大学化学

第41卷第10期封面和目次
2026, 41 (10): 0.

教学研究与改革

思政引领力视域下基于OBE理念的化学史课程教学模式构建研究
李采杏, 陈新丽, 王更生, 汪朝阳, 刘聪, 周合兵, 郑奇峰
针对教育强国建设场域下思政引领力与课程思政协同推进的现实问题，本文以化学史课程为载体，基于“产出导向教育”(简称“OBE”)理念构建思政教育与专业融合的教学模式。通过精准化课前调研锚定需求、宽泛化课程资源挖掘思政元素、高效化组织教学凸显学生主体、科学化评价完善育人闭环，实现“知识-能力-价值”三位一体培养。实践表明，该模式能有效提升课程思政实效性，为高校理工科同类课程思政建设提供参考范式。
2026, 41 (10): 1-9. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202509086

文化自信视域下中华传统文化融入大学无机化学教学探索与实践
谢木标
本文以无机化学课程为载体，探讨传统文化元素与专业基础课教学的有机融合路径。通过挖掘传统文化中的与无机化学学科相关的化学智慧，提出传统文化融入专业课程的策略。教学实践表明，传统文化融入教学能有效增强理工科课堂的文化性、知识性和趣味性，提升学生的文化自信，为理工科课程思政建设提供新思路。
2026, 41 (10): 10-18. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202509095

新工科视域下大学化学教材建设理论框架——借鉴法国工程教育理念
张巍, 刘磊, 唐珊珊
在“新工科”战略与本硕贯通人才培养体系不断深化的背景下，大学化学理论教材正从学科传授型向能力建构型转变。传统教材虽在知识体系完整性与逻辑性上具备优势，但在工程导向、跨学科融合与数字化支撑方面仍存在不足，难以全面服务于复合型工程人才的培养需求。法国MPSI (数学-物理-工程科学)预科体系在数理逻辑、工程能力和跨学科建构方面的课程理念，与我国新工科“厚基础、强能力、重交叉”的育人目标高度契合。本文基于中法工程教育的比较视角，从理论层面对大学化学教材的结构逻辑与能力导向关系进行系统分析，强调以工程需求为牵引，通过“基础原理-工程应用-交叉拓展-科学前沿”四维内容结构实现教材的系统化与开放化。教材目前已完成初稿，并在北京航空航天大学中法航空学院试用，通过教学过程数据与学生能力测评的对比分析，验证框架的可行性与育人实效。研究的主要贡献在于为我国大学化学教材提供了一种理论与实践并重的建设范式，既丰富了工程教育背景下教材改革的理论研究，也为未来教材的编写、试用与推广提供了可操作的结构化路径。
2026, 41 (10): 19-26. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202509132

研讨教学(Seminar)在农林有机化学课程中的8年应用实践
闫嘉航, 郑朝嘉, 袁茂森, 张靖涵, 吕生凤, 袁玄晔, 汤江江, 王凤, Uwe Schneider, 王小平, 丁聪, 曹敏惠, 徐炎, 王俊儒
研讨式(Seminar)教学作为一种历史悠久的教学模式，从古代哲学思辨到现代教育实践，已演变为高等教育体系中强调学生主体性和互动协作的核心形式。本文回顾研讨式教学简史、剖析其核心特征，结合西北农林大学农林生物类有机化学课堂的研讨环节设计与长期实践，以及西北农大和华中农大两校引入外籍教师开展的暑期“生命与有机化学”(Life & Organic Chemistry，简称LOC)分子研讨课的8年实践经验，展开系统分析与梳理。课程内容与模块持续迭代优化，单期研讨班Nature、Science (NS)顶刊研读量最高达45篇，通过学生组队主题混合(Tx)展示及多维度综合考核，高难度学习挑战显著提升学生后续课程适应性和创新潜力。该模式经校际协同扩展至应用化学专业跨年级教学。采用多年持续问卷调查、座谈反馈及在线评估等多种方法，量化实践成效。数据表明，分子研讨课显著强化学生的学习策略构建、协作研讨能力、分子前沿视野、信息整合与阅读素养等关键要素。结合2023-2025年学生人工智能(AI)辅助学习调查，提出研讨课未来发展的6大特征：技术赋能互动、跨学科融创、学生主导课堂、个性化与协作并重、应用导向实践及全球化视野融入。这些特征在AI时代下，赋予研讨课更具前瞻性的育人价值。
2026, 41 (10): 27-35. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510017

“四维融合”透射电镜实验教学设计与实践
于川茗, 安雪东, 夏炎
高端科研仪器设备是科学研究和技术创新的重要基础和条件，当今国际形势下高端科研仪器国产替代日益迫切，重视新一代交叉型人才培养是提升国产化科技仪器替代水平的重要环节。现代仪器分析实验课程作为培养仪器原理扎实、技术实践熟练、报国热忱浓厚的交叉型人才的重要抓手，宜面向高端人才培养需求。据此，透射电镜实验教学遵循“两性一度”课程建设要求，基于前沿式学习内容开发、融合式学习路径设计、浸润式综合素质培养、驱动式学习效果反馈的“四维融合”教学理念，将仪器资源打造为高校交叉型人才培养平台，助力国家高端仪器技术人才战略。
2026, 41 (10): 36-40. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510021

适应基础+进阶有机化学实验课程的动态教学人员模式的探索
戴洁, 叶涛, 黄淑静, 陆大东, 程旭
南京大学有机化学实验课程已构建“基础+进阶”教学体系，并配套提出“固定场景+动态师资”新模式。该模式以固定实验室与专属仪器为硬件保障，按“基础操作→科研融合”梯度设计实验内容，通过实施教师轮班制优化师资配置。经三年实践，学生问卷反馈优异，为培养创新型化学人才提供了可行路径。
2026, 41 (10): 41-46. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510045

基于生成式人工智能的有机化学教学创新：学生角色、教师职责与学习迁移
朱荣秀
生成式人工智能(Generative Artificial Intelligence，GenAI)的迅速发展正重塑高等教育的教学形态。作为实验性强、概念抽象且知识体系庞大的核心学科，有机化学教学正面临来自AI的机遇与挑战。一方面，ChatGPT、DeepSeek等模型为学生提供了即时的知识生成、反应机理与核心概念的理解以及写作辅助功能，激发学习兴趣，促进自我解释与知识迁移；另一方面，缺乏引导的使用可能引发依赖性、削弱批判性思维，并带来学术诚信风险。本文以“学生角色重构-教师职责转变-学习迁移促进”为主线，在“批判性乐观主义”的教育哲学视角下，分析AI驱动学习生态中师生关系的再定义。进一步提出以AI素养、提示词设计与迁移性任务为核心的教学框架，并结合课堂实践阐明其实施要点与评价路径，旨在为高校有机化学课程的教学创新与教育评价提供可推广的参考。
2026, 41 (10): 47-55. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510050

“三性引领、四位一体、六系联动”化学生物学交叉拔尖人才培养模式探索与实践
熊祖双, 贺利贞, 马丽, 黄冠宁, 许利耕, 陈填烽
在科技革命加速演进与国家创新驱动发展战略深入实施的背景下，传统单一学科、封闭式的人才培养模式难以满足国家和社会对高层次交叉拔尖创新人才的迫切需求。化学生物学具有高度交叉融合的特性，其人才培养面临知识拼盘化、教学与实践脱节、支撑资源匮乏和评价标准单一等核心困境。为破解上述重大挑战，本研究提出并实践了“三性引领、四位一体、六系联动”的化学生物学交叉拔尖人才培养模式。该模式通过顶层设计，系统性地整合分散的育人资源与要素，构建了包括“理念重塑、体系重构、资源整合、机制创新”的全方位育人框架。本文重点阐述了以“三性引领、四位一体、六系联动”为核心的实施架构，并结合暨南大学化学生物学教学的实践案例，详细阐述了协同运作的具体路径与可量化的成效。实践表明，该模式有效破除了学科壁垒，显著提升了学生的创新思维与复杂问题的解决能力(如近5年指导本科生发表SCI论文76篇)。总体而言，本文为新时代化学生物学交叉拔尖人才培养提供了一套系统创新、可供同行探讨与借鉴的解决方案。
2026, 41 (10): 56-64. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510057

“金属有机化学与催化”课程项目化教学改革探索与实践
付海燕, 张春春, 郑学丽, 浩涛涛, 薛卫超, 徐嘉麒, 董顺喜, 李瑞祥, 陈华
本研究对“金属有机化学与催化”课程进行项目化改革，构建了“基础导入-项目设计-协同指导-过程管理-多元评价”五位一体教学模式。通过系统知识建构、分组课题、校企双导师及过程管理等策略，有效融合理论与实践。实践证明，该模式显著提升了研究生的科研素养、创新思维与团队协作能力，为研究生课程改革提供了有益参考。
2026, 41 (10): 65-72. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510067

AI辅助的“核心知识↔学科前沿”双向映射在物理化学课程教学中的研究
宋小威, 林敏, 曹秋燕
针对物理化学教学中前沿内容引入进程缓慢、与核心知识体系衔接不足的问题，我们提出一种基于人工智能(AI)辅助的“核心知识↔学科前沿”双向映射教学策略。这一策略旨在通过AI构建课程核心知识与化学学科前沿研究成果之间的联系，实现教学内容与科研进展的有机融合。我们借助AI识别并匹配核心知识点所对应的前沿研究成果，并将筛选成果教学化、结构化，转化为可直接应用于课堂的“前沿案例”和“教学活动”，以促进学生对核心知识的深度理解与迁移应用。研究设计了包含任务设定、前沿成果挖掘、内容提炼与人工核验的案例开发流程，并以“Joule-Thomson效应”为例展示AI辅助双向映射的构建过程。在此基础上，提出“讲授环-研讨环-考核环”的“三环”融合方法，推动学生从知识掌握到能力养成的递进发展。本文希望为学科前沿成果融入物理化学课程教学提供初步的思路与方法。
2026, 41 (10): 73-80. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510074

生成式人工智能赋能物理化学教学改革的创新探索
梁希壮, 仝凤霞
在人工智能技术迅猛发展的时代背景下，如何将传统学科教育与智能技术深度融合，以拓宽学生认知边界，激发创新思维，从而培养适应未来社会的高素质复合型人才，已经成为高等教育改革的重要议题。物理化学作为一门理论体系严密、概念抽象程度高、逻辑关联性强的专业基础课程，长期以来被学生视为学习难点，而传统教学模式在提供个性化学习支持和过程性评价方面存在明显不足。为突破这一教学瓶颈，本研究以学习通泛雅智慧平台为依托，紧扣物理化学学科特点，系统构建了“物理化学”多场景数字题库，并深入探索了生成式人工智能在教学内容智能生成、知识图谱系统性建设以及互动学习模式创新等方面的应用路径。
2026, 41 (10): 81-89. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510086

基于创新能力培养的综合化学实验教学改革与实践
孙运强, 胡晓炜, 何婷婷, 聂红娇, 夏其英
通过对综合化学实验的教学内容、教学模式、评价机制进行系统改革与创新，构建“产业-科研-教学”联动的三维一体教学体系。以人工智能等数字技术为支撑，赋能教学全过程，打造“线上线下”两线教学新范式，优化教学过程；通过“综合性-设计性-创新性”的三模块进阶式教学策略，将能源材料、环境治理、生命科学等前沿成果引入教学，紧密对接产业需求，为培育具备创新能力的化学人才提供了新思路。
2026, 41 (10): 90-97. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510091

“四维”文化构建与创新人才培养实践——以中国海洋大学化学实验中心为例
陈岩, 车佳宁, 周立敏, 张岩, 包木太
高校化学实验中心的文化建设是提升教学质量、培养创新人才的关键支撑。本文采用案例研究方法，以中国海洋大学化学实验中心为研究对象，系统阐述其在管理文化、安全文化、精神文化和环境文化四个维度上的建设路径与实践成效。实验中心秉持“厚基础、重特色、求创新、高素质”的理念，通过制度创新、资源整合、数字化赋能与人文关怀相融合，构建了多层次、开放式、兼具海洋特色与国际化视野的实验教学文化生态。实践表明，该文化建设模式有效提升了学生的创新能力、实践能力与综合素养，为高校实验中心的文化建构与人才培养提供了可借鉴的实践范式。
2026, 41 (10): 98-103. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202511011

智能时代的研究生培养模式改革：AI赋能材料与化工专业硕士教学改革讨论
李波, 孙旭镯, 谭梦茜, 马路山, 曹晓雨, 陈静
随着现代社会产业不断升级和人工智能(AI)技术的广泛应用，新工科背景下专业人才培养需求也随之升级。本文探讨了AI技术应用于材料与化工专业硕士研究生培养体系中教学、实践、评价和学术诚信等多方面的改革，为继续深化材化专业硕士研究生教学培养方式改革，建立专业核心能力与AI技术深度融合的培养体系开展了有意义的探索。
2026, 41 (10): 104-111. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202511025

面向化学专业的跨学科教学重构——以半导体物理课程为例
王弋
面向国家对理工科复合型人才的战略需求，化学专业课程改革亟需深化跨学科融合。本文针对“半导体物理”课程中长期存在的学科壁垒问题，结合实际案例，以“理论、科研、产业三元融合”为目标导向，系统阐述三方面教学改革思路：(1) 通过建立费米能级与化学势、能带理论与分子轨道等核心概念的对应关系，实现固体物理与化学知识的理论贯通；(2) 以量子点等前沿材料为例，构建“物理原理-材料特性-前沿应用”教学链条，强化物理化学性质与实际应用的联结；(3) 紧扣钙钛矿光伏等“卡脖子”技术问题，将核心知识融入真实产研案例，培养学生跨学科思维能力。通过系统重构教学内容与方法，有效化解了教学难点，提升了学生的跨学科思维与创新能力，为服务国家战略需求的理工融合课程建设提供了可借鉴的实践路径。
2026, 41 (10): 112-117. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202511069

知识介绍

P(III)/P(V)催化循环在Wittig反应中的应用研究进展
林宏珅, 胡雨潇, 常文举, 沈杰
传统Wittig反应需使用化学计量的膦试剂，并不可避免地产生等当量的膦氧化物副产物，难以符合绿色化学理念。近年来，研究人员致力于发展P(III)/P(V)循环催化策略，利用催化量膦试剂实现高效转化，显著提高原子经济性。本文综述了催化型Wittig反应及其机理，旨在加深学生对绿色化学与反应机制的理解，促进科研成果与教学实践的融合。
2026, 41 (10): 118-126. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510003

大学有机化学“芳香性”教学拓展——以芳香全氮化合物为例
贾世琨, 姜辉, 常媛媛, 石林林, 李二庆, 李恺, 郝新奇, 梅光建
芳香性作为大学有机化学教学中最重要的概念之一，一直受到化学家的关注。最近，在高能密度材料研究中，化学家发现或者预测了多种芳香全氮化合物。本文介绍了三种芳香全氮化合物，包括芳香五唑阴离子(cyclo-N₅^-)、芳香六嗪阴离子([N₆]^4-)以及芳香5/6并环多氮阴离子(cyclo-N₉^-)。笔者认为，这些芳香全氮化合物可以做为大学有机化学中经典芳香化合物的教学补充，不仅可以加深学生对芳香化合物判定标准的理解，而且有助于有机化学科学思维的养成。
2026, 41 (10): 127-131. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202511012

基于X-射线单晶衍射精准构筑簇基金属有机框架及其CO₂催化转化
于莹莹, 徐航
为响应国家科技兴邦与可持续战略，本研究将前沿成果融入教学，旨在增强学生社会责任感，拓展专业与学术视野，培养科学思维、创新能力与实践能力，激发科研热情。诺贝尔奖前沿材料金属有机框架(MOFs)，尤其是簇基MOFs，因结构可调、稳定性高且活性位点丰富，在CO₂催化转化中展现出广阔前景，已成国内外研究热点。但簇基MOFs合成仍面临“黑箱反应”带来的不可预测性与结构精确调控的挑战。本文以X-射线单晶衍射解析金属团簇结构为起点，系统介绍了从零维金属团簇“自下而上”构筑簇基MOFs的研究进展，并从金属团簇中心、有机配体及孔道客体分子三方面深入探讨调控其CO₂催化性能的策略。通过精选的典型案例，有助于本科生直观理解X-射线单晶衍射、簇基MOFs及CO₂催化转化等前沿动态，拓展其相关领域认知。
2026, 41 (10): 132-142. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202511033

Fehling试剂中Cu²⁺-酒石酸钾钠盐螯合物的结构
李玲, 彭春莹, 王文虎, 李学玲, 刘杰
Fehling试剂用于鉴定脂肪醛类化合物和还原糖类化合物，也用于还原糖类化合物的定量测定。目前国内外有机化学教材中均未提及Fehling试剂中Cu²⁺与酒石酸盐螯合物的结构。本文介绍了国内外对于Fehling试剂中Cu²⁺螯合物结构研究的最新成果，旨在对教材中Fehling试剂及其反应的知识进行补充，弥补教材知识点的局限性。
2026, 41 (10): 143-148. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202511054

科普

霉菌魔法师：点“腐”成乳的美味奇迹
李姝慧, 莫思明, 黄靖亭, 潘英明, 钟地长
腐乳作为中国传统发酵豆制品的代表，蕴含着深厚的饮食文化与科学智慧。本文以清代王致和偶得“腐乳”的传说为切入点，通过跨越古今的对话形式，生动讲述了豆腐发酵为腐乳的工艺过程与科学原理。阐述了毛霉在蛋白质分解与风味形成中的作用、美拉德反应机制对色香味的影响，并谈及腐乳的营养价值，提出科学食用建议。该论文不仅解读了传统食品背后的科学内涵，更致力于推动科普传播，提升公众对发酵食品的认知，实现科学知识与饮食文化的有机融合。
2026, 41 (10): 149-156. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202509044

重离子治癌：守护“生命家园”的“精密工程救援”
王劭杰, 沈珍, 陈建成
安宁祥和“生命家园”突遭危机——癌细胞化身“违规工程队”，四处搭建“肿瘤危楼”，手术、化疗两个工程队束手无策。关键时刻，重离子工程队携“智能靶向装备”及时赶来，运用重离子束精准地“拆除”肿瘤和癌细胞，完成了一次零误伤的“精密工程救援”。
2026, 41 (10): 157-162. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202509065

揭秘“定向导液”神奇布料：科普非对称润湿性织物的制备与应用
赵亚萍, 赵露雯, 李明珠, 沈金霖, 张玉环, 闫新来, 张智, 杨卓
聚焦自然界定向液体传输(DLT)现象，本实验以棉织物为基体，通过低成本化学改性构建非对称润湿性界面(一侧亲水、一侧疏水)，揭示“定向导液”背后的表面化学原理。结合贻贝仿生黏附(儿茶酚与聚乙烯亚胺改性实现亲水层)与荷叶效应模拟(聚二甲基硅氧烷与二氧化硅构建疏水层)，利用接触角、表面张力等核心概念，解析润湿性差异与微观结构对液体定向传输的驱动机制。科普内容通过梯度化实验体系覆盖多元受众，将抽象的界面化学知识转化为可触可感的实践体验，为科普教育与前沿材料技术的衔接提供实践范式。
2026, 41 (10): 163-173. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202509076

钧瓷的浴火重生记
周子越, 王群, 杨爽, 王若瑄, 李杨, 卢松涛, 吴晓宏
钧瓷是宋代五大名窑之一，其“入窑一色，出窑万彩”及釉色流动的特征背后蕴含着丰富的物理化学知识。本文将钧瓷拟人并设置一对师徒为主人公，从钧瓷的视角出发，还原钧瓷从原料选取到出窑成品的全生命过程。以物质和能量、微观和宏观科学为基础，力求生动展现胎土选择的化学原因、原料精炼的重要作用、釉料调配的科学讲究、釉烧过程中的精准调控和出窑时的成败判定以及开片玄机，使读者在趣味阅读中了解钧瓷中的物理化学知识并体味工匠精神。
2026, 41 (10): 174-181. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202509081

G蛋白偶联受体的生命叙事：从信号密码到健康卫士
王星宇, 任习嘉, 张钰璐, 杨悦惟, 易婧妍, 李媛, 郭凯
以第20届人体健康卫士先进集体评选陈述会作为拟人化叙事框架，以上届获奖团队代表(受体酪氨酸激酶团队)阿洛为主持人，本届候选团队代表(G蛋白偶联受体团队)阿吉为陈述者。通过阿洛和阿吉的对话，系统展开围绕G蛋白偶联受体的科普叙事。全文涵盖三大核心内容。机制解密：追溯G蛋白的发现历史和结构特征，详解G蛋白偶联受体与G蛋白的结合、解离，鸟苷三磷酸/鸟苷二磷酸交换，构象变化的动态信号调控机制；疾病攻坚：拟人化呈现了G蛋白偶联受体成员在糖尿病血糖调控、高血压血管舒张、哮喘炎症反应中的干预机制；感官探索：系统介绍了G蛋白偶联受体成员介导视觉、嗅觉、甜味、鲜味、苦味、痒觉的信号转导机制。文章通过拟人化叙事手法，全面介绍了与G蛋白偶联受体相关的生物化学、病理生理学知识，既严谨展现了基础前沿知识，又通过“人体健康卫士”的隐喻，传递了珍爱生命、护佑健康、无私奉献的价值观。
2026, 41 (10): 182-189. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202509101

化妆品安全卫士——苯氧乙醇
师敬格, 刘睿, 宋红杰, 吕弋, 张立春
采用拟人化叙事风格，以对话访谈形式阐述了防腐剂苯氧乙醇的基本性质、功能、应用领域、生产工艺以及分析方法。另外，本文还探讨了苯氧乙醇与其他防腐剂的复配使用并提供了选择护肤品的指南。
2026, 41 (10): 190-196. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202509117

弹不弹，硫“说了算”
植睿淇, 杨曦哲, 郑欣铨, 金剑
从高新科技到日常生活，橡胶制品具有极其广泛的应用。日常使用的橡胶制品多以天然橡胶制成，这些橡胶制品是怎么生产的呢？本科普实验通过制作橡胶徽章、皮筋、橡皮球等小玩具展示橡胶制品生产的碎胶、塑炼、混炼和硫化四大工艺流程，并揭示这些工艺过程中的化学秘密。
2026, 41 (10): 197-202. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510015

长霉的食物可以吃吗？
李厚金, 聂慧敏, 周晓瑜, 刘浩, 蓝文健
真(霉)菌在自然界中分布广泛。食物中富含的碳水化合物、水分、矿物质、维生素等营养成分，为微生物生长提供了适宜条件，几乎所有食品都存在被霉菌污染的风险。一旦食物(如谷物、坚果、面包等)出现肉眼可见的霉斑，其安全性便已受到严重威胁。真菌在生长繁殖过程中会产生真菌毒素，它严重危害食品质量与安全，可能导致神经系统与内分泌紊乱、肝肾损伤、繁殖障碍、免疫抑制、致癌与致畸等健康问题。然而在日常生活中，许多民众对霉变食物存在错误认知和不当做法，给健康带来隐患。本文介绍了常见食物霉变产生的真菌毒素的化学结构、毒性机制、毒素限量国家安全标准、检测手段、毒素污染控制规范与脱毒方法，以及受控发酵食品与自然长霉食品的核心区别，并提供了科学饮食建议，旨在提升公众对食品安全的重视，纠正对霉变食物的错误认识，并推动健康生活方式的养成。
2026, 41 (10): 203-215. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510031

明察秋毫的“显色反应”——快速检测牛奶细菌污染的科普实验
马俊林, 董阿力德尔图, 吴海霞
针对食品安全关注度的日益提升，本文聚焦牛奶细菌污染问题，结合刃天青强氧化特性与高灵敏荧光技术，实现了牛奶高浓度细菌污染的可视化比色检测与低浓度细菌污染的荧光检测，并拓展检测维生素C含量。同时，通过层次化科普实践，让不同人群了解化学检测、牛奶相关知识，感受食品安全保障中化学的重要作用与独特魅力。
2026, 41 (10): 216-225. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202511032

化学实验

数字化技术在共轭聚合物探针检测全氟烷基化合物中的应用——微观机理探究与可视定量分析
张军杰, 李锦科, 董超超, 郭嘉文, 王悦, 水英鑫
本研究面向全氟烷基化合物污染这一重大环境与健康问题，构建了一个基于共轭聚合物检测技术的本科生综合教学实验。实验整合材料化学、有机化学、分析化学、仪器分析等多学科前沿知识，具备良好的综合性与系统性。针对原科研方案中检测机理抽象难懂、依赖大型荧光分光光度计等教学实施难点，本项目引入数字化技术方法：借助Gaussian软件帮助学生在原子、分子尺度更直观地分析检测机理，深化对“结构-性能”构效关系的理解；采用数字化技术设计智能检测程序，搭建便携式检测设备，降低对大型仪器的依赖，提升实验的可及性。实验内容主要包括共轭聚合物的合成及表征、数字化微观机理探究、数字化可视便携检测三部分，创新性地让学生在实验课堂自主实现对实际水体中全氟辛酸的可视化准确定量检测。实验安全性高、可操作性强，实验时长12小时，适合在高年级学生“综合化学实验”中开设，培养学生的动手能力、科学素养、综合解决复杂问题的能力和创新能力。
2026, 41 (10): 226-238. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202509092

综合化学实验：紫精类电致变色材料合成改进、结构表征与可视化性能探究
高誉, 袁野, 高翔宇, 暴欣, 汤永兴, 黄伟
本文介绍了一个源于本科生科研训练计划的综合化学实验。以电致变色技术为切入点，改进了基于Menschutkin反应的紫精类小分子合成实验，对其进行结构表征，并进一步将其制备为电致变色器件探索其变色现象，构建了跨学科综合实验体系。通过研究取代基效应，揭示吸电子基团(-NO₂ > -CF₃ > -COOH > -H)提升电致变色性能的构效规律。实验可以培养学生实验操作及数据处理能力，并以直观可视化的电致变色现象驱动探究学习，将抽象的氧化还原理论转化为直观体验。该实验为本科教学提供了融合“理论学习-文献研读-实验操作-现象观察-机理探讨”模式，强化学生的化学科研思维，提升学生的科学素养与综合能力。
2026, 41 (10): 239-248. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202509103

铜纳米簇复合材料用于农残荧光检测综合实验
李松芮, 贾琼, 郑海娇, 赵亚明, 彭宇
设计了一个综合性仪器分析实验，实验内容包括：探针材料的制备和表征；毒死蜱检测的灵敏度和选择性考察；检测机理探究。该实验具有可操作性强、现象明显、重复性好等特点。学生在实验过程中，不仅能够掌握材料制备、表征和分析检测的重要技术，还能深刻体会到不同学科协同解决实际问题的魅力，有效提升综合实践能力。
2026, 41 (10): 249-257. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202509119

“五防一体”实验室安全管理体系的构建与实践——以中山大学化学学院为例
夏雨人, 冯双, 谭海燕, 肖小华, 朱庭顺
针对高校化学实验室安全管理中存在的危险源多、学科交叉性强、场所分散、人员流动性大等难点，本研究项目构建了以人员、制度、教育、技术和物资为核心的“五防一体”实验室安全防范体系，并在中山大学化学学院进行了系统实践。通过修订安全管理制度、开展多层次安全教育培训、部署智能化监控与管理系统、配置标准化安全物资、组建专业化管理队伍等措施，实现了实验室安全管理的系统化、标准化和常态化。实践结果表明，该体系有效提升了实验室安全管理水平，实验室安全隐患数量近年逐年下降，实现了“零重大事故”目标，为高校化学及相关学科实验室安全管理提供了可推广的解决方案。
2026, 41 (10): 258-267. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202509122

半胱氨酸修饰的金纳米溶胶的光学性质研究
尉云平, 刘星岑, 林猛, 黄永清
利用水热合成法和置换稳定剂方法制备半胱氨酸修饰的金纳米溶胶，采用紫外-可见分光光度法表征溶胶光学性质，用于考察浓度、pH、时间、金属离子对溶胶稳定性的影响。本实验综合了样品的制备、表征和性质研究，使用了紫外-可见分光光度计，内容涉及仪器分析、物理化学、无机化学等多学科知识和基本操作。通过该实验，学生可进一步了解溶胶的物理化学性质，提高学生综合实验能力，激发学生对金纳米溶胶在化学、医学等领域应用的学习兴趣。
2026, 41 (10): 268-276. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202509134

振动样品磁强计在磁化率测量中的应用
沈康宇, 罗佳, 邱滢, 王艳, 李超超, 彭明丽, 刘哲, 岳可芬, 樊海明
古埃磁天平法测定配合物磁化率是大多数高校物理化学实验中常用的测定磁化率方法，具有设备简单、操作容易等特点。但其繁琐的数据处理和大样品量的需求，无法满足近年来磁性材料发展的需求。而振动样品磁强计(VSM)因其具有结构简单、精确可靠、测试方便、样品用量少以及用途广泛等优点而成为检测物质内禀磁特性的通用设备。作为表征材料静态磁特性最常用的设备之一，VSM也成为高等学校和科研院所的常见仪器设备。因此，将振动样品磁强计用于本科物理化学实验教学中，不仅能够拓展物理化学实验的前沿性，加强实验教学与科研的紧密结合度，也能提高学生对于物质磁学性能的认识。本文介绍了VSM的工作原理，对VSM测定磁化率的试剂、实验方法和操作步骤进行说明；结合VSM数据处理，对古埃磁天平法和VSM测定配合物磁化率的实验结果进行对比，从而说明VSM测定配合物磁化率的特点；通过绘制超顺磁性纳米材料Fe₃O₄磁滞回线，介绍超顺磁性的概念以及定义，拓展了学生对材料磁学性质的认识范围，培养学生对磁性材料的研究兴趣。
2026, 41 (10): 277-286. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510006

咖啡因实验的创新升级：多维度探究与教学价值挖掘
刘雪娇, 宰建陶, 郑少瑜, 谢小敏
针对经典“茶叶中提取咖啡因”实验存在的原料单一、方法固化、探究深度不足及与生活关联性弱等问题，通过多原料选择、多方法比较及多维度分析进行系统性教学优化。实验选取三种不同发酵程度茶叶与两种不同产地的咖啡粉为原料，采用控制变量法设计索氏提取与水煮两种提取方法，并建立气相与液相色谱两种定量分析体系，以实现精准定量。实验保留经典索氏提取核心操作，将纯化环节设为可选拓展模块(升华法与薄层层析法)，课时充足时可灵活补充。结果表明，所测样品中，茶叶中咖啡因绝对含量高于咖啡粉，但结合日常饮用习惯，单份咖啡的咖啡因摄入量反而更高，从而辩证解释了实验数据与日常认知间的差异。改革后的实验从单一操作训练升级为综合探究载体，有效激发了学生兴趣，实现了实验技能、科学思维与创新素养的协同培养。
2026, 41 (10): 287-295. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510009

聚乙烯热解的AI辅助ReaxFF动力学虚拟仿真实验
左赵宏, 邱文豪, 彭可涵, 罗皓文, 王怡涵, 时允仁
面向课堂中的机理教学与数据驱动分析训练，本文提出一套标准化、低成本、可复现的聚乙烯热解数字化教学实验。该实验采用反应力场分子动力学方法，在云计算平台完成聚乙烯高温无氧热解过程的分子动力学模拟。为保证计算在课堂环境中可行，选用短链、无支链、无交联的简化聚合物模型。对轨迹数据进行主成分分析和统一流形近似与投影降维，随后在降维嵌入空间上实施聚类分析，结果显示：·H、·CH₃、·C₂H₃等自由基与C₂、C₃轻质烃为关键物种，机理阶段呈现“氢抽提-β裂解-终止”的演化顺序。实验通过可视化轨迹与降维聚类分析，使热解机理阶段与产物谱的关联清晰可解释，有效服务于机理教学与数据驱动分析训练，显著加深学生对复杂热解过程的理解并培养其跨学科能力，具有良好的教学适用性与推广潜力。
2026, 41 (10): 296-308. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510010

骨架编辑策略：异喹啉到2-氨基-1-萘甲醛的转化
曾媛媛, 常孝悌, 李静茹, 王琪琳
与传统官能团转化化学相比，骨架编辑策略可以实现一个复杂分子到另一个复杂分子的快速转化，从而实现结构多样性合成。但是，在本科教学中，无论是理论教学还是实验教学，都还未涉及到骨架编辑相关知识的传授。本实验将骨架编辑策略这一科研前沿领域引入到本科实验教学，通过形式上的“删氮加碳”过程，建立了一种异喹啉到萘甲醛转化的新方法。本实验融合了有机化学实验教学中的多个实验操作，具有反应时间短(1.5 h)、原料廉价易得、操作简单的优点。产物结构经核磁共振波谱、X-射线单晶衍射、高分辨质谱以及熔点进行表征确认。通过本实验，学生不仅了解了骨架编辑的定义、应用价值和合成挑战，还进一步加深了对Diels-Alder反应的理解，巩固了实验室常用的分离操作和分析手段。本实验有利于培养学生分析问题、解决问题的综合能力，有助于激发学生的科研兴趣，培养其创新能力。
2026, 41 (10): 309-315. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510028

科教融合导向的化学综合实验设计——以铜离子特异性荧光探针的研发与应用为例
谭梁玲, 张崇华, 刘贤军, 徐逸婷, 刘万强
科教融合是培养学生创新能力、激发学生学习兴趣的重要途径。本文结合本实验室的科研成果，设计了一项以科教融合为导向的化学综合实验。即通过设计合成基于2-吡啶甲酸酯的反应型荧光探针THL-Cu，并借助探针的荧光及颜色变化进行铜离子的含量鉴定。该探针对铜离子表现出高灵敏度，检出限为0.2 μmol·L^-1，并具有特异性的荧光增强响应，增强倍数约15倍。通过将探针合成、标准曲线绘制、荧光光谱测定、铜离子含量分析、铜离子回收等过程结合，学生可掌握有机合成、仪器分析、数据处理等专业知识，并融合绿色化学理念。本实验通过科教融合，实现了知识、能力与思政教育的协同培养。
2026, 41 (10): 316-325. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510041

中药秘方还是化学激素——探究药物化学成分的综合性实验设计
刘琴, 吴霜, 徐文龙, 张徐越, 樊慧丽, 宋俊泽, 吴波, 李传润
抗风湿中药的安全性与质量控制是中医药监管与研究的重点，非法添加化学药会引发不良反应、干扰疗效评估。部分风湿患者因常规治疗效果差，服用乡镇流通的抗风湿中药胶囊，虽暂缓关节痛，但出现浮肿等反应且停药复发，提示含糖皮质激素。本实验设计以胶体金法快速筛查为基础，结合化学鉴别、高效液相色谱等技术开展定性确证与定量分析，实现了泼尼松龙的精准检测。该设计作为药学专业综合实验项目，可有效提升学生对于药物成分分析检测的实践操作与综合应用能力。
2026, 41 (10): 326-335. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510046

蔗糖水解反应的旋光管设计与动力学探究
孙立森, 陈奕西, 郑耿锋, 韩庆, 钱林平
蔗糖水解反应作为经典化学动力学实验，其速率常数和活化能的精确测定是物理化学实验教学和科研中的关键环节。针对传统旋光管在实验过程中存在的加样效率低、气泡干扰严重及反应初期动力学数据缺失等问题，本研究设计了一种新型旋光管装置。该装置采用两端嵌入式光学玻璃全透明结构，创新性地设置了一体化加样腔与消泡曲面，实现了快速加样与同步消除气泡的双重优化。改进后的设备将加样时间缩短了75%-80%，反应活化能计算准确度提高10%-20%。本研究成果为化学动力学实验教学提供了更精准的测试手段，在反应初期动力学特征捕捉方面具有明显优势。
2026, 41 (10): 336-343. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510059

纳米纤维膜制备及油水分离应用——科教融合综合化学实验
李莉, 李霖, 王琪菲, 王洋, 郭玉鹏
面向“双碳”战略育人需求，聚焦界面现象与材料化学的交叉前沿，设计了一个兼具学科交叉性、工程应用性与探究创新性的综合化学实验。实验突破传统验证性实验局限，聚焦“油水分离膜材料助力水资源循环”领域，将静电纺丝技术、功能材料制备与环境治理需求有机融合，引导学生完成“纳米纤维膜制备-性能表征-油水分离应用”的全流程探究，实现学科前沿与实验教学的有机衔接。本实验易操作、现象明显、趣味性较强，可提升学生综合运用多学科知识的能力及创新思维，同时激发学生对新材料的探索热情以及对水资源循环利用理念的思考。
2026, 41 (10): 344-353. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510062

“虚实结合”的综合化学实验——锂离子电池快充电解液的模拟与验证
刘振辉, 黄河浪, 冯相民, 张宇霖, 黄炎, 周莉, 许真铭, 郑明波, 申来法
分子动力学模拟已广泛应用于化学和材料科学等领域的科学研究，但目前的本科教学对于这方面的训练较少。为了培养学生的化学计算与设计思维，并增强其对锂离子电池这一重要电化学储能器件的理解，我们设计了一个融合分子动力学模拟与电化学测试的综合实验。本课程实验以一种尚未报道的快充锂离子电池电解液为研究对象，涵盖了从分子和溶液结构建模、结构优化，到等温等压(NPT)和等温等容(NVT)系综分子动力学模拟及电解液性质计算等关键步骤。此外，实验还包括基于该电解液的纽扣电池组装与快充性能测试。通过先利用模拟仿真方法分析电解液的微观性质，再结合实验验证其快充性能，学生将在理论分析、软件应用和实验操作等方面得到全面训练，有助于提升学生将理论与实践相结合、解决复杂科学问题的能力。
2026, 41 (10): 354-363. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510064

基于AI智能体的实验室安全隐患闭环管理系统研究
杨国鑫, 张向荣, 朱敏, 梁军艳, 白艳红, 李银环
高校化学实验室安全管理是国家科技创新体系建设中的重要组成部分，但当前管理仍面临安全知识传递碎片化导致人员安全意识与知识储备不足、隐患识别过度依赖人工、管理流程难以形成有效闭环等系统性挑战。本文旨在探索人工智能技术与实验室安全管理深度融合的新路径，提出并实践了一种以“智能体”为核心的化学实验室安全管理模式。研究依托西安交通大学“交晓智”低代码开发平台，设计“隐患猎手HuntRisk”智能体，通过“意图解析-知识库增强-多工作流引擎”的架构体系，整合自然语言处理、计算机视觉及自动化工作流技术，构建了一个集智能问答、多模态隐患识别与自动化处理为一体的实验室安全隐患综合管理系统。
2026, 41 (10): 364-369. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510081

科教融合导向下的本科化学实验设计——基于机器学习预测分子偶极矩的探索
刘国魁, 李丽, 杨一凡, 韦瑶瑶, 夏其英
针对机器学习的飞速发展及其在各学科教学科研领域的重要应用，本文将机器学习融入物理化学中一个经典的实验“偶极矩的测定”。实验以正丁醇为模型分子，学生不仅要完成量子化学计算中的结构优化、势能面扫描和偶极矩计算，而且要进一步利用生成的量子化学数据集训练机器学习模型，实现对正丁醇偶极矩的快速准确预测。通过本实验，可以有效衔接本科教学与科研前沿，为学生普及机器学习这一强大工具，培养学生面向未来、跨学科的研究能力。
2026, 41 (10): 370-378. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510100

融入课程思政的“截短侧耳素类抗生素泰妙菌素的合成及表征”化学创新实验教学设计
邵辉, 焦桓, 张琦, 赵玉明, 杨明瑜
本实验选取截短侧耳素类抗生素泰妙菌素的合成为研究对象，以pleuromutilin为起始原料，通过设计高效连续的汇聚式合成路线实现泰妙菌素的合成。该实验为本校大三本科生的开放性创新实验，通过对本实验的学习不仅可以提高学生有机合成的实验技能，而且还能让其在思政教育的浸润下，厚植家国情怀，为今后投身国家科研事业奠定坚实基础。
2026, 41 (10): 379-389. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202511036

师生笔谈

双碳目标下物理化学项目式教学创新设计——以“CO₂相图在CCS系统设计中的应用”为例
阮北, 魏文孝, 张云景, 李平, 武克忠
在“双碳”战略驱动下，物理化学课程亟需通过教学模式创新推动理论知识与工程实践的深度融合。本文以CO₂相图在碳捕集与封存(Carbon Capture and Storage，CCS)系统设计中的应用为主线，通过“CO₂相图构建与理论验证”“碳捕集中的CO₂相图分析”“CO₂管道运输中的相态调控”“CO₂地质封存的相图指导”“基于CO₂相图的CCS全流程设计”五个递进式任务，将物理化学热力学原理与碳中和关键技术有机结合，引导学生系统掌握CO₂相图的工程化应用逻辑，显著提升其复杂工程问题解决能力与系统思维，为物理化学课程项目化教学改革提供了可复制的实践范例。
2026, 41 (10): 390-402. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510033

高水平科研案例驱动的研究生波谱分析教学改革与实践
樊良鑫, 潘振良, 杨国玉, 吴悲鸿, 郑昕, 徐翠莲
波谱分析是研究生化学教育中的核心技能，但传统以“四大谱分立讲授”为主的教学模式，难以满足培养创新型科研人才的需要。本文基于案例教学法(CBL)，引入课题组已发表的真实科研成果，将核磁共振(¹H NMR、¹³C NMR)、红外光谱(IR)、高分辨质谱(HRMS)及X射线单晶衍射等多种表征方法有机结合，构建了科研案例驱动型教学模式。在教学过程中，学生通过对多产物体系的波谱解析，逐步完成结构假设、验证与修正，并最终依靠单晶衍射确认目标产物结构。该模式有效弥补了传统教学中“知易行难”的不足，使学生在真实科研语境下掌握谱图解析的方法与思维，提升跨学科整合能力和科研素养。实践表明，案例驱动型教学不仅有助于培养学生解决复杂问题的能力，也为研究生创新能力和独立科研意识的培养提供了新路径。
2026, 41 (10): 403-412. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510052

对“脱氢乙酸钠”译名的异议
王炳南, 孔端阳
“脱氢乙酸钠”曾被用作食品添加剂。本文以课堂讨论为契机，通过梳理其构词和发现历史，指出该名称既不符合化合物结构特点，也偏离了发现者的原意，建议更名为“脱水乙酸钠”。在讨论过程中，学生得以锻炼批判性思维，增强对有机化学的理解。
2026, 41 (10): 413-415. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510070

“具有异构发光变色的多核铜(I)配合物的制备及铜含量测定”实验实施结果与讨论——第11届全国大学生化学实验邀请赛无机及分析化学实验试题部分内容实施结果与讨论
吕银云, 张春艳, 阮婵姿, 董志强, 翁玉华, 许振玲, 潘蕊, 洪歆怡, 邓顺柳, 任艳平
本文以流程图的形式直观展示了“具有异构发光变色的多核铜(I)配合物的制备及铜含量测定”实验从合成到分析的全过程，引导学生深入分析实验过程中的关键步骤及其对实验结果的影响，并对产物中铜含量测定过程所产生的“异常”现象进行了探讨和论证，对启发、培养学生“生疑、善疑、质疑、探疑”的意识和能力大有裨益。
2026, 41 (10): 416-422. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510088

如何判别化学电源的能斯特方程中固/液纯相物质的活度？
吕东生, 高爱梅
应用能斯特方程计算非标准态下化学电源的电动势时，常常需要判别方程中固/液纯相物质的活度然后进行简化。但是，现有的《物理化学》和《电化学原理》教材都没有涉及如何区分电池反应中反应物和生成物哪些是液体纯相，哪些是固体纯相，这使学生在简化能斯特方程时容易出现错误。针对这一问题，本文列举了铅酸蓄电池、锌镍蓄电池、锂离子蓄电池和钠硫蓄电池四种典型的化学电源的能斯特方程的简化方法，总结了方程中纯固相或液相活度的判别依据。
2026, 41 (10): 423-429. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202511021

自学之友

化学物质中英文命名差异及其教学研究
陈文
本研究面向非化学专业大学生，探讨化学物质中英文命名体系的差异及其教学策略。通过对无机和有机化合物命名法的中英差异进行对比分析，发现语言结构和习惯差异导致命名规则存在显著不同，学生在阅读英文文献时因命名识别困难而产生障碍。基于作者教学实践，设计了一套创新教学策略，包括类比教学、词源解析和结构认知等方法，帮助学生更有效地理解并掌握英文化学命名。教学实践表明，该策略能显著提高学生对英文化学名称的理解力和应用能力，克服命名障碍，提高英文文献阅读效率。研究最后对教学改进提出建议，以期为非化学专业的化学教育提供参考。
2026, 41 (10): 430-439. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202510084

基于Python的滴定分析实验集成仿真软件的设计、开发与应用
邱美
本文基于Python编程语言设计开发了一款实用的滴定分析实验集成仿真软件。该仿真软件界面简洁，操作简便，只需简单的参数设置，即可实现滴定曲线的绘制与数据分析。该软件的利用不仅可以丰富课堂教学内容与形式，还可加强理论知识的理解和掌握，进而为提升学习兴趣和激情，培养创新实践能力及科学研究方法奠定坚实的基础。
2026, 41 (10): 440-447. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202511005

普通化学G判据的图形教学法
李新学
以N₂O₄的分解反应为例，提出了反应体系吉布斯自由能G的估算方法，绘制了G与反应进度ξ的关系图，阐明了化学反应方向判据摩尔反应吉布斯自由能变△_rG_m(T)的意义，有助于培养学生的数形结合能力，以及建立清晰的概念。
2026, 41 (10): 448-453. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202511015

竞赛园地

第59届国际门捷列夫化学奥林匹克理论考试试题精选
阳东初, 孔乐, 贺峥杰
第59届国际门捷列夫化学奥林匹克竞赛于2025年5月6日至12日在巴西举行，由南开大学组织的中国代表队获得3枚金牌和3枚银牌。本届赛事的理论考试试题包括考试一和考试二两部分。理论考试一包含8道必答题；理论考试二共有15道选答题，涵盖生命科学与高分子、有机化学、物理化学、无机化学和分析化学五大主题，每个主题包含3道试题。本文精选了其中10道试题，供国内化学爱好者参考。
2026, 41 (10): 454-466. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202509126

第59届国际门捷列夫化学奥林匹克实验考试试题
阳东初, 孔乐, 贺峥杰
第59届国际门捷列夫化学奥林匹克竞赛于2025年5月6日至12日在巴西举行。本届赛事的实验考试试题围绕水解反应的不同应用设置了如下4个实验：淀粉的水解及比色法测定葡萄糖浓度(实验 1)，滴定法测定葡萄糖浓度(实验2)，对乙酰氨基酚的水解及其在药物制剂中的含量测定(实验3)，药物成分的定性分析(实验4)，这些实验涵盖了定性分析和定量分析。本文对原试题稍做精简，以供国内化学爱好者参考。
2026, 41 (10): 467-472. DOI: 10.12461/PKU.DXHX202509127