【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310134
碳捕集技术是实现“双碳”目标的重要途径。高温工业源CO2的捕集更宜使用钙基吸收剂。本文立足“双碳”背景,将碳捕集前沿技术融入仪器分析实验课程,开发了蛋壳源CaO的制备、表征及其碳捕集性能的设计性综合实验。选择高钙废弃物鸡蛋壳为原料,采用醋酸处理得到醋酸钙,再经高温煅烧制备了具有较好碳捕集性能的CaO;利用EDTA配位滴定、扫描电子显微镜、X射线衍射、红外光谱、拉曼光谱和热重分析等多种分析手段,测试了CaO的纯度、形貌、结构及其对CO2的捕集性能。本实验采用项目式教学方式,引导学生自行设计实验方案并进行实践和总结,不仅锻炼了学生综合运用专业知识解决实际问题的能力,而且培养了学生的科研素养和团队合作精神。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202508094
采用生动的拟人化叙事,讲述了金属锇原子(“小锇”)从构成有毒化合物四氧化锇到转变为功能性“金属核轮烯”分子的奇幻旅程。故事中,小锇在造成生态破坏后深感愧疚,决心改变,并在一位“分子魔法师”的引导下,成功被改造成“金属核轮烯”。魔法师通过二茂铁、二苯铬、格氏试剂等经典案例,深入浅出地阐释了夹心型、半夹心型等金属轮烯的多样性及其广泛应用。最终,小锇通过创新的“共轭碳链成环”法,被构筑成一个结构独特、性质稳定且具广泛应用前景的新型分子,展现了从基础研究到应用创新的科学思维过程。这则故事不仅是一篇有趣的科普童话,更是一堂融汇了化学史、键合理论和材料科学的启蒙课。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312017
力致发光材料因其具有外力作用诱导产生发光的独特性质,其在冲击力、应力、张力或压力等作用力的传感,以及显示、照明、成像等领域具有巨大应用潜力,近年来引起了人们广泛关注。实验以二苯甲酰甲烷(DBM)、Eu(NO3)3和三乙胺(TEA)为原料,通过共沉淀法快速合成了离子型Eu3+配合物Eu(DBM)4TEA。采用紫外-可见吸收光谱、红外吸收光谱和X射线衍射谱对配合物的结构进行表征,并测定配合物的荧光性质和力致发光性能。本实验是在现有科研成果的基础上开发的包含稀土金属有机配合物合成、产物仪器表征和产物性能模块化综合化学实验,实现了科教融合;实验原料廉价、实验操作简单,模块化的设计机动灵活,能满足基础实验、综合实验和趣味科普实验等不同层次本科教学需求;实验现象可视,有助于激发学生学习兴趣,提升学生专业认同感。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202509064
创新人才是发展新质生产力的第一资源。鉴于国家对创新人才的迫切需求,广西师范大学化学与药学学院针对实践教学在教学资源、教学环节和评价机制方面存在的问题进行改革,探索实践“三轮驱动·四链融合·一体评价”的实践教学体系。学院通过“平台牵引、师资引领、课程支撑”驱动建设优质实践教学资源,利用科技创新驱动“实验链、竞赛链、科研链、实践链”等教学环节深度融合,构建“实验、竞赛、科研、实践”一体化实践教学质量评价新机制,显著提升了学生的创新实践能力、学科交叉能力和综合素质,改革效果良好,具有示范推广价值。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202501021
发展新质生产力背景下,社会发展和产业变革对化工类专业人才的培养提出了新要求,也对高校开展化工原理课程教学提出了更高要求。教学团队基于3D打印的化工单元操作设备模型,提出以化工单元操作设备为主线的教学改革方法。该方法利用3D打印技术的创造性和数字化特征,将3D打印技术、化工单元操作设备教学与化工原理理论教学相结合,可有效提高学生的综合能力,培育学生的思政素养。根据问卷调查,学生认为该方法的实施在以下几个方面对他们的学习有帮助,包括学习兴趣(18%)、空间想象力(18%)、直观理解抽象概念(16%)、实践操作能力(15%)等。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202411048
结构化学课程是学生从微观角度理解分子的电子结构和空间结构以及化学反应本质的重要途径。本文通过使用GaussView软件,对原子和分子轨道的对称性、电子排布及其能量特性进行了直观动态的分析,并深入探讨了分子轨道对称守恒原理。这些方法不仅有效降低了抽象概念的理解难度,还进一步丰富了课程内容,显著提升了教学效果。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310084
晶体场理论是配位化学中的基本理论之一,也是本科无机化学教学中的重点和难点内容。本文基于前沿文献报道的镍大环配位化合物,引入多种配体,设计了一个扩展性强的多层次综合性实验。学生通过制备系列镍配合物,观察颜色,测定红外吸收光谱、紫外-可见吸收光谱和有效磁矩,结合课堂讲解与文献阅读,分析配合物的配体组成与中心离子的晶体场构型。实验共计8学时,综合无机、分析、物理化学的理论知识与实验操作,实验现象明显、重复性好、成本低廉、安全性高,充分锻炼学生利用多种分析手段解决实际问题的能力,在“问题导向”的情境中提升学生的化学核心素养。
