淺探衣物材料中蘊含的化學知識

化學是一門與我們的生產生活密不可分的自然學科,化學學科的學習不能僅僅局限于對課本知識的死記硬背,還應該以關注生產生活為核心,樹立利用化學知識解釋生活現象、解決實際問題的目標。下面就來探究一下與我們每個人的生活都密切相關的衣物材料中蘊含的化學知識。

一、衣物材料的發展歷程

在遠古時期,人類把身邊能夠找到的各種材料做成粗陋的“衣物”,用以護身,這些衣物材料是樹葉、獸皮、麻、草等取自自然的材料。在原始社會階段,人類將經過簡單紡織和處理的獸皮、棉、麻等材料用于制成簡單的衣物。在有機化學并不發達的中世紀,衣物的主要材料仍然是麻、棉、羊毛或絲綢,只不過隨著絲麻纖維的紡績、織造和印染工藝技術的日益發達,經過加工的衣物材料的性狀、顏色等逐漸豐富起來。進入科學技術迅猛發展的近現代之后,各式各樣的化學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。隨著科學技術的進步,未來人們還可以利用化學知識研究出各種性能更好的衣物材料,讓我們拭目以待吧!

二、運用化學知識求解實際問題實例展示

例題冬季為了舒適和保暖,很多人都會穿著保暖內衣,市場上的保暖內衣可謂是種類繁多,主要有夾棉保暖內衣、羊毛保暖內衣、羽絨保暖內衣。還有一款紅外保暖內衣,商家的賣點是此保暖衣是由一些能較好吸收和發射紅外線的納米級金屬氧化物(如氧化鐵、氧化鋁、氧化鋅等)通過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,也取得了很好的銷量。請回答下列問題：

(1)洗滌紅外保暖內衣時,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衣和普通保暖內衣的人體在運動時通氣和散熱的效果,某化學實驗小組設計了如下實驗：上午某時間某人穿上紅外保暖內衣,跳繩前測其前胸體表溫度,跳繩10min,再次測其前胸體表溫度;下午某時間同一人穿上普通保暖內衣(假設普通保暖內衣和紅外保暖內衣除材質不同外,其余都相同),在通風狀況相同的同一房間里,重復上午相同的實驗步驟。比較上午、下午跳繩前后此人的體表溫度變化量,得出兩種保暖內衣通氣和散熱效果的強弱結論。

①該實驗設計中用到的科學研究方法主要是_____。

②有同學認為根據該實驗得出的結果不可靠,你認為該實驗設計中不嚴密的地方是_____,____。(寫出兩點即可)

③為了得出更可靠的實驗結論,請寫出你認為該實驗最需改進的具體方面：_____。(寫一點即可)

解析：(1)因為紅外保暖內衣中含有金屬氧化物(如氧化鐵、氧化鋁、氧化鋅等),會與酸反應,所以洗滌該保暖內衣時,不宜選用弱酸性洗滌劑。

(2)①該實驗設計的目的是研究兩種材料保暖內衣的通氣和散熱效果,用到的科學研究方法主要是控制變量法。②因為該實驗設計采用的是控制變量法,其中的變量是保暖內衣的種類,所以實驗設計的其他因素的量必須統一。該實驗設計中不嚴密的地方有上午、下午分別實驗,會因為氣溫不同而影響實驗結果的可靠性;同一個人跳繩10min,會因為跳繩的頻率和力度等不同而影響實驗結果的可靠性等。③為了得出更可靠的實驗結論,可以將兩件不同布料的保暖內衣各取一半,制成左右對稱或前后各一半的保暖內衣,穿在身上,同時測定穿著者左、右胸或前、后胸在跳繩前后溫度的變化。