【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312022
本实验以日常生活中常见的表面张力现象为切入点,结合现有文献方法,系统优化科普实验。首先,丙二醇和水以不同的体积比相互溶解,并加入不同颜色的食用色素来代表不同浓度的丙二醇溶液。然后,将不同浓度的丙二醇溶液滴加到亲水处理过的玻璃板上。由于蒸发梯度的不平衡和表面张力的不均匀,小液滴在玻璃板上表现出各种运动行为,如“追逐”和“跳舞”。此外,小液滴可以准确避开与自身浓度不同的液滴,并选择与自身浓度相同的“同类”液滴融合。这些现象反映了一系列与蒸发梯度和表面张力有关的物理化学原理。本实验的化学品安全易得,主要装置是团队自制的。实验操作简单,原理简单易懂。中小学生和幼儿园的孩子在家长的引导下可以清楚地观察到不同颜色小液滴的追逐和融合现象;该实验绿色、安全、美观,有利于培养大众,特别是中小学生对物理化学现象的浓厚兴趣。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202311023
为了更深入地研究表面张力的经典实验,利用Origin软件,采用多种函数模型对表面张力与浓度曲线分别进行拟合,并对每种函数拟合的优缺点加以讨论。其中对数函数拟合数学准确性较高,同时兼具物理意义,更贴切实况。明确了表面张力与浓度拟合的经典实验中以对数函数模型最为适宜。
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202307026
以日常生活现象(洗衣时的白色絮凝物)为切入点,通过问题导向,引导学生自主设计实验。将表面张力的测量融入探究生活现象背后化学原理的过程中,综合运用多种技术手段,建立“发现问题-探索实践-回归课本”的探索型实验模式,从而巩固学生对胶体与界面化学知识点的理解。改进后的实验内容更丰富,挑战度更高,综合性更强,趣味性更浓,有利于培养学生分析和解决问题的能力,能更好地培养学生的探究性思维。此外,本实验安全性较高,易于操作,对设备无特殊要求,非常适合本科教学实验。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405073
在物理化学课程中引入思维导图和探究实验,搭建思政元素与物理化学教学内容的桥梁,培养了学生的创新思维能力和科学探究精神,提升了学生的社会责任感和自豪感。以物理化学课程中“表面张力和表面Gibbs自由能”部分内容作为教学案例,阐述了课程思政融入教学的实施过程。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202407053
通过对物理化学理论与实验课程的思考,将教学实验引入理论教学中,在强化巩固学生基础知识及实验技能的同时,启发学生进行研究性、探索性学习,使学生能更积极主动地参与到自主实验设计过程中,并利用理论模拟手段揭示实验过程中分子层面变化。通过独立的文献调研、实验设计与实施、实验现象分析与理论验证等,促进学生更好地理解化学理论和实验原理,提升课堂教学质量。