大学化学

第40卷第1期封面和目次
2025, 40 (1): 0.

专题

高中化学与大学无机化学有机衔接的教学探索与实践
曾红梅, 卢齐依, 李瑞祥
大学无机化学作为化学类专业学生进入大学后的第一门专业基础课，与高中化学的教学内容和要求程差异很大，教学目标与学习方法也有显著不同。如何做好大学与高中化学教学的衔接工作就变得非常重要。本文对大学与高中化学教育脱节的问题进行了分析，并介绍了四川大学化学学院无机化学课程组在衔接教学方面的一些教改举措，与高校同行进行探讨。
2025, 40 (1): 1-6. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202407109

科教融合背景下大中衔接化学教育探索与实践
李晨瑶, 潘钺柠, 章鹏飞, 徐伟明
科学教育和人文教育的融合是科技发展和时代大潮的必然，是一个渐进的过程，它需要教育者和受教育者共同行动并融于教育的全过程。现教育体制下高中阶段所学的知识体系基础而全面，是大学阶段专业学习的重要基础，如何在化学基础教育中有效提取和延伸高中知识、启迪化学智慧是需要教育者思考的问题，因此科教融合的教学模式非常契合也迫切需要应用到现阶段大中化学教育的衔接式教学中。本文在笔者多年相关教学的基础上，提出了科教融合大中衔接化学的教学体系，探讨了大中衔接化学教育的新路径，期望达到拓宽学生视野和引领学生深入化学世界的目的。
2025, 40 (1): 7-14. DOI: 10.3866/PKU.DXHX202401055

基于高中教育的大学分析化学课程教学改革与实践
武春锦, 李祥春, 赖文勇
针对传统分析化学教学中大中课程衔接突出和教学模式单一的问题，提出“一个目标，一个结合，二个步骤，六大模板”新教学模式。借助课前问题导向、案例引导、科研成果融入和学生视频讲解、课后应用探讨及综合评价机制等多元化教学方法，构建可大中衔接分析化学多元化教学新体系，激发了学生学习兴趣，显著提高了教学效果。
2025, 40 (1): 15-23. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202407090

文理兼收医学类专业大学化学课程教学创新与实践
刘欲文, 黄贞贞, 谢敏, 崔然, 赵发琼, 周金平
大学化学是医学类专业本科生必修的公共基础课，对夯实专业基础、培养科学思维、提高综合素质具有非常重要的作用。文理兼收专业大学化学教学面临学生基础差异大、自主学习能力偏弱、课程内容较庞杂、与专业结合不强等挑战。秉承以生为本教学理念，课程创新教学设计与实践：引入分类分班教学、精炼内容、巧用案例；发展读书会、导图展、作业谈等课堂微活动；创设双师、科学评价增强课程专业特色和课堂张力。上述举措有利于提高课程的科学性、专业性和趣味性，对高质量准新医科人才的培养具有积极意义。
2025, 40 (1): 24-29. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202408102

中国传统文化助力基础化学课程群建设的实践与思考
王薇, 周宝晗, 闵捷, 孙丹, 胡立新
在社会舆论对化工及其相关行业片面认知引导下，地方院校化学相关专业新生急需稳定学习情绪、树立专业情怀。基于一流课程建设要求，以课程群建设为目标，从专业情感教育入手，借力中国传统文化和思想，巧用中国人的智慧与浪漫情怀，丰盈课程隐性价值，为教学增添色彩和温度，使得不同学习层次、不同学习需求的新生均能成就自我。
2025, 40 (1): 30-39. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404033

大一学生无机化学实验“美育思政”教学初探
李玲, 王娟, 王飞翼
在大一的无机化学实验教学中加强德育教育和美育教育，有助于实现“立德树人”和“五育并举”的人才培养目标。针对我校无机化学实验教学的现状挖掘实验教学中的思政元素和美育元素，融合信息技术创新教学方法，发挥实验信息化教学课程思政和美育功能的协同作用，落实立德树人的培养目标，为专业实践课程的课程思政提供参考。
2025, 40 (1): 40-47. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202401012

新高考背景下无机及分析化学实验大中衔接探索及实践
李培峰, 刘春颖, 包木太
教育的根本任务是立德树人，不同的教育阶段目标都是培养适合社会发展的综合素质人才。新高考改革给高等教育带来了新的难题，针对这种高中教育与大学教育之间出现的衔接断层现象，在无机及分析化学实验教学中推行分层分类教育，通过改革教学方法和评价方式等，优化高等教育服务意识，实现学校育人模式的不断创新。
2025, 40 (1): 48-52. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202402062

情境教学模式下大中衔接化学实验教学的探索与实践
林佳羽, 朱奕臻, 张远垚, 李万梅, 徐伟明
化学实验是化学学科形成和发展的基石，是培养学生创新能力的重要途径。现阶段高中教学在高考指挥棒的引导下，特别重视理论教学，忽视了学生动手能力的培养。如何有效提取与拓展高中知识并运用于大学化学实验，开展衔接式化学实验教学，提升学生综合化学能力，培养创新型科技人才已成为亟待解决的问题。本文基于真实问题情境，以“芹菜元素探析”“暖贴的揭秘”“鲜花手工皂的制备”为案例，探索大中衔接化学实验教学的有效途径，综合发展学生化学学科核心素养，力争为培养创新型人才奠定坚实基础。
2025, 40 (1): 53-59. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405109

无机及分析化学实验中立体化评价体系对新生自主学习的引导作用
王薇, 董立军, 郭礼荣, 黄勇, 崔志常
针对一年级学生开设的无机及分析化学实验，承载着大中衔接的重要任务。课程以学生发展为中心，围绕教学目标，根据评价阶段与评价主体，采用“多维度-重过程-促能力”的立体化评价模式，通过过程性与终结性评价的有机结合，有效引导新生持续改进学习方法、调控学习过程、提高自主学习能力，使学生体会探索、实证、创新、协作等科学精神的重要性。
2025, 40 (1): 60-66. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202408016

电化学系列基础实验设计
张涛, 宗蒙, 凌博恺, 饶衡, 闫毅, 陈凯杰
电化学相关的储能、电催化二氧化碳转化、电解水产氢等是助力我国早日实现双碳目标的重要技术，另一方面电化学也是高中化学、大学化学、无机化学和物理化学等学科的核心知识点之一。因此为了加深学生对电化学知识的理解和运用，我们设计了电化学系列综合实验。该系列综合实验包括原电池的组装、铁钉表面电镀铜、锌的析氢腐蚀、铁钉的阴极保护，涉及原电池、电镀池、电化学腐蚀等重要知识点，并且通过电压表读数、颜色变化、气泡生成等明显的现象表征反应的发生。该系列综合实验现象明显、重现性高、操作简便，实验设计环环相扣，不仅能够加深学生对于知识的理解，提升学生的动手能力，还能够引起学生对化学学科的兴趣，激起学生探索化学世界的好奇心。该系列综合实验可作为高中化学教学的展示实验，也可作为理工科非化学专业一年级、二年级本科生的实验教学内容。
2025, 40 (1): 67-74. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202403004

今日化学

浅谈2024年诺贝尔化学奖——通过计算模拟和人工智能破译蛋白质结构的奥秘
王冯璋, 刘源, 王初
蛋白质是生命活动的主要承担者和执行者，蛋白质的三维结构与其生物学功能息息相关。2024年诺贝尔化学奖的一半奖项授予了DeepMind公司的Demis Hassabis博士和John Jumper博士，以表彰他们在蛋白质结构预测领域的突破性贡献；另一半奖项则授予了华盛顿大学的David Baker教授，以表彰他在蛋白质计算设计领域的系统性研究。本文简要回顾了蛋白质结构预测与设计这两个互逆问题研究历程的重点事件，并对它们的前沿应用进行了展望。
2025, 40 (1): 75-81. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202411061

教学研究与改革

面向新能源研发人才培养的大学化学教学
周尧, 杨焦, 张月皎, 李君涛
大学化学是新能源人才培养的必修课程，一般设置在低年级。本文基于多年教学、科研实践，结合我国大一新生心理特征及学习习惯，对大学化学主体内容进行板块化梳理，探讨课程内容与微纳功能材料研发的关联，剖析大学化学教育可培养的第一性原理思维等高阶思维能力，升华大学化学教学，助力我国新能源产业亟需的研发人才培养。
2025, 40 (1): 82-90. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404134

基于深度学习的有机合成化学课程思政教学设计——以“自由基反应及其应用”为例
张鸽, 任敏, 汪越
有机合成化学是高校化学类本科生的一门专业选修课。自由基化学是有机化学学科中非常前沿的研究领域。针对当前学生在基础有机化学中自由基化学知识构建缺失的现状，提出以“立德树人”的课程思政为指引，以“深度学习”为目标，以“科学前沿”的中国自信为背景的互动教学，在合成化学课程中设计自由基反应相关知识模块，从自由基的引入、深化、拓展及不对称自由基反应的应用等多方面深度学习，凝练合成化学课程思政元素，建构思政案例库，为本科阶段有机合成化学教学与课程思政相结合提供新的视角。
2025, 40 (1): 91-98. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404082

“双线三驱四耦合”精准靶向培养创新型化学专业人才——“物理化学一”课程创新改革探索
阮北, 武克忠
“物理化学一”是面向高师院校化学专业本科生开设的一门核心必修理论课，其课程创新直面国家创新型人才培养和新时代高质量中学化学教师培养的需要。课程以“知”“能”“意”三维人才培养目标为驱进导向，在“线上线下”的双线融合式教学以及四项创新举措的耦合联动下，有效解决了课程目前所面临的困境和难题，学生学习动力被有效激发，其创新意识和综合素质得到显著提升，为高师院校专业基础理论课程教学的有效开展提供了有益的借鉴和参考。
2025, 40 (1): 99-108. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404140

以“贺信精神”引领“表面物理化学”课程思政的探索与实践
姚忠平, 宋英, 丛培琳, 李杨, 李春香, 卢松涛, 吴晓宏
对化工学科研究生基础理论课“表面物理化学”进行了课程思政实践和探索。以与课程内容相关的本学院科研成果和工程应用案例为思政切入点，设计思政内容，确定思政目标，建立了“表面物理化学”全链条融合的“321”课程思政模式。在“贺信精神”和“哈工大精神”引领下，开展课上、课下和课外的全过程课程思政实践，将研究生课程的教学目标和思政目标统一于高水平领军人才培养的需求。
2025, 40 (1): 109-113. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404128

创新国家战略下有机化学课程思政协同育人实践
王艳茹, 熊伟, 张莉
立足国家创新战略发展需求,从教学设计、教学目标、教学内容、教学模式和方法、第二课堂和考核评价方式等方面对有机化学课程进行改革，将其打造为优质课程思政的阵地。以创新国家战略需求对有机化学的要求为主线，构建课程思政体系及典型案例。在课程实践上，引导学生主动学习、深度思考、互相交流，组织学生积极参与和体验，极大地提升了学生学习有机化学的“获得感”，夯实学生的专业知识和能力素养的同时，也融入了思想教育元素，助力创新国家战略下的有机化学行业人才培养，可为其他化学基础课程开展课程思政育人提供参考。
2025, 40 (1): 114-124. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404101

虚实结合、内外双通，打造新工科专业综合设计实验教学的新形态——以锂离子电池设计与制作为例
张晓明, 李传波, 杨玉平, 邹斌, 李东祥
结合新工科视角，以学生发展为中心、课程目标为导向，以锂离子电池设计与制作实验为例，通过虚拟仿真与操作实践结合、课内课外结合、实验教学与大学生创新创业活动和课程思政结合，努力打造新工科专业综合设计实验教学的新形态。将虚拟仿真练习与实验实践结合，把锂离子电池的基本实验原理、微观电极反应机制、动态老化机制、离子传输机制等可视化，增强了学习兴趣；通过小组合作，引导学生自行设计锂离子电池的总体实验方案和步骤，通过“虚实结合”提高实验教学的效果。将学术成果前沿与企业需求引入课程，推动理论知识与实际应用的紧密结合，推动实验课程与科研活动和大学生创新创业活动相结合，推动实验教学与课程思政结合，形成课内课外互补的实验教学“双通道”模式。教学过程中采用全过程、多维度考核方式，有效调动学生能动性，提升学生综合素养，锻炼学生综合设计能力、分析问题和解决问题能力，获得了良好的教学效果。
2025, 40 (1): 125-132. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404107

回归教育本质，夯实基础教学，提升师范素养，培养创新人才——有机化学教学中“故与新”六重奏的设计与实践
汪朝阳, 石光, 罗时荷, 曾卓, 龙玉华, 蒋华卫, 朱育林, 陶敬奇, 刘升建
有机化学是面向化学、生物、材料、环境等本科专业开设的一门必修基础课程。华南师范大学有机化学课程秉承“温故知新、学以致用”的教学理念，坚持“立德树人”“授人以渔”引领，重视学生个性化成长，充分利用信息技术和新形态教材等教学平台，基于“线下”与“线上”结合、互动，打造“学-研-教”相互促进的学习共同体，实施多元、灵活的课程成绩评定方式。对标卓越人才(尤其是复合型、实用型、创新型、个性化的优秀师范生)培养，重整出融合、渗透化学史、绿色化学知识的有机化学教学大格局，构建了具有“‘故与新’的‘六重奏’”创新特色的课程教学模式。经过多年的教学创新实践，课程育人成效显著，2020年被认定为首批“国家级一流本科课程”“省级一流本科课程”。
2025, 40 (1): 133-142. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404142

有机硅材料基础课程思政教学探索
张建, 姜琳琳, 李继森
有机硅材料基础是我校应用化学专业的特色方向课程。为实现立德树人的教学目标，发挥课堂教学的主阵地，在有机硅材料基础中融入课程思政，培养有机硅行业具有过硬专业知识和技能的人才，可深化学生对专业的认同感，树立开拓创新精神，增强民族自信心和社会责任感。学生掌握课程专业知识的同时，提升政治素养。
2025, 40 (1): 143-148. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405004

《物理化学实验(思政案例版)》新形态教材简介
沈海云, 朱莉娜, 杜进祥, 李海朝
天津大学联合对口支援高校青海民族大学共同编写了《物理化学实验(思政案例版)》新形态教材。教材围绕着国内高校广泛开设的物理化学经典教学实验，设置了实验探讨与拓展部分，深入探讨和解释了实验理论、技术、现象等方面的问题，并将相关知识领域的前沿拓展融入其中；同时每个实验都配有规范的实验案例和与实验密切相关的课程思政素材；教材还通过数字技术将实验操作中的难点和要点演示视频、部分课程思政和知识拓展素材与纸质媒体融合，既有效提升了教材的知识容量，又与现代学生的学习方式契合。教材兼具实验指导和实践育人双重功能，为高校实验实践类教材的编写提供了参考。
2025, 40 (1): 149-156. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405023

面向工科专业的少学时普通化学课程创新与实践——以“电化学基础”章节为例
冯东阳, 夏鸣, 汤简赫, 孙晓云, 沈德芬
针对少学时普通化学课程中学生个体间差异较大、学习兴趣低下及课程应用性差等问题，以学生为中心，对课程内容、课程资源、课程思政及评价体系进行优化设计，打造了一个基于多课堂联动的普通化学课程教学模式。通过将自建学习资源与跨校课程资源进行有机融合，创建混合式教学课堂，建设递进式教学资源，解决不同学生化学基础差异大的问题。依托科创实践教学课堂，构建进阶型实验教学内容，激发学生学习兴趣，提升课程应用性。该教学模式在教学实践中取得了较好成效，为今后工科专业中少学时普通化学课程的有效开展借鉴价值。
2025, 40 (1): 157-163. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404084

融合思政元素与创新思维培养的无机及分析化学教学探索
杨思源, 刘英菊, 蔡欣, 张声森, 刘海峰, 高琼芝
本文以无机及分析化学课程的“氧化还原与原电池”章节为案例，探讨了如何通过“基本原理-拓展延伸-实际应用”三梯度教学设计思路，有效地将思政教育元素融入课程教学中。通过采用案例分析、翻转课堂和小组讨论等多样化教学策略，不仅促进学生的主动学习和批判性思维的发展，同时培养学生的科学精神、家国情怀和社会责任感。通过这种教学探索，本文展示了如何培养既具备扎实的专业知识，又具备创新思维和社会责任感的专业型人才，从而实现综合素质教育的目标。
2025, 40 (1): 164-173. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404138

“科教协同”结合“多学科交叉”体系培养复合型药物化学研究生
张岚, 李郅佳, 袁子月, 刘博
药物化学是药学领域中重要的带头学科，相关人才培养涉及到药物研发过程中的新药创制、药物合成、药物构效、药物体内代谢变化等重要环节。考虑到药物化学学科跨度大、知识覆盖面广，我们从“科教协同”与“多学科交叉”的角度出发，通过比较综合类院校、理工类院校和药学特色院校之间不同的培养优势，从导师制度、培养方案设计、课堂教学方面探索复合型药物化学研究生的培养策略和具体举措。
2025, 40 (1): 174-184. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404147

“合成氨”多点串联无机化学混合式教学探索与实践
宁静, 惠妮, 宋祖伟, 钱备, 梁爱琴, 蔡娬, 王杰
无机化学作为大学化学的基础课程，涉及知识点较多，同时知识点之间独立性强，学生往往难以形成系统全面的知识架构。为了实现各章节知识点之间更深入的逻辑关联，本文以“合成氨”及其衍生反应为线设计多点串联的系列教学案例，精编综合例题，从气相反应、溶液行为和微观结构三个层面分别串联化学反应原理、水溶液中四大平衡及原子和分子结构等知识点，辅以思维导图，将无机化学的重要知识点融会贯通，融合课程思政，使学生达成思维训练，完成知识内化的同时实现专业课程对学生的价值引领作用。教学实践显示，该教学设计不仅有利于引导学生理解知识点之间的关联，便于进行复习和记忆，更有助于提高学生知识迁移能力，掌握深度学习的方法。
2025, 40 (1): 185-195. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405125

知识介绍

电化学烯烃氮杂环丙烷化的最新研究进展
何红, 吴夏蝶, 侯中伟, 王磊
氮杂环丙烷是重要的有机结构骨架，可作为关键中间体构建结构多样的含氮化合物。有机电化学已经成为一种环境友好和可持续的有机合成工具，可以在不依赖外部氧化还原试剂的情况下实现各种化学转化。本文综述了电化学烯烃氮杂环丙烷化合成氮杂环丙烷的最新研究进展，重点介绍了这些转化的反应设计、活性中间体以及发展前景。
2025, 40 (1): 196-205. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404145

机器学习在化学领域中的应用
张思源, 张志成, 李荣金
在计算机科学和技术的推动下，机器学习已成为化学研究的强大工具。本文首先介绍了机器学习的基本概念，随后探讨了其在化学领域的四个关键应用：在有机全合成中预测合成路径；在原子模拟中对势能面进行高效采样和重建；在异相催化设计中用于反应路径揭示和催化剂筛选；以及在核磁共振谱学中的信号处理和解析。本文还介绍了移动机器人化学家的概念，展示了机器学习与自动化技术结合的潜力。最后，本文对机器学习在未来化学研究中的发展前景进行了展望，指出了其可能带来的变革性影响。
2025, 40 (1): 206-218. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404151

反芳香化合物的历史与发展
马可欣, 费家维, 林玉妹
反芳香体系是一类因π电子的离域导致能量升高、稳定性下降的化合物，通常具有窄HOMO-LUMO能隙、顺磁环电流等特性，在光、电、磁等领域展现出潜在应用价值。本文简介了反芳香性的概念，探讨了五类典型反芳香体系的结构与性质，扩充了本科经典教材中较少涉及的反芳香化合物相关内容，有助于充实学生芳香化学领域的知识储备。
2025, 40 (1): 219-226. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404090

X射线荧光光谱技术的发展及应用
肖若男, 张立春, 吕弋
X射线荧光(XRF)光谱技术是一种常见的仪器分析技术，被誉为物质鉴定与研究的“魔法眼镜”。X射线荧光光谱仪具有精确度高、元素分析范围广、非破坏性等特点，在食品分析、环境监测和工业测试等领域都具有较为广泛的应用。本文主要介绍了X射线荧光技术的发展历程、基本原理以及仪器分类，并总结了该技术在食品分析、文物考古、快速成像等方面的应用。
2025, 40 (1): 227-233. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404080

手性配位立体化学的创始、传承和发展
方雪明, 陈雷奇, 王宪营, 丁冬冬, 南子昂, 张仕林, 林丽榕, 章慧
2024年是我们在厦门大学化学系开展cis-[CoBr (NH₃)(en)₂]Br₂的拆分和绝对不对称合成研究20周年，距配位化学创始人Alfred Werner于1911年成功拆分cis-[CoX (NH₃)(en)₂]X₂(X=Br^-、Cl^-)两个系列络合物已经113周年。为了纪念Werner及其团队对配位化学创始和发展的非凡贡献，本文首次通过详述cis-[CoX (NH₃)(en)₂]X₂的拆分(Alfred Werner携Victor Louis King和Ernst Scholze)和cis-[CoBr (NH₃)(en)₂]Br₂的绝对不对称合成(Kouichi Asakura)初创探究、后续进展以及相关研究，阐明手性八面体络合物的配位立体化学在科学发展史上的重要作用，并对cis-[CoBr (NH₃)(en)₂]Br₂的绝对不对称合成提出基于配位化学基本原理的“电子转移催化-结晶诱导”机理。
2025, 40 (1): 234-246. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405081

科普

糖族直播间
刘吉祥, 欧阳湘元, 陈方方
糖，这一自然赋予的甜蜜礼物，在我们日常生活中扮演着无可替代的角色。然而，其影响力远不止于味蕾的欢愉，更在医药、能源、环境等诸多领域展现着其独特的重要性。本文旨在引领读者深入糖的世界，从其基本结构到其在社会中的广泛应用，探讨其在多个领域的创新应用，为读者提供全新的视角和深刻思考。
2025, 40 (1): 247-255. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404102

油火克星——神奇的泡沫卫士
孙劭晨, 杨睿宸, 焦浩轩, 倪梅, 刘妍岑, 高向静
火灾严重威胁着人民群众的生命财产安全，提升公众消防素质是预防火灾发生和减少火灾损失的重要途径。本文设计了一个综合性科普实验，介绍目前广泛使用的水成膜泡沫灭火剂(AFFF)。与普通泡沫灭火剂相比，AFFF中增加了氟碳表面活性剂这一关键成分，显著降低水的表面张力及其与油的界面张力，使AFFF水溶液可以在油面上铺展形成水膜，而且更容易形成泡沫。灭火时，水膜与泡沫共同起到隔绝空气的作用。在本次实验中，首先以演示、互动和提问等方式介绍表面张力、氟碳链性质、分子间相互作用和燃烧条件等多个知识点，随后现场展示AFFF的灭火效果。本实验现象明显，仪器试剂价廉易得，科普展示和互动方案寓教于乐，深入浅出，可有效提高受众的科学素养和安全意识。
2025, 40 (1): 256-266. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404097

秸秆“变身”记
陈方方, 邢宇琨, 傅悦, 欧阳湘元, 谢钢
秸秆作为一种重要的农业废弃物，其传统处理方式不仅浪费资源并且存在一定的污染问题。为了促进秸秆资源的可持续利用，本文从化学的角度，生动形象地介绍了秸秆的利用现状及存在问题。通过普及秸秆的潜在用途和社会价值，合理利用秸秆，提高资源的利用效率，为促进农业可持续发展，实现绿色发展、建设生态文明贡献力量。
2025, 40 (1): 267-276. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404110

“无处不在”的非共价相互作用——弱作用迸发大能量
张希瑶, 杨栋, 赵捷
非共价相互作用包括氢键、静电相互作用、疏水效应、π共轭效应和范德华力等。虽然这些相互作用比共价键弱，但在我们的日常生活中却无处不在，时时刻刻都在大显身手。本文通过生活对话的形式，简要介绍了生活中以非共价相互作用主导的现象和用品，希望通过生活实例加深读者对超分子化学领域相关知识的认识和理解，让公众感受超分子化学中奇妙的分子艺术。
2025, 40 (1): 277-281. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404120

磷光防伪材料小队升职记
罗晓敏, 蔡志雄, 刘小冰
从古至今，运用化学知识实现信息加密的情况并不少见。本文通过磷光材料小队升职的经历，向大众科普磷光材料中蕴含的化学知识，介绍新型磷光材料防水和变色特性，并科普新型加密、防伪、解密的科研成果。本文可以让读者在体会化学趣味的同时感受信息安全、科技进步的重要性。
2025, 40 (1): 282-288. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404146

中国红！——基于化学与思政的文化探索
任悦, 朱奕萱, 惠朝晖, 林青青, 张伟, 谢钢, 赵军龙
以红色物质科普为主线，以红色浪漫传承为副线，以红色信仰思政为隐线，涉及浪漫情怀、历史文化、革命信仰、科技进步、科普实践等元素，挖掘红色背后蕴含的化学与思政元素，多层次、多角度展现中国人对“红色”的独特感情。
2025, 40 (1): 289-296. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404150

我不是神药——对话司美格鲁肽
郑直, 高玲燕
胰高血糖素样肽-1受体激动剂(glucagon like peptide-1 receptor agonists，GLP-1RAs)药物是近年来的研究热门，在降低血糖和治疗心血管疾病等领域有突出的效果，司美格鲁肽是其中的代表药物。本文以科普文的形式简要介绍司美格鲁肽的降糖机理、功能结构、副作用，以及渗透促进剂8-(2-羟基苯甲酰胺基)辛酸钠(salcaprozate sodium，SNAC)在司美格鲁肽口服制剂中的关键作用，致力于让读者在感受药物分子设计魅力的同时，进一步强化合理用药观念。
2025, 40 (1): 297-302. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404153

化学实验

电化学还原苯并噻吩衍生物
薄世捷, 郭维斯, 王书文, 宋然, 李明, 张林宝
有机电合成是一种绿色、温和、高效的合成方法，但其在本科有机实验教学中并未有效推广。二氢苯并噻吩衍生物广泛存在于生物活性化合物中，在医药行业有重要的应用价值。对苯并噻吩衍生物进行加氢还原是获得该类化合物最简单直接的方法，但传统的还原方法存在诸多缺陷。最近，我们建立了一种电化学促进的苯并噻吩衍生物的还原方法，该方法以电子作为还原剂，六氟异丙醇作为氢供体。在此基础上，设计了一个对苯并噻吩砜进行电化学还原制备2,3-二氢苯并[b]噻吩1,1-二氧化物的有机化学实验。
2025, 40 (1): 303-308. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404111

新实验开发：三氧化钨光阳极的制备、表征以及在苯甲醚卤化中的应用
刘瑞涛, 潘本鸿, 潘能慧, 徐亮, 栗振华
光电催化(PEC)水分解制氢可以利用太阳能将水裂解为氢气和氧气，被认为是最为绿色的制氢方式之一。其中，相比较为稀缺的淡水资源，直接PEC分解海水制氢有望大幅降低制氢成本，受到广泛关注。然而，PEC分解水过程中阳极析氧动力学过程缓慢，制约了阴极产氢效率，且阳极产物氧气的附加值不高。值得一提的是海水中富含卤素离子(氯/溴等)，如果将传统阳极析氧反应替换为有机卤化反应，则有望解决上述难题。本实验以三氧化钨(WO₃)为光阳极，通过配制模拟海水溶液，设计了PEC分解海水制氢耦合苯甲醚卤化新实验，实现阴极产氢同时阳极得到高附加值有机卤化物。本实验以国家“双碳”目标为指引，将科研成果引入教学中，引导学生了解学科前沿领域的发展，有助于学生科学思维能力的培养，激发学生对科研的兴趣。
2025, 40 (1): 309-317. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404106

氮中心自由基反应制备N―N偶联化合物
刘雨季, 张云添, 贾旭, 曾志伟, 张树鹏, 董伟, 汤永兴
为本科实验教学设计了一种氮中心自由基反应。通过将同一实验在三种不同条件下进行，让学生进一步熟悉实验操作，加深学生对自由基反应特征的认识，强化学生对自由基反应实验的理解。本实验具有操作简单、绿色高效、重复性好的特点，同时融入节能减排和绿色化学等课程思政元素，培养了学生的科研能力与创新能力，适合作为本科教学实验推广。
2025, 40 (1): 318-323. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404131

基于凝胶电解质的水系电池组装与性能研究创新实验设计
张旗, 杨泽芳, 李沁柯
随着“双碳”战略的推进与新能源技术的飞速发展，对安全且环保的电池技术需求也日益增加。本文综合应用化学、材料科学和电化学原理，设计了一项基于凝胶电解质的水系电池的组装与性能研究的综合创新实验。本实验旨在从理论到实践深化学生对先进电池技术的理解，涵盖凝胶电解质制备与表征、水系电池组装、电池性能评估等方面，探讨材料制备与电池组装过程对电池性能的影响因素。通过融合绿色化学和可持续发展理念，本实验将引导学生思考如何将化学知识应用于解决实际问题，激发学生科研兴趣和创新思维。
2025, 40 (1): 324-333. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202405025

基于创新思维的有机硅压敏胶合成及表征综合化学实验教学设计
刘兴妤, 杜鹏程, 沈永雯, 惠新平, 郭金山
为培养本科生创新思维，我们创新设计了有机硅压敏胶制备实验。利用硅酸酯法，以正硅酸乙酯为核心，合成多种结构的有机硅树脂，与107胶结合制成高性能压敏胶。实验探究结构与性能的关系，结合高分子材料与实际应用，帮助学生更深刻地理解压敏胶的性能差异，提升实践能力，使学生深刻体验压敏胶的独特性能及魅力
2025, 40 (1): 334-343. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404085

按需粘附聚合物皮肤贴片——智能临床沟通创新实验设计
曾乾坤, 张闽
本实验设计了一种新型双层皮肤贴片，结合温敏聚合物底层和感应压力的离子聚合物顶层，实现定制化粘着性能与高灵敏度反应性。基于此技术，开发了一套先进的非言语临床通讯系统，能够识别并翻译患者的手势语言，并能发送远程警报信号。通过这些研究，学生将初步建立科研思维框架，为其未来的研究或职业生涯奠定坚实基础。
2025, 40 (1): 344-352. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404096

师生笔谈

“站得高、讲得透、看得远”是讲好课的基本功——以结构化学课堂教学为例
王文亮, 王渭娜, 王素凡, 刘峰毅, 盛天, 周涛, 魏南
“站得高、讲得透、看得远”是讲好课的基本功，“求本悟道”是授课追求的境界，高效的教学必然是“道”与“技”的有机统一。本文在阐述“站得高、讲得透、看得远”含义的基础上，通过8个典型例子展示我们在结构化学教学中的探索尝试，以期达到高效教学的目的。
2025, 40 (1): 353-361. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404144

深化普通化学教学中对离子晶体的认识
聂晶晶, 方文军
晶体分类是普通化学课程的基本内容之一。本文展现了不同离子晶体中阴、阳离子间的相互作用包含了离子键、氢键或范德华力等类型，说明“离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合而成”的表述并不合适。因此，在普通化学教学中，需要重新审视离子晶体的定义和离子间相互作用类型对离子晶体的熔、沸点等性质的影响。
2025, 40 (1): 362-368. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202404095

自学之友

热力学第二定律中“方向性”释义
张恩仁
深入探讨了热力学第二定律中“方向性”的科学内涵，揭示了其蕴含的两重不同涵义：自发变化的单向性与状态变化的双向性。结合封闭系统与环境相互作用的分析框架，阐述了第二定律所揭示的自发变化单向性，以及系统状态变化在不同条件下(等温、等温等容、等温等压)所展现的双向性特征。全面分析了系统状态正反方向变化的路径特征。最后，结合实例应用，展示了热力学定律在指导理解实际变化过程中的重要作用，相关分析结果为物理化学教学提供了参考。
2025, 40 (1): 369-374. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202408054