【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202311092
基于有机合成方法学研究的一般过程,围绕“科学问题为目标导向”的实验教学指导原则,本文将1,3-二溴丙酮的绿色合成工艺开发为有机化学基础教学实验,首次将卤素交换反应应用于实验教学中。以1,3-二氯丙酮和溴化锂为原料,采用二氯甲烷和丙酮组成的混合溶剂(体积比10 : 1)打破卤素交换反应平衡,有效促进正向反应进行。在此基础上,本文使用3.5当量溴化锂,40 °C回流反应1.5 h,以97%的分离产率实现了1,3-二溴丙酮的绿色合成,纯度高于97%,精制后纯度为98.8%。本实验所用试剂环境友好,安全性高,教学时长约为4 h,不仅涉及多种有机化学实验的基本操作,还包含反应监测、结构表征、纯度分析等重要环节,非常适合用于有机化学基础实验教学。同时,以本实验方案为蓝本,结合有关卤素交换反应发展历史和1,3-二溴丙酮应用发展的微课学习和拓展练习,实现理论知识与合成实践之间的互动,提升化学专业本科生解决有机合成问题的综合能力,夯实化学类人才的培养质量。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202407112
本文通过设计计算化学实验,采用量子化学从头算方法,结合热力学循环,计算出标准氢电极的绝对电极电势。具体方案为,通过自洽反应场方法,计算出质子在水中的溶剂化自由能。在此基础上,计算出标准氢电极半反应的吉布斯自由能,并通过能斯特方程计算出其绝对电极电势。通过本实验,可望加深学生对电极电势、氧化还原反应、能斯特方程、热力学循环、吉布斯自由能及量子化学从头算的理解。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202407012
当前高分子材料与工程专业本科生存在基础不扎实、创新能力不足、发展潜力未得到充分挖掘的问题。华南理工大学在高分子材料与工程专业2017版本科培养方案修订中,大幅提高“物理化学”“有机化学”等基础课程课时,优化实践环节和增加特色课程,构建了具有“厚基础、强能力、深潜质”特色的一流本科人才培养方案。结合工程教育认证要求及七年来的实践经验,我们还对培养方案进行了持续改进,在人才培养和专业建设方面取得显著成效。本文简要介绍该方案的修订和实践成效。
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202406005
以聚甲基丙烯酸钠为稳定剂,通过加热或光照的方式还原银离子,在水溶液中制备具有荧光性质的银纳米簇,通过乙醇沉淀法获得银纳米簇粉体,并使用紫外-可见分光光度计及荧光光谱仪对其光学性质进行表征。本实验利用银纳米簇形成过程中的颜色变化,使纳米尺度上的反应过程“可视化”,帮助学生更加直观地理解反应过程和光谱数据。本实验立足材料化学基础知识,取材于科学研究前沿,在巩固基础知识的同时开阔了学生的视野,能够激发学生的科研热情,培养学生的实验技能和创新能力。