Please wait a minute...
本期目次
2024年,第39卷,第12期出版日期 2024-12-28
目录
专题
教学研究与改革
  • 医科大学药学国家一流专业的药物化学课程思政实践探索
  • 吴迪, 高艺恬
  • 目前全球生物医药产业呈现集聚发展态势，美、英、日等发达国家占据主导地位，我国创新生物药物产出和生产能力快速提升，相应的拔尖创新人才需求量急剧增加，“新医科”建设目标即为“造就拔尖创新人才”。药物化学为药学专业核心课，不仅承担着对于药学拔尖创新人才的专业能力培养任务，也承担着课程思政的素质培养责任，但原有的课程教学中的课程思政建设仍不成体系。目前课程团队在教学实践过程中，不断更新课程教学理念，重构课程教学内容，更新课程教学方法，从不同角度找到课程思政融入点，并将新药研发思维贯穿课程，做到“融产和研于课堂，塑药学人之担当”，提升学生学习获得感。希望该实践探索为药学专业相关课程的课程思政建设提供经验和参考。
  • 2024, 39 (12): 17-22. DOI: 10.3866/PKU.DXHX202401033
  • 自主创新时代下药学专业教育与创新创业融合的探索与实践
  • 张虹锐, 肖明兴
  • 药学专业人才是行业实现创新发展和持续发展的关键驱动力。要保持医药产业的持续创新，培养紧跟时代前沿且具有创新创业能力的药学专业人才具有重要的意义。结合我国当前医药行业的发展现状和药学教育存在的不足，我们在创新思维培养、使命感教育、教师水平提升、教学内容更新、教学模式多样化、学生学习热情激发、校企合作模式探索等方面进行了思考并提出建议。我们搭建技术服务与创业服务一体化平台、探索项目合作与人才培养合作相融合的校企合作模式、组织企业专家和高校教师共同走进企业和高校课堂、把最新的学科和行业进展更新到教学内容中去、组建创业大赛-创新创业项目-创业实践，实现一体化和链条化学生实践能力培养机制等，这些新的尝试都取得了很好的效果。本文对自主创新时代下我们在药学专业教育与创新创业实践融合方面的思考和实践探索进行了介绍和讨论。
  • 2024, 39 (12): 23-31. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202401040
  • 基于地方特色资源应用型人才培养路径的探索与实践
  • 杨光明, 闵勇
  • 红河学院聚焦地方特色产业发展需求，按照“理工结合，专业协同”的模式积极开展基于地方特色资源的专业群建设的探索与实践，依托化学专业先发优势，融合冶金工程专业和食品质量与安全专业产业服务方向鲜明的特点，以化学为核心专业(即“一核”)，冶金工程和食品质量与安全为支撑专业(即“两翼”)，构建了“一核、两翼”的特色资源产业专业群；发挥地域区位优势，与越南高校进行人才培养、科研合作等国际交流，拓宽了学生的国际视野，探索出了一条特色鲜明的人才培养路径。专业群内专业均为云南省一流建设专业、校级课程思政示范建设专业，人才培养质量不断提高，服务区域经济社会发展和创新驱动发展的能力明显提升。
  • 2024, 39 (12): 32-39. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404047
  • 新时代本科生课程与思政、实践融合的探索——以“三维纺织复合材料与航空航天”为例
  • 李典森, 韩君, 杨雪
  • 三维纺织复合材料在航空航天、国防等领域有广阔应用前景，促使传统教学资源和教学方法需要进行改革和完善。针对“三维纺织复合材料与航空航天”课程，将三维纺织复合材料的制造工艺、评价方法等重要内容与思政课程、实践教学有机融合，引导学生面向国家战略需求和国际学术前沿，培养学生的空天报国情怀，达到培养人才的目的。上述教学改革促进了学生科学素养、创新能力的培养，加深了学生对三维纺织复合材料及其应用的认识与理解。
  • 2024, 39 (12): 47-52. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404025
  • 融入思政元素的“高等环境化学”教学改革探索
  • 周艳梅, 郭美霞, 吴玉锋, 冯彩霞, 聂亚敏
  • 为了更好地贯彻思政育人的理念，本文针对环境科学与工程专业学生的专业必修课程“高等环境化学”进行课程改革，探讨了课程与思政的结合点，从教学内容、教学手段、考核方式等多角度阐述了高等环境化学课程的教改措施，构建了高等环境化学专业课程的育人新格局，并为相关课程开展融入课程思政的教学改革提供了参考。
  • 2024, 39 (12): 53-56. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202402051
  • 混合教学模式在药学专业分析化学实验课程中的实践研究
  • 张娟, 马艳艳, 潘聪洁, 雷敬卫, 纪永升, 麻秋娟, 谢彩侠
  • 分析化学实验是药学相关专业的基础必修课程。在分析化学实验教学中应用线上线下混合模式，主要包括教学分析、教学过程、学习评价，即全面分析教学内容、教学目标、学习资源及学生学情，构建“课前实验预习–课中实验教学–课后实验总结”三阶段相承接、线上线下相融合的教学过程，采用线上线下全过程性的学习评价方式。通过反思整个教学过程，分析探讨混合教学模式的应用优势及存在问题。
  • 2024, 39 (12): 57-64. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202403037
  • 材料虚拟仿真综合实习课程思政教学设计与实践
  • 牛永盛, 李红春, 王杰, 李伟娜, 龚良玉, 孙钦星
  • 专业课程融入课程思政是高校协同育人的重要举措。材料虚拟仿真综合实习是材料类专业的一门专业综合实践课，采用了沉浸式体验思政案例。本文从实习课程开展课程思政改革的意义和必要性入手，重点介绍了材料虚拟仿真综合实习开展的课程思政教学改革实践，总结了专业实习课程开展思政教学的目标、举措和意义，并对改革成效进行了介绍。
  • 2024, 39 (12): 65-72. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202403039
  • 矿冶特色环境专业有机化学课程改革与实践
  • 常雁红, 汪群慧
  • 针对北京科技大学矿冶特色背景下环境专业教学，结合有机化学课程特点，从改进教学方法，提高教学效果；调整评价标准，构建多元化考核体系；融入思政元素，实现全面育人等方面进行了系统的改革和实践，旨在激发学生解决矿冶环境污染问题的学习动力，同时提升他们对有机化学理论的理解和实践能力。
  • 2024, 39 (12): 73-79. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404003
  • “一带一路”视域下工科院校化学学科——国际化人才培养的实践路径
  • 王群, 李杨, 姚忠平, 卢松涛, 吴晓宏
  • 新形势下学科交叉融合特征日益明显，工科院校化学学科国际化人才培养亟须与时俱进、主动作为。基于“一带一路”视角的国际化人才内涵，即学科交叉型化学拔尖创新人才的跨界融合的多元知识体系，应对复杂技术问题集成创新能力和具备国际视野协调多方利益的沟通能力，哈尔滨工业大学化学学科依托得天独厚的地缘优势，以师资竞争力、教学影响力、学科吸引力和学生胜任力“国际四力”为目标，从教师、教学、学科和学生四个维度，通过“引入-走出”内外兼顾双轨并进，倡导多元文化育人模式，为新时代工科院校化学国际化人才培养提供借鉴。
  • 2024, 39 (12): 80-86. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404052
  • 校企联动引领“产品工程学”课程创新实践
  • 李慧玉, 刘建军, 刘洪涛, 舒心, 陈星全, 赵洁, 冯拥军
  • 对传统课堂教育模式中面临的主要问题进行剖析，指出“校企联动”教育改革的必要性。以北京化工大学“产品工程学”课程为案例，邀请企业专家加盟，构建校企联动授课新模式，并从课程设计、教学团队组建和课程教学三方面介绍课程内涵。这种创新教学模式将有助于提高学生综合能力，提升教育教学质量，提升企业创新能力。
  • 2024, 39 (12): 87-93. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202403067
  • 专业学位研究生课程案例式教学探索与实践——以“绿色化学化工”课程为例
  • 杨恒权, 王永钊, 张变香
  • 随着专业学位研究生教育规模的扩大和社会对应用型人才需求的增大，培养具有扎实理论基础且能适应实际工作需要的应用型人才是高等教育的一项重要任务。针对当前课程教学中存在的问题，介绍了山西大学“绿色化学化工”课程教学中教学模式及教学方法的改革，通过“案例式”的教学实践，将绿色化学化工课程的理论与实践有机结合，在实践能力和创新能力培养的方法和措施上进行探索和实践，取得了一定的效果。
  • 2024, 39 (12): 94-100. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404021
  • 无机化学中“氢化学与氢能”教学内容的再构探讨
  • 顾泉, 翟全国, 夏正强, 乔成芳, 高胜利
  • 近几十年氢元素和氢能相关基础与应用研究取得重大进展情况下，无机化学中“氢元素和氢能”教学内容和素材丰富了许多。在时代背景下，从加强学生“学以致用”的能力培养、注重“专业与思政同向同行”的素养培养、体现综合育人的角度看，这块教学内容的再构更应凸显完整性和科学性、高阶性和挑战度、前沿性和研究性。
  • 2024, 39 (12): 101-111. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404062
  • “大思政”视域下课程思政的探索与实践——以无机及分析化学课程为例
  • 董彦莉, 李芝, 王俊敏, 赵影, 常青云, 吴秋华
  • 无机及分析化学是农林专业大一新生的一门重要基础课，深入挖掘其蕴含的思政元素，对培养新农科背景下知农爱农创新型人才意义重大。河北农业大学的无机及分析化学是一门国家级一流本科课程，通过更新课程体系、优化教学资源、建设思政资源库，将思政和创新有机融合，构建了无机及分析化学全方位、立体式思政育人体系，以充分发挥基础课程的“育人功能”，实现知识传授和价值引领的同频共振。
  • 2024, 39 (12): 112-118. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202403109
  • 数字赋能国际化课程双师教学模式探索——以无机化学课程为例
  • 王峥, Olsen Gunnar, 李玢洁, 伍珍, 祁亚军, 李荣, 汪航行, 高云
  • 依托智慧教学平台，融合国内外优质教育资源，基于建构主义学习理论、学习金字塔理论开展国际化课程教学，是推进开放融合办学、创新国际化课程教学模式的一种探索。实践表明，数字赋能双师教学模式能为学生提供全方位学习支持，实现教学评价多维化、个性化、科学化，有效提升学生自主学习能力，强化教学效果，也能精准诊断教学问题，推动教学模式持续改进。
  • 2024, 39 (12): 128-136. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202403020
  • “双一流”高校重点实验室创新型人才培养模式探索
  • 李东东, 赖文勇, 王石
  • 以“双一流”高校重点实验室为依托，重点从“思想引领、教学质量、教学实践、创新能力以及教师水平”等几个方面构建“多位一体”的人才培养模式，探索创新型人才培养改革的新路径，强化实践教学环节，提高学生的实践能力与创新能力，为“双一流”高校重点实验室创新型人才的培养探索出一条高效的改革之路。
  • 2024, 39 (12): 150-155. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404060
知识介绍
  • 半导体与稳定自由基TEMPO协同光催化选择性氧化反应
  • 黄凤伟, 张富林, 王月欣, 郎贤军
  • 稳定自由基TEMPO (2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物)可以与半导体光催化相协同，用于促进氧化反应过程中的电子和质子转移。通过理性设计可以将TEMPO作为氧化还原中介引入到反应体系中，提高反应效率。研究证明，二氧化钛和共价有机框架均可与TEMPO构建协同光催化活化双自由基分子氧体系，实现可见光驱动下胺和硫醚类有机底物的选择性需氧氧化。
  • 2024, 39 (12): 156-163. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404010
  • 可见光驱动环丙烷的自由基开环反应
  • 李强强, 陈松, 孙英强, 康熙, 周虹屏, 冯燕, 宣俊
  • “环丙烷的结构与反应性质”作为环烷烃章节的重要组成部分，是本科有机化学教学内容的重点之一。当前教材对于环丙烷的开环反应仅提及了几类离子型开环加成反应，如与氢气、卤素等。本文结合学科前沿进展，将可见光催化中环丙烷的自由基型开环反应进行归纳介绍，通过选取本科生易于理解的代表性反应实例，让学生补充了解环丙烷的自由基型开环反应。基础知识课堂与前沿化学研究的深度融合，不仅可以有效补充现有教材中的知识盲区，还能将前沿科技成果转化为教学资源，拓展学生的知识面，提高学习兴趣与效率。
  • 2024, 39 (12): 164-169. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404011
  • 自由基脱羧卤化反应
  • 余承沁, 黎祖儿, 蔡浩澄, 朱成建, 李伟鹏, 谢劲
  • Hunsdiecker反应，即自由基脱羧卤化反应，是经典的羧酸官能团转化反应。近几十年来，化学家利用过渡金属催化等方法对经典的Hunsdiecker反应进行了不断改进，极大拓展了其应用范围。基于羧酸的自由基脱羧反应在合成化学中的实用性，本文重点介绍了一系列羧酸自由基脱羧取代反应，尤其是我国化学家李超忠研究员近年来对于Hunsdiecker反应的改进与创新。
  • 2024, 39 (12): 170-176. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404046
  • 长辔远驭：自由基参与1,5-氢迁移引发的远程C(sp3)―H键官能团化研究进展
  • 侯馨怡, 闫芹芹, 刘菲, 孙凯, 李泽江
  • 自由基反应作为有机化学研究的重要手段，在合成化学领域扮演着重要角色。自由基介导的1,5-氢迁移(HAT)是对远程未活化C (sp3)―H键官能团化的有效策略，具有良好的区域选择性和原子经济性。同时，相关研究也取得了突破性进展。本文由“长辔远驭”的典故引入，基于金属催化、可见光催化及协同催化下，对自由基介导的1,5-HAT引发的远程C (sp3)―H键的直接官能团化进行较为详细的阐述。
  • 2024, 39 (12): 177-184. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404071
  • 无机白磷(P4)活化合成有机磷化合物的研究进展
  • 王丰晓, 苗志伟
  • 有机磷化合物在有机化学、农药和材料等领域具有重要应用，白磷(P4)是现代磷化工最重要的原料之一，是制备有机磷化合物常见的磷原子源。近年来科研人员一直在研究白磷的化学性质，希望开发出直接将无机白磷转化为含磷功能化合物的方法。从无机白磷出发直接合成有机磷化合物将避开目前磷化工所依赖的多步骤传统工序，在保护环境的同时可以降低生产成本。本文综述了近年来从无机白磷出发直接合成有机磷化合物的研究进展，并对该领域的发展前景进行了展望。
  • 2024, 39 (12): 185-201. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404063
  • 单抗药物：生物医药领域的突破与希望
  • 张雨欣, 黄浩铖, 张文卓, 周禄顺, 林亚维, 何振宇
  • 相较传统药物而言，单抗药物以其出色的特异性脱颖而出。它不仅能够特异性地识别并结合目标抗原，精准地定位到病变部位，还能针对特定的疾病过程进行干预，减少药物对其他部位的损伤，降低其副作用。单抗药物在疾病预防和治疗中扮演着重要角色，其结构功能独特，制备流程严谨，安全性得到广泛认可。本文介绍了单抗药物的结构功能以及制备流程等内容，并着重论述了单抗药物在治疗肿瘤疾病、自身免疫疾病和感染性疾病方面的贡献。
  • 2024, 39 (12): 202-207. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202403099
  • 光合作用中氧形成的新机理
  • 朱浩然, 李中烨, 许篷元, 鄢奕昭, 卞江
  • 光合作用是地球上最重要的化学反应之一，但有关光合作用中氧气的形成机理至今尚未得到清晰阐述。Greife等人及Bhowmick等人最新的研究成果揭示了Kok循环中S3 → S4 → S0的反应细节，为理解光合作用机理提供了新的证据和视角。
  • 2024, 39 (12): 208-214. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404026
科普
  • 化学科普创作的多元化艺术表达——以蓝晒为例
  • 何绮婷
  • 化学科普创作者如何在介绍化学知识的过程中不失趣味性？他们需要尝试多元化的艺术表达方式来呈现化学之美。本文探讨影像时代下科普创作的艺术表达创新，介绍作品呈现的创作过程，探究超越物质的精神追求。以《化学与生活》系列视频中的《蓝色颜料》、短片《蓝晒之夏》以及跨界艺术展《蓝晒×生命》为例，采用视听融合等艺术手法，展现蓝晒艺术的化学奥妙，呈现视频作品和艺术展览的审美情感。此外，将科普文章“蓝色颜料之蓝晒奇旅”中的研究内容融入化学课堂中，建构了新颖有趣的知识传播形式。
  • 2024, 39 (12): 215-228. DOI: 10.3866/PKU.DXHX202401035
  • 入骨镶丝——丝素蛋白在骨组织工程中的应用
  • 冯雅茹, 冯晓颖
  • 丝素蛋白是蚕丝的主要成分，具有良好的生物相容性、优异的力学性能和生物可降解性，作为生物矿化的模板在骨组织工程材料领域有巨大的应用潜力。本文以拟人的手法，生动地向读者介绍了丝素蛋白的特点及其通过生物矿化在骨组织工程领域的应用。
  • 2024, 39 (12): 229-234. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405036
化学实验
  • 光铜协同催化合成α-甲基4-联苯腈
  • 张斌, 李甜甜, 宋易恬, 程莹, 陈加荣
  • 光-铜协同催化的自由基反应已经在有机合成领域中得到了广泛应用，具有产率高、条件温和、官能团兼容性好以及环境友好等特点。基于绿色可持续发展理念，我们以工业原料烯烃和商业化三甲基氰硅烷以及水为原料，在温和条件下高效合成了高附加值的腈类化合物。本实验综合性高，操作性强，涵盖无水无氧操作、薄层色谱法和快速柱层析操作、气相色谱-质谱联用以及核磁分析等多项实验操作。此外该反应原料易得，条件温和，无需复杂仪器，重现性高，保证学生实验技能得到锻炼，同时也培养了学生的创新能力，让学生了解有机化学的发展前沿，具有重要的应用价值和教学价值。
  • 2024, 39 (12): 235-243. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404035
  • 核磁共振法测定液相金属配合物的磁化率——推荐一个物理化学教学实验
  • 冯柳宾, 曲雨腾, 江宇航, 李碧芳, 欧阳捷
  • 介绍了一个核磁共振法测量磁化率的物理化学实验。观察参考物质在磁性金属配合物溶液中核磁共振氢信号的位移变化，测定金属配合物的磁化率。本工作详细推导实验原理，优化操作方法步骤，进行数据和误差分析。该实验将物理化学概念与现代仪器分析技术有机结合，并优化测试条件以更好满足教学需求，适合在本科实验教学中推广。
  • 2024, 39 (12): 244-250. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404014
  • 还原胺化反应：以间苯二甲醛制备间苯二甲胺为例
  • 吕雷阳, 路广印, 罗亚妮, 高歌, 闫晓宇, 徐肇中, 姚丽菲, 李洪娟, 李志平
  • 还原胺化反应是一种将醛酮转换成胺的实用方法。我们以还原胺化反应为例，介绍一个面向高年级本科生的有机化学综合实验——硅烷参与的间苯二甲醛还原胺化制备间苯二甲胺。该反应以氨基甲酸叔丁酯(BocNH2)为氮源，三乙基硅烷(Et3SiH)为还原剂，在三氟乙酸的催化下，间苯二甲醛经过还原胺化得到叔丁氧基羰基(Boc)保护的间苯二甲胺；随后，通过脱除Boc保护基团，得到间苯二甲胺盐酸盐；最后经氢氧化钠处理，得到产物间苯二甲胺。实验过程涉及了多种操作技术，如萃取、减压蒸馏、干燥、重结晶、熔点测定，同时还包括了薄层色谱、红外光谱和核磁共振等分析测试方法。该路线适用于实验室合成，产品收率高且易于纯化。本实验对于学生有机合成实验能力的培养和提高，加深对波谱理论知识的理解和应用等具有很好的教学效果。
  • 2024, 39 (12): 258-264. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404015
  • 电化学芳香亲核取代反应实验设计
  • 贾敬佩, 仇友爱
  • 电化学有机合成是有机化学研究的重要前沿，但在本科实验教学中尚未得到推广。本实验依据最近的研究成果，设计了电化学条件下苯甲酸和4-氟苯甲醚的芳香亲核取代反应。实验包括产物制备、柱层析纯化、结构表征与循环伏安曲线测定四部分，旨在提高学生综合实验能力，并引导学生了解有机化学前沿成果，理解绿色化学发展理念。
  • 2024, 39 (12): 265-272. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404058
  • 含硒吡喃酮和查尔酮的溶剂调控电化学合成综合实验设计
  • 哈斯木江·巴拉提, 胡彩凤, 黄雅雯, 陈沐, 胡新伟, 阮志雄
  • 电化学有机合成是一种环境友好、温和且高效的合成方法，被广泛用于氧化、还原以及氧化还原反应体系，表现出巨大的潜力。本实验以1-(2-甲氧基苯基)-3-苯基丙基-2-合-1-酮和二苯基二硒醚(PhSeSePh)为原料，通过溶剂调控电化学策略构筑C―Se键，分别合成含硒吡喃酮和查尔酮类化合物，以探究含硒化合物的新型电化学合成方法。我们结合课题组的科研成果，设计了一种溶剂调控的电化学合成含硒化合物的综合实验方案。该电化学实验涉及到初始原料的合成、电化学反应过程、循环伏安法测试、电化学产物的结构表征、晶体培养等丰富的实验操作环节，有助于提升学生的实验操作能力、硅胶柱层析法分离纯化技术，以及结构分析技能。该实验方案立足于绿色有机合成，综合应用有机化学与电化学交叉学科知识，开发含硒杂环化合物的新型合成方法。
  • 2024, 39 (12): 273-283. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404040
  • 感受氢键魅力：磺酰胺类AIE分子的制备与性质
  • 郭雯霁, 曾焱青, 劳梓晋, 武明涛, 高丹丹, 李秋莲, 龚时琼, 罗钒, 龚跃法, 王龙
  • 氢键在化学和生命科学中意义重大，聚集诱导发光(AIE)是有机化学和材料科学的前沿科研方向，开展相关的教学实验有助于学生创新能力的培养。本文设计了一个教学实验，将基础有机化学中的缩合反应和兴斯堡反应结合，从简单廉价的原料出发，快速高效构建了基于氢键作用的磺酰胺类AIE分子3，并对其进行了结构表征和性质测试。
  • 2024, 39 (12): 284-291. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404070
  • 以茴香脑为原料的纳米催化合成对甲氧基肉桂醛的研究——推荐一个本科生科研竞赛项目
  • 李姝慧, 谭丹, 武芸杞, 唐海涛, 何权洲, 贾均松, 潘英明
  • 为响应国家科教兴国、人才强国战略，广西师范大学积极组织开展了“大学生创新创业训练计划”项目。本文介绍了广西师范大学一个本科生团队自主研究合成了一种新型多孔材料纳米催化剂并成功将其应用于以天然植物提取物茴香脑为原料合成高纯度香料对甲氧基肉桂醛的绿色环保路线，并且参加“互联网+”创新创业大赛和“挑战杯”课外学术科技作品竞赛的例子，包含从项目准备、研发过程、实践成果等，希望能将该本科生团队的经验同其他化学专业的同学分享，帮助他们更加高效地完成科研竞赛项目。
  • 2024, 39 (12): 292-301. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202403111
  • 红外和拉曼光谱结合量子力学计算确定甘油分子的室温构象
  • 谢东, 田孝诚, 周霞, 高红, 吴莉, 张莉, 周盼盼
  • 对本科课程中的甘油分子展开实验和理论计算研究，拟通过此研究使本科生掌握红外和拉曼光谱的使用测定以及理论光谱的计算模拟。通过实验测定了甘油的红外和拉曼光谱。理论计算筛选出甘油分子的稳定构象，然后计算了各个构象的理论光谱。通过比较实验光谱和理论光谱的数据信息，从而确定了甘油在室温下的稳定构象。
  • 2024, 39 (12): 302-309. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404074
  • 二草酸合铜酸钾的绿色制备和形貌控制
  • 吴朝军, 尹明彩, 张嘉恒
  • “二草酸合酮酸钾的制备”是一个经典的无机化学实验，通过该实验可以进一步提高学生的称量、水浴加热、蒸发浓缩、结晶、减压过滤等基本操作技能。但原实验方案中是以重新制得的氢氧化铜经热解得到的氧化铜为原料，存在资源浪费、环境污染和产物形貌难以控制等问题。本文从绿色化学的理念出发，对该实验进行了改进。一方面创新性地使用前期回收的氢氧化铜为原料，实现了资源的有效利用；另一方面通过对反应液体积和冷却条件的简单控制，方便地实现了对产物形貌的调控。同时将显微镜引入用于观察产物的形貌，不仅提高了实验的趣味性，还可进一步引导学生对影响产物形貌的原因进行探究。改进后的实验方案和实验内容不仅提高了资源利用率，降低了污染，提升了学生的绿色合成理念，且更有助于培养学生的科研素养。
  • 2024, 39 (12): 310-316. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404078
师生笔谈
  • 化学通识课程中的文化自信培养——五彩彰施话霓裳
  • 王志宏
  • 通识教育有助于提高学生知识架构的完整性，培养学生将科学与文化融会贯通的能力，同时也是大力推广传统文化相关知识、激励学生增强民族文化自信的有效途径。本文以笔者所开设的化学类通识课程“人文化学”中讨论中国古代印染技术的部分为例，介绍了我国古代劳动人民在植物印染方面积累的实践智慧及其背后的化学原理，探索了如何在通识教育中将文化底蕴融入科学知识，培养学生的科学和人文素养。
  • 2024, 39 (12): 317-326. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202312101
  • 仪器分析课程思政元素的挖掘和教学实践研究
  • 王爱香, 田露, 密丛丛, 王晓蒙, 李桂珍, 夏其英
  • 专业教师担负着立德树人的根本任务，课程思政是实现专业育人的根本途径。仪器分析是化学及相关专业的基础课程。本文深入挖掘章节的思政元素，构建了全面的课程育人体系，重点阐释了融入思政教育的途径。密切联系化学史实，结合国内外仪器发展现状，关注食品药品安全，开展环境检测和调研活动，培养学生敢于质疑乐于奉献的精神，形成正确的价值观和唯物辩证观点，树立自主创新和科技强国信念，增强安全法治意识和环境保护意识，实现知识传授、能力培养和价值引领的统一。
  • 2024, 39 (12): 327-332. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404039
  • 项目化学习在“环境化学”中的应用探究——以“水环境化学”为例
  • 许翠霞, 钱方, 杨慧, 翟腾
  • “环境化学”是江苏第二师范学院化学(师范)和应用化学专业学生的一门必修课程。环境化学是化学学科的一个重要分支。本文针对“环境化学”传统课堂教学效果进行问卷调查，分析并总结其存在的不足。以“环境化学”课程中“水环境化学”章节为例，探究将项目化学习应用于课堂教学实践。通过问卷调查，探究项目化教学在“环境化学”中的实施效果，总结其优点和不足，并提出相应的改进措施，希望为“环境化学”及高校类似课程的教学改革提供参考。
  • 2024, 39 (12): 340-345. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404055
  • 化学专业英语课程思政教学改革与探索
  • 刘清芝, 徐香, 田保玲, 李伟娜, 孙钦星, 于丽萍, 刘丽红
  • 以化学专业英语为教学内容载体，秉承“小我融入大我”为核心的课程思政建设总体设计，从教学案例、教学方法两个方面展开课程教学改革的探索和实践，充分发挥了该课程在化学专业人才培养中的重要作用。
  • 2024, 39 (12): 356-360. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202403016
  • 分析化学中的不确定度及其降低策略探讨
  • 张东东, 漆红兰, 张成孝
  • 国际标准化组织(ISO)在制定的测量不确定度表示指南中，测量不确定度定义为一个与测量结果相关联、表征可以合理归因于被测值离散度的参数。在国内分析化学和药物分析教材中很少涉及不确定度的定义和定量表述。本文介绍了不确定度的定义和量化表达式，剖析了不确定度的内在特征及其影响因素，提出了降低不确定度的一些策略。
  • 2024, 39 (12): 361-368. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202407096
自学之友
  • 橄榄石型材料离子-电子耦合转移过程中的分子轨道理论描述和计算研究
  • 高雨, 王晓晓, 李莹莹, 陈胜利
  • 电子耦合矩阵元在橄榄石型磷酸盐正极材料离子-电子耦合转移过程中起着关键的作用。结合密度泛函理论(DFT)计算工具以及分子轨道理论在电子耦合矩阵元计算中的应用，揭示了电子耦合矩阵元的大小和橄榄石型正极材料过渡金属中心Fermi能级附近电子分布呈正相关关系。并且给出了金属中心电子结构和Li+扩散系数之间的定量关系，为寻找更好性能的锂离子电池正极材料提供新的理论指导思路。
  • 2024, 39 (12): 369-377. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404054
未来化学家
  • 基于OpenCV的溶液浓度监测装置的设计与实现
  • 祁皓然, 雷明晴, 郭书畅, 蒋子琦, 张益恺, 申子嫣
  • 溶液浓度的检测在科研、教学以及工业应用中具有重要意义。为了解决传统溶液检测方法流程复杂、耗时耗材、成本高等问题，本文介绍了基于颜色特征值设计出的有色溶液浓度检测方法。该方法利用一套检测溶液颜色的简易装置，研究出一种基于朗伯-比尔定律和图像比色法相结合的溶液颜色图像识别系统。利用OpenCV (Open Source Computer Vision Library)对系统采集到的不同浓度的溶液的图像进行处理，从而建立溶液的HSV (Hue,Saturation,Value)颜色特征值与其浓度的回归模型以便实现对溶液浓度的准确测量。实验结果表明该方法的线性拟合效果良好，为实验教学与工业生产质量监测提供了新的解决方案。此外，该方法所设计的检测装置进一步改良，还可以应用于测量溶液的包括pH等在内的其他数据。
  • 2024, 39 (12): 378-384. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404036
竞赛园地