淺探衣物材料中蘊(yùn)含的化學(xué)知識(shí)

化學(xué)是一門(mén)與我們的生產(chǎn)生活密不可分的自然學(xué)科,化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)不能僅僅局限于對(duì)課本知識(shí)的死記硬背,還應(yīng)該以關(guān)注生產(chǎn)生活為核心,樹(shù)立利用化學(xué)知識(shí)解釋生活現(xiàn)象、解決實(shí)際問(wèn)題的目標(biāo)。下面就來(lái)探究一下與我們每個(gè)人的生活都密切相關(guān)的衣物材料中蘊(yùn)含的化學(xué)知識(shí)。

一、衣物材料的發(fā)展歷程

在遠(yuǎn)古時(shí)期,人類(lèi)把身邊能夠找到的各種材料做成粗陋的“衣物”,用以護(hù)身,這些衣物材料是樹(shù)葉、獸皮、麻、草等取自自然的材料。在原始社會(huì)階段,人類(lèi)將經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單紡織和處理的獸皮、棉、麻等材料用于制成簡(jiǎn)單的衣物。在有機(jī)化學(xué)并不發(fā)達(dá)的中世紀(jì),衣物的主要材料仍然是麻、棉、羊毛或絲綢,只不過(guò)隨著絲麻纖維的紡績(jī)、織造和印染工藝技術(shù)的日益發(fā)達(dá),經(jīng)過(guò)加工的衣物材料的性狀、顏色等逐漸豐富起來(lái)。進(jìn)入科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的近現(xiàn)代之后,各式各樣的化學(xué)纖維面料被用作衣物材料,眾多的布匹、綢緞、呢絨及各種針織制品相繼出現(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,未來(lái)人們還可以利用化學(xué)知識(shí)研究出各種性能更好的衣物材料,讓我們拭目以待吧!

二、運(yùn)用化學(xué)知識(shí)求解實(shí)際問(wèn)題實(shí)例展示

例題冬季為了舒適和保暖,很多人都會(huì)穿著保暖內(nèi)衣,市場(chǎng)上的保暖內(nèi)衣可謂是種類(lèi)繁多,主要有夾棉保暖內(nèi)衣、羊毛保暖內(nèi)衣、羽絨保暖內(nèi)衣。還有一款紅外保暖內(nèi)衣,商家的賣(mài)點(diǎn)是此保暖衣是由一些能較好吸收和發(fā)射紅外線的納米級(jí)金屬氧化物(如氧化鐵、氧化鋁、氧化鋅等)通過(guò)特殊工藝織成的纖維制成的,具有很好的保暖效果,因此比較吸人眼球,也取得了很好的銷(xiāo)量。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)洗滌紅外保暖內(nèi)衣時(shí),不宜選用的洗滌劑是_____(選填“弱酸性洗滌劑”“弱堿性洗滌劑”或“中性洗滌劑”)。

(2)為了比較穿著紅外保暖內(nèi)衣和普通保暖內(nèi)衣的人體在運(yùn)動(dòng)時(shí)通氣和散熱的效果,某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：上午某時(shí)間某人穿上紅外保暖內(nèi)衣,跳繩前測(cè)其前胸體表溫度,跳繩10min,再次測(cè)其前胸體表溫度;下午某時(shí)間同一人穿上普通保暖內(nèi)衣(假設(shè)普通保暖內(nèi)衣和紅外保暖內(nèi)衣除材質(zhì)不同外,其余都相同),在通風(fēng)狀況相同的同一房間里,重復(fù)上午相同的實(shí)驗(yàn)步驟。比較上午、下午跳繩前后此人的體表溫度變化量,得出兩種保暖內(nèi)衣通氣和散熱效果的強(qiáng)弱結(jié)論。

①該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中用到的科學(xué)研究方法主要是_____。

②有同學(xué)認(rèn)為根據(jù)該實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果不可靠,你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中不嚴(yán)密的地方是_____,____。(寫(xiě)出兩點(diǎn)即可)

③為了得出更可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,請(qǐng)寫(xiě)出你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)最需改進(jìn)的具體方面：_____。(寫(xiě)一點(diǎn)即可)

解析：(1)因?yàn)榧t外保暖內(nèi)衣中含有金屬氧化物(如氧化鐵、氧化鋁、氧化鋅等),會(huì)與酸反應(yīng),所以洗滌該保暖內(nèi)衣時(shí),不宜選用弱酸性洗滌劑。

(2)①該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的是研究?jī)煞N材料保暖內(nèi)衣的通氣和散熱效果,用到的科學(xué)研究方法主要是控制變量法。②因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)采用的是控制變量法,其中的變量是保暖內(nèi)衣的種類(lèi),所以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的其他因素的量必須統(tǒng)一。該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中不嚴(yán)密的地方有上午、下午分別實(shí)驗(yàn),會(huì)因?yàn)闅鉁夭煌绊憣?shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性;同一個(gè)人跳繩10min,會(huì)因?yàn)樘K的頻率和力度等不同而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性等。③為了得出更可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,可以將兩件不同布料的保暖內(nèi)衣各取一半,制成左右對(duì)稱或前后各一半的保暖內(nèi)衣,穿在身上,同時(shí)測(cè)定穿著者左、右胸或前、后胸在跳繩前后溫度的變化。