2026年,第41卷,第4期出版日期 2026-04-24
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目录
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教学研究与改革
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- 基于创新人才培养的进阶式数字化教学模式在无机化学课程中的设计和应用
- 丁世磊, 黄宏妙, 戴航, 冯旭
- 为了适应国家对创新人才的培养需求，突破传统的“三中心”教学模式，结合数字化学习的便捷性，提出进阶式数字化教学改革，坚持教师教学引导、重难点分析，提升学生分析问题、解决问题的创新能力。本文首先剖析了当前中医药基础课程教学困境，提出自己的改革探索，并以医药化学中“缓冲溶液”为例，详细分析了进阶式教学流程，结合数字化建立“三线一体”教学模式，降低学生学习难度，培养学生创新能力和意识。该教学模式尝试突破“以学生为中心”的教学转变，有助于创新人才培养和数字化教育的实施。
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2026, 41 (4): 1-7.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202505081
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- 基础化学实验中表界面模块的构建与教学实践
- 董依慧, 胡潇云, 郭子敬, 刘月, 李伟, 戴志晖
- 为适应新工科背景下对学生实践创新能力培养的需求，本研究针对基础化学实验课程中表界面化学内容薄弱的问题，提出“三导向、三联系”的教学设计思路，构建了系统的表界面化学实验教学模块，并重点探讨了相关表征仪器的引入策略与课程设计。本研究为表界面化学实验与基础实验课程的有机融合提供了可借鉴的方案，对培养学生运用现代仪器解决实际问题的能力具有重要实践意义，实现培养科教融合创新型拔尖人才。
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2026, 41 (4): 8-14.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202506039
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- 大一基础化学实验双语教学助力拔尖人才培养
- 李婉, 方思敏, 查浩哲, Amirabbas Mosallanezhad, 陈俊丞
- 本文系统总结了在“普通化学实验”和“无机化学实验”两门大一基础实验课程中开展双语教学的实践经验。General Chemistry Laboratory与Inorganic Chemistry Laboratory课程汲取国外优秀的教学理念、教学内容和方法，注重实验内容的基础性与前沿性融合，探索“实验技能+英语思维+创新素养”的新型教学模式，为大一学生科研素质提升及拔尖创新人才培养提供新途径。
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2026, 41 (4): 23-29.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202505055
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- 无机化学智慧课程平台的搭建与教学应用探索
- 桑晓光, 王锦霞, 冯钟敏, 郑伟, 张霞
- 无机化学课程是东北大学理科和工科的公共基础课，在培养学生的化学专业基础和化学文化素养方面发挥重要作用。课程团队与学堂在线AI4E团队合作，依托国家级一流线上课程和自编教材的数字资源，用深度学习和大数据分析技术，创建了无机化学课程的专属知识库，构建了覆盖无机化学核心知识点的知识图谱，实现知识点-教材描述-视频讲解-习题自测的有效衔接。建设了24 h智能学伴，为学生提供持续的学习支持；AI讲伴依据学生需求提供知识讲解和习题自测，满足个性化学习需求；资源搜索精准推送学习资源和学习建议，拓展学习渠道。教师利用智能备课助手和一键出题丰富教学案例设计。此外，AI学伴与雨课堂无缝链接，丰富课程教学互动。AI技术的融入使得教师能够实时掌握学生的学习状况，即时调整课堂教学范式，优化教学流程，提升课程教学成效。
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2026, 41 (4): 30-37.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202506026
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- 基于OBE理念的地方高校化学化工类专业实践教学体系构建——以吉首大学化学化工学院为例
- 顾仁勇, 李运通, 滕远, 王小华, 汤森培, 李佑稷
- 针对地方高校化学化工类专业实践教学中存在的教学资源匮乏、内容滞后、评价单一、质量监控缺失等突出问题，构建了以学生能力培养为导向的“三线贯通、三层递进”实践教学新体系。该体系通过教学内容重构、教学评价转型、质量保障机制建设、教学资源协同化整合等维度实施综合改革。突出了实践教学内容与工业生产技术及学科发展前沿的紧密结合，探索了基于实践技能目标矩阵的综合考评机制，构建了“决策-实施-评估-改进”的闭环式质量保障体系，促进了院-校-企教学科研平台及教学资源的深度融合。体系的实施，取得了良好的教学成效，实现了化学化工人才的培养从传统型、基础型向发展型、创新创业型层次的实质性转变，为地方高校新工科人才培养提供了可复制的实践范式。
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2026, 41 (4): 52-59.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202506058
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- 基础与前沿有机结合在有机合成教学中的应用——以不对称Meinwald重排反应为例
- 马登科
- 有机合成课程是高校化学相关专业的一门重要的专业基础课，具有很强的实用性。然而有机合成课程知识点、反应繁多，学生理解、记忆和应用通常面临困难。为了解决这一问题，本文设计了一种基础与前沿相结合的教学模式，具体以不对称Meinwald重排反应为例，通过该重排反应的介绍、发展、机理与不对称转化，以及在天然产物合成中的应用讲述，有机地将课本上讲述的一些基础知识和概念，以及氧化还原反应、重排反应等部分的内容串联起来，帮助学生理清知识脉络，对于所学内容有了更为具体和深刻的认识，强化了理解和记忆。同时融入课程思政，培养学生的科研兴趣和探索精神，包括实验室安全和环境保护意识等，为培养具有坚定政治信念、高尚思想品德和扎实专业能力的高素质人才贡献力量。
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2026, 41 (4): 67-74.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202502112
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- 融合石油特色的有机化学课程思政探索与实践
- 王子, 彭志华, 张龙力, 宋林花, 杨妲, 姜翠玉
- 结合有机化学学科特点，系统建立具有石油特色的思政素材库和案例库，并有效融入课程教学全过程。在立德树人的总目标下，根据中国石油大学(华东)的专业特色，优化教学内容，构建并实践线上线下混合的问题驱动教学模式。结合多角度、渐进式的思政内容呈现方式，努力在有机化学教学过程中融合思政教育与专业教育。多轮教学实践表明，本校的有机化学思政教育方法已逐步完善，取得了较好的育人效果。
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2026, 41 (4): 104-111.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202502086
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- 产教融合背景下农林院校分析化学课程思政的探索与实践
- 金鹿, 李俊芳, 陈燕勤, 赛那瓦尔·芒思尔, 潘乐
- 产教融合背景下边疆地区的农林院校如何通过课程思政推动分析化学课程建设，培养“知识与能力‘合格’+品格与素质‘可靠’”的专业人才，是课程思政建设的重要目标。团队面向新工科建设要求，提出构建“四融合的岗位沉浸式”分析化学课程思政教学模式，通过面向产业实际岗位与应用场景，重塑课程内容、重构教学过程与评价体系，培养具备爱国敬业责任意识和“强国有我”本领担当的新时代化学化工类人才。
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2026, 41 (4): 121-126.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202502029
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- 物理化学I课程知识图谱设计与建设初探
- 周海
- 物理化学I课程知识点多、内容理论性强，概念抽象难以理解，公式多、推导复杂，知识点之间的关联性、逻辑性强，任课教师和学生普遍反映教与学都存在较大难度。知识图谱是一种结构化的语义知识库，它可以系统化、网络化、可视化展示物理化学I课程的知识点及其间的内在关联，以满足碎片化学习背景下学生个性化学习的需求；将其引入物理化学I课程建设过程，可极大地提高教师的教与学生的学的效果。本文结合任课教师团队亲身经历，简要介绍了物理化学I课程知识图谱搭建的过程。
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2026, 41 (4): 127-132.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202502022
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- 教育信息化背景下物理化学混合式教学改革的探索与实践
- 樊友军, 吴秀云, 陈卫, 邱建华, 刘冬成
- 在教育信息化背景下，传统单一的物理化学课堂讲授教学模式已经无法满足高素质创新型人才培养的需求。发展多元化教学资源，进行物理化学混合式教学改革已成为提升教学质量和学生自主学习能力的重要途径。本文通过线上教学平台建设、线上线下课程设计与实践和混合式教学考核评价体系构建等方面的探索，不仅增强了学生学习的积极性和参与度，还培养了他们利用所学物理化学知识分析和解决实际问题的能力和科学思维。
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2026, 41 (4): 133-139.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202502060
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- 融合信息化软件的“环境科学建模方法”课程改革探索与实践
- 曲瑞娟, 曹文倩, 张胜男, 李晓雨, 齐煜蒙, 魏君妍, 王遵尧
- 随着环境保护需求的日益增长，环境学科的重要性愈发凸显，环境学科教育改革也变得尤为迫切。本研究以“环境科学建模方法”课程为例，探讨其在环境科学与工程专业学科建设中的核心作用及教学改革的实践途径，旨在培养兼具数理统计与建模能力的复合型创新人才，以满足环境领域对跨学科技术人才的需求。课程有机融合了环境科学、统计学和计算机科学等多学科理论知识，引入ChemOffice、Gaussian、SPSS等信息化工具，以提升学生运用信息化手段解决实际环境问题的能力。采用线上线下授课模式相结合的教学策略，优化教学效果。实践证明，改革显著提高了学生的学习成效和教师的教学效率，课程建设也取得了标志性成果，为社会培养复合型环境科学人才提供了有力支持。此外，该课程在中国大学慕课等平台的广泛推广，促进了环境科学教育的深化与普及。本研究为环境科学教学改革提供理论与实践参考，助力复合型人才培养及环境领域新质生产力发展。
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2026, 41 (4): 140-148.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202503030
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- 医科试验班基础化学实验课程的探索与改革
- 张家浩, 林丽榕, 林忠宁, 葛胜祥, 施华韵, 陈洪敏
- 厦门大学医科试验班的基础化学实验课程以无机化学和分析化学实验为核心，是医科试验班本科生的一门重要必修实验课程。为了在有限的课时内高效设计实验内容，培养学生的化学理论基础与实验能力，以支持其在医学领域开展创新研究，本文针对综合性大学医科试验班现行教学方案中存在的问题，从课程定位、内容设置、虚拟教研室建设等多个方面提出了创新性改革方案。本研究旨在通过优化课程逻辑结构和体系化教学设计，提升学生的实践能力与创新意识，促进化学知识与医学实际的深度融合，为满足“新医科”计划对高质量医学人才的培养需求提供支持。
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2026, 41 (4): 149-156.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202503091
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- 山东省高校应用化学专业建设情况调研和改进建议
- 吴小中, 邢令宝, 黄昊飞, 禚淑萍, 杜登学, 张树永
- 随着我国经济结构转型和技术创新的推进，应用化学作为一门最具活力的学科，正成为新技术、新产业、新业态的源头活水。近年来，新工科建设已成为高等教育改革的关键内容，应用化学专业也在这一背景下进行了一系列的调整与创新。为了推动应用化学专业的“新工科”建设，山东省本科化学类专业及大学化学课程教学指导委员会对省内应用化学专业的教学内容、教学要求等进行了调研。本文对调研结果进行了分析、对比和总结，梳理了山东省在推进应用化学专业“新工科”建设过程中面临的一些问题和调整，并提出了未来建设重点的建议。
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2026, 41 (4): 173-179.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202504047
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- 环境化学课程国际化教学改革探索
- 刘志明
- 面对环境问题的全球化趋势，环境化学教育亟需创新。研究从环境化学课程内容优化、教学方法创新及多元化评价体系构建等方面提出了系统化的改革措施。通过全球环境问题导向的知识重构和国际化教学方法的创新，旨在强化学生实践能力培养，培养具有全球视野、跨文化沟通能力和创新思维的复合型环境化学人才，为应对气候变化、双碳目标及新污染物治理等全球性环境问题提供坚实的智力支持与人才保障。通过国际化教学改革，环境化学课程将更好地服务于全球环境治理与可持续发展目标。
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2026, 41 (4): 180-186.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202506093
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- “新农科”背景下生物无机化学教学新模式的构建与实践
- 吴春, 蒲祥, 林丽, 寇欣, 饶含兵, 鲁志伟
- 农业新质生产力的发展是推动我国经济高质量发展新征程中的重要着力点和内在要求。为了响应教育部四新建设中针对“新农科”教育教学改革的号召，我校聚焦现代农业中的卡脖子问题，以新农科建设为引领，依托我校国家级实验平台，紧密围绕我校在化学及生物学等优势学科背景(动物学及植物学学科ESI排名全球前1‰，化学等10个学科ESI排名全球前1%)，对生物无机化学课程进行升级改造。本次教改实践着眼现代农业新质生产力发展高要求，从课程思政教学模式、知识树式教学模式、多样化混合教学模式、梯度式实践教学模式等方面进行积极探索。其中，以梯度式实践教学模式为核心，针对性探讨利用生物无机化学基本原理和学科前沿研究进展支持“新农科”的改革与建设的新型教学模式的构建。实践表明，通过优化升级生物无机化学教学模式，教学资源和教学质量分别得以丰富和提升，学生积极性和学习热情也明显提高，能精准把握学科前沿最新进展，可为新时代“新农科”背景下，尤其是双一流农业院校中生物无机化学课程教学提供参考，助力推进我国农业新质生产力发展。
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2026, 41 (4): 187-198.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202504102
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知识介绍
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- 多环芳烃污染物简介及其吸附研究进展
- 周旖娴, 申晓东, 朱莉娜
- 多环芳烃(PAHs)是一种常见的有机污染物，由于其具有致癌性、致畸性、高污染等危害受到了人们的广泛关注，如何有效去除环境中的PAHs正逐渐成为研究的热点。本文对多环芳烃污染物的种类、化学结构及危害性进行了简介，总结了PAHs的去除方法。其中，吸附技术具有绿色高效、无污染、环境友好、发展可持续等优点，因而被认为是去除与修复PAHs的潜力技术之一。因此，本文着重对各种多环芳烃吸附剂材料的研究进展进行了介绍，分析了这些材料各自的优缺点，对该研究领域的未来发展方向进行了展望。同时，结合大学化学课程教学内容，本文还探讨了PAHs吸附研究对大学化学教学的促进意义。
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2026, 41 (4): 239-249.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202502084
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- 硼宾的合成、结构与化学反应性质研究进展
- 陈明, 莫贞波
- 硼宾是一类含有低价主族元素中心(一价硼)的化合物，硼中心同时拥有两个空轨道和一对孤对电子，具有高反应活性，单配位硼宾化合物至今未被成功分离。近年来，随着主族元素化学的发展，路易斯碱稳定的两配位和三配位硼宾化合物的合成与分离取得了较大的进展，两亲性的特征使其不仅能作为电子供体与过渡金属配位，还能促进小分子的活化与转化。本文综述了有关硼宾化合物合成探索和反应化学研究的文献报道，并对该领域未来的发展方向进行了展望。
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2026, 41 (4): 250-263.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202502123
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- 共价有机框架——新兴的有机多孔材料
- 杨奔, 沈淑坤, 金普军, 罗雨佳, 胡鉴勇
- 共价有机框架(COFs)是一类由有机分子通过共价键连接形成的有机多孔结晶聚合物。COFs具有开放的孔道、可定制的功能和出色的稳定性等特点，在气体吸附、催化、能源存储和生物等领域极具前景。本文将简要介绍COFs的定义和分类、合成方法、发展历史及在新兴领域的应用。最后，本文对COFs材料未来发展所面临的机遇和挑战进行了展望。
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2026, 41 (4): 264-274.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202502128
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- 结合水：从生物氢键网络到人工材料的智能调控
- 马刚, 靳思雨, 郑波, 高玲燕
- 结合水通过氢键锚定、疏水缔合等机制，在维持生物大分子结构并发挥其特定功能方面有着重要的作用。受上述自然现象启发，研究者们通过仿生设计与分子工程，将结合水作为功能性结构单元引入聚合物网络，突破了传统“水分致软化”的局限，利用水分子调控材料的力学性能，实现了具备高韧性、环境适应性和能量耗散功能的聚合物材料构筑。本文系统阐述近年来通过在聚合物网络中引入结合水，利用结合水与聚合物结构中基元的相互作用，调控聚合物性能的研究进展。
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2026, 41 (4): 275-279.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202504088
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科普
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- 散射光中的隐秘指纹——拉曼光谱
- 王京, 祁雪, 李琰, 温志慧, 冯占恒, 邱晓航
- 拉曼散射是散射光中的“异能者”，它能够精准地反映出物质内部的结构信息，就宛如物质专属的“身份指纹”，隐秘在茫茫的光影信号中，悄然揭开微观世界的神秘面纱。拉曼光谱检测凭借自身的高超本领，在日常生活的大舞台上大放异彩，在食品药品成分检测、考古探秘、文物修复、刑侦破案、环境污染监测等工作中都留下了它的“身影”。为促进公众科学认知，本研究设计了四个典型实验模块：塑料材质检测、珠宝玉器鉴定、危险液体安检以及光谱仪自组装实践。通过选取生活中常见的样品和具有代表性的应用场景，直观地阐释拉曼散射现象与物质结构特征的关联性，旨在搭建专业科技与公众认知之间的桥梁，推动光谱分析技术的科普化进程。
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2026, 41 (4): 280-288.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202507031
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- 一颗医学“新星”MPI的崛起之路
- 羊福美, 白雨欣, 张珍, 罗佳, 苟永宸, 彭明丽, 贾广, 樊海明
- 磁粒子成像(MPI)作为一项新兴的分子影像技术，凭借独特的成像原理，高空间灵敏度，无电离辐射安全性，以及高时间分辨成像等特点，在临床前医学应用尤其在干细胞追踪和免疫治疗上展现出巨大的发展潜力。本文以第一人称的视角，向读者介绍MPI的发展历程、技术原理、临床前应用进展以及面临的挑战与未来展望，旨在向读者全面呈现这一科技新起之秀在医学领域的重要价值和发展前景。
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2026, 41 (4): 289-296.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202507006
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- 小安冒险记——解锁化学实验室里的仪器设备安全谜题
- 周亚倩, 李子阳, 杨霞, 贾文涛, 崔斌, 李延
- 基于智能实验室模拟系统，构建了沉浸式虚拟实验室场景，涵盖气相色谱仪的氢气体钢瓶泄漏、防爆冰箱试剂储藏不当、高温仪器使用风险及离心机异常震动等典型安全问题，分析了险兆事件的主要成因及其预防策略。通过虚拟实验环境中的第一视角交互和即时反馈机制，增强了对安全隐患的识别能力与应急处置技能。情节化的设计不仅生动再现了事故场景，还通过情感化元素强化了安全责任意识。
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2026, 41 (4): 297-301.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202503112
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- 化影成形——从信号采集到图谱呈现的奇妙旅程
- 吴晶, 兰景凤, 王威, 李莲花, 曲昭玮, 梅凡, 蒲巧生
- 在使用现代分析仪器时，许多学生虽能解释实验原理，却不清楚样品进入仪器后为何能“变成”图谱。其实，这背后经历了一场信号的“旅程”：看不见的光、电、化学变化，先由探测器“感知”变成“电”(模拟信号)，再通过信号放大器将微弱电流转为电压信号并放大，随后被整形、转化为计算机能理解的数字信号，最终绘制成图像。这一过程中涉及一连串电子模块和概念，如跨阻放大器、模数转换器、采样频率及分辨率。本文通过一系列通俗类比串联起信号处理的各个关键步骤，帮助学生梳理从信号到数据的全过程，使他们不再只是停留在“按按钮或点鼠标看结果”的阶段，而是能真正理解谱图背后的信号处理流程，更好地使用分析仪器。
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2026, 41 (4): 302-309.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202506103
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- 光稳定剂——高分子制品的“防晒霜”
- 丘甜恬, 陈怡颖, 陈泓泰, 廖翠莹, 曾黎燕, 蒲侠, 周向阳, 尚京旗
- 高分子材料在户外光、热和氧作用下易断链、性能退化、褪色和寿命缩短。本文基于市售防晒霜成分解析光稳定剂的化学本质，阐述其分类与抗老化机制。结合“安安寻找防晒霜之旅”案例，在防晒衣、滑梯、垃圾桶和人造草皮四种应用场景中，揭示光稳定剂的常见类型和作用机理。旨在向非专业读者普及光稳定剂对延长高分子材料耐久性的关键作用，并凸显其在日常生活和工程实践中的科技价值。
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2026, 41 (4): 310-316.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202503123
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- 色彩·化学·中国
- 王致远, 王颜昊
- 中国艺术中的色彩体系与化学工艺存在深刻的内在关联。新石器时代老官台文化的赭石彩陶通过配体电荷转移的机理，奠定了矿物显色原理基础。朱砂因晶体结构呈现中国红，而铅红的易化学变质的特性导致敦煌壁画色变，凸显化学稳定性对艺术保存的影响。青色体系中，青金石衍生的群青依靠S3-发色团显色，中国蓝的铜硅酸盐六方骨架结构则体现古代高温合成技术，其晶体拓扑与现代化学标志的巧合印证材料设计的跨时空智慧。铅白的醋酸盐干法工艺延续千年。漆酚通过漆酶催化循环实现自由基聚合，形成黑色硬膜。雌黄与雄黄的反应显示古代砷化学的实践深度，铁黄合成的过程探究则建立色彩与物相转化的科学关联。这些颜料的显色机制、合成路径及劣化规律，既构建了《千里江山图》等艺术经典的物质基础，也为文物分析提供了关键化学谱系参照。
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2026, 41 (4): 329-336.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202503113
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化学实验
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- “融仪于境，创学于行”——以学生为中心的大型仪器实验教学实践
- 李艳阳, 侯立芬, 张宗培
- 大型仪器实验课程是化学类本科教育中实现理论学习与实践技能有效衔接的关键环节，但受限于仪器结构复杂性与跨学科知识的综合要求，传统教学模式难以有效激发学生的学习兴趣与参与积极性。本文以“融仪于境，创学于行”为理念，提出了一种以学生为中心的虚实融合教学模式。通过沉浸式虚拟现实(VR)技术与报废仪器配件相结合，直观展示仪器结构与原理；以科学家视角的角色扮演，引导学生探索仪器发明与应用的历史情境；结合实际科研课题实施项目化教学，使学生在解决真实问题的过程中培养科研思维与综合实践能力。教学实践表明，该模式显著提升了学生的学习兴趣与主动参与度，为培养具备跨学科视野和实践能力的复合型化学人才提供了有效途径。
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2026, 41 (4): 343-348.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202505082
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- 超分子聚合物“变色龙”在创新型化学实验中的探索
- 高昭, 孙健翔, 慕斌, 闫毅, 田威
- 本文进行了具有气致变色特性的蒽环基超分子聚合物材料在创新型化学实验中的初探。利用该材料所制备的“变色龙”图案在固态时呈现橙红色荧光，在特定蒸气作用下迅速响应变为黄色或绿色荧光。实验设计涵盖超分子聚合物材料制备、荧光表征以及蒸气响应测试，将超分子化学中的分子识别与刺激响应原理融入实践教学。学生可通过直观的荧光变色现象观察，结合光谱数据解析，深入理解智能材料的结构-性能关系。本研究将学科前沿与基础实验相结合，有效强化学生的综合实验技能和创新能力。
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2026, 41 (4): 349-355.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202504044
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- 石墨相氮化碳用于光催化Minisci反应——推荐一个科研成果转化的综合设计实验
- 王晓羽, 李伊凡, 刘睿伯, 安丽, 曲丹, 刘弈畅, 孙再成
- 本文介绍了一个取材自课题组科研成果的本科生化学综合设计实验。本实验涉及石墨相氮化碳的合成，并以其作为光催化剂实现氧化还原活性酯(NHP酯)与喹啉的Minisci反应。通过该实验可令学生了解实际科研中，从催化剂的制备、表征，到实现光催化反应的完整流程。实验中涉及对抽滤、薄层层析、柱层析等基本实验操作的复习，同时训练学生掌握马弗炉、气相色谱、X射线衍射仪(XRD)等大型仪器的使用方法。通过该实验可向学生介绍光催化基本原理，传递“绿色化学”的概念，引申至“双碳战略”。同时拓宽学生视野，锻炼科研思维，增强学生对科研的兴趣。
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2026, 41 (4): 363-371.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202502065
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- 具有气泡导流功能的高效电解水制氢电极研究的实验教学设计
- 高锦鑫, 李玉梁, 张秋雅, 王朝阳, 李宏浩, 张孝芳, 田东亮
- 电解水制氢被视为是实现“双碳”目标的关键技术之一，但仍然存在气体粘附电极表面导致电极活性降低的问题。如何快速驱离电极表面气泡，释放有效活性面积，是提升电解水产氢效率的关键。本实验教学设计针对综合电化学、界面化学、热力学和动力学等专业知识，结合界面化学前沿研究领域和传统电化学理论，通过设计构筑具有各向异性微结构的超浸润镍电极表面，降低气泡在电极表面粘附力的同时，研究引导气泡在电极表面各向异性传输的电化学规律及机理，实现气泡的快速脱离，以实现高效产氢。本实验教学设计注重学科交叉融合，科教融通引导学生逐步思考、认知、分析、分解和解决复杂问题，激发学生的学习和科学研究兴趣，提升学生的创新思维和创新能力。
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2026, 41 (4): 380-392.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202502101
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- 原电池式湿度传感器的研制与应用：科教融合助力综合实验教学新范式
- 郑巍, 陈彦妤, 高日中, 陆超
- 发电湿度传感器兼具发电与传感能力，可用于环境和食品质量监测、可穿戴电子产品以及医疗健康等领域。为推进科教融合实验建设，充分考虑本科教学对实验安全、成本、时长和培养目标的要求，设计了一种基于原电池结构的发电湿度传感器作为本科生综合探究型实验，实验内容涵盖湿度传感器的制备、活性层形貌表征、传感性能测试和呼吸监测应用等关键环节。将理论知识与实际应用相结合，实验内容与培养目标相结合，科学前沿与实验教学相结合，提高学生的科学素养与创新能力，激发学生的科研兴趣和对未知的探索精神。
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2026, 41 (4): 393-399.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202503009
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- 混合可溶盐对黏度曲线线性关系的改进研究
- 张小艳, 陈子愉, 蒋想凤, 刘坤, 马忠云
- 黏度法是一种便捷、常用的测量高分子聚合物相对分子质量的方法，在物理化学、高分子物理与化学、生物化学等大学本科基础实验课程中都有开展相关实验。但是学生在使用黏度法测量高聚物(例如聚乙烯醇)相对分子质量的实验中，往往会出现黏度曲线的线性极差的情况。本文通过向高聚物溶液中添加单个或混合可溶盐体系，利用其带来的“上弯”和“下弯”的趋势对黏度曲线的线性关系进行调控，并考察有效毛细管内径、动能校正等影响因素，得到了线性相关系数R2在0.95以上的最佳盐组合体系(0.125 mol·L-1 LiCl + 0.25 mol·L-1 KCl)。此外，通过添加该混合可溶盐体系，测定了葡聚糖20、葡聚糖100和聚乙二醇的相对分子质量，进一步验证了上述改进方法的适用性。改进后的黏度法实验可启发学生将多领域理论知识应用到实际实验分析中，引导学生深入思考问题，培养学生科学研究的浓厚兴趣，大大提高他们的实验动手能力与科研创新能力。
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2026, 41 (4): 400-408.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202502033
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- 聚合物室温磷光材料的制备及其性能表征综合设计实验
- 刘聪, 黄钰铃, 甄鹏, 李华柳, 许炳佳, 罗穗莲, 石光
- 针对本科材料化学综合实验综合性和创新性的不足，引入“聚合物室温磷光材料”这一学术前沿，结合聚合物材料的制备、表征和室温磷光材料的表征及其应用设计了本综合实验。通过该实验，不但能够夯实学生对聚合物的制备-结构-性能之间的理解，更拓展了学生对光电功能材料研究前沿，特别是聚合物室温磷光材料的认识，有效提高学生创新和实践能力，提升朋辈间相互学习、合作共赢的合作精神和不断探究、勇攀高峰的科学研究精神。
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2026, 41 (4): 409-416.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202503092
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- 色彩的秘密舞蹈：探索胶体晶体如何折射出美丽的光影
- 王亚斐, 张岩, 李薇, 王婷婷, 杨姐璇, 何慧, 关英, 张拥军
- 结构色是一种由微纳结构对光调控光反射和干涉形成的色彩，广泛存在于自然界中，如蝴蝶翅膀、鸟类羽毛等。相比传统色素，结构色具有更高的稳定性和环保性，因此在防伪、光学传感和仿生材料等领域具有广泛应用。本研究以温度响应性的微凝胶为研究对象，通过其可控合成及胶体晶体的自组装过程，系统性地引导学生探究结构色的形成机理与调控规律。实验采用乳液自由基聚合法制备单分散性良好的交联微凝胶，该微凝胶具有显著的温敏特性，可通过调节温度等参数实现溶液中微凝胶的可控自组装。教学实践将材料合成、结构表征与光学性能测试有机结合，并融入生动的科普展示，可有效激发学生的研究兴趣，培养学生的科学思维和创新能力。
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2026, 41 (4): 417-423.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202504026
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师生笔谈
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- 滴定终点误差的来源及其实践意义
- 邓思怡, 李乐, 陈广慧, 詹顺泽
- 终点误差(Et)是分析化学教学的重点内容，教学中通常将指示剂的理论变色点与化学计量点间的差值(EIn)当作终点误差的唯一来源。本文结合实际滴定操作过程，提出终点误差的另一个来源——最后一滴(the last drop)滴定剂引起的终点误差Eld。该误差是正误差，具体数值大小在确定的范围内具有不确定性。进一步系统分析了这种误差对终点误差的影响，重新探讨了滴定突跃、终点误差和指示剂变色点三者间的关系，为科学合理地选择滴定条件、提高滴定结果的准确性提供了更加明确的依据。
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2026, 41 (4): 433-437.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202502067
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- 计算化学辅助的有机结构分析——以螺旋桨型六苯并三亚苯为例
- 巩晨旭, 王威振, 张瑞影, 王文峰, 李远明, 袁耀锋, 叶克印
- 有机结构分析在化学相关专业本科生和研究生课程教学中占有重要地位。传统的有机结构分析课程教学侧重于基础理论和四大谱的应用，对于前沿的科研成果和技术应用较少涉及。这些传统的有机结构分析手段在复杂分子体系的研究中具有一定的局限性，包括需要依赖高纯度的实验样品，对复杂信号峰的归属难以确定，且实验周期长、成本高。计算化学通过密度泛函理论(DFT)等方法，可以对有机分子的结构、性质和反应机理等进行理论预测。这有助于解析分子的结构和预测反应活性，并为进一步实验设计提供理论指导，减少实验的盲目性。本文以螺旋桨型六苯并三亚苯(hexabenzotriphenylene，HBTP)的有机结构分析为例，通过科研反哺教学，利用计算化学结合实验结构进行了深入探究，展示了计算化学在辅助有机结构分析中的应用。
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2026, 41 (4): 438-446.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202503076
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- 实验报告设计优化与评阅机制的改革与实践
- 杨国鑫, 张向荣, 杜姣姣, 李芬, 梁军艳, 郑阿群, 白艳红
- 针对传统高校化学实验教学中实验报告设计与评阅中存在的问题，提出了围绕课前、课中和课后三个环节的改革措施。通过优化实验预习，构建融入课程思政的课程导读体系，指导学生有效预习；引导学生完成实验讨论，规范实验报告的撰写，培养学生建立批判性思维，提升学生的归纳总结、观察分析和文字表达能力；引入“AI智能评阅+教师对话评阅”实验报告双轨评阅机制，提高了实验报告评阅的智能化，也促进师生互动，深化学生对实验过程的理解与反思。
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2026, 41 (4): 447-451.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202503007
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- 基于等键反应精确估算1,3-丁二烯与苯分子的离域能
- 宫梦凡, 张冬菊
- 离域能是阐释共轭有机分子稳定性的核心概念，深度关联结构化学教学中的多个知识点。本文以丁二烯和苯分子为例，介绍基于等键反应的概念，综合运用反应氢化热、反应焓变及量子化学计算结果，较精确估算离域能的方法。结果表明，丁二烯与苯的离域能分别为14.2和127.6 kJ·mol-1。本文所用方法及计算结果有助于加深学生对共轭分子离域能概念内涵的理解，并提升对1,3-丁二烯与苯结构及性能的认识。
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2026, 41 (4): 457-463.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202505036
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- 学术好莱坞——导演意识的科研论文构思
- 李风煜, 张海霞, 黄羽, 牛利
- 我国广大研究生在科研论文写作中，常常羡慕文献中精彩纷呈的科学呈现，然而面对自身海量的实验数据时却往往束手无策，不知如何从中提炼出深刻的科学模型，或阐释其普适性的科学意义。笔者从导演意识的科研表达范式创新出发，通过对论文框架、构思、创新点及与编辑沟通等方面，分享自己在论文撰写/投稿中的经历，与广大研究生朋友们一起探讨高质量科研论文构思与写作的方法与经验。以好莱坞叙事构思与镜头编辑的技术为启发与借鉴，探讨如何进行科研论文的讲述方式、文章编排、布局，使得学术论文更加吸引人、更具有可读性。试着从好莱坞导演意识，构思、讲述硬核的科学发现与研究，塑造现代的学术明星！
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2026, 41 (4): 464-472.
DOI: 10.12461/PKU.DXHX202505079
