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大学化学
University Chemistry
主管 : 教育部
刊期 : 月刊主编 : 王颖霞
语种 : 中文主办 : 北京大学、中国化学会
ISSN : 1000-8438 CN : 11-1815/O6展开 >《大学化学》是教育部主管、北京大学和中国化学会共同主办的教育研究性学术刊物，本刊以深化大学化学教育改革为宗旨，为促进教师知识更新、扩大学生知识面、提高化学教学水平服务。读者对象为高等学校化学教师、研究生、本科生、中学化学教师和对化学有浓厚兴趣的中学生，以及化学教育领域的各级管理人员和其他岗位上的化学工作者。现已被中国期刊网全文数据库、万方数据库、台湾华艺数据库、中文科技期刊数据库（全文版）、美国化学文摘等多家数据库收录。
主要栏目内容和要求包括：
（1）今日化学――介绍化学各学科前沿领域及与化学相关交叉学科的发展动向、前景；在国民经济中的应用和展望。要求文章内容新颖，有学术见解，文字表述深入浅出，有启发性。
（2）教学研究与改革――研究高校化学教育改革中的重大问题，对化学教学中具有普遍性的问题发表创见；交流化学教学改革的经验，讨论教学中的难点和重点；介绍新的教学内容和方法等。要求观点有新意，经验有实践基础，避免空泛议论和设想；文字精练，图表清晰准确。
（3）知识介绍――介绍化学学科领域在理论、实践、应用方面的新知识与新发展。要求概念准确，避免重复书刊的内容；文字简练，内容具有启发性。
（4）计算机与化学――介绍计算机化学的最新进展；开展计算机化学应用软件和辅助化学教学软件的交流。
（5）化学实验――实验教学的目标研究；新实验的设计和现有实验的改进；现代化仪器设备在实验中的应用；实验室管理的新经验等。要求内容翔实，数据可靠，方法具有推广使用价值。
（6）师生笔谈－－交流学习心得；探讨能启发创造性思维的问题；介绍具有启发性的解题方法等。要求文章内容生动，主题突出。
（7）自学之友――刊登疑难解释，专题辅导，点滴经验，一事一议。要求文章观点明确，短小精悍。
本刊还设有化学史、国外化学教育、书刊评介、科技书讯、动态与信息等栏目。
欢迎高校师生及其他部门的化学教学、科研人员为本刊撰写稿件。
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2026, 41(5): 1-13
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511149
摘要:
在大学物理化学实验中，胶体粒子粒径测量实验是胶体化学的经典实验项目。实验常用商品化粒度仪，测量时常存在数据结果波动的现象，而且其测量过程与数据处理过程常处于“黑箱”状态，使得学生难以判断波动是源自仪器噪声还是操作问题，更无法理解单一固定角度测量结果易受到多种因素影响，无法即时分析问题和解决问题。针对这一现状，本改进实验通过设计构建一种开放式的粒径测量仪器，并将仪器搭建融入教学，帮助学生理解如何在硬件上获得原始信号、如何提高测量精度；自主编写了配套的教学软件，将抽象知识具象化，引导学生理解粒径计算全流程。通过构建“软硬件协同”的实验教学模式，让学生能够进行“从原始光信号的获取到最终粒径结果的计算”全过程实践，既消除其对测量结果波动来源的疑虑，也帮助其提升对测量原理和数据可靠性的认识。
在大学物理化学实验中，胶体粒子粒径测量实验是胶体化学的经典实验项目。实验常用商品化粒度仪，测量时常存在数据结果波动的现象，而且其测量过程与数据处理过程常处于“黑箱”状态，使得学生难以判断波动是源自仪器噪声还是操作问题，更无法理解单一固定角度测量结果易受到多种因素影响，无法即时分析问题和解决问题。针对这一现状，本改进实验通过设计构建一种开放式的粒径测量仪器，并将仪器搭建融入教学，帮助学生理解如何在硬件上获得原始信号、如何提高测量精度；自主编写了配套的教学软件，将抽象知识具象化，引导学生理解粒径计算全流程。通过构建“软硬件协同”的实验教学模式，让学生能够进行“从原始光信号的获取到最终粒径结果的计算”全过程实践，既消除其对测量结果波动来源的疑虑，也帮助其提升对测量原理和数据可靠性的认识。
2026, 41(5): 14-25
doi: 10.12461/PKU.DXHX202510001
摘要:
太阳光中的紫外线宛如一把“双刃剑”，适度照射益处颇多，但过度暴露却可能引发皮肤损伤，甚至癌变。防晒剂恰似为皮肤量身定制的“分子盾牌”，凭借其独特的理化性质，在皮肤表面构筑起抵御紫外线的坚固防线。本文深入解析防晒原理背后的化学奥秘，综合运用紫外分光光度计、紫外功率计及紫外线感应纸等检测方法，多维度测试实验室自制防晒乳与市售防晒乳(霜)的防护效能，直观呈现不同防晒剂成分及不同防晒指数(SPF)的差异，成功搭建防晒效能与功效成分的关联桥梁。同时创新设计紫外线显影、自制防晒乳等趣味实验，将复杂防晒原理转化为可视化、易操作的科普实践，构建从基础认知到精准防护的公众教育闭环，使紫外线防护知识生动融入日常生活，帮助公众建立“光防护-光健康”的科学认知，使人们在享受阳光时，深刻领略化学在生活中的独特魅力与非凡力量。
太阳光中的紫外线宛如一把“双刃剑”，适度照射益处颇多，但过度暴露却可能引发皮肤损伤，甚至癌变。防晒剂恰似为皮肤量身定制的“分子盾牌”，凭借其独特的理化性质，在皮肤表面构筑起抵御紫外线的坚固防线。本文深入解析防晒原理背后的化学奥秘，综合运用紫外分光光度计、紫外功率计及紫外线感应纸等检测方法，多维度测试实验室自制防晒乳与市售防晒乳(霜)的防护效能，直观呈现不同防晒剂成分及不同防晒指数(SPF)的差异，成功搭建防晒效能与功效成分的关联桥梁。同时创新设计紫外线显影、自制防晒乳等趣味实验，将复杂防晒原理转化为可视化、易操作的科普实践，构建从基础认知到精准防护的公众教育闭环，使紫外线防护知识生动融入日常生活，帮助公众建立“光防护-光健康”的科学认知，使人们在享受阳光时，深刻领略化学在生活中的独特魅力与非凡力量。
2026, 41(5): 26-35
doi: 10.12461/PKU.DXHX202509139
摘要:
基于魔芋葡甘聚糖碱诱导凝胶化的原理，设计并实践了一项与生活化学相关的科普实验——魔芋洁面扑的制备。实验创新性地将天然高分子水凝胶、绿色日化和居家实验相结合，采用食品级安全原料，让参与者亲手制作环保实用的洁面扑。针对不同受众，设计分层次科普互动方案，通过原创视频、科普手册、故事化讲解、操作实践和延伸实验等方式，有效实现“安全可操作、原理看得见、成果用得着”的三重科普目标，生动展现化学之趣和化学之用，助力高分子科学走进生活，提高公众科学素养。
基于魔芋葡甘聚糖碱诱导凝胶化的原理，设计并实践了一项与生活化学相关的科普实验——魔芋洁面扑的制备。实验创新性地将天然高分子水凝胶、绿色日化和居家实验相结合，采用食品级安全原料，让参与者亲手制作环保实用的洁面扑。针对不同受众，设计分层次科普互动方案，通过原创视频、科普手册、故事化讲解、操作实践和延伸实验等方式，有效实现“安全可操作、原理看得见、成果用得着”的三重科普目标，生动展现化学之趣和化学之用，助力高分子科学走进生活，提高公众科学素养。
2026, 41(5): 36-49
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511137
摘要:
本项目针对“基础化学实验”中磺基水杨酸合铁配合物测定实验存在的技术瓶颈，如本底吸光干扰、无法确认未知配位体系的配位比n以及实验效率低(单次实验只测1种配体)，开展了系统性改进。在实验方法上，通过建立包含所有组分吸光度的方程组进行求解，有效消除了本底吸光的干扰效应，使单次实验可测配体种类由1种提升至11种。在分析技术方面，引入机器学习算法构建配合物稳定常数预测模型，协助探明实验体系中的配位比n，结合紫外-可见光谱实测数据进行验证分析，通过特征重要性分析揭示配位作用的关键影响因素，为配位场理论的教学提供实证依据。在教学方法方面，构建智能实验教学平台，有效降低师生数智化技术门槛，促进改进实验方法的推广应用。改进后的实验在保持分析精度的同时，显著提高了通量性和普适性，通过探究式教学模式有效培养了学生的数据解析能力和复杂化学问题的解决能力。
本项目针对“基础化学实验”中磺基水杨酸合铁配合物测定实验存在的技术瓶颈，如本底吸光干扰、无法确认未知配位体系的配位比n以及实验效率低(单次实验只测1种配体)，开展了系统性改进。在实验方法上，通过建立包含所有组分吸光度的方程组进行求解，有效消除了本底吸光的干扰效应，使单次实验可测配体种类由1种提升至11种。在分析技术方面，引入机器学习算法构建配合物稳定常数预测模型，协助探明实验体系中的配位比n，结合紫外-可见光谱实测数据进行验证分析，通过特征重要性分析揭示配位作用的关键影响因素，为配位场理论的教学提供实证依据。在教学方法方面，构建智能实验教学平台，有效降低师生数智化技术门槛，促进改进实验方法的推广应用。改进后的实验在保持分析精度的同时，显著提高了通量性和普适性，通过探究式教学模式有效培养了学生的数据解析能力和复杂化学问题的解决能力。
2026, 41(5): 50-61
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511129
摘要:
Grignard试剂的制备与反应是有机实验教学中必做的经典实验。但目前普遍采用的由1-溴丁烷和镁屑制备正丁基格氏试剂，再对丙酮加成合成2-甲基己-2-醇的方案不能引导学生认识Grignard试剂的组成与结构复杂性及对Grignard试剂反应性的影响。本实验设计使用既有原料，但是将方案改进为安排学生分组使用不同的醚类溶剂分别制备正丁基格氏试剂，将这些Grignard试剂以及二(正丁基)镁分别与环氧苯乙烯反应获得不同产物。在实验报告中要求学生通过对产物的核磁共振氢谱分析及与标准样品的对照，确定产物的结构及比例。基于产物的差异，以及对格氏试剂Schlenk平衡的自主学习，引导学生思考Grignard试剂的组成与结构复杂性，以及因Schlenk平衡而存在的Lewis酸性MgX2对Grignard试剂反应性的显著影响。此项对Grignard试剂制备及反应实验的研究型改进，在对学生进行无氧无水反应基本操作训练的基础上，加强学生对分子结构解析的能力，引导学生学习实验研究方法，对提升学习兴趣、拓展创新思维具有显著效果。
Grignard试剂的制备与反应是有机实验教学中必做的经典实验。但目前普遍采用的由1-溴丁烷和镁屑制备正丁基格氏试剂，再对丙酮加成合成2-甲基己-2-醇的方案不能引导学生认识Grignard试剂的组成与结构复杂性及对Grignard试剂反应性的影响。本实验设计使用既有原料，但是将方案改进为安排学生分组使用不同的醚类溶剂分别制备正丁基格氏试剂，将这些Grignard试剂以及二(正丁基)镁分别与环氧苯乙烯反应获得不同产物。在实验报告中要求学生通过对产物的核磁共振氢谱分析及与标准样品的对照，确定产物的结构及比例。基于产物的差异，以及对格氏试剂Schlenk平衡的自主学习，引导学生思考Grignard试剂的组成与结构复杂性，以及因Schlenk平衡而存在的Lewis酸性MgX2对Grignard试剂反应性的显著影响。此项对Grignard试剂制备及反应实验的研究型改进，在对学生进行无氧无水反应基本操作训练的基础上，加强学生对分子结构解析的能力，引导学生学习实验研究方法，对提升学习兴趣、拓展创新思维具有显著效果。
2026, 41(5): 62-69
doi: 10.12461/PKU.DXHX202510029
摘要:
针对传统化学实验教学中学科前沿融入不足、实验内容综合性低等问题，本研究设计了一个综合性新创实验——基于微流控技术的镧系Eu-金属有机框架(Eu-MOFs)制备及其荧光传感研究。本实验采用前沿的微流控技术可控合成Eu-MOFs微球，结合X-射线衍射(XRD)、倒置显微技术和荧光光谱等手段系统表征其结构与性能，并探究其对Fe3+的荧光传感行为。结果表明，与传统方法相比，微流控法制备的Eu-MOFs具有更优的形貌均一性和更低的检测限，展现出在金属离子传感领域的良好应用潜力。本实验构建了“合成-表征-分析-实践”的全流程训练体系，引入荧光光谱仪、倒置显微镜等先进表征设备，有助于学生掌握微流控技术，深入理解配位化学与荧光传感机理。本研究为化学实验教学改革提供了新思路，对创新型人才培养具有重要实践意义。
针对传统化学实验教学中学科前沿融入不足、实验内容综合性低等问题，本研究设计了一个综合性新创实验——基于微流控技术的镧系Eu-金属有机框架(Eu-MOFs)制备及其荧光传感研究。本实验采用前沿的微流控技术可控合成Eu-MOFs微球，结合X-射线衍射(XRD)、倒置显微技术和荧光光谱等手段系统表征其结构与性能，并探究其对Fe3+的荧光传感行为。结果表明，与传统方法相比，微流控法制备的Eu-MOFs具有更优的形貌均一性和更低的检测限，展现出在金属离子传感领域的良好应用潜力。本实验构建了“合成-表征-分析-实践”的全流程训练体系，引入荧光光谱仪、倒置显微镜等先进表征设备，有助于学生掌握微流控技术，深入理解配位化学与荧光传感机理。本研究为化学实验教学改革提供了新思路，对创新型人才培养具有重要实践意义。
2026, 41(5): 70-78
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511031
摘要:
聚集诱导发光(AIE)材料作为荧光传感与生物成像领域的前沿体系，将其引入本科实验教学对培养化学创新人才具有重要的教学价值。本实验设计并合成了一种基于四苯基乙烯(TPE)骨架的AIE荧光探针TPE-Th-1-OH。通过密度泛函理论(DFT)计算筛选出目标分子，采用Knoevenagel缩合反应合成，并通过核磁共振氢谱与熔点测试确证结构，系统训练学生在理论计算、有机合成与结构表征方面的综合实践能力。光物理性能研究结果表明，该探针在较宽的pH范围(3.0-10.0)内具有良好的荧光稳定性(强度波动 < 10%)。将探针应用于多种基底(硬卡纸、椴木板、氧化铝陶瓷、亚克力板、盖玻片、铝箔)上的指纹显影，均展现出高分辨率与强抗背景干扰能力，有效激发学生对化学与实际应用相结合的学习兴趣。本实验将AIE前沿理论与本科实验教学深度融合，涵盖计算化学、有机合成、光谱表征与功能应用四大关键模块，构建了“理论-合成-表征-应用”一体化的综合性化学实验教学体系，有助于系统提升高年级本科生的综合分析能力与科研创新能力。
聚集诱导发光(AIE)材料作为荧光传感与生物成像领域的前沿体系，将其引入本科实验教学对培养化学创新人才具有重要的教学价值。本实验设计并合成了一种基于四苯基乙烯(TPE)骨架的AIE荧光探针TPE-Th-1-OH。通过密度泛函理论(DFT)计算筛选出目标分子，采用Knoevenagel缩合反应合成，并通过核磁共振氢谱与熔点测试确证结构，系统训练学生在理论计算、有机合成与结构表征方面的综合实践能力。光物理性能研究结果表明，该探针在较宽的pH范围(3.0-10.0)内具有良好的荧光稳定性(强度波动 < 10%)。将探针应用于多种基底(硬卡纸、椴木板、氧化铝陶瓷、亚克力板、盖玻片、铝箔)上的指纹显影，均展现出高分辨率与强抗背景干扰能力，有效激发学生对化学与实际应用相结合的学习兴趣。本实验将AIE前沿理论与本科实验教学深度融合，涵盖计算化学、有机合成、光谱表征与功能应用四大关键模块，构建了“理论-合成-表征-应用”一体化的综合性化学实验教学体系，有助于系统提升高年级本科生的综合分析能力与科研创新能力。
2026, 41(5): 79-90
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511145
摘要:
碱水粽是一种利用草木灰提取液浸泡糯米制成的传统食品，其色泽通常呈黄色或淡棕色，具有独特的韧性口感。本作品以“美食中的化学原理”为切入点，模拟碱水粽的制作流程，采用常见的布惊树枝条制作草木灰提取液，并测试其呈弱碱性(pH ≈ 9)。同时配置相同pH值的碳酸钾溶液，统称为“碱水”，并与清水进行对照实验。通过可视化反应过程与仪器检测手段，系统探讨碱水与糯米中多酚类物质及蛋白质之间的化学反应机制，揭示食物加工与化学反应之间的内在联系。在此基础上，设计了包括草木灰提取液酸碱性测试、糯米与淀粉色泽变化对比以及感知糯米粉在碱水中加热后韧性增强等实验模块。科普内容涵盖动手操作、现场演示、宣讲、专题讲座及创新实验等多种形式，科普方案由浅入深、层层递进，适用于不同年龄与知识背景的受众群体，旨在激发公众对化学的兴趣，传播健康饮食理念，并弘扬中华优秀传统文化中蕴含的化学智慧。
碱水粽是一种利用草木灰提取液浸泡糯米制成的传统食品，其色泽通常呈黄色或淡棕色，具有独特的韧性口感。本作品以“美食中的化学原理”为切入点，模拟碱水粽的制作流程，采用常见的布惊树枝条制作草木灰提取液，并测试其呈弱碱性(pH ≈ 9)。同时配置相同pH值的碳酸钾溶液，统称为“碱水”，并与清水进行对照实验。通过可视化反应过程与仪器检测手段，系统探讨碱水与糯米中多酚类物质及蛋白质之间的化学反应机制，揭示食物加工与化学反应之间的内在联系。在此基础上，设计了包括草木灰提取液酸碱性测试、糯米与淀粉色泽变化对比以及感知糯米粉在碱水中加热后韧性增强等实验模块。科普内容涵盖动手操作、现场演示、宣讲、专题讲座及创新实验等多种形式，科普方案由浅入深、层层递进，适用于不同年龄与知识背景的受众群体，旨在激发公众对化学的兴趣，传播健康饮食理念，并弘扬中华优秀传统文化中蕴含的化学智慧。
2026, 41(5): 91-100
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511082
摘要:
传统“循环伏安法测定铁氰化钾的电极反应过程”在静态条件下进行，不能有效捕捉传质过程对反应速率的影响，仅能提供热力学参数(如峰电位差，ΔEp)，却无法深入分析反应动力学，限制了学生对反应机制的全面理解。本实验针对仪器分析实验中传统铁氰化钾电极反应实验的局限性，创新性地引入旋转环盘电极(RRDE)技术，构建多参数检测平台。通过盘电极扫描铁氰化钾还原主反应，同步利用环电极恒电位氧化捕获中间副产物，结合Koutecký-Levich方程定量解析传质与反应动力学的竞争机制。实验通过计算电极反应的动力学电流密度与副产物占比，使学生对铁氰化钾的电化学反应过程机制有了更深理解。此外，实验过程中通过优化电极和反应环境清洁度，使学生们测定的铁氰化钾电化学氧化还原ΔEp接近于热力学理想值。该实验设计突破了传统静态体系的局限，为电化学教学衔接前沿科研提供了创新路径。改进后的实验已成功应用于本校化学专业大三年级“仪器分析实验”教学，开设2个学期，覆盖6个教学班共176名学生。
传统“循环伏安法测定铁氰化钾的电极反应过程”在静态条件下进行，不能有效捕捉传质过程对反应速率的影响，仅能提供热力学参数(如峰电位差，ΔEp)，却无法深入分析反应动力学，限制了学生对反应机制的全面理解。本实验针对仪器分析实验中传统铁氰化钾电极反应实验的局限性，创新性地引入旋转环盘电极(RRDE)技术，构建多参数检测平台。通过盘电极扫描铁氰化钾还原主反应，同步利用环电极恒电位氧化捕获中间副产物，结合Koutecký-Levich方程定量解析传质与反应动力学的竞争机制。实验通过计算电极反应的动力学电流密度与副产物占比，使学生对铁氰化钾的电化学反应过程机制有了更深理解。此外，实验过程中通过优化电极和反应环境清洁度，使学生们测定的铁氰化钾电化学氧化还原ΔEp接近于热力学理想值。该实验设计突破了传统静态体系的局限，为电化学教学衔接前沿科研提供了创新路径。改进后的实验已成功应用于本校化学专业大三年级“仪器分析实验”教学，开设2个学期，覆盖6个教学班共176名学生。
2026, 41(5): 101-108
doi: 10.12461/PKU.DXHX202510042
摘要:
反应选择性是贯穿有机化学教学与科学研究始终的核心概念，因相关教学内容分散在不同章节，学生难以对其建立系统认知。为此，我们设计了香芹酮和联硼酸频哪醇酯在氯化亚铜和甲醇钠催化下，发生化学、区域和立体选择性硼化反应的教学实验项目。本新创实验将反应选择性问题集中具象化展示，帮助学生去除神秘感，建立对选择性概念的全面认知，同时涵盖整套基本操作训练，可赋予丰富的素质教育元素，适合本科有机化学实验教学。
反应选择性是贯穿有机化学教学与科学研究始终的核心概念，因相关教学内容分散在不同章节，学生难以对其建立系统认知。为此，我们设计了香芹酮和联硼酸频哪醇酯在氯化亚铜和甲醇钠催化下，发生化学、区域和立体选择性硼化反应的教学实验项目。本新创实验将反应选择性问题集中具象化展示，帮助学生去除神秘感，建立对选择性概念的全面认知，同时涵盖整套基本操作训练，可赋予丰富的素质教育元素，适合本科有机化学实验教学。
2026, 41(5): 109-119
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511066
摘要:
本实验基于Suzuki偶联反应，以4-三苯胺硼酸和5-溴-2-羧基噻吩为原料，经加热、回流、过滤、萃取、干燥等单元操作，合成了5-(4-(二苯胺)苯基)噻吩-2-羧酸钾(TTC)，并利用核磁氢谱、紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱对该物质的结构及光物理性质进行了系统的研究。实验结果表明，所合成分子表现出高效的蓝光发射及显著的聚集诱导发光(AIE)性质。基于此，本实验以荧光功能分子的实际应用为导向，设计了潜指纹检测成像的实验环节。该有机荧光分子可作为指纹显影剂，快速高效地实现高质量指纹图像显影和三级指纹特征检测，并通过MATLAB指纹识别系统对提取的指纹进行对比。该实验实现了化学合成-材料表征-应用探索的教学闭环。经推广，该实验现象明显，重复性好，展示度高，有利于激发学生学习兴趣。通过实验训练，学生不仅掌握交叉学科知识，更建立起“分子设计-性能调控-功能应用”的系统研究思维，为培养创新性人才提供了优质的实践平台。
本实验基于Suzuki偶联反应，以4-三苯胺硼酸和5-溴-2-羧基噻吩为原料，经加热、回流、过滤、萃取、干燥等单元操作，合成了5-(4-(二苯胺)苯基)噻吩-2-羧酸钾(TTC)，并利用核磁氢谱、紫外-可见吸收光谱、荧光发射光谱对该物质的结构及光物理性质进行了系统的研究。实验结果表明，所合成分子表现出高效的蓝光发射及显著的聚集诱导发光(AIE)性质。基于此，本实验以荧光功能分子的实际应用为导向，设计了潜指纹检测成像的实验环节。该有机荧光分子可作为指纹显影剂，快速高效地实现高质量指纹图像显影和三级指纹特征检测，并通过MATLAB指纹识别系统对提取的指纹进行对比。该实验实现了化学合成-材料表征-应用探索的教学闭环。经推广，该实验现象明显，重复性好，展示度高，有利于激发学生学习兴趣。通过实验训练，学生不仅掌握交叉学科知识，更建立起“分子设计-性能调控-功能应用”的系统研究思维，为培养创新性人才提供了优质的实践平台。
2026, 41(5): 120-130
doi: 10.12461/PKU.DXHX202509113
摘要:
胭脂虫红是从寄生在仙人掌上的雌性胭脂虫体内提取的天然动物色素，因其安全无毒而被广泛应用于食品、药品及化妆品等领域。本科普实验探究了胭脂虫红在不同pH溶液中呈现橙色-红色-紫色的渐变特性，以及与金属离子铜、铁、钙形成不同颜色的配合物，并通过紫外可见吸收光谱分析了其中蕴含的化学原理。利用胭脂虫红的变色特点构建两种比色卡，向大众科普了如何对常见食品、日用品、保健品以及药品进行酸碱鉴别、金属离子鉴定及其浓度检测，以别具一格的颜色变化给予大众对化学知识最直观的理解。本科普实验试剂和材料绿色易得、操作简单、现象有趣、过程安全，非常适合由浅至深地面向中小学生及公众开展不同层次的化学知识科普，展现天然动物色素在科学实践和社会发展中的独特价值。
胭脂虫红是从寄生在仙人掌上的雌性胭脂虫体内提取的天然动物色素，因其安全无毒而被广泛应用于食品、药品及化妆品等领域。本科普实验探究了胭脂虫红在不同pH溶液中呈现橙色-红色-紫色的渐变特性，以及与金属离子铜、铁、钙形成不同颜色的配合物，并通过紫外可见吸收光谱分析了其中蕴含的化学原理。利用胭脂虫红的变色特点构建两种比色卡，向大众科普了如何对常见食品、日用品、保健品以及药品进行酸碱鉴别、金属离子鉴定及其浓度检测，以别具一格的颜色变化给予大众对化学知识最直观的理解。本科普实验试剂和材料绿色易得、操作简单、现象有趣、过程安全，非常适合由浅至深地面向中小学生及公众开展不同层次的化学知识科普，展现天然动物色素在科学实践和社会发展中的独特价值。
2026, 41(5): 131-140
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511002
摘要:
本文以电导法测定醋酸电离平衡常数实验为例，针对其探究性不足、微观机制缺失及数据处理传统等问题，从三方面进行了改进：拓展实验内容与方法以强化探究性、引入理论计算以揭示微观机理、使用自研微信小程序以实现数据处理智能化。这些举措提升了该项目的“两性一度”，为构建理论与实验融合的教学范式提供了典型案例。
本文以电导法测定醋酸电离平衡常数实验为例，针对其探究性不足、微观机制缺失及数据处理传统等问题，从三方面进行了改进：拓展实验内容与方法以强化探究性、引入理论计算以揭示微观机理、使用自研微信小程序以实现数据处理智能化。这些举措提升了该项目的“两性一度”，为构建理论与实验融合的教学范式提供了典型案例。
2026, 41(5): 141-148
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511156
摘要:
本文创新性地设计了基于甲酰化-共轭脱氢的串联策略合成苯并呋喃-5-甲醛的综合实验。运用理论联系实际的思想，对反应机理进行了深度分析，对实验实施进行了系统性探究与优化。本新创实验以商品购买的2,3-二氢苯并呋喃作为起始原料，经过Vilsmeier-Haack甲酰化和2,3-二氯-5,6-二氰对苯醌(DDQ)共轭脱氢两步连续反应，顺利制得目标产物——苯并呋喃-5-甲醛，总收率可达80%以上。实验后期，低温析晶法有效提升了终产物的纯度，可达95%以上。本综合性教学实验具有操作简便可控、物料廉价易得、教学时长可控、安全风险度低等优点，满足本科实验教学“两性一度”需求，具有较好教学可行性，有益于培养学生的创新思维和探索精神。
本文创新性地设计了基于甲酰化-共轭脱氢的串联策略合成苯并呋喃-5-甲醛的综合实验。运用理论联系实际的思想，对反应机理进行了深度分析，对实验实施进行了系统性探究与优化。本新创实验以商品购买的2,3-二氢苯并呋喃作为起始原料，经过Vilsmeier-Haack甲酰化和2,3-二氯-5,6-二氰对苯醌(DDQ)共轭脱氢两步连续反应，顺利制得目标产物——苯并呋喃-5-甲醛，总收率可达80%以上。实验后期，低温析晶法有效提升了终产物的纯度，可达95%以上。本综合性教学实验具有操作简便可控、物料廉价易得、教学时长可控、安全风险度低等优点，满足本科实验教学“两性一度”需求，具有较好教学可行性，有益于培养学生的创新思维和探索精神。
2026, 41(5): 149-158
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511095
摘要:
荧烷染料作为氧杂蒽类染料的重要分支，是一类重要的杂环化合物，其结构具有受外部刺激发生显著变化这一特性，导致其颜色随之改变。荧烷染料优异的光物理性质使其作为生物活性结构、染料或荧光试剂在生物成像中具有相当大的应用。本科普实验以荧烷染料为功能基元，制备荧烷染料微胶囊。尝试将荧烷染料微胶囊配制成油墨，通过油画、水粉画方式演示热致变色现象。进一步，为便于幼儿园和小学低年级儿童体验，对现有染料油墨进行器材化改进，设计了装有油墨的变色画笔。画笔体积小巧质量轻，可随身携带，所有原料器材方便易得，可极大减少实验准备的工作量。通过实验互动与演示讲解让观众们感受到科学变化的神奇，激发观众对化学学科的浓厚兴趣。
荧烷染料作为氧杂蒽类染料的重要分支，是一类重要的杂环化合物，其结构具有受外部刺激发生显著变化这一特性，导致其颜色随之改变。荧烷染料优异的光物理性质使其作为生物活性结构、染料或荧光试剂在生物成像中具有相当大的应用。本科普实验以荧烷染料为功能基元，制备荧烷染料微胶囊。尝试将荧烷染料微胶囊配制成油墨，通过油画、水粉画方式演示热致变色现象。进一步，为便于幼儿园和小学低年级儿童体验，对现有染料油墨进行器材化改进，设计了装有油墨的变色画笔。画笔体积小巧质量轻，可随身携带，所有原料器材方便易得，可极大减少实验准备的工作量。通过实验互动与演示讲解让观众们感受到科学变化的神奇，激发观众对化学学科的浓厚兴趣。
2026, 41(5): 159-169
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511049
摘要:
羰基还原反应是有机化学课程教学中的重点内容。当前本科基础实验教学中主要通过具有中国特色的黄鸣龙还原方法实现。该实验在本科教学实施过程中暴露出水合肼试剂毒性大、高温副产物多、后处理操作难和实验安全性低等问题。针对上述问题，我们对二苯甲烷制备实验进行如下改进：1) 采用绿色安全的聚甲基氢硅氧烷(PMHS)-FeCl3还原体系替代N2H4·H2O-KOH；2) 将高温易释放有毒且刺激性气味物质的二聚乙二醇溶剂替换成稳定易处理的1,2-二氯乙烷；3) 反应温度可由140-195 ℃的高温降低到70 ℃；4) 反应时间由4 h缩减至1 h；5) 采用研磨+抽滤的后处理方法替代操作复杂且不安全的减压蒸馏。此外，通过引入薄层色谱及柱色谱，红外及核磁表征等环节，基于药物分子酮洛芬进行选择性脱氧还原实验，设计成8学时综合性创新实验，提高了学生化学综合素养的培养。
羰基还原反应是有机化学课程教学中的重点内容。当前本科基础实验教学中主要通过具有中国特色的黄鸣龙还原方法实现。该实验在本科教学实施过程中暴露出水合肼试剂毒性大、高温副产物多、后处理操作难和实验安全性低等问题。针对上述问题，我们对二苯甲烷制备实验进行如下改进：1) 采用绿色安全的聚甲基氢硅氧烷(PMHS)-FeCl3还原体系替代N2H4·H2O-KOH；2) 将高温易释放有毒且刺激性气味物质的二聚乙二醇溶剂替换成稳定易处理的1,2-二氯乙烷；3) 反应温度可由140-195 ℃的高温降低到70 ℃；4) 反应时间由4 h缩减至1 h；5) 采用研磨+抽滤的后处理方法替代操作复杂且不安全的减压蒸馏。此外，通过引入薄层色谱及柱色谱，红外及核磁表征等环节，基于药物分子酮洛芬进行选择性脱氧还原实验，设计成8学时综合性创新实验，提高了学生化学综合素养的培养。
2026, 41(5): 170-179
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511160
摘要:
苯丙乳液的合成与性能测试实验是高分子化学实验教学中的经典实验，将苯丙乳液的最新工业案例融入实验教学是实现产教融合的重要一环。现有教材采用辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)等乳化剂制备苯丙乳液，近年来OP-10因环保问题已被部分行业限用，此外现有教材的教学内容对苯丙乳液的实际应用涉及较少，不利于激发学生的学习兴趣。本实验基于产教融合的理念，采用环保的反应型乳化剂烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵(SR-10)合成苯丙乳液，对乳化剂用量、引发剂用量和玻璃化转变温度等实验方案进行优化，使实验教学内容与工业生产和产业发展同步。实验按照最新行业标准检测苯丙乳液的性能，并将苯丙乳液配制成水性油墨用于丝网印刷，强化学生对行业标准的关注和应用，培养学生的工程实践能力，激发学生的学习兴趣。
苯丙乳液的合成与性能测试实验是高分子化学实验教学中的经典实验，将苯丙乳液的最新工业案例融入实验教学是实现产教融合的重要一环。现有教材采用辛基酚聚氧乙烯醚(OP-10)等乳化剂制备苯丙乳液，近年来OP-10因环保问题已被部分行业限用，此外现有教材的教学内容对苯丙乳液的实际应用涉及较少，不利于激发学生的学习兴趣。本实验基于产教融合的理念，采用环保的反应型乳化剂烯丙氧基脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵(SR-10)合成苯丙乳液，对乳化剂用量、引发剂用量和玻璃化转变温度等实验方案进行优化，使实验教学内容与工业生产和产业发展同步。实验按照最新行业标准检测苯丙乳液的性能，并将苯丙乳液配制成水性油墨用于丝网印刷，强化学生对行业标准的关注和应用，培养学生的工程实践能力，激发学生的学习兴趣。
2026, 41(5): 180-189
doi: 10.12461/PKU.DXHX202509129
摘要:
本论文将聚集诱导发光(AIE)前沿成果转化为本科教学实践，构建了一个8学时综合化学实验。实验合成与表征了喹唑啉衍生物2-(2-羟基苯基)喹唑啉-4(3H)-酮(HPQ)和2-[2-(乙酰基)苯基]喹唑啉-4(3H)-酮(APQ)，探究了HPQ的AIE特性及APQ对胺蒸气的荧光响应特性，并拓展至隐形墨水与肉类新鲜度检测等实际应用。该实验通过直观现象和实际应用激发学生科研兴趣，系统训练合成、表征及科研思维，有效提升专业素质与创新能力。
本论文将聚集诱导发光(AIE)前沿成果转化为本科教学实践，构建了一个8学时综合化学实验。实验合成与表征了喹唑啉衍生物2-(2-羟基苯基)喹唑啉-4(3H)-酮(HPQ)和2-[2-(乙酰基)苯基]喹唑啉-4(3H)-酮(APQ)，探究了HPQ的AIE特性及APQ对胺蒸气的荧光响应特性，并拓展至隐形墨水与肉类新鲜度检测等实际应用。该实验通过直观现象和实际应用激发学生科研兴趣，系统训练合成、表征及科研思维，有效提升专业素质与创新能力。
2026, 41(5): 190-197
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511104
摘要:
目前大学本科基础有机化学实验多为简单的单元反应，一锅法串联反应的实验项目较少。本实验以廉价易得的3-甲基-2-吲哚酮和2-氯-5-硝基苯乙酮为原料，设计了一个包含芳香亲核取代与Aldol缩合的串联反应，可以合成含季碳中心的2,3-稠合吲哚啉。本实验蕴含丰富的理论知识，具有操作简单、反应稳定和可重复性高等特点。
目前大学本科基础有机化学实验多为简单的单元反应，一锅法串联反应的实验项目较少。本实验以廉价易得的3-甲基-2-吲哚酮和2-氯-5-硝基苯乙酮为原料，设计了一个包含芳香亲核取代与Aldol缩合的串联反应，可以合成含季碳中心的2,3-稠合吲哚啉。本实验蕴含丰富的理论知识，具有操作简单、反应稳定和可重复性高等特点。
2026, 41(5): 198-209
doi: 10.12461/PKU.DXHX202510051
摘要:
在国家科技创新与科学普及政策背景下，本项目响应科教兴国战略，以化学技术为核心，结合司法鉴定需求开展双重科普教育。团队研制新型荧光探针指纹显影剂，搭配便携式设备实现犯罪现场一站式快速操作。项目打造梯度科普方案，将复杂原理转化为通俗内容，助力司法安全体系建设，推动公民科学素养与司法安全意识双重提升。
在国家科技创新与科学普及政策背景下，本项目响应科教兴国战略，以化学技术为核心，结合司法鉴定需求开展双重科普教育。团队研制新型荧光探针指纹显影剂，搭配便携式设备实现犯罪现场一站式快速操作。项目打造梯度科普方案，将复杂原理转化为通俗内容，助力司法安全体系建设，推动公民科学素养与司法安全意识双重提升。
2026, 41(5): 210-221
doi: 10.12461/PKU.DXHX202510066
摘要:
本研究以抗癌一线药物艾乐替尼为研究对象，设计并完成了呋喃基中间体的合成实验。以廉价易得的原料通过3步连续反应获得目标产物。该实验优化了中间体分离和纯化步骤，将总时长控制在8 h内，总收率稳定在75%-80%，适合本科实验教学开设。通过对产物的核磁共振氢谱(1H NMR)和质谱(MS)的解析提升了学生的分析能力，使学生熟悉有机化学研究的一般流程。本实验旨在将课堂思政元素(原创药物对国家安全的重大意义)与有机化学基础(缩合反应、取代反应)、药物化学基础(生物电子等排)、有机波谱学(NMR、MS)等多学科知识相结合，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。将前沿药物发展引入教学中，培养多学科交叉的科学思维，将学无止境深植于学习理念中。锻炼学生知行合一的能力，为将来从事科学研究积累经验、培养技能、增强信心。本实验充分尊重学生学习能力的个体差异，通过设定阶梯化难度目标，满足学生的差异化学习诉求，在有机化学和药物化学理论教学和实验创新做了有益探索。
本研究以抗癌一线药物艾乐替尼为研究对象，设计并完成了呋喃基中间体的合成实验。以廉价易得的原料通过3步连续反应获得目标产物。该实验优化了中间体分离和纯化步骤，将总时长控制在8 h内，总收率稳定在75%-80%，适合本科实验教学开设。通过对产物的核磁共振氢谱(1H NMR)和质谱(MS)的解析提升了学生的分析能力，使学生熟悉有机化学研究的一般流程。本实验旨在将课堂思政元素(原创药物对国家安全的重大意义)与有机化学基础(缩合反应、取代反应)、药物化学基础(生物电子等排)、有机波谱学(NMR、MS)等多学科知识相结合，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力。将前沿药物发展引入教学中，培养多学科交叉的科学思维，将学无止境深植于学习理念中。锻炼学生知行合一的能力，为将来从事科学研究积累经验、培养技能、增强信心。本实验充分尊重学生学习能力的个体差异，通过设定阶梯化难度目标，满足学生的差异化学习诉求，在有机化学和药物化学理论教学和实验创新做了有益探索。
2026, 41(5): 222-229
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511044
摘要:
传统有机化学反应途径包含离子反应、协同反应、自由基反应三大类型，当前绝大多数本科生有机化学实验教材主要聚焦前两类，而自由基反应相对缺少，因此需增加相关实验，让同学们对这类反应及条件控制有初步的认识。考虑到有机硅化合物不仅是重要的有机合成原料，还具有多种生物活性，在材料化学领域也有极大的应用价值，本实验设计以4-氯喹啉和三异丙基硅烷为原料，通过电流驱动自由基反应合成硅基取代的杂环化合物4-氯-2-三异丙基硅基喹啉。本实验提供了一个将自由基反应和电化学合成技术应用于本科有机化学实验教学的案例，希望藉此拓宽本科生视野，使其初步认识自由基反应过程，了解更多的现代有机合成方法，培养创新意识，增强对有机化学的兴趣。本实验符合绿色化学理念，具备高效、高原子经济性、产物收率高、重复性良好等优点。
传统有机化学反应途径包含离子反应、协同反应、自由基反应三大类型，当前绝大多数本科生有机化学实验教材主要聚焦前两类，而自由基反应相对缺少，因此需增加相关实验，让同学们对这类反应及条件控制有初步的认识。考虑到有机硅化合物不仅是重要的有机合成原料，还具有多种生物活性，在材料化学领域也有极大的应用价值，本实验设计以4-氯喹啉和三异丙基硅烷为原料，通过电流驱动自由基反应合成硅基取代的杂环化合物4-氯-2-三异丙基硅基喹啉。本实验提供了一个将自由基反应和电化学合成技术应用于本科有机化学实验教学的案例，希望藉此拓宽本科生视野，使其初步认识自由基反应过程，了解更多的现代有机合成方法，培养创新意识，增强对有机化学的兴趣。本实验符合绿色化学理念，具备高效、高原子经济性、产物收率高、重复性良好等优点。
2026, 41(5): 230-238
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511108
摘要:
溶胶是生物医学领域常用的纳米材料，其在生物传感、生物成像、生物医药等方面有广泛的应用。在现有溶胶基本性质研究实验基础上，进一步开展溶胶的修饰和应用实验对拓展医学生的溶胶前沿知识、深化理解溶胶的医学应用具有重要意义。球核酸是溶胶修饰和应用最为成熟和典型的代表。本文结合团队关于球核酸制备的创新研究成果，面向医学检验技术专业新创球核酸的制备及应用实验。该实验系统融合金溶胶的合成、球核酸的制备(即金溶胶的DNA修饰)和DNA检测应用，实验内容前沿新颖，且设计合理、层层递进，有利于激发学生实验探究兴趣。实验结果表明，该新创实验操作简单、无需大型仪器、绿色安全、可行性和重复性好，适合本科生实验教学。本实验项目以培养科学创新素养为导向，将理论知识与实际问题相结合，且具备一定的挑战度，有助于提升学生综合运用知识分析问题、解决问题的能力。
溶胶是生物医学领域常用的纳米材料，其在生物传感、生物成像、生物医药等方面有广泛的应用。在现有溶胶基本性质研究实验基础上，进一步开展溶胶的修饰和应用实验对拓展医学生的溶胶前沿知识、深化理解溶胶的医学应用具有重要意义。球核酸是溶胶修饰和应用最为成熟和典型的代表。本文结合团队关于球核酸制备的创新研究成果，面向医学检验技术专业新创球核酸的制备及应用实验。该实验系统融合金溶胶的合成、球核酸的制备(即金溶胶的DNA修饰)和DNA检测应用，实验内容前沿新颖，且设计合理、层层递进，有利于激发学生实验探究兴趣。实验结果表明，该新创实验操作简单、无需大型仪器、绿色安全、可行性和重复性好，适合本科生实验教学。本实验项目以培养科学创新素养为导向，将理论知识与实际问题相结合，且具备一定的挑战度，有助于提升学生综合运用知识分析问题、解决问题的能力。
2026, 41(5): 239-251
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511119
摘要:
本研究以鲁米诺与爆炸盐为核心反应物，设计了一套面向公众的固态化学发光科普实验体系。本研究尝试将传统在液相中进行的鲁米诺发光反应迁移至固态环境，通过将鲁米诺、爆炸盐混合成“发光粉末”，在适当条件下实现冷光激发，构建出操作简便、现象直观的可视化反应形式。实验依次从“化学发光之理”“化学发光之用”到“化学发光之美”展开，揭示鲁米诺发光的反应机理，建立爆炸盐成分快速识别方法，并将发光现象与点亮艺术、联结文化、传承精神相结合，多维度展示固态化学发光的美感与表现力。本研究采用线上线下双轨传播策略，分层设计科普内容，激发不同年龄群体的科学兴趣与实践能力。固态发光体系具有操作简便、可塑性强等优势，可拓展至科学教育、文化创意、公众传播等多个领域。本研究展示了基础化学知识与现实生活、审美体验、科学传播的多元融合，探索出一条从“可感知”到“可理解”的化学科普新路径。
本研究以鲁米诺与爆炸盐为核心反应物，设计了一套面向公众的固态化学发光科普实验体系。本研究尝试将传统在液相中进行的鲁米诺发光反应迁移至固态环境，通过将鲁米诺、爆炸盐混合成“发光粉末”，在适当条件下实现冷光激发，构建出操作简便、现象直观的可视化反应形式。实验依次从“化学发光之理”“化学发光之用”到“化学发光之美”展开，揭示鲁米诺发光的反应机理，建立爆炸盐成分快速识别方法，并将发光现象与点亮艺术、联结文化、传承精神相结合，多维度展示固态化学发光的美感与表现力。本研究采用线上线下双轨传播策略，分层设计科普内容，激发不同年龄群体的科学兴趣与实践能力。固态发光体系具有操作简便、可塑性强等优势，可拓展至科学教育、文化创意、公众传播等多个领域。本研究展示了基础化学知识与现实生活、审美体验、科学传播的多元融合，探索出一条从“可感知”到“可理解”的化学科普新路径。
2026, 41(5): 252-263
doi: 10.12461/PKU.DXHX202510018
摘要:
为响应国家“101计划”对拔尖创新人才培养的要求，本文针对传统“季膦盐的合成”实验存在的溶剂毒性高、耗时长、体验感差等问题，采用水相一步法绿色合成乙基三苯基溴化膦，避免使用有毒溶剂，将反应时间缩短至2.5 h、产率提升至75%，并进一步制备了具有力致发光性能的锰配合物。教学上设计为基础实验(5.5学时)与综合实验(9.5学时)两个模块，构建了一体化的实验教学体系。本文将原有实验升级为有机-无机融合、兼具实践性与前沿性的综合实验，为打造高质量核心实验课程提供了参考。
为响应国家“101计划”对拔尖创新人才培养的要求，本文针对传统“季膦盐的合成”实验存在的溶剂毒性高、耗时长、体验感差等问题，采用水相一步法绿色合成乙基三苯基溴化膦，避免使用有毒溶剂，将反应时间缩短至2.5 h、产率提升至75%，并进一步制备了具有力致发光性能的锰配合物。教学上设计为基础实验(5.5学时)与综合实验(9.5学时)两个模块，构建了一体化的实验教学体系。本文将原有实验升级为有机-无机融合、兼具实践性与前沿性的综合实验，为打造高质量核心实验课程提供了参考。
2026, 41(5): 264-274
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511071
摘要:
本实验针对无机化学电势-pH图(也称Pourbaix图)教学难点，融合“双极”技术设计可视化实验。以海藻酸钠为原料合成双极膜并装配电池，探究pH与过电位对电池电压的影响。本实验采用线上线下混合教学与分层拓展实验的模式，实现跨学科知识融合。实验操作简便、试剂安全、成本低，可强化学生理论认知与创新思维，适合本科教学推广。
本实验针对无机化学电势-pH图(也称Pourbaix图)教学难点，融合“双极”技术设计可视化实验。以海藻酸钠为原料合成双极膜并装配电池，探究pH与过电位对电池电压的影响。本实验采用线上线下混合教学与分层拓展实验的模式，实现跨学科知识融合。实验操作简便、试剂安全、成本低，可强化学生理论认知与创新思维，适合本科教学推广。
2026, 41(5): 275-284
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511142
摘要:
基于汞膜电极的阳极溶出伏安法是测定微量镉的经典方法之一，已经被多所高校选入本科实验教学课程。然而，汞膜电极存在污染风险、重现性差等问题，并且实验中镉的消耗量较高。本文成功制备了一种基于低毒性共晶镓铟合金与电化学还原氧化石墨烯复合材料的新型无汞电极，并采用方波伏安法替代线性扫描伏安法，建立了一种测定微量镉的改进方案。实验结果表明，该方法显著提高了分析信号的稳定性与灵敏度。同时，改进实验中镉消耗量相比传统实验降低了两个数量级以上，并有效削减了约50%的实验成本，展现出环保、低成本等优势。该改进实验将分析化学与材料、物理化学等多学科前沿交叉融合，紧扣社会需求，实用性强，安全性好，不仅有助于培养学生的实验技能，更能激发其对电分析化学的研究兴趣与创新思维，在本科实验教学中具有较高的推广价值。
基于汞膜电极的阳极溶出伏安法是测定微量镉的经典方法之一，已经被多所高校选入本科实验教学课程。然而，汞膜电极存在污染风险、重现性差等问题，并且实验中镉的消耗量较高。本文成功制备了一种基于低毒性共晶镓铟合金与电化学还原氧化石墨烯复合材料的新型无汞电极，并采用方波伏安法替代线性扫描伏安法，建立了一种测定微量镉的改进方案。实验结果表明，该方法显著提高了分析信号的稳定性与灵敏度。同时，改进实验中镉消耗量相比传统实验降低了两个数量级以上，并有效削减了约50%的实验成本，展现出环保、低成本等优势。该改进实验将分析化学与材料、物理化学等多学科前沿交叉融合，紧扣社会需求，实用性强，安全性好，不仅有助于培养学生的实验技能，更能激发其对电分析化学的研究兴趣与创新思维，在本科实验教学中具有较高的推广价值。
2026, 41(5): 285-293
doi: 10.12461/PKU.DXHX202509114
摘要:
本实验关注蓝藻水华早期预警的生态安全问题，创新性地将共轭聚合物荧光探针对蓝藻水华中藻蓝蛋白的检测转化为12学时的本科生综合实验，包含探针合成、仪器表征、方法建立和样品检测四个模块，融合有机化学、高分子化学、分析化学、仪器分析等多学科知识。自主研发的便携式智能荧光传感平台，显著提升实验教学的便捷性和学生的参与度，促进学生实验技能、数据分析能力、创新思维和科研水平的协同发展，全面提升学生的综合实验素养。该实验具有成本低、操作简便、安全性高等特点，适合在化学及相关专业高年级本科生的“综合化学实验”中开设。该荧光探针的设计思路具有普适性，可拓展应用于不同领域的目标分析物检测；智能荧光传感平台兼具高通用性与低成本优势，适用于各类基于荧光分析的实验教学，具备良好的推广应用价值。
本实验关注蓝藻水华早期预警的生态安全问题，创新性地将共轭聚合物荧光探针对蓝藻水华中藻蓝蛋白的检测转化为12学时的本科生综合实验，包含探针合成、仪器表征、方法建立和样品检测四个模块，融合有机化学、高分子化学、分析化学、仪器分析等多学科知识。自主研发的便携式智能荧光传感平台，显著提升实验教学的便捷性和学生的参与度，促进学生实验技能、数据分析能力、创新思维和科研水平的协同发展，全面提升学生的综合实验素养。该实验具有成本低、操作简便、安全性高等特点，适合在化学及相关专业高年级本科生的“综合化学实验”中开设。该荧光探针的设计思路具有普适性，可拓展应用于不同领域的目标分析物检测；智能荧光传感平台兼具高通用性与低成本优势，适用于各类基于荧光分析的实验教学，具备良好的推广应用价值。
2026, 41(5): 294-306
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511101
摘要:
本文以腐植酸在盐碱地治理中的应用为科普主题，通过一系列实验和科普展示，验证其改善土壤结构和降低盐渍化的显著效果。实验部分包括腐植酸促进土壤团粒结构形成、堆肥法获取腐植酸、腐植酸含量测定以及改良土壤种植实验等，结果表明腐植酸能有效促进土壤团粒结构形成，增加种子发芽率。同时，本文设计了针对不同年龄段和社会群体的科普方案，通过趣味实验和生动视频，将复杂的科学原理转化为公众易于理解和参与的生态行动，推动盐碱地治理从专业领域走向全民参与。
本文以腐植酸在盐碱地治理中的应用为科普主题，通过一系列实验和科普展示，验证其改善土壤结构和降低盐渍化的显著效果。实验部分包括腐植酸促进土壤团粒结构形成、堆肥法获取腐植酸、腐植酸含量测定以及改良土壤种植实验等，结果表明腐植酸能有效促进土壤团粒结构形成，增加种子发芽率。同时，本文设计了针对不同年龄段和社会群体的科普方案，通过趣味实验和生动视频，将复杂的科学原理转化为公众易于理解和参与的生态行动，推动盐碱地治理从专业领域走向全民参与。
2026, 41(5): 307-318
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511166
摘要:
中药历史源远流长，是中华民族宝贵的文化遗产，在日常生活中得到了公众的广泛应用。但是传统中药多以天然药材为原料，成分复杂，人们容易忽略其药物成分间复杂的相互作用以及日常用药过程中的关键细节。这种疏忽轻则降低药效或延误病情，重则引发中毒甚至危及生命。本文针对该痛点问题设计分层科普方案，以人们常用的几味中药如诃子、黄连、黑枸杞为实验材料，采用趣味科学的方式展现传统中药在日常使用过程中应该注意的细节问题。本文实验涵盖了诃子等含鞣酸类药物与Fe3+、蛋白质、布洛芬类药物以及黄连等含生物碱类药物间发生的沉淀反应现象；黑枸杞等含花青素类药物在不同酸碱性条件下发生的变色反应现象。解释了这些沉淀、变色反应不仅对药物有效成分产生影响，降低药效，甚至对人体产生不良影响。本文旨在通过直观的实验现象降低专业知识理解门槛，提升公众对传统中药的科学认识，促进传统中药现代化传承与科学普及，传播传统中药配伍、日常药食禁忌、错误用药后果等相关知识，强化公众的安全用药意识。
中药历史源远流长，是中华民族宝贵的文化遗产，在日常生活中得到了公众的广泛应用。但是传统中药多以天然药材为原料，成分复杂，人们容易忽略其药物成分间复杂的相互作用以及日常用药过程中的关键细节。这种疏忽轻则降低药效或延误病情，重则引发中毒甚至危及生命。本文针对该痛点问题设计分层科普方案，以人们常用的几味中药如诃子、黄连、黑枸杞为实验材料，采用趣味科学的方式展现传统中药在日常使用过程中应该注意的细节问题。本文实验涵盖了诃子等含鞣酸类药物与Fe3+、蛋白质、布洛芬类药物以及黄连等含生物碱类药物间发生的沉淀反应现象；黑枸杞等含花青素类药物在不同酸碱性条件下发生的变色反应现象。解释了这些沉淀、变色反应不仅对药物有效成分产生影响，降低药效，甚至对人体产生不良影响。本文旨在通过直观的实验现象降低专业知识理解门槛，提升公众对传统中药的科学认识，促进传统中药现代化传承与科学普及，传播传统中药配伍、日常药食禁忌、错误用药后果等相关知识，强化公众的安全用药意识。
2026, 41(5): 319-329
doi: 10.12461/PKU.DXHX202510077
摘要:
碱性锌锰电池与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料的广泛使用产生了大量可回收废弃物。基于绿色化学的“资源循环利用”理念，本工作通过回收废旧锌锰电池负极材料(Zn/ZnO)高效催化糖解PET塑料，实现“以废治废”目标，设计出面向化学和近化学专业本科生的综合型教学实验。学生通过拆解电池，可直观认知锌锰电池结构，深化对化学电源工作原理的理解；通过PET糖解过程，学习高分子聚合反应的逆过程；结合有机化学实验中测定熔点的基础操作快速鉴定产物种类，并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)等表征技术解析单体结构，有助于深入理解聚合反应机理。本实验总计8学时，融合无机化学、物理化学、有机化学、高分子化学及分析化学的核心知识与实验技能。其操作简便、原料成本低廉、反应转化率高(PET转化率100%，对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)产率76.5%)。在系统锻炼学生综合实验能力的同时，深入贯彻绿色化学教育理念。
碱性锌锰电池与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料的广泛使用产生了大量可回收废弃物。基于绿色化学的“资源循环利用”理念，本工作通过回收废旧锌锰电池负极材料(Zn/ZnO)高效催化糖解PET塑料，实现“以废治废”目标，设计出面向化学和近化学专业本科生的综合型教学实验。学生通过拆解电池，可直观认知锌锰电池结构，深化对化学电源工作原理的理解；通过PET糖解过程，学习高分子聚合反应的逆过程；结合有机化学实验中测定熔点的基础操作快速鉴定产物种类，并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)等表征技术解析单体结构，有助于深入理解聚合反应机理。本实验总计8学时，融合无机化学、物理化学、有机化学、高分子化学及分析化学的核心知识与实验技能。其操作简便、原料成本低廉、反应转化率高(PET转化率100%，对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)产率76.5%)。在系统锻炼学生综合实验能力的同时，深入贯彻绿色化学教育理念。
2026, 41(5): 330-339
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511041
摘要:
血清葡萄糖检测是临床生物化学检验技术实验课程中的经典实验，但现有实验存在色原底物毒性较高、方法抗干扰能力弱和仪器检测耗时较长等问题。本改进实验延续了酶级联催化的核心原理，从色原底物优化、纳米探针合成和检测仪器升级三个方面对实验内容与教学方式进行改进：1) 采用低毒性2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)替代高毒性4-氨基安替比林色原底物，从而显著提高实验安全性；2) 通过仿生酶固定化技术制备稳定且灵敏的纳米探针，有效增强方法的抗干扰能力和检测准确性，同时提升实验的创新性与高阶性；3) 使用高通量酶标仪取代紫外-可见分光光度计作为定量检测仪器，大幅缩短分析时长并减少样本消耗。教学实践表明，该纳米探针具有合成简便、成本低、重现性好及检测准确度优异等特点。本改进实验实现了教学安全性、高阶性与前沿性的有机统一，其模块化的实验流程可保证实验在7-10学时内完成，为临床生物化学类实验课程改革提供了可推广的范例。
血清葡萄糖检测是临床生物化学检验技术实验课程中的经典实验，但现有实验存在色原底物毒性较高、方法抗干扰能力弱和仪器检测耗时较长等问题。本改进实验延续了酶级联催化的核心原理，从色原底物优化、纳米探针合成和检测仪器升级三个方面对实验内容与教学方式进行改进：1) 采用低毒性2,2’-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)替代高毒性4-氨基安替比林色原底物，从而显著提高实验安全性；2) 通过仿生酶固定化技术制备稳定且灵敏的纳米探针，有效增强方法的抗干扰能力和检测准确性，同时提升实验的创新性与高阶性；3) 使用高通量酶标仪取代紫外-可见分光光度计作为定量检测仪器，大幅缩短分析时长并减少样本消耗。教学实践表明，该纳米探针具有合成简便、成本低、重现性好及检测准确度优异等特点。本改进实验实现了教学安全性、高阶性与前沿性的有机统一，其模块化的实验流程可保证实验在7-10学时内完成，为临床生物化学类实验课程改革提供了可推广的范例。
2026, 41(5): 340-349
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511013
摘要:
酒石酸及酒石酸盐是一类常见且重要的化学物质，与我们的生活息息相关。本科普项目从葡萄酒中酒石析出这一现象出发，设计了酒石酸提取、酒石(酒石酸氢钾)析出模拟实验、酒石酸钾钠的趣味应用(压电效应)等一系列实验。本项目一方面向公众科普酒石的无害性，引导公众通过化学视角揭示生活中常见现象背后的科学原理；另一方面带领公众走近酒石酸家族，了解酒石酸及酒石酸盐的化学性质和应用价值，向公众展示化学学科在人类生活、科学发展中的重要作用。本实验原理易懂、操作简单安全、实验现象明显，既能展示化学之美，又能展示化学之用。本项目通过展板、视频、趣味实验互动等展示手法，针对不同人群设计多种科普互动方案，激发青少年对化学的学习兴趣，构建人们对化学的科学认知。
酒石酸及酒石酸盐是一类常见且重要的化学物质，与我们的生活息息相关。本科普项目从葡萄酒中酒石析出这一现象出发，设计了酒石酸提取、酒石(酒石酸氢钾)析出模拟实验、酒石酸钾钠的趣味应用(压电效应)等一系列实验。本项目一方面向公众科普酒石的无害性，引导公众通过化学视角揭示生活中常见现象背后的科学原理；另一方面带领公众走近酒石酸家族，了解酒石酸及酒石酸盐的化学性质和应用价值，向公众展示化学学科在人类生活、科学发展中的重要作用。本实验原理易懂、操作简单安全、实验现象明显，既能展示化学之美，又能展示化学之用。本项目通过展板、视频、趣味实验互动等展示手法，针对不同人群设计多种科普互动方案，激发青少年对化学的学习兴趣，构建人们对化学的科学认知。
2026, 41(5): 350-357
doi: 10.12461/PKU.DXHX202510080
摘要:
二苯甲酮的制备是现行本科化学实验教材中的一个重要的有机合成实验，但传统合成方法需要使用大量氧化剂，使用毒性较大的苯作为原料，以及存在操作复杂等问题。基于绿色化学发展理念，本改进实验将光催化合成技术引入至二苯甲酮制备的实验当中，以维生素B2 (核黄素)作为光催化剂，利用空气中的氧气作为氧化剂，在可见光照射下催化二苯甲烷氧化制备二苯甲酮。该改进方法无需金属催化剂，反应条件温和，操作简单，成本低廉，将光化学合成的前沿理念和技术融入本科生实验教学中，为本科实验教学提供了一种安全高效、创新环保的实验案例。这不仅促进了学生对光催化反应和绿色化学的理解，也有助于学生创新能力的培养和科学思维的引导。
二苯甲酮的制备是现行本科化学实验教材中的一个重要的有机合成实验，但传统合成方法需要使用大量氧化剂，使用毒性较大的苯作为原料，以及存在操作复杂等问题。基于绿色化学发展理念，本改进实验将光催化合成技术引入至二苯甲酮制备的实验当中，以维生素B2 (核黄素)作为光催化剂，利用空气中的氧气作为氧化剂，在可见光照射下催化二苯甲烷氧化制备二苯甲酮。该改进方法无需金属催化剂，反应条件温和，操作简单，成本低廉，将光化学合成的前沿理念和技术融入本科生实验教学中，为本科实验教学提供了一种安全高效、创新环保的实验案例。这不仅促进了学生对光催化反应和绿色化学的理解，也有助于学生创新能力的培养和科学思维的引导。
2026, 41(5): 358-367
doi: 10.12461/PKU.DXHX202510007
摘要:
本文报道了一种可见光催化三苯基膦促进的脱氧酰胺化策略，用于二肽化合物的合成。以金属铱的配合物为催化剂，在蓝光照射下N-保护的氨基酸产生酰基自由基，和氨基酸酯发生偶联反应生成二肽，产物具有较高的产率和非常好的非对映选择性。实验具有试剂廉价易得、反应条件温和、操作简单安全、绿色高效、重现性好等优点，时间可控制在8学时内。
本文报道了一种可见光催化三苯基膦促进的脱氧酰胺化策略，用于二肽化合物的合成。以金属铱的配合物为催化剂，在蓝光照射下N-保护的氨基酸产生酰基自由基，和氨基酸酯发生偶联反应生成二肽，产物具有较高的产率和非常好的非对映选择性。实验具有试剂廉价易得、反应条件温和、操作简单安全、绿色高效、重现性好等优点，时间可控制在8学时内。
2026, 41(5): 368-379
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511167
摘要:
本实验对“有机化学实验”“药物化学实验”中苯佐卡因的合成实验进行改进。在传统合成路线基础上，通过更换氧化剂为高锰酸钾，并采用四丁基溴化铵为相转移催化剂，在中性条件下进行氧化反应，降低对硝基苯甲酸合成过程中的危险性；更换酯化反应催化剂为硫酸氢钠一水合物并利用超声装置提高对硝基苯甲酸乙酯的合成效率；最后利用超声装置提高醋酸-铁粉还原反应的产率。实验结果表明，改进后路线相较于传统实验路线，总产率提高了82.2%、实验总时长缩短了35.3%、反应试剂种类减少、后处理更加简便。整个实验贯穿绿色化学概念，融合多元学科知识与技术，综合提升学生的职业胜任力，兼具教学意义与推广潜力。
本实验对“有机化学实验”“药物化学实验”中苯佐卡因的合成实验进行改进。在传统合成路线基础上，通过更换氧化剂为高锰酸钾，并采用四丁基溴化铵为相转移催化剂，在中性条件下进行氧化反应，降低对硝基苯甲酸合成过程中的危险性；更换酯化反应催化剂为硫酸氢钠一水合物并利用超声装置提高对硝基苯甲酸乙酯的合成效率；最后利用超声装置提高醋酸-铁粉还原反应的产率。实验结果表明，改进后路线相较于传统实验路线，总产率提高了82.2%、实验总时长缩短了35.3%、反应试剂种类减少、后处理更加简便。整个实验贯穿绿色化学概念，融合多元学科知识与技术，综合提升学生的职业胜任力，兼具教学意义与推广潜力。
2026, 41(5): 380-390
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511096
摘要:
为适应现代学科交叉发展趋势的本科课程建设，本创新实验将电子圆二色光谱(ECD)仪器表征与量子化学计算结合，测定手性氨基酸图谱、筛选优化优势构象并计算理论光谱，通过对比实验与理论结果判定其绝对构型，并深入分析跃迁性质。本实验可以帮助学生掌握大型分析仪器的使用和ECD的理论计算方法，提升学生科研能力。
为适应现代学科交叉发展趋势的本科课程建设，本创新实验将电子圆二色光谱(ECD)仪器表征与量子化学计算结合，测定手性氨基酸图谱、筛选优化优势构象并计算理论光谱，通过对比实验与理论结果判定其绝对构型，并深入分析跃迁性质。本实验可以帮助学生掌握大型分析仪器的使用和ECD的理论计算方法，提升学生科研能力。
2026, 41(5): 391-397
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511037
摘要:
针对传统电化学教学中知识点孤立、学生难以建立材料制备与性能应用之间的系统性认知，本实验以聚丙烯酰胺(PAM)凝胶电解质的制备及其在柔性水系锌离子电池(FZIBs)中的应用为主线，涵盖从材料合成、物性分析到器件集成与性能评估的全过程，通过以问题为起点、经实验验证、并向实际应用拓展的完整流程，促进理论知识的有机串联与深度整合。本实验以PAM凝胶电解质的制备及其在柔性水系锌离子电池中的应用为核心，包含弯折实验、电导率测定、电池制备、电化学性能评价等过程，旨在培养学生从实验室研究到工程化落地的全局视角。本实验通过融合前沿研究与工程实践，为破解“知识碎片化”教学困境提供了可复制的实践模式，助力新工科人才系统性思维与工程素养的协同发展。
针对传统电化学教学中知识点孤立、学生难以建立材料制备与性能应用之间的系统性认知，本实验以聚丙烯酰胺(PAM)凝胶电解质的制备及其在柔性水系锌离子电池(FZIBs)中的应用为主线，涵盖从材料合成、物性分析到器件集成与性能评估的全过程，通过以问题为起点、经实验验证、并向实际应用拓展的完整流程，促进理论知识的有机串联与深度整合。本实验以PAM凝胶电解质的制备及其在柔性水系锌离子电池中的应用为核心，包含弯折实验、电导率测定、电池制备、电化学性能评价等过程，旨在培养学生从实验室研究到工程化落地的全局视角。本实验通过融合前沿研究与工程实践，为破解“知识碎片化”教学困境提供了可复制的实践模式，助力新工科人才系统性思维与工程素养的协同发展。
2026, 41(5): 398-411
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511058
摘要:
本文聚焦微塑料这一环境隐患，先借助显微镜观察一次性纸杯遇热水释放塑料颗粒现象，直观揭示微塑料的环境风险。随后以厨余废弃物蟹壳为核心原料，经实验优化后开展居家“应用式”实验，采用“一蟹两用”策略：一是通过酸碱处理制备多孔蟹壳，实现微塑料中纳米塑料吸附；二是通过高温碳化制备碳量子点，实现纳米塑料浓度检测。“吸附处理+检测”的实验进阶，可将微塑料科普从“现象认知”推向“性质探究+治理实践”，进而深化科普内涵。此外，居家实验废液可回收为植物营养液，凸显“绿色无污染”理念。本实验以热水倒纸杯的日常经历为起点，将“隐形”的微塑料“现形”，打破公众认知壁垒。蟹壳两用实验针对老化后的微塑料性质进行探究，增强科普互动感的同时具有创新思维启发的精神内涵。通过梯度科普，深度激发公众环保意识，助力“减塑护环”的科学传播和责任践行。
本文聚焦微塑料这一环境隐患，先借助显微镜观察一次性纸杯遇热水释放塑料颗粒现象，直观揭示微塑料的环境风险。随后以厨余废弃物蟹壳为核心原料，经实验优化后开展居家“应用式”实验，采用“一蟹两用”策略：一是通过酸碱处理制备多孔蟹壳，实现微塑料中纳米塑料吸附；二是通过高温碳化制备碳量子点，实现纳米塑料浓度检测。“吸附处理+检测”的实验进阶，可将微塑料科普从“现象认知”推向“性质探究+治理实践”，进而深化科普内涵。此外，居家实验废液可回收为植物营养液，凸显“绿色无污染”理念。本实验以热水倒纸杯的日常经历为起点，将“隐形”的微塑料“现形”，打破公众认知壁垒。蟹壳两用实验针对老化后的微塑料性质进行探究，增强科普互动感的同时具有创新思维启发的精神内涵。通过梯度科普，深度激发公众环保意识，助力“减塑护环”的科学传播和责任践行。
2026, 41(5): 412-421
doi: 10.12461/PKU.DXHX202510063
摘要:
本文对木材净水器“神奇变身术”包含的碳化、亲水过程及其净水效果和原理进行了介绍。木材净水器能有效去除水中较大粒径(≥ 10 μm)的微塑料、有机染料、抗生素等污染物，且能实现对南京市玄武湖天然水样的净化。借助实物演示、宣传牌和视频展示、抽奖问答等环节实现了公众参与和趣味科普。以此，为化学科普教育提供了新的实践范例。
本文对木材净水器“神奇变身术”包含的碳化、亲水过程及其净水效果和原理进行了介绍。木材净水器能有效去除水中较大粒径(≥ 10 μm)的微塑料、有机染料、抗生素等污染物，且能实现对南京市玄武湖天然水样的净化。借助实物演示、宣传牌和视频展示、抽奖问答等环节实现了公众参与和趣味科普。以此，为化学科普教育提供了新的实践范例。
2026, 41(5): 422-429
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511113
摘要:
为响应绿色农药创制复合型人才培养的迫切需求，本实验以“贯通式研究”为理念，构建了“计算机辅助筛选-有机合成-生物活性评价”虚实融合实验教学模式。该模式不仅系统融合计算化学、有机化学与化学生物学等多学科内容，更将真实科研流程有机融入实验教学全过程，推动科研思维下沉教学一线，为拔尖创新人才培养提供了新范式。本实验以琥珀酸脱氢酶(SDH)为分子靶标，围绕新型创制杀菌剂苯醚唑酰胺的筛选与活性验证开展教学设计。通过分子对接与虚拟筛选，引导学生理解靶标导向的分子设计理念；通过目标化合物的合成与结构表征，锤炼学生的实验操作与结构解析能力；最后通过酶抑制活性与菌丝体抑制实验，实现从分子识别到生物功能验证的完整教学闭环，体现了“理论构建-实验验证-结果反馈”的科研逻辑链条。通过项目化实施与模块化组织，该实验有效培养学生的跨学科思维、创新意识与综合实践能力，构建了绿色农药创制人才培养与实验教学深度融合的实践平台。
为响应绿色农药创制复合型人才培养的迫切需求，本实验以“贯通式研究”为理念，构建了“计算机辅助筛选-有机合成-生物活性评价”虚实融合实验教学模式。该模式不仅系统融合计算化学、有机化学与化学生物学等多学科内容，更将真实科研流程有机融入实验教学全过程，推动科研思维下沉教学一线，为拔尖创新人才培养提供了新范式。本实验以琥珀酸脱氢酶(SDH)为分子靶标，围绕新型创制杀菌剂苯醚唑酰胺的筛选与活性验证开展教学设计。通过分子对接与虚拟筛选，引导学生理解靶标导向的分子设计理念；通过目标化合物的合成与结构表征，锤炼学生的实验操作与结构解析能力；最后通过酶抑制活性与菌丝体抑制实验，实现从分子识别到生物功能验证的完整教学闭环，体现了“理论构建-实验验证-结果反馈”的科研逻辑链条。通过项目化实施与模块化组织，该实验有效培养学生的跨学科思维、创新意识与综合实践能力，构建了绿色农药创制人才培养与实验教学深度融合的实践平台。
2026, 41(5): 430-437
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511125
摘要:
尿糖检测试纸作为糖尿病日常监测的便捷工具，在血糖管理中发挥重要作用。本实验围绕尿糖检测试纸的作用、化学原理、试纸制作及使用开展科普。其检测原理为葡萄糖氧化酶识别尿液中的葡萄糖，并在有氧条件下，生成葡萄糖酸和过氧化氢。四甲基联苯胺与过氧化氢在过氧化物酶的弱酸性催化下氧化还原生成黄色亚胺离子，通过颜色变化实现对尿液葡萄糖定性或半定量检测。本实验将化学与健康知识、实际应用相结合，有利于大众了解化学在医疗健康监测领域的应用。
尿糖检测试纸作为糖尿病日常监测的便捷工具，在血糖管理中发挥重要作用。本实验围绕尿糖检测试纸的作用、化学原理、试纸制作及使用开展科普。其检测原理为葡萄糖氧化酶识别尿液中的葡萄糖，并在有氧条件下，生成葡萄糖酸和过氧化氢。四甲基联苯胺与过氧化氢在过氧化物酶的弱酸性催化下氧化还原生成黄色亚胺离子，通过颜色变化实现对尿液葡萄糖定性或半定量检测。本实验将化学与健康知识、实际应用相结合，有利于大众了解化学在医疗健康监测领域的应用。
2026, 41(5): 438-447
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511134
摘要:
柿子营养丰富，但食用后其鞣酸会与许多物质反应并可能危害健康，这一风险在日常生活中常被忽视。因此，本科普实验选用柿子、茶叶、牛奶、豆浆、鸡蛋和香醋等常见食材，结合鞣酸的化学性质，精心设计了适合全年龄段的互动展示方案。旨在以生动有趣的方式传递化学之美，纠正公众食用误区，提升健康安全意识和科学素养。
柿子营养丰富，但食用后其鞣酸会与许多物质反应并可能危害健康，这一风险在日常生活中常被忽视。因此，本科普实验选用柿子、茶叶、牛奶、豆浆、鸡蛋和香醋等常见食材，结合鞣酸的化学性质，精心设计了适合全年龄段的互动展示方案。旨在以生动有趣的方式传递化学之美，纠正公众食用误区，提升健康安全意识和科学素养。
2026, 41(5): 448-454
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511151
摘要:
功能核酸探针具有高特异性、高亲和力、高稳定性、低成本等优势，本实验将分子识别与分子循环等科研思维通过设计实验和优化应用流程的方式引入本科实验教学中，设计了双重信号放大的功能核酸探针，以核酸适体作为识别单元，通过杂交链式反应与脱氧核酶放大，以硫黄素与G-四链体结合的荧光信号实现水中氯霉素的超灵敏检测。
功能核酸探针具有高特异性、高亲和力、高稳定性、低成本等优势，本实验将分子识别与分子循环等科研思维通过设计实验和优化应用流程的方式引入本科实验教学中，设计了双重信号放大的功能核酸探针，以核酸适体作为识别单元，通过杂交链式反应与脱氧核酶放大，以硫黄素与G-四链体结合的荧光信号实现水中氯霉素的超灵敏检测。
2026, 41(5): 455-468
doi: 10.12461/PKU.DXHX202509102
摘要:
本实验构建了一种柔性电化学传感器，用于快速、高灵敏检测重金属离子(Hg2+、Cd2+)。采用丝网印刷技术制备柔性电极，通过电聚合与分子脱除策略构建多空腔聚吡咯薄膜，增强离子富集与溶出电流响应。该传感器对Hg2+和Cd2+的检测限分别为0.0089和0.0037 mg·L-1。实验设计融合多学科前沿知识，有助于提升学生对化学研究的兴趣及对环境污染问题的关注。
本实验构建了一种柔性电化学传感器，用于快速、高灵敏检测重金属离子(Hg2+、Cd2+)。采用丝网印刷技术制备柔性电极，通过电聚合与分子脱除策略构建多空腔聚吡咯薄膜，增强离子富集与溶出电流响应。该传感器对Hg2+和Cd2+的检测限分别为0.0089和0.0037 mg·L-1。实验设计融合多学科前沿知识，有助于提升学生对化学研究的兴趣及对环境污染问题的关注。
2026, 41(2): 1-13
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502023
摘要:
在全球气候变化和能源转型的大背景下，减少温室气体排放，特别是二氧化碳(CO2)的排放，已成为国际社会共同面临的重大挑战。传统的化石能源使用模式不仅加剧了温室效应，还导致了能源资源的枯竭。因此，探索和开发能够将CO2转化为高附加值化学品和燃料的绿色技术，对于实现碳循环经济和可持续发展具有重要意义。电催化CO2转化技术，作为一种创新且环境友好的方法，正逐渐受到学术界和工业界的广泛关注。该技术通过电化学手段，在特定的催化剂作用下，将大气中的CO2转化为一系列有用的化学品，如烃类、醇类、酸类等，这些产物在能源、材料、化工等领域具有广泛的应用前景。本文旨在介绍电催化CO2转化的最新研究进展，探讨其关键科学问题和技术难点，展望未来的发展趋势，以期为推动该技术的实用化和产业化提供理论支撑和实践指导。
在全球气候变化和能源转型的大背景下，减少温室气体排放，特别是二氧化碳(CO2)的排放，已成为国际社会共同面临的重大挑战。传统的化石能源使用模式不仅加剧了温室效应，还导致了能源资源的枯竭。因此，探索和开发能够将CO2转化为高附加值化学品和燃料的绿色技术，对于实现碳循环经济和可持续发展具有重要意义。电催化CO2转化技术，作为一种创新且环境友好的方法，正逐渐受到学术界和工业界的广泛关注。该技术通过电化学手段，在特定的催化剂作用下，将大气中的CO2转化为一系列有用的化学品，如烃类、醇类、酸类等，这些产物在能源、材料、化工等领域具有广泛的应用前景。本文旨在介绍电催化CO2转化的最新研究进展，探讨其关键科学问题和技术难点，展望未来的发展趋势，以期为推动该技术的实用化和产业化提供理论支撑和实践指导。
2026, 41(2): 14-20
doi: 10.12461/PKU.DXHX202501014
摘要:
化学是改造自然的强大力量，为了让学生们正确地了解化学，本教学团队以全校通识类课程为立足点，选取学生们熟知的动漫情节为切入点，凝练动漫中蕴含的丰富化学问题，开展课堂教学。围绕化学元素与动漫角色、化学反应与动漫情节构建等，设计了教学内容，由浅入深，从日常生活到生产实践，运用化学解决实际问题，提高学生的思维能力和创新能力。
化学是改造自然的强大力量，为了让学生们正确地了解化学，本教学团队以全校通识类课程为立足点，选取学生们熟知的动漫情节为切入点，凝练动漫中蕴含的丰富化学问题，开展课堂教学。围绕化学元素与动漫角色、化学反应与动漫情节构建等，设计了教学内容，由浅入深，从日常生活到生产实践，运用化学解决实际问题，提高学生的思维能力和创新能力。
2026, 41(2): 21-27
doi: 10.12461/PKU.DXHX202501021
摘要:
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。
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。
2026, 41(2): 28-35
doi: 10.12461/PKU.DXHX202501015
摘要:
无机化学实验注重培养学生化学基本实验技能，独立思考、分析问题和解决问题的科学思维和良好的科学态度。本文以大学生化学实验技能竞赛中反映出的问题与不足，介绍我校无机化学实验基于全过程问题驱动混合式教学改革，从教学资源，教学方法，混合式教学实施、课程成绩评定等方面开展教学实践，并取得了教学成效。
无机化学实验注重培养学生化学基本实验技能，独立思考、分析问题和解决问题的科学思维和良好的科学态度。本文以大学生化学实验技能竞赛中反映出的问题与不足，介绍我校无机化学实验基于全过程问题驱动混合式教学改革，从教学资源，教学方法，混合式教学实施、课程成绩评定等方面开展教学实践，并取得了教学成效。
2026, 41(2): 36-44
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502040
摘要:
在有效教学理念的引领下，针对高职无机化学课程的教学困境，从优化与整合课程教学内容、构建与完善课程在线平台、改革与创新课程教学模式、丰富与健全课程评价体系等四个维度，设计了混合式教学改革的方案。实践表明，该教学模式能够拓宽学习渠道，提升学习效率，培养学习习惯，取得了良好的教学成效。
在有效教学理念的引领下，针对高职无机化学课程的教学困境，从优化与整合课程教学内容、构建与完善课程在线平台、改革与创新课程教学模式、丰富与健全课程评价体系等四个维度，设计了混合式教学改革的方案。实践表明，该教学模式能够拓宽学习渠道，提升学习效率，培养学习习惯，取得了良好的教学成效。
2026, 41(2): 45-53
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502025
摘要:
以汞元素及其化合物教学为例，深入挖掘元素化学中蕴含的思政元素，通过讨论汞元素的利与弊，提升正确的元素观。将民族文化自信与社会责任、环保意识及生态文明等有机融入课堂教学环节中，培养学生的创新意识、科学精神、爱国情怀、环保意识等。专业教学与思政育人、显性教育与隐性教育有机融合，形成协同效应，以期同步实现“知识传授”与“价值引领”统一。
以汞元素及其化合物教学为例，深入挖掘元素化学中蕴含的思政元素，通过讨论汞元素的利与弊，提升正确的元素观。将民族文化自信与社会责任、环保意识及生态文明等有机融入课堂教学环节中，培养学生的创新意识、科学精神、爱国情怀、环保意识等。专业教学与思政育人、显性教育与隐性教育有机融合，形成协同效应，以期同步实现“知识传授”与“价值引领”统一。
2026, 41(2): 54-58
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502037
摘要:
本文以北京航空航天大学“仿生超疏水界面探究与设计”虚拟仿真实验为案例，深入探讨虚拟实验在培养拔尖创新人才中的关键作用。研究表明，通过精心设计的虚拟实验课程，学生的创新能力和实践技能得到了显著提升。本文详细分析了虚拟实验在课程中的应用，重点讨论了其在培养学生科研创新思维、团队协作精神和实践能力方面的积极影响。研究结果表明，虚拟实验不仅能够有效弥补传统实验教学的不足，还能通过跨学科融合和真实情境模拟，激发学生的创新潜能，帮助其成长为具有国际竞争力的拔尖创新人才。
本文以北京航空航天大学“仿生超疏水界面探究与设计”虚拟仿真实验为案例，深入探讨虚拟实验在培养拔尖创新人才中的关键作用。研究表明，通过精心设计的虚拟实验课程，学生的创新能力和实践技能得到了显著提升。本文详细分析了虚拟实验在课程中的应用，重点讨论了其在培养学生科研创新思维、团队协作精神和实践能力方面的积极影响。研究结果表明，虚拟实验不仅能够有效弥补传统实验教学的不足，还能通过跨学科融合和真实情境模拟，激发学生的创新潜能，帮助其成长为具有国际竞争力的拔尖创新人才。
2026, 41(2): 59-64
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502116
摘要:
针对仪器分析课程思政育人过程中存在思政育人主线不清晰，课程内容思政元素挖掘缺乏全局性设计，育人成效入心入行难等问题，构建了三步进阶式课程思政育人模式，结合课程特色凝炼形成了求真、求实、求新的课程思政育人主线，通过显性知识和隐性价值观两个维度布局和挖掘课程思政融入点；最后通过知识众筹、小组讨论、项目式任务等方式有效推进课程思政入脑入心入行，最终形成了可复制易推广的三步进阶式课程思政育人模式，目前已成功推广辐射到了省内外20余所高校及甘肃省多所中小学。
针对仪器分析课程思政育人过程中存在思政育人主线不清晰，课程内容思政元素挖掘缺乏全局性设计，育人成效入心入行难等问题，构建了三步进阶式课程思政育人模式，结合课程特色凝炼形成了求真、求实、求新的课程思政育人主线，通过显性知识和隐性价值观两个维度布局和挖掘课程思政融入点；最后通过知识众筹、小组讨论、项目式任务等方式有效推进课程思政入脑入心入行，最终形成了可复制易推广的三步进阶式课程思政育人模式，目前已成功推广辐射到了省内外20余所高校及甘肃省多所中小学。
2026, 41(2): 65-72
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502125
摘要:
为探索仪器分析项目式学习在化学拔尖人才培养中的运用，提出将理论课的项目活动延伸至实践的项目式教学新思路。教师设计真实情景、贴近热点、学科交叉、具有育人功能的项目并进行导学、督学、助学。学生在项目驱动下学习思考、交互合作、整合凝练、深化创新。实践表明，该教学模式有助于培养拔尖学生的自主学习能力和创新思维。
为探索仪器分析项目式学习在化学拔尖人才培养中的运用，提出将理论课的项目活动延伸至实践的项目式教学新思路。教师设计真实情景、贴近热点、学科交叉、具有育人功能的项目并进行导学、督学、助学。学生在项目驱动下学习思考、交互合作、整合凝练、深化创新。实践表明，该教学模式有助于培养拔尖学生的自主学习能力和创新思维。
2026, 41(2): 73-81
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503047
摘要:
针对地方高校无机化学实验教学中存在与前序高中化学基础连贯性欠佳、与后续综合实验课程衔接乏力的双重断层问题，本文以元素性质实验为例，构建了“问题引导预习-异常驱动探究”协同教学模式。通过开发问题引导的预习资源(操作视频+预习报告)，辅助学生规范基础操作、梳理实验原理，弥合中学-大学知识技能的衔接断层；通过“异常现象-探究任务”的课堂转化，构筑了“认知冲突→变量分析→方案设计→理论溯源”的科学思维连贯性培养路径，解决由基础实验向高阶实验过渡的“能力断崖”的难题。研究表明：新型模式促进了师生角色转变(学生从“机械操作者”进阶为“主动探究者”，教师从“知识讲授者”转型为“思维引导者”)和学生综合能力的提升(实践考核的优秀率从2.6%提升至9.8%)，为地方院校实验教学提供了可复制的改革范式。
针对地方高校无机化学实验教学中存在与前序高中化学基础连贯性欠佳、与后续综合实验课程衔接乏力的双重断层问题，本文以元素性质实验为例，构建了“问题引导预习-异常驱动探究”协同教学模式。通过开发问题引导的预习资源(操作视频+预习报告)，辅助学生规范基础操作、梳理实验原理，弥合中学-大学知识技能的衔接断层；通过“异常现象-探究任务”的课堂转化，构筑了“认知冲突→变量分析→方案设计→理论溯源”的科学思维连贯性培养路径，解决由基础实验向高阶实验过渡的“能力断崖”的难题。研究表明：新型模式促进了师生角色转变(学生从“机械操作者”进阶为“主动探究者”，教师从“知识讲授者”转型为“思维引导者”)和学生综合能力的提升(实践考核的优秀率从2.6%提升至9.8%)，为地方院校实验教学提供了可复制的改革范式。
2026, 41(2): 82-94
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503014
摘要:
化学学科通过分子设计与过程调控，持续突破碳减排与资源化技术边界。将“双碳”前沿融入本科教学已成为化学教改的挑战。本研究构建“知识体系重构-智能平台提升-自主探究升华”三维递进架构，突破传统课堂时空限制，形成全过程浸润式培养模式，实现学生从知识内化到思维创新的能力跃升，显著提升其创新素养与学科使命感。
化学学科通过分子设计与过程调控，持续突破碳减排与资源化技术边界。将“双碳”前沿融入本科教学已成为化学教改的挑战。本研究构建“知识体系重构-智能平台提升-自主探究升华”三维递进架构，突破传统课堂时空限制，形成全过程浸润式培养模式，实现学生从知识内化到思维创新的能力跃升，显著提升其创新素养与学科使命感。
2026, 41(2): 95-102
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503108
摘要:
无机化学因其内容的广泛性和规律的隐蔽性，给学生的学习和教师的教学均带来显著挑战。构建简洁的知识逻辑体系是应对这一挑战的重要举措。本文以碱金属教学为例，构建无机化学中元素化学的知识框架模板、提炼碱金属章节知识要点、梳理知识点间的本质逻辑关系。明确提出“活泼金属与氧气反应时首先形成超氧化物”的学术见解，进而提出反应在微观上分三步进行的反应机理，依此从本质特征上构建碱金属与氧气反应的全新知识逻辑，显著提升教学效果。结果表明，一个清晰连贯的知识逻辑体系的搭建，在促进教学效果提升的同时能在启迪思维的过程中孕育学术新发现，为无机化学的研究与教学提供新的思路与方向。
无机化学因其内容的广泛性和规律的隐蔽性，给学生的学习和教师的教学均带来显著挑战。构建简洁的知识逻辑体系是应对这一挑战的重要举措。本文以碱金属教学为例，构建无机化学中元素化学的知识框架模板、提炼碱金属章节知识要点、梳理知识点间的本质逻辑关系。明确提出“活泼金属与氧气反应时首先形成超氧化物”的学术见解，进而提出反应在微观上分三步进行的反应机理，依此从本质特征上构建碱金属与氧气反应的全新知识逻辑，显著提升教学效果。结果表明，一个清晰连贯的知识逻辑体系的搭建，在促进教学效果提升的同时能在启迪思维的过程中孕育学术新发现，为无机化学的研究与教学提供新的思路与方向。
2026, 41(2): 103-110
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503034
摘要:
本文介绍了中国科学技术大学化学实验教学中心开设的研究生综合仪器分析实验的建设经验。课程组针对研究生选课需求旺盛而仪器等教学资源配备不足的矛盾，以及研究生未来研究方向不同，需要学习的仪器也不同的特点，进行精准化教学改革，很好地解决了教学过程中出现的问题，在提升学生科研创新能力方面起到了促进作用。本文详细介绍了教学模块划分及各教学环节设计，以及在课程考核、课程思政等方面的一些尝试和思考。
本文介绍了中国科学技术大学化学实验教学中心开设的研究生综合仪器分析实验的建设经验。课程组针对研究生选课需求旺盛而仪器等教学资源配备不足的矛盾，以及研究生未来研究方向不同，需要学习的仪器也不同的特点，进行精准化教学改革，很好地解决了教学过程中出现的问题，在提升学生科研创新能力方面起到了促进作用。本文详细介绍了教学模块划分及各教学环节设计，以及在课程考核、课程思政等方面的一些尝试和思考。
2026, 41(2): 111-118
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503094
摘要:
在新工科建设背景下，无机及分析化学作为一门面向工科专业的理科课程，具有基础性、理论性、跨学科性和衔接性，是学生进入大学后修读的第一门专业基础必修课。然而，该课程存在工程教育元素薄弱，其注重理论体系构建的传统教学模式，难以有效支撑“运用科学原理解决复杂工程问题”的卓越工程师培养目标。本研究基于OBE教育理念，通过“三教一评”，即教学观念转变、教学内容重构、教学方法改革、及多维评价体系的建立，在课程中融入工程思维、工程概念，将问题的定义与分解、系统化设计、迭代优化、工程伦理融入教学过程中。通过构建理论教学与工程实践的认知桥梁，实现课程目标从科学素养培育向工程能力培养的升级转型，为面向新工科培养未来工程人才打下良好基础。
在新工科建设背景下，无机及分析化学作为一门面向工科专业的理科课程，具有基础性、理论性、跨学科性和衔接性，是学生进入大学后修读的第一门专业基础必修课。然而，该课程存在工程教育元素薄弱，其注重理论体系构建的传统教学模式，难以有效支撑“运用科学原理解决复杂工程问题”的卓越工程师培养目标。本研究基于OBE教育理念，通过“三教一评”，即教学观念转变、教学内容重构、教学方法改革、及多维评价体系的建立，在课程中融入工程思维、工程概念，将问题的定义与分解、系统化设计、迭代优化、工程伦理融入教学过程中。通过构建理论教学与工程实践的认知桥梁，实现课程目标从科学素养培育向工程能力培养的升级转型，为面向新工科培养未来工程人才打下良好基础。
2026, 41(2): 119-122
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503063
摘要:
本文是在较少学时背景下，针对大学化学中“杂化轨道理论”教学过程中存在的问题，提出以“五问”模式引导学生深入思考和理解该理论。通过对杂化轨道的理论依据、杂化条件、原因、原则及杂化类型的分析，阐述了如何运用该模式激发学生主动思考，提升教学的直观性与便捷性，培养学生解决问题的能力和科学思维。
本文是在较少学时背景下，针对大学化学中“杂化轨道理论”教学过程中存在的问题，提出以“五问”模式引导学生深入思考和理解该理论。通过对杂化轨道的理论依据、杂化条件、原因、原则及杂化类型的分析，阐述了如何运用该模式激发学生主动思考，提升教学的直观性与便捷性，培养学生解决问题的能力和科学思维。
2026, 41(2): 123-130
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503083
摘要:
大学化学是高等院校的一门基础理论课，是培养综合性人才的重要途径。本文从学生和教师两方面深入分析了大学化学课程中分析化学部分教学实践中存在的问题。以“教学内容、教学方法、教学环境、评价体系”四个维度为核心，提出系统化改进与创新的教学模式。将科学前沿成果与产业发展引入教学环节，运用人工智能技术建立知识图谱。着力解决师生面临的问题，提升教师的跨学科教学能力，培养学生的化学思维，鼓励学生运用化学知识解决本专业实际问题的综合能力。着力帮助学生以及教师了解和认同本地区的历史、文化和价值观，增强文化自信。
大学化学是高等院校的一门基础理论课，是培养综合性人才的重要途径。本文从学生和教师两方面深入分析了大学化学课程中分析化学部分教学实践中存在的问题。以“教学内容、教学方法、教学环境、评价体系”四个维度为核心，提出系统化改进与创新的教学模式。将科学前沿成果与产业发展引入教学环节，运用人工智能技术建立知识图谱。着力解决师生面临的问题，提升教师的跨学科教学能力，培养学生的化学思维，鼓励学生运用化学知识解决本专业实际问题的综合能力。着力帮助学生以及教师了解和认同本地区的历史、文化和价值观，增强文化自信。
2026, 41(2): 131-139
doi: 10.12461/PKU.DXHX202501013
摘要:
有机化学作为动物医学专业学生大一阶段的必修专业基础课程，巧妙地融合了基础化学与医学的精髓，对于构建学生扎实的化学知识体系、培养其分析能力、实验技能及创新能力具有至关重要的作用。然而，面对近四分之一学生高中化学基础相对薄弱的现状，教学团队秉持“以学生为中心，教师为引导”的原则，构建了一个融合深浅知识点、采用翻转课堂与小组讨论形式的线上线下混合式教学模式。该模式旨在通过精准教学，帮助学生克服学习障碍，推动其学业持续发展。此模式不仅实现了知识的高效传授，还着重于能力的全面提升与价值观念的塑造。本文以“芳香烃及其在医学上的应用”为例，展示了该策略的设计思路与实施方法，取得了良好成效。
有机化学作为动物医学专业学生大一阶段的必修专业基础课程，巧妙地融合了基础化学与医学的精髓，对于构建学生扎实的化学知识体系、培养其分析能力、实验技能及创新能力具有至关重要的作用。然而，面对近四分之一学生高中化学基础相对薄弱的现状，教学团队秉持“以学生为中心，教师为引导”的原则，构建了一个融合深浅知识点、采用翻转课堂与小组讨论形式的线上线下混合式教学模式。该模式旨在通过精准教学，帮助学生克服学习障碍，推动其学业持续发展。此模式不仅实现了知识的高效传授，还着重于能力的全面提升与价值观念的塑造。本文以“芳香烃及其在医学上的应用”为例，展示了该策略的设计思路与实施方法，取得了良好成效。
2026, 41(2): 140-145
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502041
摘要:
围绕“新医科”建设的要求，利用南开大学多学科综合发展的优势，我们对化学生物学课程进行了教学内容的优化与修订，重构了以学生为中心的混合式教学模式，完善了多元化的考核评价体系，深化了化学生物学在“新医科”建设中的基础作用。该教学改革将有利于培育复合、拔尖、创新型“新医科”人才。
围绕“新医科”建设的要求，利用南开大学多学科综合发展的优势，我们对化学生物学课程进行了教学内容的优化与修订，重构了以学生为中心的混合式教学模式，完善了多元化的考核评价体系，深化了化学生物学在“新医科”建设中的基础作用。该教学改革将有利于培育复合、拔尖、创新型“新医科”人才。
2026, 41(2): 146-153
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412149
摘要:
作者针对物理化学课程特点及存在的问题，将新课导入、总结及习题环节从传统课堂教学中分离，融入与食品科学与工程专业相关的学科交叉案例，设计制作成模块式的新形态课程资源，并通过混合教学模式进行实践，减轻了课堂负担，提升了学生的积极性和解决实际问题的能力。这一教学创新获得了食品科学与工程专业师生的认可与支持。
作者针对物理化学课程特点及存在的问题，将新课导入、总结及习题环节从传统课堂教学中分离，融入与食品科学与工程专业相关的学科交叉案例，设计制作成模块式的新形态课程资源，并通过混合教学模式进行实践，减轻了课堂负担，提升了学生的积极性和解决实际问题的能力。这一教学创新获得了食品科学与工程专业师生的认可与支持。
2026, 41(2): 154-160
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502095
摘要:
本文针对重庆大学化学化工学院高分子课程教学困境，通过跨学院组建涵盖多领域的教学团队，构建包含前序课、核心课与拓展课的课程体系，并整合教学内容，创新教学方法，强化实践教学，设立项目制课程促进理论实践融合。改革成效显著，专业学生绩点大幅提升，教师队伍得到发展，专业在2023年重庆市普通高校本科专业监测获评A+。
本文针对重庆大学化学化工学院高分子课程教学困境，通过跨学院组建涵盖多领域的教学团队，构建包含前序课、核心课与拓展课的课程体系，并整合教学内容，创新教学方法，强化实践教学，设立项目制课程促进理论实践融合。改革成效显著，专业学生绩点大幅提升，教师队伍得到发展，专业在2023年重庆市普通高校本科专业监测获评A+。
2026, 41(2): 161-167
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502056
摘要:
在新一轮科技革命和产业变革的浪潮下，人工智能正在显著影响高等教育的生态环境。在这种新形势下，化学专业人才培养需要变更思路，培育兼具基础学科知识、科技创新实践和产业转化思维的高素质创新人才，构建“科教融创”新范式。本文系统分析了化学专业人才培养新需求，提出了“科教融合，创新引领，智能赋能，产教融通”的“科教融创”培育模式。从课程教学改革，科创实践平台构建，人工智能工具应用和产教融合机制四个维度，探索了该培养模式的实施路径。
在新一轮科技革命和产业变革的浪潮下，人工智能正在显著影响高等教育的生态环境。在这种新形势下，化学专业人才培养需要变更思路，培育兼具基础学科知识、科技创新实践和产业转化思维的高素质创新人才，构建“科教融创”新范式。本文系统分析了化学专业人才培养新需求，提出了“科教融合，创新引领，智能赋能，产教融通”的“科教融创”培育模式。从课程教学改革，科创实践平台构建，人工智能工具应用和产教融合机制四个维度，探索了该培养模式的实施路径。
2026, 41(2): 168-177
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503133
摘要:
立足天津大学双一流建设学科，面向化学拔尖创新人才培养目标，针对当前应用化学专业人才培养面临的诸多问题，提出多维协同的教育教学改革策略。旨在通过系统性改革，构建开放、灵活、高效的化学拔尖人才培养体系，以培育兼具国际视野、创新思维和实践能力的卓越人才，服务国家科技发展需求。实践表明，该模式有效推动一流学科发展，切实提升学生科研素养与综合竞争力，其经验可为兄弟院校提供参考。
立足天津大学双一流建设学科，面向化学拔尖创新人才培养目标，针对当前应用化学专业人才培养面临的诸多问题，提出多维协同的教育教学改革策略。旨在通过系统性改革，构建开放、灵活、高效的化学拔尖人才培养体系，以培育兼具国际视野、创新思维和实践能力的卓越人才，服务国家科技发展需求。实践表明，该模式有效推动一流学科发展，切实提升学生科研素养与综合竞争力，其经验可为兄弟院校提供参考。
2026, 41(2): 178-189
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502105
摘要:
二氧化碳(CO2)的大量排放引发了一系列环境问题，但同时CO2也是一种重要的碳资源。因此，捕获CO2并将其转化为高附加值化学品，已成为科学与工业领域的热点课题。从化学角度而言，CO2被视作一种稳定、安全且储量丰富的C1资源。将CO2转化为高值化学品，不仅能有效解决CO2排放问题，同时实现了CO2的资源化利用。把CO2催化环化加成到环氧化物中，制备高附加值的环状碳酸酯，是一种反应过程简单且前景可观的CO2利用策略，该反应无副产物产生，原子经济性100%，反应条件温和。本文综述了CO2化学利用途径，着重介绍了CO2环加成反应高效催化剂，并对不同类型催化剂的性能进行了比较，最后对CO2环加成反应研究进展进行了总结与展望。
二氧化碳(CO2)的大量排放引发了一系列环境问题，但同时CO2也是一种重要的碳资源。因此，捕获CO2并将其转化为高附加值化学品，已成为科学与工业领域的热点课题。从化学角度而言，CO2被视作一种稳定、安全且储量丰富的C1资源。将CO2转化为高值化学品，不仅能有效解决CO2排放问题，同时实现了CO2的资源化利用。把CO2催化环化加成到环氧化物中，制备高附加值的环状碳酸酯，是一种反应过程简单且前景可观的CO2利用策略，该反应无副产物产生，原子经济性100%，反应条件温和。本文综述了CO2化学利用途径，着重介绍了CO2环加成反应高效催化剂，并对不同类型催化剂的性能进行了比较，最后对CO2环加成反应研究进展进行了总结与展望。
2026, 41(2): 190-196
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503006
摘要:
“温室效应”的日益加剧，使得二氧化碳(CO2)的资源化利用迫在眉睫。相较于其他方法，使用可再生电能驱动二氧化碳还原为高附加值碳基燃料，具有条件温和、绿色高效等优势。本文聚焦于二氧化碳还原产物中市场规模最大的乙烯产物，简要介绍了电驱动二氧化碳转化制乙烯的反应机制、催化剂设计策略与四种典型的反应器件；概况了现阶段发展现状及其存在的科学与技术问题，并对其工业化应用前景进行了展望。
“温室效应”的日益加剧，使得二氧化碳(CO2)的资源化利用迫在眉睫。相较于其他方法，使用可再生电能驱动二氧化碳还原为高附加值碳基燃料，具有条件温和、绿色高效等优势。本文聚焦于二氧化碳还原产物中市场规模最大的乙烯产物，简要介绍了电驱动二氧化碳转化制乙烯的反应机制、催化剂设计策略与四种典型的反应器件；概况了现阶段发展现状及其存在的科学与技术问题，并对其工业化应用前景进行了展望。
2026, 41(2): 197-207
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503012
摘要:
“温室效应”已经成为人类面临的重要挑战之一。在许多造成“温室效应”的气体中，CO2占总效应的60%–70%，因其热力学性质稳定且化学惰性强而难以转化，会长期影响气候环境。CH4占温室气体总效应的20%。尽管CH4浓度低，但单个CH4分子对“温室效应”的贡献值是CO2的25倍左右。人们一直在寻找降低大气中CO2和CH4浓度的方法，其中CO2-CH4重整反应不仅能够实现该目标，应对气候问题，同时还获得高附加值产品，因而具有重要的理论意义和实用价值。
“温室效应”已经成为人类面临的重要挑战之一。在许多造成“温室效应”的气体中，CO2占总效应的60%–70%，因其热力学性质稳定且化学惰性强而难以转化，会长期影响气候环境。CH4占温室气体总效应的20%。尽管CH4浓度低，但单个CH4分子对“温室效应”的贡献值是CO2的25倍左右。人们一直在寻找降低大气中CO2和CH4浓度的方法，其中CO2-CH4重整反应不仅能够实现该目标，应对气候问题，同时还获得高附加值产品，因而具有重要的理论意义和实用价值。
2026, 41(2): 208-217
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503011
摘要:
教学内容中融入科学前沿成果，以国家科技发展和环境保护的迫切需求、社会责任感等内容为主线贯穿全课程，不仅丰富了学生专业知识储备，拓宽了学生的学术视野，而且可以锻炼学生的科学思维，培养学生的创新能力及知识应用能力，极大地激发学生对科研的好奇心和探索热情。配合物作为本科教学中无机化学的重要组成部分，因其丰富的种类、广泛的性质与应用，一直被认为是无机化学学习中的重点和难点。近年来，配合物因其独特的结构特征，在CO2的捕获与绿色催化转化方面表现出潜在的应用优势，成为了国内外研究热点。本文结合前沿科研成果，选取本科生易于理解的反应实例介绍了多孔配位聚合物——金属有机框架材料高效催化CO2转化形成高附加值精细化学品的最新进展。
教学内容中融入科学前沿成果，以国家科技发展和环境保护的迫切需求、社会责任感等内容为主线贯穿全课程，不仅丰富了学生专业知识储备，拓宽了学生的学术视野，而且可以锻炼学生的科学思维，培养学生的创新能力及知识应用能力，极大地激发学生对科研的好奇心和探索热情。配合物作为本科教学中无机化学的重要组成部分，因其丰富的种类、广泛的性质与应用，一直被认为是无机化学学习中的重点和难点。近年来，配合物因其独特的结构特征，在CO2的捕获与绿色催化转化方面表现出潜在的应用优势，成为了国内外研究热点。本文结合前沿科研成果，选取本科生易于理解的反应实例介绍了多孔配位聚合物——金属有机框架材料高效催化CO2转化形成高附加值精细化学品的最新进展。
2026, 41(2): 218-231
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502111
摘要:
碱金属的应用日益广泛，其制备和纯化手段是无机合成的应用范例。随着新能源技术的发展，碱金属制备知识的系统介绍显得愈发重要。基于教学中“学以致用”的理念，本文拟在文献查阅和分析的基础上，较系统地介绍碱金属的制备和纯化知识，重点关联技术中的化学原理，着重介绍中国学者针对盐湖提锂的杰出工作，为化学专业学生和相关行业从业者提供参考。
碱金属的应用日益广泛，其制备和纯化手段是无机合成的应用范例。随着新能源技术的发展，碱金属制备知识的系统介绍显得愈发重要。基于教学中“学以致用”的理念，本文拟在文献查阅和分析的基础上，较系统地介绍碱金属的制备和纯化知识，重点关联技术中的化学原理，着重介绍中国学者针对盐湖提锂的杰出工作，为化学专业学生和相关行业从业者提供参考。
2026, 41(2): 232-237
doi: 10.12461/PKU.DXHX202501010
摘要:
冠醚作为一类结构特殊的醚类化合物，已逐渐为人们所认识。近年来，冠醚在构建人工跨膜离子转运体系方面不断推陈出新，引起科学家们的普遍关注。利用不同的冠醚结构和组装基元在构筑跨膜人工离子通道、海水处理、盐湖提锂及电池领域等方面的探索，极大地扩展了冠醚类化合物的研究范畴；结合超分子化学和生物学的原理，以及不同学科的交叉融合，这些新颖结构和独特功能的新型仿生人工离子转运体将在医药和化学化工产业中发挥重要的作用。
冠醚作为一类结构特殊的醚类化合物，已逐渐为人们所认识。近年来，冠醚在构建人工跨膜离子转运体系方面不断推陈出新，引起科学家们的普遍关注。利用不同的冠醚结构和组装基元在构筑跨膜人工离子通道、海水处理、盐湖提锂及电池领域等方面的探索，极大地扩展了冠醚类化合物的研究范畴；结合超分子化学和生物学的原理，以及不同学科的交叉融合，这些新颖结构和独特功能的新型仿生人工离子转运体将在医药和化学化工产业中发挥重要的作用。
2026, 41(2): 238-241
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502048
摘要:
二氧化碳作为“温室气体”的主要组成之一，但随着科技的进步，科学家可对其进行各种转化。本文通过二氧化碳自述的方式，借用拟人化的手法，介绍了二氧化碳通过催化转化制备各类化合物以及其他类物质、作为超临界流体使用、作为充电宝使用，让读者以生动活泼的方式了解二氧化碳的大有可为，也为在小朋友心中埋下一颗勇于探索的种子，激发他们实现各种变废为宝的勇气。
二氧化碳作为“温室气体”的主要组成之一，但随着科技的进步，科学家可对其进行各种转化。本文通过二氧化碳自述的方式，借用拟人化的手法，介绍了二氧化碳通过催化转化制备各类化合物以及其他类物质、作为超临界流体使用、作为充电宝使用，让读者以生动活泼的方式了解二氧化碳的大有可为，也为在小朋友心中埋下一颗勇于探索的种子，激发他们实现各种变废为宝的勇气。
2026, 41(2): 242-247
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503013
摘要:
本文全面阐述了CO2的历史、现状及其多方面的影响，深入探讨了CO2的物理和化学利用方式，重点梳理了CO2化学的发展历程，包括关键的CO2化学反应机理。同时，从不同视角详细描述了人类为推进“双碳”目标所付出的努力，旨在为读者呈现CO2在地球演变、科学研究以及社会发展中的重要角色，以及人类应对气候变化的行动与探索。
本文全面阐述了CO2的历史、现状及其多方面的影响，深入探讨了CO2的物理和化学利用方式，重点梳理了CO2化学的发展历程，包括关键的CO2化学反应机理。同时，从不同视角详细描述了人类为推进“双碳”目标所付出的努力，旨在为读者呈现CO2在地球演变、科学研究以及社会发展中的重要角色，以及人类应对气候变化的行动与探索。
2026, 41(2): 248-254
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502018
摘要:
新修订出台的《科学技术普及法》为高校深入推进科学普及工作构筑起全新的法律根基。本文立足高校独有的丰富科普资源储备，综合考量科普融入教学、科研等多样化的教育教学手段，开展了面向青少年的科技创新引领、面向师生和社会的前沿传递、面向少儿的趣味化学启蒙等系列特色科普活动，彰显了高校在化学科普中的潜力与引领作用。
新修订出台的《科学技术普及法》为高校深入推进科学普及工作构筑起全新的法律根基。本文立足高校独有的丰富科普资源储备，综合考量科普融入教学、科研等多样化的教育教学手段，开展了面向青少年的科技创新引领、面向师生和社会的前沿传递、面向少儿的趣味化学启蒙等系列特色科普活动，彰显了高校在化学科普中的潜力与引领作用。
2026, 41(2): 255-262
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502068
摘要:
茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称，是形成茶叶色香味及构筑茶叶保健功能的主要成分。本实验以生活中常见的茶品为引，依据茶多酚的抗氧化性及金属离子络合作用，创新设计出基于茶多酚变色反应的“茶颜悦色”与“诗情‘化’意”系列实验。其中“茶颜悦色”实验主要面向小学生，通过颜色变化展示茶多酚的抗氧化性，互动讲解中国茶的品类和相关茶文化；“诗情‘化’意”实验主要面向有一定化学基础的中学生和大学生，展示茶多酚与金属离子反应的现象，互动讲解茶多酚的提取方法和工业应用，鼓励青少年积极参与科技创新。本设计实验过程简易，可实现居家操作，实验趣味性强、安全性高；同时将传统文化融于科普实验，有助于提升广大青少年的科学素养与文化修养。
茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称，是形成茶叶色香味及构筑茶叶保健功能的主要成分。本实验以生活中常见的茶品为引，依据茶多酚的抗氧化性及金属离子络合作用，创新设计出基于茶多酚变色反应的“茶颜悦色”与“诗情‘化’意”系列实验。其中“茶颜悦色”实验主要面向小学生，通过颜色变化展示茶多酚的抗氧化性，互动讲解中国茶的品类和相关茶文化；“诗情‘化’意”实验主要面向有一定化学基础的中学生和大学生，展示茶多酚与金属离子反应的现象，互动讲解茶多酚的提取方法和工业应用，鼓励青少年积极参与科技创新。本设计实验过程简易，可实现居家操作，实验趣味性强、安全性高；同时将传统文化融于科普实验，有助于提升广大青少年的科学素养与文化修养。
2026, 41(2): 263-267
doi: 10.12461/PKU.DXHX202501016
摘要:
淀粉是厨房中非常常见的一种原料，可以通过进行不同的反应来制作不同种类的食品。本文从东北特色菜——锅包肉中淀粉的作用出发，对淀粉的主要化学反应如糊化作用、美拉德反应、老化作用等进行由浅入深的分析，以激发读者对于有机化学在食品烹饪中应用的好奇心。
淀粉是厨房中非常常见的一种原料，可以通过进行不同的反应来制作不同种类的食品。本文从东北特色菜——锅包肉中淀粉的作用出发，对淀粉的主要化学反应如糊化作用、美拉德反应、老化作用等进行由浅入深的分析，以激发读者对于有机化学在食品烹饪中应用的好奇心。
2026, 41(2): 268-272
doi: 10.12461/PKU.DXHX202501011
摘要:
自修复材料是一种受损后能够进行自我修复的新型材料，具有十分广阔的应用前景。本文通过大华和小雪两位大学生的对话，从自修复机制的角度出发，介绍了本征型与外援型两种方法背后的化学原理，包括可逆反应、动态共价键、超分子相互作用等，并且展望了自修复材料未来的发展潜力。
自修复材料是一种受损后能够进行自我修复的新型材料，具有十分广阔的应用前景。本文通过大华和小雪两位大学生的对话，从自修复机制的角度出发，介绍了本征型与外援型两种方法背后的化学原理，包括可逆反应、动态共价键、超分子相互作用等，并且展望了自修复材料未来的发展潜力。
2026, 41(2): 273-278
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502020
摘要:
沙利度胺曾因其致畸性而“臭名昭著”，但如今已被广泛用于炎症、恶性肿瘤及自身免疫病等多种疾病的治疗。传统的化学教材通常侧重于介绍沙利度胺的结构及致畸性，这导致学生对沙利度胺后期的发展了解不足，且不利于激发他们深入学习与该药物相关的化学知识的兴趣。本文借鉴中国传统故事“周处除三害”，通过第一人称视角，全面介绍沙利度胺的历史、作用机制、合成方法及其在现代医学中的应用，以激发读者的探索兴趣，促进他们对这一药物的深入了解。
沙利度胺曾因其致畸性而“臭名昭著”，但如今已被广泛用于炎症、恶性肿瘤及自身免疫病等多种疾病的治疗。传统的化学教材通常侧重于介绍沙利度胺的结构及致畸性，这导致学生对沙利度胺后期的发展了解不足，且不利于激发他们深入学习与该药物相关的化学知识的兴趣。本文借鉴中国传统故事“周处除三害”，通过第一人称视角，全面介绍沙利度胺的历史、作用机制、合成方法及其在现代医学中的应用，以激发读者的探索兴趣，促进他们对这一药物的深入了解。
2026, 41(2): 279-285
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502082
摘要:
采用科普小说的叙述手法，以第一人称的视角，通过一个葡萄糖分子的自述，生动地描绘了在真核生物细胞内，呼吸作用过程中各个化合物之间的转化过程、能量的流动路径，以及所涉及的化学反应。整体勾勒出呼吸作用的过程。
采用科普小说的叙述手法，以第一人称的视角，通过一个葡萄糖分子的自述，生动地描绘了在真核生物细胞内，呼吸作用过程中各个化合物之间的转化过程、能量的流动路径，以及所涉及的化学反应。整体勾勒出呼吸作用的过程。
2026, 41(2): 286-294
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503082
摘要:
美食，远不止是味蕾的一场狂欢，它更是物理化学领域的奇妙舞台。当我们沉醉于美食的色、香、味时，其实正经历着一场复杂而又精妙的化学演变。为了深入探究舌尖上的物理化学奥秘，本文从多个关键维度展开研究，味觉感受如何在神经与分子的交互中诞生，食品在储存时发生的微妙变化，烹饪过程中食材的奇妙转变等。通过这些分析，揭示出食品加工和贮藏中各种物理变化的本质规律，旨在帮助读者提升综合分析、预测和模拟复杂食品工程问题的能力。
美食，远不止是味蕾的一场狂欢，它更是物理化学领域的奇妙舞台。当我们沉醉于美食的色、香、味时，其实正经历着一场复杂而又精妙的化学演变。为了深入探究舌尖上的物理化学奥秘，本文从多个关键维度展开研究，味觉感受如何在神经与分子的交互中诞生，食品在储存时发生的微妙变化，烹饪过程中食材的奇妙转变等。通过这些分析，揭示出食品加工和贮藏中各种物理变化的本质规律，旨在帮助读者提升综合分析、预测和模拟复杂食品工程问题的能力。
2026, 41(2): 295-300
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502088
摘要:
牙菌斑是多种口腔致病菌通过胞外聚合物黏附形成的复合体，具有不易察觉、不易根除、危害性大等特点，是引发牙周疾病的关键因素。本文通过叙述手法，展示了牙菌斑的检测、治疗和预防策略，旨在向大众普及口腔卫生知识、纠正牙齿保健的错误认知。希望通过本文的介绍，能引导大众正确认识以牙菌斑为代表的细菌生物被膜，了解其在生产生活中的积极作用，感受科技“化腐朽为神奇”的魅力。
牙菌斑是多种口腔致病菌通过胞外聚合物黏附形成的复合体，具有不易察觉、不易根除、危害性大等特点，是引发牙周疾病的关键因素。本文通过叙述手法，展示了牙菌斑的检测、治疗和预防策略，旨在向大众普及口腔卫生知识、纠正牙齿保健的错误认知。希望通过本文的介绍，能引导大众正确认识以牙菌斑为代表的细菌生物被膜，了解其在生产生活中的积极作用，感受科技“化腐朽为神奇”的魅力。
2026, 41(2): 301-306
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502108
摘要:
油纸伞是中国具有千年历史的传统手工艺品，也是中国传统文化的重要象征。本文以一位老工匠为即将出嫁的女儿制作油纸伞作为嫁妆的故事为背景，深入探讨油纸伞制作过程中蕴含的化学原理，包括碱法制浆、柿漆粘结、朱砂附着和桐油防水等关键工艺。同时，本文挖掘其背后的思政元素，将文化、化学与思政教育有机结合，实现知识传授与价值引领的统一。
油纸伞是中国具有千年历史的传统手工艺品，也是中国传统文化的重要象征。本文以一位老工匠为即将出嫁的女儿制作油纸伞作为嫁妆的故事为背景，深入探讨油纸伞制作过程中蕴含的化学原理，包括碱法制浆、柿漆粘结、朱砂附着和桐油防水等关键工艺。同时，本文挖掘其背后的思政元素，将文化、化学与思政教育有机结合，实现知识传授与价值引领的统一。
2026, 41(2): 307-313
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502122
摘要:
在“碳中和、碳达峰”的背景下，如何减少化石能源的应用，开发新能源，提高能源利用率成为世界共同关注的问题，相变材料在未来拥有广泛的应用前景。本文从掰掰乐暖手袋的加热原理出发，介绍了热冰实验，即醋酸钠过饱和溶液结晶，释放相变潜热的实验现象。本实验不仅具有化学之美，在实际生活中也具有重要意义。本实验启发读者从电池对于电能的储存与使用出发，思索利用相变潜热对热能进行储存和利用的可行性，并介绍了几个相关领域的应用案例。
在“碳中和、碳达峰”的背景下，如何减少化石能源的应用，开发新能源，提高能源利用率成为世界共同关注的问题，相变材料在未来拥有广泛的应用前景。本文从掰掰乐暖手袋的加热原理出发，介绍了热冰实验，即醋酸钠过饱和溶液结晶，释放相变潜热的实验现象。本实验不仅具有化学之美，在实际生活中也具有重要意义。本实验启发读者从电池对于电能的储存与使用出发，思索利用相变潜热对热能进行储存和利用的可行性，并介绍了几个相关领域的应用案例。
2026, 41(2): 314-322
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503017
摘要:
一碗乳白香浓的羊汤是否需要依赖科技与“狠活”？2024年底全网热议的“白汤事件”背后，蕴含着有趣的食品科学奥秘。本文旨在通过家庭小实验揭示“白汤”背后的科学奥秘。结果表明：碱性水、胶原蛋白都有助于实现油和水的“水乳交融”；豆浆机则能化身“物理魔法师”，将油脂粉碎成纳米级小颗粒，快速达到“水乳交融”的至臻境界。羊汤的传统工艺无需工业添加剂，仅通过“天然魔法”(磷脂和胶原蛋白)和“物理魔法”(沸腾)，在“时间魔法”的加持下，即可实现稳定乳白汤体和独特“香味密码”，但对高脂肪摄入的现代人来说，白汤虽美，切勿贪嘴哟。
一碗乳白香浓的羊汤是否需要依赖科技与“狠活”？2024年底全网热议的“白汤事件”背后，蕴含着有趣的食品科学奥秘。本文旨在通过家庭小实验揭示“白汤”背后的科学奥秘。结果表明：碱性水、胶原蛋白都有助于实现油和水的“水乳交融”；豆浆机则能化身“物理魔法师”，将油脂粉碎成纳米级小颗粒，快速达到“水乳交融”的至臻境界。羊汤的传统工艺无需工业添加剂，仅通过“天然魔法”(磷脂和胶原蛋白)和“物理魔法”(沸腾)，在“时间魔法”的加持下，即可实现稳定乳白汤体和独特“香味密码”，但对高脂肪摄入的现代人来说，白汤虽美，切勿贪嘴哟。
2026, 41(2): 323-327
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503071
摘要:
锆是一种在原子时代有着广泛应用的元素，具有耐高温、热中子吸收截面小等优点。本文虚构了一个锆元素王国，通过讲述锆元素王国成员共同化解小行星坠落危机的保卫战来介绍锆的发现过程及其在不同领域的应用，希望能够增进读者对锆元素的了解。
锆是一种在原子时代有着广泛应用的元素，具有耐高温、热中子吸收截面小等优点。本文虚构了一个锆元素王国，通过讲述锆元素王国成员共同化解小行星坠落危机的保卫战来介绍锆的发现过程及其在不同领域的应用，希望能够增进读者对锆元素的了解。
2026, 41(2): 328-334
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503111
摘要:
从化学的视角，以最近热门的电影《哪吒之魔童闹海》中太乙真人的炼丹炉为线索，通过解析炼丹炉中汞硫化物分解、黑火药反应等化学过程，阐释炼丹炉里所蕴含的各种化学知识，剖析了古代炼丹术与现代化学之间的深刻关联，揭示了古代炼丹术对现代科学的启蒙意义。文章论证了人类探索物质本质的连续性，从巫术到科学的文明跃迁，并指出科学精神的本质在于不断追问与创新。文末以“科学修仙”为隐喻，呼吁传承跨时代的探索热情，将传统智慧融入未来科技发展。
从化学的视角，以最近热门的电影《哪吒之魔童闹海》中太乙真人的炼丹炉为线索，通过解析炼丹炉中汞硫化物分解、黑火药反应等化学过程，阐释炼丹炉里所蕴含的各种化学知识，剖析了古代炼丹术与现代化学之间的深刻关联，揭示了古代炼丹术对现代科学的启蒙意义。文章论证了人类探索物质本质的连续性，从巫术到科学的文明跃迁，并指出科学精神的本质在于不断追问与创新。文末以“科学修仙”为隐喻，呼吁传承跨时代的探索热情，将传统智慧融入未来科技发展。
2026, 41(2): 335-343
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502127
摘要:
中国科学技术大学化学实验教学中心是安徽省科普教育基地，有着多年科普工作经验。本文介绍了中心在科普资源创作、线上线下科普活动开展、科普志愿服务等方面的一些工作经验。笔者认为，各高校应当充分发挥本校学科优势，打造精品科普资源，利用信息化工具拓展科普工作覆盖面，同时把科普与育人结合起来，让科普工作更好地服务于创新建设与新质生产力的发展。
中国科学技术大学化学实验教学中心是安徽省科普教育基地，有着多年科普工作经验。本文介绍了中心在科普资源创作、线上线下科普活动开展、科普志愿服务等方面的一些工作经验。笔者认为，各高校应当充分发挥本校学科优势，打造精品科普资源，利用信息化工具拓展科普工作覆盖面，同时把科普与育人结合起来，让科普工作更好地服务于创新建设与新质生产力的发展。
2026, 41(2): 344-352
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503038
摘要:
通过小华梦境中的仪器博物馆之旅，讲述了原子吸收光谱的发展历程。从原子吸收光谱现象的发现，到原子吸收光谱仪的商品化历程，同时强调了原子吸收光谱法在多个领域的重要应用，并以小华从梦中醒来、决心深入学习相关知识作为结尾，激励读者继续探索。
通过小华梦境中的仪器博物馆之旅，讲述了原子吸收光谱的发展历程。从原子吸收光谱现象的发现，到原子吸收光谱仪的商品化历程，同时强调了原子吸收光谱法在多个领域的重要应用，并以小华从梦中醒来、决心深入学习相关知识作为结尾，激励读者继续探索。
2026, 41(2): 353-359
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505017
摘要:
镜像蛋白质由D-氨基酸及甘氨酸构成，表现出与天然蛋白质截然不同的结构与功能，近年来引起了广泛关注。本文从生命同手性起源假说切入，介绍了镜像氨基酸及蛋白质的合成技术与应用场景，旨在让读者看到镜像分子对于社会发展的积极作用的同时，也能警惕镜像生命带来的潜在风险，做到理性看待镜像分子技术的发展。
镜像蛋白质由D-氨基酸及甘氨酸构成，表现出与天然蛋白质截然不同的结构与功能，近年来引起了广泛关注。本文从生命同手性起源假说切入，介绍了镜像氨基酸及蛋白质的合成技术与应用场景，旨在让读者看到镜像分子对于社会发展的积极作用的同时，也能警惕镜像生命带来的潜在风险，做到理性看待镜像分子技术的发展。
2026, 41(2): 360-365
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502089
摘要:
为探索将先进仪器分析技术与实践应用相结合的有效教学方法，本论文探讨了在大学仪器分析实验课程中，以“衰减全反射傅里叶变换红外光谱法(ATR-FTIR)区分环保塑料袋”为主题的教学实践。通过精心设计实验教学案例、教学内容和教学方案，引导学生深入理解并掌握ATR-FTIR技术的原理、特点、操作方法和应用范围，着力培养学生的学习能力、实践动手能力和应用创新能力。并结合环保塑料袋区分的教学主题，融入环保相关思政教育元素，助力学生在掌握前沿仪器分析技术的同时，亦能切实提升环保意识和社会责任感。该实验教学为培养兼具学习能力、实践能力与担当精神的高素质人才提供了有益的探索与实践经验。
为探索将先进仪器分析技术与实践应用相结合的有效教学方法，本论文探讨了在大学仪器分析实验课程中，以“衰减全反射傅里叶变换红外光谱法(ATR-FTIR)区分环保塑料袋”为主题的教学实践。通过精心设计实验教学案例、教学内容和教学方案，引导学生深入理解并掌握ATR-FTIR技术的原理、特点、操作方法和应用范围，着力培养学生的学习能力、实践动手能力和应用创新能力。并结合环保塑料袋区分的教学主题，融入环保相关思政教育元素，助力学生在掌握前沿仪器分析技术的同时，亦能切实提升环保意识和社会责任感。该实验教学为培养兼具学习能力、实践能力与担当精神的高素质人才提供了有益的探索与实践经验。
2026, 41(2): 366-374
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503043
摘要:
随着中国饮茶群体的不断扩大以及人们生活质量的提高，名优茶叶越来越受到人们的青睐，人们对名优茶叶的需求量也迅速增加。利用不同等级的茶叶中茶多酚和氨基酸含量的不同，本创新实验基于指示剂置换原理开发了一种简单、廉价的比色传感器阵列，用于快速鉴别两个等级的武夷山岩茶(牛栏坑肉桂和普通肉桂)。通过智能手机拍照成像，MATLAB软件提取图片RGB值，再结合偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)对RGB数据进行解析。结果表明，该方法能快速准确的分辨不同等级的茶叶，分类准确度达到100%。本创新实验从解决实际问题出发，与科研前沿相接轨，能有效提升学生的综合实验能力；引入化学计量学前沿知识和手机成像技术，不仅能提高学生对其他学科如图像处理、数据分析的兴趣和认知，还能提高学生对科学实验的参与度和思维深度；此外，基于实验具有仪器设备廉价、视觉效果好等特点，在应用于高校综合性实验开展方面，能解决部分高校大型精密仪器短缺和实验枯燥乏味等问题。
随着中国饮茶群体的不断扩大以及人们生活质量的提高，名优茶叶越来越受到人们的青睐，人们对名优茶叶的需求量也迅速增加。利用不同等级的茶叶中茶多酚和氨基酸含量的不同，本创新实验基于指示剂置换原理开发了一种简单、廉价的比色传感器阵列，用于快速鉴别两个等级的武夷山岩茶(牛栏坑肉桂和普通肉桂)。通过智能手机拍照成像，MATLAB软件提取图片RGB值，再结合偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)对RGB数据进行解析。结果表明，该方法能快速准确的分辨不同等级的茶叶，分类准确度达到100%。本创新实验从解决实际问题出发，与科研前沿相接轨，能有效提升学生的综合实验能力；引入化学计量学前沿知识和手机成像技术，不仅能提高学生对其他学科如图像处理、数据分析的兴趣和认知，还能提高学生对科学实验的参与度和思维深度；此外，基于实验具有仪器设备廉价、视觉效果好等特点，在应用于高校综合性实验开展方面，能解决部分高校大型精密仪器短缺和实验枯燥乏味等问题。
2026, 41(2): 375-384
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503036
摘要:
本实验制备了不同浓度的Sb3+掺杂有机-无机卤化物(TMA)2ZrCl6(TMA = C4H12N)杂化微晶，其具有有趣的激发波长依赖性发光。(TMA)2ZrCl6:Sb3+中的多激子发射模式通过控制激发波长实现了动态颜色变化。该杂化微晶材料的可调谐发射、高效发光(光致发光量子产率高达94.31%)和出色的环境稳定性在防伪和固态照明方面具有独特的应用。本实验操作简单、制备容易、实验时间短，并且在不同波长下的颜色变化丰富多彩，有利于吸引观众注意并认识到不同发光的原理。
本实验制备了不同浓度的Sb3+掺杂有机-无机卤化物(TMA)2ZrCl6(TMA = C4H12N)杂化微晶，其具有有趣的激发波长依赖性发光。(TMA)2ZrCl6:Sb3+中的多激子发射模式通过控制激发波长实现了动态颜色变化。该杂化微晶材料的可调谐发射、高效发光(光致发光量子产率高达94.31%)和出色的环境稳定性在防伪和固态照明方面具有独特的应用。本实验操作简单、制备容易、实验时间短，并且在不同波长下的颜色变化丰富多彩，有利于吸引观众注意并认识到不同发光的原理。
2026, 41(2): 385-392
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502049
摘要:
从茶叶中提取咖啡因实验涉及了很多化学实验基本操作以及天然产物的分离提纯的理论知识，是大学化学经典实验，也是中学教学和考试重点。本文采用化工行业常用的柔性硅橡胶加热板制作了一套新型加热装置，代替了传统实验的加热装置，大大提高了实验的安全性。并利用网上可以买到的材料，制作了一套实验成功率高、成本低廉，并且具有可视化、趣味化的咖啡因升华实验装置，可以满足教育资源不足的地区进行教学展示或教学实验的需要。以趣味化实验设计为核心的实验方案有助于帮助学生了解化学的基本原理、实验技术和加深化学在现代社会生活的重要性的认识，提升学生对于化学学科的兴趣。
从茶叶中提取咖啡因实验涉及了很多化学实验基本操作以及天然产物的分离提纯的理论知识，是大学化学经典实验，也是中学教学和考试重点。本文采用化工行业常用的柔性硅橡胶加热板制作了一套新型加热装置，代替了传统实验的加热装置，大大提高了实验的安全性。并利用网上可以买到的材料，制作了一套实验成功率高、成本低廉，并且具有可视化、趣味化的咖啡因升华实验装置，可以满足教育资源不足的地区进行教学展示或教学实验的需要。以趣味化实验设计为核心的实验方案有助于帮助学生了解化学的基本原理、实验技术和加深化学在现代社会生活的重要性的认识，提升学生对于化学学科的兴趣。
2026, 41(2): 393-399
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502104
摘要:
本文聚焦3D打印技术在“高分子物理实验”课程中的教学实践，深入探索课程思政元素的挖掘与融合路径。本项目采用“讲授式+自主设计”结合的教学方法，在教学内容设计中深挖课程思政内涵——既从物质加工技术演进的纵向视角追溯历史脉络，也从3D打印多领域应用的横向视角拓展现实视野，以此提炼思政元素。课程融入哲学思考，培养学生问题导向的工程思维、敢于争先的创新意识和分工协作的团队精神，最终实现技术教学与思政育人的深度融合，为培养具备扎实专业知识、良好科学素养和高尚道德品质的新工科人才奠定基础。
本文聚焦3D打印技术在“高分子物理实验”课程中的教学实践，深入探索课程思政元素的挖掘与融合路径。本项目采用“讲授式+自主设计”结合的教学方法，在教学内容设计中深挖课程思政内涵——既从物质加工技术演进的纵向视角追溯历史脉络，也从3D打印多领域应用的横向视角拓展现实视野，以此提炼思政元素。课程融入哲学思考，培养学生问题导向的工程思维、敢于争先的创新意识和分工协作的团队精神，最终实现技术教学与思政育人的深度融合，为培养具备扎实专业知识、良好科学素养和高尚道德品质的新工科人才奠定基础。
2026, 41(2): 400-410
doi: 10.12461/PKU.DXHX202501004
摘要:
人名反应是大学有机化学学习的重要内容,良好的学习和掌握可以促进化学类本科生对于重要有机反应类型机制的理解。但由于人名反应在课本中呈散落分布，若在教学过程中缺乏集中梳理会导致学生学习时产生混淆，并出现逃避的畏难心态。为帮助学生学习人名反应时走出种种困境，本文整理了常见的有机化学人名反应，依据碳原子数增减、官能团转化以及相同反应中间体等原则对它们进行了清晰的归纳整理。教学实践表明学生对于这种归纳整理是很欢迎和接受的。
人名反应是大学有机化学学习的重要内容,良好的学习和掌握可以促进化学类本科生对于重要有机反应类型机制的理解。但由于人名反应在课本中呈散落分布，若在教学过程中缺乏集中梳理会导致学生学习时产生混淆，并出现逃避的畏难心态。为帮助学生学习人名反应时走出种种困境，本文整理了常见的有机化学人名反应，依据碳原子数增减、官能团转化以及相同反应中间体等原则对它们进行了清晰的归纳整理。教学实践表明学生对于这种归纳整理是很欢迎和接受的。
2026, 41(2): 411-419
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503033
摘要:
2017年全国高考出现了一道以我国学者报道的五唑阴离子(cyclo-N5-)盐为情境的试题。此后，以这类全氮化合物为情境的模拟试题逐渐增多。通过梳理全氮化合物的研究发展史，检视以其为素材命制的试题，发现部分试题存在着科学性错误。为此，提出基于学术探索情境命题时需要注意真实、适切和反拨等要点的建议。
2017年全国高考出现了一道以我国学者报道的五唑阴离子(cyclo-N5-)盐为情境的试题。此后，以这类全氮化合物为情境的模拟试题逐渐增多。通过梳理全氮化合物的研究发展史，检视以其为素材命制的试题，发现部分试题存在着科学性错误。为此，提出基于学术探索情境命题时需要注意真实、适切和反拨等要点的建议。
2026, 41(2): 420-428
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502081
摘要:
从1774年发现氯气到1810年氯被确认为一种新的元素，化学家们受到当时流行的化学学说的影响，呈现出对氯的不同认识。通过梳理相关文献，回顾了从氯气的发现到氯元素概念形成的早期历史，讨论了不同历史时期盛行的化学学说对氯元素概念形成的影响。
从1774年发现氯气到1810年氯被确认为一种新的元素，化学家们受到当时流行的化学学说的影响，呈现出对氯的不同认识。通过梳理相关文献，回顾了从氯气的发现到氯元素概念形成的早期历史，讨论了不同历史时期盛行的化学学说对氯元素概念形成的影响。
2026, 41(2): 429-434
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502001
摘要:
美国麻省理工学院(MIT)的“厨房化学”课程非常独特和有趣，学生通过烹饪制作出各种可食用的风味食品。在这门课程中，厨艺被视为最古老且广泛传播的化学应用技术，而食谱则被用作学生的实验讲义。学生在进行实验时，并不涉及刻意安排的化学教育元素；当学生通过烹饪获得愉悦感和满足感后，再通过阅读研究文献和查询网络资源获得与厨艺相关的化学知识。因此，这门课的实验部分对学生始终充满吸引力，而学生也不要具备很多化学专业的操作技能。在国内高校中，化学实验通识课程往往会变成“低阶版”的化学实验课程，最终导致学生兴趣缺失，麻省理工大学的“厨房化学”课程设计中将烹饪文化贯彻始终，形成鲜明的主题，值得我们借鉴。
美国麻省理工学院(MIT)的“厨房化学”课程非常独特和有趣，学生通过烹饪制作出各种可食用的风味食品。在这门课程中，厨艺被视为最古老且广泛传播的化学应用技术，而食谱则被用作学生的实验讲义。学生在进行实验时，并不涉及刻意安排的化学教育元素；当学生通过烹饪获得愉悦感和满足感后，再通过阅读研究文献和查询网络资源获得与厨艺相关的化学知识。因此，这门课的实验部分对学生始终充满吸引力，而学生也不要具备很多化学专业的操作技能。在国内高校中，化学实验通识课程往往会变成“低阶版”的化学实验课程，最终导致学生兴趣缺失，麻省理工大学的“厨房化学”课程设计中将烹饪文化贯彻始终，形成鲜明的主题，值得我们借鉴。
2026, 41(2): 435-438
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502043
摘要:
第38届化学奥林匹克(初赛)第6题考查醋酸亚铬的制备、结构和性质，醋酸亚铬是含有金属-金属四重键的代表性物质，本文详细解析考题中的金属-金属多重键，挖掘其在竞赛学习中的价值。
第38届化学奥林匹克(初赛)第6题考查醋酸亚铬的制备、结构和性质，醋酸亚铬是含有金属-金属四重键的代表性物质，本文详细解析考题中的金属-金属多重键，挖掘其在竞赛学习中的价值。
