【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202505108
随着自动化与人工智能(AI)技术在科研领域的持续迭代,化学实验教学亟需革新以适配现代化学研究范式,助力学生掌握前沿工具与方法。本实验创新性融入自动化设备与基于检索增强生成(RAG)技术构建的AI助教,既展现了化学研究的智能化发展趋势,又实现了学生数据分析能力与实验操作效率的双重提升。实验以磺基水杨酸(HO3SC6H3(OH) CO2H,用H3R表示)为核心研究对象,聚焦两大核心目标:一是测定其二级、三级电离平衡常数(pKa2和pKa3),二是探究其与铜离子形成配合物的组成及稳定常数。实验过程中,自动化滴定设备与pH计协同工作,精准监测滴定全程pH变化并绘制曲线,同时结合紫外-可见(UV-Vis)光谱完成表征;AI助教支持语音交互答疑,且配套的AI工具可辅助学生快速处理实验数据、精准计算电离平衡常数。针对配合物研究,实验采用等摩尔连续变化法,通过自动化平台精准配制系列比例反应溶液,系统探究配合物的组成规律及稳定性。该实验设计既确保学生扎实掌握酸碱滴定、电离平衡、配位化学等核心知识,又通过沉浸式接触自动化与AI技术,有效培养学生的创新思维与智能技术应用能力,实现了知识传授与能力培养的有机统一。
