智能水凝胶世界
杨跃娜, 胡旭芳, 刘玉珊, 况亚亚, 凌剑, 曹秋娥, 周川华
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310125
智能水凝胶是一类具有三维网络结构的高亲水性高分子聚合物材料,能快速感知和响应环境的变化。本项目以食用海带为原料提取海藻酸,利用其与不同金属离子的交联能力不同,制得具有金属离子响应能力的海藻酸水凝胶,成功用于软硬水鉴别、维生素C和金属离子检测。项目通过设计趣味实验开展梯度科普,生动阐释智能水凝胶的形成原理和应用实例。学龄前儿童和小学生可以通过简单的操作制备出五彩缤纷的凝胶球,趣味性强。中学生和社会公众可用简单的生活器具从海带中提取海藻酸并制备出水凝胶,用于软硬水的鉴别和水果中维生素C的测定,生活化与科学性相结合,激发参与者学习化学的兴趣和热情。大学生可以通过实验研究智能水凝胶的分析检测性能,结合光度法检测铁离子和维生素C的含量,培养其综合素质。项目集趣味性、生活化和科学性于一体,层次丰富、可行性高。该项目有望助力化学从实验室走入生活,服务公众;也可推动更多人了解化学、走进化学、发展化学。
关键词: 智能水凝胶, 海藻酸, 金属离子响应, 铁离子测定, 维生素C检测
西欧兔“碳循”世界
舒蕾, 段自敏, 康钰燊, 赵子健, 王宏, 朱丽华, 熊辉, 王楠
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309084
随着国家“双碳”战略的推进,作为“主角”的二氧化碳(CO2)逐渐被人们所关注。然而,大众对CO2循环及碳减排等缺乏系统、深入的理解。本实验开发了一套碳循环实验,包含CO2的性质、产生、转化及捕集,通过光合作用和化学吸收等分别模拟自然界与工业固碳减排过程,实现碳减排、碳中和。通过指示剂变色、喷泉及沉淀等多种形式展示CO2的变化过程。实验原料多取自生活,操作简单;互动方案丰富,趣味性高,生动科普碳循环的化学原理,普及“双碳”知识,让低碳节能理念深入人心。
关键词: 碳循环, 光合作用, 碳捕集, 指示剂, 喷泉实验
走进量子点的奇妙世界
何苗苗, 葛志青, 周强, 何家庆, 弓弘, 李玲玲, 朱平平, 邵伟
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310040
量子点材料,由于其受激发光、发射半峰宽窄、发光颜色连续可调等优良的性能,近些年来受到人们越来越多的关注,并拓展了很多相关方面的研究。本文从材料元素组成的角度简单介绍了量子点的类型及其在LED、太阳能电池、生物医用以及重金属离子检测等领域的应用。
关键词: 量子点, 分类, 应用
点石成色:敦煌壁画的彩色世界
张天龙, 张鑫媛, 赵星, 汤宏胜, 李延, 李华
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202401047
敦煌壁画,作为中国古代艺术的瑰宝,是一个丰富的历史、文化、艺术和宗教文化遗产宝库,其价值不可估量。这些壁画所用的颜料,皆为天然矿物精心挑选而成,它们为敦煌壁画带来了独一无二的色彩与质感。深入理解这些颜料的特性,有助于我们更好地欣赏艺术、文化和历史的深厚底蕴,也是壁画保护与修复的基础。本文采用生动拟人化的叙述方式,通俗易懂地描绘了莫高窟壁画的色彩来源,重点阐述了常用典型的矿物颜料及其来源,旨在促进壁画的保护工作,以及文化遗产的普及、宣传和传承。
关键词: 敦煌壁画, 矿物颜料, 科普, 文物保护
超分子化学:非共价密码构建的分子功能世界
史文颖, 孔祥贵, 鄢红
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202506051
超分子化学研究多个分子或离子借助非共价相互作用自发组装成具有特定功能的复杂体系。这一前沿领域通过分子间温柔协作颠覆传统认知:无需强力化学键束缚,氢键、金属配位、疏水作用、π-π堆积、静电作用等弱作用力如同分子社交密码,驱动分子自发组建具有识别、催化、响应等智能功能的超分子体系。本文采用拟人化科普方式,系统阐述有机、无机及杂化三大类超分子的结构特性与功能机制:从环糊精的分子包载、DNA折纸的精准构筑到金属有机框架(MOFs)的选择性吸附,展现非共价相互作用的协同魅力。通过设计水滑石与发光分子的课堂实验,直观演示超分子自组装过程和发光增强效应,并结合环境治理、工业催化、生物医学等应用实例,帮助读者深入理解超分子化学的科学内涵,感受从微观分子协作到宏观功能实现的创新思维。
关键词: 科普, 超分子, 非共价作用, 有机-无机杂化
哈利波特中国行主题创新科普实验——武汉站:化学魔法与现实世界的交融
司澄澄, 柴林杉, 刘慧媛, 孙丽晔, 程仕健, 李海玲, 王文云, 刘芳, 冯清, 刘敏
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202401069
本科普实验以青少年喜爱的魔幻文学人物哈利波特中国行为主题,以他的武汉之旅展开行程,用实验呈现博物馆的青铜器修复技术,“知音号”游轮的牺牲阳极法防腐技术,武汉长江大桥的水泥固化和桥头堡及桥墩的3D打印技术,黄鹤楼绘制的碳量子点制备技术;在潜移默化中传播化学知识。
关键词: 哈利波特中国行, 青铜器修复, 牺牲阳极法, 3D打印, 碳量子点
探索有机化学中的镜像世界:课程思政视角下“对映异构体”的教学设计
姜晓蕾, 胡芳东
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202402052
课程思政是高校培根铸魂、落实立德树人根本任务的重要战略举措。本文以对映异构体为例,从文学作品中的镜像关系、对映异构体的生物活性、我国科学家在不对称合成上的研究等角度,将专业知识与文学经典、职业道德、探索精神、创新研究与家国情怀等思政元素相融合,构建“智育与德育”协同的有机化学课程思政体系。这种体系旨在推动专业教育与思想政治教育相辅相成,既培养学生的专业技能,也提高他们的思想道德素质,以造就德才兼备的化学专业人才。
关键词: 对映异构, 专业知识, 前沿研究, 课程思政, 教学设计
多姿多彩的化学世界——中国科学技术大学化学实验教学中心科普实践与思考
邵伟, 吴红, 兰泉, 李玲玲, 胡万群, 杨凯平, 李婉, 李维维, 王晓葵, 郑媛, 蒋俊, 姚奇志, 刘卫, 李娇, 张万群, 孙晴, 方思敏, 高明丽, 黄微, 刘红瑜, 金邦坤, 吴强华, 李红春, 查正根, 冯红艳, 田红军, 雷璇, 周强, 刘斯, 盛翔, 魏伟, 朱平平, 徐航勋
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202502127
中国科学技术大学化学实验教学中心是安徽省科普教育基地,有着多年科普工作经验。本文介绍了中心在科普资源创作、线上线下科普活动开展、科普志愿服务等方面的一些工作经验。笔者认为,各高校应当充分发挥本校学科优势,打造精品科普资源,利用信息化工具拓展科普工作覆盖面,同时把科普与育人结合起来,让科普工作更好地服务于创新建设与新质生产力的发展。
关键词: 化学科普, 科技活动周, 科普志愿服务, 仪器科普
“聚合成材,链接世界”——高分子学科特色专业课程“Synthesis of Polymers for a Better World”的设计与实践
邱绍恩, 孔誉, 黄霞芸, 潘翔城
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202505086
在“两性一度”理念的指引下,复旦大学高分子科学系经过多年的教学实践总结出高分子学科培养高素质“干细胞式”人才的“复旦方案”。其中,“Synthesis of Polymers for a Better World”课程作为本科培养体系中的重要一环,起到了承上启下、聚合资源、引领成才的重要作用。本课程通过全英文授课、多样化考评与翻转课堂相结合的方式,系统介绍了高分子化学与材料学的基础知识,有效衔接了有机化学课程与高分子化学课程;本课程在教学中融入学术技能训练,包括文献调研、科研软件使用、科技写作与汇报指导等,助力学生顺利踏上科研道路;同时,本课程设计了社会化学习环节,包括工程师讲座、企业参访等,有助于拓展学生的产业视野。本课程创新性地构建了“科学-技术-工程”相贯通的教学体系,为我国高分子科学与工程专业人才培养提供了新的思路与方法。
关键词: 高分子学科, 两性一度, 科研育人, 翻转课堂, 社会化学习
在高分子科学通识教育中贯穿美学与思政理念的教学新模式探索——以通识课“高分子世界美学赏鉴”的教学实践为例
李艺
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202402031
美学和思政理念的有效融入是提升高分子科学教学质量,培养新时代高素质人才的关键。本工作中以通识课《高分子世界美学赏鉴》的思政教学实践为例,探索了以思政主题为主线编纂教材,以美学体验为主导开展自然科学教学的新模式,在帮助学生们掌握高分子科学知识的同时,提升了他们的人文素养,激发了他们的爱国情怀和社会责任感。
关键词: 高分子教学, 通识教育, 美育, 课程思政

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