【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202506108
从童年手工泡沫船的自主航行,到现代药物的精准靶向递送,表面张力与马兰戈尼流始终扮演着关键角色。以聚乙烯亚胺/聚苯乙烯磺酸钠液滴马达的自驱动现象为模型,设计单一液滴运动观察、马兰戈尼流场示踪、液滴运载三部分实验,介绍表面张力梯度与马兰戈尼流作用机制。采用寓教于乐的方式、不同层次的科普方案、通俗易懂的语言、互动趣味性的实验、多方位展现表面张力和马兰戈尼流的魔法威力,激发受众对化学的探索热情,让受众切实感受到化学之趣,也为受众架起基础科学与技术创新的认知桥梁。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202505108
随着自动化与人工智能(AI)技术在科研领域的持续迭代,化学实验教学亟需革新以适配现代化学研究范式,助力学生掌握前沿工具与方法。本实验创新性融入自动化设备与基于检索增强生成(RAG)技术构建的AI助教,既展现了化学研究的智能化发展趋势,又实现了学生数据分析能力与实验操作效率的双重提升。实验以磺基水杨酸(HO3SC6H3(OH) CO2H,用H3R表示)为核心研究对象,聚焦两大核心目标:一是测定其二级、三级电离平衡常数(pKa2和pKa3),二是探究其与铜离子形成配合物的组成及稳定常数。实验过程中,自动化滴定设备与pH计协同工作,精准监测滴定全程pH变化并绘制曲线,同时结合紫外-可见(UV-Vis)光谱完成表征;AI助教支持语音交互答疑,且配套的AI工具可辅助学生快速处理实验数据、精准计算电离平衡常数。针对配合物研究,实验采用等摩尔连续变化法,通过自动化平台精准配制系列比例反应溶液,系统探究配合物的组成规律及稳定性。该实验设计既确保学生扎实掌握酸碱滴定、电离平衡、配位化学等核心知识,又通过沉浸式接触自动化与AI技术,有效培养学生的创新思维与智能技术应用能力,实现了知识传授与能力培养的有机统一。
