未执行国家的有关法律、法规、标准、规范，非法设计、制造、使用，造成各个环节失控。

（2）间接原因

①该厂在技改项目增建氯化胆碱合成车间过程中，对安全生产的重要性认识不足，对环氧乙烷的危险、有害性认识不足，安全管理机构、安全生产规章制度、安全操作规程不健全、缺乏有效且操作性强的应急救援预案。

②对有关执法部门检查、提出的问题置若罔闻，未落实整改。

整体设计布局不合理，贮罐与贮罐之间，贮罐与生产厂房及周围建筑物之间的安全距离均不符合有关规定，导致了二次、三次事故的连续发生。

③厂内无专职安全管理人员，安全教育、培训不到位，特种作业人员未经法定部门培训、考核、持证上岗，安全意识淡薄，责任不落实。

④该厂所在地招商区管委会在建设项目中，未认真履行职责，部门主管和经办人未尽职尽责，使生产、储存、使用危险化学品的工厂处于市区、居民区中，管委会亦未严格把关，使事故损失进一步扩大。

⑤该厂所在地区的区计划局作为项目主管单位，未严格遵照国家关于技改项目的有关规定，对该厂扩建项目进行严格管理，监督不力，未及时对项目进行全面竣工验收，使可能发生事故的不安全因素未被及时发现。

⑥政府有关部门疏于对民营企业的管理，监督检查不力，对查出的问题未进行整改，未跟踪管理到位。

3）防范措施

（1）建设项目应按国家、省、市有关规定进行规划、审批、管理和验收；

（2）压力容器、压力管道等特种设备应由有资质的单位进行设计、制造、检验、检测、安装、验收、登记，质检局检验、发证后方可使用；

（3）该厂所在地区计划和劳动行政部门，要进一步加大工作力度，对辖区的技术改造项目和所有锅炉、压力容器等特种设备进行一次全面的清理检查；

（4）公安消防、城建规划部门、招商区等单位要切实负起责任，严把基本建设项目审批与规划关；

（5）该厂在恢复生产之前应按照有关规定进行“三同时”审查验收，补办手续；

（6）建（构）筑物的安全间距、静电跨接和接地等安全设施应符合国家标准、规范的要求；

（7）该厂要加强安全管理，建立安全机构和专职安全管理人员，落实安全生产责任制，加强安全教育、培训，特种作业人员应持证上岗；

（8）制定应急救援预案并进行演练。

【案例2】河南某化工厂一只环氧乙烷钢瓶爆炸

1）事故概况

河南省某化工厂在1988年9月从北京某厂购进了设计压力为2 MPa，容积410L，直径600mm的液氯钢瓶，于1996年9月由南阳市一家石油化工厂液氯钢瓶检验站检验后改装环氧乙烷。1996年9月6日，从南京充装环氧乙烷运回，9月24日下午用氮气压送环氧乙烷至装置准备使用，因钢瓶阀门堵塞，压送环氧乙烷未成，操作工将钢瓶搬至工房中放置。两天后（26日15时36分），该钢瓶自行发生爆炸，车间8个窗户的玻璃几乎全被震碎，车间东北角屋顶6块楼板塌落，东墙壁上部向外倾斜15cm，钢瓶爆裂成两块，一块飞出6m远，一块落在9m外的东北门处。因该厂待料停工放假，无人员在场，未造成人员伤亡。

2）事故原因分析

经调查，现场无人（工人放假）；环境温度不高，爆炸现场无明火，无可燃物泄漏。经检测、现场勘查、人员查询，事故原因分析如下。

（1）直接原因

①该钢瓶原是液氯钢瓶，经检测后灌装环氧乙烷，瓶内残留有铁锈和氯化物（经中国人民解放军防化研究所检测铁离子浓度达到150 PPm，氯离子浓度为4PPm）；

②盛装环氧乙烷的钢瓶材质必须是不锈钢或经表面处理的碳钢，该钢瓶在改装环氧乙烷前，未对内部进行任何表面处理；

③该钢瓶在爆炸前3天向环氧乙烷计量罐加料时，操作工未对瓶口进行清洁处理，就直接进行管线连接；充氮作业又未将连接管内的空气用氮气置换出来，管中的空气全部进入钢瓶，并携带入瓶口处的少量铁锈、氯化物，引发环氧乙烷的聚合反应，放出热量，导致瓶内温度和压力升高；安全装置又不能及时卸压，最终因钢瓶超压发生爆炸；

④钢瓶的安全泄压装置未按规定安装，而是用堵丝直接堵死，钢瓶超压时，不能及时卸压。

（2）间接原因

①该厂重生产、重效益，轻安全，安全管理薄弱；

②压力容器无健全的档案，也未向有关管理部门申办压力容器使用许可证和易燃易爆产品生产使用许可证；

③该厂安全意识淡薄，没有编制正规的安全操作规程，对生产过程中的危险、有害性认识不足，没有分析在生产过程中可能发生的事故，错误地认为试生产成功了就掌握了引进的技术，不会发生意外，未对工艺操作进行严格的管理；

④有关技术人员和操作人员缺乏相关的专业知识，未认识到液氯钢瓶改装环氧乙烷存在着潜在的危险性，对操作人员未提出明确、科学的要求；

⑤环氧乙烷充装单位未核查，非环氧乙烷钢瓶应拒绝充装；

⑥使用环氧乙烷的新项目未申请进行“三同时”审查。

3）防止发生同类事故的措施

（1）要加强多种经营生产企业的安全管理，提高领导的安全意识，积极消除重生产、重效益、抢速度、轻安全的现象。强化对职工的安全教育、培训、考核，提高对事故的防范能力；

（2）在引进技术的同时，不能只重视技术的关键部分，要设想整个生产过程、环境、人员每一个细节存在的危险、有害性，采取措施，加以防范，实现全员、全过程、全方位、全时空、全天候的安全管理；

（3）严格执行特种设备、气瓶的相关规定、要求，严禁用液氯钢瓶充装环氧乙烷；

（4）在本案例中，有关技术人员在事发后，还不知道氯化物是环氧乙烷聚合的催化剂，因此生产技术人员必须掌握丰富的与生产相关的专业知识，杜绝盲目指挥，冒险蛮干；

（5）必须严格做好“三同时”审查；

（6）充装单位应严格检查、检测气瓶质量，对不符合要求的气瓶应拒绝充装。

【案例3】1988年美国EMPAK公司一节环氧乙烷槽车爆炸

1）事故概况

1988年8月28日1:00左右，停放在得克萨斯州迪尔帕克的EMP AK公司停车线上的一节UTLX-96283号环氧乙烷槽车爆炸。爆炸时出现一个火球，离762m 处发现有槽车车体碎片，槽车大部分也远离铁轨，邻近的10节槽车遭到破坏，附近的许多建筑物被损坏，离爆炸现场244m的一座大楼被槽车的一个封头击中。可见此次爆炸破坏相当严重，幸而没有造成人员伤亡。

2）事故原因分析

原属于壳牌公司的槽罐车所装的环氧乙烷颜色不合格而被客户退回，壳牌公司要卸掉环氧乙烷，于是就送至EMPAK公司进行清洗。按照常规先从槽车顶部插入管子用泵向外抽料，操作人员根据流量计指示及泵抽不上料误判断环氧

乙烷已卸完，实际上这是假象。事故后从铁道衡称量记录知该槽车还有13t环氧乙烷。

EMPAK公司接到此槽车后（事故发生前一天上午），立即向槽车中加消防用海水，在打开盖排空时闻到环氧乙烷异常气味，未及时处理，请示壳牌公司的处理方案是将灌满海水及环氧乙烷的槽车退到停车线上待处理，结果在14h后发生了这起破坏性爆炸事故。

后经调查采集到的液体样品进行分析，其中含有一定量的环氧乙烷与海水反应的甘醇类（主要为乙二醇和二乙二醇）和氯代甘醇类物质。

从总共有76m以上大量穿孔性裂缝证明，此次爆炸不是简单的超压爆炸。按轴向的大裂缝在环氧乙烷—水界面与壳体的接触处表明，在界面发生过化学反应，经计算反应可使壁温升高400℃以上，在高温下环氧乙烷进一步加速分解，这就加速了环氧乙烷的液相爆炸。

3）防止发生同类事故的措施

（1）槽车应严格计量，卸完后应对槽车进行称量，验证槽车是否卸完；

（2）槽车维修用水清洗前，一定要将环氧乙烷卸干净，并用氮气吹扫气相空间，将残存的环氧乙烷挥发吹扫干净；

（3）严格清洗操作，清洗前首先应检查是否将环氧乙烷残液排净；氮气吹扫气相空间排除环氧乙烷残液也应检查是否完全气化排除干净；

（4）环氧乙烷槽车充装环氧乙烷应检查环氧乙烷是否合格，合格的环氧乙烷方能充装。

【案例4】美国海漂联合企业环氧乙烷再蒸馏塔发生爆炸

1）事故概况

美军海漂联合企业1#EO蒸馏塔于1991年3月12日发生爆炸，爆炸碎片击坏甲烷和其他易燃易爆管路，物料大量泄漏引起火灾，造成1人死亡、32人受伤，多套生产装置被迫停产。

2）事故原因分析

（1）1#EO再蒸馏塔加EO过量达29t。

（2）盛装EO容器无隔热设施，无测定过热温度的装置，温度升高，EO分解，压力增大。

（3）EO蒸馏塔再沸器中止了液体循环。

（4）EO储罐与EO装置太近。

（5）物料中存在对EO有高度催化活性的氧化铁，而该公司不了解这一点。

5 结语

环氧乙烷有着优异的性能，其用途极其重要、广泛；由于其沸点低（10.7℃）、闪点低（-18℃ 0.C）、最小引燃能量小（0.065mJ）、爆炸极限宽（3～100（V/V％）），活性大，易产生并积聚静电，有自聚性（铁锈等能诱发其自聚）并放出大量热，是致癌物等特性。所以，环氧乙烷毒害性大，易发生燃烧、爆炸，可以说是“液体炸药”，生产、运输、储存、使用时要特别小心，加强防范。

纳米材料的光学特性

纳米材料的光学特性 美国著名物理学家，1965年诺贝尔物理奖获得者R.P Feynman在1959年曾经说过：“如果有一天能按人的意志安排一个个原子分子将会产生什么样的奇迹”，纳米科学技术的诞生将使这个美好的设想成为现实。 纳米材料是纳米科学技术的一个重要的发展方向。纳米材料是指由极细晶粒组成，特征维度尺寸在纳米量级（1~100nm）的固态材料。由于极细的晶粒，大量处于晶界和晶粒内缺陷的中心原子以及其本身具有的量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等，纳米材料与同组成的微米晶体（体相）材料相比，在催化、光学、磁性、力学等方面具有许多奇异的性能，因而成为材料科学和凝聚态物理领域中的研究热点。 1 纳米材料的分类和结构 根据不同的结构，纳米材料可分为四类，即：纳米结构晶体或三维纳米结构；二维纳米结构或纤维状纳米结构；一维纳米结构或层状纳米结构和零维原子簇或簇组装。纳米材料的分类如图表1所示。纳米材料包括晶体、赝晶体、无定性金属、陶瓷和化合物。 2 纳米材料的光学性质 纳米材料在结构上与常规晶态和非晶态材料有很大差别，突出地表现在小尺寸颗粒和庞大的体积百分数的界面，界面原子排列和键的组态的较大无规则性。这就使纳米材料的光学性质出现了一些不同于常规材料的新现象。

纳米材料的光学性质研究之一为其线性光学性质。纳米材料的红外吸收研究是近年来比较活跃的领域，主要集中在纳米氧化物、氮化物和纳米半导体材料上，如纳米Al2O3、Fe2O3、SnO2中均观察到了异常红外振动吸收，纳米晶粒构成的Si膜的红外吸收中观察到了红外吸收带随沉积温度增加出现频移的现象，非晶纳米氮化硅中观察到了频移和吸收带的宽化且红外吸收强度强烈地依赖于退火温度等现象。对于以上现象的解释基于纳米材料的小尺寸效应、量子尺寸效应、晶场效应、尺寸分布效应和界面效应。目前，纳米材料拉曼光谱的研究也日益引起研究者的关注。 半导体硅是一种间接带隙半导体材料，在通常情况下，发光效率很弱，但当硅晶粒尺寸减小到5nm或更小时，其能带结构发生了变化，带边向高能态迁移，观察到了很强的可见光发射。研究纳米晶Ge的光致发光时，发现当Ge晶体的尺寸减小到4nm以下时，即可产生很强的可见光发射，并认为纳料晶的结构与金刚石结构的Ge 不同，这些Ge纳米晶可能具有直接光跃迁的性质。Y.Masumato发现掺CuCl纳米晶体的NaCl在高密度激光下能产生双激子发光,并导致激光的产生,其光学增益比CuCl 大晶体高得多。不断的研究发现另外一些材料，例如Cds、CuCl、ZnO、SnO2、Bi2O3、Al2O3、TiO2、SnO2、Fe2O3、CaS、CaSO4等，当它们的晶粒尺寸减小到纳米量级时，也同样观察到常规材料中根本没有的发光观象。纳米材料的特有发光现象的研究目前正处在开始阶段，综观研究情况，对纳米材料发光现象的解释主要基于电子跃迁的选择定则，量子限域效应，缺陷能级和杂质能级等方面。 纳米材料光学性质研究的另一个方面为非线性光学效应。纳米材料由于自身的特性，光激发引发的吸收变化一般可分为两大部分：由光激发引起的自由电子-空穴对所产生的快速非线性部分；受陷阱作用的载流子的慢非线性过程。其中研究最深入的为CdS纳米微粒。由于能带结构的变化，纳米晶体中载流子的迁移、跃迁和复合过程均呈现与常规材料不同的规律，因而其具有不同的非线性光学效应。 纳米材料非线性光学效应可分为共振光学非线性效应和非共振非线性光学效应。非共振非线性光学效应是指用高于纳米材料的光吸收边的光照射样品后导致的非线性效应。共振光学非线性效应是指用波长低于共振吸收区的光照射样品而导致的光学非线性效应，其来源于电子在不同电子能级的分布而引起电子结构的非线性，电子结构的非线性使纳米材料的非线性响应显著增大。目前，主要采用Z-扫找（Z-SCAN）和DFWM技术来测量纳米材料的光学非线性。

纳米材料电学性质的研究资料

纳米材料电学性质的研究 摘要：纳米体系中，电子波函数的相关长度与体系的特征尺寸相当，电子不再能够视为处于外场中运动的经典粒子，其波动性在电子输运过程中得到充分体现，因此表现出特殊的电子能态特性。文中主要对半导体的电学性质归纳总结，如自由载流子的浓度与温度的关系、掺杂对能带结构和载流子浓度的影响、半导体的电导率如何依赖于载流子的浓度和迁移率等，以及纳米半导体的介电行为（介电常数、介电损耗）及压电特性等。同时对硅纳米体系的电学性质做一些概况总结，并对其应用前景作进一步展望。 关键词：纳米材料、纳米半导体、电学性质、纳米硅体系 一、绪论 随着纳米科技的发展，高度集成化的要求及原件和材料微小化趋势下，纳米材料无疑将成为主角。纳米半导体更是展现出诱人的应用前景。纳米半导体粒子的高比表面、高活性、特殊的特性等使之成为应用于传感器方面最具前途的材料。它对温度、光、湿气等环境因素是相当敏感的。外界环境的改变会迅速引起表面或界面离子价态电子输运的变化；利用其电阻的显著变化可作成传感器，其特点是响应速度快、灵敏度高、选择性优良。目前，该领域的研究现况是：(i)在纳米半导体制备方面，追求获得量大、尺寸可控、表面清洁、制备方法趋于多样化、种类和品种繁多。(ii)在性质和微结构研究上着重探索普适规律。(iii)研究纳米尺度复合，发展新型纳米半导体复合材料。(iv)纳米半导体材料的光催化及光电转换研究。 二、纳米材料的电子能态特性 2.1 纳米材料的电子结构 纳米材料的尺寸在1nm~100nm之间，体系中只含有少数的电子，此时电子的结构与单个原子壳层结构十分类似，可以借助处理原子的电子结构模型粗略地求出。如果将这一体系看成是一个势阱，则电子被限制在此势阱中。显然电子可占据的能级与势阱的深度和宽度有关。在强限制的情况下，即势阱很深时，纳米材料具有类原子的特性，可称为类原子材料。它的基态与所包含的电子数目的奇偶性有关，从而影响到它的物理性质。另外，类原子材料内所包含的

纳米材料物理热学性质

纳米材料的热学性质 纳米材料是一种既不同于晶态，又不同于非晶态的第三类固体材料，通常指三维空间尺寸至少有一维处于纳米量级 ( 1 n m～1 0 0 n m)的固体材料。由于纳米材料粒径小，比表面积大，处于粒子表面无序排列的原子百分比高达 l 5 ～5 0 ％。纳米粒子的这种特殊结构导致其具有不同于传统材料的物理化学特性。纳米材料的高浓度界面及原子能级的特殊结构使其具有不同于常规块体材料和单个分子的性质，纳米材料具有表面效应，体积效应，量子尺寸效应宏观量子隧道效应等，从而使得纳米材料热力学性质具有特殊性，纳米材料的各种热力学性质如晶格参数，结合能，熔点，熔解焓，熔解熵，热容等均显示出尺寸效应和形状效应。可见，纳米材料热力学性质在各方面均显现出与块体材料的差异性，研究纳米材料的热力学性质具有极其重要的科学意义和应用价值。 一热容 1996年，在低温下测定了纳米铁随粒度变化的比热，发现与正常的多晶铁相比，纳米铁出现了反常的比热行为，低温下的电子比热系数减50 %。 1998年，通过研究了粒度和温度对纳米粒子热容的影响，建立了一个预测热容的理论模型，结果表明:过剩的热容并不正比于纳米粒子的比表面，当比表面远小于其物质的特征表面积时，过剩的热容可以认为与粒度无关。 2002年，又把多相纳米体系的热容定义为体相和表面相的热容之和，因为表面热容为负值，所以随着粒径的减小和界面面积的扩大，将导致多相纳米体系总的热容的减小， 二.晶格参数，结合能，内聚能 纳米微粒的晶格畸变具有尺寸效应，利用惰性气体蒸发的方法在高分子基体上制备了1. 45nm 的pd纳米微粒，通过电子微衍射方法测试了其晶格参数，发现 Pd 纳米微粒的晶格参数随着微粒尺寸的减小而降低。结合能的确比相应块体材料的结合能要低。通过分子动力学方法，模拟 Pd 纳米微粒在热力学平衡时的稳定结构，并计算微粒尺寸和形状对 晶格参数和结合能的影响，定量给出形状对晶格参数和结合能变化量的贡献研究表明:在一定的形状下，纳米微粒的晶格参数和结合能随着微粒尺寸的减小而降低，在一定尺寸时，球形纳米微粒的晶格参数和结合能要高于立方体形纳米微粒的相应量。 三纳米粒子的熔解热力学 熔解温度是材料最基本的性能，几乎所有材料的性能如力学性能，物理性能以及化学性能都是工作温度比熔解温度( T /Tm )的函数，除了熔解温度外，熔解焓和熔解熵也是描述材料熔解热力学的重要参量；熔解焓表示体系在熔解的过程中，吸收热量的多少，而熔解熵则是体系熔解过程中熵值的变化。几乎整个熔解热力学理论就是围绕着熔解温度，熔解熵和熔解焓建立的块体材料的熔解温度(有时称熔点) 熔解焓(或称熔解热)和熔解熵一般是常数，但对于纳米材料则非如此实验表明:纳米微粒的熔解温度依赖于微粒的尺寸。 四反应体系的化学平衡 利用纳米氧化铜和纳米氧化锌分别与硫酸氢钠溶液的反应，测定出不同粒径，不同温度时每个组分反应的平衡浓度，从而计算出平衡常数，进而得到化学反应的标准摩尔吉布斯函数;通过不同温度的标准摩尔吉布斯函数，可得化学反

二氧化碳的性质及用途

课题三（1）二氧化碳的性质及用途 一、教学目标 1．知识与技能 1)从日常生活出发，了解二氧化碳的重要性。 2)通过实验探究，了解二氧化碳的物理性质，掌握二氧化碳的化学性质。 3)通过二氧化碳性质的实验探究, 培养学生的科学探究精神。 4)培养学生分析问题、运用学过的知识解决日常生活的实际问题的能力。 2．过程与方法 1)通过实验探究使学生掌握科学探究的一般思路和方法 2)通过本节课教学使学生了解由浅入深的科学认识过程 3．情感态度与价值观 1)通过本节教学引导学生运用化学知识指导生活，并学会从生活现象中认识和学习化学。 2)培养学生关注日常生活中与所学知识相关的事、物，激发学生学习化学的热情。 3)通过探究实验，培养学生实事求是的科学探究精神。 二、教学重难点 1．重点：二氧化碳的化学性质。 2．难点：二氧化碳与水的反应实质的探究、与石灰水的反应的原理。 三、突破重难点的方法和手段 本节知识的教学难度不大，多数内容都为学生比较熟悉的内容。因此，教学中充分发挥化学实验在学生学习物质性质、形成化学知识的重要作用。此外,本节课实验较多，尤其要注意借助于板书和教学课件组织引导学生对学习重点进行归纳总结！成功的教学在于解决了问题，又引发学生思考更多更深入的问题。通过本节课的学习，除了作业之外，教师设计了一个开放性的思考题“是不是无毒就一定无害？”以此来引导学生在生活中建立科学观念。 四、药品与仪器：

药品：阶梯蜡烛、澄清石灰水、一矿泉水瓶（内充满二氧化碳）、紫色石蕊试液、蒸馏水、汽水、浸过石蕊试液的干燥小花四朵、四集气瓶二氧化碳气体、一烧杯二氧化碳气体、稀醋酸、小木条 仪器：酒精灯、烧杯（250mL）、镊子、试管、喷壶、火柴、试管、试管架、玻璃片 五、课时安排： 1课时 六、教学过程： 1、引入：谜语：左边月儿弯，右边月儿圆，弯月能取暖，圆月能助燃。打一物 质的名称。 生：二氧化碳 讲解：二氧化碳对于我们来说并不陌生，我们呼出的气体主要成分是二氧化碳，植物光合作也需要二氧化碳，二氧化碳的相关知识也是中考的重点考点。下面，就请大家跟我一起来探讨二氧化碳到底具有哪些性质呢？在生活中，它又有哪些用途呢？ 板书：课题三二氧化碳的性质及用途 提问：研究物质的性质从几方面入手？ 板书：一、物理性质：（物理性质主要指哪几方面？） 演示：展示一瓶已经收集好的二氧化碳气体，引导学生观察其颜色、状态。 板书：1、通常状况下，无色无味气体 提问：你能根据老师存放二氧化碳的集气瓶瓶口方向猜出它的密度比空气的大还是小吗？是这样吗？ 生：密度比空气大，正放。 板书：2、标况下，密度比空气大 提问：你认为二氧化碳能不能溶于水？ 演示：向一瓶盛有二氧化碳的塑料瓶中注入约1/3的水，然后拧紧瓶盖，振荡。 生：振荡后，塑料瓶瘪进去。说明二氧化碳能溶于水。 板书：3、能溶于水

二甲醚(DME)的主要用途和生产方法

二甲醚（DME）的主要用途 1.1.1替代氯氟烃作气雾剂 随着世界各国的环保意识日益增强，以前作为气溶工业中气雾剂的氯氟烃正逐步被其他无害物质所代替。 1.1. 2.用作制冷剂和发泡剂 由于DME的沸点较低, 汽化热大，汽化效果好，其冷凝和蒸发特性接近氟氯烃，因此DME 作制冷剂非常有前途。国内外正在积极开发它在冰箱、空调、食品保鲜剂等方面的应用，以替代氟里昂。DME作为作发泡剂，国外已相继开发出利用DME 作聚苯乙烯、聚氨基甲酸乙酯、热塑聚酯泡沫的发泡剂。发泡后的产品，孔的大小均匀，柔韧性、耐压性、抗裂性等性能都有所增强。 1.1.3.DME用作燃料 由于DME具有液化石油气相似的蒸气压，在低压下DME 变为液体，在常温、常压下为气态，易燃、毒性很低,并且DME的十六烷值(约55) 高，作为液化石油气和柴油在汽车燃料方面的代用品，条件已经成熟。由于它是一种优良的清洁能源，已日益受到国内外的广泛重视。在未来十年里，DME 作为燃料的应用将有难以估量的潜在市场，其应用前景十分乐观。可广泛用于民用清洁燃料、汽车发动机燃料、醇醚燃料。 1.1.4.DME用作化工原料 DME 作为一种重要的化工原料, 可合成多种化学品及参与多种化学反应：与SO3 反应可制得硫酸二甲酯；与HCl 反应可合成烷基卤化物；与苯胺反应可合成N , N - 二甲基苯胺；与CO 反应可羰基合成乙酸甲酯、醋酐，水解后生成乙酸；与合成气在催化剂存在下反应生成乙酸乙烯；氧化羰化制碳酸二甲酯；与H2S 反应制备二甲基硫醚。此外，利用DME 还可以合成低烯烃、甲醛和有机硅化合物。 目前合成DME有以下几种方法：（1）液相甲醇脱水法（2）气相甲醇脱水法（3）合成气一步法（4）CO2 加氢直接合成。（5）催化蒸馏法。其中前二种方法比较成熟，后三种方法正处于研究和工业放大阶段。本设计采用气相甲醇脱水法。下面对这几种方法作以介绍。 DME合成主要方法 1)液相甲醇脱水法制DME 甲醇脱水制DME 最早采用硫酸作催化剂, 反应在液相中进行, 因此叫做液相甲醇脱水法, 也称硫酸法工艺。该工艺生产纯度99.6%的DME 产品, 用于一些对DME 纯度要求不高的场合。其工艺具有反应条件温和(130～160)℃、甲醇单程转化率高( >85%) 、可间歇也可连续生产等特点, 但是存在设备腐蚀、环境污染严重、产品后处理困难等问题, 国外已基本废除此法。中国仍有个别厂家使用该工艺生产DME , 并在使用过程中对工艺有所改进。 2)气相甲醇脱水法制DME 气相甲醇脱水法是甲醇蒸气通过分子筛催化剂催化脱水制得DME。该工艺特点是操作简单, 自动化程度较高, 少量废水废气排放, 排放物低于国家规定的排放标准。该技术生产DME 采用固体催化剂催化剂, 反应温度200℃, 甲醇转化率达到75%～85%, DME 选择性大于98%, 产品DME 质量分数≥99.9 % ,甲醇制二甲醚的工艺生产过程包括甲醇加热、蒸发，甲醇脱水，甲醚

(完整版)纳米材料四大效应及相关解释

纳米材料四大效应及相关解释 四大效应基本释义及内容： 量子尺寸效应：是指当粒子尺寸下降到某一数值时，费米能级附近的电子能级由准连续变为离散能级或者能隙变宽的现象。当能级的变化程度大于热能、光能、电磁能的变化时，导致了纳米微粒磁、光、声、热、电及超导特性与常规材料有显著的不同。 小尺寸效应：当颗粒的尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态的相干长度或透射深度等物理特征尺寸相当或更小时，晶体周期性的边界条件将被破坏，非晶态纳米粒子的颗粒表面层附近的原子密度减少，导致声、光、电、磁、热、力学等特性呈现新的物理性质的变化称为小尺寸效应。对超微颗粒而言，尺寸变小，同时其比表面积亦显著增加，从而产生如下一系列新奇的性质。 表面效应：球形颗粒的表面积与直径的平方成正比，其体积与直径的立方成正比，故其比表面积（表面积/体积）与直径成反比。随着颗粒直径的变小，比表面积将会显著地增加，颗粒表面原子数相对增多，从而使这些表面原子具有很高的活性且极不稳定，致使颗粒表现出不一样的特性，这就是表面效应。 宏观量子隧道效应：当微观粒子的总能量小于势垒高度时，该粒子仍能穿越这一势垒。近年来，人们发现一些宏观量，例如微颗粒的磁化强度，量子相干器件中的磁通量等亦有隧道效应，称为宏观的量子隧道效应。 四大效应相关解释及应用： 表面效应 球形颗粒的表面积与直径的平方成正比，其体积与直径的立方成正比，故其比表面积(表面积/体积)与直径成反比。随着颗粒直径的变小比表面积将会显著地增加。例如粒径为10nm时，比表面积为90m2/g；粒径为5nm时，比表面积为180m2/g；粒径下降到2nm时，比表面积猛增到450m2/g。粒子直径减小到纳米级，不仅引起表面原子数的迅速增加，而且纳米粒子的表面积、表面能都会迅速增加。这主要是因为处于表面的原子数较多，表面原子的晶场环境和结合能与内部原子不同所引起的。表面原子周围缺少相邻的原子，有许多悬空键，具有不饱

二氧化碳的性质和用途

化学推断题的解题策略 2014.2 近年来，各省市中考试卷中，推断题是考查的热点。本文主要从四个方面阐述推断题的 答题技巧。 策略一：循序渐进、各个击破 此类推断题给出了物质结构、性质或数量关系等。且已知条件充分， 层次清楚，所求问题具有相对的独立性。可依次根据相关的已知条件直接 得出各个问题的结论。 例 1（2013?朝阳）如右图所示，A、B、C 是初中化学中常见液体、气体和 固体，气球套在试管口且保证密封性良好。 （1）若 A 能使紫色石蕊变红色，B 为空气，将金属固体 C 倒入试管中产生 气泡，同时气球因膨胀而鼓起来。则 A 是 （填化学式） ，金属固 体C是 （填化学式） 。 （2）若 B 为空气，将黑色固体 C 倒入试管中产生气泡，同时气球因膨胀而鼓起来，则 A 是 （填化学式） ，黑色固体 C 是 （填化学式） ，发生反应的化学方程式 是 。 （3）若 A 是水，将气球中的固体 C 倒入试管中，气球很快被吸入试管中，则气体 B 是 （填化学式） ，固体 C 是 （填化学式） ，发生反应的化学方程式 是 。 解析： （1）已知 A 能使紫色石蕊溶液变红，即 A 显酸性。而 C 为金属固体，且现象为冒气 泡，所以 A 可以是稀盐酸或稀硫酸。而 C 为常见的活泼金属例如 Fe、Zn、Al、Mg 等均可。 （2）已知 C 为黑色固体，A 为液体，两者反应现象为冒气泡，联想到固液产生气体的反应 原理有过氧化氢溶液与二氧化锰反应制取氧气； 石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳； 锌粒与 稀硫酸反应制取氢气。但 C 为黑色固体，所以满足条件的只有过氧化氢溶液与二氧化锰。 即 A 为 H2O2，B 为 MnO2. （3）由于气球被吸入试管中，则意味着管内压强减小，而 A 为水，则气体 B 必然被吸收。 虽然水也能与 CO2 反应，但倒入固体 C 之后，气球是很快被吸入，所以联想到碱的固体溶 解于水，形成溶液，能够吸收气体 B。 答案：没写 点评：本题考查了常见物质的化学性质。需要熟练掌握各物质之间的化学反应，借助反应现 象、物质颜色等关键点解题。另外，还需对常见吸收气体的反应有所了解。 练习：
（ 2013?沈 阳 ） 体 会 内 在 联 系 ， 填 写 下 表 内 容 ：
物质名称 组成元素 （ 1） C 石墨 C
微观结构模型
物 质
颜色 硬度
无色 （ 2）
黑色 小

二甲醚与甲烷

二甲醚与甲烷、丙烷、正丁烷的物理化学性质 丙烷的物理性质

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液化石油气（英文缩写LPG）指比较容易液化，通常以液态形式运输的石油气，简单地说就是液化了的石油气。液化石油气在常温常压下呈气态状态，在常温加压或常压低温下很容易从气态转变为液态，便于运输及贮存，故称液化石油气。一、液化石油气的化学成分 液化石油气的主要成分是含有三个碳原子和四个碳原子的碳氢化合物，行业上习惯分别称为碳三和碳四。液化石油气主要组成有丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等四种。除上述主要成分外，有的还含有少量的戊烷（为通常俗称为残液的主要成份）、硫化物和水等。通常在民用液化石油气中，加入微量的甲硫醇、甲硫醚等硫化物作加臭剂。液化石油气主要来源是从炼油厂获取。其含量约占原油总量的5%--15%。 二、液化石油气的物理性质 通常所说的液化石油气都存在液、气两种形态，液、气态处于动态平衡中。它具有一些以下物理化学性质： （1）液态比水轻，比重约为水一半 液化石油气比水轻，比重约为水的一半，约在0.50--0.60之间。组成一定时，液态液化石油气的比重，随着温度的上升而变小，随着温度的降低而增大。 气态液化石油气比空气重，约为空气的1.5--2倍，密度随压力、温度升高而增加，压力不变时密度随温度升高而减少。所以液化石油气一旦从容器或管道泄漏出来后不象比重小的可燃气体那样容易挥发和扩散，而是象水一样往低处流动和沉积，很容易达到爆炸浓度，如遇明火、火花就会发生爆炸或燃烧。因此在使用过程中一定要十分注意安全，避免造成火灾事故。 液化石油气从液态变为气态时，体积膨胀非常大，约增大250--300倍。 （2）易挥发性，体积膨胀系数大 液化石油气的体积膨胀系数比水大得多，约为水的10--16倍，且随温度升高而增大，其饱和蒸气压也随温度升高而急剧增加。温度升高10℃，液化气液体体积膨胀约为3--4%。因此，液化石油气的贮存充装必须注意温度的变化，不论是槽车、贮罐或是钢瓶，在充装时都绝对不能充满，而应留有足够的气相空间，最大充装重量一般按充装系数0.425Kg/1，体积充装系数一般为85% 液体液化气全部充满整个容器是十分危险的，因为液态液化气全部充满整个容器以后，容器内的压力就不再是蒸气压，而是液体的膨胀压力，液体的膨胀压力比蒸气压力受温度的影响要大得多，温度每升高1℃，表压上升约20--30公斤/平方厘米,如果容器全部装满液体，温度升高3至5℃内压就会超出容器设计压力而导致爆炸。因此通常灌装时，容器内应留有一定的气相空间供温度升高时液态液化石油气膨胀用。所以严禁超装是液化石油气生产、贮存、运输、使用液化石油气的过程中必须严格遵守的要求。（3）饱和蒸气压随温度升高而增大 由于液化石油气具有这个特点，槽罐车、贮罐及钢瓶严禁超温使用，以免压力而超进容器的设计压力而使容器胀破，造成事故。 （4）气化潜热大 液化石油气液态变为气态体积增约250--300倍，并吸收大量的热量，所在液化石油气容易冻伤人。 （5）沸点低 液化石油气沸点很低，通常都很容易自然气化使用，有时家庭用的瓶装液化石油气在冬天使用时出现冷凝或结冰现象，很难气化，这时千万不能用火烧、开水烫钢瓶，

纳米材料的背景意义

纳米知识介绍 1990年7月，第一届国际纳米科学技术会议在美国巴尔的摩举办，标志着纳米科学技术的正式诞生。 纳米 纳米是一种长度单位，1纳米=1×10-9米，即1米的十亿分之一，单位符号为 nm。 纳米技术 纳米技术是在单个原子、分子层次上对物质的种类、数量和结构形态进行精确的观测、识别和控制的技术，是在纳米尺度范围内研究物质的特性和相互作用，并利用这些特性制造具有特定功能产品的多学科交叉的高新技术。其最终目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子、分子，制造出具有特定功能的产品。 纳米技术的发展大致可以划分为3个阶段： 第一阶段(1990年即在召开“Nano 1”以前)主要是在实验室探索各种纳米粉体的制备手段，合成纳米块体(包括薄膜)，研究评估表征的方法，探索纳米材料的特殊性能。研究对象一般局限于纳米晶或纳米相材料。 第二阶段 (1990年～1994年)人们关注的热点是设计纳米复合材料： ?纳米微粒与纳米微粒复合(0-0复合)， ?纳米微粒与常规块体复合(0-3复合)， ?纳米复合薄膜(0-2复合)。 第三阶段(从1994年至今)纳米组装体系研究。它的基本内涵是以纳米颗粒以及纳米丝、管等为基本单元在一维、二维和三维空间组装排列成具有纳米结构的体系的研究。 纳米材料 材料基本构成单元的尺寸在纳米范围即1~100纳米或者由他们形成的材料就称为纳米材料。纳米材料和宏观材料迥然不同，它具有奇特的光学、电学、磁学、热学和力学等方面的性质。 图1 纳米颗粒材料SEM图 一、纳米材料的基本特性 由于纳米材料是由相当于分子尺寸甚至是原子尺寸的微小单元组成，也正因为这样，纳米材料具有了一些区别于相同化学元素形成的其他物质材料特殊的物理或是化学特性例如：其力学特性、电学特性、磁学特性、热学特性等，这些特性在当前飞速发展的各个科技领域内得到了应用。科学家们和工程技术人员利用纳米材料的特殊性质解决了很多技术难题，可以说纳米材料特性促进了科技进步和发展。 1、力学性质 高韧、高硬、高强是结构材料开发应用的经典主题。具有纳米结构的材料强度与粒径成反比。纳米材料的位错密度很低，位错滑移和 增殖符合Frank-Reed模型，其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还 要大，增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大，所以纳米材料中位 错滑移和增殖不会发生，这就是纳米晶强化效应。金属陶瓷作为刀具 材料已有50多年历史，由于金属陶瓷的混合烧结和晶粒粗大的原因其

2、氧气和二氧化碳的性质和用途专题复习

课题：氧气和二氧化碳的性质和用途复习 考点： 一、氧气 1、物理性质 在通常情况下，氧气是一种色味的；标准状况下，密度比空气的密度，它溶于水；-183℃可变为色，-218℃可变为色状的。 2、化学性质 （1）硫在空气中燃烧发出色火焰，在氧气中燃烧得更旺，发出 色火焰，放出热量，生成一种的气体。 发生反应的化学方程式是。 （2）在空气中加热铁丝时，铁丝只能发生现象，不 能但在氧气里铁丝剧烈燃烧，，生 成色固体。 发生反应的化学方程式为。 (3)把红热的木炭放入盛有氧气的集气瓶中，会看到 燃烧完后，迅速向集气瓶中倒入适量澄清石灰水，振荡，会看到 ，写出木炭燃烧的化学方程式。 综上所述，氧气是一种化学性质，在高温下可以与 物质发生反应，在反应中，具有性，是常见的 3、氧气的用途 （1）；具体应用，如： （2）；具体应用，如： 实战演练： 1、有关氧气的物理性质的叙述，不正确的是（） A.氧气不易溶于水 B.固体氧是无色的 C.在通常状况下，氧气是无色、无味的气体 D.标准状况下，氧气的密度略大于空气的密度 2、2003年3月30日上午8时31分，厦门国际马拉松赛正式开赛，发令枪响后产生一缕白烟。白烟的主要成分是( )。 A．二氧化碳 B．五氧化二磷 C．二氧化硫 D．四氧化三铁 3、氧气是空气的主要成分之一，有关氧气说法错误的是( ) A．用带火星的木条可以检验氧气B．用加热高锰酸钾的方法可以制取氧气 C．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水 D．铁丝能在氧气中燃烧，火星四溅，产生黑色固体 4、下列有关实验现象的描述，正确的是（） A、硫在空气中燃烧，生成二氧化硫 B、磷在氧气中燃烧，产生大量白色烟雾 C、木炭在氧气中燃烧，发出蓝色火焰，产生大量白烟 D、镁在空气中燃烧，发出耀眼白光，放出热量，生成白色粉末状固体。 5、有一个充满空气的集气瓶，现要除去其中的氧气，又不增加其他气体成分，可选用的可燃物是（） A、木炭 B、铁 C、红磷 D、硫 6．下图所示是铁丝在氧气中燃烧的全过程。请回答下列问题 1.(1)选用的铁丝应用进行处理，这个变化属于变化。 (2) ①铁丝为什么要绕成螺状? 。

二氧化碳的性质与制法

二氧化碳的性质及制取 【知识梳理】 知识点1 二氧化碳的性质（重点） 1．物理性质 通常状况下，二氧化碳是一种无色无味的气体，能溶于水密度比空气大，固态二氧化碳俗称“干冰”。 2．化学性质 （1）一般情况下，二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，也不能供给呼吸。 （2）二氧化碳与水反应。 二氧化碳与水反应生成碳酸（H2CO3），H2CO3是一种弱酸，可使紫色的石蕊试液变红，且H2CO3不稳定，常温或加热条件下，易分解为H2O和CO2。因此二氧化碳通入紫色的石蕊试液中时，由于石蕊遇到生成的碳酸而变红；加热时，由于碳酸的分解，红色试液又恢复紫色。化学方程式如下：CO2+ H2O === H2CO3H2CO3 === CO2+ H2O （3）二氧化碳可以与碱溶液反应（比如，氢氧化钙溶液，这也是二氧化碳气体的检验方法）。 CO2+ Ca(OH)2 == CaCO3↓+ H2O 二氧化碳的检验方法：把气体通入澄清石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，说明气体就是二氧化碳气体。 知识点2 二氧化碳的实验室制法（难点） 1．反应原理： ⑴药品：石灰石或大理石（主要成分都是碳酸钙）与稀盐酸。（固液不加热型） ⑵制取原理： CaCO3 + 2 HCl === CaCl2 + H2O + CO2 ⑶实验室制取二氧化碳的药品选用，还要注意以下几个问题： ①不能用浓盐酸。浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，导致CO2不纯。 ②不能用硫酸。虽然硫酸也能跟碳酸钙反应生成二氧化碳：H2SO4+CaCO3 === CaSO4+H2O+CO2↑；但由于产物硫酸钙微溶于水，形成的沉淀会附着在块状大理石或石灰石的表面，阻碍反应继续进行，所以实验室用大理石（或石灰石）制取二氧化碳时，一般都选用稀盐酸。 ③不用粉末状碳酸钙或碳酸钠固体，虽然Na2CO3+2HCl ==== 2NaCl+H2O+CO2↑，但此反应激烈，不便于控制。 2．实验装置： 任何实验装置的设计都是由反应物的状态、反应时所需的条件、反应过程和生成物的性质等方面的因素决定的。 说明：上述装置中锥形瓶也可用大试管、广口瓶、烧瓶等来代替，长颈漏斗也可用分液漏斗代替，也可不用长颈漏斗。 【方法探究】⑴长颈漏斗的下端应插入液面以下形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出； ⑵反应器内的导管稍露出胶塞即可，不宜太长，否则不利于气体导出； ⑶集气瓶内的导管应伸入到接近集气瓶底部，以便于排净空气。

二氧化碳的性质教案设计

二氧化碳的性质-教案设计 教学目标 知识目标 联系自然界的生命活动，认识二氧化碳的重要性; 通过课堂演示实验，了解二氧化碳的物理性质和用途; 通过实验及实验分析，掌握二氧化碳的化学性质; 联系生活实际，了解石灰石的用途。 能力目标 学习通过实验认识物质性质的方法; 提高实验探究能力。 情感目标 培养学生从生活视角观察二氧化碳的存在及用途，再从社会视角分析其使用，体会化学与社会的关系; 联系生命活动，认识二氧化碳的重要性; 通过对温室气体之一的二氧化碳的介绍，增强环境保护意识。 教学建议 知识讲解指导 1.二氧化碳的物理性质，建议以探索式学习为主，让学生根据实验现象，得出二氧化碳的性质，而不是教师先讲二氧化碳的性质，然后做实验验证给学生看。

2.讲授方法上，建议以谈话法为主，引导学生观察，与学生讨论每一点二氧化碳的具体性质。 3.对二氧化碳的化学性质，在强调不可燃性和与水反应生成碳酸的同时，单独列出二氧化碳的不可燃性和一般情况下不支持燃烧的性质，有利于学生理解灭火这一二氧化碳重要用途。 4.二氧化碳与澄清石灰水的反应，学生并不陌生。但不宜一次就讲到二氧化碳与碳酸钙反应得到碳酸氢钙，这样只会使难点集中，增加学生学习难度。 课堂引入指导 方法一：近来地球上气温正在逐渐升高，什么原因使能地球气温如此变化呢?这就是二氧化碳在作怪。今天我们就来学习二氧化碳的性质。 方法二：据纸报道，某农村一户农民挖了一口井，约十四、五米，因民工施工时在井下烧火照明，而家人不知。一日，其大女儿想看看井下是否有水，于是沿梯而下，结果很久不见动静，上面的二女儿及邻居一男孩亦跟下去，结果三人身亡于井中，为什么会出现这种悲 关于二氧化碳性质的教材分析： 二氧化碳作为气态化合物对于学生而言并不陌生。无论呼入的新鲜空气还是呼出的浊气中都含有二氧化碳。虽然学生在现实生活中有了一些二氧化碳的知识，但都是零散的、不成

二甲醚的用途及需求

二甲醚生产技术及应用 4、二甲醚的用途及需求 二甲醚简称DME，是一种无毒醚类化合物，它从煤、天然气等多种资源中制取。二甲醚是重要的化工原料，可用于许多精细化学品的合成，如制备低碳稀烃、二甲醚还可羰基化、烃基化、氧化生成一系列有机化工产品；同时在制药、燃料、农药等工业中有许多独特的用途，可以用作气雾剂的抛射剂、发泡剂等，代替氟利昂作为致冷剂。由于二甲醚有优良的燃烧性能，能实现高效清洁燃烧，在交通运输、发电、民用、燃气等领域有着十分美好的应用前景。 二甲醚含氧量为34.8%，组分单一，碳链短，燃烧性能良好，热效率高，燃烧过程中无残液，无黑烟，是一种优质、清洁的燃料。二甲醚可用作汽车燃料、民用燃气。二甲醚有很高的十六烷值可作为汽车燃料使用，尾气排放能够达到欧Ш排放标准，替代柴油时十六烷值比柴油高10%，发动机爆发力大，性能好。二甲醚作为民用燃料可具备燃烧充分、无残液、不析碳的优点。DME目前主要应用于气雾剂、发泡剂、化学中间体和燃料，其中目前民用燃料的用量最大，我国用于民用燃气的DME约占总产量的80%以上。 表4.1 二甲醚物性参数

中国的资源概况是缺油少气，煤炭丰富。按公布的数据证实，中国煤炭储量为1145亿吨，占全球的11.6％，至少可开采116年。而中

国石油储量为33亿吨，占全球的2.2％，可开采年仅为20.2年。目前在中国已探明的一次能源总量中煤炭占了96％。2005年中国能源生产总量为222，468万吨标准煤，一次能源生产总量206，324万吨标准煤，发电量24，146亿千瓦小时，均居世界第二位。当年新增发电装机容量达7000万千瓦。在能源消费结构中，煤品燃料占68.7％，油品燃料占21.2％，天然气占2.8％，水电、核电和风电占7.3％。以煤为主的能源结构是支撑中国发展的主要条件。世界及中国主要一次能源概况见表： 表4.2 世界及中国主要一次能源概况 4.1、二甲醚替代柴油 国内外研究表明，目前二甲醚是仅此于氢燃料的清洁燃料，有望成为主要石油代替产品。二甲醚常温、常压下是气态，加压到5～6个大气压可以变为液体，物理性质类似于液化石油气。二甲醚十六烷值大于55，高于柴油，可作为理想的柴油替代品。二甲醚低毒、低腐蚀性，燃烧时有害气体排放量明显低于汽、柴油，能显著缓解城市汽车尾气污染。 二甲醚作为车用燃料，涉及到方方面面的工作，如发动机的改造，供应站的建立，环保政策等等，这些除了企业的努力外，更需要国家

纳米材料的特性及应用

纳米材料的特性及应用 （齐齐哈尔大学材料科学与工程学院高分子专业） 摘要：纳米材料是当今及未来最有发展潜力的材料，由于其独特的表面效应、体积效应以及量子尺寸效应 ,使得材料的电学、力学、磁学、光学等性能产生了惊人的变化。本文分别从纳米材料的定义，发展，分类，特性，应用及未来发展方面进行了详细的论述。 引言 很多人都听说过"纳米材料"这个词,但什么是纳米材料级简称为纳米材料，是指其的尺寸介于1纳米～100纳米范围之间,广义上是中至少有一维处于纳米尺度范围超精细颗粒材料的总称。由于它的尺寸已经接近电子的，它的性质因为强相干所带来的自组织使得性质发生很大变化。并且，其尺度已接近光的，加上其具有大表面的特殊效应。因此它所具有的独特的物理和化学特性，使人们意识到它的发展可能给物理、化学、材料、生物、医药等学科的研究带来新的机遇。纳米材料的应用前景十分广阔。近年来，它在化工、催化、涂料等领域也得到了一定的应用，并显示出它的独特魅力 关键词：?纳米材料纳米材料分类特性应用 一.什么是纳米材料 纳米级简称为纳米材料(nanometermaterial)。从尺寸大小来说，通常产生显着变化的细小的尺寸在0.1以下（注1米=100，1=10000微米，1

微米=1000，1=10），即100以下。因此，颗粒尺寸在1～100的微粒称为超微粒材料，也是一种材料。其中，纳米是20世纪80年代中期研制成功的，后来相继问世的有纳米薄膜、纳米、纳米瓷性材料和材料等。 二.纳米材料发展简史 纳米材料的应用实际上很早就有了，只是没有上升成纳米材料的概念。早在1000多年前，我国古代利用燃烧蜡烛来收集的碳黑作为墨的原料及染料。这是应用最早的纳米材料。我国古代的铜镜表面长久不发生锈钝。经检验发现其表面有一层纳米氧化锡颗粒构成的薄膜。十八世纪中叶，胶体化学建立，科学家们开始研究直径为1-10nm的粒子系统。即所谓的胶体溶液。事实上这种液态的胶体体系就是我们现在所说的纳米溶胶，只是当时的化学家们并没有意识到，这样一个尺寸范围是人们认识世界的一个新的层次。在后来的催化剂研究中，人们制备出了铂黑，这大约是纳金属粉体的最早应用。把纳米材料正式作为材料科学的一个新的分支是在1990年7月在美国巴尔的摩召开的国际第一届纳米科学技术学术会议上确定的。所以纳米材料的发展将1990年7月作为界线，1990年7月以前为第一阶段，在这之前，从20世纪60年代末开始，人们主要在实验室探索用各种手段制备不同种材料的纳米粉末、合成块体(包括薄膜)、研究评估表征的方法、探索纳米材料。不同于常规材料的特殊性；但研究大部分局限性在单一材料。人们开始看到，当材料的尺寸处于纳米尺度范围内时，会呈现许多不同的性能特征，这对新材料的研究和发展提供了新的思路和方向。1990年以后，纳米材料得到了迅速发展。在理论研究方面，纳米科技的诞生，给人们的思维带来了一次革命。它告诉我们，任何一种物质的性

二甲醚对健康的危害及应急处置方法

编号：SM-ZD-67258 二甲醚对健康的危害及应 急处置方法 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改

二甲醚对健康的危害及应急处置方 法 简介：该规程资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 三维结构英文名称：methyl ether;dimethyl ether;DME CAS编号：115-10-6 分子式：C2H6O 结构式：CH3—O—CH3 二甲醚又称甲醚，简称DME。二甲醚在常压下是一种无色气体或压缩液体，具有轻微醚香味。相对密度(20℃)0.666，熔点-141.5℃，沸点-24.9℃，室温下蒸气压约为0.5MPa，与石油液化气(LPG)相似。溶于水及醇、乙醚、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。易燃，在燃烧时火焰略带光亮，燃烧热(气态)为1455kJ/mol。常温下DME具有惰性，不易自动氧化，无腐蚀、无致癌性，但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、甲醛等。 二甲醚是醚的同系物，但与用作麻醉剂的乙醚不一样，

《二氧化碳的性质和制法》教学设计

5．3二氧化碳的性质和制法 第一课时：二氧化碳的性质 一、主要内容 ①二氧化碳主要物理性质、干冰；②二氧化碳的化学性质；③二氧化碳的检验 二、学习目标要求 （一）知识与技能 1．了解二氧化碳的主要物理性质、化学性质，能用二氧化碳的性质解释某些现象（理解）。 2．初步学会检验二氧化碳气体（应用）。 （二）过程与方法 1．通过二氧化碳性质的探究，进一步培养学生运用观察、实验等方法获取信息、用语言等表述信息，以及运用比较、归纳、概括等方法，对获取的信息加工的能力。 2．通过探究二氧化碳性质等活动，使学生进一步认识科学探究的意义和基本过程，学习探究的方法。 （三）情感态度与价值观 通过对二氧化碳的性质探究活动，增强学生学习化学的兴趣和对化学现象的探究欲。 三、教学设计思路 重点：二氧化碳的主要物理性质和化学性质；二氧化碳性质的探究活动 难点：有关反应的化学方程式 关键：探究过程中的信息收集与加工 教学的基本思路：探究活动→ 收集信息→ 解释、结论。 首先需要复习碳的燃烧及产物，可由此引出本课时题目，关于二氧化碳的物理性质：可出示一瓶二氧化碳气体，学生通过观察（包括闻气味），通过观察结合学生已有经验，由学生归纳出二氧化碳物理性质。 二氧化碳的三个主要化学性质，教材安排的是探究活动，至于此探究活动可有两种处理方法。

第一种是：按教材的设计思路，实验、观察实现象（探究活动），分析实验现象，对实验现象做出解释和结论。这一定要让学生自己描述现象、分析现象，对现象进行解释和讨论，教师作引导和指导，实验要求学生亲自动手。 第二种处理是：按科学探究的一般程序进行探究，提出问题、假设（或猜想）、设计方案、进行实验，对实验现象做出解释与结论、表达与交流。 这需要在教师更多的帮助下进行，例如：问题、猜想、方案设计，需要教师帮助参与完成。问题的提出，不宜笼统提出二氧化碳有哪些性质，而应时分别提出，二氧化碳能否燃烧，能否灭火？二氧化碳与水、与石灰水是否发生反应，分别进行猜想、设计方案，以上需要教师很好地调控教学，使其真正进行探究。 第二课时实验室制取二氧化碳、二氧化碳的用途、 自然界中的碳循环 一、主要内容 ①实验室制取二氧化碳的方法、原理；②实验室制取气体的一般思路和方法；③二氧化碳的用途；④自然界中的碳循环。 二、学习目标要求 （一）知识与技能 1．初步学会制取二氧化碳（应用）。 2．了解实验室制备气体的一般思路和方法（理解）。 3．知道二氧化碳的主要用途。（了解） 4．知道什么是温室效应，知道大气中二氧化碳增加可导致温室效应加剧 （了解）；认识自然界中的碳循环（理解）。 （二）过程与方法 1．通过二氧化碳的制取实验，进一步培养学生运用观察、实验等方法获取信息、用语言等表述信息，以及运用比较、归纳、概括等方法，对获取的信息加工的能力。 3．通过归纳实验室制备气体一般思路和方法，提高学生用联系的观点分析化学现象，解决一些简单化学问题的能力。 （三）情感态度与价值观 1．通过二氧化碳的制取实验和归纳实验室制备气体一般思路和方法，增强

二氧化碳的性质和用途

二氧化碳的性质和用途 同学们大家好，今天我们来学习一下二氧化碳的性质和用途。 首先呢，我们大家一起回想一下上节课学习的二氧化碳的实验室制取，是用哪种类型的气体发生装置收集装置的在实验过程中应注意哪些注意事项反应原理又是什么固液混合向上排空气法 下面呢，我给同学讲一个小故事请大家思考缘由看能不能通过我们本节课的学习来解决这个问题有个意大利人牵着一条狗走走进一个山洞，然后走着走着狗突然晕倒了，人却安然无恙，当人弯腰欲救狗时人也晕倒了，大家思考这是怎么回事然后大家看这是老师已收集好的一瓶二氧化碳同学们观察它的颜色状态及气味得出物理性质 大家都知道氧气的密度是大于空气的氢气密度是小雨空气的，那么二氧化碳呢？晋代葛洪，他说：“深井多有毒气，五月五日以鸡毛试投井中，毛直下，无毒；若回四壁，不可入。”（《葛洪方》）毛回四壁可见井里气体比平常的空气重，所以毛才不会顺利地坠落井底，而在井的四边回翔。大家都知道深井中是有二氧化碳的，那说明二氧化碳的密度是大于空气的密度的 下面我们揭开小狗死亡的疑团山洞上部有足够的氧气呼吸山洞下部二氧化碳浓度高不能有足够的氧气供给呼吸所以小狗晕倒了人弯腰救小狗时也晕倒了说明二氧化碳的密度比空气大所以我们只去二氧化碳的实验要用向上排空气法 我们平时打开汽水或者啤酒盖时，常有大量的气体产生，这是什么气体呢？这是利用哪一点性质呢？下面老师将这烧杯里的水倒入这瓶收集好的二氧化碳中然后我再把少量的石蕊试液倒入烧杯中从烧杯中取出一部分倒入试管中进行加热大家观察这实验思考并讨论得出CO2与H2O反应生成H2CO3, H2CO3能使石蕊溶液变红。 （3）H2CO3的不稳定性： H2CO3=CO2↑+H2O 二氧化碳密度较大（约是空气的1.5倍），在岩洞、枯井、地窖中可能聚集着二氧化碳，人若误入其中则窒息死亡。为此，人们下到深井之前要进行明火试验，明火若熄灭就表明可能有二氧化碳气体。所以二氧化碳燃烧也不支持燃烧不能供给呼吸 下面我们进行下个实验用一只玻璃管往装有澄清石灰水的试管中吹气会看到澄清石灰水变浑浊得出原理CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O CO2能使澄清的石灰水变浑浊。