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2021 Volume 36 Issue 8
2021, 36(8): 200906
doi: 10.3866/PKU.DXHX202009062
Abstract:
课程教学既要传授理论知识，又要培养学生将理论知识运用于实践的能力，基于此，对农艺教育专业有机化学教学进行研究，提出课堂教学与实验教学相结合的教学模式，设计有机化学课程内容和课程教学过程。通过实践充分调动学生主动思考，提高其分析问题、解决问题，以及与人合作及资料查询的能力。最后以问卷调查和学生成绩考核评价课程教学成效。
课程教学既要传授理论知识，又要培养学生将理论知识运用于实践的能力，基于此，对农艺教育专业有机化学教学进行研究，提出课堂教学与实验教学相结合的教学模式，设计有机化学课程内容和课程教学过程。通过实践充分调动学生主动思考，提高其分析问题、解决问题，以及与人合作及资料查询的能力。最后以问卷调查和学生成绩考核评价课程教学成效。
2021, 36(8): 201101
doi: 10.3866/PKU.DXHX202011017
Abstract:
由于受到新型冠状病毒肺炎疫情的影响，教师无法顺利开展2020春季学期线下教学活动。为了更好地落实教育部提出的“停课不停教、停课不停学”的要求，确保教学质量，特别是针对化学专业（非高分子专业）的100多名本科生的教学，吉林大学化学学院高分子教学团队利用吉林大学在线学堂作为线上教学平台，后期配合线下教学课堂，同时辅助采用以课堂教学为切入点的课程思政体系建设，成功地开展了高分子化学课程在线教学的探索和实践。本课程根据化学专业本科生的教学基础和特点，以培养学生对于高分子学科的研究兴趣，而非直接灌输学生大量的概念、公式让学生死记硬背为理念，实现思想政治教育与知识体系教育的有机统一。通过在线和线下教学形式的组合有效地重组了教学资源，优化了教学过程，特别是思政元素与线上及线下课堂教学各环节的融合，有力地保证了新冠疫情防控期间教学进度的顺利完成与教学质量的提升。
由于受到新型冠状病毒肺炎疫情的影响，教师无法顺利开展2020春季学期线下教学活动。为了更好地落实教育部提出的“停课不停教、停课不停学”的要求，确保教学质量，特别是针对化学专业（非高分子专业）的100多名本科生的教学，吉林大学化学学院高分子教学团队利用吉林大学在线学堂作为线上教学平台，后期配合线下教学课堂，同时辅助采用以课堂教学为切入点的课程思政体系建设，成功地开展了高分子化学课程在线教学的探索和实践。本课程根据化学专业本科生的教学基础和特点，以培养学生对于高分子学科的研究兴趣，而非直接灌输学生大量的概念、公式让学生死记硬背为理念，实现思想政治教育与知识体系教育的有机统一。通过在线和线下教学形式的组合有效地重组了教学资源，优化了教学过程，特别是思政元素与线上及线下课堂教学各环节的融合，有力地保证了新冠疫情防控期间教学进度的顺利完成与教学质量的提升。
2021, 36(8): 201204
doi: 10.3866/PKU.DXHX202012044
Abstract:
化工原理课程体系包括化工原理、化工原理实验和化工原理课程设计三大环节，该课程体系对于培养工科学生科学的工程思维方法和工程意识、提高其工程实践技能与工程素质都具有十分重要的意义。而工程素质与实践能力是工程技术人员必须具备的重要能力。本文从三大环节入手，分别探讨了工程教育认证和新工科建设背景下对化工原理课程体系中的三门课程进行课程改革的思路和方法，从根本上提高化工原理课程体系的教学质量，培养真正能解决工程实际问题的工程技术人才。
化工原理课程体系包括化工原理、化工原理实验和化工原理课程设计三大环节，该课程体系对于培养工科学生科学的工程思维方法和工程意识、提高其工程实践技能与工程素质都具有十分重要的意义。而工程素质与实践能力是工程技术人员必须具备的重要能力。本文从三大环节入手，分别探讨了工程教育认证和新工科建设背景下对化工原理课程体系中的三门课程进行课程改革的思路和方法，从根本上提高化工原理课程体系的教学质量，培养真正能解决工程实际问题的工程技术人才。
2021, 36(8): 210300
doi: 10.3866/PKU.DXHX202103004
Abstract:
围绕应用型高校人才培养目标，在分析化学教学中引入文献阅读的实践，对文献内容的选择、教学方法和考核方式进行了探索，此举可以帮助学生理解各种分析方法在实际生产科学研究中的应用，促进学生理论知识与实践能力的有效融合，实现学生综合能力的提高。
围绕应用型高校人才培养目标，在分析化学教学中引入文献阅读的实践，对文献内容的选择、教学方法和考核方式进行了探索，此举可以帮助学生理解各种分析方法在实际生产科学研究中的应用，促进学生理论知识与实践能力的有效融合，实现学生综合能力的提高。
2021, 36(8): 210305
doi: 10.3866/PKU.DXHX202103054
Abstract:
以辽宁师范大学为例，介绍其化学化工学院在新时代背景下，深挖实验哲学思想，提升学生的政治素养；关注实验教学内容，培育学生的社会责任感；立足实验教学环节，培养学生严谨求实的科学态度；聆听实验背后科学家的故事，学习科学家的精神，以及重视研究设计型实验，强化创新精神、团队意识等，在物理化学实验教学中实施课程思政的初步探索，以期为高校实验教学中实施课程思政教学改革提供参考借鉴。
以辽宁师范大学为例，介绍其化学化工学院在新时代背景下，深挖实验哲学思想，提升学生的政治素养；关注实验教学内容，培育学生的社会责任感；立足实验教学环节，培养学生严谨求实的科学态度；聆听实验背后科学家的故事，学习科学家的精神，以及重视研究设计型实验，强化创新精神、团队意识等，在物理化学实验教学中实施课程思政的初步探索，以期为高校实验教学中实施课程思政教学改革提供参考借鉴。
2021, 36(8): 200906
doi: 10.3866/PKU.DXHX202009060
Abstract:
芳香性是有机化学领域非常重要的概念，这一概念可追溯至1825年法拉第发现苯和1865年凯库勒提出著名的单双键交替环状结构。时至今日，芳香性的内涵与外延仍在不断扩展。目前反休克尔规则的例子不断涌现，包括莫比乌斯芳香性规则和贝尔德规则，立体芳香性、全局芳香性等新的芳香性概念逐步提出。本文重点介绍了芳香性的实验和理论判据并通过卟啉纳米环、大环多自由基、多环共轭体系等介绍几种新的芳香性体系，并阐述了未来可能的应用。
芳香性是有机化学领域非常重要的概念，这一概念可追溯至1825年法拉第发现苯和1865年凯库勒提出著名的单双键交替环状结构。时至今日，芳香性的内涵与外延仍在不断扩展。目前反休克尔规则的例子不断涌现，包括莫比乌斯芳香性规则和贝尔德规则，立体芳香性、全局芳香性等新的芳香性概念逐步提出。本文重点介绍了芳香性的实验和理论判据并通过卟啉纳米环、大环多自由基、多环共轭体系等介绍几种新的芳香性体系，并阐述了未来可能的应用。
2021, 36(8): 201102
doi: 10.3866/PKU.DXHX202011027
Abstract:
在物理化学中，对溶液中的反应通常用笼效应来描述溶剂与反应物质间的关系。一般认为，溶质（反应物质）是被溶剂分子所构成的笼包围；溶剂笼是柔性的，其大小、形状取决于溶质分子；反应物分子会在出入溶剂笼的过程中遭遇、碰撞、发生反应。随着合成技术的发展，人们合成出了以共价键、配位键连接的分子笼。相对于由范德华力所构筑的溶剂笼，分子笼表现出更高的刚性，因此其对化学反应可产生更为显著的影响。有别于传统催化剂的化学方式（与反应物、中间体等成键），当化学反应在分子笼中进行时，分子笼可通过富集反应物、改变反应物构型、影响中间产物的结构以及限制产物尺寸等一系列物理方式对反应的速率、选择性造成影响。该领域的研究对于深入揭示化学反应机理、调控所进行的反应均具有重要意义。
在物理化学中，对溶液中的反应通常用笼效应来描述溶剂与反应物质间的关系。一般认为，溶质（反应物质）是被溶剂分子所构成的笼包围；溶剂笼是柔性的，其大小、形状取决于溶质分子；反应物分子会在出入溶剂笼的过程中遭遇、碰撞、发生反应。随着合成技术的发展，人们合成出了以共价键、配位键连接的分子笼。相对于由范德华力所构筑的溶剂笼，分子笼表现出更高的刚性，因此其对化学反应可产生更为显著的影响。有别于传统催化剂的化学方式（与反应物、中间体等成键），当化学反应在分子笼中进行时，分子笼可通过富集反应物、改变反应物构型、影响中间产物的结构以及限制产物尺寸等一系列物理方式对反应的速率、选择性造成影响。该领域的研究对于深入揭示化学反应机理、调控所进行的反应均具有重要意义。
2021, 36(8): 201201
doi: 10.3866/PKU.DXHX202012019
Abstract:
看似简单实际却很复杂的乙硼烷（B2H6，diborane）与氨（NH3）的反应已经困扰了硼化学家数十年。该反应在不同实验条件下可生成硼氢化二氢二氨合硼（III）（[NH3BH2NH3]BH4，diammoniate of diborane，DADB），氨硼烷（NH3·BH3，ammonia borane，AB），氨基乙硼烷 （NH2B2H5，aminodiborane，ADB）等化合物。从1923年起，化学家们对影响乙硼烷与路易斯碱反应的因素，如立体效应、诱导效应、溶剂效应、介电常数等进行研究，但一直无法根据上述影响因素准确预测产物。基于乙硼烷在THF中以THF·BH3存在、路易斯碱与乙硼烷或THF·BH3反应产物相同等实验事实，化学家们巧妙利用NH3与THF·BH3的反应，在温和的条件下研究了DADB、AB的生成机理，发现双氢键是控制反应的重要因素。利用AB与THF·BH3的反应，实验和理论计算结果进一步揭示了基于双氢键的ADB的复杂形成机理。
看似简单实际却很复杂的乙硼烷（B2H6，diborane）与氨（NH3）的反应已经困扰了硼化学家数十年。该反应在不同实验条件下可生成硼氢化二氢二氨合硼（III）（[NH3BH2NH3]BH4，diammoniate of diborane，DADB），氨硼烷（NH3·BH3，ammonia borane，AB），氨基乙硼烷 （NH2B2H5，aminodiborane，ADB）等化合物。从1923年起，化学家们对影响乙硼烷与路易斯碱反应的因素，如立体效应、诱导效应、溶剂效应、介电常数等进行研究，但一直无法根据上述影响因素准确预测产物。基于乙硼烷在THF中以THF·BH3存在、路易斯碱与乙硼烷或THF·BH3反应产物相同等实验事实，化学家们巧妙利用NH3与THF·BH3的反应，在温和的条件下研究了DADB、AB的生成机理，发现双氢键是控制反应的重要因素。利用AB与THF·BH3的反应，实验和理论计算结果进一步揭示了基于双氢键的ADB的复杂形成机理。
2021, 36(8): 200905
doi: 10.3866/PKU.DXHX202009058
Abstract:
设计了活化过硫酸盐降解模拟染料废水的实验，通过直观的实验现象和过硫酸钠不同活化方式的应用，发挥学生学习的主动性，引导学生查阅相关文献，对实验进行开放式设计及探索。针对不同层次学生采取分层次引导，循序渐进地培养学生的动手能力、解决实际问题的能力和创新能力。
设计了活化过硫酸盐降解模拟染料废水的实验，通过直观的实验现象和过硫酸钠不同活化方式的应用，发挥学生学习的主动性，引导学生查阅相关文献，对实验进行开放式设计及探索。针对不同层次学生采取分层次引导，循序渐进地培养学生的动手能力、解决实际问题的能力和创新能力。
2021, 36(8): 200901
doi: 10.3866/PKU.DXHX202009017
Abstract:
介绍了一个综合化学实验，涉及丰产天然产物有效成分的提取、皂化反应、添加搅拌制备日化产品。该实验将大学有机化学的基础知识、基本实验技能与日常生活相结合，制备出鲜花香皂，具有趣味性、系统性和连贯性。大大激发了学生学习的兴趣，加深了学生对有机化学基础知识的理解，培养和提高了学生的创新能力和综合实践能力。
介绍了一个综合化学实验，涉及丰产天然产物有效成分的提取、皂化反应、添加搅拌制备日化产品。该实验将大学有机化学的基础知识、基本实验技能与日常生活相结合，制备出鲜花香皂，具有趣味性、系统性和连贯性。大大激发了学生学习的兴趣，加深了学生对有机化学基础知识的理解，培养和提高了学生的创新能力和综合实践能力。
2021, 36(8): 201005
doi: 10.3866/PKU.DXHX202010054
Abstract:
阿司匹林水解反应动力学是药学、医学类专业物理化学理论教学中的典型案例，其动力学参数的测定通常采用络合显色法，存在实验步骤繁琐且耗时过长等问题，难以转化为物理化学实验教学内容。为解决上述问题，改进了紫外分光光度法测定阿司匹林水解反应动力学的方法并详细探讨了其实验原理。和络合显色法相比，新方案大幅简化了实验内容和步骤，避免了含酸废液的产生并将反应时间缩短为4小时。改进后的实验项目有望发展为药学和医学类专业的化学动力学教学实验。
阿司匹林水解反应动力学是药学、医学类专业物理化学理论教学中的典型案例，其动力学参数的测定通常采用络合显色法，存在实验步骤繁琐且耗时过长等问题，难以转化为物理化学实验教学内容。为解决上述问题，改进了紫外分光光度法测定阿司匹林水解反应动力学的方法并详细探讨了其实验原理。和络合显色法相比，新方案大幅简化了实验内容和步骤，避免了含酸废液的产生并将反应时间缩短为4小时。改进后的实验项目有望发展为药学和医学类专业的化学动力学教学实验。
2021, 36(8): 200903
doi: 10.3866/PKU.DXHX202009035
Abstract:
化学反应常常伴随能量变化，为获取能量变化信息，将手机热成像仪FLIR One Pro与智能手机组成具有热成像功能的装置用于化学实验数据采集和处理。对毛细管法测定萘的熔点、蒸馏法测定乙醇的沸点及浓硫酸与纸的脱水反应实验中温度动态分布进行可视化观察。得到了不同反应中温度随时间变化的直观图像，图像颜色变化表征了不同反应过程的能量变化信息。这种装置能快速、准确、无接触获取体系温度，能对肉眼不可见的温度变化进行直接观察，根据颜色的变化还能显示反应的剧烈程度。
化学反应常常伴随能量变化，为获取能量变化信息，将手机热成像仪FLIR One Pro与智能手机组成具有热成像功能的装置用于化学实验数据采集和处理。对毛细管法测定萘的熔点、蒸馏法测定乙醇的沸点及浓硫酸与纸的脱水反应实验中温度动态分布进行可视化观察。得到了不同反应中温度随时间变化的直观图像，图像颜色变化表征了不同反应过程的能量变化信息。这种装置能快速、准确、无接触获取体系温度，能对肉眼不可见的温度变化进行直接观察，根据颜色的变化还能显示反应的剧烈程度。
2021, 36(8): 201103
doi: 10.3866/PKU.DXHX202011034
Abstract:
为提高化学实验的综合性、创新性、探索性，设计了以自制淀粉酶为催化剂催化淀粉水解制备麦芽糖浆的实验。实验结果表明，自制淀粉酶的最佳催化温度为55℃，符合酶催化反应的特征。实验设计突出农林院校的专业特色，促进理论教学和生产实践相结合，有利于培养大学生的科学精神，同时是一次深刻的课程思政教学过程。
为提高化学实验的综合性、创新性、探索性，设计了以自制淀粉酶为催化剂催化淀粉水解制备麦芽糖浆的实验。实验结果表明，自制淀粉酶的最佳催化温度为55℃，符合酶催化反应的特征。实验设计突出农林院校的专业特色，促进理论教学和生产实践相结合，有利于培养大学生的科学精神，同时是一次深刻的课程思政教学过程。
2021, 36(8): 201101
doi: 10.3866/PKU.DXHX202011015
Abstract:
为了让学生了解纳米材料的一般合成方法及灌输纳米材料的可控化合成理念，采用绿色合成方法液相还原法制备不同颜色的Cu2O微米粒子。该实验以葡萄糖为还原剂，通过班氏试剂在碱性条件下进行反应，成功合成了不同尺寸和形貌的氧化亚铜溶胶，用生物显微镜对样品进行形貌表征，通过自制立方晶系晶体的形状模型探讨Cu2O形貌控制机理，从而实现对其形貌和粒径的有效控制，并考查了Cu2O作为可见光催化剂对有机染料亚甲基蓝的降解性能。本实验涉及纳米材料的合成、调控及应用，有利于培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力，同时，纳米材料应用于有机染料的污水处理中，对培养学生的环保意识和专业强国意识也有很大帮助。
为了让学生了解纳米材料的一般合成方法及灌输纳米材料的可控化合成理念，采用绿色合成方法液相还原法制备不同颜色的Cu2O微米粒子。该实验以葡萄糖为还原剂，通过班氏试剂在碱性条件下进行反应，成功合成了不同尺寸和形貌的氧化亚铜溶胶，用生物显微镜对样品进行形貌表征，通过自制立方晶系晶体的形状模型探讨Cu2O形貌控制机理，从而实现对其形貌和粒径的有效控制，并考查了Cu2O作为可见光催化剂对有机染料亚甲基蓝的降解性能。本实验涉及纳米材料的合成、调控及应用，有利于培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力，同时，纳米材料应用于有机染料的污水处理中，对培养学生的环保意识和专业强国意识也有很大帮助。
2021, 36(8): 200906
doi: 10.3866/PKU.DXHX202009064
Abstract:
通过实验探讨摩尔比法测定磺基水杨酸铜配合物组成与稳定常数的可行性。实验测得磺基水杨酸铜在pH为5时络合比为1，绝对稳定常数lgK= 9.63，与理论值9.52接近，表明本文设计的摩尔比法测定磺基水杨酸铜组成与稳定常数的实验方案可行。
通过实验探讨摩尔比法测定磺基水杨酸铜配合物组成与稳定常数的可行性。实验测得磺基水杨酸铜在pH为5时络合比为1，绝对稳定常数lgK= 9.63，与理论值9.52接近，表明本文设计的摩尔比法测定磺基水杨酸铜组成与稳定常数的实验方案可行。
2021, 36(8): 201006
doi: 10.3866/PKU.DXHX202010068
Abstract:
介绍了一个通过铜乙二胺法测定纤维素特性粘度的改进实验。在该方法中，木质素对纤维素特性粘度的测定会产生巨大影响。为了探讨这一问题，本实验构建纤维素-木质素模型，讨论了木质素含量对纤维素特性粘度的影响，并采用改进的计算方法获得了更加准确的纤维素特性粘度和聚合度。此外，还探讨了与空气接触时，不同溶解时间对纤维素铜乙二胺特性粘度的影响。该实验是纤维素相关材料的基本表征实验，学生可以了解纤维素的基本性质和溶解机理，以及高分子材料粘度的测定和粘度计的使用方法，还可以学习构建简单模型对各组分影响进行探讨。
介绍了一个通过铜乙二胺法测定纤维素特性粘度的改进实验。在该方法中，木质素对纤维素特性粘度的测定会产生巨大影响。为了探讨这一问题，本实验构建纤维素-木质素模型，讨论了木质素含量对纤维素特性粘度的影响，并采用改进的计算方法获得了更加准确的纤维素特性粘度和聚合度。此外，还探讨了与空气接触时，不同溶解时间对纤维素铜乙二胺特性粘度的影响。该实验是纤维素相关材料的基本表征实验，学生可以了解纤维素的基本性质和溶解机理，以及高分子材料粘度的测定和粘度计的使用方法，还可以学习构建简单模型对各组分影响进行探讨。
2021, 36(8): 200903
doi: 10.3866/PKU.DXHX202009038
Abstract:
围绕具有优良荧光发光特性的无机纳米材料——碳点，设计一个本科化学实验。通过“自下而上”的方法分别制备蓝色、绿色荧光碳点溶液；考察荧光碳点溶液的荧光激发和发射光谱关系，相对法测定荧光量子产率；探究不同浓度和pH条件下的荧光光谱变化；并将荧光碳点应用到防伪技术领域，加深学生对荧光材料的相关荧光概念和表征手段如荧光激发光谱、荧光发射光谱、荧光量子产率，术语如Stokes位移和荧光影响因素等理论知识的理解，同时通过防伪应用开拓学生的思维，鼓励学生将课堂所学应用到实际生产生活中。
围绕具有优良荧光发光特性的无机纳米材料——碳点，设计一个本科化学实验。通过“自下而上”的方法分别制备蓝色、绿色荧光碳点溶液；考察荧光碳点溶液的荧光激发和发射光谱关系，相对法测定荧光量子产率；探究不同浓度和pH条件下的荧光光谱变化；并将荧光碳点应用到防伪技术领域，加深学生对荧光材料的相关荧光概念和表征手段如荧光激发光谱、荧光发射光谱、荧光量子产率，术语如Stokes位移和荧光影响因素等理论知识的理解，同时通过防伪应用开拓学生的思维，鼓励学生将课堂所学应用到实际生产生活中。
2021, 36(8): 201006
doi: 10.3866/PKU.DXHX202010060
Abstract:
以（-）-薄荷醇为原料，采用重铬酸钠或次氯酸钠为氧化剂制备（-）-薄荷酮，比较了不同氧化方法的特点。测定了产物的比旋光度，并通过气相色谱对实验结果进行了分析，讨论了（-）-薄荷酮与（+）-薄荷酮之间的差向异构化作用对比旋光度的影响。本实验涉及加热回流、蒸馏、萃取、过滤等基本操作以及气相色谱表征与比旋光度的测定与分析，有利于培养学生基本操作技能，培养综合分析能力。
以（-）-薄荷醇为原料，采用重铬酸钠或次氯酸钠为氧化剂制备（-）-薄荷酮，比较了不同氧化方法的特点。测定了产物的比旋光度，并通过气相色谱对实验结果进行了分析，讨论了（-）-薄荷酮与（+）-薄荷酮之间的差向异构化作用对比旋光度的影响。本实验涉及加热回流、蒸馏、萃取、过滤等基本操作以及气相色谱表征与比旋光度的测定与分析，有利于培养学生基本操作技能，培养综合分析能力。
2021, 36(8): 201103
doi: 10.3866/PKU.DXHX202011032
Abstract:
介绍一个从纳米探针的合成、表征、性质测试到应用研究的完整研究型综合实验。本实验利用纳米共沉淀法制备了有机聚合物纳米探针，用有机半导体聚合物（PFODBT）作为参比分子和荧光染料分子（IR775s）作为响应分子，构建吸光度和荧光双比率型探针，实现了对活性氧物种（ClO-和ONOO-）含量的检测。采用紫外-可见吸收光谱仪可实现比率型吸光度检测活性氧物种的含量。利用PFODBT和IR775s之间的荧光共振能量转移（FRET）原理，采用荧光光谱仪可实现比率型荧光检测活性氧物种的含量。该实验综合性强、操作简便、可行性好、有利于培养学生全面的实验技能和科研能力。
介绍一个从纳米探针的合成、表征、性质测试到应用研究的完整研究型综合实验。本实验利用纳米共沉淀法制备了有机聚合物纳米探针，用有机半导体聚合物（PFODBT）作为参比分子和荧光染料分子（IR775s）作为响应分子，构建吸光度和荧光双比率型探针，实现了对活性氧物种（ClO-和ONOO-）含量的检测。采用紫外-可见吸收光谱仪可实现比率型吸光度检测活性氧物种的含量。利用PFODBT和IR775s之间的荧光共振能量转移（FRET）原理，采用荧光光谱仪可实现比率型荧光检测活性氧物种的含量。该实验综合性强、操作简便、可行性好、有利于培养学生全面的实验技能和科研能力。
2021, 36(8): 201103
doi: 10.3866/PKU.DXHX202011039
Abstract:
文章列举了高压吸附实验室在日常测试中普遍存在的各种风险，提出了改变高压吸附仪外围设备的具体措施，经过实践验证，这些措施能有效防范风险发生，同时减轻了工作强度、提高了测试效率。
文章列举了高压吸附实验室在日常测试中普遍存在的各种风险，提出了改变高压吸附仪外围设备的具体措施，经过实践验证，这些措施能有效防范风险发生，同时减轻了工作强度、提高了测试效率。
2021, 36(8): 201104
doi: 10.3866/PKU.DXHX202011045
Abstract:
对本科生有机化学实验“环己醇氧化制备环己酮”进行了改进，尝试了两种绿色氧化剂：单过硫酸氢钾（Oxone）和三氯异氰尿酸（TCCA）。以Oxone氧化环己醇制备环己酮的反应时，发现了一个副产物，通过气质联用方法确定了副产物的结构，并研究了不同条件下的主产物和副产物含量。而利用TCCA氧化环己醇制备环己酮时，可得到高纯度的目标产物，其含量达93%左右，副产物含量较低，可以用来替代原有的重铬酸钠氧化环己醇制备环己酮的本科实验教学。通过引入绿色化学的概念，加深学生对绿色化学的认识，感受绿色化学在有机合成中的重要性，并激发了他们对科学研究的兴趣。更为重要的是引导学生在化学实验中注意新的发现，并对新的发现寻根索源，了解其原因和过程，并找到解决的方法。
对本科生有机化学实验“环己醇氧化制备环己酮”进行了改进，尝试了两种绿色氧化剂：单过硫酸氢钾（Oxone）和三氯异氰尿酸（TCCA）。以Oxone氧化环己醇制备环己酮的反应时，发现了一个副产物，通过气质联用方法确定了副产物的结构，并研究了不同条件下的主产物和副产物含量。而利用TCCA氧化环己醇制备环己酮时，可得到高纯度的目标产物，其含量达93%左右，副产物含量较低，可以用来替代原有的重铬酸钠氧化环己醇制备环己酮的本科实验教学。通过引入绿色化学的概念，加深学生对绿色化学的认识，感受绿色化学在有机合成中的重要性，并激发了他们对科学研究的兴趣。更为重要的是引导学生在化学实验中注意新的发现，并对新的发现寻根索源，了解其原因和过程，并找到解决的方法。
2021, 36(8): 201104
doi: 10.3866/PKU.DXHX202011040
Abstract:
仪器分析课程是理论与实验相结合的专业基础课之一。为提高学生的科研创新能力，以“响应面法优化HPLC测定饮料中苯甲酸的条件”实验为例，从仪器分析实验课程现状出发，研究了响应面分析法所用数据处理软件在实验教学中的应用，让学生了解并熟练响应面法的实验设计及软件，并直接应用于实验教学中。
仪器分析课程是理论与实验相结合的专业基础课之一。为提高学生的科研创新能力，以“响应面法优化HPLC测定饮料中苯甲酸的条件”实验为例，从仪器分析实验课程现状出发，研究了响应面分析法所用数据处理软件在实验教学中的应用，让学生了解并熟练响应面法的实验设计及软件，并直接应用于实验教学中。
2021, 36(8): 201001
doi: 10.3866/PKU.DXHX202010012
Abstract:
利用活性炭吸附特性和纳米四氧化铁的磁性，设计并制备一种低成本、可回收的Fe3O4@C复合材料，对其磁性及水处理性能进行研究，以解决传统水处理材料不能重复利用且易残留于水体中问题的综合实验。本实验以问题为导向，Fe3O4@C复合材料为载体，帮助学生掌握无机纳米材料的基本制备、性能表征方法，提高学生数据处理及解读能力，同时提供一种新的综合实验教学新模式——混合式教学，即通过大型仪器介绍、使用和数据软件学习采用线上教学，而材料制备及污水处理性能评价采用线下实践相结合的模式，解决传统无机化学实验材料前沿表征手段与数据处理训练较为薄弱的问题。本实验可作为无机化学、现代仪器分析等理论课程的配套综合实验。
利用活性炭吸附特性和纳米四氧化铁的磁性，设计并制备一种低成本、可回收的Fe3O4@C复合材料，对其磁性及水处理性能进行研究，以解决传统水处理材料不能重复利用且易残留于水体中问题的综合实验。本实验以问题为导向，Fe3O4@C复合材料为载体，帮助学生掌握无机纳米材料的基本制备、性能表征方法，提高学生数据处理及解读能力，同时提供一种新的综合实验教学新模式——混合式教学，即通过大型仪器介绍、使用和数据软件学习采用线上教学，而材料制备及污水处理性能评价采用线下实践相结合的模式，解决传统无机化学实验材料前沿表征手段与数据处理训练较为薄弱的问题。本实验可作为无机化学、现代仪器分析等理论课程的配套综合实验。
2021, 36(8): 201003
doi: 10.3866/PKU.DXHX202010036
Abstract:
介绍了利用Gaussian软件定量研究软硬酸碱中化合物硬度的实验设计，涉及化合物的构型优化和高精度单点能计算。旨在通过本实验，学生能够初步掌握运用量子化学计算绝对硬度的基本步骤，加深对软硬酸碱理论的理解，为今后从事相关科研工作打下基础。
介绍了利用Gaussian软件定量研究软硬酸碱中化合物硬度的实验设计，涉及化合物的构型优化和高精度单点能计算。旨在通过本实验，学生能够初步掌握运用量子化学计算绝对硬度的基本步骤，加深对软硬酸碱理论的理解，为今后从事相关科研工作打下基础。
2021, 36(8): 201103
doi: 10.3866/PKU.DXHX202011035
Abstract:
主要介绍厦门大学专门为“化学拔尖计划”学生个性化培养“量身定制”并经10年教学实践的“trans/cis-[Co（en）2Cl2]Cl配合物水解反应动力学常数测定”实验教学实施结果及探讨内容。引导学生以动力学实验数据和实验结果为依据，讨论和探究了介质、温度等对trans/cis-[Co（en）2Cl2]Cl配合物水解反应的影响，让学生直观认识顺-反异构体配合物的结构不同，所表现的水解反应动力学的差异，了解结构决定性质的涵义，培养学生归纳、总结、分析、判断的能力以及批判性思维能力。
主要介绍厦门大学专门为“化学拔尖计划”学生个性化培养“量身定制”并经10年教学实践的“trans/cis-[Co（en）2Cl2]Cl配合物水解反应动力学常数测定”实验教学实施结果及探讨内容。引导学生以动力学实验数据和实验结果为依据，讨论和探究了介质、温度等对trans/cis-[Co（en）2Cl2]Cl配合物水解反应的影响，让学生直观认识顺-反异构体配合物的结构不同，所表现的水解反应动力学的差异，了解结构决定性质的涵义，培养学生归纳、总结、分析、判断的能力以及批判性思维能力。
2021, 36(8): 201202
doi: 10.3866/PKU.DXHX202012027
Abstract:
将一个提纯实验（粗食盐的提纯）、一个制备实验（纯碱的制备）和一个组成分析实验（混合碱中碳酸钠含量的测定）综合到一起，设计开发了一个大学化学综合与设计实验。在食盐提纯部分引入学生自主设计环节，在纯碱制备部分引入侯氏制碱工艺。通过该实验的实施，可使学生进一步巩固减压过滤、结晶、滴定等基本实验操作技能；掌握纯碱制备中涉及的大量化学反应原理和操作方法；锻炼学生综合运用知识的能力，养成良好的科研素养。同时结合思政教育，有助于加强学生的爱国主义情怀以及对化学学科的兴趣和热情，培养学生立于当下解决实际问题的意识和能力。
将一个提纯实验（粗食盐的提纯）、一个制备实验（纯碱的制备）和一个组成分析实验（混合碱中碳酸钠含量的测定）综合到一起，设计开发了一个大学化学综合与设计实验。在食盐提纯部分引入学生自主设计环节，在纯碱制备部分引入侯氏制碱工艺。通过该实验的实施，可使学生进一步巩固减压过滤、结晶、滴定等基本实验操作技能；掌握纯碱制备中涉及的大量化学反应原理和操作方法；锻炼学生综合运用知识的能力，养成良好的科研素养。同时结合思政教育，有助于加强学生的爱国主义情怀以及对化学学科的兴趣和热情，培养学生立于当下解决实际问题的意识和能力。
2021, 36(8): 210502
doi: 10.3866/PKU.DXHX202105020
Abstract:
介绍了一个综合性化学实验，实验涵盖了碳量子点的制备、表征以及利用碳量子点荧光性质检测生物巯基化合物等内容。该实验既能让学生了解碳量子点及化学生物学检测等当前科学研究的前沿热点，还能通过本实验使学生熟悉膜过滤、透析、水热合成、紫外-可见光谱仪及荧光光谱仪等相关原理及操作，对于培养学生综合素养和创新意识具有积极意义。
介绍了一个综合性化学实验，实验涵盖了碳量子点的制备、表征以及利用碳量子点荧光性质检测生物巯基化合物等内容。该实验既能让学生了解碳量子点及化学生物学检测等当前科学研究的前沿热点，还能通过本实验使学生熟悉膜过滤、透析、水热合成、紫外-可见光谱仪及荧光光谱仪等相关原理及操作，对于培养学生综合素养和创新意识具有积极意义。
2021, 36(8): 200901
doi: 10.3866/PKU.DXHX202009012
Abstract:
国内外许多有机化学教材认为苯的两个共振极限式是凯库勒式。本文通过梳理苯环结构的研究历史和凯库勒式的结构特征，认为该说法并不妥当，并建议将苯的两个共振极限式命名为“Pauling结构式”或“Pauling苯”。
国内外许多有机化学教材认为苯的两个共振极限式是凯库勒式。本文通过梳理苯环结构的研究历史和凯库勒式的结构特征，认为该说法并不妥当，并建议将苯的两个共振极限式命名为“Pauling结构式”或“Pauling苯”。
2021, 36(8): 200900
doi: 10.3866/PKU.DXHX202009004
Abstract:
提出并纠正了“聚合反应能够自发进行的判据是△G< 0”“理想共聚中两种活性中心活性相同”“丙烯酸二茂铁甲酯（FMA）比丙烯酸-2-二茂铁乙酯（FEA）有更高的均聚速率常数”“3-对甲苯丙烯酸甲酯（4-甲基肉桂酸甲酯）可以聚合得到高聚物”以及“α-氰基丙烯酸甲酯不能进行自由基聚合”等高分子化学教学中长期存在的5个似是而非的典型问题，并且通过这些问题的提出与解决，启发、引导、鼓励学生由学而思，由思而疑，由疑而问，由问而究，由究而得，由得而知。使其在正确获取知识的同时，批判性思维、问题转换能力及查阅文献的意识得到培养，也使其发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的意识及能力得到提高。
提出并纠正了“聚合反应能够自发进行的判据是△G< 0”“理想共聚中两种活性中心活性相同”“丙烯酸二茂铁甲酯（FMA）比丙烯酸-2-二茂铁乙酯（FEA）有更高的均聚速率常数”“3-对甲苯丙烯酸甲酯（4-甲基肉桂酸甲酯）可以聚合得到高聚物”以及“α-氰基丙烯酸甲酯不能进行自由基聚合”等高分子化学教学中长期存在的5个似是而非的典型问题，并且通过这些问题的提出与解决，启发、引导、鼓励学生由学而思，由思而疑，由疑而问，由问而究，由究而得，由得而知。使其在正确获取知识的同时，批判性思维、问题转换能力及查阅文献的意识得到培养，也使其发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的意识及能力得到提高。
2021, 36(8): 200904
doi: 10.3866/PKU.DXHX202009044
Abstract:
介绍国内外常用教材中对价层电子对互斥理论的应用描述，对比分析确定中心原子价层电子对数的主要方法，包括根据Lewis电子式确定法、根据中心原子的族数及配位原子提供的电子数确定法、根据基态中心原子的价电子数及配位原子的未成对电子数确定法及根据相关原子的基态价层电子总数及配位原子的八隅律确定法等，阐明不同方法的理论基础及物理意义，旨在形成对这一化学基本理论的共识，有利于初学者的理解和掌握。
介绍国内外常用教材中对价层电子对互斥理论的应用描述，对比分析确定中心原子价层电子对数的主要方法，包括根据Lewis电子式确定法、根据中心原子的族数及配位原子提供的电子数确定法、根据基态中心原子的价电子数及配位原子的未成对电子数确定法及根据相关原子的基态价层电子总数及配位原子的八隅律确定法等，阐明不同方法的理论基础及物理意义，旨在形成对这一化学基本理论的共识，有利于初学者的理解和掌握。
2021, 36(8): 201003
doi: 10.3866/PKU.DXHX202010038
Abstract:
一直以来，人们说到有机物就是指有机化合物，笔者认为这个说法不准确。根据单质C60的结构与性质，C60应该属于有机物质。基于这个事实，人们将会形成一个共同的认识：有机物质既包括一些含碳单质（例如C60），又包括绝大多数含碳化合物。
一直以来，人们说到有机物就是指有机化合物，笔者认为这个说法不准确。根据单质C60的结构与性质，C60应该属于有机物质。基于这个事实，人们将会形成一个共同的认识：有机物质既包括一些含碳单质（例如C60），又包括绝大多数含碳化合物。
2021, 36(8): 200904
doi: 10.3866/PKU.DXHX202009043
Abstract:
HF溶液和HF-F-溶液中存在着HF的解离和HF与F-化合两个反应，溶液中各物种的平衡浓度都是两个平衡共同作用的产物，理论上只有将两个平衡同时考虑才能得到正确的结果。但在以往教学中对HF的解离平衡关注较多，而对HF与F-的化合平衡关注较少，造成学生在遇到这类问题时常常采取错误的计算方法。本文从培养学生应对复杂系统计算的综合能力出发，根据多重平衡原理推导出计算HF溶液和HF-F-溶液离子浓度的简便精确关系式，通过对比计算发现，除了HF溶液当其浓度小于1.91×10-2 mol·L-1时可以近似地按一元弱酸同时计算H+和F-浓度外，其他情况下都必须同时考虑两个平衡进行计算。
HF溶液和HF-F-溶液中存在着HF的解离和HF与F-化合两个反应，溶液中各物种的平衡浓度都是两个平衡共同作用的产物，理论上只有将两个平衡同时考虑才能得到正确的结果。但在以往教学中对HF的解离平衡关注较多，而对HF与F-的化合平衡关注较少，造成学生在遇到这类问题时常常采取错误的计算方法。本文从培养学生应对复杂系统计算的综合能力出发，根据多重平衡原理推导出计算HF溶液和HF-F-溶液离子浓度的简便精确关系式，通过对比计算发现，除了HF溶液当其浓度小于1.91×10-2 mol·L-1时可以近似地按一元弱酸同时计算H+和F-浓度外，其他情况下都必须同时考虑两个平衡进行计算。
2021, 36(8): 201201
doi: 10.3866/PKU.DXHX202012018
Abstract:
在物理化学教学中，过渡态理论是化学动力学学习的重点和难点。通过三种计算方法搜索反应过渡态，并展示了温度对吉布斯自由能、反应速率常数的影响，让学生对过渡态和反应过程有更加直观、清晰的认识，帮助学生更好地丰富和理解化学动力学理论。
在物理化学教学中，过渡态理论是化学动力学学习的重点和难点。通过三种计算方法搜索反应过渡态，并展示了温度对吉布斯自由能、反应速率常数的影响，让学生对过渡态和反应过程有更加直观、清晰的认识，帮助学生更好地丰富和理解化学动力学理论。
