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2026, 41(7): 1-7
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504009
Abstract:
依托网络教学资源，在有机化学课程中开展了基于任务驱动学习的教学和过程性评价。“秾大云”为实施高质量任务驱动学习提供了平台，实现了课前、课中、课后学习的有效衔接和过程考核成绩的实时更新。本文以“共轭体系和共轭效应”为例介绍了基于任务驱动学习的教学设计。任务驱动式教学实现了“以学生为中心”的课堂氛围，提高了学生学习的积极性和主观能动性。在“任务”驱动下学生深入学习概念，探索概念之间的内在联系与概念所含的一般规律。基于任务驱动学习的教学模式可以培养学生的科学思维能力和基于一般科学规律的多角度分析问题、解决问题的能力，不只传授知识，更是教给学生学习方法。本实践为高校有机化学课程混合式教学模式的探索提供了范式。
依托网络教学资源，在有机化学课程中开展了基于任务驱动学习的教学和过程性评价。“秾大云”为实施高质量任务驱动学习提供了平台，实现了课前、课中、课后学习的有效衔接和过程考核成绩的实时更新。本文以“共轭体系和共轭效应”为例介绍了基于任务驱动学习的教学设计。任务驱动式教学实现了“以学生为中心”的课堂氛围，提高了学生学习的积极性和主观能动性。在“任务”驱动下学生深入学习概念，探索概念之间的内在联系与概念所含的一般规律。基于任务驱动学习的教学模式可以培养学生的科学思维能力和基于一般科学规律的多角度分析问题、解决问题的能力，不只传授知识，更是教给学生学习方法。本实践为高校有机化学课程混合式教学模式的探索提供了范式。
2026, 41(7): 8-16
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504094
Abstract:
物理化学作为化学学科的核心课程，因理论抽象性强、数学模型复杂等特质，长期面临“教师难教、学生畏学”的双重困境。传统教学模式偏重知识单向灌输，忽视学科价值引领与学习动机激发，导致学生陷入“机械识记公式、被动应对考试”的浅层学习循环。针对这一症结，本文提出基于兴趣激发与价值引领的物理化学课程重构方案，通过教学内容和模式的系统性革新，构建兴趣驱动、能力进阶与价值内化的螺旋上升闭环。以情境体验锚定、问题链环赋能及知行共振实践，实现知识传授与育人目标的深度耦合。本文为破解理工科“知识悬浮化”与“价值空心化”难题提供了可复制的行动框架，并为新工科人才培养的课程思政实践开辟了新路径。
物理化学作为化学学科的核心课程，因理论抽象性强、数学模型复杂等特质，长期面临“教师难教、学生畏学”的双重困境。传统教学模式偏重知识单向灌输，忽视学科价值引领与学习动机激发，导致学生陷入“机械识记公式、被动应对考试”的浅层学习循环。针对这一症结，本文提出基于兴趣激发与价值引领的物理化学课程重构方案，通过教学内容和模式的系统性革新，构建兴趣驱动、能力进阶与价值内化的螺旋上升闭环。以情境体验锚定、问题链环赋能及知行共振实践，实现知识传授与育人目标的深度耦合。本文为破解理工科“知识悬浮化”与“价值空心化”难题提供了可复制的行动框架，并为新工科人才培养的课程思政实践开辟了新路径。
2026, 41(7): 17-24
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505009
Abstract:
研究生“表面物理化学”课程集成线上MOOC和线下教学的优势，进行混合教学模式的探索与实践。建立了线上线下“双螺旋”混合教学模式，线上线下相互补充、紧密联系、协同作用助力教学；并且采用线上线下混合的考核评价方法，实现了过程性和终结性考核有机结合。教学实践证明，混合教学不仅促进了课程基础理论和知识点的有效强化和巩固提高，还助推课程知识的有效拓展和延伸。此外，还强化了学生创新思维和能力的锻炼和综合素养的提升。
研究生“表面物理化学”课程集成线上MOOC和线下教学的优势，进行混合教学模式的探索与实践。建立了线上线下“双螺旋”混合教学模式，线上线下相互补充、紧密联系、协同作用助力教学；并且采用线上线下混合的考核评价方法，实现了过程性和终结性考核有机结合。教学实践证明，混合教学不仅促进了课程基础理论和知识点的有效强化和巩固提高，还助推课程知识的有效拓展和延伸。此外，还强化了学生创新思维和能力的锻炼和综合素养的提升。
2026, 41(7): 25-34
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505052
Abstract:
创新实践教育中心组织模式，将分属于企业、学校、学院的资源深度融合，实现“共建、共享、共管、共赢”的“四共”建设，成体系建成“工程实训-工程设计-创新创业”(简称“双工双创”)实践教育中心；协同构建“二专一应”工程实训平台、“课专应”工程设计平台和“四结合”创新创业平台，实现年均覆盖人数至少1300人的目标；采用“二化一式”实践教学体系，使实践教学标准化、规范化，扩大学生受益面，旨在提升学生的竞赛获奖率、就业竞争力及成才率；创建“1+3+3”实践教学中心运行模式，规范企、校、院三方职责，实现人才共育、过程共管、资源共享、责任共担、优势互补，提高平台安全性、开放性与实效性，实现地方院校化学化工人才的培养从传统型、基础型向发展型、应用创新型层次的飞跃。
创新实践教育中心组织模式，将分属于企业、学校、学院的资源深度融合，实现“共建、共享、共管、共赢”的“四共”建设，成体系建成“工程实训-工程设计-创新创业”(简称“双工双创”)实践教育中心；协同构建“二专一应”工程实训平台、“课专应”工程设计平台和“四结合”创新创业平台，实现年均覆盖人数至少1300人的目标；采用“二化一式”实践教学体系，使实践教学标准化、规范化，扩大学生受益面，旨在提升学生的竞赛获奖率、就业竞争力及成才率；创建“1+3+3”实践教学中心运行模式，规范企、校、院三方职责，实现人才共育、过程共管、资源共享、责任共担、优势互补，提高平台安全性、开放性与实效性，实现地方院校化学化工人才的培养从传统型、基础型向发展型、应用创新型层次的飞跃。
2026, 41(7): 35-44
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505078
Abstract:
本文从新工科建设视角出发，探讨了氢能科学与工程专业的建设思路与实践。氢能作为清洁能源载体，在“双碳”目标背景下战略地位日益凸显，但相关人才培养体系尚不完善。本文基于全国首个氢能科学与工程专业建设经验，分析了“三维一体”课程体系和“双轨四维”实践教学模式对多学科交叉融合与产教协同的重要作用。通过构建完整的理论与实践教学体系，专业有效整合了能源动力、材料、化工等多学科知识，并将行业前沿技术融入人才培养全过程。本文还分析了专业建设面临的教材短缺、人才培养体系不完善、国际化程度不足，以及产教融合深度不够等问题。希望本文可为新兴交叉学科专业建设提供经验，以及兄弟院校开设氢能专业相关课程提供有益借鉴。
本文从新工科建设视角出发，探讨了氢能科学与工程专业的建设思路与实践。氢能作为清洁能源载体，在“双碳”目标背景下战略地位日益凸显，但相关人才培养体系尚不完善。本文基于全国首个氢能科学与工程专业建设经验，分析了“三维一体”课程体系和“双轨四维”实践教学模式对多学科交叉融合与产教协同的重要作用。通过构建完整的理论与实践教学体系，专业有效整合了能源动力、材料、化工等多学科知识，并将行业前沿技术融入人才培养全过程。本文还分析了专业建设面临的教材短缺、人才培养体系不完善、国际化程度不足，以及产教融合深度不够等问题。希望本文可为新兴交叉学科专业建设提供经验，以及兄弟院校开设氢能专业相关课程提供有益借鉴。
2026, 41(7): 45-53
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505025
Abstract:
基于《高等学校课程思政建设指导纲要》的指导精神，结合化学类专业物理化学课程教学大纲与培养方案，选取“能斯特方程”推导与应用为案例，运用科学史观培育、创新思维塑造、社会责任渗透三个维度，采用5E教学设计，构建线上线下混合式教学模式，将思政元素有机融入专业课程教学。通过解析能斯特方程的科学思想史、方法论价值及其在现代能源技术中的应用，引导学生在掌握专业知识的同时，树立正确的价值观和科学精神，培养自主探究与知识迁移能力。与以往研究相比，本研究创新性地将思政教育与物理化学课程知识体系深度融合，既保持了专业课程的学术深度，又实现了价值塑造的教育目标，为化学类专业课程思政建设提供了具有示范性和可操作性的参考案例，助力高等教育实现“价值塑造、知识传授、能力培养”三位一体的育人目标。
基于《高等学校课程思政建设指导纲要》的指导精神，结合化学类专业物理化学课程教学大纲与培养方案，选取“能斯特方程”推导与应用为案例，运用科学史观培育、创新思维塑造、社会责任渗透三个维度，采用5E教学设计，构建线上线下混合式教学模式，将思政元素有机融入专业课程教学。通过解析能斯特方程的科学思想史、方法论价值及其在现代能源技术中的应用，引导学生在掌握专业知识的同时，树立正确的价值观和科学精神，培养自主探究与知识迁移能力。与以往研究相比，本研究创新性地将思政教育与物理化学课程知识体系深度融合，既保持了专业课程的学术深度，又实现了价值塑造的教育目标，为化学类专业课程思政建设提供了具有示范性和可操作性的参考案例，助力高等教育实现“价值塑造、知识传授、能力培养”三位一体的育人目标。
2026, 41(7): 54-59
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505034
Abstract:
透射电子显微镜作为材料科学、生命科学等领域的重要表征工具，其精密复杂的操作流程要求操作者兼具扎实的理论知识与娴熟的实验技能。针对现行培训体系中存在的知识点分散、学生实践参与度低等问题，本研究将问题导向学习(PBL)模式融入透射电镜培训体系，通过引入真实科研问题情境，促使学习者在解决真实科学问题的过程中深入理解电镜知识，同步提升电镜操作和分析能力。通过理论分析与案例设计，验证了PBL模式在提升学习者自主探究能力等方面的有效性，为大型精密仪器的培训提供创新思路。
透射电子显微镜作为材料科学、生命科学等领域的重要表征工具，其精密复杂的操作流程要求操作者兼具扎实的理论知识与娴熟的实验技能。针对现行培训体系中存在的知识点分散、学生实践参与度低等问题，本研究将问题导向学习(PBL)模式融入透射电镜培训体系，通过引入真实科研问题情境，促使学习者在解决真实科学问题的过程中深入理解电镜知识，同步提升电镜操作和分析能力。通过理论分析与案例设计，验证了PBL模式在提升学习者自主探究能力等方面的有效性，为大型精密仪器的培训提供创新思路。
2026, 41(7): 60-66
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505042
Abstract:
本文以数智赋能仪器分析实验课程为例，构建了线上线下混合式教学、虚拟仿真与线下实验结合、人工智能(AI)赋能项目式学习与设计性实验项目相融合等实践课程教学改革模式，探究了理论与实践相结合、虚拟仿真与现实场景互补、实验技能与创新实践并重、课程思政与考核评价双驱联动等全场域、多元融合实践课程教学新模式，探索有效促进数智技术赋能实践课程的融合路径，切实推进高校实践课程智慧教学改革创新。
本文以数智赋能仪器分析实验课程为例，构建了线上线下混合式教学、虚拟仿真与线下实验结合、人工智能(AI)赋能项目式学习与设计性实验项目相融合等实践课程教学改革模式，探究了理论与实践相结合、虚拟仿真与现实场景互补、实验技能与创新实践并重、课程思政与考核评价双驱联动等全场域、多元融合实践课程教学新模式，探索有效促进数智技术赋能实践课程的融合路径，切实推进高校实践课程智慧教学改革创新。
2026, 41(7): 67-75
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506031
Abstract:
青岛农业大学化学与药学院紧扣“矢志三农、勤奋求实，自强不息、追求卓越，培养复合应用型人才”定位，面对新农科建设与智能技术革命双重挑战，以学科交叉、信息资源整合及人工智能(AI)技术赋能为突破口，创新构建了“双观三维”实验教学新模式。该模式以量子化学计算为学科融合“催化剂”，借助AI技术辅助实现实验教学过程中“宏观实践-微观理论”的“双观”联动，进而搭建起从微观机理到宏观现象的“立体化”知识体系，推动学生在“理论认知-实践操作-科学素养”三维度素养全面提升。该教学模式创新可有效激发学生学习主动性、深化实验认识、提升学习效果，为农业院校培养复合应用型人才提供了参考，契合新农科背景下“三农”领域应用型人才培养需求。
青岛农业大学化学与药学院紧扣“矢志三农、勤奋求实，自强不息、追求卓越，培养复合应用型人才”定位，面对新农科建设与智能技术革命双重挑战，以学科交叉、信息资源整合及人工智能(AI)技术赋能为突破口，创新构建了“双观三维”实验教学新模式。该模式以量子化学计算为学科融合“催化剂”，借助AI技术辅助实现实验教学过程中“宏观实践-微观理论”的“双观”联动，进而搭建起从微观机理到宏观现象的“立体化”知识体系，推动学生在“理论认知-实践操作-科学素养”三维度素养全面提升。该教学模式创新可有效激发学生学习主动性、深化实验认识、提升学习效果，为农业院校培养复合应用型人才提供了参考，契合新农科背景下“三农”领域应用型人才培养需求。
2026, 41(7): 76-84
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506091
Abstract:
作为一门面向全校高年级本科生开设的校级课程思政示范课，“军事高科技中的化学原理”紧扣国防科技大学“两个高地”的办学定位，针对“政治+军事+科技+文化”新型军事人才需求，以“厚德博学、强军兴国”的校训为思政理念，精准对接两类、六大军事高科技化学相关领域，建设“知识传授+能力培养+价值塑造”三位一体的高科技案例库，构建“技术解析-人物浸润-伦理思辨-历史传承”四维协同的思政育人路线图，从技术维度“分子级解析”军事高科技突破案例，从人物维度“原子级领悟”科学家精神内核，从伦理维度“两面性思辨”军事科技战略属性，从历史维度“一脉地传承”科技报国使命，致力于精准塑造高素质新型军事人才。
作为一门面向全校高年级本科生开设的校级课程思政示范课，“军事高科技中的化学原理”紧扣国防科技大学“两个高地”的办学定位，针对“政治+军事+科技+文化”新型军事人才需求，以“厚德博学、强军兴国”的校训为思政理念，精准对接两类、六大军事高科技化学相关领域，建设“知识传授+能力培养+价值塑造”三位一体的高科技案例库，构建“技术解析-人物浸润-伦理思辨-历史传承”四维协同的思政育人路线图，从技术维度“分子级解析”军事高科技突破案例，从人物维度“原子级领悟”科学家精神内核，从伦理维度“两面性思辨”军事科技战略属性，从历史维度“一脉地传承”科技报国使命，致力于精准塑造高素质新型军事人才。
2026, 41(7): 85-96
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505086
Abstract:
在“两性一度”理念的指引下，复旦大学高分子科学系经过多年的教学实践总结出高分子学科培养高素质“干细胞式”人才的“复旦方案”。其中，“Synthesis of Polymers for a Better World”课程作为本科培养体系中的重要一环，起到了承上启下、聚合资源、引领成才的重要作用。本课程通过全英文授课、多样化考评与翻转课堂相结合的方式，系统介绍了高分子化学与材料学的基础知识，有效衔接了有机化学课程与高分子化学课程；本课程在教学中融入学术技能训练，包括文献调研、科研软件使用、科技写作与汇报指导等，助力学生顺利踏上科研道路；同时，本课程设计了社会化学习环节，包括工程师讲座、企业参访等，有助于拓展学生的产业视野。本课程创新性地构建了“科学-技术-工程”相贯通的教学体系，为我国高分子科学与工程专业人才培养提供了新的思路与方法。
在“两性一度”理念的指引下，复旦大学高分子科学系经过多年的教学实践总结出高分子学科培养高素质“干细胞式”人才的“复旦方案”。其中，“Synthesis of Polymers for a Better World”课程作为本科培养体系中的重要一环，起到了承上启下、聚合资源、引领成才的重要作用。本课程通过全英文授课、多样化考评与翻转课堂相结合的方式，系统介绍了高分子化学与材料学的基础知识，有效衔接了有机化学课程与高分子化学课程；本课程在教学中融入学术技能训练，包括文献调研、科研软件使用、科技写作与汇报指导等，助力学生顺利踏上科研道路；同时，本课程设计了社会化学习环节，包括工程师讲座、企业参访等，有助于拓展学生的产业视野。本课程创新性地构建了“科学-技术-工程”相贯通的教学体系，为我国高分子科学与工程专业人才培养提供了新的思路与方法。
2026, 41(7): 97-104
doi: 10.12461/PKU.DXHX202512100
Abstract:
在“新质生产力”背景下，一流课程建设更需紧密对接科技前沿与产业变革，聚焦学生创新与实践能力培养。本研究聚焦无机化学教学实践中的真实问题，通过构建“三融四合”式教学改革新范式，即形成“育教融合、理实融合、科教融合”的教学理念，实施“线上与线下、学习与思考、课内与课外、结果与过程”相结合的“四合”式教学创新模式，有效推动一流课程建设，以培养能够适应新质生产力发展要求的高素质人才。
在“新质生产力”背景下，一流课程建设更需紧密对接科技前沿与产业变革，聚焦学生创新与实践能力培养。本研究聚焦无机化学教学实践中的真实问题，通过构建“三融四合”式教学改革新范式，即形成“育教融合、理实融合、科教融合”的教学理念，实施“线上与线下、学习与思考、课内与课外、结果与过程”相结合的“四合”式教学创新模式，有效推动一流课程建设，以培养能够适应新质生产力发展要求的高素质人才。
2026, 41(7): 105-112
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505080
Abstract:
在高等教育信息化和国际化的大趋势下，高校教师不断探索如何为本科生量身定制英文的化学实验教材。课程团队基于多年的全英文化学实验教学背景，经过六个教学周期的建设和完善，于2025年1月出版了无机及分析化学实验新形态双语教材。教材以低年级本科生的学习体验和收获为中心，采用全新双语呈现模式，提升实验内容深度，关注实验室安全和绿色环保等细节，配套大量高质量双语视频等数字化资源。教材具有一定特色，可以给高校同行在建设同类教材时提供一定参考价值。
在高等教育信息化和国际化的大趋势下，高校教师不断探索如何为本科生量身定制英文的化学实验教材。课程团队基于多年的全英文化学实验教学背景，经过六个教学周期的建设和完善，于2025年1月出版了无机及分析化学实验新形态双语教材。教材以低年级本科生的学习体验和收获为中心，采用全新双语呈现模式，提升实验内容深度，关注实验室安全和绿色环保等细节，配套大量高质量双语视频等数字化资源。教材具有一定特色，可以给高校同行在建设同类教材时提供一定参考价值。
2026, 41(7): 113-118
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506073
Abstract:
以高等农林院校化学类卓越人才培养为研究对象，针对涉农高校化学学科“厚基础、强实践、重创新”的育人目标，构建了“育人铸魂、固本拓新、多元融合”三位一体的创新培养模式。首先，以“立德树人”为根本，通过“教师思政-课程思政-专业思政”一体化设计，将家国情怀与创新能力培养深度融合，打造课程、科研、实践、产学研联动的思政育人体系；其次，重构“宽口径、厚基础、强特色”的课程体系，以合成化学、阻燃化学、植物化学等模块为核心，突出学科前沿与农林产业需求衔接，形成“固本拓新”的多元教学体系；最后，以“研究型-应用型-国际化”分层培养为抓手，通过“科教-产教-赛教”三维融合路径，强化学生创新思维与实践能力。实践表明，该模式解决了农林院校化学类人才培养中思政引领不足、产教协同薄弱、学科特色不显著等问题，有效提升了学生服务新农科建设的专业素养与创新能力，为培育新质生产力、支撑教育强国战略提供了可推广的范式。
以高等农林院校化学类卓越人才培养为研究对象，针对涉农高校化学学科“厚基础、强实践、重创新”的育人目标，构建了“育人铸魂、固本拓新、多元融合”三位一体的创新培养模式。首先，以“立德树人”为根本，通过“教师思政-课程思政-专业思政”一体化设计，将家国情怀与创新能力培养深度融合，打造课程、科研、实践、产学研联动的思政育人体系；其次，重构“宽口径、厚基础、强特色”的课程体系，以合成化学、阻燃化学、植物化学等模块为核心，突出学科前沿与农林产业需求衔接，形成“固本拓新”的多元教学体系；最后，以“研究型-应用型-国际化”分层培养为抓手，通过“科教-产教-赛教”三维融合路径，强化学生创新思维与实践能力。实践表明，该模式解决了农林院校化学类人才培养中思政引领不足、产教协同薄弱、学科特色不显著等问题，有效提升了学生服务新农科建设的专业素养与创新能力，为培育新质生产力、支撑教育强国战略提供了可推广的范式。
2026, 41(7): 119-125
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506046
Abstract:
Zweifel烯化反应是构建C=C双键的有效方法，具有高效、高立体选择性且无需过渡金属催化剂等显著优势。本文总结了该反应的机理、反应历程及其最新研究进展。通过系统阐述这一新颖的烯烃立体合成策略，旨在帮助大学化学专业学生深化对立体化学的理解，拓展获取单一构型烯烃的思路，从而促进其有机合成知识体系的丰富与完善。
Zweifel烯化反应是构建C=C双键的有效方法，具有高效、高立体选择性且无需过渡金属催化剂等显著优势。本文总结了该反应的机理、反应历程及其最新研究进展。通过系统阐述这一新颖的烯烃立体合成策略，旨在帮助大学化学专业学生深化对立体化学的理解，拓展获取单一构型烯烃的思路，从而促进其有机合成知识体系的丰富与完善。
2026, 41(7): 126-133
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506108
Abstract:
从童年手工泡沫船的自主航行，到现代药物的精准靶向递送，表面张力与马兰戈尼流始终扮演着关键角色。以聚乙烯亚胺/聚苯乙烯磺酸钠液滴马达的自驱动现象为模型，设计单一液滴运动观察、马兰戈尼流场示踪、液滴运载三部分实验，介绍表面张力梯度与马兰戈尼流作用机制。采用寓教于乐的方式、不同层次的科普方案、通俗易懂的语言、互动趣味性的实验、多方位展现表面张力和马兰戈尼流的魔法威力，激发受众对化学的探索热情，让受众切实感受到化学之趣，也为受众架起基础科学与技术创新的认知桥梁。
从童年手工泡沫船的自主航行，到现代药物的精准靶向递送，表面张力与马兰戈尼流始终扮演着关键角色。以聚乙烯亚胺/聚苯乙烯磺酸钠液滴马达的自驱动现象为模型，设计单一液滴运动观察、马兰戈尼流场示踪、液滴运载三部分实验，介绍表面张力梯度与马兰戈尼流作用机制。采用寓教于乐的方式、不同层次的科普方案、通俗易懂的语言、互动趣味性的实验、多方位展现表面张力和马兰戈尼流的魔法威力，激发受众对化学的探索热情，让受众切实感受到化学之趣，也为受众架起基础科学与技术创新的认知桥梁。
2026, 41(7): 134-143
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506051
Abstract:
超分子化学研究多个分子或离子借助非共价相互作用自发组装成具有特定功能的复杂体系。这一前沿领域通过分子间温柔协作颠覆传统认知：无需强力化学键束缚，氢键、金属配位、疏水作用、π-π堆积、静电作用等弱作用力如同分子社交密码，驱动分子自发组建具有识别、催化、响应等智能功能的超分子体系。本文采用拟人化科普方式，系统阐述有机、无机及杂化三大类超分子的结构特性与功能机制：从环糊精的分子包载、DNA折纸的精准构筑到金属有机框架(MOFs)的选择性吸附，展现非共价相互作用的协同魅力。通过设计水滑石与发光分子的课堂实验，直观演示超分子自组装过程和发光增强效应，并结合环境治理、工业催化、生物医学等应用实例，帮助读者深入理解超分子化学的科学内涵，感受从微观分子协作到宏观功能实现的创新思维。
超分子化学研究多个分子或离子借助非共价相互作用自发组装成具有特定功能的复杂体系。这一前沿领域通过分子间温柔协作颠覆传统认知：无需强力化学键束缚，氢键、金属配位、疏水作用、π-π堆积、静电作用等弱作用力如同分子社交密码，驱动分子自发组建具有识别、催化、响应等智能功能的超分子体系。本文采用拟人化科普方式，系统阐述有机、无机及杂化三大类超分子的结构特性与功能机制：从环糊精的分子包载、DNA折纸的精准构筑到金属有机框架(MOFs)的选择性吸附，展现非共价相互作用的协同魅力。通过设计水滑石与发光分子的课堂实验，直观演示超分子自组装过程和发光增强效应，并结合环境治理、工业催化、生物医学等应用实例，帮助读者深入理解超分子化学的科学内涵，感受从微观分子协作到宏观功能实现的创新思维。
2026, 41(7): 144-153
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506092
Abstract:
以“刻进DNA”这一流行用语引入，通过形象语言介绍DNA存储技术的发展历程与应用前景。先讲其拓荒阶段的编码、合成、存储读取步骤及早期技术局限，再述“毕昇一号”活字存储喷墨打印机的创新和酶促合成的助力，实现数据自动化快速写入，最后介绍其在档案保存、太空探索等领域的应用及面临的伦理挑战，激发读者对化学前沿科学探索的热情。
以“刻进DNA”这一流行用语引入，通过形象语言介绍DNA存储技术的发展历程与应用前景。先讲其拓荒阶段的编码、合成、存储读取步骤及早期技术局限，再述“毕昇一号”活字存储喷墨打印机的创新和酶促合成的助力，实现数据自动化快速写入，最后介绍其在档案保存、太空探索等领域的应用及面临的伦理挑战，激发读者对化学前沿科学探索的热情。
2026, 41(7): 154-160
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504080
Abstract:
肿瘤疾病在人们日常生活中难以避免且难以治愈。而随着现代生物纳米技术的发展，科学家们设计出了一类智能微纳米材料——液态金属机器人。液态金属机器人是基于生物技术、材料科学、微纳米技术、机械学等多学科交叉的新兴研究领域。由于其体型微小，可以在外场的控制下发生各种各样的形变，使其能够靶向治疗癌细胞，但该技术还并未广为人知。本文基于四大名著之一——《西游记》，以拟人化的手法讲述了液态金属机器人的制备方法、变形特点及体内治疗过程，以期促进广大读者对液态金属机器人科学机理的了解，为实现该技术的实际应用奠定基础。
肿瘤疾病在人们日常生活中难以避免且难以治愈。而随着现代生物纳米技术的发展，科学家们设计出了一类智能微纳米材料——液态金属机器人。液态金属机器人是基于生物技术、材料科学、微纳米技术、机械学等多学科交叉的新兴研究领域。由于其体型微小，可以在外场的控制下发生各种各样的形变，使其能够靶向治疗癌细胞，但该技术还并未广为人知。本文基于四大名著之一——《西游记》，以拟人化的手法讲述了液态金属机器人的制备方法、变形特点及体内治疗过程，以期促进广大读者对液态金属机器人科学机理的了解，为实现该技术的实际应用奠定基础。
2026, 41(7): 161-167
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504008
Abstract:
纵观江湖，“毒帮”为祸一方，凭借成瘾、致幻、麻醉等神功欺凌百姓，将一批批瘾君子拖入毒瘾之泥沼。为根除毒帮，还江湖浩然正气，一支毒品讨伐队各显神通，掀起一场禁毒战争。讨伐队成员们利用化学与生物知识，参透毒品的成瘾机制，制造长效阿片类药物反击海洛因等阿片类毒品；巧借酶的过渡态稳定学说，合成抗体酶水解可卡因；利用免疫系统，制作可卡因疫苗。毒品讨伐队取得了抗击毒帮的大胜，但面对层出不穷的新型毒品，讨伐队一直在路上。
纵观江湖，“毒帮”为祸一方，凭借成瘾、致幻、麻醉等神功欺凌百姓，将一批批瘾君子拖入毒瘾之泥沼。为根除毒帮，还江湖浩然正气，一支毒品讨伐队各显神通，掀起一场禁毒战争。讨伐队成员们利用化学与生物知识，参透毒品的成瘾机制，制造长效阿片类药物反击海洛因等阿片类毒品；巧借酶的过渡态稳定学说，合成抗体酶水解可卡因；利用免疫系统，制作可卡因疫苗。毒品讨伐队取得了抗击毒帮的大胜，但面对层出不穷的新型毒品，讨伐队一直在路上。
2026, 41(7): 168-174
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504068
Abstract:
中国古诗词中，许多看似浪漫的文学语言，实则暗含深刻的科学观察。例如李绅笔下的“锄禾日当午”，表面是简单的农事场景描绘，背后却引发思考：这究竟是农事经验的总结，还是违背科学规律的误判?再如周敦颐《爱莲说》里“出淤泥而不染”的莲花，为何能在污浊环境中保持洁净?这些疑问背后，恰恰是物理化学原理在自然现象中的生动体现。本文将以科学视角重新解读经典诗词，揭示古人智慧与自然规律的深层共鸣，深入挖掘传统文化与科学原理的内在联系，为理解古典文学和科学知识提供全新思路。
中国古诗词中，许多看似浪漫的文学语言，实则暗含深刻的科学观察。例如李绅笔下的“锄禾日当午”，表面是简单的农事场景描绘，背后却引发思考：这究竟是农事经验的总结，还是违背科学规律的误判?再如周敦颐《爱莲说》里“出淤泥而不染”的莲花，为何能在污浊环境中保持洁净?这些疑问背后，恰恰是物理化学原理在自然现象中的生动体现。本文将以科学视角重新解读经典诗词，揭示古人智慧与自然规律的深层共鸣，深入挖掘传统文化与科学原理的内在联系，为理解古典文学和科学知识提供全新思路。
2026, 41(7): 175-181
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504070
Abstract:
讲述了小月和她的硕士导师陈教授在山丹军马场的经历，他们了解了马易受惊吓的原因、马的“裂唇嗅”交流方式，并探讨了运动马的科学饲养管理、身体性能及生理结构。文章还揭示了汗血宝马“流血”现象的科学机制，并介绍了马匹在科学饮食、特殊生理结构及激素协同调节下展现出的卓越运动能力。
讲述了小月和她的硕士导师陈教授在山丹军马场的经历，他们了解了马易受惊吓的原因、马的“裂唇嗅”交流方式，并探讨了运动马的科学饲养管理、身体性能及生理结构。文章还揭示了汗血宝马“流血”现象的科学机制，并介绍了马匹在科学饮食、特殊生理结构及激素协同调节下展现出的卓越运动能力。
2026, 41(7): 182-191
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505085
Abstract:
中山大学化学国家级实验教学示范中心积极贯彻国家科普战略，依托自身深厚的学科资源和科研优势，持续深化科普实践工作，在科普内容创新、科普模式优化、科教融合推进、思政教育渗透以及长期发展规划等方面进行了积极探索，构建了科学严谨的工作框架，逐步形成了规范化、长效化的科普体系，显著提升了科普水平，扩大了社会影响力。同时，中心深入思考高校化学科普工作的路径与发展方向，提出“多元协同，全域覆盖”的科普生态体系设想，有力推动了科普实践的高质量发展。
中山大学化学国家级实验教学示范中心积极贯彻国家科普战略，依托自身深厚的学科资源和科研优势，持续深化科普实践工作，在科普内容创新、科普模式优化、科教融合推进、思政教育渗透以及长期发展规划等方面进行了积极探索，构建了科学严谨的工作框架，逐步形成了规范化、长效化的科普体系，显著提升了科普水平，扩大了社会影响力。同时，中心深入思考高校化学科普工作的路径与发展方向，提出“多元协同，全域覆盖”的科普生态体系设想，有力推动了科普实践的高质量发展。
2026, 41(7): 192-198
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506027
Abstract:
碲是一种早在18世纪就被发现的元素，本文作为一篇科普性文章通过拟人化的手法，通过碲元素的“自述”，简明扼要地介绍了碲的性质、历史、应用及发展，尤其是在未来能源领域的关键作用，希望能够帮助读者更好地认识碲元素。
碲是一种早在18世纪就被发现的元素，本文作为一篇科普性文章通过拟人化的手法，通过碲元素的“自述”，简明扼要地介绍了碲的性质、历史、应用及发展，尤其是在未来能源领域的关键作用，希望能够帮助读者更好地认识碲元素。
2026, 41(7): 199-205
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506040
Abstract:
磁流体，又称铁磁流体或磁液，通常由磁性纳米颗粒、表面活性剂，以及基液三部分组成。磁流体中的磁性纳米颗粒均匀分散在基液中，磁流体的外观看着和普通液体类似，但在外磁场中磁流体的行为会发生显著变化，这种现象吸引了无数人的好奇心与科学探索。本文使用拟人化的叙述方式，以微观的角度解释磁流体的胶体稳定性和在外磁场中磁学行为变化的原理，讲述磁流体在日常生活中的典型应用，旨在用有趣的语言让人们对磁流体形成初步认识，让更多人感知磁性纳米材料的物理化学性质。
磁流体，又称铁磁流体或磁液，通常由磁性纳米颗粒、表面活性剂，以及基液三部分组成。磁流体中的磁性纳米颗粒均匀分散在基液中，磁流体的外观看着和普通液体类似，但在外磁场中磁流体的行为会发生显著变化，这种现象吸引了无数人的好奇心与科学探索。本文使用拟人化的叙述方式，以微观的角度解释磁流体的胶体稳定性和在外磁场中磁学行为变化的原理，讲述磁流体在日常生活中的典型应用，旨在用有趣的语言让人们对磁流体形成初步认识，让更多人感知磁性纳米材料的物理化学性质。
2026, 41(7): 206-212
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505002
Abstract:
通过总结“涉火”科普实验的安全现状和事故案例，提出了改进实验设计和加强安全培训的建议，旨在提高“涉火”科普实验的安全性，确保科普活动和教学安全规范地顺利进行。
通过总结“涉火”科普实验的安全现状和事故案例，提出了改进实验设计和加强安全培训的建议，旨在提高“涉火”科普实验的安全性，确保科普活动和教学安全规范地顺利进行。
2026, 41(7): 213-218
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506060
Abstract:
近年来，随着防水、持妆等各种难以被彻底清洁的彩妆产品的出现，人们对卸妆产品的要求也越来越高。如何选择适合自己肤质的卸妆产品受到了越来越多的关注。本文结合相关化学知识，通过一个童话故事，介绍了卸妆油、卸妆水、卸妆乳三者各自的特点，有助于帮助人们理解其中的作用机理。
近年来，随着防水、持妆等各种难以被彻底清洁的彩妆产品的出现，人们对卸妆产品的要求也越来越高。如何选择适合自己肤质的卸妆产品受到了越来越多的关注。本文结合相关化学知识，通过一个童话故事，介绍了卸妆油、卸妆水、卸妆乳三者各自的特点，有助于帮助人们理解其中的作用机理。
2026, 41(7): 219-226
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506067
Abstract:
在人类与癌症对抗中，近年来涡旋磁氧化铁纳米环以其卓越的磁热性能与灵活可调的表面功能化设计，联合铁死亡机制和免疫疗法等，成为实现多维立体抗癌策略的新一代“精兵”。本文以一场抗癌热战为切入点，介绍这种微小却强大的纳米环在交变磁场中展现出的超高比吸收率和表面功能化设计，不仅实现了对肿瘤细胞精准靶向识别，而且还能快速释放热能将其摧毁。通过这场热与免疫协同的战斗，希望向读者介绍磁性纳米材料在肿瘤磁热疗方面的知识，并激发大众对创新抗癌路径的探索热情。
在人类与癌症对抗中，近年来涡旋磁氧化铁纳米环以其卓越的磁热性能与灵活可调的表面功能化设计，联合铁死亡机制和免疫疗法等，成为实现多维立体抗癌策略的新一代“精兵”。本文以一场抗癌热战为切入点，介绍这种微小却强大的纳米环在交变磁场中展现出的超高比吸收率和表面功能化设计，不仅实现了对肿瘤细胞精准靶向识别，而且还能快速释放热能将其摧毁。通过这场热与免疫协同的战斗，希望向读者介绍磁性纳米材料在肿瘤磁热疗方面的知识，并激发大众对创新抗癌路径的探索热情。
2026, 41(7): 227-233
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506087
Abstract:
运用创新隐喻，将电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)比作在微观层面运作的调查团队。在《微观世界》纪录片概念框架下，通过拟人化手法阐释ICP-MS技术的基本原理、仪器构成及广泛应用。该阐述系统性地展示了这支分析“侦探小队”如何执行精密的元素与同位素分析，为多学科研究者提供精准高效的分析解决方案。
运用创新隐喻，将电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)比作在微观层面运作的调查团队。在《微观世界》纪录片概念框架下，通过拟人化手法阐释ICP-MS技术的基本原理、仪器构成及广泛应用。该阐述系统性地展示了这支分析“侦探小队”如何执行精密的元素与同位素分析，为多学科研究者提供精准高效的分析解决方案。
2026, 41(7): 234-238
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506090
Abstract:
创新性地采用拟人化叙事手法，以第一人称视角带领读者走进单原子催化剂的奇妙世界，揭秘“精准点穴”般的活性位点选择性调控机制，展现“金刚不坏”般的结构稳定性奥秘，探索“百变星君”式的多功能催化特性。通过生动形象的类比，深入浅出地阐释了单原子催化剂在能源转换、环境治理及生物医学等领域的突破性应用。
创新性地采用拟人化叙事手法，以第一人称视角带领读者走进单原子催化剂的奇妙世界，揭秘“精准点穴”般的活性位点选择性调控机制，展现“金刚不坏”般的结构稳定性奥秘，探索“百变星君”式的多功能催化特性。通过生动形象的类比，深入浅出地阐释了单原子催化剂在能源转换、环境治理及生物医学等领域的突破性应用。
2026, 41(7): 239-249
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505021
Abstract:
在深化新医科建设，培养交叉学科高素质人才的战略背景的指引下，本文构建了一种面向药物递送前沿的综合教学实验，将超分子化学的理论知识与纳米医学实践深度融合。研究以二氢卟酚e6和替莫唑胺为模型药物，通过超声辅助超分子组装技术制备纳米递药体系，系统探究不同药物比例对纳米递药体系性能的影响。本实验利用聚集诱导荧光淬灭现象确定了超分子组装的成功进行，使用动态光散射表征了纳米递药系统的流体动力学粒径与Zeta电位，并通过紫外分光光度法测定药物包封率。本实验立足于解决当前常见纳米递药系统载药量低、辅料使用过多带来的潜在风险，采用无需辅料的超分子组装技术制备纯药物纳米颗粒。该实验操作简单，原理明确深入，且具有良好的可拓展性，有助于使学生掌握纳米递药系统研发核心技能，同时加深学生对纳米递药系统的理解，为培养“懂原理、擅创新、重实践”的新医科复合型人才提供了可推广范式。
在深化新医科建设，培养交叉学科高素质人才的战略背景的指引下，本文构建了一种面向药物递送前沿的综合教学实验，将超分子化学的理论知识与纳米医学实践深度融合。研究以二氢卟酚e6和替莫唑胺为模型药物，通过超声辅助超分子组装技术制备纳米递药体系，系统探究不同药物比例对纳米递药体系性能的影响。本实验利用聚集诱导荧光淬灭现象确定了超分子组装的成功进行，使用动态光散射表征了纳米递药系统的流体动力学粒径与Zeta电位，并通过紫外分光光度法测定药物包封率。本实验立足于解决当前常见纳米递药系统载药量低、辅料使用过多带来的潜在风险，采用无需辅料的超分子组装技术制备纯药物纳米颗粒。该实验操作简单，原理明确深入，且具有良好的可拓展性，有助于使学生掌握纳米递药系统研发核心技能，同时加深学生对纳米递药系统的理解，为培养“懂原理、擅创新、重实践”的新医科复合型人才提供了可推广范式。
2026, 41(7): 250-256
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504035
Abstract:
介绍了一个运用新颖反应器的综合探究实验：在微反应器中，进行乙酸和乙醇的酯化反应。学生以小组形式，通过改变实验条件，如反应温度、原料比、停留时间、催化剂用量等，考察对原料转化率的影响，学习应用核磁共振氢谱推测反应发生的程度。通过该实验，学生了解了微反应器新实验技术，学习了利用核磁共振氢谱进行定量分析的方法，提高了分析思考能力。
介绍了一个运用新颖反应器的综合探究实验：在微反应器中，进行乙酸和乙醇的酯化反应。学生以小组形式，通过改变实验条件，如反应温度、原料比、停留时间、催化剂用量等，考察对原料转化率的影响，学习应用核磁共振氢谱推测反应发生的程度。通过该实验，学生了解了微反应器新实验技术，学习了利用核磁共振氢谱进行定量分析的方法，提高了分析思考能力。
2026, 41(7): 257-265
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504061
Abstract:
Diels-Alder (D-A)反应是协同周环反应的经典案例，但其机理的抽象性常使学生难以深入理解。本文提出一种基于计算化学的教学实验设计，结合Gaussian软件，引导学生从过渡态结构、能量等直观探索D-A反应的协同机理。该实验将理论计算与可视化工具结合，突破传统教学的局限性，有效提升学生对反应机理的动态认知与科研实践能力。
Diels-Alder (D-A)反应是协同周环反应的经典案例，但其机理的抽象性常使学生难以深入理解。本文提出一种基于计算化学的教学实验设计，结合Gaussian软件，引导学生从过渡态结构、能量等直观探索D-A反应的协同机理。该实验将理论计算与可视化工具结合，突破传统教学的局限性，有效提升学生对反应机理的动态认知与科研实践能力。
2026, 41(7): 266-273
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505015
Abstract:
本实验选择具有抗肿瘤活性的吡咯并[1,2-a]喹喔啉类分子骨架为研究对象，以硝酸和盐酸为氯气前体，在可见光催化下，利用芳基环丙烷的开环和关环反应一步合成吡咯并[1,2-a]喹喔啉类抗肿瘤活性剂。本实验将有机化学基础知识和学科前沿热点相结合，有助于提升学生的综合素质和创新能力，适合作为化学专业高年级的“综合化学实验”课程。
本实验选择具有抗肿瘤活性的吡咯并[1,2-a]喹喔啉类分子骨架为研究对象，以硝酸和盐酸为氯气前体，在可见光催化下，利用芳基环丙烷的开环和关环反应一步合成吡咯并[1,2-a]喹喔啉类抗肿瘤活性剂。本实验将有机化学基础知识和学科前沿热点相结合，有助于提升学生的综合素质和创新能力，适合作为化学专业高年级的“综合化学实验”课程。
2026, 41(7): 274-281
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505051
Abstract:
以全面提升学生的综合能力为目标，对验证性物理化学实验进行教学设计，建立了“理论奠基→实践验证→反哺理论”的探究式实验教学模式，并通过与科研训练深度融合，将能力培养贯穿于实验的每一个环节。本文以“液相反应平衡常数的测定”实验为例，以HNO3溶液代替水作为溶剂配制Fe(NO3)3和KSCN起始溶液，用“减半法”配制Fe(NO3)3反应溶液，通过考察离子强度、反应物浓度、H+浓度及温度对平衡常数的影响，拓展了实验内容的深度和广度，增强了实验的挑战度和综合性。在有限的课堂时间内，有效提升了学生的科学思维与创新能力，增强了交流沟通和团队协作能力，为学生综合素养的提升与全面发展奠定了坚实基础。
以全面提升学生的综合能力为目标，对验证性物理化学实验进行教学设计，建立了“理论奠基→实践验证→反哺理论”的探究式实验教学模式，并通过与科研训练深度融合，将能力培养贯穿于实验的每一个环节。本文以“液相反应平衡常数的测定”实验为例，以HNO3溶液代替水作为溶剂配制Fe(NO3)3和KSCN起始溶液，用“减半法”配制Fe(NO3)3反应溶液，通过考察离子强度、反应物浓度、H+浓度及温度对平衡常数的影响，拓展了实验内容的深度和广度，增强了实验的挑战度和综合性。在有限的课堂时间内，有效提升了学生的科学思维与创新能力，增强了交流沟通和团队协作能力，为学生综合素养的提升与全面发展奠定了坚实基础。
2026, 41(7): 282-289
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505011
Abstract:
基于新医科建设对创新型药学人才培养的要求，针对药学专业传统有机化学实验教学中以验证性实验为主，学生被动完成实验操作，缺乏对实验设计、反应机理及药物研发逻辑的系统性理解等问题，本研究构建了“理论奠基-创新设计-综合实践”三阶递进式项目化教学体系。以药学领域备受关注的香豆素查耳酮衍生物的创新合成为载体，通过理论教学与实验探索联动、合成方案创新设计、跨课程综合表征实践的系统训练，培养学生从分子设计到结构表征的系统科研思维和药学学科核心素养，为新医科背景下药学专业实验教学改革提供了创新范式。
基于新医科建设对创新型药学人才培养的要求，针对药学专业传统有机化学实验教学中以验证性实验为主，学生被动完成实验操作，缺乏对实验设计、反应机理及药物研发逻辑的系统性理解等问题，本研究构建了“理论奠基-创新设计-综合实践”三阶递进式项目化教学体系。以药学领域备受关注的香豆素查耳酮衍生物的创新合成为载体，通过理论教学与实验探索联动、合成方案创新设计、跨课程综合表征实践的系统训练，培养学生从分子设计到结构表征的系统科研思维和药学学科核心素养，为新医科背景下药学专业实验教学改革提供了创新范式。
2026, 41(7): 290-299
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506028
Abstract:
为提升化工、化学、材料等专业本科生的科研素养与实践能力，设计了以室温配体辅助再沉淀法制备钙钛矿量子点的综合性实验，内容涵盖红光CsPbBrxI3-x和绿光CsPbBr3两种钙钛矿量子点的制备原理、合成过程、光学性能检测以及白光发光二极管的制备等。通过这一实验，让学生对钙钛矿量子点这一科学前沿具有初步了解，并在此基础上巩固无机化学、仪器分析基础知识，加深学生对溶解度、光谱分析等知识的理解，熟练掌握相关实验操作，激发对科学研究的兴趣，同时培养分析与解决实际问题的能力，为未来从事科研工作奠定坚实基础。
为提升化工、化学、材料等专业本科生的科研素养与实践能力，设计了以室温配体辅助再沉淀法制备钙钛矿量子点的综合性实验，内容涵盖红光CsPbBrxI3-x和绿光CsPbBr3两种钙钛矿量子点的制备原理、合成过程、光学性能检测以及白光发光二极管的制备等。通过这一实验，让学生对钙钛矿量子点这一科学前沿具有初步了解，并在此基础上巩固无机化学、仪器分析基础知识，加深学生对溶解度、光谱分析等知识的理解，熟练掌握相关实验操作，激发对科学研究的兴趣，同时培养分析与解决实际问题的能力，为未来从事科研工作奠定坚实基础。
2026, 41(7): 300-308
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506057
Abstract:
本文介绍了一种污水处理方法——光催化-非均相芬顿耦合技术，引导学生以光芬顿降解罗丹明B作为研究对象。采用原位离子交换反应制备硫化FeOCl (FeS/FeOCl)异质结催化剂，表征其结构、形貌和光学性质，并探究其光芬顿降解罗丹明B的性能。该实验易于操作，现象明显，有助于提高本科生的实验操作技能，培养科研能力，并增强环保意识。
本文介绍了一种污水处理方法——光催化-非均相芬顿耦合技术，引导学生以光芬顿降解罗丹明B作为研究对象。采用原位离子交换反应制备硫化FeOCl (FeS/FeOCl)异质结催化剂，表征其结构、形貌和光学性质，并探究其光芬顿降解罗丹明B的性能。该实验易于操作，现象明显，有助于提高本科生的实验操作技能，培养科研能力，并增强环保意识。
2026, 41(7): 309-318
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505099
Abstract:
电催化技术是极具潜力的绿色低碳技术，是未来可再生能源利用和存储的关键所在。为了使化工类本科生能够更好地理解和掌握这一前沿技术，设计了基于低共熔溶剂的电催化材料的制备及其电催化硝酸根还原制氨的综合实验。该实验锻炼了学生对知识的应用和拓展能力，有助于培养学生的创新意识和能力，引导学生树立绿色化工的理念。
电催化技术是极具潜力的绿色低碳技术，是未来可再生能源利用和存储的关键所在。为了使化工类本科生能够更好地理解和掌握这一前沿技术，设计了基于低共熔溶剂的电催化材料的制备及其电催化硝酸根还原制氨的综合实验。该实验锻炼了学生对知识的应用和拓展能力，有助于培养学生的创新意识和能力，引导学生树立绿色化工的理念。
2026, 41(7): 319-325
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506036
Abstract:
连续流反应由于其操作安全、反应高效、环境友好等优点，近年来在合成领域中得到广泛应用。本实验设计了一种连续流反应，在聚苯乙烯材料上负载1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)作为可循环催化剂，催化4-氯苯甲醛与丙二腈间的Knoevenagel缩合反应，绿色、高效合成2-(4-氯亚苄基)丙二腈。本实验将教材中经典的有机反应与科研前沿相结合，在帮助学生巩固理论的基础上，引入新型的连续流反应激发学生的学习兴趣，鼓励学生对经典有机反应制备过程进行优化，培养善于思考、勇于创新的综合型人才。
连续流反应由于其操作安全、反应高效、环境友好等优点，近年来在合成领域中得到广泛应用。本实验设计了一种连续流反应，在聚苯乙烯材料上负载1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷(DABCO)作为可循环催化剂，催化4-氯苯甲醛与丙二腈间的Knoevenagel缩合反应，绿色、高效合成2-(4-氯亚苄基)丙二腈。本实验将教材中经典的有机反应与科研前沿相结合，在帮助学生巩固理论的基础上，引入新型的连续流反应激发学生的学习兴趣，鼓励学生对经典有机反应制备过程进行优化，培养善于思考、勇于创新的综合型人才。
2026, 41(7): 326-333
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506054
Abstract:
苯酚及其衍生物是有机合成中的重要中间体，本实验把碘负离子催化的脱氢芳构化反应与3-甲基苯酚合成相结合，旨在将其开发为潜在的本科有机化学实验。本实验以廉价易得的3-甲基-2-环己烯-1-酮为原料，四正丁基碘化铵(n-Bu4NI)为催化剂，1,2-二氯乙烷为溶剂，实现了3-甲基苯酚的绿色合成；接着利用反萃取对产物快速进行分离纯化，并对产物结构和纯度进行了表征和分析。总之，本实验设计合理，操作简单，包含了惰性气体保护、回流、萃取、反萃取、过滤和蒸馏等基本实验操作以及有机化合物表征，适合在本科生有机化学综合实验中推广。
苯酚及其衍生物是有机合成中的重要中间体，本实验把碘负离子催化的脱氢芳构化反应与3-甲基苯酚合成相结合，旨在将其开发为潜在的本科有机化学实验。本实验以廉价易得的3-甲基-2-环己烯-1-酮为原料，四正丁基碘化铵(n-Bu4NI)为催化剂，1,2-二氯乙烷为溶剂，实现了3-甲基苯酚的绿色合成；接着利用反萃取对产物快速进行分离纯化，并对产物结构和纯度进行了表征和分析。总之，本实验设计合理，操作简单，包含了惰性气体保护、回流、萃取、反萃取、过滤和蒸馏等基本实验操作以及有机化合物表征，适合在本科生有机化学综合实验中推广。
2026, 41(7): 334-341
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506029
Abstract:
从科教融合角度出发，结合多年的实践教学经验，本论文设计了三维石墨烯水凝胶和气凝胶的综合实验。选用氧化石墨烯与抗坏血酸钠为反应物，利用一步水热自组装法快速合成三维网络结构的石墨烯水凝胶，经真空冷冻干燥后获得石墨烯气凝胶，并用透射电镜、扫描电镜、红外及紫外分光光度计对其结构和组成进行表征。在此基础上，系统研究并归纳抗坏血酸钠还原氧化石墨烯的反应原理、水凝胶的形成机理，探讨反应容器对于水凝胶形貌和宏观结构的影响，考察反应物浓度对石墨烯水凝胶、气凝胶承重性能的影响。本实验将当前的科研热点与实验教学紧密结合，包括材料设计合成、结构与化学组成表征、性能测试三方面的内容，实验原理明晰、研究内容丰富、难度层层递进，具有较强的综合性和可设计性，有利于培养学生的实验技能、提升其科研素养，锻炼其深入思考问题和解决问题的能力。
从科教融合角度出发，结合多年的实践教学经验，本论文设计了三维石墨烯水凝胶和气凝胶的综合实验。选用氧化石墨烯与抗坏血酸钠为反应物，利用一步水热自组装法快速合成三维网络结构的石墨烯水凝胶，经真空冷冻干燥后获得石墨烯气凝胶，并用透射电镜、扫描电镜、红外及紫外分光光度计对其结构和组成进行表征。在此基础上，系统研究并归纳抗坏血酸钠还原氧化石墨烯的反应原理、水凝胶的形成机理，探讨反应容器对于水凝胶形貌和宏观结构的影响，考察反应物浓度对石墨烯水凝胶、气凝胶承重性能的影响。本实验将当前的科研热点与实验教学紧密结合，包括材料设计合成、结构与化学组成表征、性能测试三方面的内容，实验原理明晰、研究内容丰富、难度层层递进，具有较强的综合性和可设计性，有利于培养学生的实验技能、提升其科研素养，锻炼其深入思考问题和解决问题的能力。
2026, 41(7): 342-350
doi: 10.12461/PKU.DXHX202508083
Abstract:
分析化学实验教学中，硫酸铵中氮含量测定通常采用甲醛法，甲醛具有危害性，不利于开展学生实验，在判断滴定终点时辨别酚酞的颜色还会产生视觉误差。本研究通过数字化实验使问题得到有效解决，实验采用机械臂操控碱式滴定管，该装置与pH传感器相结合，可智能判断滴定终点pH，使实验可以在通风橱中进行滴定操作。数字化法测定氮含量的相对标准偏差为0.42%，总体平均值的置信区间为20.13%-20.33%，这些数值优于手动滴定法。通过显著性差异计算结果发现，数字化方法与手动方法精密度存在显著性差异，且数字化法的精密度更好。该设计适合推广到其他滴定实验中，可以为实验教学提供极具参考价值的实验方案。
分析化学实验教学中，硫酸铵中氮含量测定通常采用甲醛法，甲醛具有危害性，不利于开展学生实验，在判断滴定终点时辨别酚酞的颜色还会产生视觉误差。本研究通过数字化实验使问题得到有效解决，实验采用机械臂操控碱式滴定管，该装置与pH传感器相结合，可智能判断滴定终点pH，使实验可以在通风橱中进行滴定操作。数字化法测定氮含量的相对标准偏差为0.42%，总体平均值的置信区间为20.13%-20.33%，这些数值优于手动滴定法。通过显著性差异计算结果发现，数字化方法与手动方法精密度存在显著性差异，且数字化法的精密度更好。该设计适合推广到其他滴定实验中，可以为实验教学提供极具参考价值的实验方案。
2026, 41(7): 351-363
doi: 10.12461/PKU.DXHX202604110
Abstract:
水体中硝酸根(NO3-)污染已成为重要的环境问题之一，而氨作为重要的化工原料和潜在能源载体，具有较高的附加值。电化学硝酸根还原反应(eNO3RR)为实现硝酸根的资源化利用提供了一种绿色可控的新途径。本文设计了一种基于CuxO催化剂的电化学硝酸根还原教学实验，通过将废水中的硝酸根定向转化为氨，实现污水治理的同时，得到高附加值产物的目标，达到“一石二鸟”的目的。实验过程中，学生可直观观察到催化剂制备阶段由泡沫铜到氢氧化铜再到氧化铜的颜色变化、电解过程中电极产气现象以及氨检测时的显色反应，从而加深对电催化基本原理及电化学阴极反应机理的理解。该实验操作简单、现象直观，具有良好的教学示范意义。该实验可作为面向大四年级学生开设的材料化学综合实验(“电化学法实现废水中硝酸根定向转化为高附加值氨”)，有效提升其综合知识应用能力和科学素养。
水体中硝酸根(NO3-)污染已成为重要的环境问题之一，而氨作为重要的化工原料和潜在能源载体，具有较高的附加值。电化学硝酸根还原反应(eNO3RR)为实现硝酸根的资源化利用提供了一种绿色可控的新途径。本文设计了一种基于CuxO催化剂的电化学硝酸根还原教学实验，通过将废水中的硝酸根定向转化为氨，实现污水治理的同时，得到高附加值产物的目标，达到“一石二鸟”的目的。实验过程中，学生可直观观察到催化剂制备阶段由泡沫铜到氢氧化铜再到氧化铜的颜色变化、电解过程中电极产气现象以及氨检测时的显色反应，从而加深对电催化基本原理及电化学阴极反应机理的理解。该实验操作简单、现象直观，具有良好的教学示范意义。该实验可作为面向大四年级学生开设的材料化学综合实验(“电化学法实现废水中硝酸根定向转化为高附加值氨”)，有效提升其综合知识应用能力和科学素养。
2026, 41(7): 364-372
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504079
Abstract:
人名反应在有机化学课程的教学中具有举足轻重的作用，每个人名反应的背后都饱含了杰出的有机化学家的重要贡献。了解有机化学中人名反应的发展脉络，挖掘人名反应背后的科学家事迹也是课程思政的重要组成部分。在众多人名反应中，以华人科学家命名的人名反应屈指可数。本文以Roskamp-Feng反应和Ullmann-Ma反应两个以华人科学家命名的人名反应为例，探讨了有机人名反应在有机化学课程教学中的作用，为国内同行开展有机化学相关课程教学研究提供了借鉴。
人名反应在有机化学课程的教学中具有举足轻重的作用，每个人名反应的背后都饱含了杰出的有机化学家的重要贡献。了解有机化学中人名反应的发展脉络，挖掘人名反应背后的科学家事迹也是课程思政的重要组成部分。在众多人名反应中，以华人科学家命名的人名反应屈指可数。本文以Roskamp-Feng反应和Ullmann-Ma反应两个以华人科学家命名的人名反应为例，探讨了有机人名反应在有机化学课程教学中的作用，为国内同行开展有机化学相关课程教学研究提供了借鉴。
2026, 41(7): 373-384
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505046
Abstract:
渗透压贯穿于自然界、生活、生产和科技等诸多领域，对生命活动和社会进步有深远影响。本文阐述了渗透压的微观机制，涵盖溶剂分子在半透膜两侧的运动差异、化学势差及依数性效应驱动的溶剂渗透作用；详细描述了渗透压和反渗透压的发现与测定方法，介绍了其在废水处理、海水淡化、气体分离、农业灌溉和盐差能发电等领域的应用。
渗透压贯穿于自然界、生活、生产和科技等诸多领域，对生命活动和社会进步有深远影响。本文阐述了渗透压的微观机制，涵盖溶剂分子在半透膜两侧的运动差异、化学势差及依数性效应驱动的溶剂渗透作用；详细描述了渗透压和反渗透压的发现与测定方法，介绍了其在废水处理、海水淡化、气体分离、农业灌溉和盐差能发电等领域的应用。
2026, 41(7): 385-393
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506101
Abstract:
为了突破高分子化学中缩聚反应数均聚合度$\left(\overline{X_n}\right)$的计算这一教学难点，本文对不同缩聚体系中$\overline{X_n}$的两种计算方法所涉及的公式进行了详细地推导与分析。利用基团数比（$r$）计算$\overline{X_n}$的方法仅适用于线形缩聚。对于$\mathrm{aAa}+\mathrm{bBb}+\mathrm{Cb}$和$\mathrm{aRb}+\mathrm{Cb}$体系，需先将单官能团Cb转换为封端作用相同的双官能团单体，再根据定义计算$r$。当体系中b基团过量时，Cb的封端作用等效于bBb；a基团过量时，Cb的封端作用等效于aRb。利用平均官能度$(\bar{f})$计算$\overline{X_n}$的方法适用于线形缩聚和体形缩聚，且$\bar{f}$可直接根据定义计算。通过公式推导与应用实例相结合，教学成效显著提升。
为了突破高分子化学中缩聚反应数均聚合度$\left(\overline{X_n}\right)$的计算这一教学难点，本文对不同缩聚体系中$\overline{X_n}$的两种计算方法所涉及的公式进行了详细地推导与分析。利用基团数比（$r$）计算$\overline{X_n}$的方法仅适用于线形缩聚。对于$\mathrm{aAa}+\mathrm{bBb}+\mathrm{Cb}$和$\mathrm{aRb}+\mathrm{Cb}$体系，需先将单官能团Cb转换为封端作用相同的双官能团单体，再根据定义计算$r$。当体系中b基团过量时，Cb的封端作用等效于bBb；a基团过量时，Cb的封端作用等效于aRb。利用平均官能度$(\bar{f})$计算$\overline{X_n}$的方法适用于线形缩聚和体形缩聚，且$\bar{f}$可直接根据定义计算。通过公式推导与应用实例相结合，教学成效显著提升。
2026, 41(7): 394-400
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506007
Abstract:
本课题聚焦高校物理化学课程与国防科技需要的衔接问题，以南京理工大学兵器科学与技术“双一流”学科为依托开展教学改革。通过系统分析发现，现有课程体系在含能材料知识模块的缺位，严重制约学生对火炸药、推进剂等专业知识的深度理解。基于成果导向教育(OBE)理念，构建“国防需求-知识重构-能力进阶”三维融合模型：首先筛选出热力学函数、反应动力学等核心知识点进行军工案例嵌入；继而开发含能材料专题教学模块，包括键焓理论与高能化合物生成焓计算、化学势判据与含能材料稳定性分析等典型应用场景；最终建立包含知识迁移、国防认同等维度的多元评价体系。改革后，实验班课程目标达成度显著提升，国防科技项目参与意愿大幅增强，案例渗透度与专业认同感呈现明显的正向关联。本研究验证了专业特色与基础课程深度融合的有效路径，为国防特色专业课程改革提供了可迁移范式，对落实《关于加强和改进新时代全民国防教育工作的意见》具有实践参考价值。
本课题聚焦高校物理化学课程与国防科技需要的衔接问题，以南京理工大学兵器科学与技术“双一流”学科为依托开展教学改革。通过系统分析发现，现有课程体系在含能材料知识模块的缺位，严重制约学生对火炸药、推进剂等专业知识的深度理解。基于成果导向教育(OBE)理念，构建“国防需求-知识重构-能力进阶”三维融合模型：首先筛选出热力学函数、反应动力学等核心知识点进行军工案例嵌入；继而开发含能材料专题教学模块，包括键焓理论与高能化合物生成焓计算、化学势判据与含能材料稳定性分析等典型应用场景；最终建立包含知识迁移、国防认同等维度的多元评价体系。改革后，实验班课程目标达成度显著提升，国防科技项目参与意愿大幅增强，案例渗透度与专业认同感呈现明显的正向关联。本研究验证了专业特色与基础课程深度融合的有效路径，为国防特色专业课程改革提供了可迁移范式，对落实《关于加强和改进新时代全民国防教育工作的意见》具有实践参考价值。
2026, 41(7): 401-405
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506002
Abstract:
物理化学公式的可视化有助于学生对相关知识的理解和掌握，而相应数据处理软件的应用也使可视化过程更简单易行。为此，本文以节流膨胀为例，利用氮气的范德华方程、焦耳-汤姆逊系数计算公式分别绘制了氮气的pV-(p,T)、T-(p,T0)和μJ-T-(p,T)三维图像，以求在教学中更直观地讲解实际气体的节流膨胀效应。同时，借助μJ-T-(p,T)和V-(p,T)图像进一步展示了气体液化过程和等温条件下工程化求算范德华气体ΔH，ΔS和ΔG的方法。
物理化学公式的可视化有助于学生对相关知识的理解和掌握，而相应数据处理软件的应用也使可视化过程更简单易行。为此，本文以节流膨胀为例，利用氮气的范德华方程、焦耳-汤姆逊系数计算公式分别绘制了氮气的pV-(p,T)、T-(p,T0)和μJ-T-(p,T)三维图像，以求在教学中更直观地讲解实际气体的节流膨胀效应。同时，借助μJ-T-(p,T)和V-(p,T)图像进一步展示了气体液化过程和等温条件下工程化求算范德华气体ΔH，ΔS和ΔG的方法。
2026, 41(7): 406-414
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506077
Abstract:
在高校有机化学教学中，尤其是中等水平院校，学生普遍面临有机分子合成路线设计能力薄弱的问题。基于经典逆合成分析法和教学实践，笔者提出四项指导策略：识别目标分子结构特征，分析与原料的结构差异，掌握关键反应产物特征，培养发散性思维。该策略有助于提升学生的合成设计能力与知识整合水平，激发学习兴趣，促进教学效果优化。
在高校有机化学教学中，尤其是中等水平院校，学生普遍面临有机分子合成路线设计能力薄弱的问题。基于经典逆合成分析法和教学实践，笔者提出四项指导策略：识别目标分子结构特征，分析与原料的结构差异，掌握关键反应产物特征，培养发散性思维。该策略有助于提升学生的合成设计能力与知识整合水平，激发学习兴趣，促进教学效果优化。
2026, 41(7): 415-429
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505012
Abstract:
氮(胺)、磷(膦)、硫(亚砜)中心手性化合物虽同为sp3杂化构型，但其构型翻转能垒和速率差异显著，导致手性异构体分离难度不同。本文以三者为例，系统探讨影响翻转能垒的核心因素，指出根本差异在于中心原子本身。这凸显“元素性质决定结构反应特性”的元素有机化学基本规律，旨在引导学生建立基于电子结构的理解路径。
氮(胺)、磷(膦)、硫(亚砜)中心手性化合物虽同为sp3杂化构型，但其构型翻转能垒和速率差异显著，导致手性异构体分离难度不同。本文以三者为例，系统探讨影响翻转能垒的核心因素，指出根本差异在于中心原子本身。这凸显“元素性质决定结构反应特性”的元素有机化学基本规律，旨在引导学生建立基于电子结构的理解路径。
2026, 41(7): 430-440
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505070
Abstract:
随着人工智能技术的快速发展，其在化学教育中的应用已成为教育变革的核心驱动力。本文以卤代正丁烷合成实验为例，基于南开大学AI创新平台(NK-GeniOS)，构建了红外光谱智能识别与教学辅助系统。通过单调性抗锯齿优化法实现了对于图片形式的红外谱图中产品及杂质红外吸收峰的快速准确识别，通过设计分析Agent与评价Agent的多智能体协同机制，系统实现了对实验数据的精准解析与个性化反馈，解决了传统教学中谱图解读依赖教师经验、缺乏实时指导的痛点。此外，通过组建项目小组，以“研究-汇报-讨论”的模式实现了实验教学的分层赋能，不同层次的学生都能有所收获，并极大地激发了学生的科研兴趣，79%的同学开始愿意参与到类似的研究中，参与翻转课堂的意愿也从20%提高到71%。
随着人工智能技术的快速发展，其在化学教育中的应用已成为教育变革的核心驱动力。本文以卤代正丁烷合成实验为例，基于南开大学AI创新平台(NK-GeniOS)，构建了红外光谱智能识别与教学辅助系统。通过单调性抗锯齿优化法实现了对于图片形式的红外谱图中产品及杂质红外吸收峰的快速准确识别，通过设计分析Agent与评价Agent的多智能体协同机制，系统实现了对实验数据的精准解析与个性化反馈，解决了传统教学中谱图解读依赖教师经验、缺乏实时指导的痛点。此外，通过组建项目小组，以“研究-汇报-讨论”的模式实现了实验教学的分层赋能，不同层次的学生都能有所收获，并极大地激发了学生的科研兴趣，79%的同学开始愿意参与到类似的研究中，参与翻转课堂的意愿也从20%提高到71%。
2026, 41(7): 441-448
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504109
Abstract:
亲核取代反应(SN2)是基础有机化学的核心教学内容，但传统教学对烯丙基SN2'反应的讨论不足，导致学生普遍存在“SN2是唯一可能路径”的认知偏差。本研究以CH3S-/CH3O- + CH2=CHCH2Br为教学模型体系。采用M06-2X方法和SMD溶剂模型进行理论计算，定量分析了SN2与SN2'反应的竞争关系。研究结果表明，在气相和水溶剂中，SN2反应路径的活化能垒显著低于SN2'反应，且水环境使二者能垒明显增加，但未改变路径选择性。进一步分析揭示，溶液中几何畸变率大幅增加导致溶液中更高的活化能垒。特别地，水溶剂环境使CH3S-的亲核性强于CH3O-，这与硫原子更小的几何畸变增幅密切相关。在教学实践中，通过展示过渡态结构演变和势能曲线特征，使学生对竞争性路径深入理解。本研究不仅为亲核取代反应教学提供了量化分析模式，更建立了“量化计算-结构分析-结果讨论”的教学方法，为计算化学融入本科教学提供了成功案例。
亲核取代反应(SN2)是基础有机化学的核心教学内容，但传统教学对烯丙基SN2'反应的讨论不足，导致学生普遍存在“SN2是唯一可能路径”的认知偏差。本研究以CH3S-/CH3O- + CH2=CHCH2Br为教学模型体系。采用M06-2X方法和SMD溶剂模型进行理论计算，定量分析了SN2与SN2'反应的竞争关系。研究结果表明，在气相和水溶剂中，SN2反应路径的活化能垒显著低于SN2'反应，且水环境使二者能垒明显增加，但未改变路径选择性。进一步分析揭示，溶液中几何畸变率大幅增加导致溶液中更高的活化能垒。特别地，水溶剂环境使CH3S-的亲核性强于CH3O-，这与硫原子更小的几何畸变增幅密切相关。在教学实践中，通过展示过渡态结构演变和势能曲线特征，使学生对竞争性路径深入理解。本研究不仅为亲核取代反应教学提供了量化分析模式，更建立了“量化计算-结构分析-结果讨论”的教学方法，为计算化学融入本科教学提供了成功案例。
2026, 41(7): 449-454
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505004
Abstract:
熵的概念在现代科学领域应用广泛且意义深远，其从热力学第二定律出发，逐渐渗透到信息论、宇宙学、量子力学等多个学科。对熵的深入研究不仅有助于我们理解自然界的本质规律，还极大地推动了多学科的交叉融合与发展。本文围绕熵这一核心概念，详细探讨了其在宇宙演化、生命诞生及发展过程中的关键作用，分析了生命与熵之间的内在联系，重新审视了生命起源的根本原因，以及人类和地球在宇宙中的意义，旨在为相关领域的教学和研究提供新的思路与视角。
熵的概念在现代科学领域应用广泛且意义深远，其从热力学第二定律出发，逐渐渗透到信息论、宇宙学、量子力学等多个学科。对熵的深入研究不仅有助于我们理解自然界的本质规律，还极大地推动了多学科的交叉融合与发展。本文围绕熵这一核心概念，详细探讨了其在宇宙演化、生命诞生及发展过程中的关键作用，分析了生命与熵之间的内在联系，重新审视了生命起源的根本原因，以及人类和地球在宇宙中的意义，旨在为相关领域的教学和研究提供新的思路与视角。
2026, 41(7): 455-458
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506030
Abstract:
频哪基醇与频哪醇为结构不同的两种物质。本文系统分析了频哪基醇、频哪醇以及它们的衍生物在中文命名上的细微差别，阐明了“频哪”这一术语在不同命名中表示的两种碳链骨架，有助于准确理解相关化学术语，促进学术交流。
频哪基醇与频哪醇为结构不同的两种物质。本文系统分析了频哪基醇、频哪醇以及它们的衍生物在中文命名上的细微差别，阐明了“频哪”这一术语在不同命名中表示的两种碳链骨架，有助于准确理解相关化学术语，促进学术交流。
2026, 41(7): 459-467
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506038
Abstract:
介绍了一个自主设计的AI智能滴定系统，通过图像识别技术自动化传统滴定过程。以乙二胺四乙酸二钠(EDTA)滴定钙离子(Ca2+)溶液为例，在pH值为12-13的条件下，系统通过高清摄像头采集溶液颜色变化图像，并结合深度学习算法实时判断滴定进程和终点。与传统手动滴定方法相比，AI系统不仅提高了滴定的精度和效率，还通过光电传感器精准计数滴数，实时调整滴定速率。实验结果表明，改进后的AI系统在滴定体积和浓度测定上精度较高，且显著减少了人为误差，具备了较强的实验自动化能力。该系统为化学实验的智能化与自动化提供了有效的技术支持，未来有望在教育和工业应用中得到广泛推广。
介绍了一个自主设计的AI智能滴定系统，通过图像识别技术自动化传统滴定过程。以乙二胺四乙酸二钠(EDTA)滴定钙离子(Ca2+)溶液为例，在pH值为12-13的条件下，系统通过高清摄像头采集溶液颜色变化图像，并结合深度学习算法实时判断滴定进程和终点。与传统手动滴定方法相比，AI系统不仅提高了滴定的精度和效率，还通过光电传感器精准计数滴数，实时调整滴定速率。实验结果表明，改进后的AI系统在滴定体积和浓度测定上精度较高，且显著减少了人为误差，具备了较强的实验自动化能力。该系统为化学实验的智能化与自动化提供了有效的技术支持，未来有望在教育和工业应用中得到广泛推广。
2026, 41(7): 468-474
doi: 10.12461/PKU.DXHX202506075
Abstract:
本文针对第38届中国化学奥林匹克(初赛)第9题中有机化学试题进行了深入分析，该题主要考查了芳香亲电取代反应，重点探讨了电子效应、定位效应、亲电取代反应机理等在解题中的应用。本文旨在为化学竞赛培训以及对芳香亲电取代反应机理的深入理解提供有价值的参考。
本文针对第38届中国化学奥林匹克(初赛)第9题中有机化学试题进行了深入分析，该题主要考查了芳香亲电取代反应，重点探讨了电子效应、定位效应、亲电取代反应机理等在解题中的应用。本文旨在为化学竞赛培训以及对芳香亲电取代反应机理的深入理解提供有价值的参考。
2026, 41(7): 475-482
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504086
Abstract:
课程衔接是指在确保某一学科不同学段、不同学年课程各自独立性的前提下，使其在课程设置、教学方式、评价方式等方面相互关联、相互促进，以保持教育连贯性的一种机制。本文综述了近年来高中化学与大学无机化学、有机化学及其他化学学科在专业理论课程和实验课程衔接方面的研究进展，剖析了当前课程衔接中存在的问题与误区，并结合笔者的理解，从课程内容、课程实施及课程评价等维度尝试给出一些建议，旨在为相关教育工作者提供有益参考，推动高中与大学化学课程的有效衔接，助力培养具备扎实化学基础与创新能力的高素质人才。
课程衔接是指在确保某一学科不同学段、不同学年课程各自独立性的前提下，使其在课程设置、教学方式、评价方式等方面相互关联、相互促进，以保持教育连贯性的一种机制。本文综述了近年来高中化学与大学无机化学、有机化学及其他化学学科在专业理论课程和实验课程衔接方面的研究进展，剖析了当前课程衔接中存在的问题与误区，并结合笔者的理解，从课程内容、课程实施及课程评价等维度尝试给出一些建议，旨在为相关教育工作者提供有益参考，推动高中与大学化学课程的有效衔接，助力培养具备扎实化学基础与创新能力的高素质人才。
