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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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2025, 40(5): 1-8
doi: 10.12461/PKU.DXHX202404002
摘要:
针对当前应用化学专业理论和实验教学内容与化学专业趋同，不适应应用型人才培养需要的问题，通过分析普通高等学校化学类专业教学质量国家标准、专业认证标准和专业特色发展的需要，提出了应用化学专业应该强化的理论和实验教学内容，并对应用化学专业的课程体系和实践教学提出了建议。对应用化学专业更好地培养应用型和应用研究型人才具有一定的参考意义。
针对当前应用化学专业理论和实验教学内容与化学专业趋同，不适应应用型人才培养需要的问题，通过分析普通高等学校化学类专业教学质量国家标准、专业认证标准和专业特色发展的需要，提出了应用化学专业应该强化的理论和实验教学内容，并对应用化学专业的课程体系和实践教学提出了建议。对应用化学专业更好地培养应用型和应用研究型人才具有一定的参考意义。
2025, 40(5): 9-14
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502114
摘要:
为了推进化学实验一流课程建设，提高实验教学课程建设水平和教学效果，教育部化学实验教学改革研究虚拟教研室开展了实验一流课程建设和评价标准建设。该标准从教学理念、教学内容、课程资源、教学方法和手段、教学评价以及特色建设等方面提出了一流课程建设和评价的标准，对推进实验教学改革与建设具有一定的指导意义。
为了推进化学实验一流课程建设，提高实验教学课程建设水平和教学效果，教育部化学实验教学改革研究虚拟教研室开展了实验一流课程建设和评价标准建设。该标准从教学理念、教学内容、课程资源、教学方法和手段、教学评价以及特色建设等方面提出了一流课程建设和评价的标准，对推进实验教学改革与建设具有一定的指导意义。
2025, 40(5): 15-22
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412103
摘要:
实验室安全是化学类专业知识体系的基本内容。本建议明确了化学类专业实验室安全教育课程的教学目标，给出了具体的教学内容和教学要求建议，明确了应达到的知识、能力与素质目标。各高校可参考本建议，进一步优化化学实验室安全教育教学内容，为实验教学和科研夯实安全基础。
实验室安全是化学类专业知识体系的基本内容。本建议明确了化学类专业实验室安全教育课程的教学目标，给出了具体的教学内容和教学要求建议，明确了应达到的知识、能力与素质目标。各高校可参考本建议，进一步优化化学实验室安全教育教学内容，为实验教学和科研夯实安全基础。
2025, 40(5): 23-31
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405120
摘要:
为了推进化学类专业本科教学质量国家标准和教育部化学类专业教学指导委员会相关要求的全面落实，提升无机化学实验教学质量，促进无机化学实验教学改革与建设，本建议明确了化学类专业无机化学实验的教学目标，给出了相应的实验教学内容和教学要求建议，明确了相关教学实验所应达到的知识、能力与素质目标。各高校可参考本建议，进一步优化无机化学相关实验教学内容，提升实验教学质量。
为了推进化学类专业本科教学质量国家标准和教育部化学类专业教学指导委员会相关要求的全面落实，提升无机化学实验教学质量，促进无机化学实验教学改革与建设，本建议明确了化学类专业无机化学实验的教学目标，给出了相应的实验教学内容和教学要求建议，明确了相关教学实验所应达到的知识、能力与素质目标。各高校可参考本建议，进一步优化无机化学相关实验教学内容，提升实验教学质量。
2025, 40(5): 32-39
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503099
摘要:
在化学合成、分析测定实验过程中，溶液pH是影响实验结果的重要因素之一。熟练掌握测定溶液pH的方法，是高校化学类专业学生必须掌握的基本实验技能。本文主要介绍了pH试纸及其他试纸和pH计的工作原理及使用方法，并对测定过程中的具体操作提出规范建议。
在化学合成、分析测定实验过程中，溶液pH是影响实验结果的重要因素之一。熟练掌握测定溶液pH的方法，是高校化学类专业学生必须掌握的基本实验技能。本文主要介绍了pH试纸及其他试纸和pH计的工作原理及使用方法，并对测定过程中的具体操作提出规范建议。
2025, 40(5): 40-54
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411053
摘要:
分析比较了常压普通蒸馏、空气冷凝的蒸馏、低沸点易燃易爆有机物的蒸馏、减压蒸馏、分馏、水蒸气蒸馏、旋转蒸发等蒸馏操作的共性及各自特点，明确不同实验操作的适用范围和条件，给出了各蒸馏实验的详细规范操作建议，同时指出了常见的不规范或者错误操作。本蒸馏操作规范建议具有科学性、合理性，有助于提高实验效率和成功率，提升实验的本质安全，适用性强。
分析比较了常压普通蒸馏、空气冷凝的蒸馏、低沸点易燃易爆有机物的蒸馏、减压蒸馏、分馏、水蒸气蒸馏、旋转蒸发等蒸馏操作的共性及各自特点，明确不同实验操作的适用范围和条件，给出了各蒸馏实验的详细规范操作建议，同时指出了常见的不规范或者错误操作。本蒸馏操作规范建议具有科学性、合理性，有助于提高实验效率和成功率，提升实验的本质安全，适用性强。
2025, 40(5): 55-65
doi: 10.12461/PKU.DXHX202410039
摘要:
萃取、洗涤及干燥实验是有机化学实验的基本内容。熟练掌握并运用萃取和洗涤操作分离和纯化有机化合物是高校化学类专业学生必须掌握的基本实验技能。由于缺乏统一明确的操作规范，在实际的教学与实验过程中，可能造成实验结果的偏差、试剂的浪费，甚至可能引发安全事故。本文针对有机化学中的萃取、洗涤及后续干燥实验提出了基本操作与规范建议，希望能为国内同行开展实验教学以及科研实践提供参考。
萃取、洗涤及干燥实验是有机化学实验的基本内容。熟练掌握并运用萃取和洗涤操作分离和纯化有机化合物是高校化学类专业学生必须掌握的基本实验技能。由于缺乏统一明确的操作规范，在实际的教学与实验过程中，可能造成实验结果的偏差、试剂的浪费，甚至可能引发安全事故。本文针对有机化学中的萃取、洗涤及后续干燥实验提出了基本操作与规范建议，希望能为国内同行开展实验教学以及科研实践提供参考。
2025, 40(5): 66-75
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503126
摘要:
对有机化学实验中常用的重结晶基本操作进行了全面深入的剖析，涵盖重结晶原理、溶剂选择、基本操作步骤以及注意事项等方面。通过理论阐述以及实际案例中的情况分析，详细探讨了各因素对重结晶效果的影响，旨在为有机化学实验提供一套系统、科学且实用的重结晶操作标准指南，实现有机化合物的高效、高质量纯化。
对有机化学实验中常用的重结晶基本操作进行了全面深入的剖析，涵盖重结晶原理、溶剂选择、基本操作步骤以及注意事项等方面。通过理论阐述以及实际案例中的情况分析，详细探讨了各因素对重结晶效果的影响，旨在为有机化学实验提供一套系统、科学且实用的重结晶操作标准指南，实现有机化合物的高效、高质量纯化。
2025, 40(5): 76-83
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504015
摘要:
升华是一种重要的固体物质分离纯化技术，广泛应用于天然产物和合成化合物的精制。由于实验内容、实验条件以及所参考的教材对操作的描述存在差异，实验人员在进行升华实验时往往存在操作不规范的问题，导致产品纯度不合要求、产率降低，实验结果偏差较大，甚至存在安全隐患。本文结合有机化学实验教学与科研实践经验，系统分析了常压升华和减压升华的适用范围和操作要点，提出了规范操作建议，以确保实验的安全性、高效性和可重复性，为同行提供参考。
升华是一种重要的固体物质分离纯化技术，广泛应用于天然产物和合成化合物的精制。由于实验内容、实验条件以及所参考的教材对操作的描述存在差异，实验人员在进行升华实验时往往存在操作不规范的问题，导致产品纯度不合要求、产率降低，实验结果偏差较大，甚至存在安全隐患。本文结合有机化学实验教学与科研实践经验，系统分析了常压升华和减压升华的适用范围和操作要点，提出了规范操作建议，以确保实验的安全性、高效性和可重复性，为同行提供参考。
2025, 40(5): 84-92
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411045
摘要:
回流是有机化学实验的基本内容，大多数有机化学反应和操作(如重结晶)都是在回流条件下完成的。熟练掌握并运用回流操作是高校化学类专业学生必须掌握的基本实验技能。在有机化学实验中，如果回流操作不规范，可能导致实验产率低下，或者实验失败，甚至还可能引发安全事故。本文对有机化学实验中的各种回流操作提出了基本操作规范建议，希望能为国内同行开展实验教学以及科研实践提供参考。
回流是有机化学实验的基本内容，大多数有机化学反应和操作(如重结晶)都是在回流条件下完成的。熟练掌握并运用回流操作是高校化学类专业学生必须掌握的基本实验技能。在有机化学实验中，如果回流操作不规范，可能导致实验产率低下，或者实验失败，甚至还可能引发安全事故。本文对有机化学实验中的各种回流操作提出了基本操作规范建议，希望能为国内同行开展实验教学以及科研实践提供参考。
2025, 40(5): 93-105
doi: 10.12461/PKU.DXHX202408100
摘要:
薄层色谱、柱色谱、纸色谱实验是有机化学实验的基本内容。熟练掌握并运用色谱技术分析、纯化、鉴定有机化合物是高校化学类专业学生必须掌握的基本实验技能。目前各高校色谱学实验的训练内容、要求和标准各不相同，达成的教学效果也存在较大差距。本文针对薄层色谱、柱色谱、纸色谱实验提出了基本操作与规范建议，希望能为国内同行开展实验教学以及科研实践提供参考。
薄层色谱、柱色谱、纸色谱实验是有机化学实验的基本内容。熟练掌握并运用色谱技术分析、纯化、鉴定有机化合物是高校化学类专业学生必须掌握的基本实验技能。目前各高校色谱学实验的训练内容、要求和标准各不相同，达成的教学效果也存在较大差距。本文针对薄层色谱、柱色谱、纸色谱实验提出了基本操作与规范建议，希望能为国内同行开展实验教学以及科研实践提供参考。
2025, 40(5): 106-121
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503079
摘要:
物理常数作为鉴定有机化合物及其纯度的重要依据，其准确测定也是有机化学实验教学的主要内容。本文主要介绍物理常数中熔点、沸点、折射率和比旋光度测定的作用、基本原理、常用方法、操作规范及实验注意事项等，并简要介绍了一些新的仪器测定方法，希望能为从事化学实验教学及科研的国内同行提供参考。
物理常数作为鉴定有机化合物及其纯度的重要依据，其准确测定也是有机化学实验教学的主要内容。本文主要介绍物理常数中熔点、沸点、折射率和比旋光度测定的作用、基本原理、常用方法、操作规范及实验注意事项等，并简要介绍了一些新的仪器测定方法，希望能为从事化学实验教学及科研的国内同行提供参考。
2025, 40(5): 122-127
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504073
摘要:
混合溶剂重结晶是一种常用且选择性强的纯化方法，但当前教学中缺乏系统规范，学生常因溶剂选择不当、操作策略不合理，导致结晶失败或纯度不高。本文梳理了混合溶剂重结晶的基本原理与操作流程，明确了溶剂选择、脱色、热过滤与结晶诱导等步骤，提出的操作建议具有良好的可行性与推广价值，为教学标准化提供参考。
混合溶剂重结晶是一种常用且选择性强的纯化方法，但当前教学中缺乏系统规范，学生常因溶剂选择不当、操作策略不合理，导致结晶失败或纯度不高。本文梳理了混合溶剂重结晶的基本原理与操作流程，明确了溶剂选择、脱色、热过滤与结晶诱导等步骤，提出的操作建议具有良好的可行性与推广价值，为教学标准化提供参考。
2025, 40(5): 128-136
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503028
摘要:
规范的实验操作是化学实验的基本要求，也是培养规范严谨科学态度的重要途径。本文针对物理化学实验中温度测量与控制过程提供了系统的操作规范建议，可作为从事化学实验学习、教学和研究的学生、教师及其他相关人员的指导和参考。
规范的实验操作是化学实验的基本要求，也是培养规范严谨科学态度的重要途径。本文针对物理化学实验中温度测量与控制过程提供了系统的操作规范建议，可作为从事化学实验学习、教学和研究的学生、教师及其他相关人员的指导和参考。
2025, 40(5): 137-147
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503027
摘要:
规范的实验操作是化学实验的基本要求，也是培养规范严谨科学态度的重要途径。本文针对物理化学实验中压力测量与控制过程提供了系统的操作规范建议，可作为从事化学实验学习、教学和研究的学生、教师及其他相关人员的指导和参考。
规范的实验操作是化学实验的基本要求，也是培养规范严谨科学态度的重要途径。本文针对物理化学实验中压力测量与控制过程提供了系统的操作规范建议，可作为从事化学实验学习、教学和研究的学生、教师及其他相关人员的指导和参考。
2025, 40(5): 148-156
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503026
摘要:
规范的实验操作是化学实验的基本要求，也是培养规范严谨科学态度的重要途径。本文针对物理化学实验中黏度、密度和光学性质测量提供了系统的操作规范建议，可作为从事化学实验学习、教学和研究的学生、教师及其他相关人员的指导和参考。
规范的实验操作是化学实验的基本要求，也是培养规范严谨科学态度的重要途径。本文针对物理化学实验中黏度、密度和光学性质测量提供了系统的操作规范建议，可作为从事化学实验学习、教学和研究的学生、教师及其他相关人员的指导和参考。
2025, 40(5): 157-164
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503054
摘要:
规范的实验操作是化学实验的基本要求，也是培养规范严谨科学态度的重要途径。本文针对物理化学实验中热学性质测量提供了系统的操作规范建议，可作为从事化学实验学习、教学和研究的学生、教师及其他相关人员的指导和参考。
规范的实验操作是化学实验的基本要求，也是培养规范严谨科学态度的重要途径。本文针对物理化学实验中热学性质测量提供了系统的操作规范建议，可作为从事化学实验学习、教学和研究的学生、教师及其他相关人员的指导和参考。
2025, 40(5): 165-177
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503055
摘要:
规范的实验操作是化学实验的基本要求，也是培养规范严谨科学态度的重要途径。本文针对物理化学实验中电学性质类测量过程提供了系统的操作规范建议，可作为从事化学实验学习、教学和研究的学生、教师及其他相关人员的指导和参考。
规范的实验操作是化学实验的基本要求，也是培养规范严谨科学态度的重要途径。本文针对物理化学实验中电学性质类测量过程提供了系统的操作规范建议，可作为从事化学实验学习、教学和研究的学生、教师及其他相关人员的指导和参考。
2025, 40(5): 178-188
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503053
摘要:
规范的实验操作是化学实验的基本要求，也是培养规范严谨科学态度的重要途径。本文针对物理化学实验中胶体和表面化学性质、分子结构与性质测量过程提供了系统的操作规范建议，可作为从事化学实验学习、教学和研究的学生、教师及其他相关人员的指导和参考。
规范的实验操作是化学实验的基本要求，也是培养规范严谨科学态度的重要途径。本文针对物理化学实验中胶体和表面化学性质、分子结构与性质测量过程提供了系统的操作规范建议，可作为从事化学实验学习、教学和研究的学生、教师及其他相关人员的指导和参考。
2025, 40(5): 189-205
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412145
摘要:
根据《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》以及“化学类专业课程思政教学指南”本科化学类专业人才培养目标，本文分析了化学实验课程思政教学体系、内容和设计，明确了实验课程思政教学改革的重点，提出了相关建议，展示了如何在化学实验教学中实现知识传授与价值引领的有机统一，培养学生的科学精神、创新能力和社会责任意识，对推进化学类专业实验课程思政教学改革具有参考价值。
根据《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》以及“化学类专业课程思政教学指南”本科化学类专业人才培养目标，本文分析了化学实验课程思政教学体系、内容和设计，明确了实验课程思政教学改革的重点，提出了相关建议，展示了如何在化学实验教学中实现知识传授与价值引领的有机统一，培养学生的科学精神、创新能力和社会责任意识，对推进化学类专业实验课程思政教学改革具有参考价值。
2025, 40(5): 206-214
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503068
摘要:
综合/设计类化学实验课程作为化学类专业核心实践环节，不仅可以培养学生复杂问题解决能力与创新思维，更因其开放性、协作性与探索性特质，成为化学实验开展课程思政建设的天然载体。本文明确了化学综合/设计类实验的思政教学目标和内涵意义，并从课程思政知识体系和教学体系方面给出了相关建议。对化学类专业综合/设计类实验课程思政的建设和改革具有一定参考价值。
综合/设计类化学实验课程作为化学类专业核心实践环节，不仅可以培养学生复杂问题解决能力与创新思维，更因其开放性、协作性与探索性特质，成为化学实验开展课程思政建设的天然载体。本文明确了化学综合/设计类实验的思政教学目标和内涵意义，并从课程思政知识体系和教学体系方面给出了相关建议。对化学类专业综合/设计类实验课程思政的建设和改革具有一定参考价值。
2025, 40(5): 215-223
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411001
摘要:
毕业论文(设计)是学生本科阶段非常重要的综合性训练环节。将课程思政融入毕业论文(设计)能够充分发挥综合性实践环节的主渠道育人优势。本文明确了化学类专业毕业论文(设计)的课程思政教学目标，关联了毕业要求和课程思政教学目标，给出了毕业论文(设计)课程思政内容，思政教学设计、实施和考核建议，对化学类专业学生毕业论文(设计)的课程思政建设具有一定指导意义。
毕业论文(设计)是学生本科阶段非常重要的综合性训练环节。将课程思政融入毕业论文(设计)能够充分发挥综合性实践环节的主渠道育人优势。本文明确了化学类专业毕业论文(设计)的课程思政教学目标，关联了毕业要求和课程思政教学目标，给出了毕业论文(设计)课程思政内容，思政教学设计、实施和考核建议，对化学类专业学生毕业论文(设计)的课程思政建设具有一定指导意义。
2025, 40(5): 224-229
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412144
摘要:
以催化制氢实验为例，说明创新设计类实验如何系统设计，引导学生全程自主参与实践，让学生体验如何运用催化技术和动力学表征技术解决绿氢生产中的实际问题，提高学生学以致用的能力，引导学生关心国家绿色能源的可持续发展，培养学生的创新意识和解决实际问题的能力。本文旨在展示实验方案设计、实践过程和效果考核中融入思政内容的路径，对化学类专业创新设计类实验开展课程思政建设，培养具有创新精神和实践能力的人才具有借鉴意义。
以催化制氢实验为例，说明创新设计类实验如何系统设计，引导学生全程自主参与实践，让学生体验如何运用催化技术和动力学表征技术解决绿氢生产中的实际问题，提高学生学以致用的能力，引导学生关心国家绿色能源的可持续发展，培养学生的创新意识和解决实际问题的能力。本文旨在展示实验方案设计、实践过程和效果考核中融入思政内容的路径，对化学类专业创新设计类实验开展课程思政建设，培养具有创新精神和实践能力的人才具有借鉴意义。
2025, 40(5): 230-237
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502064
摘要:
分析了当前有机化学实验操作规范教学中存在的问题及其原因，指出了进行实验操作规范建设的重要性与制订原则，详细介绍了目前已开展的有机化学实验基本操作规范的建设内容、方法、编写要求以及已取得的建设成效。有助于同行更全面了解有机化学实验基本操作规范，在教学中指导学生熟练掌握规范、安全的实验操作技能，培养高素质化学专业人才。
分析了当前有机化学实验操作规范教学中存在的问题及其原因，指出了进行实验操作规范建设的重要性与制订原则，详细介绍了目前已开展的有机化学实验基本操作规范的建设内容、方法、编写要求以及已取得的建设成效。有助于同行更全面了解有机化学实验基本操作规范，在教学中指导学生熟练掌握规范、安全的实验操作技能，培养高素质化学专业人才。
2025, 40(5): 238-243
doi: 10.12461/PKU.DXHX202403079
摘要:
课程国际化可以更好地满足全球化时代对人才的需求，培养具备全球竞争力的学生。本文旨在探讨通过推进化学专业英语课程全英文教学促进课程国际化。通过分析传统化学专业英语教育以及我校目前化学专业英语课程全英文教学的现状和问题，提出了一系列针对性的措施，并提供了相应的教学改革方法，包括教学思维、教学模式、课程设置、教学资源、教学内容等方面的改进。重点阐述了全英文教学在化学专业英语课程国际化中的重要性，以及如何通过教学改革提升学生的综合素质和国际竞争力。
课程国际化可以更好地满足全球化时代对人才的需求，培养具备全球竞争力的学生。本文旨在探讨通过推进化学专业英语课程全英文教学促进课程国际化。通过分析传统化学专业英语教育以及我校目前化学专业英语课程全英文教学的现状和问题，提出了一系列针对性的措施，并提供了相应的教学改革方法，包括教学思维、教学模式、课程设置、教学资源、教学内容等方面的改进。重点阐述了全英文教学在化学专业英语课程国际化中的重要性，以及如何通过教学改革提升学生的综合素质和国际竞争力。
2025, 40(5): 244-251
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406035
摘要:
借助研究手段，将理论与实践课程内容深度融合，对我校大学一年级学生的分析化学课程进行了多维度研究性教学模式改革。此模式有效提升了学生的主动学习能力，培养了他们处理信息和解决实际问题能力，促进了从浅层学习向深度学习的转变。希望为化学基础知识不系统，研究能力薄弱的低年级学生进行研究性教学提供些许参考。
借助研究手段，将理论与实践课程内容深度融合，对我校大学一年级学生的分析化学课程进行了多维度研究性教学模式改革。此模式有效提升了学生的主动学习能力，培养了他们处理信息和解决实际问题能力，促进了从浅层学习向深度学习的转变。希望为化学基础知识不系统，研究能力薄弱的低年级学生进行研究性教学提供些许参考。
2025, 40(5): 252-260
doi: 10.12461/PKU.DXHX202407024
摘要:
针对有机化学实验课程存在的理论知识复杂、实践过程枯燥、课程启发性弱和思政内容少等问题，我们通过链接有机化学的发展历史和生活场景故事，赋予实验课程神秘“魔法”属性，引导学生的学习兴趣和探索乐趣。构建从理论、实践、应用三个维度融合“产-学-研”的教学模式，并将“魔法”故事与育人育德的思政元素全面融合，将正确的科学观念“润物细无声”地植入学生的心中。
针对有机化学实验课程存在的理论知识复杂、实践过程枯燥、课程启发性弱和思政内容少等问题，我们通过链接有机化学的发展历史和生活场景故事，赋予实验课程神秘“魔法”属性，引导学生的学习兴趣和探索乐趣。构建从理论、实践、应用三个维度融合“产-学-研”的教学模式，并将“魔法”故事与育人育德的思政元素全面融合，将正确的科学观念“润物细无声”地植入学生的心中。
2025, 40(5): 261-267
doi: 10.12461/PKU.DXHX202408012
摘要:
鉴于理论计算化学在化学及相关学科发展方面的重要作用，南开大学化学教研团队在实施“基础学科拔尖学生培养试验计划”中，提出以“计算化学导论”导引课程为中心，构建集理论、实践、前沿三位一体的化学拔尖人才培养模式，通过优化理论计算化学课程体系来助推拔尖人才培养。通过四年的教学实践，对培养模式、课程设置以及相关学科的交叉融合等方面进行探索和改进。基于学生反馈的调研数据，表明课程体系对拔尖人才培养具有重要推动作用。
鉴于理论计算化学在化学及相关学科发展方面的重要作用，南开大学化学教研团队在实施“基础学科拔尖学生培养试验计划”中，提出以“计算化学导论”导引课程为中心，构建集理论、实践、前沿三位一体的化学拔尖人才培养模式，通过优化理论计算化学课程体系来助推拔尖人才培养。通过四年的教学实践，对培养模式、课程设置以及相关学科的交叉融合等方面进行探索和改进。基于学生反馈的调研数据，表明课程体系对拔尖人才培养具有重要推动作用。
2025, 40(5): 268-275
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411032
摘要:
本文概述了医用化学课程中“溶液的渗透压”章节的教学设计与思考。该章节涉及到渗透现象、渗透浓度、溶液渗透压的计算以及渗透压在医学上的应用等内容。渗透浓度和渗透压的计算是大部分学生较难掌握的部分。因此在教学设计中，以问题为导向，结合生活中的现象和案例，通过“创设问题情境-实验探究-计算推导-知识迁移与应用-知识拓展延伸-课程思政融入”将知识点串联起来。将计算实例与医学案例贯穿到整个教学中，通过问题导向的教学方式能够提高学生的学习兴趣，使学生在课堂教学中就能及时掌握本章的知识点与内容，达到教学目标。
本文概述了医用化学课程中“溶液的渗透压”章节的教学设计与思考。该章节涉及到渗透现象、渗透浓度、溶液渗透压的计算以及渗透压在医学上的应用等内容。渗透浓度和渗透压的计算是大部分学生较难掌握的部分。因此在教学设计中，以问题为导向，结合生活中的现象和案例，通过“创设问题情境-实验探究-计算推导-知识迁移与应用-知识拓展延伸-课程思政融入”将知识点串联起来。将计算实例与医学案例贯穿到整个教学中，通过问题导向的教学方式能够提高学生的学习兴趣，使学生在课堂教学中就能及时掌握本章的知识点与内容，达到教学目标。
2025, 40(5): 276-282
doi: 10.12461/PKU.DXHX202410091
摘要:
本文基于OBE (Outcome-Based Education，成果导向教育)理念，探讨了有机化学实验课程中的思政实践教学改革。明确了该理念下有机化学实验课程的培养目标，挖掘了有机化学实验中的思政元素。此外，本文改进了有机化学实验课程思政评价体系，增加了思政素养评价指标。最后通过教学设计案例分析，展示教学实践成果，为课程思政教学及培养学生的综合素质的提供借鉴。
本文基于OBE (Outcome-Based Education，成果导向教育)理念，探讨了有机化学实验课程中的思政实践教学改革。明确了该理念下有机化学实验课程的培养目标，挖掘了有机化学实验中的思政元素。此外，本文改进了有机化学实验课程思政评价体系，增加了思政素养评价指标。最后通过教学设计案例分析，展示教学实践成果，为课程思政教学及培养学生的综合素质的提供借鉴。
2025, 40(5): 283-290
doi: 10.12461/PKU.DXHX202407070
摘要:
基于一流学科建设对人才培养的要求，开展“材料化学成分分析”课程建设。采用“线上+线下”和“理论+实验”结合的方式，将大型仪器引入实验教学，构建“课堂学习-线上自学-小组设计-开展实验”的教学体系和多元化评价方法，强调学生的主体地位，并开展课程思政建设，培养学生专业素养、科研思维、创新与实践能力。
基于一流学科建设对人才培养的要求，开展“材料化学成分分析”课程建设。采用“线上+线下”和“理论+实验”结合的方式，将大型仪器引入实验教学，构建“课堂学习-线上自学-小组设计-开展实验”的教学体系和多元化评价方法，强调学生的主体地位，并开展课程思政建设，培养学生专业素养、科研思维、创新与实践能力。
2025, 40(5): 291-300
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412015
摘要:
教育数字化是我国开辟教育发展新赛道的重要突破口，人工智能为教育赋能成必然趋势。基于智慧教学模式的探索，本文对人工智能赋能物理化学实验课程的设计原则进行具体的分析，提出人工智能赋能物理化学实验平台的具体设想，并评估我校初步的实践效果，为促进传统化学实验教学模式向更加智能化方向转变提供了新的视角。
教育数字化是我国开辟教育发展新赛道的重要突破口，人工智能为教育赋能成必然趋势。基于智慧教学模式的探索，本文对人工智能赋能物理化学实验课程的设计原则进行具体的分析，提出人工智能赋能物理化学实验平台的具体设想，并评估我校初步的实践效果，为促进传统化学实验教学模式向更加智能化方向转变提供了新的视角。
2025, 40(5): 301-310
doi: 10.12461/PKU.DXHX202407027
摘要:
有机电化学被国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)列入2023年度化学领域十大新兴技术之一。作为基础化学的重要分支，电化学在本科阶段主要是在无机化学中的“氧化还原反应”和物理化学中的“电解质溶液”等章节介绍了电化学基础知识，但对有机电化学的知识却鲜有提及。本文主要介绍近年来有机电化学的研究热点，并探讨在本科教学中引入有机电化学相关知识的几点思考。
有机电化学被国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)列入2023年度化学领域十大新兴技术之一。作为基础化学的重要分支，电化学在本科阶段主要是在无机化学中的“氧化还原反应”和物理化学中的“电解质溶液”等章节介绍了电化学基础知识，但对有机电化学的知识却鲜有提及。本文主要介绍近年来有机电化学的研究热点，并探讨在本科教学中引入有机电化学相关知识的几点思考。
2025, 40(5): 311-317
doi: 10.12461/PKU.DXHX202407035
摘要:
对有机硫化合物的合成与转化的研究具有重要的理论和应用价值。然而，国内外基础有机化学教材对有机硫化合物的知识介绍有限。本文首先简要回顾基础有机化学中有机硫化合物的相关知识点，随后与当前有机电化学科研进展进行了比较和讨论。本文通过科研反哺教学激发学习兴趣，有助于加深化学专业学生对这一前沿领域的了解。
对有机硫化合物的合成与转化的研究具有重要的理论和应用价值。然而，国内外基础有机化学教材对有机硫化合物的知识介绍有限。本文首先简要回顾基础有机化学中有机硫化合物的相关知识点，随后与当前有机电化学科研进展进行了比较和讨论。本文通过科研反哺教学激发学习兴趣，有助于加深化学专业学生对这一前沿领域的了解。
2025, 40(5): 318-327
doi: 10.12461/PKU.DXHX202407033
摘要:
罗丹宁骨架广泛存在于合成化合物中，含有这种结构单元的分子常常表现出优异的生物活性和药理作用，包括抗糖尿病、抗菌、抗癌和抗HIV (艾滋病)活性等。它们还可以用作光电材料、染料和分析试剂。本文首先介绍罗丹宁及其衍生物的性质和应用情况，然后对其制备方法进行总结，并提出该研究领域未来发展前景。
罗丹宁骨架广泛存在于合成化合物中，含有这种结构单元的分子常常表现出优异的生物活性和药理作用，包括抗糖尿病、抗菌、抗癌和抗HIV (艾滋病)活性等。它们还可以用作光电材料、染料和分析试剂。本文首先介绍罗丹宁及其衍生物的性质和应用情况，然后对其制备方法进行总结，并提出该研究领域未来发展前景。
2025, 40(5): 328-333
doi: 10.12461/PKU.DXHX202407015
摘要:
苝酰亚胺及其衍生物是一种有机半导体材料，其具有优异的光电性质，近年来被广泛研究并应用于有机光伏、有机发光二极管、有机场效应晶体管等各种高新技术中。因其具有廉价易得、可见光吸收能力强、结构与带边易调控以及易组装成有序超分子结构等优点，最近成为光催化领域冉冉升起的一颗明星。本文结合中国传统文化，通过拟人的手法，以武林大会的形式，科普了苝酰亚胺类材料的结构以及特征，并将苝酰亚胺的光催化性能与其他光催化材料进行对比，揭示了苝酰亚胺作为光催化材料的优势以及面临的挑战，展望了其在光催化领域的发展前景。
苝酰亚胺及其衍生物是一种有机半导体材料，其具有优异的光电性质，近年来被广泛研究并应用于有机光伏、有机发光二极管、有机场效应晶体管等各种高新技术中。因其具有廉价易得、可见光吸收能力强、结构与带边易调控以及易组装成有序超分子结构等优点，最近成为光催化领域冉冉升起的一颗明星。本文结合中国传统文化，通过拟人的手法，以武林大会的形式，科普了苝酰亚胺类材料的结构以及特征，并将苝酰亚胺的光催化性能与其他光催化材料进行对比，揭示了苝酰亚胺作为光催化材料的优势以及面临的挑战，展望了其在光催化领域的发展前景。
2025, 40(5): 334-341
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405208
摘要:
将本科课程中的脑文格反应等有机化学内容与有机太阳能电池研究前沿紧密结合，通过实验让学生深入了解有机化学课程中的化学反应。该实验利用脑文格反应合成了一个宽带隙的稠环电子受体材料A831，通过对实验数据进行分析，确定材料是通过削弱端基的拉电子能力，提升了材料的最低未占有分子轨道(LUMO)能级，进而获得高电压的有机太阳能电池。该实验充分培养了学生运用基础知识解决科研问题的能力，体现了“基础知识–实际应用”的有机实验教学模式，适合作为面向高年级本科生的综合实验教学课程。
将本科课程中的脑文格反应等有机化学内容与有机太阳能电池研究前沿紧密结合，通过实验让学生深入了解有机化学课程中的化学反应。该实验利用脑文格反应合成了一个宽带隙的稠环电子受体材料A831，通过对实验数据进行分析，确定材料是通过削弱端基的拉电子能力，提升了材料的最低未占有分子轨道(LUMO)能级，进而获得高电压的有机太阳能电池。该实验充分培养了学生运用基础知识解决科研问题的能力，体现了“基础知识–实际应用”的有机实验教学模式，适合作为面向高年级本科生的综合实验教学课程。
2025, 40(5): 342-350
doi: 10.12461/PKU.DXHX202407042
摘要:
新创综合实验旨在开发一种基于“绿色化学”教学理念的新型实验课程，综合文献检索、无机合成、仪器分析化学与电化学理论知识，将废弃物化学回收、再利用、再拓展有机结合，旨在加深学生对基础化学原理的认识，拓展创新思维，提升创新意识。该实验以碳量子点与能源存储作为切入点，选用稻壳水热反应获得的碳量子点为研究对象，探究其结构与性能的关系。通过实验设计、结果分析与集中讨论，学生可以认识到“农理”交叉与科教融合的可行性，切实提高学生实践和创新能力，增强学业自信。
新创综合实验旨在开发一种基于“绿色化学”教学理念的新型实验课程，综合文献检索、无机合成、仪器分析化学与电化学理论知识，将废弃物化学回收、再利用、再拓展有机结合，旨在加深学生对基础化学原理的认识，拓展创新思维，提升创新意识。该实验以碳量子点与能源存储作为切入点，选用稻壳水热反应获得的碳量子点为研究对象，探究其结构与性能的关系。通过实验设计、结果分析与集中讨论，学生可以认识到“农理”交叉与科教融合的可行性，切实提高学生实践和创新能力，增强学业自信。
2025, 40(5): 351-356
doi: 10.12461/PKU.DXHX202407052
摘要:
近年来，金纳米粒子被发现具有纳米酶特性，可以模拟天然过氧化物酶催化过氧化氢分解。本实验选用明胶还原制备金纳米粒子，通过紫外-可见分光光度法测定金纳米粒子催化过氧化氢分解反应的米氏常数。将科学前沿概念“纳米酶”设计成适合本科生的物理化学动力学实验，既可锻炼学生的综合能力，又能激发学生对化学实验的兴趣与民族自豪感。
近年来，金纳米粒子被发现具有纳米酶特性，可以模拟天然过氧化物酶催化过氧化氢分解。本实验选用明胶还原制备金纳米粒子，通过紫外-可见分光光度法测定金纳米粒子催化过氧化氢分解反应的米氏常数。将科学前沿概念“纳米酶”设计成适合本科生的物理化学动力学实验，既可锻炼学生的综合能力，又能激发学生对化学实验的兴趣与民族自豪感。
2025, 40(5): 357-365
doi: 10.12461/PKU.DXHX202407028
摘要:
本实验采用电化学合成方法，以苯甲酰肼为原料制备2,5-二苯基-1,3,4-噁二唑，并通过核磁、红外、熔点等分析技术对其进行结构鉴定与表征。与传统有机合成方法相比，电化学合成方法符合绿色化学的要求，具有操作简单、条件温和、产率较高等优点。此实验引导学生在掌握了有机基础实验的前提下，对前沿电化学合成方法进行探索研究，并进一步了解电化学在有机合成方面的应用，培养学生的科研兴趣以及创新的科研思维，丰富有机基础实验教学内容。
本实验采用电化学合成方法，以苯甲酰肼为原料制备2,5-二苯基-1,3,4-噁二唑，并通过核磁、红外、熔点等分析技术对其进行结构鉴定与表征。与传统有机合成方法相比，电化学合成方法符合绿色化学的要求，具有操作简单、条件温和、产率较高等优点。此实验引导学生在掌握了有机基础实验的前提下，对前沿电化学合成方法进行探索研究，并进一步了解电化学在有机合成方面的应用，培养学生的科研兴趣以及创新的科研思维，丰富有机基础实验教学内容。
2025, 40(5): 366-375
doi: 10.12461/PKU.DXHX202407031
摘要:
通过气-液-固反应的实验现象，激发学习兴趣；通过气体发生装置、干燥装置、尾气处理装置的复杂链接，培养学生“事有终始，知所先后”的思维；通过产物的分离、纯化和表征，培养学生有机合成的综合能力；通过规范使用浓硫酸和有害气体处理，增强应急处理意识和环保意识；最后，通过课题拓展，引导学生从理论走向实践。
通过气-液-固反应的实验现象，激发学习兴趣；通过气体发生装置、干燥装置、尾气处理装置的复杂链接，培养学生“事有终始，知所先后”的思维；通过产物的分离、纯化和表征，培养学生有机合成的综合能力；通过规范使用浓硫酸和有害气体处理，增强应急处理意识和环保意识；最后，通过课题拓展，引导学生从理论走向实践。
2025, 40(5): 376-382
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411055
摘要:
绿色有机化学合成设计已成为有机合成和制药领域的重点发展方向，本文基于绿色化学发展理念，设计了以空气中的氧气作为氧化剂、10-甲基-9-均三甲苯基吖啶高氯酸盐为光敏剂、三乙烯二胺为碱、三氯甲烷为溶剂，在456 nm波长下反应2 h，高效实现光催化安息香氧化制备二苯乙二酮，并将其应用于本科教学实验中，实现了科教融合。
绿色有机化学合成设计已成为有机合成和制药领域的重点发展方向，本文基于绿色化学发展理念，设计了以空气中的氧气作为氧化剂、10-甲基-9-均三甲苯基吖啶高氯酸盐为光敏剂、三乙烯二胺为碱、三氯甲烷为溶剂，在456 nm波长下反应2 h，高效实现光催化安息香氧化制备二苯乙二酮，并将其应用于本科教学实验中，实现了科教融合。
2025, 40(5): 383-390
doi: 10.12461/PKU.DXHX202407047
摘要:
聚焦高校老旧科研仪器对本科生创新能力培养的作用与价值，结合“双一流”高校培养目标，分析了老旧科研仪器的再利用现状，提出了针对性的实践措施与探索方向。通过精细化管理与创新性的利用方式，老旧科研仪器能够焕发新生，为本科生的创新能力培养提供坚实支撑，助力更多兼具创新精神和实践能力的高素质人才脱颖而出。
聚焦高校老旧科研仪器对本科生创新能力培养的作用与价值，结合“双一流”高校培养目标，分析了老旧科研仪器的再利用现状，提出了针对性的实践措施与探索方向。通过精细化管理与创新性的利用方式，老旧科研仪器能够焕发新生，为本科生的创新能力培养提供坚实支撑，助力更多兼具创新精神和实践能力的高素质人才脱颖而出。
2025, 40(5): 391-400
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411013
摘要:
基于QuadraSorb evo比表面和孔径分析仪的实测数据，深入解析了分析软件BET助手输出的典型的比表面积分析报告，包括相关测试参数含义、BET助手选点依据和直线方程拟合过程。此外还解读了样品测试准备阶段需要重点关注的事项，为正确使用比表面分析仪并充分理解报告内容提供有价值和具有针对性的指导。
基于QuadraSorb evo比表面和孔径分析仪的实测数据，深入解析了分析软件BET助手输出的典型的比表面积分析报告，包括相关测试参数含义、BET助手选点依据和直线方程拟合过程。此外还解读了样品测试准备阶段需要重点关注的事项，为正确使用比表面分析仪并充分理解报告内容提供有价值和具有针对性的指导。
2025, 40(5): 401-402
摘要:
2025, 40(4): 1-9
doi: 10.3866/PKU.DXHX202401007
摘要:
复合固体推进剂是一种固体颗粒(氧化剂及金属燃料)填充高分子聚合物(粘合剂)的复合材料，是导弹、空间飞行器的各类固体发动机的动力源。本实验教学针对固体推进剂在载荷下容易发生“脱湿”，即粘合剂与填料表面之间分离，界面作用受到破坏的情况，通过可控自由基聚合设计了结构规整、分子量及组成可控的新型中性大分子键合剂，通过核磁氢谱及凝胶渗透色谱系统表征了其分子结构。本综合实验教学不仅加深了学生对固体推进剂领域的理解，提升了学生对于前沿高分子化学的基本原理及方法的认知，而且训练了学生的实验操作技能、大型仪器使用能力和结果分析能力，实现了前沿科学研究与国家重大需求在人才培养的结合。
复合固体推进剂是一种固体颗粒(氧化剂及金属燃料)填充高分子聚合物(粘合剂)的复合材料，是导弹、空间飞行器的各类固体发动机的动力源。本实验教学针对固体推进剂在载荷下容易发生“脱湿”，即粘合剂与填料表面之间分离，界面作用受到破坏的情况，通过可控自由基聚合设计了结构规整、分子量及组成可控的新型中性大分子键合剂，通过核磁氢谱及凝胶渗透色谱系统表征了其分子结构。本综合实验教学不仅加深了学生对固体推进剂领域的理解，提升了学生对于前沿高分子化学的基本原理及方法的认知，而且训练了学生的实验操作技能、大型仪器使用能力和结果分析能力，实现了前沿科学研究与国家重大需求在人才培养的结合。
2025, 40(4): 10-14
doi: 10.3866/PKU.DXHX202401010
摘要:
全球化工新材料产业的高速发展驱动了材料与化工专业硕士工程应用能力的培养。高分子化学作为材料与化工专业硕士必修的基础理论课，存在实践性弱，探索性低，学生积极性不佳等问题。在高分子化学课程教学中增加并强化实验内容，创新实验教学方法和教学模式，并建立工程化的实验教学评价制度，对提升研究生科研创新能力，实践应用能力和解决复杂工程问题的能力具有重要的意义。
全球化工新材料产业的高速发展驱动了材料与化工专业硕士工程应用能力的培养。高分子化学作为材料与化工专业硕士必修的基础理论课，存在实践性弱，探索性低，学生积极性不佳等问题。在高分子化学课程教学中增加并强化实验内容，创新实验教学方法和教学模式，并建立工程化的实验教学评价制度，对提升研究生科研创新能力，实践应用能力和解决复杂工程问题的能力具有重要的意义。
2025, 40(4): 15-19
doi: 10.3866/PKU.DXHX202401014
摘要:
高分子链结构是衔接高分子化学和高分子物理的关键基础知识点。本文探讨了一种系统讲解高分子链结构的教学思路，从局部到整体依次介绍重复单元结构、键接序列结构、分子量及其分布、链拓扑构筑。这样的系统讲解将有助于学生把握高分子链结构的基本要素及其相应物理意义，从而更好地理解高分子化学结构与其物理性能之间的内在关系。
高分子链结构是衔接高分子化学和高分子物理的关键基础知识点。本文探讨了一种系统讲解高分子链结构的教学思路，从局部到整体依次介绍重复单元结构、键接序列结构、分子量及其分布、链拓扑构筑。这样的系统讲解将有助于学生把握高分子链结构的基本要素及其相应物理意义，从而更好地理解高分子化学结构与其物理性能之间的内在关系。
2025, 40(4): 20-26
doi: 10.12461/PKU.DXHX202402031
摘要:
美学和思政理念的有效融入是提升高分子科学教学质量，培养新时代高素质人才的关键。本工作中以通识课《高分子世界美学赏鉴》的思政教学实践为例，探索了以思政主题为主线编纂教材，以美学体验为主导开展自然科学教学的新模式，在帮助学生们掌握高分子科学知识的同时，提升了他们的人文素养，激发了他们的爱国情怀和社会责任感。
美学和思政理念的有效融入是提升高分子科学教学质量，培养新时代高素质人才的关键。本工作中以通识课《高分子世界美学赏鉴》的思政教学实践为例，探索了以思政主题为主线编纂教材，以美学体验为主导开展自然科学教学的新模式，在帮助学生们掌握高分子科学知识的同时，提升了他们的人文素养，激发了他们的爱国情怀和社会责任感。
2025, 40(4): 27-32
doi: 10.3866/PKU.DXHX202403029
摘要:
高分子物理课程中的哲学内容非常丰富，本文着重介绍课程中有关逆向思维的问题。例如，将高分子链的凝聚过程看成为溶解过程的反过程；为了制备出高聚物的宏观单晶体，先让单体结晶再引发单体聚合，而不是直接由高聚物来结晶；从黏度出发转向从自由体积出发来理解高聚物的玻璃化转变等三个实例。本文分享作者在教学中，助力学生运用逆向思维深刻理解高分子凝聚态和分子运动的几个基本问题。
高分子物理课程中的哲学内容非常丰富，本文着重介绍课程中有关逆向思维的问题。例如，将高分子链的凝聚过程看成为溶解过程的反过程；为了制备出高聚物的宏观单晶体，先让单体结晶再引发单体聚合，而不是直接由高聚物来结晶；从黏度出发转向从自由体积出发来理解高聚物的玻璃化转变等三个实例。本文分享作者在教学中，助力学生运用逆向思维深刻理解高分子凝聚态和分子运动的几个基本问题。
2025, 40(4): 33-45
doi: 10.12461/PKU.DXHX202403069
摘要:
自由体积概念起源于液体黏度研究，后由Fox和Flory应用于高分子材料玻璃化转变，成为解析高分子物理现象的关键工具。当前教学中对自由体积探讨不足，本文概述了自由体积的起源、定义和应用，探讨了测试方法，并深入研究了自由体积与高分子物理性能的联系。本研究旨在深化学生对自由体积概念的理解，促进对高分子物理过程的全面把握，激发学习兴趣和科研热情。
自由体积概念起源于液体黏度研究，后由Fox和Flory应用于高分子材料玻璃化转变，成为解析高分子物理现象的关键工具。当前教学中对自由体积探讨不足，本文概述了自由体积的起源、定义和应用，探讨了测试方法，并深入研究了自由体积与高分子物理性能的联系。本研究旨在深化学生对自由体积概念的理解，促进对高分子物理过程的全面把握，激发学习兴趣和科研热情。
2025, 40(4): 46-53
doi: 10.12461/PKU.DXHX202403083
摘要:
吉林大学化学学院高分子材料与工程专业经过70余年的发展，已建设成国内颇具特色的本科专业，2020年入选“国家级一流本科专业建设点”。本文主要介绍了近几年我校高分子材料与工程专业在学院“厚基础、强能力、会创新”的人才培养目标和“三范式、四融合”的人才培养模式下进行的课程体系建设、教学团队建设、专业特色建设等。
吉林大学化学学院高分子材料与工程专业经过70余年的发展，已建设成国内颇具特色的本科专业，2020年入选“国家级一流本科专业建设点”。本文主要介绍了近几年我校高分子材料与工程专业在学院“厚基础、强能力、会创新”的人才培养目标和“三范式、四融合”的人才培养模式下进行的课程体系建设、教学团队建设、专业特色建设等。
2025, 40(4): 54-58
doi: 10.12461/PKU.DXHX202404081
摘要:
“化工原理”是高分子材料与工程专业的重要专业基础课，该课程注重工程观点，实践性强。本文结合高分子材料与工程专业的特点，从优化理论课教学内容、加强实践教学环节、完善考核制度等方面进行了探讨，以此来提高该门课程的教学质量，提升学生的工程意识和解决工业生产实际问题的能力。
“化工原理”是高分子材料与工程专业的重要专业基础课，该课程注重工程观点，实践性强。本文结合高分子材料与工程专业的特点，从优化理论课教学内容、加强实践教学环节、完善考核制度等方面进行了探讨，以此来提高该门课程的教学质量，提升学生的工程意识和解决工业生产实际问题的能力。
2025, 40(4): 59-65
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405087
摘要:
在“双碳”政策的大背景下，热固性高分子材料的降解回收是当今高分子科学领域热点话题之一。开展可解聚的热固性高分子材料制备的综合实验非常符合当今社会发展，有利于促进学生对一线科研的了解。本实验利用迈克尔(Michael)加成反应制备可解聚的热固性高分子材料。迈克尔加成反应生成的β-氨基酯结构可在酸性条件下解离，从而使得所制备的热固性聚合物可以快速地解聚合。通过本实验的实践，学生可以掌握当前制备可解聚热固性高分子材料的最新方法，了解当前高分子材料的发展方向。本综合实验将先进的科研成果与一线课堂教学结合，为学生的创新能力和综合运用专业知识能力的培养奠定基础。
在“双碳”政策的大背景下，热固性高分子材料的降解回收是当今高分子科学领域热点话题之一。开展可解聚的热固性高分子材料制备的综合实验非常符合当今社会发展，有利于促进学生对一线科研的了解。本实验利用迈克尔(Michael)加成反应制备可解聚的热固性高分子材料。迈克尔加成反应生成的β-氨基酯结构可在酸性条件下解离，从而使得所制备的热固性聚合物可以快速地解聚合。通过本实验的实践，学生可以掌握当前制备可解聚热固性高分子材料的最新方法，了解当前高分子材料的发展方向。本综合实验将先进的科研成果与一线课堂教学结合，为学生的创新能力和综合运用专业知识能力的培养奠定基础。
2025, 40(4): 66-71
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405105
摘要:
为响应“新工科”改革的时代发展要求，针对当前高分子工程教育存在的问题，本论文以“聚合物工程综合训练”课程的教改为例，开展了“产学研”深度结合教育模式在实践课程教学中的实践与评价。围绕高分子材料与工程一流本科专业建设及人才的培养要求，将“产”和“研”的需求与资源，有机融合至“学”中。本文探索了具有自身特色的工程教育人才培养模式，并且取得了良好的教学效果，对培养高分子工程人才、深化工程教育改革具有借鉴意义。
为响应“新工科”改革的时代发展要求，针对当前高分子工程教育存在的问题，本论文以“聚合物工程综合训练”课程的教改为例，开展了“产学研”深度结合教育模式在实践课程教学中的实践与评价。围绕高分子材料与工程一流本科专业建设及人才的培养要求，将“产”和“研”的需求与资源，有机融合至“学”中。本文探索了具有自身特色的工程教育人才培养模式，并且取得了良好的教学效果，对培养高分子工程人才、深化工程教育改革具有借鉴意义。
2025, 40(4): 72-79
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405110
摘要:
有机-无机铅卤钙钛矿由于具有许多优异的光电特性而备受科研人员的关注，在先进光电子器件的多个领域中具有广阔的应用前景。但钙钛矿稳定性较差，对外界环境中的光照、湿度、极性溶剂等十分敏感，因此如何有效提高其荧光稳定性是目前研究的热点问题。本文在本科生高分子化学实验悬浮聚合的基础上，设计本科生自主高分子科学实验——“钙钛矿量子点聚苯乙烯微珠的制备及其荧光稳定性能探究”，将聚合物和钙钛矿材料相结合，通过溶胀-收缩策略将有机-无机钙钛矿材料包封在聚苯乙烯微珠中，制备杂化荧光微珠材料。此策略不仅提高了有机-无机钙钛矿材料的稳定性，又拓展了高分子科学实验产物的应用。同时，以溶胀-收缩策略作为研究领域前沿问题的切入点便于本科生理解实验原理，更能激发本科生对科学研究的兴趣。通过把前沿性研究转化为本科教学的实验教学改革模式，使学生的实验设计能力、创新能力和综合素质都得到了有效训练。
有机-无机铅卤钙钛矿由于具有许多优异的光电特性而备受科研人员的关注，在先进光电子器件的多个领域中具有广阔的应用前景。但钙钛矿稳定性较差，对外界环境中的光照、湿度、极性溶剂等十分敏感，因此如何有效提高其荧光稳定性是目前研究的热点问题。本文在本科生高分子化学实验悬浮聚合的基础上，设计本科生自主高分子科学实验——“钙钛矿量子点聚苯乙烯微珠的制备及其荧光稳定性能探究”，将聚合物和钙钛矿材料相结合，通过溶胀-收缩策略将有机-无机钙钛矿材料包封在聚苯乙烯微珠中，制备杂化荧光微珠材料。此策略不仅提高了有机-无机钙钛矿材料的稳定性，又拓展了高分子科学实验产物的应用。同时，以溶胀-收缩策略作为研究领域前沿问题的切入点便于本科生理解实验原理，更能激发本科生对科学研究的兴趣。通过把前沿性研究转化为本科教学的实验教学改革模式，使学生的实验设计能力、创新能力和综合素质都得到了有效训练。
2025, 40(4): 80-86
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405113
摘要:
本文以环境保护为背景，设计了一套高分子化学课程中“降解与老化”主题的思政示范课，结合案例教学与翻转课堂，拓宽学生视野，增强政治教育感悟。调查问卷显示，该教学案例显著提升了学生的学习兴趣，促进理论与实践结合，提高了科研素养、环保意识和社会责任感，取得了预期效果。
本文以环境保护为背景，设计了一套高分子化学课程中“降解与老化”主题的思政示范课，结合案例教学与翻转课堂，拓宽学生视野，增强政治教育感悟。调查问卷显示，该教学案例显著提升了学生的学习兴趣，促进理论与实践结合，提高了科研素养、环保意识和社会责任感，取得了预期效果。
2025, 40(4): 87-93
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405143
摘要:
硫醇与乙烯基醚的加成反应为自由基机理的反马氏加成反应，该反应可在光引发剂或光敏剂存在下，经紫外辐照高效进行。本实验选择三乙二醇二乙烯基醚和3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇为单体，经由巯-烯点击逐步聚合合成聚(醚-硫醚)高分子，并使用核磁共振仪(NMR)确定聚合物分子结构，凝胶渗透色谱仪(GPC)测定所得聚合物的分子量。通过调控单体的摩尔配比和聚合时间，探索获得高分子量聚加成产物的方法；通过加入自由基捕捉剂，验证该聚合反应的机理。本实验是一种简单高效、绿色环保的综合性高分子化学实验。
硫醇与乙烯基醚的加成反应为自由基机理的反马氏加成反应，该反应可在光引发剂或光敏剂存在下，经紫外辐照高效进行。本实验选择三乙二醇二乙烯基醚和3,6-二氧杂-1,8-辛烷二硫醇为单体，经由巯-烯点击逐步聚合合成聚(醚-硫醚)高分子，并使用核磁共振仪(NMR)确定聚合物分子结构，凝胶渗透色谱仪(GPC)测定所得聚合物的分子量。通过调控单体的摩尔配比和聚合时间，探索获得高分子量聚加成产物的方法；通过加入自由基捕捉剂，验证该聚合反应的机理。本实验是一种简单高效、绿色环保的综合性高分子化学实验。
2025, 40(4): 94-99
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405170
摘要:
“稀溶液黏度法测定高分子的分子量”是“高分子物理实验”、“物理化学实验”课程的经典实验项目。本项目在教学内容建设中，深挖课程思政元素，有机融入课程教学。如引入诺贝尔奖得主H. Staudinger对高分子概念的定义、助力学生从高分子学科的发展认识测定高分子分子量的意义；基于哲学思考加深对高分子分子量多分散性和高聚物溶解特点的认识、强化科学思维的训练与运用等。
“稀溶液黏度法测定高分子的分子量”是“高分子物理实验”、“物理化学实验”课程的经典实验项目。本项目在教学内容建设中，深挖课程思政元素，有机融入课程教学。如引入诺贝尔奖得主H. Staudinger对高分子概念的定义、助力学生从高分子学科的发展认识测定高分子分子量的意义；基于哲学思考加深对高分子分子量多分散性和高聚物溶解特点的认识、强化科学思维的训练与运用等。
2025, 40(4): 100-107
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406012
摘要:
聚合动力学是高分子化学课程中的重点，因其高度依赖理论推导，也是教学的难点。理想的活性可控均聚合应符合一级动力学特征，而当体系推广至二元共聚合时，聚合物组成空间的复杂性急剧扩大，难以直接将均聚反应的动力学特征进行知识迁移。本文针对二元无规活性共聚合的单体消耗动力学这一问题，从理论推导和蒙特卡洛模拟两个角度做出解答，验证了活性共聚合动力学的复杂性，证明了只有在两种特定条件下二元无规活性共聚合的单体消耗才会遵守一级动力学，为高分子化学课程教学提供新的教学思路。
聚合动力学是高分子化学课程中的重点，因其高度依赖理论推导，也是教学的难点。理想的活性可控均聚合应符合一级动力学特征，而当体系推广至二元共聚合时，聚合物组成空间的复杂性急剧扩大，难以直接将均聚反应的动力学特征进行知识迁移。本文针对二元无规活性共聚合的单体消耗动力学这一问题，从理论推导和蒙特卡洛模拟两个角度做出解答，验证了活性共聚合动力学的复杂性，证明了只有在两种特定条件下二元无规活性共聚合的单体消耗才会遵守一级动力学，为高分子化学课程教学提供新的教学思路。
2025, 40(4): 108-112
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406099
摘要:
研究生若想在科学研究上取得突破，就不能在学习过程中盲目的迷信权威；要勇于打破常规，培养批判性的分析思维，这其中的关键是跟着逻辑走。为此笔者在高分子材料的教学过程中，基于可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合诱导自组装，引入一些打破常规理论的经典案例，引导学生跟着逻辑走、树立质疑权威理论的勇气、坚持实事求是的科研态度，有效激发了学生主动学习、思考、分析问题和解决问题的积极性和主动性，促进其创新能力的培养。
研究生若想在科学研究上取得突破，就不能在学习过程中盲目的迷信权威；要勇于打破常规，培养批判性的分析思维，这其中的关键是跟着逻辑走。为此笔者在高分子材料的教学过程中，基于可逆加成-断裂链转移(RAFT)聚合诱导自组装，引入一些打破常规理论的经典案例，引导学生跟着逻辑走、树立质疑权威理论的勇气、坚持实事求是的科研态度，有效激发了学生主动学习、思考、分析问题和解决问题的积极性和主动性，促进其创新能力的培养。
2025, 40(4): 113-118
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406102
摘要:
在高分子化学的本科教学中，几乎都使用缩聚作为逐步聚合的教学案例，虽然这基于缩聚与逐步聚合二者之间密切的联系，但容易让学生混淆这两个聚合概念，不利于二者的区分。为此本文提出了一个可以作为逐步聚合教学的新案例——巴比耶聚合。有别于本科教学中基于缩合反应的逐步聚合，巴比耶聚合是一种基于加成反应的聚合方法，具有逐步特征。通过引入巴比耶聚合作为逐步聚合的教学新案例，可以加深学生对逐步聚合的理解，避免将逐步聚合等同于缩聚，有助于学生更好地对缩聚和逐步聚合概念进行区分。
在高分子化学的本科教学中，几乎都使用缩聚作为逐步聚合的教学案例，虽然这基于缩聚与逐步聚合二者之间密切的联系，但容易让学生混淆这两个聚合概念，不利于二者的区分。为此本文提出了一个可以作为逐步聚合教学的新案例——巴比耶聚合。有别于本科教学中基于缩合反应的逐步聚合，巴比耶聚合是一种基于加成反应的聚合方法，具有逐步特征。通过引入巴比耶聚合作为逐步聚合的教学新案例，可以加深学生对逐步聚合的理解，避免将逐步聚合等同于缩聚，有助于学生更好地对缩聚和逐步聚合概念进行区分。
2025, 40(4): 119-125
doi: 10.12461/PKU.DXHX202407012
摘要:
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。
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。
2025, 40(4): 126-130
doi: 10.12461/PKU.DXHX202408056
摘要:
高分子表面与界面物理化学是高分子科学重要分支，是支撑高性能高分子材料设计和制备的科学基础。考虑到高分子表面与界面在材料设计与应用中的重要性，我们探索将其纳入高分子物理课程教学中，创新课程内容。我们对高分子表界面知识体系进行了梳理和总结，构建了界面高分子热力学及分子运动性质，界面物理现象和界面改性技术三个知识模块，建立了三个维度逐级递进的知识构架，帮助学生形成对高分子表界面结构、界面分子运动与物理性能的全面理解，完善和丰富高分子物理课程体系。
高分子表面与界面物理化学是高分子科学重要分支，是支撑高性能高分子材料设计和制备的科学基础。考虑到高分子表面与界面在材料设计与应用中的重要性，我们探索将其纳入高分子物理课程教学中，创新课程内容。我们对高分子表界面知识体系进行了梳理和总结，构建了界面高分子热力学及分子运动性质，界面物理现象和界面改性技术三个知识模块，建立了三个维度逐级递进的知识构架，帮助学生形成对高分子表界面结构、界面分子运动与物理性能的全面理解，完善和丰富高分子物理课程体系。
2025, 40(4): 131-137
doi: 10.12461/PKU.DXHX202408125
摘要:
“高聚物结构与性能”课程中的共混物分相是聚合物改性的一种重要方法，不同的分相机理得到不同的相分离结构，进而得到聚合物材料不同的性能。掌握和理解聚合物共混物的分相机理至关重要，共混物的分相机理十分抽象，也是本课程理论教学的难点和重点。针对此问题，根据多年的教学经验，融入科研成果，设计了过程再现教学方案，即将如何得到共混物相图的科研过程再现出来。讲解共混物的分相机理的思路为：从最简单的二元混合物热力学讲起，进而讲解二元吸热、放热体系分别在低温和高温情况下的热力学行为，最后到复杂情况下的二元共混物的热力学行为及如何得到该相图，从相图上对应讲解不同组分和不同温度时聚合物共混物的两种分相机理。通过上述讲解可以使学生理解分相机理，部分同学还能够将分相机理运用于离子液体凝胶的增强改性，取得了很好的改性效果。
“高聚物结构与性能”课程中的共混物分相是聚合物改性的一种重要方法，不同的分相机理得到不同的相分离结构，进而得到聚合物材料不同的性能。掌握和理解聚合物共混物的分相机理至关重要，共混物的分相机理十分抽象，也是本课程理论教学的难点和重点。针对此问题，根据多年的教学经验，融入科研成果，设计了过程再现教学方案，即将如何得到共混物相图的科研过程再现出来。讲解共混物的分相机理的思路为：从最简单的二元混合物热力学讲起，进而讲解二元吸热、放热体系分别在低温和高温情况下的热力学行为，最后到复杂情况下的二元共混物的热力学行为及如何得到该相图，从相图上对应讲解不同组分和不同温度时聚合物共混物的两种分相机理。通过上述讲解可以使学生理解分相机理，部分同学还能够将分相机理运用于离子液体凝胶的增强改性，取得了很好的改性效果。
2025, 40(4): 138-146
doi: 10.12461/PKU.DXHX202408138
摘要:
为应对传统教学模式在快速发展的高科技领域中日益显现的局限性，以“高聚物成型工艺”课程为例，提出并实践了“项目-专利-论文”一体化教学模式，将科研问题凝练、专利申请、产权保护和论文撰写和投稿融入教学活动中。对该模式的实施过程、优势及推广适用性进行探讨，此模式在高等教育化学教学中具有普适性和推广潜力。
为应对传统教学模式在快速发展的高科技领域中日益显现的局限性，以“高聚物成型工艺”课程为例，提出并实践了“项目-专利-论文”一体化教学模式，将科研问题凝练、专利申请、产权保护和论文撰写和投稿融入教学活动中。对该模式的实施过程、优势及推广适用性进行探讨，此模式在高等教育化学教学中具有普适性和推广潜力。
2025, 40(4): 147-153
doi: 10.12461/PKU.DXHX202409009
摘要:
在针对化学学科本科生的教学中，高分子物理因公式多而著称。如何提升学生对重要物理概念的理解并培养学生的理论解析能力是该课程的一项重要任务。笔者结合实际教学经验，设计开发了高分子物理虚拟仿真教学软件，充分发挥了虚拟仿真技术在交互性和可视化方面的优势。本文将介绍该软件的基本功能及笔者的教学实践经验。
在针对化学学科本科生的教学中，高分子物理因公式多而著称。如何提升学生对重要物理概念的理解并培养学生的理论解析能力是该课程的一项重要任务。笔者结合实际教学经验，设计开发了高分子物理虚拟仿真教学软件，充分发挥了虚拟仿真技术在交互性和可视化方面的优势。本文将介绍该软件的基本功能及笔者的教学实践经验。
2025, 40(4): 154-159
doi: 10.12461/PKU.DXHX202409010
摘要:
超支化聚硅氧烷作为一类特殊的非传统聚集诱导发光聚合物，以其独特结构、卓越性质及广泛应用在发光材料领域备受关注。本文从以Si―O―C为骨架结构的超支化聚硅氧烷发光性能的偶然发现出发，在经典的酯化反应原理启发下，创新性地发展了“酯交换缩聚法”。通过分子设计和结构调控，实现了超支化聚硅氧烷从蓝色到红色的多色荧光发射、高量子产率和长荧光寿命，并指出了其在离子检测、信息加密和活性氧清除等方面的应用。在一系列突破性进展的基础上，提出“经典孕育创新”的思想，激发学生的辩证思维和创新能力，以期为化学学科的教学提供“课程思政”参考。
超支化聚硅氧烷作为一类特殊的非传统聚集诱导发光聚合物，以其独特结构、卓越性质及广泛应用在发光材料领域备受关注。本文从以Si―O―C为骨架结构的超支化聚硅氧烷发光性能的偶然发现出发，在经典的酯化反应原理启发下，创新性地发展了“酯交换缩聚法”。通过分子设计和结构调控，实现了超支化聚硅氧烷从蓝色到红色的多色荧光发射、高量子产率和长荧光寿命，并指出了其在离子检测、信息加密和活性氧清除等方面的应用。在一系列突破性进展的基础上，提出“经典孕育创新”的思想，激发学生的辩证思维和创新能力，以期为化学学科的教学提供“课程思政”参考。
2025, 40(4): 160-165
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412106
摘要:
介绍在“高分子物理”课堂上开展的一次关于“‘白色污染’是不是塑料的错？”的科学辩论赛。通过研讨式教学，引导学生深度参与课堂教学和教研活动，有效实现教学相长。
介绍在“高分子物理”课堂上开展的一次关于“‘白色污染’是不是塑料的错？”的科学辩论赛。通过研讨式教学，引导学生深度参与课堂教学和教研活动，有效实现教学相长。
2025, 40(4): 166-173
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406101
摘要:
物理化学是药学专业的必修课程，在药物研发、生产、检验和贮存等方面发挥着重要的理论和实践指导作用。作为广东省一流线下课程，在物理化学课程教学中，贯彻以学生为本，实践“一核心、三融合、三提升”的教学理念。课程与思政、专业知识、科学前沿进行深度融合，激发学生的学习兴趣，培养学生解决实际问题的能力和创新性科学思维，同时课程有丰富的思政教育元素，培养学生正确的世界观和价值观。通过课程学习，全面提升学生的知识水平、能力水平和素质水平，培养学生成为德才兼备的创新型人才。
物理化学是药学专业的必修课程，在药物研发、生产、检验和贮存等方面发挥着重要的理论和实践指导作用。作为广东省一流线下课程，在物理化学课程教学中，贯彻以学生为本，实践“一核心、三融合、三提升”的教学理念。课程与思政、专业知识、科学前沿进行深度融合，激发学生的学习兴趣，培养学生解决实际问题的能力和创新性科学思维，同时课程有丰富的思政教育元素，培养学生正确的世界观和价值观。通过课程学习，全面提升学生的知识水平、能力水平和素质水平，培养学生成为德才兼备的创新型人才。
2025, 40(4): 174-180
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406116
摘要:
电化学在分析化学和物理化学中被广大学生学习以及应用，但是在有机化学中却鲜有提及。电化学在有机化学中也有重要的用途，本文目的在于普及电化学在有机化学理论和实验教学中的运用，让学生建立“绿色化学”的理念，了解有机电化学合成技术对服务人类生态文明、国家需求和维护人民生命健康的重要意义，从而提高学生的专业认同感和社会责任感。将电化学在有机化学中的运用实践起来，提高有机化学的教学质量，推动有机化学研究的深入发展。
电化学在分析化学和物理化学中被广大学生学习以及应用，但是在有机化学中却鲜有提及。电化学在有机化学中也有重要的用途，本文目的在于普及电化学在有机化学理论和实验教学中的运用，让学生建立“绿色化学”的理念，了解有机电化学合成技术对服务人类生态文明、国家需求和维护人民生命健康的重要意义，从而提高学生的专业认同感和社会责任感。将电化学在有机化学中的运用实践起来，提高有机化学的教学质量，推动有机化学研究的深入发展。
2025, 40(4): 181-188
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405211
摘要:
当前课程思政的重要任务之一是批判性思维能力的培养。批判性思维能力可以激发学生不盲从，主动、独立地思考问题，通过问题辨析知道相信什么、不相信什么，它也是创新的基础。化学谣言与人们的日常生活息息相关，本文采用“三段式”混合教学模式，将化学谣言作为思政案例，引入到有机化学教学实践中，既培养了学生的批判性思维能力，又提升了学生的综合素质。
当前课程思政的重要任务之一是批判性思维能力的培养。批判性思维能力可以激发学生不盲从，主动、独立地思考问题，通过问题辨析知道相信什么、不相信什么，它也是创新的基础。化学谣言与人们的日常生活息息相关，本文采用“三段式”混合教学模式，将化学谣言作为思政案例，引入到有机化学教学实践中，既培养了学生的批判性思维能力，又提升了学生的综合素质。
2025, 40(4): 189-194
doi: 10.12461/PKU.DXHX202407053
摘要:
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。
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。
2025, 40(4): 195-199
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405194
摘要:
针对在公共基础课大学化学在课程思政建设与实践过程中脱离教师、课程、专业和学生的“四脱离”问题，提出增强教师主责意识、以科学史研究融合课程、以工程伦理案例契合专业、以学生主动澄清提升共情层次等贴近教师、课程、专业和学生的“四贴近”解决方案，并以重庆市课程思政示范课大学化学的典型案例展示了在课程思政融合贯通方面的探索实践。
针对在公共基础课大学化学在课程思政建设与实践过程中脱离教师、课程、专业和学生的“四脱离”问题，提出增强教师主责意识、以科学史研究融合课程、以工程伦理案例契合专业、以学生主动澄清提升共情层次等贴近教师、课程、专业和学生的“四贴近”解决方案，并以重庆市课程思政示范课大学化学的典型案例展示了在课程思政融合贯通方面的探索实践。
2025, 40(4): 200-207
doi: 10.12461/PKU.DXHX202407016
摘要:
在新工科背景下，华南师范大学结构化学教学团队在新能源材料与器件(工科)专业中开展了结构化学教学的创新探索。课程的教学创新聚焦于如何将结构化学这门传统化学理科课程改造成符合“新工科”教育内涵的专业课，其目标是构建新的教学模式。该模式以结构化学知识为载体，旨在培养学生面向未来的科学思维、推理论证和工程实践创新能力。课程考试成绩以及学生对本课程的课堂质量评价均表明本课程得到学生一致认可，达到令人满意教学效果。
在新工科背景下，华南师范大学结构化学教学团队在新能源材料与器件(工科)专业中开展了结构化学教学的创新探索。课程的教学创新聚焦于如何将结构化学这门传统化学理科课程改造成符合“新工科”教育内涵的专业课，其目标是构建新的教学模式。该模式以结构化学知识为载体，旨在培养学生面向未来的科学思维、推理论证和工程实践创新能力。课程考试成绩以及学生对本课程的课堂质量评价均表明本课程得到学生一致认可，达到令人满意教学效果。
2025, 40(4): 208-214
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406006
摘要:
为了提高无机化学实验课程的教学效果，更有效地为国家和社会提供综合性创新人才，本文提出“两个目标、五个模块”的新型多元化教学模式。借助目标问题导向线上预习、案例教学引导课堂实验、学生讲解实验视频录制、自主选择兴趣拓展课堂及多元综合评价机制等教学方法，丰富课程内容，提高课程趣味性，为学生创新能力和解决问题能力提供了良好的培养环境，显著提高了教学效果。
为了提高无机化学实验课程的教学效果，更有效地为国家和社会提供综合性创新人才，本文提出“两个目标、五个模块”的新型多元化教学模式。借助目标问题导向线上预习、案例教学引导课堂实验、学生讲解实验视频录制、自主选择兴趣拓展课堂及多元综合评价机制等教学方法，丰富课程内容，提高课程趣味性，为学生创新能力和解决问题能力提供了良好的培养环境，显著提高了教学效果。
2025, 40(4): 215-223
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406036
摘要:
科学素质课程对培养学生科学思维能力、提升大众科学素质有重要意义；但此类课程往往存在学生学习动力不足、教学效果不佳等一系列问题。本文结合游戏化的教学理念，参照“两性一度”的一流课程基本原则，进行科学素质课程“名侦探柯南与化学探秘”的游戏化教学设计，并在湖南师范大学和中南大学本科生选修课的教学活动中开展实践，以期探索出一条符合“两性一度”一流课程要求的途径，达到普遍提升学生科学素质的教学目的。在课程教学的实施过程中，学生作为主要“游戏玩家”，以学习知识、提升技能为目标；教师及助理担任NPC (非玩家角色)，主要起到引导作用；教学过程中，采取了组队制、关卡制、实时反馈、积分兑换等游戏元素，让学生在沉浸式学习之中不断产生游戏升级的获得感，激发学生学习兴趣和课堂活力，大大提升了教学效果。
科学素质课程对培养学生科学思维能力、提升大众科学素质有重要意义；但此类课程往往存在学生学习动力不足、教学效果不佳等一系列问题。本文结合游戏化的教学理念，参照“两性一度”的一流课程基本原则，进行科学素质课程“名侦探柯南与化学探秘”的游戏化教学设计，并在湖南师范大学和中南大学本科生选修课的教学活动中开展实践，以期探索出一条符合“两性一度”一流课程要求的途径，达到普遍提升学生科学素质的教学目的。在课程教学的实施过程中，学生作为主要“游戏玩家”，以学习知识、提升技能为目标；教师及助理担任NPC (非玩家角色)，主要起到引导作用；教学过程中，采取了组队制、关卡制、实时反馈、积分兑换等游戏元素，让学生在沉浸式学习之中不断产生游戏升级的获得感，激发学生学习兴趣和课堂活力，大大提升了教学效果。
2025, 40(4): 224-231
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405138
摘要:
概念图作为组织和表征知识的工具，因能促进有意义的学习，减少无关认知负荷，成为科学课程教学的有效策略，尤其对语言能力不够的学生特别有益。为帮助学生在全英语课程学习中获得成功，本研究将概念图策略运用在基础化学全英语课程教学中，围绕概念图作业的实施，对学生的学业成绩、概念图的评估和学生对实施概念图作业的看法进行统计分析，考察在基础化学全英语课程中使用概念图作业的有效性。
概念图作为组织和表征知识的工具，因能促进有意义的学习，减少无关认知负荷，成为科学课程教学的有效策略，尤其对语言能力不够的学生特别有益。为帮助学生在全英语课程学习中获得成功，本研究将概念图策略运用在基础化学全英语课程教学中，围绕概念图作业的实施，对学生的学业成绩、概念图的评估和学生对实施概念图作业的看法进行统计分析，考察在基础化学全英语课程中使用概念图作业的有效性。
2025, 40(4): 232-238
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405179
摘要:
传统仪器分析实验教学体系偏重经典案例，缺乏对前沿领域和新兴技术的深入探索，同时未能与企业需求紧密结合，导致学生所学与工程实际脱节，不利于学生的全面发展和企业创新需求，亟需更新和拓展以适应时代和产业人才培养要求。为了满足社会对高素质复合型产业人才的需求，课程组遵循国家现代产业学院建设的指导思想，紧密结合区域产业特色，以“一个基础核心”和“三个能力培养”为指引，对原有的实验教学体系进行了重构和序列化，形成了具有可操作性的“四融四阶”分层递进式实验教学体系，以期实现课程与产业的深度融合，助力培育出能够适应现代产业进步并引领其发展的应用型创新人才。
传统仪器分析实验教学体系偏重经典案例，缺乏对前沿领域和新兴技术的深入探索，同时未能与企业需求紧密结合，导致学生所学与工程实际脱节，不利于学生的全面发展和企业创新需求，亟需更新和拓展以适应时代和产业人才培养要求。为了满足社会对高素质复合型产业人才的需求，课程组遵循国家现代产业学院建设的指导思想，紧密结合区域产业特色，以“一个基础核心”和“三个能力培养”为指引，对原有的实验教学体系进行了重构和序列化，形成了具有可操作性的“四融四阶”分层递进式实验教学体系，以期实现课程与产业的深度融合，助力培育出能够适应现代产业进步并引领其发展的应用型创新人才。
2025, 40(4): 239-244
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406090
摘要:
过渡金属催化的碳-杂原子偶联反应是有机合成化学中一个重要的研究方向。Kharasch-Sosnovsky反应利用过氧苯甲酸叔丁酯作为氧化剂，在金属铜催化的条件下，将烯烃转化为烯丙酯类化合物，完成碳氧键构筑。响应国家“双碳”战略，开发新的催化体系，实现含碳物质的绿色高效转化已经成为有机化学家们追求的重要目标。基于此，Kharasch-Sosnovsky反应在不对称反应、配体设计、底物范围扩展以及环境友好性方面取得了显著的改进。本文简要介绍了Kharasch-Sosnovsky反应的发现与新的研究进展，结合前沿科研成果，不仅有助于加深学生对基础有机化学中相关内容的理解，同时可以有效补充现有教材中的知识空缺，实现基础化学知识与学科前沿研究的深度融合。
过渡金属催化的碳-杂原子偶联反应是有机合成化学中一个重要的研究方向。Kharasch-Sosnovsky反应利用过氧苯甲酸叔丁酯作为氧化剂，在金属铜催化的条件下，将烯烃转化为烯丙酯类化合物，完成碳氧键构筑。响应国家“双碳”战略，开发新的催化体系，实现含碳物质的绿色高效转化已经成为有机化学家们追求的重要目标。基于此，Kharasch-Sosnovsky反应在不对称反应、配体设计、底物范围扩展以及环境友好性方面取得了显著的改进。本文简要介绍了Kharasch-Sosnovsky反应的发现与新的研究进展，结合前沿科研成果，不仅有助于加深学生对基础有机化学中相关内容的理解，同时可以有效补充现有教材中的知识空缺，实现基础化学知识与学科前沿研究的深度融合。
2025, 40(4): 245-252
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405186
摘要:
酚是年产超千万吨的廉价化工原料，广泛应用于有机合成中的各类重要转化。大学基础化学中关于酚类化合物反应类型的介绍主要是富电子芳环和酚羟基氧上的取代反应，两类产物中均保留了酚的惰性C―O键。为进一步拓展酚类化合物的应用价值，人们通过在酚氧原子上引入不同活化基，借助金属催化打断C―O键，实现了各类高效的脱氧偶联反应。然而，该策略的反应条件通常较为苛刻，并且可能导致产物中有金属残留，限制了其在制药等领域的广泛应用。为挑战上述难题，化学家们发现利用光、电等手段，在温和条件下可将酚的一些简单衍生物通过C―O键的选择性断裂产生芳基自由基。借助芳基自由基的高反应活性和选择性，实现一些新颖和高效的化学转化，为酚的合成应用提供新的策略和方法。本文介绍了利用酚的三氟甲基磺酸酯、磷酸酯和碳酸酯等作为芳基自由基前体的挑战和难点，以及如何实现一些精细化学品精准构建的最新研究进展，期望可以为学有余力的同学们拓宽知识面。
酚是年产超千万吨的廉价化工原料，广泛应用于有机合成中的各类重要转化。大学基础化学中关于酚类化合物反应类型的介绍主要是富电子芳环和酚羟基氧上的取代反应，两类产物中均保留了酚的惰性C―O键。为进一步拓展酚类化合物的应用价值，人们通过在酚氧原子上引入不同活化基，借助金属催化打断C―O键，实现了各类高效的脱氧偶联反应。然而，该策略的反应条件通常较为苛刻，并且可能导致产物中有金属残留，限制了其在制药等领域的广泛应用。为挑战上述难题，化学家们发现利用光、电等手段，在温和条件下可将酚的一些简单衍生物通过C―O键的选择性断裂产生芳基自由基。借助芳基自由基的高反应活性和选择性，实现一些新颖和高效的化学转化，为酚的合成应用提供新的策略和方法。本文介绍了利用酚的三氟甲基磺酸酯、磷酸酯和碳酸酯等作为芳基自由基前体的挑战和难点，以及如何实现一些精细化学品精准构建的最新研究进展，期望可以为学有余力的同学们拓宽知识面。
2025, 40(4): 253-260
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405171
摘要:
将科学前沿案例引入课堂教学，不仅有助于阐明基础研究的实际应用价值，同时也能激发学生的好奇心，培养他们对前沿知识的探索热情。自由基化学作为有机化学的重要组成部分，因其本身具有高反应活性、反应机理复杂、产物多样等特点，一直被认为是有机化学学习中的重点与难点。近年来，有机自由基凭借其独特的窄带隙结构特征，在生物医学诊疗领域取得了一系列突破性进展，并成为国内外研究的热点。然而，自由基作为一类含有未成对电子的特殊化学物种，通常表现出动力学和热力学的不稳定性，这在很大程度上限制了其实际应用。鉴于此，本文探讨了稳定有机自由基的结构类型与合成策略，并进一步阐述了自由基材料在生物医学精准诊断和光诱导治疗领域的潜在应用前景。通过将最新的自由基研究成果融入课堂教学，有助于增强学生对该领域的理解和掌握。
将科学前沿案例引入课堂教学，不仅有助于阐明基础研究的实际应用价值，同时也能激发学生的好奇心，培养他们对前沿知识的探索热情。自由基化学作为有机化学的重要组成部分，因其本身具有高反应活性、反应机理复杂、产物多样等特点，一直被认为是有机化学学习中的重点与难点。近年来，有机自由基凭借其独特的窄带隙结构特征，在生物医学诊疗领域取得了一系列突破性进展，并成为国内外研究的热点。然而，自由基作为一类含有未成对电子的特殊化学物种，通常表现出动力学和热力学的不稳定性，这在很大程度上限制了其实际应用。鉴于此，本文探讨了稳定有机自由基的结构类型与合成策略，并进一步阐述了自由基材料在生物医学精准诊断和光诱导治疗领域的潜在应用前景。通过将最新的自由基研究成果融入课堂教学，有助于增强学生对该领域的理解和掌握。
2025, 40(4): 261-276
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406117
摘要:
近年来电催化有机合成愈发受到人们的关注，其低污染、高原子效率等优点使其较传统有机合成方法具有巨大优势，符合绿色化学的社会要求。从分子水平去检测电极界面上的反应过程和关键中间体，对理解反应机理和设计更高效催化剂有着重要的指导意义。拉曼光谱是一种无损、不受水干扰的振动光谱，特别是表面增强拉曼光谱具有超高表界面灵敏度，它可以提供关于催化剂表面结构、吸附物种以及反应过程中表面中间体等关键信息，为探索反应机制提供可靠平台。本文综述了近年来利用原位拉曼光谱探究电催化有机反应过程和机理的研究进展，具体阐述了电催化加氢、C―O键活化、C―X (X = F, Cl, Br, I)键活化、C―H键活化、C―C键活化等几类有机化学反应中，拉曼光谱揭示的重要中间体、活性物质及其反应途径。通过分析具体案例，旨在帮助学生了解有机电合成的研究前沿，激发探究2023年度IUPAC“化学领域十大新兴技术”之一的合成电化学兴趣。
近年来电催化有机合成愈发受到人们的关注，其低污染、高原子效率等优点使其较传统有机合成方法具有巨大优势，符合绿色化学的社会要求。从分子水平去检测电极界面上的反应过程和关键中间体，对理解反应机理和设计更高效催化剂有着重要的指导意义。拉曼光谱是一种无损、不受水干扰的振动光谱，特别是表面增强拉曼光谱具有超高表界面灵敏度，它可以提供关于催化剂表面结构、吸附物种以及反应过程中表面中间体等关键信息，为探索反应机制提供可靠平台。本文综述了近年来利用原位拉曼光谱探究电催化有机反应过程和机理的研究进展，具体阐述了电催化加氢、C―O键活化、C―X (X = F, Cl, Br, I)键活化、C―H键活化、C―C键活化等几类有机化学反应中，拉曼光谱揭示的重要中间体、活性物质及其反应途径。通过分析具体案例，旨在帮助学生了解有机电合成的研究前沿，激发探究2023年度IUPAC“化学领域十大新兴技术”之一的合成电化学兴趣。
2025, 40(4): 277-281
doi: 10.12461/PKU.DXHX202407017
摘要:
硝基芳烃广泛应用于有机合成中，是本科有机化学教学内容的重点之一。温和条件下脱硝基转化的高效方法十分有限。近年来，绿色电合成技术为硝基芳烃C―N键的选择性转化提供了新思路。本文结合学科前沿，选取本科生易于理解的反应实例介绍硝基芳烃脱硝基转化的最新进展，以开阔学生视野、激发学习兴趣、丰富知识储备。
硝基芳烃广泛应用于有机合成中，是本科有机化学教学内容的重点之一。温和条件下脱硝基转化的高效方法十分有限。近年来，绿色电合成技术为硝基芳烃C―N键的选择性转化提供了新思路。本文结合学科前沿，选取本科生易于理解的反应实例介绍硝基芳烃脱硝基转化的最新进展，以开阔学生视野、激发学习兴趣、丰富知识储备。
2025, 40(4): 282-290
doi: 10.12461/PKU.DXHX202407058
摘要:
羰基氧鎓作为活泼中间体，很容易发生多种反应。本文介绍了大学有机化学教学中涉及到的羰基氧鎓的五类反应，即加成、取代、分解、异构和周环，讨论了羰基氧鎓作为关键中间体在各种复杂有机反应机理中扮演着重要角色。需要注意的是，羰基氧鎓的反应复杂多变，多类反应存在竞争与共存。深入学习羰基氧鎓的五类反应，有助于有机化学科学思维和科学素养的养成，践行“有机化学是科学也是艺术”的教学理念。
羰基氧鎓作为活泼中间体，很容易发生多种反应。本文介绍了大学有机化学教学中涉及到的羰基氧鎓的五类反应，即加成、取代、分解、异构和周环，讨论了羰基氧鎓作为关键中间体在各种复杂有机反应机理中扮演着重要角色。需要注意的是，羰基氧鎓的反应复杂多变，多类反应存在竞争与共存。深入学习羰基氧鎓的五类反应，有助于有机化学科学思维和科学素养的养成，践行“有机化学是科学也是艺术”的教学理念。
2025, 40(4): 291-298
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405174
摘要:
手性物质在生物学、药理学和化学反应等领域都扮演着重要角色。手性材料在应用时一般只有一种构型可表现出正面效果，因此手性分离十分重要。框架材料结构多样，易于修饰，用作色谱固定相时可实现手性物质的高效分离。本文综述了框架材料固定相用于手性分离的最新研究进展，并提出了框架材料固定相存在的问题和应用前景。
手性物质在生物学、药理学和化学反应等领域都扮演着重要角色。手性材料在应用时一般只有一种构型可表现出正面效果，因此手性分离十分重要。框架材料结构多样，易于修饰，用作色谱固定相时可实现手性物质的高效分离。本文综述了框架材料固定相用于手性分离的最新研究进展，并提出了框架材料固定相存在的问题和应用前景。
2025, 40(4): 299-306
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405205
摘要:
作为有机化合物的重要分支，有机磷化合物在农业生产、医药化工和环境保护等诸多领域发挥着重要作用。然而，社会上大多数人对有机磷化合物的了解局限于有机磷农药，并因其毒性而“谈磷色变”。本文运用拟人化手法，生动形象地介绍有机磷化合物中有机磷农药的中毒机制、解毒措施和安全使用的方法，同时也介绍了有机磷化合物的其他的广泛用途，旨在让读者在趣味阅读中对有机磷化合物和有机磷农药有更加充分的认识。
作为有机化合物的重要分支，有机磷化合物在农业生产、医药化工和环境保护等诸多领域发挥着重要作用。然而，社会上大多数人对有机磷化合物的了解局限于有机磷农药，并因其毒性而“谈磷色变”。本文运用拟人化手法，生动形象地介绍有机磷化合物中有机磷农药的中毒机制、解毒措施和安全使用的方法，同时也介绍了有机磷化合物的其他的广泛用途，旨在让读者在趣味阅读中对有机磷化合物和有机磷农药有更加充分的认识。
2025, 40(4): 307-321
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405206
摘要:
运用拟人化手法，生动形象地介绍抗生素的发现史、分类、作用机制、对人体的不良反应及使用抗生素的注意事项，旨在让读者在趣味阅读中了解有关抗生素的基础知识。
运用拟人化手法，生动形象地介绍抗生素的发现史、分类、作用机制、对人体的不良反应及使用抗生素的注意事项，旨在让读者在趣味阅读中了解有关抗生素的基础知识。
2025, 40(4): 322-325
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406016
摘要:
在“人体”工厂中，肝细胞车间主任“小灯”负责代谢乙醇、维护稳定。然而，随着糖尿病、失眠等疾病侵袭，中枢引入了安眠药、降压药等外援。小灯对药物与乙醛脱氢酶可能产生的双硫仑样反应缺乏警惕。一次意外中，头孢药物与乙醇代谢冲突，抑制了乙醛脱氢酶，导致乙醛肆虐，引发混乱。小灯意识到疏忽，加强安保，并向工人传达了领导指示，提醒大家在使用药物时需谨慎。此次危机虽得到控制，但肝细胞们更加明白责任与使命。我们也应从中汲取教训，珍惜生命，避免将生命安全置于危险之中。在表达感情时，有众多选择，完全不必过量饮酒。让我们共同守护这座神奇的工厂，确保它的安全与繁荣。
在“人体”工厂中，肝细胞车间主任“小灯”负责代谢乙醇、维护稳定。然而，随着糖尿病、失眠等疾病侵袭，中枢引入了安眠药、降压药等外援。小灯对药物与乙醛脱氢酶可能产生的双硫仑样反应缺乏警惕。一次意外中，头孢药物与乙醇代谢冲突，抑制了乙醛脱氢酶，导致乙醛肆虐，引发混乱。小灯意识到疏忽，加强安保，并向工人传达了领导指示，提醒大家在使用药物时需谨慎。此次危机虽得到控制，但肝细胞们更加明白责任与使命。我们也应从中汲取教训，珍惜生命，避免将生命安全置于危险之中。在表达感情时，有众多选择，完全不必过量饮酒。让我们共同守护这座神奇的工厂，确保它的安全与繁荣。
2025, 40(4): 326-330
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406038
摘要:
源起于发霉甜苜蓿，脱胎于生化实验室，华法林先生起初作为一种强力灭鼠毒药大杀四方。然而，在进入医药领域的道路上，他却因毒药的身份标签和种种流言而饱受质疑和反对。科学家们揭示了华法林抗凝血的机制，并证明了华法林抗凝治疗对患者的益处。从此，华法林先生以及他的衍生物们成为了抗凝治疗和防治鼠害的前线战士。
源起于发霉甜苜蓿，脱胎于生化实验室，华法林先生起初作为一种强力灭鼠毒药大杀四方。然而，在进入医药领域的道路上，他却因毒药的身份标签和种种流言而饱受质疑和反对。科学家们揭示了华法林抗凝血的机制，并证明了华法林抗凝治疗对患者的益处。从此，华法林先生以及他的衍生物们成为了抗凝治疗和防治鼠害的前线战士。
2025, 40(4): 331-339
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406082
摘要:
通过拟人化的方式，描绘了一个关于热力学定律的故事。主角“电子姐姐”在微观世界中翩翩起舞，她的舞蹈象征着化学反应。她的老师们——克劳修斯和玻尔兹曼，向她传授了熵和热力学定律的知识，这些定律塑造了她的舞蹈规则。虽然“电子姐姐”遵循这些定律，却在梦中体验到电催化过程的“逆热力学”之舞。最终，她在现实中与“电池哥哥”相遇，开启了对电催化领域的探寻，象征着科学探索中传统与创新的冲突与调和，以及追梦少年在成长中的机遇与挑战。本文通过曲折的情节，生动地介绍了计算化学反应中吉布斯自由能变的方法，探讨了电催化反应如何通过电功对系统进行能量输入，从而实现系统的吉布斯自由能变为正的化学反应，即最近文献中所谓的“逆热力学”反应。文章通过两个例子，即电解水反应和电催化循环去消旋化反应，阐述了逆热力学反应在化学研究中的重要作用。同时，本文也描述了青少年在追求自我认同的过程中面临的困惑与挑战，展现了勇于创新、大胆突破的重要性：真正的创新并非抛弃定律，而是在约束中创造新的可能性。
通过拟人化的方式，描绘了一个关于热力学定律的故事。主角“电子姐姐”在微观世界中翩翩起舞，她的舞蹈象征着化学反应。她的老师们——克劳修斯和玻尔兹曼，向她传授了熵和热力学定律的知识，这些定律塑造了她的舞蹈规则。虽然“电子姐姐”遵循这些定律，却在梦中体验到电催化过程的“逆热力学”之舞。最终，她在现实中与“电池哥哥”相遇，开启了对电催化领域的探寻，象征着科学探索中传统与创新的冲突与调和，以及追梦少年在成长中的机遇与挑战。本文通过曲折的情节，生动地介绍了计算化学反应中吉布斯自由能变的方法，探讨了电催化反应如何通过电功对系统进行能量输入，从而实现系统的吉布斯自由能变为正的化学反应，即最近文献中所谓的“逆热力学”反应。文章通过两个例子，即电解水反应和电催化循环去消旋化反应，阐述了逆热力学反应在化学研究中的重要作用。同时，本文也描述了青少年在追求自我认同的过程中面临的困惑与挑战，展现了勇于创新、大胆突破的重要性：真正的创新并非抛弃定律，而是在约束中创造新的可能性。
2025, 40(4): 340-345
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406111
摘要:
数字PCR (聚合酶链式反应))能够带来高灵敏度水平的核酸检测，甚至实现单分子分析。由于其独特的绝对定量能力和高灵敏度，数字PCR成为了一种强大的生物分子学工具。本文将从第一人称视角带入数字PCR，共同体验数字PCR的生活，以便于读者理解数字PCR的发展背景、技术原理和疫情中的应用。
数字PCR (聚合酶链式反应))能够带来高灵敏度水平的核酸检测，甚至实现单分子分析。由于其独特的绝对定量能力和高灵敏度，数字PCR成为了一种强大的生物分子学工具。本文将从第一人称视角带入数字PCR，共同体验数字PCR的生活，以便于读者理解数字PCR的发展背景、技术原理和疫情中的应用。
2025, 40(4): 346-352
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405146
摘要:
科普教育活动不仅需要传播科学知识，更需要传播科学思想方法。以“银离子回收”科普项目为例，简要介绍蕴含基于控制变量思想的趣味科普实践活动方案的实施，从认识科学变量、认知控制变量方法、体会运用控制变量思想三个层次逐层深入，逐步提升大众对控制变量思想的认识水平，从而提升科学素养水平。同时通过对含银废水的毒性、污染性与银的回收处理方法与价值的讨论，也提升了公众的绿色环保理念和资源循环利用的价值理念。
科普教育活动不仅需要传播科学知识，更需要传播科学思想方法。以“银离子回收”科普项目为例，简要介绍蕴含基于控制变量思想的趣味科普实践活动方案的实施，从认识科学变量、认知控制变量方法、体会运用控制变量思想三个层次逐层深入，逐步提升大众对控制变量思想的认识水平，从而提升科学素养水平。同时通过对含银废水的毒性、污染性与银的回收处理方法与价值的讨论，也提升了公众的绿色环保理念和资源循环利用的价值理念。
2025, 40(4): 353-358
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406103
摘要:
基于辐射环境监测的实际工作，我们设计了一个基于α谱仪测定环境水样中铀同位素的本科专业实验。该实验包含铀的分离纯化、电镀制源、谱仪测量及数据分析三个部分。通过该实验，学生亲身体验了实际环境监测工作的流程，加深了对阿尔法谱仪的理解，提升了操作能力，促进了学生理论知识与实践经验的融合。
基于辐射环境监测的实际工作，我们设计了一个基于α谱仪测定环境水样中铀同位素的本科专业实验。该实验包含铀的分离纯化、电镀制源、谱仪测量及数据分析三个部分。通过该实验，学生亲身体验了实际环境监测工作的流程，加深了对阿尔法谱仪的理解，提升了操作能力，促进了学生理论知识与实践经验的融合。
2025, 40(4): 359-366
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406107
摘要:
螺环化合物因其独特的三维结构和生物活性而备受关注，广泛应用于药物设计和有机合成中。传统螺环化合物的合成需要采用化学计量的氧化剂，条件苛刻且步骤繁琐。本实验以N-酰基磺酰胺为原料，通过电化学氧化即可合成去芳香化的螺环化合物，反应绿色高效。实验教学中，学生将学习电化学合成的基本原理，掌握电化学合成的操作技巧，并理解电化学脱芳香螺环化的合成原理。通过引导学生探究实验机理，理论与实践相结合提高学生的实验技能和科学探究能力，同时培养学生对绿色化学和可持续合成方法的认识。
螺环化合物因其独特的三维结构和生物活性而备受关注，广泛应用于药物设计和有机合成中。传统螺环化合物的合成需要采用化学计量的氧化剂，条件苛刻且步骤繁琐。本实验以N-酰基磺酰胺为原料，通过电化学氧化即可合成去芳香化的螺环化合物，反应绿色高效。实验教学中，学生将学习电化学合成的基本原理，掌握电化学合成的操作技巧，并理解电化学脱芳香螺环化的合成原理。通过引导学生探究实验机理，理论与实践相结合提高学生的实验技能和科学探究能力，同时培养学生对绿色化学和可持续合成方法的认识。
2025, 40(4): 367-374
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406113
摘要:
在化学、材料和生物等领域，溶液是常见的反应环境，探索溶液结构与性质的相互关系有着重要意义，然而在本科生实验中却鲜有涉及溶液结构的化学实验。本文利用腈类化合物作为红外光谱探针，通过衰减全反射-傅里叶红外光谱仪对溶液中分子-离子间相互作用进行测试，通过改变溶质的浓度和调控溶剂的诱导效应、空间位阻效应以及配位效应，进而分析其对溶液结构的影响。本实验涉及仪器分析、物理化学和有机化学相关综合理论知识，同时可拓展红外吸收光谱仪的应用范围，且实验操作便捷、综合性较强，有利于更好地培养学生的探究能力和创造性思维，可以作为大学生创新性实验开展。
在化学、材料和生物等领域，溶液是常见的反应环境，探索溶液结构与性质的相互关系有着重要意义，然而在本科生实验中却鲜有涉及溶液结构的化学实验。本文利用腈类化合物作为红外光谱探针，通过衰减全反射-傅里叶红外光谱仪对溶液中分子-离子间相互作用进行测试，通过改变溶质的浓度和调控溶剂的诱导效应、空间位阻效应以及配位效应，进而分析其对溶液结构的影响。本实验涉及仪器分析、物理化学和有机化学相关综合理论知识，同时可拓展红外吸收光谱仪的应用范围，且实验操作便捷、综合性较强，有利于更好地培养学生的探究能力和创造性思维，可以作为大学生创新性实验开展。
2025, 40(4): 375-381
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406005
摘要:
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。
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。
2025, 40(4): 382-389
doi: 10.12461/PKU.DXHX202406078
摘要:
以膏霜类化妆品的制备为切入点，针对不同知识背景的受众者，创新开发梯度科普实验。通过原创视频、科普宣传单、PPT讲解和现场指导，向中小学生、高中生、社会大众诠释乳化原理和化妆品相关知识，介绍化妆品制备过程。对于面向大学生的科普方案，则提升了实验的难度和深度；使大学生独立完成化妆品的制备和性能表征。本科普实验在推广实践中获得一致好评，有一定的实用意义和推广价值。
以膏霜类化妆品的制备为切入点，针对不同知识背景的受众者，创新开发梯度科普实验。通过原创视频、科普宣传单、PPT讲解和现场指导，向中小学生、高中生、社会大众诠释乳化原理和化妆品相关知识，介绍化妆品制备过程。对于面向大学生的科普方案，则提升了实验的难度和深度；使大学生独立完成化妆品的制备和性能表征。本科普实验在推广实践中获得一致好评，有一定的实用意义和推广价值。
2025, 40(4): 390-398
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405147
摘要:
仪器分析实验“分子荧光法测定罗丹明B的含量”存在实验过于简单、未考虑实际情况等问题。因此，本改进实验在三维荧光扫描模式下获取样本数据，不进行复杂预处理，而是运用化学计量学算法解析出目标分析物的纯信号，进而实现了染色辣椒中罗丹明6G和123的同时测定。本改进实验提高了学生全面考虑问题和创新解决问题的能力。
仪器分析实验“分子荧光法测定罗丹明B的含量”存在实验过于简单、未考虑实际情况等问题。因此，本改进实验在三维荧光扫描模式下获取样本数据，不进行复杂预处理，而是运用化学计量学算法解析出目标分析物的纯信号，进而实现了染色辣椒中罗丹明6G和123的同时测定。本改进实验提高了学生全面考虑问题和创新解决问题的能力。
2025, 40(4): 399-407
doi: 10.12461/PKU.DXHX202407102
摘要:
在热力学可逆循环过程中，用温–熵图(T–S图)表示系统的温度与熵的变化关系，能同时显示出系统所吸的热与所做的功，从而可以方便地计算得到该循环的热功转换效率。本文总结了T–S图在多个经典热功转换循环过程中的应用，还介绍了近期报道的、利用电势的温度效应或浓差效应构建热力学循环，从低品位热能中获取能量的几个新型能量转换过程以及T–S图在其中的指导作用，可加深师生对T–S图的理解和认识，并拓展其应用范围。
在热力学可逆循环过程中，用温–熵图(T–S图)表示系统的温度与熵的变化关系，能同时显示出系统所吸的热与所做的功，从而可以方便地计算得到该循环的热功转换效率。本文总结了T–S图在多个经典热功转换循环过程中的应用，还介绍了近期报道的、利用电势的温度效应或浓差效应构建热力学循环，从低品位热能中获取能量的几个新型能量转换过程以及T–S图在其中的指导作用，可加深师生对T–S图的理解和认识，并拓展其应用范围。
2025, 40(4): 408-414
doi: 10.12461/PKU.DXHX202405200
摘要:
药物化学是药事管理专业的重要课程，本文以“顺铂的抗癌功能发现”为载体，深入挖掘抗肿瘤药物的思政案例，以顺铂为例，延伸至金属类药物，并对其他机制类抗肿瘤药物进行探讨，总结其相关作用靶点及抗肿瘤机制，体现抗肿瘤药物的多样性。本课程通过采用系统讲授和案例教学相结合，翻转课堂等教学方式来调动学生的学习兴趣，并将课程思政理念贯彻教学过程，提高教学效果。本教学模式旨在锻炼学生创新思维、提高学生实践能力、强化学生思政意识。
药物化学是药事管理专业的重要课程，本文以“顺铂的抗癌功能发现”为载体，深入挖掘抗肿瘤药物的思政案例，以顺铂为例，延伸至金属类药物，并对其他机制类抗肿瘤药物进行探讨，总结其相关作用靶点及抗肿瘤机制，体现抗肿瘤药物的多样性。本课程通过采用系统讲授和案例教学相结合，翻转课堂等教学方式来调动学生的学习兴趣，并将课程思政理念贯彻教学过程，提高教学效果。本教学模式旨在锻炼学生创新思维、提高学生实践能力、强化学生思政意识。
