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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(6): 1-4
doi: 10.12461/PKU.DXHX202605043
摘要:
化学“101计划”《普通化学》核心教材的特色之一是融入了一系列与各章节知识点内容密切关联的教学案例。这些案例不仅是衔接教材抽象原理与学生实际认知的重要桥梁，更是培养学生科学思维、提升科学素养的关键载体。本文以拟纳入下一版教材的案例1.1“从定性到定量：以偶极矩和极化率为例”为切入点，探讨教学案例在核心课程教材体系的定位以及案例的设计与撰写思路，为教材案例的撰写提供参考。
化学“101计划”《普通化学》核心教材的特色之一是融入了一系列与各章节知识点内容密切关联的教学案例。这些案例不仅是衔接教材抽象原理与学生实际认知的重要桥梁，更是培养学生科学思维、提升科学素养的关键载体。本文以拟纳入下一版教材的案例1.1“从定性到定量：以偶极矩和极化率为例”为切入点，探讨教学案例在核心课程教材体系的定位以及案例的设计与撰写思路，为教材案例的撰写提供参考。
2026, 41(6): 5-12
doi: 10.12461/PKU.DXHX202512009
摘要:
无机合成化学是化学“101计划”无机化学课程的核心模块，其教学目标是培养学生的创新思维与知识应用能力。针对当前教学中抽象概念多、学生科研思维薄弱等痛点，本文基于化学“101计划”拔尖人才培养理念，提出“案例驱动、多维融合、能力递进”的教学方法——通过具象化锚定、生活场景切入、经典案例故事化、研讨式探究、跨学科案例衔接前沿趋势五大路径，将经典与前沿科研成果与基础教学内容深度融合。实践表明，该教学模式能有效降低知识理解门槛，激发学生学习兴趣，提升其分析与解决复杂问题的能力，为拔尖创新人才培养提供有力支撑。
无机合成化学是化学“101计划”无机化学课程的核心模块，其教学目标是培养学生的创新思维与知识应用能力。针对当前教学中抽象概念多、学生科研思维薄弱等痛点，本文基于化学“101计划”拔尖人才培养理念，提出“案例驱动、多维融合、能力递进”的教学方法——通过具象化锚定、生活场景切入、经典案例故事化、研讨式探究、跨学科案例衔接前沿趋势五大路径，将经典与前沿科研成果与基础教学内容深度融合。实践表明，该教学模式能有效降低知识理解门槛，激发学生学习兴趣，提升其分析与解决复杂问题的能力，为拔尖创新人才培养提供有力支撑。
2026, 41(6): 13-17
doi: 10.12461/PKU.DXHX202510027
摘要:
无机化学是化学“101计划”的核心课程之一，元素化学是其中的重要内容。为了适应新形式对人才培养的要求，课程组编撰了涵盖传统无机基础知识和前沿发展的《无机化学》教材。本文以该教材为指导，介绍s区元素的教学重点及教学方法，为高校化学类专业组织元素教学提供参考。
无机化学是化学“101计划”的核心课程之一，元素化学是其中的重要内容。为了适应新形式对人才培养的要求，课程组编撰了涵盖传统无机基础知识和前沿发展的《无机化学》教材。本文以该教材为指导，介绍s区元素的教学重点及教学方法，为高校化学类专业组织元素教学提供参考。
2026, 41(6): 18-23
doi: 10.12461/PKU.DXHX202605042
摘要:
介绍一个化学“101计划”普通化学教学案例——“从定性到定量：以偶极矩和极化率为例”。本案例以化学中两个非常重要且相互关联的概念：分子极性的量度——偶极矩和电子云易变形程度的量度——极化率为例，阐述化学研究是如何从定性向定量发展的，从而引导学生建立定量思维。定量化模型的建立有助于理解现象背后的深层机制，定量研究方法也推动了科学研究的标准化进程，促进了可重复的科学规范的发展。
介绍一个化学“101计划”普通化学教学案例——“从定性到定量：以偶极矩和极化率为例”。本案例以化学中两个非常重要且相互关联的概念：分子极性的量度——偶极矩和电子云易变形程度的量度——极化率为例，阐述化学研究是如何从定性向定量发展的，从而引导学生建立定量思维。定量化模型的建立有助于理解现象背后的深层机制，定量研究方法也推动了科学研究的标准化进程，促进了可重复的科学规范的发展。
2026, 41(6): 24-29
doi: 10.12461/PKU.DXHX202512016
摘要:
本教学案例通过剖析Nd2Fe14B的化学组成、电子结构与超强磁性的“构效关系”，将原子结构、化学键等基本原理与材料性能深度融合，实现从“描述化学”向“原理-功能”教学范式的转变。同时，案例采用王震西院士团队攻坚克难、产业报国的真实事迹作为课程思政育人主线，自然融入了家国情怀、创新自信与科学精神等育人要素。该教学设计有效激发了学生兴趣，培养了高阶思维与系统观念，为培养化学拔尖创新人才提供了可借鉴的路径，实现了知识传授、能力培养与价值塑造的有机统一。
本教学案例通过剖析Nd2Fe14B的化学组成、电子结构与超强磁性的“构效关系”，将原子结构、化学键等基本原理与材料性能深度融合，实现从“描述化学”向“原理-功能”教学范式的转变。同时，案例采用王震西院士团队攻坚克难、产业报国的真实事迹作为课程思政育人主线，自然融入了家国情怀、创新自信与科学精神等育人要素。该教学设计有效激发了学生兴趣，培养了高阶思维与系统观念，为培养化学拔尖创新人才提供了可借鉴的路径，实现了知识传授、能力培养与价值塑造的有机统一。
2026, 41(6): 30-34
doi: 10.12461/PKU.DXHX202510023
摘要:
基于化学“101计划”的人才培养宗旨，金属氧簇合物教学围绕“基础夯实，前沿引领”的核心目标，精准锚定三大教学难点，并针对性地设计教学解决策略。以案例教学为载体，采用四阶递进式教学法，通过构性关系分析训练，在夯实学生基本理论根基的同时，引领他们聚焦前沿研究，拓展学术视野。
基于化学“101计划”的人才培养宗旨，金属氧簇合物教学围绕“基础夯实，前沿引领”的核心目标，精准锚定三大教学难点，并针对性地设计教学解决策略。以案例教学为载体，采用四阶递进式教学法，通过构性关系分析训练，在夯实学生基本理论根基的同时，引领他们聚焦前沿研究，拓展学术视野。
2026, 41(6): 35-39
doi: 10.12461/PKU.DXHX202509074
摘要:
基础化学是理工科拔尖人才培养的核心课程，但其教材内容更新常滞后于学科前沿发展，难以满足学生在科学思维、创新能力及跨学科视野方面的培养需求。为此，北京航空航天大学依托“101计划”与拔尖人才培养体系，构建了“基础理论-技术手段-问题探究-学科应用”四维课程教学体系，形成“经典与前沿结合、理论与案例贯通”的教学模式。该模式以化学知识的发展脉络为主线，在教学中融入“氢键结构发展”等典型案例，引导学生从掌握基础逐步迈向探索前沿与实际应用进阶。教学实践表明，该模式有效提升了学生的课堂参与度与科研兴趣，增强其批判性思维与创新实践能力。该研究为本科基础化学课程改革提供可行路径，也为高校理工科拔尖创新人才培养提供了参考。
基础化学是理工科拔尖人才培养的核心课程，但其教材内容更新常滞后于学科前沿发展，难以满足学生在科学思维、创新能力及跨学科视野方面的培养需求。为此，北京航空航天大学依托“101计划”与拔尖人才培养体系，构建了“基础理论-技术手段-问题探究-学科应用”四维课程教学体系，形成“经典与前沿结合、理论与案例贯通”的教学模式。该模式以化学知识的发展脉络为主线，在教学中融入“氢键结构发展”等典型案例，引导学生从掌握基础逐步迈向探索前沿与实际应用进阶。教学实践表明，该模式有效提升了学生的课堂参与度与科研兴趣，增强其批判性思维与创新实践能力。该研究为本科基础化学课程改革提供可行路径，也为高校理工科拔尖创新人才培养提供了参考。
2026, 41(6): 40-47
doi: 10.12461/PKU.DXHX202507083
摘要:
面向新工科建设与“101计划”需求，针对元素化学教学中知识碎片化、应用脱节等痛点，以“铬及其化合物”为例实施教学改革。贯彻OBE (成果导向教育，Outcome-Based Education)理念，依托知识图谱诊断学情并重构内容，融入工程伦理与科技强国思政元素。创新构建“BPOPPS (Bridge-in, Pre-test, Objective, Participatory Learning, Post-assessment, Summary)”教学模式，以“价态-性质-应用”为主线、“环境/科技”辩证为暗线，引导学生建立“pH-电极电势-形态”模型。教学实践显示核心知识点掌握度提升25%；小组方案设计完成率100%；90%学生形成三价铬替代工艺的伦理意识，有效提升高阶思维与知行合一能力，为元素化学的教学提供可推广范式。
面向新工科建设与“101计划”需求，针对元素化学教学中知识碎片化、应用脱节等痛点，以“铬及其化合物”为例实施教学改革。贯彻OBE (成果导向教育，Outcome-Based Education)理念，依托知识图谱诊断学情并重构内容，融入工程伦理与科技强国思政元素。创新构建“BPOPPS (Bridge-in, Pre-test, Objective, Participatory Learning, Post-assessment, Summary)”教学模式，以“价态-性质-应用”为主线、“环境/科技”辩证为暗线，引导学生建立“pH-电极电势-形态”模型。教学实践显示核心知识点掌握度提升25%；小组方案设计完成率100%；90%学生形成三价铬替代工艺的伦理意识，有效提升高阶思维与知行合一能力，为元素化学的教学提供可推广范式。
2026, 41(6): 48-52
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511060
摘要:
以胺类化合物合成所涉及的部分人名反应的教学为例，介绍化学“101计划”背景下一堂45 min课程的教案设计。所涵盖的人名反应主要包括Gabriel合成法、Staudinger反应以及以Hofmann重排为代表的系列重排反应。在课堂教学中，可采用BOPPPS教学模式，通过教师引导，充分发挥学生的主体作用，结合经典案例剖析，帮助学生熟练运用所学知识设计合成策略，深入理解反应机理，实现学以致用，并提升知识迁移与融会贯通的能力。同时，培养学生形成“发现问题-设计方案-解决问题”的科研思维。通过引入前沿研究成果，进一步引导学生树立可持续发展理念，增强创新意识。
以胺类化合物合成所涉及的部分人名反应的教学为例，介绍化学“101计划”背景下一堂45 min课程的教案设计。所涵盖的人名反应主要包括Gabriel合成法、Staudinger反应以及以Hofmann重排为代表的系列重排反应。在课堂教学中，可采用BOPPPS教学模式，通过教师引导，充分发挥学生的主体作用，结合经典案例剖析，帮助学生熟练运用所学知识设计合成策略，深入理解反应机理，实现学以致用，并提升知识迁移与融会贯通的能力。同时，培养学生形成“发现问题-设计方案-解决问题”的科研思维。通过引入前沿研究成果，进一步引导学生树立可持续发展理念，增强创新意识。
2026, 41(6): 53-59
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506066
摘要:
面向化学“101计划”拔尖人才培养目标，本研究以卡宾中间体为核心纽带，将单原子骨架编辑前沿成果深度融入有机化学教学。通过“理论学习-文献解析-创新设计”三阶模式，引导学生运用卡宾的基础知识解析吲哚分子单原子骨架编辑的机制。本案例为“基础知识-前沿研究”融合式教学提供可复制范式，助力有机化学课程改革。
面向化学“101计划”拔尖人才培养目标，本研究以卡宾中间体为核心纽带，将单原子骨架编辑前沿成果深度融入有机化学教学。通过“理论学习-文献解析-创新设计”三阶模式，引导学生运用卡宾的基础知识解析吲哚分子单原子骨架编辑的机制。本案例为“基础知识-前沿研究”融合式教学提供可复制范式，助力有机化学课程改革。
2026, 41(6): 60-63
doi: 10.12461/PKU.DXHX202509131
摘要:
金属有机化学知识体系庞大，在拔尖计划有机化学教学的有限课时中面临如何取舍、避免信息过载的难题。本文建议本着“少即是多”的理念，以“基础性、衔接性和代表性”为原则进行科学取舍，主要讲授配合物结构特征、基元反应以及5个经典过渡金属催化的反应，以期帮助学生建立基本认知并掌握举一反三的能力，为后续进一步学习和科研训练奠定基础。
金属有机化学知识体系庞大，在拔尖计划有机化学教学的有限课时中面临如何取舍、避免信息过载的难题。本文建议本着“少即是多”的理念，以“基础性、衔接性和代表性”为原则进行科学取舍，主要讲授配合物结构特征、基元反应以及5个经典过渡金属催化的反应，以期帮助学生建立基本认知并掌握举一反三的能力，为后续进一步学习和科研训练奠定基础。
2026, 41(6): 64-71
doi: 10.12461/PKU.DXHX202508048
摘要:
传统遗传学基于中心法则揭示了蛋白质功能的基本框架，但许多复杂的生命调控过程并不完全由基因序列决定，中心法则难以全面阐释其机制。化学生物学通过小分子直接结合并调控生物大分子功能，提供了解码生命过程的全新研究范式。本文以“101计划”《化学生物学》教材第14章“生命过程的化学调控”为例，设计了一种以“细胞膜-细胞质-细胞核”为主线，由外向内的空间层级的教学框架，通过典型案例，系统展示化学生物学如何以“现象→机制→转化”为逻辑链条解码复杂生命过程。通过案例分析与拓展讨论，学生不仅夯实了核心知识点，还能建立从靶点识别到机制解析、从功能调控到疾病干预的化学生物学思维。
传统遗传学基于中心法则揭示了蛋白质功能的基本框架，但许多复杂的生命调控过程并不完全由基因序列决定，中心法则难以全面阐释其机制。化学生物学通过小分子直接结合并调控生物大分子功能，提供了解码生命过程的全新研究范式。本文以“101计划”《化学生物学》教材第14章“生命过程的化学调控”为例，设计了一种以“细胞膜-细胞质-细胞核”为主线，由外向内的空间层级的教学框架，通过典型案例，系统展示化学生物学如何以“现象→机制→转化”为逻辑链条解码复杂生命过程。通过案例分析与拓展讨论，学生不仅夯实了核心知识点，还能建立从靶点识别到机制解析、从功能调控到疾病干预的化学生物学思维。
2026, 41(6): 72-78
doi: 10.12461/PKU.DXHX202508064
摘要:
为响应教育部“101计划”对化学拔尖人才培养的要求，本研究聚焦有机化学与生物的深度交叉，探索课程教学创新实践。提出有机化学课程应融入化学生物学交叉融合的知识案例，通过从有机反应和分子机制的角度介绍前生命化学反应、生物有机中的酸碱催化反应、氧化还原反应，仿生和人工酶催化等内容，阐释生化反应中的酶作用机制与合成化学原理的辩证统一。融合化学生物交叉知识的课程设计，不仅能强化学生对有机反应本质的理解，也有助于培养其跨学科思维和创新能力，为新时代化学基础学科教学改革提供参考。
为响应教育部“101计划”对化学拔尖人才培养的要求，本研究聚焦有机化学与生物的深度交叉，探索课程教学创新实践。提出有机化学课程应融入化学生物学交叉融合的知识案例，通过从有机反应和分子机制的角度介绍前生命化学反应、生物有机中的酸碱催化反应、氧化还原反应，仿生和人工酶催化等内容，阐释生化反应中的酶作用机制与合成化学原理的辩证统一。融合化学生物交叉知识的课程设计，不仅能强化学生对有机反应本质的理解，也有助于培养其跨学科思维和创新能力，为新时代化学基础学科教学改革提供参考。
2026, 41(6): 79-83
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511198
摘要:
基于化学测量学视角，以NaOH滴定HCl为例，将绘制滴定曲线、选择指示剂和计算终点误差等3个模块的教学内容进行了整合，设计了一个问题驱动的教学方案。该方案的主要流程如下：首先是在绘制滴定曲线后提出如何确定滴定终点的问题，然后分析了测量准确性的含义及指示剂的选择原则，最后基于质子守恒原理计算了选择不同指示剂的终点误差。该方案有助于学生建立以准确性为核心的分析化学基本理论框架，提升学生的科学思维能力，同时可供教师将其作为教学设计的基础模板应用于其他类型的滴定分析教学。
基于化学测量学视角，以NaOH滴定HCl为例，将绘制滴定曲线、选择指示剂和计算终点误差等3个模块的教学内容进行了整合，设计了一个问题驱动的教学方案。该方案的主要流程如下：首先是在绘制滴定曲线后提出如何确定滴定终点的问题，然后分析了测量准确性的含义及指示剂的选择原则，最后基于质子守恒原理计算了选择不同指示剂的终点误差。该方案有助于学生建立以准确性为核心的分析化学基本理论框架，提升学生的科学思维能力，同时可供教师将其作为教学设计的基础模板应用于其他类型的滴定分析教学。
2026, 41(6): 84-91
doi: 10.12461/PKU.DXHX202510004
摘要:
配位滴定法是以配位反应为基础的滴定分析方法，在分析化学中具有广泛的应用和重要意义。本文针对副反应的定量计算及配位滴定方法的应用等教学难点进行了课程设计。在重构教学内容基础上，以图示教学法进行展示和讲解。借助应用问题导向学习(PBL)，开展了“+问题”的教学活动。通过对“拔尖班”学生的课程教学实践，取得了较好的教学效果。
配位滴定法是以配位反应为基础的滴定分析方法，在分析化学中具有广泛的应用和重要意义。本文针对副反应的定量计算及配位滴定方法的应用等教学难点进行了课程设计。在重构教学内容基础上，以图示教学法进行展示和讲解。借助应用问题导向学习(PBL)，开展了“+问题”的教学活动。通过对“拔尖班”学生的课程教学实践，取得了较好的教学效果。
2026, 41(6): 92-99
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511181
摘要:
理想气体摩尔热容可用量子统计热力学定量计算。但液态量子自由度难以确定，目前尚无方法直接从统计热力学计算液态摩尔热容。气态到液态的相变对分子内振动影响有限，只是把气态分子的自由平动和转动自由度转化为类振动自由度。于是，液态物质的摩尔热容可定量关联相应气态的摩尔热容，根据量子自由度演化而算得。
理想气体摩尔热容可用量子统计热力学定量计算。但液态量子自由度难以确定，目前尚无方法直接从统计热力学计算液态摩尔热容。气态到液态的相变对分子内振动影响有限，只是把气态分子的自由平动和转动自由度转化为类振动自由度。于是，液态物质的摩尔热容可定量关联相应气态的摩尔热容，根据量子自由度演化而算得。
2026, 41(6): 100-107
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511184
摘要:
针对普通化学“化学热力学和动力学”部分理论性强、学生难以理解与应用的教学痛点，课程组构建了以“问题驱动”为核心，将“情境线”“知识线”和“问题线”三线有机融合的教学新模式。以“碳中和与降低碳排放的CO2转化技术”这一综合性大问题为引领，将其分解为一系列环环相扣的小问题。通过真实情境导入，设计层层递进的问题链，引导学生运用反应吉布斯自由能变、化学反应平衡、反应速率理论和催化剂等核心知识，逐层深入探究CO2转化反应的热力学可能性与动力学可行性，最终自主构建知识体系并解决复杂工程问题，有效培养了学生创新思维和社会责任感。
针对普通化学“化学热力学和动力学”部分理论性强、学生难以理解与应用的教学痛点，课程组构建了以“问题驱动”为核心，将“情境线”“知识线”和“问题线”三线有机融合的教学新模式。以“碳中和与降低碳排放的CO2转化技术”这一综合性大问题为引领，将其分解为一系列环环相扣的小问题。通过真实情境导入，设计层层递进的问题链，引导学生运用反应吉布斯自由能变、化学反应平衡、反应速率理论和催化剂等核心知识，逐层深入探究CO2转化反应的热力学可能性与动力学可行性，最终自主构建知识体系并解决复杂工程问题，有效培养了学生创新思维和社会责任感。
2026, 41(6): 108-117
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511208
摘要:
针对传统化学类本科生跨学科培养中知识衔接不系统、理论与实践脱节、创新成果转化不足等问题，南京邮电大学化学与生命科学学院以化学“101计划”核心课程体系为基础框架，构建了“课程矩阵-科研实践-竞赛转化-成果反哺”跨学科创新育人闭环模式。该模式通过“基础课程优化+跨学科模块嵌入”的系统整合方式，深度衔接化学“101计划”在核心课程优化、科研反哺教学和拔尖人才培养方面的核心要求。依托多元化课程体系、精准化导师指导、立体化产教融合，通过“知识输入-实践创新-教学迭代”的自然流转，着力提升学生多维创新能力。实践成效显著：本科生科研参与率大幅提升，学术产出与竞赛成绩突出，教学反哺实效凸显，毕业生发展能级显著增强。该模式为基层院校依托自身特色落实化学“101计划”提供了可复制的跨学科育人实践范式。
针对传统化学类本科生跨学科培养中知识衔接不系统、理论与实践脱节、创新成果转化不足等问题，南京邮电大学化学与生命科学学院以化学“101计划”核心课程体系为基础框架，构建了“课程矩阵-科研实践-竞赛转化-成果反哺”跨学科创新育人闭环模式。该模式通过“基础课程优化+跨学科模块嵌入”的系统整合方式，深度衔接化学“101计划”在核心课程优化、科研反哺教学和拔尖人才培养方面的核心要求。依托多元化课程体系、精准化导师指导、立体化产教融合，通过“知识输入-实践创新-教学迭代”的自然流转，着力提升学生多维创新能力。实践成效显著：本科生科研参与率大幅提升，学术产出与竞赛成绩突出，教学反哺实效凸显，毕业生发展能级显著增强。该模式为基层院校依托自身特色落实化学“101计划”提供了可复制的跨学科育人实践范式。
2026, 41(6): 118-124
doi: 10.12461/PKU.DXHX202512003
摘要:
合成化学实验是教育部化学“101计划”12门核心课程之一，是涵盖有机、无机、高分子、超分子物质和新材料合成与表征的全新实验课程。与课程适配的核心师资团队建设是一项重要任务。本文介绍了合成化学实验课程建设过程中的课堂提升工作，包括机制建立、听课实践、反馈交流等，旨在促进教师间课堂教学实践的交流和借鉴，更好地推动合成化学实验教学质量的提升。
合成化学实验是教育部化学“101计划”12门核心课程之一，是涵盖有机、无机、高分子、超分子物质和新材料合成与表征的全新实验课程。与课程适配的核心师资团队建设是一项重要任务。本文介绍了合成化学实验课程建设过程中的课堂提升工作，包括机制建立、听课实践、反馈交流等，旨在促进教师间课堂教学实践的交流和借鉴，更好地推动合成化学实验教学质量的提升。
2026, 41(6): 125-135
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506043
摘要:
基于教研成果，本文设计了以液相化学还原法制备碳载铂纳米催化剂，并测定其结构和电催化甲醇氧化性能的实验，作为化学“101计划”合成化学实验课程中的典型教学案例。案例经专家组研讨修改，已被编入《合成化学实验》教材，将由高等教育出版社出版。该“合成-表征-测试”全链条实验可培养学生相关技能与科研素养。
基于教研成果，本文设计了以液相化学还原法制备碳载铂纳米催化剂，并测定其结构和电催化甲醇氧化性能的实验，作为化学“101计划”合成化学实验课程中的典型教学案例。案例经专家组研讨修改，已被编入《合成化学实验》教材，将由高等教育出版社出版。该“合成-表征-测试”全链条实验可培养学生相关技能与科研素养。
2026, 41(6): 136-144
doi: 10.12461/PKU.DXHX202510101
摘要:
“离子液体中的Sonogashira偶联反应”已被收录于最新出版的化学“101计划”《合成化学实验》教材中，归属于“4.4 金属催化偶联反应”这一章节。实验以Pd(PPh3)2Cl2为催化剂，商业可得的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐为溶剂，在无铜条件下实现4-甲基碘苯与苯乙炔的交叉偶联，以优异的产率得到内炔化合物。本实验包括简易氮气保护反应装置的搭建、微量注射器加样、薄层色谱检测反应、柱层析分离、旋转蒸发等实验操作。此外，要求学生根据所得的产率，计算反应的原子经济性、反应质量效率、原料回收率、过量物质的消耗，并将结果绘制于一个雷达五边形图中。本文对该实验的背景知识做了补充介绍，详细分析了实验过程中的注意事项，给出了实验实施安排的建议，并提供了数据分析和思考题的参考答案。
“离子液体中的Sonogashira偶联反应”已被收录于最新出版的化学“101计划”《合成化学实验》教材中，归属于“4.4 金属催化偶联反应”这一章节。实验以Pd(PPh3)2Cl2为催化剂，商业可得的离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐为溶剂，在无铜条件下实现4-甲基碘苯与苯乙炔的交叉偶联，以优异的产率得到内炔化合物。本实验包括简易氮气保护反应装置的搭建、微量注射器加样、薄层色谱检测反应、柱层析分离、旋转蒸发等实验操作。此外，要求学生根据所得的产率，计算反应的原子经济性、反应质量效率、原料回收率、过量物质的消耗，并将结果绘制于一个雷达五边形图中。本文对该实验的背景知识做了补充介绍，详细分析了实验过程中的注意事项，给出了实验实施安排的建议，并提供了数据分析和思考题的参考答案。
2026, 41(6): 145-151
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511028
摘要:
基于化学“101计划”合成化学实验课程建设目标，设计并实施了以电化学合成方法为核心的综合性实验——过二硫酸钾的制备与鉴定。实验通过电解饱和硫酸氢钾溶液合成目标产物，结合化学滴定与X射线衍射技术进行纯度分析和结构表征，构建了“合成-分析-表征”一体化的教学流程。该教学设计不仅使学生掌握电化学合成的基本原理与实验技能，而且理解无机合成、物理化学、仪器分析等多学科知识的交叉与融合。通过计算电流效率、分析产物纯度与结晶度，有效培养学生的处理数据能力、批判性思维和解决复杂问题的科研素养。本实验内容综合、设计严谨，高度契合“101计划”对提升学生创新能力和实践能力的深层目标，为培养新时代高素质化学人才提供了有力支撑。
基于化学“101计划”合成化学实验课程建设目标，设计并实施了以电化学合成方法为核心的综合性实验——过二硫酸钾的制备与鉴定。实验通过电解饱和硫酸氢钾溶液合成目标产物，结合化学滴定与X射线衍射技术进行纯度分析和结构表征，构建了“合成-分析-表征”一体化的教学流程。该教学设计不仅使学生掌握电化学合成的基本原理与实验技能，而且理解无机合成、物理化学、仪器分析等多学科知识的交叉与融合。通过计算电流效率、分析产物纯度与结晶度，有效培养学生的处理数据能力、批判性思维和解决复杂问题的科研素养。本实验内容综合、设计严谨，高度契合“101计划”对提升学生创新能力和实践能力的深层目标，为培养新时代高素质化学人才提供了有力支撑。
2026, 41(6): 152-159
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511100
摘要:
“L-脯氨酸催化的不对称Aldol缩合反应”实验是化学“101计划”合成化学实验课程中手性合成模块的实验项目，对应于不对称催化合成方法的教学。该实验将研究前沿“有机小分子催化不对称合成”融入本科实验教学，内容来源于2021年诺贝尔化学奖获得者Benjamin List在2000年发表的经典研究工作。本文详细介绍了该实验教学的设计与实施过程。通过精心教学设计，引导学生在掌握实验基础知识和基本技能的基础上，理解科学发现的逻辑，培养科学探究精神与创新思维，激发科研兴趣，从而提升基础化学学科人才培养质量。
“L-脯氨酸催化的不对称Aldol缩合反应”实验是化学“101计划”合成化学实验课程中手性合成模块的实验项目，对应于不对称催化合成方法的教学。该实验将研究前沿“有机小分子催化不对称合成”融入本科实验教学，内容来源于2021年诺贝尔化学奖获得者Benjamin List在2000年发表的经典研究工作。本文详细介绍了该实验教学的设计与实施过程。通过精心教学设计，引导学生在掌握实验基础知识和基本技能的基础上，理解科学发现的逻辑，培养科学探究精神与创新思维，激发科研兴趣，从而提升基础化学学科人才培养质量。
2026, 41(6): 160-165
doi: 10.12461/PKU.DXHX202508082
摘要:
基本操作教学是化学实验教学的重要组成部分。本文介绍了武汉大学基础化学实验教学组在基本操作教学领域的探索与实践。构建了五步闭环教学模式，在开展技能培训的同时注重培养思维能力，使教学过程由“单向推进”转变为“循环优化”，为教学效果的稳定提升提供了关键保障。
基本操作教学是化学实验教学的重要组成部分。本文介绍了武汉大学基础化学实验教学组在基本操作教学领域的探索与实践。构建了五步闭环教学模式，在开展技能培训的同时注重培养思维能力，使教学过程由“单向推进”转变为“循环优化”，为教学效果的稳定提升提供了关键保障。
2026, 41(6): 166-174
doi: 10.12461/PKU.DXHX202605044
摘要:
面向化学“101计划”对综合化学实验课程“高阶性、创新性、挑战度”的要求，本文构建了一个以pH响应型有机金属超分子笼MOC-16的生物成像性能为核心、依托大型仪器共享平台的细胞成像综合实验。该实验涵盖了细胞培养、pH依赖性细胞膜靶向孵育、激光共聚焦单/双光子成像及图像分析等环节，形成了完整的科研训练模式，可系统培养学生操作大型仪器的实战能力与跨学科思维。作为化学“强基计划”现代化学研究方法与实验课程的核心模块，本实验已入选化学“101计划”合成化学实验教材综合部分，既可作为化学生物学实验单独开课，也可与超分子笼的合成与表征内容组合作为面向生物医药应用的综合化学实验开设，不仅凝练了契合拔尖创新人才培养目标的实验教学模式，也为大型仪器共享平台支撑基础学科人才培养提供了可复制、可推广的实践范例。
面向化学“101计划”对综合化学实验课程“高阶性、创新性、挑战度”的要求，本文构建了一个以pH响应型有机金属超分子笼MOC-16的生物成像性能为核心、依托大型仪器共享平台的细胞成像综合实验。该实验涵盖了细胞培养、pH依赖性细胞膜靶向孵育、激光共聚焦单/双光子成像及图像分析等环节，形成了完整的科研训练模式，可系统培养学生操作大型仪器的实战能力与跨学科思维。作为化学“强基计划”现代化学研究方法与实验课程的核心模块，本实验已入选化学“101计划”合成化学实验教材综合部分，既可作为化学生物学实验单独开课，也可与超分子笼的合成与表征内容组合作为面向生物医药应用的综合化学实验开设，不仅凝练了契合拔尖创新人才培养目标的实验教学模式，也为大型仪器共享平台支撑基础学科人才培养提供了可复制、可推广的实践范例。
2026, 41(6): 175-184
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511193
摘要:
面向化学“101计划”的核心教案模块，以“理论-实践”一体化的模式进行了微流控分析教学探索，包含微流控理论教学和微流控核心实验教学两大模块，其中实验教学包含两个案例：转基因大豆核酸检测(LAMP核酸检测案例)和降钙素原快速定量检测(夹心型免疫分析案例)。本课程在传统分析化学教学模式的基础上进行创新，丰富了微流控实验中即时检测(POCT)的理论及实验的课程设计，通过实际案例帮助学生更好地理解微流控的基本原理和实际应用，同时培养学生的实验技能、数据分析能力和综合思维能力。
面向化学“101计划”的核心教案模块，以“理论-实践”一体化的模式进行了微流控分析教学探索，包含微流控理论教学和微流控核心实验教学两大模块，其中实验教学包含两个案例：转基因大豆核酸检测(LAMP核酸检测案例)和降钙素原快速定量检测(夹心型免疫分析案例)。本课程在传统分析化学教学模式的基础上进行创新，丰富了微流控实验中即时检测(POCT)的理论及实验的课程设计，通过实际案例帮助学生更好地理解微流控的基本原理和实际应用，同时培养学生的实验技能、数据分析能力和综合思维能力。
2026, 41(6): 185-195
doi: 10.12461/PKU.DXHX202512040
摘要:
系统阐述了高分子物理实验模块在化学“101计划”化学测量学实验体系中的设计理念、核心架构、实施策略、建设成效与未来展望。该模块围绕“结构-性能-应用”逻辑主线，构建了涵盖高分子结构表征、聚集态调控、功能特性评价及材料性能测试四大方向的33项实验项目，形成了从基础技能训练到综合创新实践的阶梯式教学体系。实验设计注重理论与实践相结合、传统方法与现代技术相融合、学科交叉与工程应用相贯通，通过模块化组织、分层教学、项目驱动与数字化辅助相结合的实施路径，有效提升了学生的实验操作能力、数据分析能力与创新思维能力。该模块的建设丰富了化学测量学实验的课程内涵，强化了高分子科学与化学测量学的内在联系，为培养符合新时代需求的复合型化学人才提供了有力支撑，对推进化学“101计划”实验教学改革具有积极意义。
系统阐述了高分子物理实验模块在化学“101计划”化学测量学实验体系中的设计理念、核心架构、实施策略、建设成效与未来展望。该模块围绕“结构-性能-应用”逻辑主线，构建了涵盖高分子结构表征、聚集态调控、功能特性评价及材料性能测试四大方向的33项实验项目，形成了从基础技能训练到综合创新实践的阶梯式教学体系。实验设计注重理论与实践相结合、传统方法与现代技术相融合、学科交叉与工程应用相贯通，通过模块化组织、分层教学、项目驱动与数字化辅助相结合的实施路径，有效提升了学生的实验操作能力、数据分析能力与创新思维能力。该模块的建设丰富了化学测量学实验的课程内涵，强化了高分子科学与化学测量学的内在联系，为培养符合新时代需求的复合型化学人才提供了有力支撑，对推进化学“101计划”实验教学改革具有积极意义。
2026, 41(6): 196-203
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511180
摘要:
在现有的本科实验教学中，微纳表征常采用扫描探针显微技术、扫描电镜显微技术，而对于光学非接触式测量技术则存在空白。像散位移显微镜是一种基于像散测量的新技术，其具备光学非接触、扫描范围大、成像速度快和轴向纳米级分辨率等优势。为了将其引入化学“101计划”——化学测量学实验，本文自主研发了一款专为教学实验定制的像散位移显微镜仪器，并基于该仪器设计了一套完整的实验教学方案。本实验涉及“化学-光学-电子学-微纳表征”领域，通过开展“位移信号标定-三维成像-振动分析-膜厚测量”这四部分内容，激发学生对微纳表征前沿动态的思考，了解高精尖表征技术对于先进制造的重要性，并在动手实践过程中增强科学仪器自主国产化的信心，培养仪器类人才。
在现有的本科实验教学中，微纳表征常采用扫描探针显微技术、扫描电镜显微技术，而对于光学非接触式测量技术则存在空白。像散位移显微镜是一种基于像散测量的新技术，其具备光学非接触、扫描范围大、成像速度快和轴向纳米级分辨率等优势。为了将其引入化学“101计划”——化学测量学实验，本文自主研发了一款专为教学实验定制的像散位移显微镜仪器，并基于该仪器设计了一套完整的实验教学方案。本实验涉及“化学-光学-电子学-微纳表征”领域，通过开展“位移信号标定-三维成像-振动分析-膜厚测量”这四部分内容，激发学生对微纳表征前沿动态的思考，了解高精尖表征技术对于先进制造的重要性，并在动手实践过程中增强科学仪器自主国产化的信心，培养仪器类人才。
2026, 41(6): 204-210
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503098
摘要:
深入探讨了计算化学实验模块在化学“101计划”化学测量学实验中的设计思路及实施目标。该模块精心设计了涵盖分子体系模拟、周期性体系模拟及分子动力学模拟三大类的12个实验项目，采用由浅入深、循序渐进的教学模式，引导学生从简单分子结构优化和能量计算入手，逐步到复杂体系的反应路径预测、材料性能模拟及生物大分子相互作用分析等高级技能。实验内容不仅注重理论与实际操作的紧密结合，还强调多学科交叉融合，与电子光谱、振动光谱、先进表征技术和物理化学测量等实验模块形成有效关联。该模块的引入不仅丰富了化学测量学实验课程的内容，还能显著提升学生的科研素养和创新能力，对推动化学“101计划”实验教学改革具有重要意义。
深入探讨了计算化学实验模块在化学“101计划”化学测量学实验中的设计思路及实施目标。该模块精心设计了涵盖分子体系模拟、周期性体系模拟及分子动力学模拟三大类的12个实验项目，采用由浅入深、循序渐进的教学模式，引导学生从简单分子结构优化和能量计算入手，逐步到复杂体系的反应路径预测、材料性能模拟及生物大分子相互作用分析等高级技能。实验内容不仅注重理论与实际操作的紧密结合，还强调多学科交叉融合，与电子光谱、振动光谱、先进表征技术和物理化学测量等实验模块形成有效关联。该模块的引入不仅丰富了化学测量学实验课程的内容，还能显著提升学生的科研素养和创新能力，对推动化学“101计划”实验教学改革具有重要意义。
2026, 41(6): 211-220
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502016
摘要:
反应速率及活化能测定实验面向化学专业大一学生开设，是无机化学实验中不可缺少的内容，与无机化学理论知识相互衔接。本文基于化学“101计划”，以解决问题、锻炼能力为导向，对原实验进行了半微量化设计、协作式教学与信息化技术的融合创新，旨在培养学生的环保意识，强化学生的团队协作精神，提升学生的信息化能力，锻炼学生解决问题的能力；学生通过反复讨论、验证应用Arrhenius方程处理实验数据降低实验结果的误差，不仅内化提升理论知识，也让学生建立应用理论知识解决实际问题的科学思维，培养学生认真严谨的科学态度，为化学拔尖创新人才的培养奠定基础。
反应速率及活化能测定实验面向化学专业大一学生开设，是无机化学实验中不可缺少的内容，与无机化学理论知识相互衔接。本文基于化学“101计划”，以解决问题、锻炼能力为导向，对原实验进行了半微量化设计、协作式教学与信息化技术的融合创新，旨在培养学生的环保意识，强化学生的团队协作精神，提升学生的信息化能力，锻炼学生解决问题的能力；学生通过反复讨论、验证应用Arrhenius方程处理实验数据降低实验结果的误差，不仅内化提升理论知识，也让学生建立应用理论知识解决实际问题的科学思维，培养学生认真严谨的科学态度，为化学拔尖创新人才的培养奠定基础。
2026, 41(6): 221-229
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506079
摘要:
对标“101计划”化学测量学教学改革要求，设计和开发了一项基于电化学原位拉曼光谱技术的创新仪器分析实验。主要基于电催化硝酸根还原合成氨这一绿色合成工艺，借助先进的电化学原位拉曼光谱技术实时追踪催化剂表面活性位点与关键中间体的动态演变，以准确鉴定真实的催化活性位点，推断可能的反应路径。本实验构建了完整的“反应-表征-机理”一体化的实验教学体系，聚焦于帮助学生掌握知识、提升能力以及全面培育素养。并且，充分展现出前沿科学对先进表征技术的依赖和需求，填补了“原位表征-电催化反应”交叉课程的空白，可作为“科研-教学双螺旋驱动”模式下新工科实验教学改革的典型范例。
对标“101计划”化学测量学教学改革要求，设计和开发了一项基于电化学原位拉曼光谱技术的创新仪器分析实验。主要基于电催化硝酸根还原合成氨这一绿色合成工艺，借助先进的电化学原位拉曼光谱技术实时追踪催化剂表面活性位点与关键中间体的动态演变，以准确鉴定真实的催化活性位点，推断可能的反应路径。本实验构建了完整的“反应-表征-机理”一体化的实验教学体系，聚焦于帮助学生掌握知识、提升能力以及全面培育素养。并且，充分展现出前沿科学对先进表征技术的依赖和需求，填补了“原位表征-电催化反应”交叉课程的空白，可作为“科研-教学双螺旋驱动”模式下新工科实验教学改革的典型范例。
2026, 41(6): 230-236
doi: 10.12461/PKU.DXHX202508002
摘要:
硫酸亚铁铵的制备实验是无机化学实验中的经典案例之一。传统的硫酸亚铁铵的制备实验仅涉及晶体制备与表征分析两部分，内容单薄乏味。本文基于化学“101计划”的新要求，以开拓学生视野、引领学生发展为导向，将晶体形貌调控技术与原实验巧妙融合，并使用智能手机的AI相机功能对晶体形貌进行观察。这一创新性的改进有效地增强了实验趣味性，强化了学生对无机化学前沿领域的认识，提升了学生的科研探究能力，同时让学生体会到了化学之美，为培养有能力、有内涵的高素质化学专业拔尖创新人才奠定了一定的基础。
硫酸亚铁铵的制备实验是无机化学实验中的经典案例之一。传统的硫酸亚铁铵的制备实验仅涉及晶体制备与表征分析两部分，内容单薄乏味。本文基于化学“101计划”的新要求，以开拓学生视野、引领学生发展为导向，将晶体形貌调控技术与原实验巧妙融合，并使用智能手机的AI相机功能对晶体形貌进行观察。这一创新性的改进有效地增强了实验趣味性，强化了学生对无机化学前沿领域的认识，提升了学生的科研探究能力，同时让学生体会到了化学之美，为培养有能力、有内涵的高素质化学专业拔尖创新人才奠定了一定的基础。
2026, 41(6): 237-243
doi: 10.12461/PKU.DXHX202512039
摘要:
建设具有中国特色的一流核心教材是教育部基础学科系列“101计划”的“四个一流”建设内容之一，在加快推进国家基础学科拔尖人才培养中有着重要的作用。化学“101计划”化学测量学实验课程组聚焦化学拔尖创新人才培养目标，将参与高校的分析化学实验、仪器分析实验、物理化学实验、高分子物理实验以及部分的综合化学实验等实验课程的内容进行有机融合提升，并结合前沿科学研究，进行“模块化”设计，围绕76个核心知识点组织教材内容。本文以《化学测量学实验动态电子教案》数字化教材为例，介绍化学“101计划”化学测量学实验教材的设计和建设情况，以期推动高等学校化学实验教学的整体提升。
建设具有中国特色的一流核心教材是教育部基础学科系列“101计划”的“四个一流”建设内容之一，在加快推进国家基础学科拔尖人才培养中有着重要的作用。化学“101计划”化学测量学实验课程组聚焦化学拔尖创新人才培养目标，将参与高校的分析化学实验、仪器分析实验、物理化学实验、高分子物理实验以及部分的综合化学实验等实验课程的内容进行有机融合提升，并结合前沿科学研究，进行“模块化”设计，围绕76个核心知识点组织教材内容。本文以《化学测量学实验动态电子教案》数字化教材为例，介绍化学“101计划”化学测量学实验教材的设计和建设情况，以期推动高等学校化学实验教学的整体提升。
2026, 41(6): 244-250
doi: 10.12461/PKU.DXHX202510011
摘要:
作为化学“101计划”普通化学核心课程教学改革的重要成果，《普通化学动态电子教案》与《普通化学》核心教材相辅相成、配套建设并协同使用。“101计划”普通化学课程组在系统凝练普通化学课程核心知识体系的基础上，针对7个模块48个知识点精心制作并审核修订了教学课件与参考教案，同时推进可动态更新的典型案例课件和特色教学课件的持续建设。这一成果推动了普通化学课程在教学内容、方法及资源建设与共享等方面的全面升级，并在全国多所高校开展试点应用。
作为化学“101计划”普通化学核心课程教学改革的重要成果，《普通化学动态电子教案》与《普通化学》核心教材相辅相成、配套建设并协同使用。“101计划”普通化学课程组在系统凝练普通化学课程核心知识体系的基础上，针对7个模块48个知识点精心制作并审核修订了教学课件与参考教案，同时推进可动态更新的典型案例课件和特色教学课件的持续建设。这一成果推动了普通化学课程在教学内容、方法及资源建设与共享等方面的全面升级，并在全国多所高校开展试点应用。
2026, 41(6): 251-255
doi: 10.12461/PKU.DXHX202511197
摘要:
“101计划”教材《物理化学教程》从原子分子水平出发，对物理化学课程内容进行了重塑，展现了与众不同的几个重要特征：全篇贯彻了从原子分子水平出发的热力学认知；系统构建了分子间相互作用的热力学；建立起溶液结构的新认知以及对活度系数的全新理解；大量的科学史分析，凝练了科学智慧。从一轮教学实践后学生反馈来看，该教材能够帮助学生掌握对热力学微观层面的理解及应用，对化学学科拔尖创新人才的培养起到了积极作用。
“101计划”教材《物理化学教程》从原子分子水平出发，对物理化学课程内容进行了重塑，展现了与众不同的几个重要特征：全篇贯彻了从原子分子水平出发的热力学认知；系统构建了分子间相互作用的热力学；建立起溶液结构的新认知以及对活度系数的全新理解；大量的科学史分析，凝练了科学智慧。从一轮教学实践后学生反馈来看，该教材能够帮助学生掌握对热力学微观层面的理解及应用，对化学学科拔尖创新人才的培养起到了积极作用。
2026, 41(6): 256-264
doi: 10.12461/PKU.DXHX202509061
摘要:
本文以化学“101计划”《普通化学》教材中“人体内的缓冲体系及调节作用”案例为例，探讨了教材案例的撰写思路与技巧。撰写案例需注重案例内容与核心知识点的关联，跨学科知识和思政元素的融入，以及案例内容的逻辑框架建立。本文还强调了教材案例在学科教学、科普教育及智慧课程建设中的潜在应用，为教学实践提供参考。
本文以化学“101计划”《普通化学》教材中“人体内的缓冲体系及调节作用”案例为例，探讨了教材案例的撰写思路与技巧。撰写案例需注重案例内容与核心知识点的关联，跨学科知识和思政元素的融入，以及案例内容的逻辑框架建立。本文还强调了教材案例在学科教学、科普教育及智慧课程建设中的潜在应用，为教学实践提供参考。
2026, 41(6): 265-272
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503048
摘要:
立足农林高等教育，在“新农科”建设背景下，以学生发展为中心，紧扣“知识、能力、素养”三个方面的教学目标，遵循“两性一度”标准，开展了以“目标导向、价值引领、交融创新、信息赋能、科学评价”为核心的教学探索与实践。通过教学实践，有效实现了知识传授、能力培养与价值引领的有机统一，解决了公共基础课与专业教育需求脱节的问题，发挥了化学实验在“新农科”人才培养中的作用，为培养出更多对“三农”有认知、情怀与担当的新时代卓越农林人才提供了坚实的基础。
立足农林高等教育，在“新农科”建设背景下，以学生发展为中心，紧扣“知识、能力、素养”三个方面的教学目标，遵循“两性一度”标准，开展了以“目标导向、价值引领、交融创新、信息赋能、科学评价”为核心的教学探索与实践。通过教学实践，有效实现了知识传授、能力培养与价值引领的有机统一，解决了公共基础课与专业教育需求脱节的问题，发挥了化学实验在“新农科”人才培养中的作用，为培养出更多对“三农”有认知、情怀与担当的新时代卓越农林人才提供了坚实的基础。
2026, 41(6): 273-281
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503049
摘要:
以“稀溶液的凝固点降低”这一知识点为例，探索并实践“理论-实验-思政-专创”多维联动教学模式。通过线上线下结合，以及问题式/案例式、翻转课堂、分组任务等多措并举，完成知识的理论讲授、实验强化、思政浸润和第二课堂拓展环节，充分调动了学生学习的主动性，激发学生创新意识，在学会、学懂知识的同时，获得探索并解决实际问题的能力，达到树人育人效果。
以“稀溶液的凝固点降低”这一知识点为例，探索并实践“理论-实验-思政-专创”多维联动教学模式。通过线上线下结合，以及问题式/案例式、翻转课堂、分组任务等多措并举，完成知识的理论讲授、实验强化、思政浸润和第二课堂拓展环节，充分调动了学生学习的主动性，激发学生创新意识，在学会、学懂知识的同时，获得探索并解决实际问题的能力，达到树人育人效果。
2026, 41(6): 282-287
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503060
摘要:
在“有组织科研”背景下，针对大科研团队，提出“一主多辅”实验室内部轮转制度。“一主”即以承担国家重大工程项目的导师团队为主，“多辅”即辅以团队内部不同研究方向，在明确学生实验室隶属关系的前提下，对学生实施不同研究方向间的轮转。“实验室内部轮转”制度在学生个人成长、教师开展多学科创新型研究以及工科院校承担国家重大工程项目等方面具有建设性指导意义。
在“有组织科研”背景下，针对大科研团队，提出“一主多辅”实验室内部轮转制度。“一主”即以承担国家重大工程项目的导师团队为主，“多辅”即辅以团队内部不同研究方向，在明确学生实验室隶属关系的前提下，对学生实施不同研究方向间的轮转。“实验室内部轮转”制度在学生个人成长、教师开展多学科创新型研究以及工科院校承担国家重大工程项目等方面具有建设性指导意义。
2026, 41(6): 288-296
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503121
摘要:
在新工科背景下，传统有机化学教学面临诸多挑战。本文提出五类教学“新模式”的探索与应用：1) 差异化翻转课堂；2) 真实性项目化学习；3) 竞赛式学习；4) 模块化教学；5) 网络辅助教学。通过案例阐释实施路径，强调有机化学课堂模式创新与改革，旨在有效激发学生学习兴趣，培养能够应对复杂工程问题的高素质复合型人才。
在新工科背景下，传统有机化学教学面临诸多挑战。本文提出五类教学“新模式”的探索与应用：1) 差异化翻转课堂；2) 真实性项目化学习；3) 竞赛式学习；4) 模块化教学；5) 网络辅助教学。通过案例阐释实施路径，强调有机化学课堂模式创新与改革，旨在有效激发学生学习兴趣，培养能够应对复杂工程问题的高素质复合型人才。
2026, 41(6): 297-309
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504065
摘要:
推进课程思政建设不仅是落实高校立德树人根本任务的战略举措，也是提高人才培养质量的关键抓手。本团队针对应用化学(放射化学方向)的专业特点进行顶层设计，深入挖掘、分类整理出有机化学课程中的两类思政元素——经典通用元素与放射化学特色元素，通过课程设计及教学实践，融知识传授、能力培养和价值塑造为一体，增强了有机化学课程思政内容的丰富性、趣味性和实用性，有助于学生更好地适应未来的学习和工作。
推进课程思政建设不仅是落实高校立德树人根本任务的战略举措，也是提高人才培养质量的关键抓手。本团队针对应用化学(放射化学方向)的专业特点进行顶层设计，深入挖掘、分类整理出有机化学课程中的两类思政元素——经典通用元素与放射化学特色元素，通过课程设计及教学实践，融知识传授、能力培养和价值塑造为一体，增强了有机化学课程思政内容的丰富性、趣味性和实用性，有助于学生更好地适应未来的学习和工作。
2026, 41(6): 310-314
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505024
摘要:
本科毕业论文作为本科教育的最后一个重要环节，是一流本科专业建设的核心内容之一。如何改进与优化本科毕业论文的管理，做好一流本科专业建设，培养一流人才，全面振兴本科教育，具有重要的现实意义。近些年，针对化学类专业本科生毕业论文工作中存在的认知观念偏差、论文格式规范、研究工作质量等问题，结合教育部关于一流本科专业建设和论文抽检等要求，学院通过完善质量管理和监控体系等措施，有效地保障了本科毕业论文的质量。本文将对这些探索与结果进行讨论，为高校本科毕业论文的质量管理提供参考。
本科毕业论文作为本科教育的最后一个重要环节，是一流本科专业建设的核心内容之一。如何改进与优化本科毕业论文的管理，做好一流本科专业建设，培养一流人才，全面振兴本科教育，具有重要的现实意义。近些年，针对化学类专业本科生毕业论文工作中存在的认知观念偏差、论文格式规范、研究工作质量等问题，结合教育部关于一流本科专业建设和论文抽检等要求，学院通过完善质量管理和监控体系等措施，有效地保障了本科毕业论文的质量。本文将对这些探索与结果进行讨论，为高校本科毕业论文的质量管理提供参考。
2026, 41(6): 315-320
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503046
摘要:
结合非化学专业人才培养需求，分析当前高校在化学课程设计、教学方法和实验资源分配等方面的现状，并结合具体案例，充分展示了创新化学课程对非化学专业学生在学术与职业发展中的积极影响。展望未来，大学非化学专业的化学课程设置应结合学生的专业背景，进一步推动个性化和跨学科教育模式的发展，以期更好地服务于社会发展和人才需求。
结合非化学专业人才培养需求，分析当前高校在化学课程设计、教学方法和实验资源分配等方面的现状，并结合具体案例，充分展示了创新化学课程对非化学专业学生在学术与职业发展中的积极影响。展望未来，大学非化学专业的化学课程设置应结合学生的专业背景，进一步推动个性化和跨学科教育模式的发展，以期更好地服务于社会发展和人才需求。
2026, 41(6): 321-327
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503131
摘要:
机械化学合成是一种利用研磨、剪切等机械能输入方式促进合成反应的实施手段，具有绿色环保、高效节能等显著优势。近年来，机械力与光化学的协同作用逐渐成为研究热点。通过交错或同步进行机械研磨与光照操作，可实现二者的优势互补。本文系统性综述了机械力驱动光化学反应的原理、装置及研究进展。这些创新方法不仅有效拓展了机械化学的应用边界，还推动了有机合成、纳米材料制备等领域的绿色转型。未来，机械光化学有望在药物开发、能源存储及可持续合成等领域发挥关键作用，并为多学科交叉研究提供新的思路。该介绍有助于拓宽学生对不同化学领域的认知，加深对化学反应本质的理解，提升学习兴趣，并激发探索未知的好奇心。
机械化学合成是一种利用研磨、剪切等机械能输入方式促进合成反应的实施手段，具有绿色环保、高效节能等显著优势。近年来，机械力与光化学的协同作用逐渐成为研究热点。通过交错或同步进行机械研磨与光照操作，可实现二者的优势互补。本文系统性综述了机械力驱动光化学反应的原理、装置及研究进展。这些创新方法不仅有效拓展了机械化学的应用边界，还推动了有机合成、纳米材料制备等领域的绿色转型。未来，机械光化学有望在药物开发、能源存储及可持续合成等领域发挥关键作用，并为多学科交叉研究提供新的思路。该介绍有助于拓宽学生对不同化学领域的认知，加深对化学反应本质的理解，提升学习兴趣，并激发探索未知的好奇心。
2026, 41(6): 328-334
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504013
摘要:
以独特的视角，通过主人公的奇幻冒险，深入探索了3-甲基吲哚(粪臭素)这一物质。从臭豆腐的发酵过程，到香水调配中的应用，再到实验室中的人工合成，逐步揭示了粪臭素在自然界中的产生机制、气味变化的奥秘以及人工合成的具体步骤。旨在让读者不仅对粪臭素有直观的认识，更能深入理解其结构与制备方法，展现化学在日常生活中的奇妙与魅力。
以独特的视角，通过主人公的奇幻冒险，深入探索了3-甲基吲哚(粪臭素)这一物质。从臭豆腐的发酵过程，到香水调配中的应用，再到实验室中的人工合成，逐步揭示了粪臭素在自然界中的产生机制、气味变化的奥秘以及人工合成的具体步骤。旨在让读者不仅对粪臭素有直观的认识，更能深入理解其结构与制备方法，展现化学在日常生活中的奇妙与魅力。
2026, 41(6): 335-342
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504074
摘要:
我们设计了一个以酚酞变色机理为背景的分子模拟实验项目，实验内容涵盖分子模型构建、结构优化、前线轨道分析和光谱计算，使学生能够从电子结构层面深入理解pH诱导的酚酞分子结构变化与颜色变化的内在关联。作为酸碱滴定实验的延伸拓展，本项目通过可视化分子模型将酚酞分子颜色的变化具象化，有效促进了学生对酸碱指示剂作用原理的深层次理解。
我们设计了一个以酚酞变色机理为背景的分子模拟实验项目，实验内容涵盖分子模型构建、结构优化、前线轨道分析和光谱计算，使学生能够从电子结构层面深入理解pH诱导的酚酞分子结构变化与颜色变化的内在关联。作为酸碱滴定实验的延伸拓展，本项目通过可视化分子模型将酚酞分子颜色的变化具象化，有效促进了学生对酸碱指示剂作用原理的深层次理解。
2026, 41(6): 343-352
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504006
摘要:
溶胶的制备在中学时代便已被学生所了解，本科阶段，它进一步成为物理化学的一个经典实验。在以往设计中，存在制备方法过于简单、结构与性能表征单薄、应用设计缺位等问题，与学科前沿的快速发展不相适应。近年的教学实践中，我们对原有实验进行了改进。一方面弃去了原实验中部分陈旧内容，同时使整个实验过程更加绿色环保；另一方面，在制备过程中引入表面活性剂调控胶体颗粒的生长，增加了胶体材料的结构与性能表征，并以水凝胶添加剂为例，探讨了所制备的胶体颗粒在软物质结构调节方面的应用。改进后，实验跨度大，综合性强，知识联结度高，便于学生拓宽视野，深刻洞察胶体材料的构效关系，提高基础知识综合运用能力与综合实验技能，加深对胶体体系的认识与思考。
溶胶的制备在中学时代便已被学生所了解，本科阶段，它进一步成为物理化学的一个经典实验。在以往设计中，存在制备方法过于简单、结构与性能表征单薄、应用设计缺位等问题，与学科前沿的快速发展不相适应。近年的教学实践中，我们对原有实验进行了改进。一方面弃去了原实验中部分陈旧内容，同时使整个实验过程更加绿色环保；另一方面，在制备过程中引入表面活性剂调控胶体颗粒的生长，增加了胶体材料的结构与性能表征，并以水凝胶添加剂为例，探讨了所制备的胶体颗粒在软物质结构调节方面的应用。改进后，实验跨度大，综合性强，知识联结度高，便于学生拓宽视野，深刻洞察胶体材料的构效关系，提高基础知识综合运用能力与综合实验技能，加深对胶体体系的认识与思考。
2026, 41(6): 353-361
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504040
摘要:
酸催化蔗糖水解反应是众高校基础物理化学一个经典的动力学实验，硫酸、盐酸作为常用催化剂，因其强酸性和强腐蚀性，学生操作有安全隐患、仪器易锈蚀、环境受污染、废液需回收等情况。针对以上问题，我们以固体酸阳离子交换树脂替代液体强酸作为催化剂，新方法安全无污染，绿色环保，实验结果与液体酸催化类似，呈明显的准一级反应。优化了树脂用量、糖溶液浓度、反应温度等实验条件，使用自制的T型旋光管和双层夹套烧杯，学生操作方便可行。同时设计课程思政教育，以“家国情怀、辩证思维、科学素养、环保意识”为主要思政目标，提高学生辩证思维和环保意识，激发学生爱校爱国热情，培养兼具科研素养和家国情怀的高素质人才。
酸催化蔗糖水解反应是众高校基础物理化学一个经典的动力学实验，硫酸、盐酸作为常用催化剂，因其强酸性和强腐蚀性，学生操作有安全隐患、仪器易锈蚀、环境受污染、废液需回收等情况。针对以上问题，我们以固体酸阳离子交换树脂替代液体强酸作为催化剂，新方法安全无污染，绿色环保，实验结果与液体酸催化类似，呈明显的准一级反应。优化了树脂用量、糖溶液浓度、反应温度等实验条件，使用自制的T型旋光管和双层夹套烧杯，学生操作方便可行。同时设计课程思政教育，以“家国情怀、辩证思维、科学素养、环保意识”为主要思政目标，提高学生辩证思维和环保意识，激发学生爱校爱国热情，培养兼具科研素养和家国情怀的高素质人才。
2026, 41(6): 362-373
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503106
摘要:
利用欠电位沉积和方波伏安法相结合对水样中微量铅进行电分析研究，利用唯物主义理论、物理化学及电化学理论知识对电化学实验现象进行阐述。利用铅在多晶金电极上的欠电位沉积与方波伏安法相结合对水体样品中痕量铅进行分析研究的综合实验课程具有理论性强、可操作性强的特点，以问题导向性模式教学及唯物主义理论提升实验教学效果。
利用欠电位沉积和方波伏安法相结合对水样中微量铅进行电分析研究，利用唯物主义理论、物理化学及电化学理论知识对电化学实验现象进行阐述。利用铅在多晶金电极上的欠电位沉积与方波伏安法相结合对水体样品中痕量铅进行分析研究的综合实验课程具有理论性强、可操作性强的特点，以问题导向性模式教学及唯物主义理论提升实验教学效果。
2026, 41(6): 374-384
doi: 10.12461/PKU.DXHX202507082
摘要:
有机长余辉发光材料在撤去激发源后仍可持续发光，表现出独特的光物理性质，在光电器件、柔性显示、信息加密及生物成像等领域具有广阔的应用前景。有机长余辉性能高度依赖于三重态激子的寿命及磷光辐射速率等关键参数，传统实验手段难以精准解析微观有机分子电子结构与宏观发光行为之间的构效关系，而计算化学方法为揭示其内在机制提供了重要途径。本实验以典型有机小分子吩噻嗪体系长余辉材料为研究对象，采用密度泛函理论优化基态与激发态几何构型，并计算自旋轨道耦合常数，结合含时密度泛函理论评估能级跃迁特性及辐射衰减通道，揭示有机分子三线态寿命与长余辉发光辐射速率等之间的内在关系。通过将前沿研究成果转化为教学资源，本实验有效提升了学生对激发态动力学与材料性能关联机制的理解，为计算化学课程提供了兼具学术深度与应用价值的有益探索。
有机长余辉发光材料在撤去激发源后仍可持续发光，表现出独特的光物理性质，在光电器件、柔性显示、信息加密及生物成像等领域具有广阔的应用前景。有机长余辉性能高度依赖于三重态激子的寿命及磷光辐射速率等关键参数，传统实验手段难以精准解析微观有机分子电子结构与宏观发光行为之间的构效关系，而计算化学方法为揭示其内在机制提供了重要途径。本实验以典型有机小分子吩噻嗪体系长余辉材料为研究对象，采用密度泛函理论优化基态与激发态几何构型，并计算自旋轨道耦合常数，结合含时密度泛函理论评估能级跃迁特性及辐射衰减通道，揭示有机分子三线态寿命与长余辉发光辐射速率等之间的内在关系。通过将前沿研究成果转化为教学资源，本实验有效提升了学生对激发态动力学与材料性能关联机制的理解，为计算化学课程提供了兼具学术深度与应用价值的有益探索。
2026, 41(6): 385-394
doi: 10.12461/PKU.DXHX202507095
摘要:
针对传统试剂柜溯源难、监管不足等问题，中国科学院南京土壤研究所研发出基于二维码与蓝牙技术的低成本、高适配智能化改造方案，实现试剂全流程记录与监管，并通过手机端便捷操作。方案适配多数国产试剂柜，打破了智能柜价格高、功能冗余、兼容性差的局限，可为高校及科研机构传统试剂柜智能化升级提供可复用的技术路径与实践范例。
针对传统试剂柜溯源难、监管不足等问题，中国科学院南京土壤研究所研发出基于二维码与蓝牙技术的低成本、高适配智能化改造方案，实现试剂全流程记录与监管，并通过手机端便捷操作。方案适配多数国产试剂柜，打破了智能柜价格高、功能冗余、兼容性差的局限，可为高校及科研机构传统试剂柜智能化升级提供可复用的技术路径与实践范例。
2026, 41(6): 395-403
doi: 10.12461/PKU.DXHX202508073
摘要:
铯铅卤钙钛矿量子点(CsPbX3，X = Cl/Br/I)因其优异的光学性能，在显示技术、光伏器件、光电探测等领域展现出广阔的应用前景。本文对科学热点CsPbX3量子点的合成和表征进行教学化改进，通过热注射法制备不同卤素组分的量子点，结合紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、离子色谱及电感耦合等离子体发射光谱等表征手段对所制备量子点进行表征，并系统探究了卤素组分(X = Cl/Br/I)对材料光学性能的影响。通过此实验，学生亲身体验了纳米材料制备与表征的完整过程，帮助学生直观地理解材料结构与性能的关联，在引导学生将理论与实践相结合的同时，激发学生自主探究热情，掌握科学系统的研究方法，最终提升学生解决复杂科学问题的能力。
铯铅卤钙钛矿量子点(CsPbX3，X = Cl/Br/I)因其优异的光学性能，在显示技术、光伏器件、光电探测等领域展现出广阔的应用前景。本文对科学热点CsPbX3量子点的合成和表征进行教学化改进，通过热注射法制备不同卤素组分的量子点，结合紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、离子色谱及电感耦合等离子体发射光谱等表征手段对所制备量子点进行表征，并系统探究了卤素组分(X = Cl/Br/I)对材料光学性能的影响。通过此实验，学生亲身体验了纳米材料制备与表征的完整过程，帮助学生直观地理解材料结构与性能的关联，在引导学生将理论与实践相结合的同时，激发学生自主探究热情，掌握科学系统的研究方法，最终提升学生解决复杂科学问题的能力。
2026, 41(6): 404-414
doi: 10.12461/PKU.DXHX202509023
摘要:
本实验聚焦电容去离子(Capacitive deionization，CDI)技术处理稀土废水领域，设计了一个利用电沉积法制备羟基氧化铁@不锈钢网(FeOOH@SSC)自支撑电极材料并对其进行结构表征、电化学性能测试及CDI吸附稀土离子性能测试的综合化学实验。本实验将CDI技术处理稀土废水前沿科研成果引入本科教学实验，实验内容涵盖物理化学中电化学理论知识，且有效衔接无机化学、仪器分析、材料物理与化学等多学科。在巩固基础理论知识的同时，增强学生化学专业素养，对培养能够服务于国家重大战略和地区经济特色发展需求的化学拔尖本科人才具有重要意义。
本实验聚焦电容去离子(Capacitive deionization，CDI)技术处理稀土废水领域，设计了一个利用电沉积法制备羟基氧化铁@不锈钢网(FeOOH@SSC)自支撑电极材料并对其进行结构表征、电化学性能测试及CDI吸附稀土离子性能测试的综合化学实验。本实验将CDI技术处理稀土废水前沿科研成果引入本科教学实验，实验内容涵盖物理化学中电化学理论知识，且有效衔接无机化学、仪器分析、材料物理与化学等多学科。在巩固基础理论知识的同时，增强学生化学专业素养，对培养能够服务于国家重大战略和地区经济特色发展需求的化学拔尖本科人才具有重要意义。
2026, 41(6): 415-424
doi: 10.12461/PKU.DXHX202603025
摘要:
将利用电化学手段使尿素分子定向转化为高附加值亚硝酸盐的方法引入本科教学实验中，设计了一个Co掺杂Ni3S2 (Co-Ni3S2)催化剂用于尿素分子的定向催化转化。实验以Co-Ni3S2为阳极催化剂，在碱性尿素电解液中，采用三电极测试系统开展电催化性能评估。通过系统考察施加电位与Co掺杂策略对产物选择性的影响，筛选最优反应条件，结合NO2-的定量检测，进一步计算其法拉第效率和产率等关键评价指标。该实验将无机材料制备、电化学测试与分析化学定量检测有机结合，使学生了解尿素资源化“变废为宝”的意义及NO2-在化学工业中的重要经济价值。通过该实验的实施培养了学生的科学思维能力、实验设计与科研创新能力，具有较好的教学可实施性与推广价值。
将利用电化学手段使尿素分子定向转化为高附加值亚硝酸盐的方法引入本科教学实验中，设计了一个Co掺杂Ni3S2 (Co-Ni3S2)催化剂用于尿素分子的定向催化转化。实验以Co-Ni3S2为阳极催化剂，在碱性尿素电解液中，采用三电极测试系统开展电催化性能评估。通过系统考察施加电位与Co掺杂策略对产物选择性的影响，筛选最优反应条件，结合NO2-的定量检测，进一步计算其法拉第效率和产率等关键评价指标。该实验将无机材料制备、电化学测试与分析化学定量检测有机结合，使学生了解尿素资源化“变废为宝”的意义及NO2-在化学工业中的重要经济价值。通过该实验的实施培养了学生的科学思维能力、实验设计与科研创新能力，具有较好的教学可实施性与推广价值。
2026, 41(6): 425-433
doi: 10.12461/PKU.DXHX202601047
摘要:
在化学、材料科学等前沿领域，定性定量分析技术已成为驱动学科发展和提升科研与工程实践水平的关键。仪器分析实验，正是培养学生掌握这门跨学科“通用语言”的核心环节。然而，传统仪器分析实验多侧重于原理认知与基础操作，与科研和工程实践存在显著差距，难以有效支撑实践型人才的培养目标。针对这一教学痛点，开展仪器分析实验的教学改革显得尤为重要，这是打破课堂教学与真实实践之间壁垒、系统构建两者有效衔接桥梁的关键。因此，本文以“实践育人”理念为指导，引入真实场景设计了一个开放探究型仪器分析实验项目——市售膳食补充剂中微量元素的测定。该实验内容包含引导式预习、开放式讨论、探究式实验三部分。实验重点聚焦谱线干扰的应对和方法可靠性的探究，使学生理解谱线选择和方法质量监控对于微量元素分析的重要性，培养学生设计并建立一个面向实际应用的、科学完整的电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)检测流程。教学实践结果表明，贴近生活的实验对象和未知的实验结果，极大提高了学生的学习兴趣，同时也提高了学生的思考能力、表达能力和实践能力。
在化学、材料科学等前沿领域，定性定量分析技术已成为驱动学科发展和提升科研与工程实践水平的关键。仪器分析实验，正是培养学生掌握这门跨学科“通用语言”的核心环节。然而，传统仪器分析实验多侧重于原理认知与基础操作，与科研和工程实践存在显著差距，难以有效支撑实践型人才的培养目标。针对这一教学痛点，开展仪器分析实验的教学改革显得尤为重要，这是打破课堂教学与真实实践之间壁垒、系统构建两者有效衔接桥梁的关键。因此，本文以“实践育人”理念为指导，引入真实场景设计了一个开放探究型仪器分析实验项目——市售膳食补充剂中微量元素的测定。该实验内容包含引导式预习、开放式讨论、探究式实验三部分。实验重点聚焦谱线干扰的应对和方法可靠性的探究，使学生理解谱线选择和方法质量监控对于微量元素分析的重要性，培养学生设计并建立一个面向实际应用的、科学完整的电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)检测流程。教学实践结果表明，贴近生活的实验对象和未知的实验结果，极大提高了学生的学习兴趣，同时也提高了学生的思考能力、表达能力和实践能力。
2026, 41(6): 434-440
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503125
摘要:
通过研究四氮杂金刚烷(C6H12N4)分子结构，运用化学空间思维方法建构出分析金刚烷分子的结构模型——“正四面体”模型。发现一种以同环同碳、同环异碳、异环异碳进行讨论金刚烷及四氮杂金刚烷二取代物立体异构(对映异构)的方法。运用“正四面体”模型系统分析了四氮杂金刚烷(C6H12N4)和金刚烷(C10H16)二取代物的立体结构。三维“正四面体”模型可降维成二维“平面三角形”，建立了一种新的分析金刚烷及四氮杂金刚烷分子二取代物立体结构的方法，可能为研究类似立体结构提供新的思路。
通过研究四氮杂金刚烷(C6H12N4)分子结构，运用化学空间思维方法建构出分析金刚烷分子的结构模型——“正四面体”模型。发现一种以同环同碳、同环异碳、异环异碳进行讨论金刚烷及四氮杂金刚烷二取代物立体异构(对映异构)的方法。运用“正四面体”模型系统分析了四氮杂金刚烷(C6H12N4)和金刚烷(C10H16)二取代物的立体结构。三维“正四面体”模型可降维成二维“平面三角形”，建立了一种新的分析金刚烷及四氮杂金刚烷分子二取代物立体结构的方法，可能为研究类似立体结构提供新的思路。
2026, 41(6): 441-448
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503051
摘要:
标准态的概念贯穿于化学热力学教学的始终，是理解化学反应自发性和平衡状态的基础。本文从标准态的定义出发，深入剖析了其在热力学状态函数与化学势教学中的应用，以期帮助学生更好地理解和掌握标准态的概念及其应用，提高他们的科学思维和分析解决实际问题的能力。
标准态的概念贯穿于化学热力学教学的始终，是理解化学反应自发性和平衡状态的基础。本文从标准态的定义出发，深入剖析了其在热力学状态函数与化学势教学中的应用，以期帮助学生更好地理解和掌握标准态的概念及其应用，提高他们的科学思维和分析解决实际问题的能力。
2026, 41(6): 449-456
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504038
摘要:
X射线单晶结构分析是确定结构的重要手段，传统结构精修基于独立原子模型，忽略了化学键中的非球形电子分布，导致了氢原子位置的较大误差。利用非球形原子模型，不仅可以提升晶体结构精修结果，而且能够精准确定氢原子位置。本文介绍了非球形结构精修方法，以Olex2平台集成的非球形原子精修工具NoSpherA2为例，用一个共晶分子作为案例演示，展示了该方法在提升晶体结构解析精度方面的优势。通过本文的学习，化学专业学生和晶体学研究者能够掌握非球形结构精修方法，拓展量子晶体学的研究前沿知识。
X射线单晶结构分析是确定结构的重要手段，传统结构精修基于独立原子模型，忽略了化学键中的非球形电子分布，导致了氢原子位置的较大误差。利用非球形原子模型，不仅可以提升晶体结构精修结果，而且能够精准确定氢原子位置。本文介绍了非球形结构精修方法，以Olex2平台集成的非球形原子精修工具NoSpherA2为例，用一个共晶分子作为案例演示，展示了该方法在提升晶体结构解析精度方面的优势。通过本文的学习，化学专业学生和晶体学研究者能够掌握非球形结构精修方法，拓展量子晶体学的研究前沿知识。
2026, 41(6): 457-466
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504002
摘要:
物理化学实验中会涉及到大量的实验数据，人为处理数据会引起个人误差，而采用数据处理软件则可克服这一问题。目前存在多样的数据处理软件，这些软件都具有不同的优势。本文探讨了不种计算机数据处理软件在物理化学实验中的应用，主要包括Excel、Origin、SPSS、MATLAB和Python软件。结合具体物理化学实验(弱电解质醋酸的平衡电离常数)数据处理过程对各软件的功能特点进行了介绍，并进一步阐述了不同软件在数据记录、整理、分析、拟合以及可视化展示等方面的优势和适用场景，结果表明对于中等数据处理量的实验，Origin在数据处理及图形绘制两方面的综合能力要优于其他软件，更适用于大部分科研工作。
物理化学实验中会涉及到大量的实验数据，人为处理数据会引起个人误差，而采用数据处理软件则可克服这一问题。目前存在多样的数据处理软件，这些软件都具有不同的优势。本文探讨了不种计算机数据处理软件在物理化学实验中的应用，主要包括Excel、Origin、SPSS、MATLAB和Python软件。结合具体物理化学实验(弱电解质醋酸的平衡电离常数)数据处理过程对各软件的功能特点进行了介绍，并进一步阐述了不同软件在数据记录、整理、分析、拟合以及可视化展示等方面的优势和适用场景，结果表明对于中等数据处理量的实验，Origin在数据处理及图形绘制两方面的综合能力要优于其他软件，更适用于大部分科研工作。
2026, 41(6): 467-476
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503050
摘要:
本文从碳正离子的稳定性、生成难易与溶剂解的快慢、相关反应与机理、速率与平衡出发，结合文献信息对第38届中国化学奥林匹克(决赛)第二场第9题以及近两年的两道高考试题进行了解析、拓展与延伸，以期实现碳正离子作为主题的有机化学综合性知识考查与教学。
本文从碳正离子的稳定性、生成难易与溶剂解的快慢、相关反应与机理、速率与平衡出发，结合文献信息对第38届中国化学奥林匹克(决赛)第二场第9题以及近两年的两道高考试题进行了解析、拓展与延伸，以期实现碳正离子作为主题的有机化学综合性知识考查与教学。
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。
