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第38卷第11期封面和目次
2023, 38(11):
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摘要:
教学研究与改革
基于“三链”衔接的化学类专业“专创融合”教育生态链的创新与实践
龚良玉, 辛鑫, 王修中, 王海霞, 王杰, 田保玲, 董冬旗, 黄海红, 王辉, 赵玉婷
2023, 38(11): 1-7  doi: 10.3866/PKU.DXHX202302043
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摘要:
立足于化学类专业创新应用型人才培养目标定位,打造“多级递进创新创业课程链”“多级联动创新创业实践链”“多元协同创新创业平台链”三链衔接的“专创融合”教育生态链,通过链式设计、梯级递进,全过程融合实施,使得“双创”教育与专业教育逻辑同向而行,共同指向专业高素质创新应用型人才培养目标,为提升专业人才培养质量奠定了坚实的基础。
大旺国际网址虚拟仿真实验教学建设——以水性聚氨酯聚合及超临界连续发泡虚拟仿真实验为例
滕鑫, 唐颂超, 杨晓玲, 庄启昕
2023, 38(11): 8-15  doi: 10.3866/PKU.DXHX202302070
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摘要:
介绍了水性聚氨酯聚合及超临界连续发泡虚拟仿真实验教学方法。通过三维虚拟仿真技术呈现复杂聚合物合成过程,使学生可以在直观、生动的场景中进行实验,实现真实的实验教学效果,而且在有限的时间内,可进行多次筛选设计实验,大幅度提高了实验效率。此教学方法同时解决了聚合实验材料有毒性危险、实验溶剂不易回收以及实验成本高等问题。此教学方法经过学生实际操作实践后,取得了良好成效。
应用型本科化工专业煤化工工艺学教学探究与实践
任艳娇, 徐荣声, 赵换萍
2023, 38(11): 16-21  doi: 10.3866/PKU.DXHX202302059
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摘要:
煤化工工艺学是一门理论与实践并重的专业主干课程。在课程教学实践过程中,笔者从课程教学内容重组、优化教学实施过程、建立综合评价体系等方面入手,将“四结合、一评价”贯穿教学始终,从而提升课程教学质量,着力培养应用型本科人才。
数学建模助力哈尔滨工业大学化工专业“新工科”建设
胡兴诚, 周欣, 徐平
2023, 38(11): 22-28  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303033
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摘要:
在教育部“新工科”建设背景下,如何提升学科融合再出新是教学改革的关键。以哈尔滨工业大学化工学院开展的“新工科”探索实验为例,介绍数学建模与化工专业的融合对本科学生的科研能力带来的提升。并以2022年全国大学生数学建模竞赛的参赛实例,阐述学科交叉融合的具体实施过程以及如何准备数学建模竞赛。
基于产学研协同育人模式的应用化学专业实践教学改革——以福建师范大学应用化学专业为例
龚华珍, 黄倩, 林清强, 卢玉栋, 游瑞云
2023, 38(11): 29-36  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303072
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摘要:
实践教学是应用型学科必不可少的教学环节,产学研协同育人有效整合教育、科研等资源协同培养人才。福建师范大学应用化学专业以产学研项目为支撑,开展了建设校内实践教学平台、建立产学研实践教学基地等改革措施。在改革后的实践教学支持下,学生的综合运用能力、实践能力、创新意识有了明显的提高;培养的学生与企业需求直接对接,实现校企双赢。
“三维四合”进阶式分析化学全课堂教学改革与探索
侯娟, 周晨, 林咨含, 孙晶
2023, 38(11): 37-42  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304011
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摘要:
以培养创新型人才为目标,分析化学课程构建了以学生为中心、问题为导向的“三维四合”进阶式全课堂创新模式。将“线下课堂、网络平台和课外活动”三个维度有机结合,构建“整合教学内容、融合思政育人、联合教学模式、结合过程评价”的教学创新体系,增强学生学习的独立性和自主性,激活学生的创新能力和科研素养。
融入文献实例剖析的有机合成设计课教学实践
张晓明, 张辅民, 涂永强
2023, 38(11): 43-47  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304019
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摘要:
研究型人才是目前高校人才培养的重要目标之一,在本科生基础和专业选修课教学当中融入与课程内容紧密结合的文献教学,能够在巩固学生所学基础知识的同时,激发学生对相关专业领域的学习热情,培养学生的科学研究思维。围绕这一教学目标,探索了如何在本科生有机合成设计课教学中加入最新文献实例剖析,包括对文献内容的选择和采用的教学方法。
线上线下协同教学模式探索与实践推进化工原理课程建设
管玉雷, 赵彬侠
2023, 38(11): 48-53  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303034
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摘要:
化工原理是联结化工类专业的基础课和专业课的桥梁,在化工人才培养中发挥着巨大作用。基于工程教育认证的教育产出理念,吸纳线上与线下教学的优势,对化工原理课程开展协同教学模式探索研究。通过构建“课前线上预习与效果反馈、重难点重构教学设计、任务引领教学互动、课后巩固拓展及学情统计”的协同教学流程,实现师生线上与线下有效互动。强化教师对教学过程的把控,提升学生学习主动性;引入注重过程评价的线上与线下综合考核体系,促使学生对教学内容吸收内化。
“N-Two-N”教学模式的构建及在本科有机化学教学中的探究实践
李万梅, 欧阳娅妮, 章鹏飞
2023, 38(11): 54-63  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304004
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摘要:
基于立德树人的核心目标,探索了本科有机化学教学的新思路,从提高教师引导作用、提升学生自主学习能力、优化评价考核方式等方面进行了探索与研究。本研究以CDIO-BOPPPS协同教学模式为指导思想,引入CDIO理念创新教学设计构思,借鉴BOPPPS模式改革教学过程,结合多种教学法和多种评价方式,构建一个“N-Two-N”一体化的课堂教学体系。本文阐述了“N-Two-N”一体化模式的落实过程以及该教学模式的优点和取得的成效。
高校教研活动多样化路径的探索与创新——以山西农业大学有机化学教研室为例
孟宪娇, 贾俊仙, 赵晋忠, 张永坡, 王金胜
2023, 38(11): 64-68  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304018
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摘要:
针对高校教研室教研活动中存在的教研内容过于表象化、教研对象不够细化、教研目标过于单一等不足,以山西农业大学有机化学教研室的建设为视角,针对教研活动多样化路径的探索与创新、职能归属的分配、激励政策的细化等多项措施进行了详细的阐述,以期为高校教研室的建设提供一定的参考依据。
本科化学实践教学体系的改革与探索
阮文红, 姜久兴, 章明秋, 李厚金, 朱芳
2023, 38(11): 69-75  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303015
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摘要:
以创新型、应用型、复合型优秀人才培养为目标,提出并构建了“一体化、多层次、开放式、研究型”的实践教学体系。结合本学科优势和化学类专业特色,通过优化实践课程体系,改革实践教学内容与方法,加强师资与条件保障,推动学生参与创新及实践等举措,有力地支持了高水平本科化学人才的培养,提升了学生的创新精神和实践能力。
大学通识课“实用化学实验”课程的教学探索与实践
邢肖肖, 李萌萌, 高洪苓, 全迎萍
2023, 38(11): 76-81  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304026
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摘要:
“实用化学实验”课程是依托国家级化学化工国家级实验教学示范中心(天津大学)平台,面向全校本科生开设的化学实验类通识教育课程。该课程内容为趣味性强、难度适中且贴近生活的实验项目;实验报告电子化,不拘泥于形式,充分发挥学生的创意,完成形式多样、多彩的报告;采用自编讲义,将劳动教育贯穿整个授课过程,培养学生的劳动品质。一经开课,深受学生喜爱,并获评校级优秀项目,使得通识教育的效果也更上一个台阶。
基于化学师范生教师素质培养的学生社团建设的实践与建议
林子仪, 肖宠馨, 黄倩, 卢玉栋, 林清强, 游瑞云
2023, 38(11): 82-87  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303064
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摘要:
第一课堂是培养化学师范生教师素质的主阵地,第二课堂也同样发挥了不可或缺的积极作用。本文以福建师范大学未来卓越教师学会化学学科分会为例,从社团制度、社团活动、社团优势三方面分析了该社团作为第二课堂补充与巩固化学师范生教师素质培养的可行性,最后提出学院与社团层面须丰富激励政策、加强相关微专业建设等建议,旨在为其他高师院校化学师范生培养提供方案参考。
“理工与科教双融合”的化学化工专业实践教学体系改革探索——以沈阳化工大学为例
任保轶, 朱明昌, 孙亚光, 孙娜, 王康军, 刘蝈蝈, 丁茯
2023, 38(11): 88-94  doi: 10.3866/PKU.DXHX202306074
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摘要:
针对传统化学化工专业实践培养体系存在的理论基础不牢、理论与实践脱节、知识技能与创新实践要求不匹配的问题,提出了“新工科”背景下“理工与科教双融合”的实践教学改革思路。通过“理工融合”完善、夯实知识体系,“虚实结合”强化实验技能,“科教(产教)融合”提升实习实践水平,探索适应社会需求和人才发展的实践教学体系建设模式,为化学化工类创新与应用型人才培养提供了可参考的途径。
知识介绍
金属硼化物的制备、性质与应用研究进展
赵小军, 高胜利, 刘志宏
2023, 38(11): 95-105  doi: 10.3866/PKU.DXHX202302053
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摘要:
金属原子与硼原子间电荷转移量决定了金属硼化物中化学键的成键方式、成键强弱和功能特性。金属硼化物的制备、晶体结构和应用一直是化学和材料领域的研究热点。基于金属硼化物广泛的应用前景以及其在国内外多数基础无机化学教材中的介绍非常有限,本文结合史实文献和最新研究成果,重点介绍了碱金属/碱土金属硼化物、过渡金属硼化物和稀土金属硼化物的结构、性质、制备和应用研究进展。拓展了金属硼化物在教学中的深入介绍,有助于提升学生的知识视野,体现科学研究对本科教学内容改革的推进作用。
手性磷杂环化合物合成研究进展
涂星宇, 苗志伟
2023, 38(11): 106-116  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303017
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摘要:
手性磷杂环化合物是一类重要的有机磷化合物,在农药、医药、催化剂和材料等领域具有广泛应用。手性磷杂环化合物合成方法主要包括过渡金属催化不对称合成法、有机小分子催化不对称合成法和手性诱导合成法。本文综述了近年来手性磷杂环化合物合成研究进展,并对该领域未来的发展方向进行展望。
球差校正透射电镜简介
宋海利, 李满荣, 薛玮, 朱敏
2023, 38(11): 117-125  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304024
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摘要:
作为大型精密的微结构分析仪器,球差校正透射电镜广泛应用于化学、材料和生物等领域的前沿科学研究。本文介绍了球差校正透射电镜的原理、球差校正透射电镜技术在分析化学晶体结构中的应用,以及对结构化学课程教学的辅助促进作用。
全氟立方烷的笼状立体电子效应
李懿伦, 袁耀锋, 叶克印
2023, 38(11): 126-130  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304025
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摘要:
立体电子效应是有机化学基础理论的重要组成部分。其中,邻位交叉效应和异头碳效应已经被深入研究并纳入了基础有机化学的教学实践之中。近年来,随着全氟立方烷分子被准确预测和成功合成,一种崭新的笼状电子效应引发了广泛关注。本文简要回顾了立体电子效应的发展及其重要应用,着重介绍了全氟立方烷独特的笼状电子效应并对其合成工作进行了深入讨论。结合当前国内外有机化学研究前沿,通过科研反哺教学,有助于化学相关专业学生培养国际化视野、拓宽知识面,并进一步加深对立体电子效应的理解与认识。
科普
多彩的糖——旋光追踪蔗糖水解反应
司俊涛, 沈佳龙, 吴强华, 吴红, 江国顺, 朱平平, 冯红艳, 金邦坤, 王晓葵, 李红春, 王钰熙
2023, 38(11): 131-137  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304035
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摘要:
蔗糖溶液原本是无色透明的溶液,在偏振片的帮助下,可以使蔗糖溶液呈现出多彩的颜色。本文利用偏振片这一特性,观测在不同浓度下蔗糖溶液分光能力的差异,追踪蔗糖溶液在酸性条件下的水解过程,并介绍了实验现象背后的科学道理。
高熵合金成人礼
陈颂阳, 王璐, 邱晓清, 李文章, 程新园
2023, 38(11): 138-141  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304054
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摘要:
20世纪90年代,针对与传统合金设计理念大相径庭的多主元合金的研究悄然展开。2004年,高熵合金的概念正式被提出,这类合金所具备的耐高温、耐磨、耐腐蚀、抗辐照等性能远非传统合金体系可比。目前,高熵合金的研究已经成为合金领域的研究热点,研究过程中应用到溶液热力学理论、相平衡理论等物理化学知识。本文对多种应用材料拟人化,以成人礼的形式,呈现四类高熵合金的研究近况。
治疗癌症的“奇兵”——微纳米马达
姜满乐, 张荡, 张箭, 徐平, 王磊
2023, 38(11): 142-147  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304034
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摘要:
目前癌症的发病率正在逐渐上升,为实现精准且低毒害的治疗目标,科学家们设计了智能的微纳米马达材料。这类微小的智能装置可在外界条件控制下靶向于甚至进入癌细胞,从而靶向运输药物,最终实现癌症的治疗。为了使这项技术得到更广泛的认识,本文采用拟人化手法,以微纳米马达与免疫细胞共同消灭癌细胞的故事为主体,简单介绍微纳米马达的制备、驱动方式以及治疗原理。
化学实验
学科交叉视域下高锰酸钾法测定水样中化学需氧量实验的设计与实践
刘晓红, 李姝, 叶世海, 楼兰兰
2023, 38(11): 148-154  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303036
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摘要:
新工科背景下的复合型人才培养需要学科的交叉融合。以学科交叉为切入点,对无机及分析化学实验课程实验教学进行了改革和实践。以校内自来水和生活污水作为测试对象,采用高锰酸钾法测定了水样的化学需氧量。通过实验旨在提高学生的实践动手能力、跨学科思维能力、数据收集计算能力以及解决实际问题能力,增强学生环境保护意识,适合为化学、环境工程和资源循环科学与工程等专业学生开课。问卷调查发现,学生和教师对该实验内容都给予了高度评价,教学实践效果良好。
同铁不同性:FeSO4·7H2O和(NH4)2Fe (SO4)2·6H2O——硫酸亚铁铵制备的改进实验
贾艳媛, 荣融, 马嘉琪, 郭硕
2023, 38(11): 155-162  doi: 10.3866/PKU.DXHX202302005
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摘要:
以经典的硫酸亚铁铵的制备实验为基础,将其从一个简单的任务式制备实验,改进成集原理探究、高效制备、开放设计、趣味观察于一身的全面完善的综合开放性实验:原理上引入FeSO4·7H2O和(NH42Fe(SO42·6H2O的单晶结构,内容上新增硫酸亚铁与硫酸亚铁铵在晶态下对空气稳定性的研究,同时设计了实验人工“晶体雪”、“透明奶皮”与实验室“绿宝石”的制作等趣味实验,并引入显微镜技术对所得晶体形态进行对比观察。本改进实验优化了学时分配,丰富了教学内容,拓宽了实验维度,通过对比法加深了学生对实验原理和专业知识的理解,达到提高学生的创新意识、实验操作能力、结果分析能力和综合能力的目的。
喹啉类化合物的合成及其结构对阴离子比色传感性能影响研究——介绍一个研究型综合实验项目
黄磊, 郑蕾, 包磊, 聂丽, 傅绪成
2023, 38(11): 163-170  doi: 10.3866/PKU.DXHX202302069
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摘要:
介绍了一个研究型综合实验项目——喹啉类化合物的合成及其结构对阴离子比色传感性能影响研究。在本实验中,学生将学习并掌握喹啉类杂环化合物及其衍生物的合成方法以及表征手段。学生在理解有机小分子传感识别原理的基础上,学会利用紫外-可见吸收光谱仪研究喹啉类化合物作为探针(P1、P2、P3)对阴离子传感识别性能。通过Origin软件处理的光谱数据以及可视化的比色图像,让学生更加直观地比较不同探针的阴离子传感识别性能,深入理解探针的分子结构影响和控制其传感性能的重要性。
肿瘤原位荧光标记技术设计和探索虚拟仿真实验
宦双燕, 李珂, 张晓兵, 罗伟平, 王玉枝, 尹霞, 任天兵, 高红霞, 梁志武
2023, 38(11): 171-179  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303056
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摘要:
原位荧光成像技术为细胞和活体水平生化信息获取提供了强有力的手段,基于固态发光荧光探针的长时间原位标记技术能应用于精准成像与手术导航肿瘤切除。但该科研实验存在周期长、成本高、消耗大等困难,无法引入本科教学。采用U3D三维虚拟现实技术平台将该最新研究成果转化为“肿瘤原位荧光标记技术设计和探索虚拟仿真实验”,通过37步交互操作和基于重要科学问题的探究式教学,培养学生动手能力、科学思维和创新意识,实现科学素养和科研价值观的引导。
反式钙钛矿光伏电池制备及性能表征——推荐一个综合化学设计性实验
许利刚, 李明光, 陈润锋
2023, 38(11): 180-186  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304020
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摘要:
面向中国“双碳”目标的战略需求,发展新型的低成本高性能的光伏电池至关重要。本文介绍了新型反式结构钙钛矿光伏电池的制备过程及其相关的性能表征,推荐其作为一个综合化学设计性实验,提高本科生的科技创新及综合实践能力。该实验包括反式钙钛矿光伏电池的制备流程,包括电极传输层、钙钛矿薄膜和电极层的制备。用扫描电子显微镜及X射线衍射仪研究钙钛矿薄膜的形貌及结晶质量表征,随后通过太阳光模拟器对电池的电流密度与电压(J–V)特性曲线及标准太阳光照稳定性测试。本实验集薄膜制备、材料表征及电池性能测试为一体,满足不同的教学需求,同时对实验涉及的化学原理进行讲授,方便学生对实验进行拓展,为今后的课外科技研究提供重要的基础。
废铁屑制备三草酸合铁酸钾虚实结合的综合化学实验设计
庞海丽, 崔斌, 王建坤, 张荣兰, 周利君, 朱黎霞
2023, 38(11): 187-194  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303090
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摘要:
将无机化学中的两个制备实验(硫酸亚铁铵的制备、三草酸合铁酸钾的制备)和分析化学中的组成分析实验(铁离子、草酸根离子和结晶水含量测定)进行综合,设计了一个综合化学实验。在制备部分引入线上虚拟操作和线下自主设计环节,分析部分不仅使用了传统的化学分析法,同时引入红外光谱仪(IR)和X射线衍射仪(XRD)对产品进行表征分析。通过该实验的实施,可使学生进一步巩固减压过滤、重结晶、滴定等基本实验操作技能;掌握利用大型仪器对产品的组成和结构进行表征的方法;锻炼学生综合应用化学理论知识解决实践问题的能力。同时结合思政教育,有助于培养学生的安全环保意识和科学探索精神,提高学生的实验责任心和对化学学科的兴趣。
Cu (I)/TEMPO体系催化空气氧化苄醇——一个有机化学综合实验设计
奉强, 王思宇, 李倩意, 王晓月, 何冰
2023, 38(11): 195-205  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304015
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摘要:
苄醇氧化制备苯甲醛在有机化学教学中占有重要地位,但其易于操作的合成方法常因环境不友好而难以进入大学有机化学基础实验教学课堂。本文介绍一个有机化学综合实验,以氯化亚铜、2,2’-联吡啶(bpy)、N-甲基咪唑(NMI)和2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物(TEMPO)作催化剂,空气作氧化剂,丙酮作溶剂,室温下将苄醇在少于30 min的时间内高效氧化得到苯甲醛。优选得到的组合催化体系,能通过颜色突变指示反应终点;可使实验微型化,缩短反应时间,节约实验成本;对不同电性的苄醇化合物进行拓展实验,反应具有广泛适应性。该实验一定程度上弥补了大旺国际网址教学实验中芳醛合成实验教学资源的匮乏。
Ph-C≡C-Cu基新型功能材料的结构-性质-效能关系探究
蒋海英, 穆玥如, 张媛媛, 孙雪, 王云侠, 郭慧林, 岳可芬
2023, 38(11): 206-215  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304055
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摘要:
为了培养本科生综合运用所学知识分析和解决问题的能力,本文基于最新研究成果,深入挖掘其中所涉及的本科基础化学知识,设计了探究苯乙炔铜(Ph-C≡C-Cu)基新型功能材料结构-性质-效能关系的综合实验。本实验通过光热合成法制备了三种含不同官能团的Ph-C≡C-Cu基新型功能材料,利用红外(FT-IR)光谱、紫外-可见吸收(UV-Vis Abs)光谱和稳态水接触角表征了其结构和相关物理化学性质,并研究了其结构对于有机染料甲基橙(MO)的吸附和降解效能的影响。作为本科生基础教学实验,本实验考查了学生对有机化学中不同官能团的电子效应和物理化学中液-固界面相互作用、固体在溶液中的吸附、催化反应动力学以及反应级数的判定等知识的理解、掌握和应用。通过进一步总结与讨论Ph-C≡C-Cu基新型功能材料的结构-性质-效能关系,启发并引导学生以实际问题为导向,根据所学理论和知识,从源头上出发,对功能材料的结构进行设计,培养了本科生的逆向思维方式,提升了本科生理论与实践相结合的能力。
乙酰丙酮的酮式-烯醇式互变异构的核磁共振研究——推荐一个物理化学实验
冯柳宾, 欧阳捷, 安冬丽, 叶剑良
2023, 38(11): 216-222  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304040
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摘要:
羰基化合物的酮式-烯醇式互变异构是大学有机化学的重要知识点。本实验采用CDCl3和DMSO-d 6构建不同极性的溶液模型,并利用定量核磁共振氢谱技术结合理论化学计算探讨溶剂极性对乙酰丙酮中互变异构化学平衡的影响。实验涉及有机化学、物理化学、仪器分析等多学科知识,可以帮助学生深入理解基础概念,培养实验联系理论的化学研究思维。
有机化学实验的副产物分析引导实验创新与科研素养培育——以4-苯基丁-2-酮合成实验为例
陈建军, 曹月洋, 陈万红, 黄国生, 高坤
2023, 38(11): 223-229  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304058
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摘要:
用乙酰乙酸乙酯和氯化苄合成4-苯基丁-2-酮是经典的有机化学实验,但该实验的产率仅有20%–30%。本文记录了教师通过引导学生分离实验中的副产物,确定其为2,2-二苄基-3-氧代丁酸乙酯,并分析该副产物产生的原因,进而启发学生创新实验方案将产率提高至57.5%的过程。该教学实践不仅引导学生进行实验创新,而且培养了学生的科研素养。
聚酰亚胺薄膜的制备及其结构与性能分析——推荐一个高分子化学综合实验
宋艳江, 潘庆华, 祁盼盼, 涂旋, 沈旭康, 羊海棠
2023, 38(11): 230-237  doi: 10.3866/PKU.DXHX202302046
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摘要:
实验选择多种芳香族二胺和二酐单体,通过溶液聚合的方法合成二元或多元结构的聚酰胺酸溶液,后经溶液流延及热亚胺化处理制得相应结构的聚酰亚胺薄膜。通过对聚酰胺酸和聚酰亚胺结构、性能的测试与表征,探究不同单体、组成等因素对聚酰亚胺性能的影响。本实验密切衔接产业实践,实验步骤与产业研究开发过程相一致,在促进学生深入理解高分子材料结构与性能关系的同时,可激发学生的创新创业思维,培养学生分析、解决实际工程问题和项目开发的能力。
师生笔谈
溶液系统中挥发性溶质间化学反应的摩尔吉布斯函数
王新平, 吕洋, 尹婷婷, 贾颖萍, 李艳华, 钟和香
2023, 38(11): 238-241  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303041
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摘要:
对于溶液反应系统中挥发性溶质间的化学反应,其Δr G m Θ的求算与其他反应系统存在本质的不同。本文对此进行讨论,并建议物理化学教材对此给出说明,以避免可能的应用错误。
价层电子对互斥理论教学盲区与实践优化
刘宗怀, 何学侠, 陈沛, 石峰
2023, 38(11): 242-248  doi: 10.3866/PKU.DXHX202302039
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摘要:
价层电子对互斥(VSEPR)理论是定性判断简单分子(或离子)空间构型及中心原子杂化方式的有效方法,是现代价键理论的重要组成部分。本文针对VSEPR理论教学中电子对相互排斥机理不易讲明,氧原子作为配位原子不提供价电子等假设难理解和VSEPR理论与杂化轨道理论区别不清晰等教学盲区,通过明确端位原子提供价电子数的规定本质,清楚O原子位置及成键类型对分子(或离子)结构影响和多重键对于分子(或离子)空间构型的影响以及将VSEPR理论教学内容置于杂化轨道理论之前等教学实践优化,实现了学生对VSEPR理论本质理解和对分子空间构型准确判断能力的提升。
基于HMO方法、FMO理论和DFT计算理解Diels-Alder反应的立体专一性、区域选择性和立体选择性
李唯加, 柳凯, 王一翔, 张志君, 杨一莹, 张冬菊
2023, 38(11): 249-255  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303035
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摘要:
Diels-Alder (D-A)反应是基础有机化学的重要教学内容,也是结构化学中运用物质结构基本原理予以分析处理的典型化学反应。本文基于休克尔分子轨道(HMO)方法、前线分子轨道(FMO)理论和量子化学计算研究了1-甲氧基-1,3-丁二烯和丙烯醛的Diels-Alder反应,给出了理解反应立体专一性、区域选择性和立体选择性的定量信息和直观物理图像。研究结果有助于加深学生对D-A反应特点和规律的认识、培养学生对计算化学的兴趣、提高学生分析问题和解决问题的能力。
有机化学课程人物思政元素教学融入方法探索——以邮票上的“吉森学派”为例
张大伟, 刘美含, 任书乐, 王川琪, 程一伦, 黄小仙, 宋栩豪
2023, 38(11): 256-266  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303047
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摘要:
化学人物的教学融入是有机化学课程思政教学过程中的重要组成部分和必不可少的环节。化学主题邮票作为一类特色的教学资源和载体,蕴含着丰富的思政育人内容。本文针对农学类有机化学课程开展了以“吉森学派”化学人物主题邮票为主线之一的大旺国际网址教学实践。对化学主题邮票应用于教学的简要历史、可行性和意义加以分析,并对化学人物主题邮票这一特色载体融入教学的方法、效果和反思进行总结,旨在为此类教学开展提供参考。
多种碳正离子的结构和稳定性问题的探讨
王文峰, 袁耀锋
2023, 38(11): 267-275  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303055
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摘要:
采用DFT方法计算了多种普通碳正离子、烯丙基型碳正离子以及特别稳定的α-氨基和α-羟基碳正离子的结构和能量。结果表明,普通碳正离子依靠形成超共价结构、重排和超共轭效应获得稳定,烯丙基型碳正离子依靠共轭效应获得稳定。α-羟基和α-氨基碳正离子的稳定性特别高,分别相当于或高于环丙烯碳正离子。最后,本文还建议了氨基和羟基对碳正离子的不同稳定方式。
课程思政视域下大一新生科学素养构建探索——以“有效数字”教学为例
彭一鸣, 邓远富, 刘英菊, 刘伟章, 陈明洁
2023, 38(11): 276-283  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304007
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摘要:
有效数字知识点在大学阶段以其使用年级多、覆盖专业面广的特点,成为塑造学生科学素养的有效手段与途径。本文在课程思政视域下,结合理论课堂与实验课堂,以真实问题为情境,采用引导式、沉浸式教学模式,由点到面,多措并举,有效解决了有效数字的教学困境,为大一新生科学素养构建奠定基础。
自学之友
从中国近代史中挖掘有机化学爱国主义思政案例
刘兴华, 林苑, 杨建新, 肖开恩
2023, 38(11): 284-289  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303030
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摘要:
《中国近代史》是爱国主义教育的生动教材。本文利用有机化学和中国近代史两门学科发展的共时性,将著名历史事件与有机化学知识相关联,以炸药、医药、染料为三条主线,提炼思政案例。以“酚”一课为例,将挖掘的思政案例与具体知识点相结合,进行了课程设计,以期为有机化学课程思政提供参考。
比旋光度的计算公式和单位的探讨
俞寿云
2023, 38(11): 290-292  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303042
[摘要]  (0) [HTML全文] (0) [PDF 235KB] (0)
摘要:
针对现有基础有机化学教材中关于比旋光度的计算公式和单位不一致的地方进行了探讨,给出了比旋光度约定俗成的计算公式和单位。
仪器分析课程中绿色度概念的引入
张红医, 何珺瑶, 石志红
2023, 38(11): 293-300  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304048
[摘要]  (1) [HTML全文] (1) [PDF 539KB] (0)
摘要:
将绿色度引入仪器分析课程中,在简述绿色化学、绿色分析化学以及绿色液相色谱的基础上,重点讲述HPLC-EAT和CHEMS-1两种表征绿色度的方法,包括它们的使用、应用范围、局限性,并对它们绿色度结果进行了相关性分析。HPLC-EAT和CHEMS-1均可以用于表征液相色谱的绿色度,计算过程易于学生掌握。
借助Multiwfn实现物理化学性质描述符的可视化:以单环B5N5为例
程学礼, 赵燕云, 李峰, 杨永娟, 韩建梅
2023, 38(11): 301-308  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303079
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摘要:
借助化学软件实现物理化学性质描述符的可视化能够极大地丰富课堂教学的内容,展现化学中的美。本文基于分子轨道绘制了仅由π电子贡献的定域化轨道定位函数(LOL-π)填色图、电子定域化函数(ELF)和扫描隧道显微镜(STM)图像,用表面静电势、平均局部离子化能(ALIE)、局部电子亲合能(LEA)可视化了分子表面反应位点,并用相互作用区域指示函数(IRI)和非键作用(NCI)函数分析揭示了B5N5单环的成键情况和弱相互作用,是把科研成果应用于课堂教学的典型范例。
基于全微分方程探讨关于熵的热力学关系式
杨德重
2023, 38(11): 309-316  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303086
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摘要:
在教学过程中,以熵的全微分方程为基点,将热力学第一定律和热力学第二定律的相关知识串联,形成了基于熵的热力学关系式网络,有助于学生对相关知识的学习和运用。
从定性到定量:基于pK a进行大学有机化学教学
翁锦程, 孙瑞, 李炎坤, 徐政虎
2023, 38(11): 317-322  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304027
[摘要]  (0) [HTML全文] (0) [PDF 557KB] (0)
摘要:
酸碱理论是化学原理中最基本最重要的理论之一,共轭酸碱的强度可以通过pK a数据的大小进行定量分析。在有机化学教学中,基于pK a数据进行教学,可以深入理解有机化合物酸性强弱、共轭碱碱性强弱,判断酸碱反应的方向等。在教学中从对理论定性的理解,升华到定量的分析,帮助学生形成清晰图像,在实际教学中取得了良好的成效。
未来化学家
浅议分子编辑——原子尺度上的积木游戏
周钰翔, 谭杨昊宇, 叶子瑞, 王铭邦, 卞江
2023, 38(11): 323-336  doi: 10.3866/PKU.DXHX202301032
[摘要]  (0) [HTML全文] (0) [PDF 1310KB] (0)
摘要:
随着近年来有机合成化学的发展,分子编辑技术在有机合成与逆合成分析中逐渐展现出巨大的优势,并且在药物分子的修饰和结构优化中有着极为重要的作用。本文介绍了分子编辑技术的具体内容,其中包括有机合成中用于骨架调整和外围修饰的反应,如骨架跃迁和C―H官能化,并在最后对分子编辑技术的未来前景进行了展望。
“非经典”分子筛——物质高效分离新技术研究综述
李鹤林, 段陈阳, 王翊冰, 魏敬轩, 卞江
2023, 38(11): 337-344  doi: 10.3866/PKU.DXHX202302017
[摘要]  (0) [HTML全文] (0) [PDF 1078KB] (0)
摘要:
分子筛是一种具有孔道结构,能够选择性分离小分子的固体物质。经典的分子筛已经得到深入而透彻的研究,但还存在局限性,如无法分离物理性质相似的物质等。近年来,科学家开始关注“非经典”的物质分离方法,取得的成果包括多孔薄膜、多孔液体以及笼形分子等,其中有些方法或能大大降低工业生产的成本,甚至对社会经济发展带来重大影响。本文即对这些新兴的方法进行一一讨论,并对该领域的研究进行展望。

栏目

目录
第38卷第6期封面和目次
2023, 38(6):
[摘要]  (147) [HTML全文] (147) [PDF 14752KB] (147)
摘要:
其它
国内化学类核心课程教材出版情况调研与分析
张树永, 郭新华, 丁里, 李琰, 朱亚先, 郑兰荪
2023, 38(6): 1-9  doi: 10.3866/PKU.DXHX202301034
[摘要]  (245) [HTML全文] (245) [PDF 755KB] (245)
摘要:
基于对高等教育出版社、科学出版社和化学工业出版社三家出版社出版的化学类教材的调研,对国内主要化学类核心课程教材的建设历史、发展现状、技术进展等进行了分析,概括出我国化学类核心课程建设存在的优势与不足,指出今后教材改革与建设的重点,对今后我国化学类核心课程教材建设具有一定的借鉴意义。
高等教育出版社化学类专业基础课程教材建设回顾与思考
郭新华
2023, 38(6): 10-14  doi: 10.3866/PKU.DXHX202301039
[摘要]  (327) [HTML全文] (327) [PDF 843KB] (327)
摘要:
本文详细回顾了新中国成立以来高等学校化学类专业基础课程教材编写与出版的历史,着重介绍了高等教育出版社所经历的教材建设阶段及具有代表性的建设成果。在此基础上,以高等教育出版社现有的教材为例,综合分析了多种教材出版形式对课堂教学模式的影响和信息技术的发展对传统纸质教材出版的影响与改变。文末,对今后如何有效提升国内同类教材的编写和出版质量,更好地服务于我国高等学校化学类专业的人才培养事业,提出了若干建议。
科学出版社化学类核心课程教材建设的历史经验和工作思考
丁里, 赵晓霞
2023, 38(6): 15-20  doi: 10.3866/PKU.DXHX202302062
[摘要]  (202) [HTML全文] (202) [PDF 689KB] (202)
摘要:
自1997年重启高等教育出版业务以来,科学出版社高教出版与中国高等教育事业同步发展,出版了一大批适合人才培养要求的特色精品教材。本文围绕教材建设现状、教材创新、教材建设成绩和未来建设思路等方面,详细阐述了科学出版社化学类核心课程教材建设的历史经验,分析了面临的问题与挑战,为今后化学类核心课程教材建设提供了新的思路。
化学工业出版社教材建设的历史经验和未来建设重点
李琰, 宋林青
2023, 38(6): 21-26  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303078
[摘要]  (227) [HTML全文] (227) [PDF 633KB] (227)
摘要:
化学工业出版社以服务工科院校本科教学为基础,理、工、农、林、医兼具,品种齐全,覆盖专业基础课和专业方向课。在销品种约300种,其中“十二五”规划教材20种,“十一五”规划教材24种,四大化学理论课教材约80种。目前,出版社已经借助云服务、公众号、教学平台等开展在线资源和新形态教材建设。未来我社将紧跟教改动态,积极利用信息技术,着重策划出版一批特色突出的高质量教材,同时加大对国外优秀化学教材的引进力度。
国外化学教材建设的历史与现状
李靳元, 廖鹏飞, 徐晓晨, 吕秀娟, 韩爽
2023, 38(6): 27-35  doi: 10.3866/PKU.DXHX202211003
[摘要]  (283) [HTML全文] (283) [PDF 637KB] (283)
摘要:
为了充分了解国外高等教育化学类教材建设情况,为我国化学教材建设提供借鉴依据,本文从化学外国教材中心的建设历史和建设内容出发,调研国外化学教材发展与现状,分析国外化学教材的建设情况、学科结构和教材技术特点等内容。揭示我国在进行国外化学教材建设过程中存在的问题,提出了推进国外教材建设的建议。
中外无机化学教材的比较研究
赵苹苹, 蔡苹, 胡锴, 朱亚先, 程鹏, 程功臻
2023, 38(6): 36-40  doi: 10.3866/PKU.DXHX202302051
[摘要]  (315) [HTML全文] (315) [PDF 490KB] (315)
摘要:
通过比较三十本国内外流行的无机化学类教材,分析国内无机化学课程的构成,找出能够与之对应的国际流行教材,发现我国的无机化学课程相当于国际上化学原理或普通化学课程与描述无机化学的叠加。在特色上,国内无机化学教材覆盖面广,内容较深,文字精炼,但不易自学;国外无机化学教材中化学原理教材通常内容较浅,图文并茂,循序渐进,理论与应用及前沿有很好的结合;国外描述无机化学教材有的覆盖面窄,有的覆盖面宽,同时紧贴前沿。这些好的地方值得我们在教材建设时借鉴。
国外化学原理教材介绍——以Zumdahl的Chemistry (10th edition)为例
胡锴, 赵苹苹, 蔡苹, 程功臻
2023, 38(6): 41-45  doi: 10.3866/PKU.DXHX202302055
[摘要]  (309) [HTML全文] (309) [PDF 877KB] (309)
摘要:
Zumdahl夫妇和DeCoste合著的Chemistry是一本在国内外广受赞誉的化学原理类教材。本文以此教材为例,介绍了国外化学原理类的教材。Chemistry这本教材内容既有广度同时也具有深度,具有可读性强、适用面广和拓展性强的特点。教材编写紧扣其培养学生化学思维和知识应用能力的基本理念,在内容和形式设计上运用了多种策略培养学生分析解决问题的能力和批判性思维能力。
国外无机化学教材的研究——以Housecroft & Sharpe的Inorganic Chemistry (5th Edition)为例
蔡苹, 赵苹苹, 胡锴, 程功臻
2023, 38(6): 46-51  doi: 10.3866/PKU.DXHX202302057
[摘要]  (269) [HTML全文] (269) [PDF 807KB] (269)
摘要:
Catherine Housecroft和Alan G. Sharpe合著的Inorganic Chemistry是一本经历了时间检验的经典教材,其内容涵盖了无机化学的基础原理、元素化学、生物无机化学以及这些知识在催化、工业生产和材料等领域的应用。本文希望通过对该教材的介绍及其与国内教材的编写内容和排版等的对照分析,为国内无机化学的教材编写提供一些有价值的参考,同时为从事无机化学教学的教师提供一个选择参考教材的选项。
《无机化学》教材编写的实践与思考
王莉, 张丽荣, 范勇, 徐家宁, 宋天佑
2023, 38(6): 52-56  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304005
[摘要]  (277) [HTML全文] (277) [PDF 584KB] (277)
摘要:
结合教材修订的时代背景,回顾总结了吉林大学等三校编写的各版次《无机化学》编写的背景、特色和主要修订内容,提出教材内容必须紧扣教学大纲要求,注意与高中化学课程的衔接,知识讲授上要照顾到大一学生的知识基础,始终保持可读性、可讲授性的教材建设理念,并对新时期新版《无机化学》教材修订进行了展望,以期能为“互联网+”时代的高校无机化学教材建设提供一定的参考。
新工科背景下的“普通化学”教材建设
温鸣, 吴彤, 石硕, 郭新华, 陈云, 吴庆生
2023, 38(6): 57-61  doi: 10.3866/PKU.DXHX202212080
[摘要]  (244) [HTML全文] (244) [PDF 879KB] (244)
摘要:
“普通化学”是理工科大多数专业所必修的一门基础课程,而无论是课程建设,还是人才培养,都需要有高质量的教材做支撑。同济大学无机及普通化学教学科研团队几十年来对“普通化学”教材经过多版本、多形式、多维度的系统建设,使之推到《普通化学》(第二版)的新高度。这套教材的系统建设成果主要体现在如下三个方面:1) 针对不同人才培养模式的工科普通化学课程,系统建设了满足不同人才培养层次的知识结构教材体系,并布局了符合新工科要求的教材知识点;2) 建立了与基础扎实且视野广阔的高素质人才培养目标相适应的教材体系;3) 构建了紧跟时代发展步伐的动态更新机制。基于该教材建设体系的组织思路,能将基础知识、拓展知识和化学前沿讲座有机结合交融,体现了知识的先进性、交叉性和综合性的特色。总而言之,同济大学的《普通化学》(第二版)经过教材的系统建设,既符合当今学科交叉的时代特色,又适应了新工科人才培养的要求。
“新工科”视域下化学通识类新形态教材建设的探索和实践——以《化学与人类社会》为例
许伟, 胡宇芳, 朱倩倩, 干宁, 谢洪珍
2023, 38(6): 62-68  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303089
[摘要]  (306) [HTML全文] (306) [PDF 734KB] (306)
摘要:
为适应“新工科”全新人才培养目标和化学类通识课程教学的诉求,本教研组在多年开设此类课程和编写相关教材的基础上,探索和实践了“新工科”视域下化学通识类新形态立体化教材建设的总体思路和主要举措,形成了“三个转变、四项措施、五个特色”的教材建设新范式体系。
北京大学定量化学分析相关教材内容演进
李娜
2023, 38(6): 69-74  doi: 10.3866/PKU.DXHX202212035
[摘要]  (250) [HTML全文] (250) [PDF 610KB] (250)
摘要:
介绍了北京大旺国际网址分析教材《定量化学分析简明教程》的内容特色以及各版次的内容演进。从分析化学工作者解决问题思路的角度出发实现各版次内容的演进。在此过程中,强调解决分析化学问题的基础与基本工具,如系统深入介绍化学平衡以及增加对数据处理的内容,以应用实例为载体,阐释解决分析化学问题的思维方式。
《定量化学分析简明教程》与国外典型分析化学教材中定量化学分析主要内容的比较
李娜, 吴熙
2023, 38(6): 75-81  doi: 10.3866/PKU.DXHX202212061
[摘要]  (301) [HTML全文] (301) [PDF 465KB] (301)
摘要:
本文比较了北京大学《定量化学分析简明教程》与国外主要分析化学教材中定量化学分析的一部分内容,主要涉及误差与分析数据处理、溶液中的化学平衡与容量滴定分析。各教材对化学分析部分的基本内容、方法与思路基本一致,对内容展示的方式、顺序、切入点有所不同,为读者提供了不同的视角。《定量化学分析简明教程》在保证阐明基本概念、原理与方法的前提下,保持简明特色。国外大部分教材对溶液中的化学平衡基本概念进行详细介绍,适合没有学过普化原理的学生学习。未来的分析化学教材中,化学分析的内容可能会因为学科前沿的发展、新方法的出现而精简,建议适当加强在建立分析方法中涉及的步骤或流程、误差与数据处理的内容,建议涵盖建立分析化学方法应考虑的问题(即分析化学语言)以及分析方法特性评价的部分,建议进一步凝练溶液中化学平衡问题处理的思想方法,因为这些构成了理解分析化学思路的基础,以及发展分析方法和实施认证新方法的保证。
本科化学类专业化学实验教材中的分析仪器
李伟红, 雷杰
2023, 38(6): 82-86  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303002
[摘要]  (223) [HTML全文] (223) [PDF 443KB] (223)
摘要:
梳理了部分国内综合性院校本科化学类实验的课程设置及所用化学实验教材,同时简单介绍了科学仪器的分类。针对各类化学实验教材中分析仪器部分的内容重复、更新不及时、深度不够等问题,提出了解决方案,希望能对今后化学实验教材的编写提供不同的视角和有益的借鉴。
国内外代表性有机化学教材知识体系与教学内容比较
惠新平, 王彦广, 俞寿云, 许家喜, 王俊儒, 孙兴文, 陆展, 张骥
2023, 38(6): 87-93  doi: 10.3866/PKU.DXHX202304038
[摘要]  (356) [HTML全文] (356) [PDF 497KB] (356)
摘要:
对国内外14本具有代表性的有机化学教材进行了对比研究,对教材的主要教学内容、内容编排、信息化建设、教学目标和出版情况等方面进行了对比,分析了我国有机化学教材建设的优势与不足,为未来有机化学教材建设提出了一些建议。
北京大学有机化学教材建设的历史发展与经验
裴伟伟
2023, 38(6): 94-98  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303013
[摘要]  (237) [HTML全文] (237) [PDF 591KB] (237)
摘要:
回顾了北京大学有机化学教材建设的历程,介绍了《基础有机化学》第四版的主要内容和特色。指出教材的建设过程和教材内容、格式的渐进变化要紧跟时代步伐,不断推陈出新,为培养创造性的人才做出贡献。
写一本跟得上时代的教材——《基础有机化学》(第三、四版)编后感
裴坚
2023, 38(6): 99-103  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303057
[摘要]  (324) [HTML全文] (324) [PDF 722KB] (324)
摘要:
介绍了《基础有机化学》(第三、四版)编写过程中的思考和体会,重点介绍了部分章节的编写理念,尝试说明教材建设与学科同步发展的重要性和必要性。
基础有机化学“模块化–微课式”教材建设的探索与实践
高亚茹, 赵军龙
2023, 38(6): 104-109  doi: 10.3866/PKU.DXHX202302025
[摘要]  (244) [HTML全文] (244) [PDF 1090KB] (244)
摘要:
《基础有机化学反应》和《基础有机化学合成》两部教材将基础有机化学中的核心内容——有机反应和有机合成的知识点进行“模块化”,并采用“微课式”编排。本文介绍了此系列教材的编写情况。
《高分子结构与性能的现代测试技术》教材的建设
杨立群, 章明秋, 朱芳, 阮文红
2023, 38(6): 110-114  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303001
[摘要]  (272) [HTML全文] (272) [PDF 630KB] (272)
摘要:
为了提升化学学科本硕贯通高层次人才的培养质量,我们编写了实验课程“现代化学实验与技术”教材——《高分子结构与性能的现代测试技术》。本教材构建了本硕贯通实验课程教学的新模式,体现出夯实专业基础知识、面向高分子学科前沿性科学研究、注重“个性化”培养学生科研实践能力以及通识性和实用性的特色。
国内外代表性物理化学教材知识体系与教学内容的比较
张树永, 侯文华, 刘俊吉, 王新平, 万坚, 原弘, 孙宏伟, 姚加, 王志勇, 纪敏, 郭玉鹏
2023, 38(6): 115-123  doi: 10.3866/PKU.DXHX202212033
[摘要]  (221) [HTML全文] (221) [PDF 571KB] (221)
摘要:
高质量的教材是支撑高水平教学的重要基础。本文对国内外15本具有代表性的物理化学教材进行了对比研究,对编写理念、教学内容、编排体系、教学目标以及教材的编写和出版情况等16个方面进行了对比研究,分析了我国物理化学教材的优势与不足,提出了十四五期间开展物理化学教材建设需要重视的7个方面建议,对教材的编写和出版具有一定的参考价值。
Atkins物理化学第11版英文教材介绍
侯文华, 张树永
2023, 38(6): 124-128  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303058
[摘要]  (360) [HTML全文] (360) [PDF 647KB] (360)
摘要:
从编写指导思想、主要内容、章节编排、主要特色、存在的不足等多个维度,对国际著名的Atkins物理化学第11版英文教材进行了较为全面的介绍,对国内物理化学教材建设具有一定的启示和借鉴作用,也有利于国内物理化学相关课程师生了解、学习和使用该教材。
香港内地血浓于水 港各界踊跃捐款为河南同胞打气
侯文华, 张树永
2023, 38(6): 129-133  doi: 10.3866/PKU.DXHX202303070
[摘要]  (208) [HTML全文] (208) [PDF 1041KB] (208)
摘要:
从编写指导思想、主要内容和章节编排、主要特色、存在的不足等多个维度,对Levine编写的Physical Chemistry (6th edition)以及McQuarrie和Simon编写的Physical Chemistry-A Molecular Approach两本英文教材进行了较为全面的介绍,对国内物理化学教材建设具有一定的启示和借鉴作用,也有利于国内物理化学相关课程师生了解、学习和使用这两本教材。
国内外物理化学教材“界面与胶体化学”部分内容的比较研究
原弘, 尹林林, 欧阳述昕, 李武客
2023, 38(6): 134-141  doi: 10.3866/PKU.DXHX202212051
[摘要]  (225) [HTML全文] (225) [PDF 510KB] (225)
摘要:
以物理化学教材中界面化学与胶体化学的内容编写为研究对象,详细比较了不同版本中英文教材中对该部分知识的概念表述、内容取舍、编排方式等,其中中文教材按照学科类别(如理科版、工科版、农林版等)和同一主编不同版本两种方式进行了比较,英文版物理化学教材比较了五个版本,其中对Atkins主编的教材进行了三个版次的分析。追溯、剖析了该部分内容编写方式的差异和演进变化,为相关学科的教材编写和课堂教学提供参考。
国内外代表性物理化学教材电化学部分的比较
王志勇, 张树永
2023, 38(6): 142-145  doi: 10.3866/PKU.DXHX202301020
[摘要]  (278) [HTML全文] (278) [PDF 850KB] (278)
摘要:
电化学是物理化学重要的三级学科,已成为物理化学教材中不可缺少的部分。本文对国内外13本具有代表性的物理化学教材中电化学部分的编写理念、教学内容的组织、教学内容的选择以及新知识的引入等几个角度展开对比研究,对物理化学教材中电化学部分的编写和教学具有一定的参考价值。
国内外典型教材的热力学教学内容及教学思路比较
姚加
2023, 38(6): 146-151  doi: 10.3866/PKU.DXHX202302066
[摘要]  (378) [HTML全文] (378) [PDF 475KB] (378)
摘要:
目前物理化学教学在“量子先行”和“热力学先行”两种策略的选择上依然存在争论,热力学是物理化学的重要组成部分,本文分析和比较了国内外10本典型教材在热力学教学内容安排上的现状,提出了发展方向和建议,希望对物理化学教学和教材建设提供依据。
我国物理化学教材建设回顾和40年教材建设的经验体会
朱志昂
2023, 38(6): 152-157  doi: 10.3866/PKU.DXHX202302072
[摘要]  (229) [HTML全文] (229) [PDF 522KB] (229)
摘要:
回顾了新中国成立后物理化学教材建设的历史。根据作者建设物理化学教材40年的经历,认为要正确认识教材和讲课的关系,正确处理教材和科硏的关系。教材建设要紧跟时代步伐,力争做到教材建设的多元化和立体化。
基于高阶思维能力的物理化学STS习题设计与实践——以“热力学基本定律”为例
陈亚芍, 冯佳米, 王长号, 张颖, 白翠娥
2023, 38(6): 158-163  doi: 10.3866/PKU.DXHX202302064
[摘要]  (247) [HTML全文] (247) [PDF 457KB] (247)
摘要:
在高等教育高质量、现代化发展的趋势下,对学生高阶思维能力的培养成为高等教育发展的重要方向。本文在对高阶思维能力与STS (Science, Technology, Society)教育内涵理解的基础上,梳理STS习题中实物条件、数量条件、特征条件、闲置条件等已知条件与高阶思维能力培养的关系,设计物理化学STS习题。以热力学基本定律为例,结合教学目标、学情、高阶思维能力培养的STS习题设计规划,建立其知识点与STS教育结合的双向明细表,考虑习题题型和难度,采用习题的筛选、改编、自编形式进行STS习题设计,并应用于物理化学教学实践,促使学生高阶思维能力的提升,为物理化学习题内容、形式的改进提供了新思路。
物理化学教材中各类化学反应等温式的完整导出和介绍
侯文华
2023, 38(6): 164-170  doi: 10.3866/PKU.DXHX202210034
[摘要]  (234) [HTML全文] (234) [PDF 1267KB] (234)
摘要:
本文介绍在物理化学教材中,以化学势为主线,籍此系统而又完整地导出各类化学反应的等温式。一方面可进一步巩固和强化学生对各类物质化学势及其表达式的理解和应用,另一方面还可以非常直接地明晰各类化学反应等温式的来龙去脉,并帮助学生正确理解和计算各类化学反应标准摩尔Gibbs自由能Δr G m ϴ、标准平衡常数(又称热力学平衡常数) K ϴ和反应商Q,从而有助于取得较好的教学效果。
国内主流物理化学教材中视觉表征的评价研究——以南京大学主编《物理化学》第六版为例
肖炳耀, 杨源, 杨季冬
2023, 38(6): 171-181  doi: 10.3866/PKU.DXHX202208123
[摘要]  (251) [HTML全文] (251) [PDF 1212KB] (251)
摘要:
以高等教育出版社2022年出版的南京大学第六版《物理化学》为研究对象,借鉴Gkitzia等人开发的分析框架,运用内容分析法对教材中的视觉表征进行分析。从表征的类型、表征与文本的关联情况、合适的标题和表面特征注释四个维度对教材进行编码分析评价。研究发现:(1) 在表征类型方面,存在符号、宏观、微观、多种表征四种形式,但是没有出现多重、多类表征。其中符号表征(72.85%)比例较大,且超过其他几种表征类型的总和,而宏观表征(3.31%)、微观表征(5.63%)明显较少,其中多种表征(18.21%)主要是“宏观-符号”和“微观-符号”的组合。(2) 在表征呈现方面,总体质量较高。具体表现为98.34%的视觉表征和文本完全相关并有连接,98.34%的视觉表征有合适的标题,97.68%的视觉表征有清晰的表征注释。最后讨论了研究结果对于物理化学教学的启示。
国内外代表性结构化学教材教学内容的比较
孙宏伟, 万坚
2023, 38(6): 182-188  doi: 10.3866/PKU.DXHX202301040
[摘要]  (223) [HTML全文] (223) [PDF 754KB] (223)
摘要:
选取具有代表性的10本国内外结构化学教材进行了教学内容对比研究。介绍了国内结构化学教材的发展历史和特点,从内容、习题和特色几方面比较了国内外教材的差异,并为今后结构化学教材的建设提出了相应的建议。
《分子模拟》教材建设的探索与实践
张恒, 贾春江, 宋其圣, 苑世领
2023, 38(6): 189-196  doi: 10.3866/PKU.DXHX202212034
[摘要]  (331) [HTML全文] (331) [PDF 554KB] (331)
摘要:
教材建设是课程建设的重要一环,本文重点对山东大学分子模拟实验国家一流课程的教材建设情况进行了介绍。从历史与传承、发展与创新、总结与展望三个方面对山东大旺国际网址学科的教材编写历史、国内外分子模拟相关教材的建设情况、《分子模拟》教材的主要内容和特色之处,以及下一步的修订计划进行了详细介绍,以期对相关教材的编写与修订提供启发与借鉴。