与蝠相伴
杨德红, 刘少康, 王坤, 秦琦, 范文捷, 焦明立, 杨本勇
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202401080
蝙蝠以大毒王闻名于世,却是人类实实在在的良师益友。它具有控制害虫、种子传播、植物授粉等不可或缺的生态作用和巨大的经济价值,且在健康长寿、生物仿生等方面具备重要的研究意义。作为唯一会飞行的哺乳动物,人们对它的观察与研究从未停止。蝙蝠声纳系统的发现见证了人类探求真理的曲折历程和顽强精神。蝙蝠拥有“心眼”这样的超能力,人类依据其回声定位和形体结构制造出蝙蝠机器人,未来应用及发展前景非常广阔。蝙蝠还是中国福文化的代表,值得我们永远颂扬。论文讲述了蝙蝠的优缺点、身体结构、生活习性和夜视能力以及蝙蝠机器人的相关知识,旨在引领学生全面辩证地看待蝙蝠的问题,培养学生的思辨意识和能力,体会仿生学的奥妙,传承中华传统福文化思想精髓,树立人与自然和谐共生的发展观。
关键词: 蝙蝠, 生存价值, 回声定位法, 蝙蝠机器人, 仿生学
林:从毒药到良方
方洲, 张致豪, 蒋炜涵, 陈建成
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202406038
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。
关键词: 抗凝药物, 双香豆素, 维生素K, 维生素K环氧化物还原酶
高锰酸钾氧化还原滴定实验的课程思政设计
石慧, 宦双燕, 王玉枝
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202308042
以“高锰酸钾法氧化还原滴定实验”为基础,结合水质化学耗氧量(COD)监测应用,进行实验课程思政创新设计。案例通过引入梯度化COD水样为检测对象,结合工业废水排放监管探索性实践,以及研讨身边水污染治理实例等,引导学生关注水污染防治等社会问题,激发其保护生态环境的责任感和国家生态文明建设服务意识。
关键词: 分析化学实验, 高锰酸钾法, 课程思政, COD测定, 水环境监测
基于激光雕刻石墨烯电极的伏安实验教学新方案
周桢林, 陈思元, 刘仪, 胡成国, 赵发琼
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202308049
伏安法是仪器分析课程的重要章节和教学难点,其现有实验教学方案在理论融合和应用拓展等方面存在不足。本文通过引入较为前沿的激光雕刻石墨烯电极体系,丰富内容如扩散电流理论和电催化现象模拟,延伸应用如奶粉香兰素检测,帮助学生深入理解方法的基本原理、研究动向和应用价值。实验综合成本低、电极可批量制备,适合教学开展。
关键词: 伏安法, 实验教学, 激光雕刻石墨烯电极
电泳测量胶体ζ电势的实验方法探究和仪器创新
梁峰, 李得胜, 蒋玉婷, 董家新, 刘冬成, 沈星灿
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312009
物理化学实验“电泳法测量胶体ζ电势”中存在胶体纯化耗时长、界面位置测量精度低等影响实验教学效果的问题。针对这些问题,本文探索了采用酸碱离子交换树脂快速、大量、可重复地纯化Fe(OH)3胶体的方法和条件;创新性设计了利用数显标尺和挡光片辅助精密测量胶体界面位置的装置,并将其和电泳管固定支架集成为一套专用仪器。更高的界面位置测量精度允许将电泳测量时间缩短至5 min,减小了电泳时间过长引起的电位梯度变化的影响。将改进后的方法和仪器应用于实验教学,学生的实验效率得到提高,测量结果偏差小,重复性好,为在实验教学中增加探索性实验奠定了基础。
关键词: ζ电势, 电泳, 氢氧化铁胶体, 离子交换, 仪器创新
拉曼散射光谱实验教学设计与实践
彭微, 温宝英, 李华敏, 王翊如, 李剑锋
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312062
拉曼光谱是一种无损的分析技术,能够提供物质的结构和成分信息,已被广泛应用于化学、生物学和材料科学等领域的分析和研究中。经过三年的教学,拉曼散射光谱法实验的教学设计已获得诸多实践经验。该实验项目分别设计了定性分析、定量分析和痕量分析三部分内容,从生活中常见的真假翡翠的辨别入手,激发与培养学生自主学习拉曼光谱相关知识的兴趣和热情。通过对便携式拉曼光谱仪的使用让学生理解仪器的结构和功能,掌握拉曼光谱法和表面增强拉曼光谱法的基本原理。经过本实验项目的学习,学生能够正确使用拉曼光谱仪测试固体样品、液体样品和痕量物质,为掌握相关的光谱学知识奠定良好的基础。
关键词: 拉曼散射光谱法, 表面增强拉曼光谱法, 定性分析, 定量分析, 拉曼光谱仪
使用粘度预测宣纸类文物寿命的化学实验
罗雨佳, 祁赟鹏, 邢惠萍, 李玉虎
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202401037
本文设计了一个以小组合作形式开展使用粘度法预测纸质文物寿命的实验。本实验面向文物保护技术专业大三本科生开设,通过八个小组的协同合作,利用操作简单的夹套式粘度计测定两种类型宣纸老化前后的特性粘度并计算聚合度,汇总各小组数据后,使用Ekenstam方程计算纸张的老化速率常数,并结合阿伦尼乌斯公式预测宣纸寿命。旨在提高学生的团队合作能力以及动手实践、解决问题、数据分析与科学研究的能力,同时引导学生将化学知识应用到纸质文物保护实践工作中去。
关键词: 纸质文物, 物质文化遗产保护, 特性粘度, 粘度法测定聚合度
沉淀滴定终点误差的计算公式及应用——以莫尔为例
苏铁军
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202402039
终点误差是分析化学中的重要教学内容。基于沉淀溶解平衡理论和终点误差定义,推导出了计算莫尔法终点误差的一般公式。介绍了该公式在直接计算终点误差、确定滴定突跃范围及确定指示剂的最低需要量等方面的应用,所得计算结果均与文献值相符。该公式的构建进一步完善了计算终点误差的新方法体系,将有力推动分析化学一流课程的建设。
关键词: 沉淀滴定, 终点误差, 滴定突跃, 指示剂
碘量测铜实验中“异常现象”的探究
陈蓝苍鸿, 余行泰, 赵天磊, 姚奇志
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202408089
“碘量法测定铜合金中铜含量”是大学分析化学实验中重要的实验内容之一,某学生在进行该实验时,错将20% KSCN溶液当作HAc-NaAc缓冲溶液进行实验。尽管其最终沉淀仍为CuSCN,但滴定结果存在显著差异。针对这一异常现象,笔者通过文献调研,提出了几点可能的解释,并设计相应实验进行探究和验证。通过对实验中间产物的系统分析,证实了相关的反应过程和机制,阐明了异常现象产生的原因。这不仅培养了学生分析和解决问题的能力,也训练了学生逻辑思维和科学实验思维。
关键词: 碘量法, 铜测定, 异常现象, 反应机理
基于稳态电热的石墨烯膜导热系数的精确可靠测量
陆嘉灏, 明鑫, 刘英军, 郝媛媛, 张佩娟, 施淞瀚, 毛艺, 于悦, 蔡盛赢, 许震, 高超
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2025.100045
高导热石墨烯膜是近年来备受关注的高功率电子器件用散热材料。导热系数作为一项评价其基础性能的重要参数,实现其精确测量对于理解材料基础物性、优化制备工艺以及实际工程应用都具有重要意义。然而,现有的商业化导热测试设备,囿于测试原理、样品尺寸等因素,难以同时实现高效、准确、可靠的测量。开发操作简便、测试快捷、精度优异、可跨尺度的测量方案仍是一个重要挑战。本文提出基于稳态电热法的石墨烯膜导热系数的精确可靠测量方法,结合实验测试与仿真模拟,基于原理分析、测试优化、数据处理等三个方面,显著提升导热测量的精度与效率。测量结果的准确性受到热损校正、样品尺寸、系统设计以及数据处理等四方面因素影响。实验结果表明,热辐射和热对流引起的热损失会影响样品的温度分布和测量结果,可通过控制样品尺寸和温升来控制。对实验数据进行筛选和预处理也可以有效提高测量精度。通过实验与仿真结合,我们提出了可行的操作指南与标准化的测试方案。通过优化,该方法测量误差低于3.0%,不确定性降至0.5%,响应时间达毫秒级。本工作为准确评估材料导热性能提供有益指导,也为导热材料的热管理工程应用提供技术支撑。
关键词: 石墨烯膜, 导热系数, 稳态技术, 有限元模拟

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