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文檔簡介
第七章熱分析技術(shù)
本章內(nèi)容:1、熱分析技術(shù)的定義、分類及其發(fā)展概況;2、DTA、DSC、
TG的原理及其應(yīng)用7.1熱分析定義及其發(fā)展一、熱分析定義
熱分析是在規(guī)定的氣氛中測量樣品的性質(zhì)隨時間或溫度的變化,并且樣品的溫度是程序控制的一類技術(shù)(1977年國際熱分析協(xié)會)。測量樣品:試樣本身或其反應(yīng)產(chǎn)物,包括中間產(chǎn)物。定義反映三個方面的內(nèi)容:1、程序控溫,一般采用線性程序,也可能是溫度的對數(shù)或倒數(shù);2、選一種觀測的物理量;3、測量物理量隨溫度的變化。二、熱分析的起源及發(fā)展
1899年英國羅伯特-奧斯?。≧oberts-Austen)第一次使用了差示熱電偶和參比物,大大提高了測定的靈敏度。正式發(fā)明了差熱分析(DTA)技術(shù)。1915年日本東北大學(xué)本多光太郎,在分析天平的基礎(chǔ)上研制了“熱天平”即熱重法(TG),后來法國人也研究了熱天平技術(shù)。
1964年美國瓦特遜(Watson)和奧尼爾(O’Neill)在DTA技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)明了差示掃描量熱法(DSC),美國P-E公司最先生產(chǎn)了差示掃描量熱儀,為熱分析熱量的定量作出了貢獻。
1965年英國Mackinzie)和Redfern等人發(fā)起,在蘇格蘭亞伯丁召開了第一次國際熱分析大會,并成立了國際熱分析協(xié)會。7.2熱分析的特點及應(yīng)用領(lǐng)域一、應(yīng)用的廣泛性
從熱分析文摘(TAA)近年的索引可知,熱分析廣泛應(yīng)用于無機,有機,高分子化合物,冶金與地質(zhì),電器及電子用品,生物及醫(yī)學(xué),石油化工,輕工等領(lǐng)域。當(dāng)然這與應(yīng)用化學(xué),材料科學(xué),生物及醫(yī)學(xué)的迅速發(fā)展有密切的關(guān)系。二、在動態(tài)條件下快速研究物質(zhì)熱特性的有效手段。三、方法和技術(shù)的多樣性
應(yīng)用最廣泛的方法是熱重(TG)和差熱分析(DTA),其次是差示掃描量熱法(DSC),這三者構(gòu)成了熱分析的三大支柱,占到熱分析總應(yīng)用的75%以上。如圖1所示。熱分析物質(zhì)加熱冷卻熱量變化重量變化長度變化粘彈性變化氣體發(fā)生熱傳導(dǎo)其他DTATGTMADMADSCEGADTG(熱機械分析)(逸出氣分析)(動態(tài)機械分析)(微分熱重分析)圖1、熱分析的分類四、與其它技術(shù)的聯(lián)用性
熱分析只能給出試樣的重量變化及吸熱或放熱情況,解釋曲線常常是困難的,特別是對多組分試樣作的熱分析曲線尤其困難。目前,解釋曲線最現(xiàn)實的辦法就是把熱分析與其它儀器串接或間歇聯(lián)用,常用氣相色譜儀、質(zhì)譜儀、紅外光譜儀、X光衍射儀等對逸出氣體和固體殘留物進行連續(xù)的或間斷的,在線的或離線的分析,從而推斷出反應(yīng)機理。7.3差熱分析(Differentialthermalanalysis,DTA)與差示掃描量熱法((DifferentialScanningCalorimetry)一、差熱分析原理與差熱分析儀差熱分析(DTA):在程序控制溫度條件下,測量樣品與參比物之間的溫度差與溫度關(guān)系的一種熱分析方法。參比物(或基準物,中性體):在測量溫度范圍內(nèi)不發(fā)生任何熱效應(yīng)的物質(zhì),如-Al2O3、MgO等。在實驗過程中,將樣品與參比物的溫差作為溫度或時間的函數(shù)連續(xù)記錄下來,就得到了差熱分析曲線。用于差熱分析的裝置稱為差熱分析儀。數(shù)學(xué)表達式為:T=Ts-Tr=(T或t)(1)其中:Ts,Tr分別代表試樣及參比物溫度;T是程序溫度;t是時間。7.3.1差熱分析(DTA)圖2差熱分析儀結(jié)構(gòu)示意圖1-參比物;2-樣品;3-加熱塊;4-加熱器;5-加熱塊熱電偶;6-冰冷聯(lián)結(jié);7-溫度程控;8-參比熱電偶;9-樣品熱電偶;10-放大器;11-x-y記錄儀采用同極連接,測量試樣與參比物質(zhì)溫度的熱電偶產(chǎn)生的熱電勢正好相反?!鱐=0,樣品和參比的溫度相等,熱電偶產(chǎn)生的熱電勢相同,因反向連接,故在記錄儀上無信號。圖3STA449C型綜合熱分析儀圖4差熱分析儀圖5TAS-100型熱分析儀圖6DIL402PC型熱膨脹儀二、差熱分析曲線差熱分析曲線圖:溫度為橫座標(biāo),以試樣和參比的溫度差為縱座標(biāo),以不同的吸放熱峰表示樣品的不同的熱轉(zhuǎn)變狀態(tài),如圖7所示。圖中基線相當(dāng)于T=0,樣品無熱效應(yīng)發(fā)生,向上和向下的峰反映了樣品的放熱、吸熱過程。圖7典型的DTA曲線由于熱電偶的不對稱性、試樣、參比物的熱容、導(dǎo)熱系數(shù)不同,在等速升溫下劃出的基線并非△T=0的線,而是接近△T=0的線,另外升溫速度的不同,也會造成基線不同程度的漂移。
實際記錄的曲線往往與理想狀態(tài)有差異。1)過程結(jié)束后曲線一般回不到原來的基線---試樣在受熱發(fā)生的比熱、熱導(dǎo)率變化。2)實際反應(yīng)起始和終止溫度不同,存在一溫度范圍,這就使得差熱曲線的各個轉(zhuǎn)折都變得圓滑起來。8圖9TAS-100型熱分析儀上做的TG-DTA曲線設(shè)試樣和參比物的熱容Cs、Cr不隨溫度而改變,且假定它們與金屬塊的熱傳遞和溫差成比例,比例常數(shù)K與溫度無關(guān)?;€位置(△T)a為
基線偏離儀器零點的原因:1)試樣和參比物間的熱容不等引起的。因此常要求參比物與試樣有接近的熱容。2)升溫速度變化,基線也漂移。a點前,試樣無熱變化,T為定值,基線位置T=Ta
。過a點,吸熱反應(yīng),金屬塊向試樣供熱。由于環(huán)境提供熱量的速度有限,吸熱使試樣的溫度上升緩慢,從而使T增大,到b點時出現(xiàn)極大值,c點時反應(yīng)結(jié)束,試樣自然升溫。(2)1、DTA峰面積的計算(不能直接求熱量)以H表示試樣吸收或放出熱量,若是恒定的,熔化時試樣的吸熱速度為dH/dt,可得到:b點時達到極大值,此時則有:反應(yīng)a從到終點c,整個過程變化的總熱量為:為簡化上式,可假定c點離基線不遠,即則有:式中,A為DTA峰面積,K為傳熱系數(shù),當(dāng)儀器與操作條件確定后應(yīng)為常數(shù)。(3)(4)(5)(6)2、反應(yīng)終點的確定反應(yīng)終點C時,由于反應(yīng)熱效應(yīng)結(jié)束,dH/dt=0,式(5)可簡化為:移項積分得可見在c點后,加基線以指數(shù)形式衰減。因此由DTA曲線尾部向峰頂逆向取點,開始偏離直線的點即為反應(yīng)終點。如圖5所示。圖10反應(yīng)終點確定作圖法(6)(7)三、差熱分析儀差熱分析儀的組成:1、熱電偶:DTA的關(guān)鍵元件,一般為鉑-鉑銠。2、測量池:試樣池和參比池。圖11高聚物DTA和DSC曲線圖圖9為高聚物DTA和DSC曲線圖,可看到各種吸熱或放熱峰。2)改進型:熱電偶放在測量池底部的熱沉塊中,且處于熱流途中。此熱電偶放入具有適當(dāng)?shù)臒釕T性,保證熱電偶不受其他因素的影響。3、程序控溫裝置:實現(xiàn)升溫的線性并在較大范圍調(diào)節(jié)。4、熱電偶用微伏放大器5、記錄儀:多筆記錄儀,X-Y記錄儀6、氣氛控制系統(tǒng)低溫(-170-20℃)時,必須通往干燥的氬氣、氮氣到測量池,以免水汽凝聚。高于600℃時,通入氬氣帶走分解產(chǎn)物,對分析系統(tǒng)有干擾。兩種設(shè)計:1)經(jīng)典設(shè)計。熱電偶放入試樣和基準物中,主要缺點是T受試樣和基準物的密度、導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容等因素的影響極大,亦受熱池及環(huán)境的結(jié)構(gòu)幾何因素影響很大。五、差熱曲線分析與應(yīng)用依據(jù)差熱分析曲線特征,如各種吸熱與放熱峰的個數(shù)、形狀及相應(yīng)的溫度等,可定性分析物質(zhì)的物理或化學(xué)變化過程,還可依據(jù)峰面積半定量地測定反應(yīng)熱。表1差熱分析中產(chǎn)生放熱峰和吸熱峰的大致原因(1)定性分析:定性表征和鑒別物質(zhì),依據(jù):峰溫、形狀和峰數(shù)目方法:將實測樣品DTA曲線與各種化合物的標(biāo)準(參考)DTA曲線對照。標(biāo)準卡片有:薩特勒(Sadtler)研究室出版的卡片約2000張和麥肯齊(Mackenzie)制作的卡片1662張(分為礦物、無機物與有機物三部分)。(2)定量分析依據(jù):峰面積。因為峰面積反映了物質(zhì)的熱效應(yīng)(熱焓),可用來定量計算參與反應(yīng)的物質(zhì)的量或測定熱化學(xué)參數(shù)。(3)借助標(biāo)準物質(zhì),可以說明曲線的面積與化學(xué)反應(yīng)、轉(zhuǎn)變、聚合、熔化等熱效應(yīng)的關(guān)系。應(yīng)用圖14差熱分析法測定相圖(a)測定的相圖(b)DTA曲線圖15聚苯乙烯的DTA曲線圖16為差熱分析法用于共混聚合物鑒定示例。依據(jù)共混物DTA曲線上的特征峰(熔融吸熱峰)確定共混物由高壓聚乙烯(HPPE)、低壓聚乙烯(LPPE)、聚丙烯(PP)、聚次甲氧基(POM)、尼龍6(Nylon6)、尼龍66(Nylon66)和聚四氟乙烯(PTFE)7種聚合物組成。7.3.2示差掃描量熱法(DSC)一、基本原理
示差掃描量熱法是使試樣和參比物在程序升溫或降溫的相同環(huán)境,使用補償器測量使兩者的溫度差保持為零所必須的熱量。試樣吸熱,則補償器提供熱量給試樣,使試樣與參比物的溫度相等;相反,則提供給參比物。DSC的熱譜圖的橫座標(biāo)為溫度T;縱座標(biāo)為熱量變化率,即試樣吸放熱的速度。分為兩種主要方法:
熱流式和功率補償式示差掃描量熱法1、熱流式DSC熱流式DSC又稱為定量DTA。感溫元件由樣品中改放到外面,緊靠試樣和參比物,以消除試樣熱阻隨溫度的變化。17兩個獨立量熱器皿均處在程控溫度,采用封閉回路,能精確測量熱容和熱焓。2、功率補償式示差掃描量熱法181)功率補償式的工作原理設(shè)補償回路總電流強度為I,樣品池下的加熱燈絲電流為IS,參比池下的加熱燈絲電流為
IR,在整個測量過程中,補償回路總的電流強度保持不變。由DSC補償電路可知,總電流強度為
I=IS+IR而試樣的參比物下面的補償加熱絲電阻RS和RR相等,因此補償功率的大小只與補償回路的電流有關(guān)。樣品無熱效應(yīng),T=0,IS=IR;192、DSC的測量池結(jié)構(gòu)a)池結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但鉑電阻溫度計的穩(wěn)定度和靈敏度高于熱電偶;b)池結(jié)構(gòu)簡單,性能不如前者。樣品放熱時,ISIR;樣品吸熱時,ISIR;欲使試樣和參比物間的溫度差T=0,由溫差熱電偶輸出一個溫差信號,經(jīng)放大后輸出功率差,而正比于補償回路總電流I。記錄隨T或時間變化得到DSC曲線。根據(jù)測量目的不同,商品DSC、DTA分為標(biāo)準型(-175-725℃),高溫型(室溫-1500℃)和高靈敏型(用于液樣)圖20二、典型的DSC曲線典型的差示掃描量熱(DSC)曲線以熱流率(dH/dt)為縱坐標(biāo)、以時間(t)或溫度(T)為橫坐標(biāo),即dH/dt-t(或T)曲線。曲線離開基線的位移即代表樣品吸熱或放熱的速率(mJ·s-1),而曲線中峰或谷包圍的面積即代表熱量的變化。因而差示掃描量熱法可以直接測量樣品在發(fā)生物理或化學(xué)變化時的熱效應(yīng),可用于反應(yīng)熱的定量測定。圖21典型的DSC曲線圖22峰面積求法應(yīng)用(a)圖23.DSCcurvesobtainedfromthesplatquenched(Ti44Cu38.9Co4Zr6Sn2Be5.1)100-xSix(x=0,1,2,3)amorphousalloys7.3.3、影響DTA/DSC曲線的因素1、儀器方面的因素
1)爐子的結(jié)構(gòu)與尺寸試樣與參比物是否放在同一容器內(nèi),熱電偶置于樣品皿內(nèi)外,爐子采用內(nèi)加熱還是外加熱,加熱池及環(huán)境的結(jié)構(gòu)幾何因素。2)均溫塊體:主要是傳熱到試樣,是影響基線好壞的重要因素。3)支持器DTA曲線的形狀受到熱從熱源向樣品傳遞和反應(yīng)性樣品內(nèi)部放出或吸收熱量速率的影響,因此在DTA實驗中直至重要作用。4)熱電偶:放置的位置與形狀影響分析結(jié)果。5)試樣器皿:材料和形狀影響熱分析結(jié)果。材料要求惰性,形狀以對稱的圓柱形為好。2、操作條件的影響
1)升溫速率
升溫速率常常影響差熱峰的形狀,位置和相鄰峰的分辨率。從圖6可看出,升溫速率越大,峰形越尖,峰高也增加,峰頂溫度也越高。反之,升溫速率過小則差熱峰變圓變低,有時甚至顯示不出來。由于升溫速率增大,熱慣性也越大,峰頂溫度也越高。
商品儀器的升溫速度范圍為0.1-500℃/min,常用范圍為5-20℃/min,以10℃/min居多。圖24升溫速率對高嶺土脫水反應(yīng)DTA曲線的影響2.氣氛的影響氣氛的成分對DTA曲線的影響很大,可以被氧化的試樣在空氣或氧氣氛中會有很大的氧化放熱峰,在氮氣或其它惰性氣體中就沒有氧化峰了。對于不涉及氣相的物理變化,如晶型轉(zhuǎn)變、熔融、結(jié)晶等變化,轉(zhuǎn)變前后體積基本不變或變化不大,則壓力對轉(zhuǎn)變溫度的影響很小,DTA峰溫基本不變;但對于放出或消耗氣體的化學(xué)反應(yīng)或物理變化,壓力對平的溫度有明顯的影響,則DTA峰溫有較大的變化,如熱分解、升華、汽化、氧比、氫還原等。另外,峰溫移動程度還與過程的熱效應(yīng)大小成正比。三、樣品方面的影響1.試樣量的影響
在靈敏度足夠的前提下,試樣量盡量少。近20年來發(fā)展的微量技術(shù)一般用5~15mg左右。最新儀器有用1~6mg試樣的。目前一般習(xí)慣把50mg以上算常量,50mg以下算微量。試樣用量越多,內(nèi)部傳熱時間越長,形成的溫度梯度越大,DTA峰形就會擴張,分辨率要下降,峰頂溫度會移向高溫,即溫度滯后會更嚴重。2.參比物和稀釋劑的影響作參比物的條件:1)要求在所使用的溫度范圍內(nèi)是熱惰性的。2)要求參比物與試樣比熱及熱傳導(dǎo)率相同或相近,這樣DTA曲線基線漂移小。試樣得到的DTA曲線的基線隨溫度偏移很大,產(chǎn)生假峰或使峰形變得很不對稱。此時可加入稀釋劑以調(diào)節(jié)試樣的熱傳導(dǎo)率,從而達到改善基線的目的。通常用參比物作稀釋劑。3.試樣粒度、形狀的影響圖25硝酸銀轉(zhuǎn)變的DTA曲線(a)原始試樣b)稍微粉碎的試樣(c)仔細研磨的試樣試樣粒度和顆粒分布對峰面積和峰溫度有一定的影響。通常小粒子比大粒子有更多的缺陷的反應(yīng)活性,更容易反應(yīng)。一般粒徑越小,反應(yīng)峰面積越大。樣品的裝填方式也影響峰面積。DTA的曲線峰面積與樣品的熱導(dǎo)率成反比,而熱導(dǎo)率與顆粒大小和裝填的疏密程度有關(guān)。對無機樣品可先研磨過篩,高分子樣品要求均勻,裝填時盡可能均勻緊密。7.4熱重分析(Thermogravimetry,
TG)與微商熱重法(Differentialthermogravimetry,DTG)一、基本原理
加熱過程中有質(zhì)量變化的現(xiàn)象:熔化、蒸發(fā)、升華和吸附等物質(zhì)的物理現(xiàn)象;脫水、解離、氧化、還原等化學(xué)現(xiàn)象。熱重分析通常可分為兩類:動態(tài)(升溫)和靜態(tài)(恒溫)。熱重曲線(TG曲線):TG曲線以質(zhì)量作縱坐標(biāo),從上向下表示質(zhì)量減少;以溫度(或時間)作橫坐標(biāo),自左至右表示溫度(或時間)增加。微商熱重法(DTG):它是TG曲線對溫度(或時間)的一階導(dǎo)數(shù)。以物質(zhì)的質(zhì)量變化速率對溫度T(或時間t)作圖,即得DTG曲線。
熱重法是在程序控溫下,測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度或時間的關(guān)系的方法,通常是測量試樣的質(zhì)量變化與溫度的關(guān)系。圖26PET的熱分解曲線二、TG儀的基本構(gòu)造圖27島津下皿式TG儀主要由微量電子天平、爐子、溫度程序器、氣氛控制器、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)組成。三、TG曲線及失重的計算
圖28CuSO4·5H2O的TG曲線AB平臺:試樣在此溫度區(qū)間是穩(wěn)定的,其重量為原始重量W0;BC:第一次失重,失重量W0-W1,失重率=(W0-W1)/W0;平臺CD:另一個穩(wěn)定組成,相應(yīng)重量為W1;DE和FG分別代表第二、三次失重,失重量分別為W1-W2與W2-W3。失重率分別為(W1-W2)/W1、(W2-W3)/W2;總失重率:(W0-W3)/W0;平臺EF和GH分別代表一個穩(wěn)定的組成。CuSO4·5H2O→CuSO4·3H2O+2H2O↑(1)
CuSO4·3H2O→CuSO4·H2O+2H2O↑(2)CuSO4·H2O→CuSO4+H2O↑(3)根據(jù)失重的結(jié)果,可以斷定脫水的過程分三步。結(jié)晶硫酸銅分三個階段脫水:四、影響熱重曲線的因素1、儀器的影響1)浮力的影響(1)熱天平在熱區(qū)中,其部件在升溫過程中排開空氣的重量在不斷減小,即浮力在減小,也就是試樣的表觀增重。(2)熱天平試樣周圍氣氛受熱變輕會向上升,形成向上的熱氣流,作用在熱天平上相當(dāng)于減重,這叫對流影響。2)坩堝的影響
熱分析用的坩堝(或稱試樣杯、試樣皿)材質(zhì),要求對試樣、中間產(chǎn)物、最終產(chǎn)物和氣氛都是惰性的,即不能有反應(yīng)活性,也不能有催化活性。坩堝的大小、重量和幾何形狀對熱分析也有影響。3)揮發(fā)物再冷凝的影響
試樣熱分析過程逸出的揮發(fā)物有可能在熱天平其它部分再冷凝,這不但污染了儀器,而且還使測得的失重量偏低,待溫度進一步上升后,這些冷凝物可能再次揮發(fā)產(chǎn)生假失重,使TG曲線變形,使測定不準,也不能重復(fù)。為解決這個問題,可適當(dāng)向熱天平通適量氣體。2、操作條件的影響1)升溫速率的影響
這是對TG測定影響最大的因素。升溫速率越大溫度滯后越嚴重,開始分解溫度Ti及終止分解溫度Tf都越高。溫度區(qū)間也越寬。一般進行熱重法測定不要采用太高的升溫速率,對傳熱差的高分子物試樣一般用5~10K/min,對傳熱好的無機物、金屬試樣可用10~20K/min,對作動力學(xué)分析還要低一些。2)氣氛的影響
熱天平周圍氣氛的改變對TG曲線的影響也非常顯著。在流動氣氛中進行TG測定時,流速大小、氣氛純度、進氣溫度等是否穩(wěn)定,對TG曲線都有影響。一般氣流速度大,對傳熱和逸出氣體擴散都有利。使熱分解溫度降低。對于真空和高壓熱天平,氣氛壓力對TG也有很大影響。3)試樣用量、粒度和裝填情況的影響
試樣用量多時,要過較長時間內(nèi)部才能達到分解溫度。試樣粒度對TG曲線的影響與用量的影響相似,粒度越小,反應(yīng)面積越大,反應(yīng)更易進行,反應(yīng)也越快,使TG曲線的Ti和Tf都低,反應(yīng)區(qū)間也窄。試樣裝填情況首先要求顆粒均勻,必要時要過篩。五、TG的應(yīng)用范圍質(zhì)量變化熱穩(wěn)定性分解溫度組份分析
脫水、脫氫腐蝕/
氧化還原反應(yīng)反應(yīng)動力學(xué)TG方法常用于測定:7.5、熱膨脹分析熱膨脹分析法(Thermodilatometry)——在程序控制溫度下,測量物質(zhì)在可忽視負荷下的尺寸隨溫度變化的一種技術(shù)。線膨脹系數(shù)和體膨脹系數(shù)的測定。線膨脹系數(shù)的測定線膨脹系數(shù)α為溫度升高1℃時,沿試樣某一方向上的相對伸長(或收縮)量
29體膨脹系數(shù)的測定體膨脹系數(shù)γ為溫度升高1℃時試樣體積膨脹(或收縮)的相對量307.6、熱分析技術(shù)的發(fā)展小型化、高性能化
儀器體積縮小,檢測精度提高,測定溫度范圍加大。熱分析聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用——綜合熱分析
DTA-TG、DSC-TG、DSC-TG-DTG、DTA-TMA、DTA-TG-TMA聯(lián)用與氣相色譜、質(zhì)譜、紅外光譜等的聯(lián)用新型熱分析技術(shù)
高壓DTA、DSC技術(shù)微分DTA技術(shù)綜合熱分析技術(shù)利用DTA、DSC、TG、熱膨脹等熱分析技術(shù)的聯(lián)用,獲取更多的熱分析信息。多種分析技術(shù)集中在一個儀器上,方便使用,減少誤差。熱效應(yīng)的判斷——吸熱效應(yīng)+失重,可能為脫水或分解過程。——放熱效應(yīng)+增重,可能為氧化過程?!鼰?,無重量變化,有體積變化時,可能為晶型轉(zhuǎn)變?!艧?收縮,可能有新晶相形成?!獰o熱效應(yīng)而有體積收縮時,可能燒結(jié)開始。DTA、TG、DTG的聯(lián)用DTA、TG、TD(熱膨脹)分析聯(lián)用高嶺石:500收縮600脫結(jié)構(gòu)水1000析晶水云母100脫吸附水500脫結(jié)構(gòu)水500后略膨脹900脫結(jié)構(gòu)水析晶31作業(yè)題1、差熱分析、差示掃描量熱法、熱重分析的基本原理。2、結(jié)合自已的理解和分析,簡述熱分析在材料研究中的作用和地位。3、熱分析法參比物的選擇原則。DSCandDTADSCTGADSCandDTA7.7熱分析技術(shù)在聚合物中的應(yīng)用一、測定高聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度TgTg的測定有許多方法,如粘彈性測量,NMR法,介電測量,但最常用的是DSC法。A點是DSC曲線開始偏離基線的點,是玻璃化轉(zhuǎn)變的起始溫度。將低溫區(qū)基線由A向右外延,并與轉(zhuǎn)變區(qū)切線相交點B作為外推起始溫度。ICTA已規(guī)定將外推溫度作為Tg。二、研究高聚合物在空氣和惰性氣體中的受熱情況由于玻璃化轉(zhuǎn)變是一非平衡過程,操作條件和樣品狀態(tài)會對實驗結(jié)果有很大影響。升溫速度快,玻璃化轉(zhuǎn)變越明顯,Tg超高,為便于比較,測定的值應(yīng)注明升溫速度。1、熱穩(wěn)定性2、熱氧穩(wěn)定性
用TG法,在氮氣中研究高聚物的熱穩(wěn)定性,如右圖。以聚酰亞胺(PI)的穩(wěn)定性最高。
是指在在空氣和氧氣中聚合物的穩(wěn)定性。PI在空氣中和在氮氣中的TG曲線明顯不同,在含氧的靜態(tài)空氣中是多階段降解過程。三、研究聚合物體系的相容性
通過DSC測定多相聚合物中的,進而判斷相容性是一十分有效的方法。如某一共混體系只觀察到一個Tg,其值介于兩個純組分之間,則認為構(gòu)成混合物的組分是相容的;如出現(xiàn)兩個Tg,則可推斷共混物的組分間是不相容的。四、研究高聚物單體含量對Tg的影響
不同MMA含量的PMMA的DSC曲線明顯不同,Tg隨MMA含量增加而降低。安全閥基本知識如果壓力容器(設(shè)備/管線等)壓力超過設(shè)計壓力…1.盡可能避免超壓現(xiàn)象堵塞(BLOCKED)火災(zāi)(FIRE)熱泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的發(fā)生?2.使用安全泄壓設(shè)施爆破片安全閥如何避免事故的發(fā)生?01安全閥的作用就是過壓保護!一切有過壓可能的設(shè)施都需要安全閥的保護!這里的壓力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!設(shè)定壓力(setpressure)安全閥起跳壓力背壓(backpressure)安全閥出口壓力超壓(overpressure)表示安全閥開啟后至全開期間入口積聚的壓力.幾個壓力概念彈簧式先導(dǎo)式重力板式先導(dǎo)+重力板典型應(yīng)用電站鍋爐典型應(yīng)用長輸管線典型應(yīng)用罐區(qū)安全閥的主要類型02不同類型安全閥的優(yōu)缺點結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高適用范圍廣價格經(jīng)濟對介質(zhì)不過分挑剔彈簧式安全閥的優(yōu)點預(yù)漏--由于閥座密封力隨介質(zhì)壓力的升高而降低,所以會有預(yù)漏現(xiàn)象--在未達到安全閥設(shè)定點前,就有少量介質(zhì)泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE彈簧式安全閥的缺點過大的入口壓力降會造成閥門的頻跳,縮短閥門使用壽命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle彈簧式安全閥的缺點彈簧式安全閥的缺點=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通產(chǎn)品平衡背壓能力差.在普通產(chǎn)品基礎(chǔ)上加裝波紋管,使其平衡背壓的能力有所增強.能夠使閥芯內(nèi)件與高溫/腐蝕性介質(zhì)相隔離.平衡波紋管彈簧式安全閥的優(yōu)點優(yōu)異的閥座密封性能,閥座密封力隨介質(zhì)操作壓力的升高而升高,可使系統(tǒng)在較高運行壓力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點平衡背壓能力優(yōu)秀有突開型/調(diào)節(jié)型兩種動作特性可遠傳取壓先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)點對介質(zhì)比較挑剃,不適用于較臟/較粘稠的介質(zhì),此類介質(zhì)會堵塞引壓管及導(dǎo)閥內(nèi)腔.成本較高.先導(dǎo)式安全閥的缺點重力板式產(chǎn)品的優(yōu)點目前低壓儲罐呼吸閥/緊急泄放閥的主力產(chǎn)品.結(jié)構(gòu)簡單.價格經(jīng)濟.重力板式產(chǎn)品的缺點不可現(xiàn)場調(diào)節(jié)設(shè)定值.閥座密封性差,并有較嚴重的預(yù)漏.受背壓影響大.需要很高的超壓以達到全開.不適用于深冷/粘稠工況.幾個常用規(guī)范ASMEsectionI-動力鍋爐(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低壓安全閥設(shè)計(LowpressurePRV)API520-火災(zāi)工況計算與選型(FireSizing)API526-閥門尺寸(ValveDimension)API527-閥座密封(SeatTightness)介質(zhì)狀態(tài)(氣/液/氣液雙相).氣態(tài)介質(zhì)的分子量&Cp/Cv值.液態(tài)介質(zhì)的比重/黏度.安全閥泄放量要求.設(shè)定壓力.背壓.泄放溫度安全閥不以連接尺寸作為選型報價依據(jù)!如何提供高質(zhì)量的詢價?彈簧安全閥的結(jié)構(gòu)彈簧安全閥起跳曲線彈簧安全閥結(jié)構(gòu)彈簧安全閥結(jié)構(gòu)導(dǎo)壓管活塞密封活塞導(dǎo)向不平衡移動副(活塞)導(dǎo)管導(dǎo)閥彈性閥座P1P1P2先導(dǎo)式安全閥結(jié)構(gòu)先導(dǎo)式安全閥的工作原理頻跳安全閥的頻跳是一種閥門高頻反復(fù)開啟關(guān)閉的現(xiàn)象。安全閥頻跳時,一般來說密封面只打開其全啟高度的幾分只一或十幾分之一,然后迅速回座并再次起跳。頻跳時,閥瓣和噴嘴的密封面不斷高頻撞擊會造成密封面的嚴重損傷。如果頻跳現(xiàn)象進一步加劇還有可能造成閥體內(nèi)部其他部分甚至系統(tǒng)的損傷。安全閥工作不正常的因素頻跳后果1、導(dǎo)向平面由于反復(fù)高頻磨擦造成表面劃傷或局部材料疲勞實效。2、密封面由于高頻碰撞造成損傷。3、由于高頻振顫造成彈簧實效。4、由頻跳所帶來的閥門及管道振顫可能會破壞焊接材料和系統(tǒng)上其他設(shè)備。5、由于安全閥在頻跳時無法達到需要的排放量,系統(tǒng)壓力有可能繼續(xù)升壓并超過最大允許工作壓力。安全閥工作不正常的因素A、系統(tǒng)壓力在通過閥門與系統(tǒng)之間的連接管時壓力下降超過3%。當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時,閥門入口處的壓力是相對穩(wěn)定的。閥門入口壓力與系統(tǒng)壓力相同。當(dāng)系統(tǒng)壓力達到安全閥的起跳壓力時,閥門迅速打開并開始泄壓。但是由于閥門與系統(tǒng)之間的連接管設(shè)計不當(dāng),造成連接管內(nèi)局部壓力下降過快超過3%,是閥門入口處壓力迅速下降到回座壓力而導(dǎo)致閥門關(guān)閉。因此安全閥開啟后沒有達到完全排放,系統(tǒng)壓力仍然很高,所以閥門會再次起跳并重復(fù)上述過程,既發(fā)生頻跳。導(dǎo)致頻跳的原因?qū)е陆庸軌航蹈哂?%的原因1、閥門與系統(tǒng)間的連接管內(nèi)徑小于閥門入口管內(nèi)徑。2、存在嚴重的渦流現(xiàn)象。3、連接管過長而且沒有作相應(yīng)的補償(使用內(nèi)徑較大的管道)。4、連接管過于復(fù)雜(拐彎過多甚至在該管上開口用作它途。在一般情況下安全閥入口處不允許安裝其他閥門。)導(dǎo)致頻跳的原因B、閥門的調(diào)節(jié)環(huán)位置設(shè)置不當(dāng)。安全閥擁有噴嘴環(huán)和導(dǎo)向環(huán)。這兩個環(huán)的位置直接影響安全閥的起跳和回座過程。如果噴嘴環(huán)的位置過低或?qū)颦h(huán)的位置過高,則閥門起跳后介質(zhì)的作用力無法在閥瓣座和調(diào)節(jié)環(huán)所構(gòu)成的空間內(nèi)產(chǎn)生足夠的托舉力使閥門保持排放狀態(tài),從而導(dǎo)致閥門迅速回座。但是系統(tǒng)壓力仍然保持較高水平,因此回座后閥門會很快再次起跳。導(dǎo)致頻跳的原因C、安全閥的額定排量遠遠大于所需排量。
由于所選的安全閥的喉徑面積遠遠大于所需,安全閥排放時過大的排量導(dǎo)致壓力容器內(nèi)局部壓力下降過快,而系統(tǒng)本身的超壓狀態(tài)沒有得到緩解,使安全閥不得不再次起跳頻跳的原因閥門拒跳:當(dāng)系統(tǒng)壓力達到安全閥的起跳壓力時,閥門不起跳的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門整定壓力過高。2、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥辦座和導(dǎo)套間卡死或摩擦力過大。3、彈簧之間夾入雜物使彈簧無法被正常壓縮。4、閥門安裝不當(dāng),使閥門垂直度超過極限范圍(正負兩度)從而使閥桿組件在起跳過程中受阻。5、排氣管道沒有被可靠支撐或由于管道受熱膨脹移位從而對閥體產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力,導(dǎo)致閥體內(nèi)機構(gòu)發(fā)生偏心而卡死。安全閥拒跳的原因閥門不回座或回座比過大:安全閥正常起跳后長時間無法回座,閥門保持排放狀態(tài)的現(xiàn)象。安全閥工作不正常的因素1、閥門上下調(diào)整環(huán)的位置設(shè)置不當(dāng)。2、排氣管道設(shè)計不當(dāng)造成排氣不暢,由于排氣管道過小、拐彎過多或被堵塞,使排放的蒸汽無法迅速排出而在排氣管和閥體內(nèi)積累,這時背壓會作用在閥門內(nèi)部機構(gòu)上并產(chǎn)生抑制閥門關(guān)閉的趨勢。3、閥門內(nèi)落入大量雜質(zhì)從而使閥瓣座和導(dǎo)套之間卡死后摩擦力過大。安全閥不回座或回座比過大的因素:4、彈簧之間夾入雜物從而使彈簧被正常壓縮后無法恢復(fù)。5、由于對閥門排放時的排放反力計算不足,從而在排放時閥體受力扭曲損壞內(nèi)部零件導(dǎo)致卡死。6、閥桿螺母(位于閥桿頂端)的定位銷脫落。在閥門排放時由于振動使該螺母下滑使閥桿組件回落受阻。安全閥不回座或回座比過大的因素:7、由于彈簧壓緊螺栓的鎖緊螺母松脫,在閥門排放時由于振動時彈簧壓緊螺栓松動上滑導(dǎo)致閥門的設(shè)定起跳值不斷減小。
8、閥門安裝不當(dāng),使閥門垂直度超過極限范圍(正負兩度)從而使閥桿組件在回落過程中受阻。
9、閥門的密封面中有雜質(zhì),造成閥門無法正常關(guān)閉。
10、鎖緊螺母沒有鎖緊,由于管道震動下環(huán)向上運動,上平面高于密封面,閥門回座時無法密封安全閥不回座或回座比過大的因素:謝謝觀看癌基因與抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突變概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分類.癌基因產(chǎn)物的作用.癌基因激活的機理主要內(nèi)容疾?。?/p>
——是人體某一層面或各層面形態(tài)和功能(包括其物質(zhì)基礎(chǔ)——代謝)的異常,歸根結(jié)底是某些特定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)或功能的變異,而這些蛋白質(zhì)又是細胞核中相應(yīng)基因借助細胞受體和細胞中信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子接收信號后作出應(yīng)答(表達)的產(chǎn)物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法規(guī)Whatisgene?基因:
—是遺傳信息的載體
—是一段特定的DNA序列(片段)
—是編碼RNA或蛋白質(zhì)的一段DNA片段
—是由編碼序列和調(diào)控序列組成的一段DNA片段基因主宰生物體的命運:微效基因的變異——生物體對生存環(huán)境的敏感度變化關(guān)鍵關(guān)鍵基因的變異——生物體疾病——死亡所以才有:“人類所有疾病均可視為基因病”之說注:如果外傷如燒傷、骨折等也算疾病的話,外傷應(yīng)該無法歸入基因病的行列。Genopathy問:兩個不相干的人,如果他們患得同一疾病,致病基因是否相同?再問:同卵雙生的孿生兄弟,他們患病的機會是否一樣,命運是否相同?┯┯┯┯
ATGC
TACG
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ATAGC
TATCG
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ATGC
TACG
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AGC
TCG
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ACGC
TGCG
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ATGC
TACG
┷┷┷┷增添缺失替換DNA分子(復(fù)制)中發(fā)生堿基對的______、______
和
,而引起的
的改變。替換增添缺失基因結(jié)構(gòu)基因變異的概念:英語句子中的一個字母的改變,可能導(dǎo)致句子的意思發(fā)生怎樣的變化?可能導(dǎo)致句子的意思不變、變化不大或完全改變THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理:替換、增添、缺失堿基對,可能會使性狀不變、變化不大或完全改變?;虻慕Y(jié)構(gòu)改變,一定會引起性狀的改變??原句:1.基因多態(tài)性與致病突變基因變異與疾病的關(guān)系2.單基因病、多基因病3.疾病易感基因
基因多態(tài)性polymorphism是指DNA序列在群體中的變異性(差異性)在人群中的發(fā)生概率>1%(SNP&CNP)<1%的變異概率叫做突變基因多態(tài)性特定的基因多態(tài)性與疾病相關(guān)時,可用致病突變加以描述SNP:散在單個堿基的不同,單個堿基的缺失、插入和置換。
CNP:DNA片段拷貝數(shù)變異,包括缺失、插入和重復(fù)等。同義突變、錯義突變、無義突變、移碼突變
致病突變生殖細胞基因突變將突變的遺傳信息傳給下一代(代代相傳),即遺傳性疾病。體細胞基因突變局部形成突變細胞群(腫瘤)。受精卵分裂基因突變的原因物理因素化學(xué)因素生物因素基因突變的原因(誘發(fā)因素)紫外線、輻射等堿基類似物5BU/疊氮胸苷等病毒和某些細菌等自發(fā)突變DNA復(fù)制過程中堿基配對出現(xiàn)誤差。UV使相鄰的胸腺嘧啶產(chǎn)生胸腺嘧啶二聚體,DNA復(fù)制時二聚體對應(yīng)鏈空缺,堿基隨機添補發(fā)生突變。胸腺嘧啶二聚體胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外線誘變物理誘變(physicalinduction)
5溴尿嘧啶(5BU)與T類似,多為酮式構(gòu)型。間期細胞用酮式5BU處理,5BU能插入DNA取代T與A配對;插入DNA后異構(gòu)成烯醇式5BU與G配對。兩次DNA復(fù)制后,使A/T轉(zhuǎn)換成G/C,發(fā)生堿基轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生基因突變?;瘜W(xué)誘變(chemicalinduction)堿基類似物(baseanalogues)誘變AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)
(酮式)GGC1.生物變異的根本來源,為生物進化提供了最初的原始材料,能使生物的性狀出現(xiàn)差別,以適應(yīng)不同的外界環(huán)境,是生物進化的重要因素之一。2.致病突變是導(dǎo)致人類遺傳病的病變基礎(chǔ)。基因突變的意義概述:腫瘤細胞惡性增殖特性(一)腫瘤細胞失去了生長調(diào)節(jié)的反饋抑制正常細胞受損,一旦恢復(fù)原狀,細胞就會停止增殖,但是腫瘤細胞不受這一反饋機制抑制。(二)腫瘤細胞失去了細胞分裂的接觸抑制。正常細胞體外培養(yǎng),相鄰細胞相接觸,長在一起,細胞就會停止增殖,而腫瘤細胞生長滿培養(yǎng)皿后,細胞可以重疊起生長。(三)腫瘤細胞表現(xiàn)出比正常細胞更低的營養(yǎng)要求。(四)腫瘤細胞生長有一種自分泌作用,自己分泌生長需要的生長因子和調(diào)控信號,促進自身的惡性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因組內(nèi)正常存在的基因,其編碼產(chǎn)物通常作為正調(diào)控信號,促進細胞的增殖和生長。癌基因的突變或表達異常是細胞惡性轉(zhuǎn)化(癌變)的重要原因。——凡是能編碼生長因子、生長因子受體、細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子以及與生長有關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子等的基因。如何發(fā)現(xiàn)癌基因的呢?11910年,洛克菲勒研究院一個年輕的研究員Rous發(fā)現(xiàn),雞肉瘤細胞裂解物在通過除菌濾器以后,注射到正常雞體內(nèi),可以引起肉瘤,首次提出雞肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔徑細菌過不去但病毒可以通過從病毒癌基因到細胞原癌基因的研究歷程:Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年,Stewart和Eddy分離出一種病毒,注射到小鼠體內(nèi)可以引起肝臟、腎臟、乳腺、胸腺、腎上腺等多種組織器官的腫瘤,因而把這種病毒稱為多瘤病毒。50年代末、60年代初,癌病毒研究成了一個極具想像力的研究領(lǐng)域,主流科學(xué)家開始進入癌病毒研究領(lǐng)域polyomavirus這期間,Temin發(fā)現(xiàn)RSV有不同亞型,且引起細胞惡變程度不同,推測RNA病毒將其遺傳信息傳遞給了正常細胞的DNA。這與Crick提出的中心法則是相違背的讓事實屈從于理論還是堅持基于實驗的結(jié)果?VSTemin發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶,1975年獲諾貝爾獎TeminCrickTemin的實驗設(shè)計:實驗設(shè)計簡單而巧妙:將合成DNA所需的“原料”,即A、T、C、G四種脫氧核苷酸,與破壞了外殼的RSV一起在體外40℃的條件下溫育一段時間結(jié)果在試管里獲得了一種新合成的大分子,它不能被RNA酶破壞,但卻可以被DNA酶所分解,證明這種新合成的大分子是DNA用RNA酶預(yù)先破壞RSV的RNA,再重復(fù)上述的試驗,則不能獲得這種大分子,說明這個DNA大分子是以RSV的RNA為模板合成的1969年,一個日本學(xué)者里子水谷來到Temin的實驗室,這是一個非常擅長實驗的年輕科學(xué)家。按Temin的設(shè)想,他們開始尋找RSV中存在“逆轉(zhuǎn)錄酶”的證據(jù)DNA
RNA
ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法規(guī)據(jù)說,1975年Temin因發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶而獲諾貝爾獎時,Bishop懊惱不已,因為早在1969年他就認為Temin的RNADNA的“前病毒理論”有可能是正確的,并且也進行了一些實驗,但不久由于資深同事的規(guī)勸而放棄了這方面的努力。但Bishop馬上意識到:逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)為逆轉(zhuǎn)錄病毒致癌的研究提供了一條新途徑。一個RSV,三個諾貝爾獎?。?!1989年,UCSF的Bishop和Varmus根據(jù)逆轉(zhuǎn)錄病毒的復(fù)制機制發(fā)現(xiàn)了細胞癌基因,并獲諾貝爾獎。Cellularoncogene啟示:Perutz說:“科學(xué)創(chuàng)造如同藝術(shù)創(chuàng)造一樣,都不可能通過精心組織而產(chǎn)生”Bishop說:“許多人引以為豪的是一天工作16小時,工作安排要以分秒計……可是工作狂是思考的大敵,而思考則是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科學(xué)的本質(zhì)和藝術(shù)一樣,都需要直覺和想像力請給自己一些思考的時間吧!癌基因的分類目前對癌基因尚無統(tǒng)一分類的方法,一般有下面3種分類方法:一、按結(jié)構(gòu)特點分(6)類(一)src癌基因家族(二)ras癌基因家族(三)sis癌基因家族(四)myc癌基因家族(五)myb癌基因家族(六)其它:如fos,erb-A等。三、按細胞增殖調(diào)控蛋白特性分成(4)類(一)生長因子(二)受體類(三)細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)換器(四)細胞核因子二、按產(chǎn)物功能分(8)類(一)生長因子類(二)酪氨酸蛋白激酶(三)膜相關(guān)G蛋白(四)受體,無蛋白激酶活性(五)胞質(zhì)絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶(六)胞質(zhì)調(diào)控因子(七)核反式調(diào)控因子(八)其它:db1、bcl-2癌基因產(chǎn)物參與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)
胞外信號作用于膜表面受體→胞內(nèi)信使物質(zhì)的生成便意味著胞外信號跨膜傳遞的完成。胞內(nèi)信使至少有:cAMP(環(huán)磷酸腺苷)IP3(三磷酸肌醇)PG(前列腺素)cGMP(環(huán)磷酸鳥苷)DG(二?;视停〤a2+(鈣離子)CAM(鈣調(diào)素)主要機制是通過蛋白激酶活化引起底物蛋白一連串磷酸化的生物信號反應(yīng)過程,跨膜機制涉及到:(一)質(zhì)膜上cAMP信使系統(tǒng)(二)質(zhì)膜上肌醇脂質(zhì)系統(tǒng)這兩個系統(tǒng)都是由受體鳥苷酸調(diào)節(jié)蛋白(GTP-regulatoryprotein,G蛋白)和效應(yīng)酶(腺苷酸環(huán)化酶磷脂酶等)組成,有相似的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程:即受體活化后引起GTP與不同G蛋白結(jié)合活化和抑制效應(yīng)酶從而影響胞內(nèi)信使產(chǎn)生而發(fā)生不同的調(diào)控效應(yīng)。(三)受體操縱的離子通道系統(tǒng)(四)受體酪氨酸蛋白激酶的轉(zhuǎn)導(dǎo)
(一)獲得性基因病
(acquiredgeneticdisease)例如:病毒感染激活原癌基因癌基因活化的機制
(二)染色體易位和重排使無活性的原癌基因轉(zhuǎn)位至強啟動子或增強子附近而被活化。與基因脆性位點相關(guān)。(三)基因擴增(四)點突變?nèi)?、癌基因的產(chǎn)物與功能(一)癌基因產(chǎn)物作用的一般特點1.目前發(fā)現(xiàn)c-onc均為結(jié)構(gòu)基因.2.癌基因產(chǎn)物可分布在膜質(zhì)核也可分泌至胞外.(二)癌基因產(chǎn)物分類1.細胞外生長因子:TGF-b2.跨膜生長因子受體:MAPK3.細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)分子:Gprotein/Ras4.核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子
(三)癌基因產(chǎn)物的協(xié)同作用實驗證明,用ras或myc分別轉(zhuǎn)染細胞,可使細胞長期增殖,但不能轉(zhuǎn)化成癌細胞,在裸鼠體內(nèi)也不能形成腫瘤。但用ras+myc同時轉(zhuǎn)染細胞,則使細胞轉(zhuǎn)化成癌細胞。說明:致癌至少需要2種或以上的onc協(xié)同作用,2種onc在2條通路上發(fā)揮作用,由于細胞增殖調(diào)控是多因子,多階段影響的結(jié)果。而影響增殖分化的onc達幾十種之多,所以大多數(shù)人認為:癌發(fā)生是多階段多步驟的。Whatistumorsuppressorgene?腫瘤抑制基因(抗癌基因、抑癌基因)——是調(diào)節(jié)細胞正常生長和增殖的基因。當(dāng)這些基因不能表達,或其產(chǎn)物失去活性時,細胞就會異常生長和增殖,最終導(dǎo)致細胞癌變。反之,若導(dǎo)入或激活它則可抑制細胞的惡性表型?!┗蚺c抑癌基因相互制約,維持細胞增殖正負調(diào)節(jié)信號的相對穩(wěn)定。影響1歲的兒童“二次打擊”學(xué)說兩個等位基因同時突變視網(wǎng)膜母細胞瘤(Retinoblastoma)RB基因變異(13號染色體)
(1)脫磷酸化Rb蛋白(活性)與轉(zhuǎn)錄因子E2F結(jié)合,抑制基因的轉(zhuǎn)錄活性(2)磷酸化Rb蛋白(失活)與E2F解離,釋放E2F(3)E2F啟動基因轉(zhuǎn)錄(4)細胞進入增生階段(G1S)因此,Rb蛋白在控制細胞生長方面發(fā)揮重要作用一旦Rb基因突變可使細胞進入過度增生狀態(tài)RB基因的功能等位基因(allele)例如:花顏色基因位于一對同源染色體的同一位置上、控制相對性狀的兩個的基因叫等位基因(allele)一對相同的等位基因稱純合等位基因
一對不同的等位基因稱雜合等位基因
顯性基因隱性基因完全顯性不完全顯性共顯性問:女性的兩條X染色體基因應(yīng)如何表達?拓展知識:X染色體基因中,有65%完全處于“休眠”狀態(tài),20%僅在部分女性身上“休眠”,15%則完全逃離“休眠”狀態(tài)一旦其中一條X染色體被損壞,還可以由另一條X染色體來糾正男性卻只有一條X染色體,一旦它遭到破壞,男性就會患上血友病、色盲以及肌肉萎縮癥等各種遺傳病以前人們一直認為,在女性的兩條X染色體中,有一條染色體是完全不起作用或是處于“休眠”狀態(tài)的在Y染色體中,目前仍在“工作”的基因只剩下不到100個X染色體中“工作”的基因>1000個有一個這樣的故事:20年前一次意外事故,三個工人遭受鈷60(Co60)放射性核素的照射結(jié)果:一名工人不久死亡一名工人幾年后死于白血病最后一名工人20年后患糖尿病就診你知道醫(yī)生在為病人檢查時發(fā)現(xiàn)了什么嗎?鎖骨骨折肋骨串珠樣X光片發(fā)現(xiàn)廣泛性骨質(zhì)缺損骨髓檢查——漿細胞比例為30%左右(正常為0.6-1.3%)(多發(fā)性骨髓瘤)因此,多基因病涉及遺傳因素和環(huán)境因素物理因素化學(xué)因素生物因素自發(fā)因素2.多基因病(polygenicdisease):性狀或疾病的遺傳方式取決于兩個以上微效基因的累加作用,同時還受環(huán)境因素的影響,因此這類性狀也稱為復(fù)雜性狀或復(fù)雜疾?。╟omplexdisease)也叫:“復(fù)雜性狀疾病”近視(myopia)高血壓(hypertension)糖尿病(diabetes)精神分裂癥(schizophrenia)哮喘(asthma)腫瘤或癌
(tumororcancer)多基因病的遺傳要點數(shù)量性狀的遺傳基礎(chǔ)是兩對以上基因。這些基因之間沒有顯,隱性的區(qū)別,而是共顯性。每個基因?qū)Ρ硇偷挠绊懞苄?稱為微效基因。微效基因具有累加效應(yīng),即一個基因?qū)Ρ硇妥饔煤苄?但若干個基因共同作用,可對表型產(chǎn)生明顯影響。不僅遺傳因素起作用,環(huán)境因素具有明顯作用。例如:結(jié)腸癌(Coloncancer)相關(guān)基因:NGX6,SOX7,ITGB1,HSPA9B,MAPK8,PAG,
RANGAP1,SRC和CDC2等。相關(guān)信號通路:ras/MEK/ERK,JNK,Rb/E2F,PI3K/AKT及受體相互作用相關(guān)通路,免疫反應(yīng)相關(guān)通路以及細胞黏附相關(guān)通路等。①早期原發(fā)癌生長②腫瘤血管形成③腫瘤細胞脫落并侵入基質(zhì)④進入脈管系統(tǒng)⑤癌栓形成⑥繼發(fā)組織器官定位生長⑦轉(zhuǎn)移癌繼續(xù)擴散例如:糖尿病(diabetes)依賴胰島素型糖尿病在位于第6號染色體上可能包含至少一個對I型糖尿病敏感的基因在人類基因組中,大約10個位點現(xiàn)在被發(fā)現(xiàn)似乎對I型糖尿病敏感其中:1)11號染色體位點IDDM2上的基因
2)葡萄糖激酶基因高血壓(hypertension)目前最受關(guān)注的是ATP2B1基因編碼一種膜蛋白,具有鈣泵特性能將高濃度細胞內(nèi)鈣泵出細胞外。精神神經(jīng)性疾病精神分裂癥基因表達改變/誘導(dǎo)增強家族史家暴基因本質(zhì):基因組變異驚嚇—?—基因突變——精神病多基因病的遺傳:易患性(liability)易感性(susceptibility)發(fā)病閾值(threshold)易患性(liability)——在多基因病發(fā)生中,遺傳因素和環(huán)境因素共同作用決定一個個體患某種遺傳病的可能性。possibility遺傳因素(hereditaryfactors)環(huán)境因素(environmentalfactor)易感性(susceptibility)——特指由遺傳因素決定的患病風(fēng)險,僅代表個體所含有的遺傳因素,易感性完全由基因決定?!谝欢ǖ沫h(huán)境條件下,易感性高低可代表易患性高低。riskwithdisease發(fā)病閾值(threshold)——當(dāng)一個個體易患性高到一定限度就可能發(fā)病——這種由易患性所導(dǎo)致的多基因病發(fā)病最低限度稱為發(fā)病閾值minimum例如:三核苷酸拷貝數(shù)變異CGG(精氨酸)重復(fù):——重復(fù)5-54次,正?!貜?fù)6-230次,攜帶者(敏感體質(zhì))——重復(fù)230-4000次,發(fā)病
如:脆性X染色體綜合征智力低下患者細胞在缺乏胸腺嘧啶或葉酸的環(huán)境中培養(yǎng)時往往出現(xiàn)X-染色體發(fā)生斷裂男性發(fā)病1/1200-2500,女性發(fā)病1/1650-5000FragileXsyndrome閾值效應(yīng)舉例:長臉,耳外凸智力低下語言障礙對外界反應(yīng)遲鈍Copynumbervariation問:為什么是三核苷酸重復(fù)而不是4、5個?提示:三核苷酸處于閱讀框架內(nèi),不容易破壞原有基因的開放閱讀框架(ORF)4、5個核苷酸不在ORF內(nèi),變化容易對原有基因造成很大的影響,一般不容易積累保留癌蛋白抗原癌基因抑癌基因P53蛋白積聚,細胞周期變化P53等位基因丟失、點突變腫瘤形成腫瘤促進因子細胞表型變化相關(guān)基因作用P53基因阻滯細胞周期:G1和G2/M期
促進細胞調(diào)亡:bax/bcl2
維持基因組穩(wěn)定:核酸內(nèi)切酶活性
抑制腫瘤血管生成:Smad4P53基因可否用于治療癌癥?P53基因功能基因治療:是指以改變?nèi)祟愡z傳物質(zhì)為基礎(chǔ)的生物醫(yī)學(xué)治療。通過將人的正?;蚧蛴兄委熥饔玫腄NA導(dǎo)入人體靶細胞,去糾正基因的缺陷或者發(fā)揮治療作用。抑癌基因P53載體P53基因治療第三節(jié)分析文體特征和表現(xiàn)手法2大考點書法大家啟功自傳賞析中學(xué)生,副教授。博不精,專不透。名雖揚,實不夠。高不成,低不就。癱偏‘左’,派曾‘右’。面微圓,皮欠厚。妻已亡,并無后。喪猶新,病照舊。六十六,非不壽。八寶山,漸相湊。計平生,謚曰陋。身與名,一起臭?!举p析】寓幽默于“三字經(jīng)”,名利淡薄,人生灑脫,真乃大師心態(tài)。1.實用類文本都有其鮮明的文體特征,傳記的文體特征體現(xiàn)為作品的真實性和生動性。傳記的表現(xiàn)手法主要有以下幾個方面:人物表現(xiàn)的手法、結(jié)構(gòu)技巧、語言藝術(shù)和修辭手法。2.在實際考查中,對傳記中段落作用、細節(jié)描寫、人物陪襯以及環(huán)境描寫設(shè)題較多,對于材料的選擇與組織也常有涉及。3.考生復(fù)習(xí)時要善于借鑒小說和散文的知識和經(jīng)驗,同時抓住傳記的主旨、構(gòu)思以及語言特征來解答問題。傳記的文體特點是真實性和文學(xué)性。其中,真實性是傳記的第一特征,寫作時不允許任意虛構(gòu)。但傳記不同于一般的枯燥的歷史記錄,它具有文學(xué)性,它通過作者的選擇、剪輯、組接,傾注了愛憎的情感;它需要用藝術(shù)的手法加以表現(xiàn),以達到傳神的目的??键c一分析文體特征從哪些方面分析傳記的文體特征?一、選材方面1.人物的時代性和代表性。傳記里的人物都是某時代某領(lǐng)域較
突出的人物。2.選材的真實性和典型性。傳記的材料比較翔實,作者從傳主
的繁雜經(jīng)歷中選取典型的事例,來表現(xiàn)傳主的人格特點,有
較強的說服力。3.傳記的材料可以是重大事件,也可以是日常生活小事。[知能構(gòu)建]二、組材方面1.從時序角度思考。通過抓時間詞語,可以迅速理清文章脈絡(luò),
把握人物的生活經(jīng)歷及思想演變過程。2.從詳略方面思考。組材是與主題密切相關(guān)的。對中心有用的,
與主題特別密切的材料,是主要內(nèi)容,則需濃墨重彩地渲染,
要詳細寫;與主題關(guān)系不很密切的材料,是次要內(nèi)容,則輕
描淡寫,甚至一筆帶過。三、句段作用和標(biāo)題效果類別作用或效果開頭段內(nèi)容:開篇點題,渲染氣氛,奠定基調(diào),表明情感。結(jié)構(gòu):總領(lǐng)下文,統(tǒng)攝全篇;與下文某處文字呼應(yīng),為下文做鋪墊或埋下伏筆;與結(jié)尾呼應(yīng)。中間段內(nèi)容:如果比較短,它的作用一般是總結(jié)上文,照應(yīng)下文;如果比較長,它的作用一般是擴展思路,豐富內(nèi)涵,具體展示,深化主題。結(jié)構(gòu):過渡,承上啟下,為下文埋下伏筆、鋪墊蓄勢。結(jié)尾段內(nèi)容:點明中心,深化主題,畫龍點睛,升華感情、卒章顯志,啟發(fā)思考。結(jié)構(gòu):照應(yīng)開頭;呼應(yīng)前文;使結(jié)構(gòu)首尾圓合。標(biāo)題①突出了敘述評議的對象。②設(shè)置懸念,激發(fā)讀者的閱讀興趣。③表現(xiàn)了傳主的精神或品質(zhì)。④點明了主旨,表達了作者的情感。⑤運用修辭,使文章內(nèi)涵豐富,意蘊深刻,增加了文章的厚度與深度。四、語言特色角度分析鑒賞傳記的類別自傳采用第一人稱,語言或幽默調(diào)侃或自然親切;他傳采用第三人稱,語言或樸實自然或文采斐然。語意和句式句子中的關(guān)鍵詞所包含的情感、態(tài)度等,整句與散句、推測與肯定、議論與抒情、祈使與反問等特殊句式,往往有著不同一般的表現(xiàn)力。這些都是分析語言的切入點。修辭的角度修辭一般是用來加強語言的表現(xiàn)力的。抓住修辭特點,就能從語言的表達效果上加以體味。語言風(fēng)格含蓄與明快、文雅與通俗、生動與樸實、富麗與素淡、簡潔與繁復(fù)等。1.(2015·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)閱讀下面的文字,完成后面的題目。[即學(xué)即練]朱東潤自傳1896年我出生在江蘇泰興一個失業(yè)店員的家庭,早年生活艱苦,所受的教育也存在著一定的波折。21歲我到梧州擔(dān)任廣西第二中學(xué)的外語教師,23歲調(diào)任南通師范學(xué)校教師。1929年4月間,我到武漢大學(xué)擔(dān)任外語講師,從此我就成為大學(xué)教師。那時武漢大學(xué)的文學(xué)院長是聞一多教授,他看到中文系的教師實在太復(fù)雜,總想來一些變動。用近年的說法,這叫作摻沙子。我的命運是作為沙子而到中文系開課的。大約是1939年吧,一所內(nèi)遷的大學(xué)的中文系在學(xué)年開始,出現(xiàn)了傳記研究這一個課,其下注明本年開韓柳文。傳記文學(xué)也好,韓柳文學(xué)也不妨,但是怎么會在傳記研究這個總題下面開韓柳文呢?在當(dāng)時的大學(xué)里,出現(xiàn)的怪事不少,可是這一項多少和我的興趣有關(guān),這就決定了我對于傳記文學(xué)獻身的意圖?!端膸烊珪偰俊酚袀饔涱悾赋觥蛾套哟呵铩窞閭髦?,《孔子三朝記》為記之祖,這是三百年前的看法,現(xiàn)在用不上了。有人說《史記》《漢書》為傳記之祖,這個也用不上?!妒贰贰稘h》有互見法,對于一個人的評價,常常需要通讀全書多卷,才能得其大略??墒窃趥饔浳膶W(xué)里,一個傳主只有一本書,必須在這本書里把對他的評價全部交代。是不是古人所作的傳、行狀、神道碑這一類的作品對于近代傳記文學(xué)的寫作有什么幫助呢?也不盡然。古代文人的這類作品,主要是對于死者的歌頌,對于近代傳記文學(xué)是沒有什么用處的。這些作品,畢竟不是傳記文學(xué)。除了史家和文人的作品以外,是不是還有值得提出的呢?有的,這便是所謂別傳。別傳的名稱,可能不是作者的自稱而是后人認為有別于正史,因此稱為“別傳”。有些簡單一些,也可稱為傳敘。這類作品寫得都很生動,沒有那些阿諛奉承之辭,而且是信筆直書,對于傳主的錯誤和缺陷,都是全部奉陳。是不是可以從國外吸收傳記文學(xué)的寫作方法呢?當(dāng)然可以,而且有此必要。但是不能沒有一個抉擇。羅馬時代的勃路塔克是最好的了,但是他的時代和我們相去太遠,而且他的那部大作,所著重的是相互比較而很少對于傳主的刻畫,因此我們只能看到一個大略而看不到入情入理的細致的分析。英國的《約翰遜博士傳》是傳記文學(xué)中的不朽名作,英國人把它推重到極高的地位。這部書的細致是到了一個登峰造極的地位,但是的確也難免有些瑣碎。而且由于約翰遜并不處于當(dāng)時的政治中心,其人也并不能代表英國的一般人物,所以這部作品不是我們必須模仿的范本。是不是我國已經(jīng)翻譯過來的《維多利亞女王傳》可以作為范本呢?應(yīng)當(dāng)說是可以,由于作者著墨無多,處處顯得“頰上三毫”的風(fēng)神??墒侵袊娜讼鄠鞯淖龇?,正是走的一樣的道路,所以無論近代人怎么推崇這部作品,總還不免令人有“穿新鞋走老路”的戒心。國內(nèi)外的作品讀過一些,也讀過法國評論家莫洛亞的傳記文學(xué)理論,是不是對于傳記文學(xué)就算有些認識呢?不算,在自己沒有動手創(chuàng)作之前,就不能算是認識。這時是1940年左右,中國正在艱苦抗戰(zhàn),我只身獨處,住在四川樂山的郊區(qū),每周得進城到學(xué)校上課,生活也很艱苦。家鄉(xiāng)已經(jīng)陷落了,妻室兒女,一家八口,正在死亡線上掙扎。我決心把研讀的各種傳記作為范本,自己也寫出一本來。我寫誰呢?我考慮了好久,最后決定寫明代的張居正。第一,因為他能把一個充滿內(nèi)憂外患的國家拯救出來,為垂亡的明王朝延長了七十年的壽命。第二,因為他不顧個人的安危和世人的唾罵,終于完成歷史賦予他的使命。他不是沒有缺點的,但是無論他有多大的缺點,他是唯一能夠拯救那個時代的人物。(有刪改)【相關(guān)鏈接】①自傳和傳人,本是性質(zhì)類似的著述,除了因為作者立場的不同,因而有必要的區(qū)別以外,原來沒有很大的差異。但是在西洋文學(xué)里,常會發(fā)生分類的麻煩。我們則傳敘二字連用指明同類的文學(xué)。同時因為古代的用法,傳人曰傳,自敘曰敘,這種分別的觀念,是一種原有的觀念,所以傳敘文學(xué),包括敘、傳在內(nèi),絲毫不感覺牽強。(朱東潤《關(guān)于傳敘文學(xué)的幾個名詞》)②朱先生確是有儒家風(fēng)度的學(xué)者,一身正氣,因此他所選擇的傳主對象,差不多都是關(guān)心國計民生的有為之士。他強調(diào)關(guān)切現(xiàn)實,拯救危亡,尊崇氣節(jié)與品格。這都是可以理解的。(傅璇琮《理性的思索和情感的傾注——讀朱東潤先生史傳文學(xué)隨想》)★作為帶有學(xué)術(shù)性質(zhì)的自傳,本文有什么特點?請簡要回答。答:________________________________________________解析本題考查分析文本的文體基本特征和語言特色。解答時,要在閱讀的基礎(chǔ)上,了解文章的文體特征、內(nèi)容的側(cè)重點、內(nèi)容表達的特征。本文作為一篇帶有學(xué)術(shù)性質(zhì)的自傳,突出特點之一就是偏重學(xué)術(shù)經(jīng)歷,介紹了自己的傳記文學(xué)觀及其形成過程。文章的開頭與結(jié)尾,將自己的生平與學(xué)術(shù)結(jié)合起來,尤其是為張居正寫傳原因的解說,結(jié)合當(dāng)時的社會背景和自己家庭的情況,更是呈現(xiàn)出學(xué)術(shù)背后的家國情懷。在行文方面,語言平易自然,穿插“怎么會在傳記研究這個總題下面開韓柳文呢?”“我寫誰呢?”等口語,語言平白如話,就像面對面閑談一樣。答案①偏重學(xué)術(shù)經(jīng)歷,主要寫自己的傳記文學(xué)觀及其形成過程;②寫生平與寫學(xué)術(shù)二者交融,呈現(xiàn)學(xué)術(shù)背后的家國情懷;③行文平易自然,穿插使用口語,就像和老朋友閑談一樣。1.一般和具體結(jié)合我們在對文本的一般性特征進行分析的同時,也應(yīng)該注意到富有個性的“具體”的特征。[思維建模]分析文體特征2要領(lǐng)2.注意效果解讀
分析文體特征時,不能僅僅停留在辨別認知的層面上,而必須懂得去對它們做“效果”分析。對“效果”的分析不外乎從這樣的兩個方面去考慮:一是從表達者的表達這個方面去考慮,看他采用這樣的方式會給他的表達帶來怎樣的好處;二是從閱讀者這個方面考慮,看他這樣做可以對讀者的閱讀產(chǎn)生什么樣的積極的效果。分析傳記的文體特征?咀嚼經(jīng)典高考題目提升審題答題技能高考曾經(jīng)這樣考品答案,悟技巧,不丟分1.(2014·遼寧卷)本文第一自然段有何作用?請簡要分析。(6分)(《侯仁之:城市的知音》)①交代侯仁之選擇歷史專業(yè)的原因;②寫出了侯仁之對國家民族命運的關(guān)注,使傳主形象更加豐滿;③體現(xiàn)了傳記的真實性;④為下文介紹侯仁之的學(xué)術(shù)研究及成就做鋪墊。(答出1點給1分,2點給3分,3點給5分,4點給6分)2.(2013·福建卷)文章已有“《夢里京華》”一例,為何還要例舉“委曲求全”?請簡要分析。(4分)(《那一種遙遠的幽默》)①增強說服力,進一步突出王文顯劇作別有一番幽默,肯定他喜劇創(chuàng)作的能力和影響。②引出下文對王文顯任代理校長時行事風(fēng)格的敘寫,形成對比,以突出王文顯治校的持重務(wù)實,一絲不茍。(每點2分,意思對即可。)3.(2012·新課標(biāo)全國卷)12(1)選項E:本文擷取謝希德人生的若干片斷,描寫她熱愛祖國、獻身科學(xué)、關(guān)愛親人的事跡,表現(xiàn)了一位杰出女性的偉大人格。(√)(《謝希德的誠與真》)本選項考查對文體特征的理解,涉及文章的選材、文本的主要內(nèi)容與主題等內(nèi)容。(正確選項,3分)因傳記是記載人物生平或事跡的一類記敘文體,它的表達技巧比較接近于小說和散文,可以說文學(xué)類文本的表現(xiàn)手法都與傳記相通。由于傳記的文體特征,需要格外注意其他人物對傳主的映襯、細節(jié)描寫、引用和議論等方面。考點二分析表現(xiàn)手法3題型(一)敘述1.順敘的作用(效果):思路清晰,結(jié)構(gòu)條理。2.倒敘的作用(效果)[知能構(gòu)建](1)能增強文章的生動性,使文章產(chǎn)生懸念,更能引人入勝。(2)強調(diào)作用,這一段主要寫了……放到開頭強調(diào)了傳主的……(與傳主精神、品質(zhì)等的關(guān)系)。(3)表達了作者對傳主怎樣的情感(與作者情感的關(guān)系)。(4)深化了主旨(與主旨的關(guān)系)。(5)使文章結(jié)構(gòu)富于變化,避免了敘述的平淡和結(jié)構(gòu)的單調(diào)。3.插敘的作用(效果)(1)內(nèi)容上:①(如果是引述他人的話,或是傳主自己的話、書信等)突出了傳記的真實性,使文章內(nèi)容更充實。②深化了文章主題。③使人物形象更加鮮明。④(如果是引述他人的話等就屬于側(cè)面描寫)側(cè)面烘托了傳主的……⑤(如果插敘的語段拿傳主和其他人對比)通過對比,襯托出了傳主的……(2)結(jié)構(gòu)上:①避免了結(jié)構(gòu)的平鋪直敘,使行文起伏多變,使結(jié)構(gòu)更加緊湊集中。②對……做了必要的鋪墊照應(yīng),補充說明。(二)描寫(主要是細節(jié)描寫)1.描寫的三種作用(1)讓傳主形象更全面完整,更立體化。傳主形象是由多個側(cè)面組成的,只表現(xiàn)其偉大的一面,而不展現(xiàn)其普通的一面,人物就不能立體化。
(2)讓人物真實可信。要把人物寫好,就要寫其普通的一面,因為讀者是普通的公民,他愿意接受偉人身上普通的一面。這樣的人物會讓讀者覺得真實親切,易于接受。(3)符合讀者心理需要。對于大人物諸如政治家、藝術(shù)家、影視明星等,讀者已經(jīng)從媒體中了解了一些他們在本行業(yè)內(nèi)的成就、事跡。對于傳記作品,讀者更渴望了解一些花絮。因此,一些細節(jié)正能解決這一問題。2.兩種答題方式(1)如果是寫人物的細節(jié),可以這樣:①思維趨向:寫人物的細節(jié)=細節(jié)內(nèi)容+獨特形象+表現(xiàn)主題+讀者心理。②答題方式:通過描寫……細節(jié),……刻畫出一個……形象,突出……(主題思想),給讀者……感受。(2)如果是場面細節(jié),可以這樣:①思維趨向:場面細節(jié)=細節(jié)內(nèi)容+讀者感受+表現(xiàn)主題。②答題方式
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