动力学反应瓶的研制及其在物理化学实验教学中的应用
张业云, 樊玲, 王彦美, 尚贞锋
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202308044
化学反应速率常数受温度影响很大,动力学实验教学中常先预热后取液,溶液转移过程中的室温暴露使体系温度失衡,易导致初始数据误差大,动力学曲线变形;定量移液、启动计时、混合溶液等需同步操作,学生不熟练易忙乱出错;溶液预热时试剂过量,易造成浪费等。针对上述问题,本实验室自制了“裤型”动力学反应瓶及其配套装置,使溶液的移取、预热和混合逐步进行,实验步骤更加合理,减少了温度失衡引起的实验误差及学生的操作失误,并可节约试剂。该瓶已实际应用于本校的物理化学实验教学中,改进和丰富了实验内容,更好地锻炼了学生的操作能力,并对培养学生综合分析与解决问题的能力、提高学生科研素养、提升实验教学效果起到了一定作用。
关键词: “裤型”反应瓶, 化学动力学, 实验教学
蒽与马来酸酐Diels-Alder反应的量化计算研究——介绍一个计算化学实验
樊玲, 庞美丽, 张业云, 王彦美, 尚贞锋
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202309024
蒽与马来酸酐的Diels-Alder反应是基础有机化学实验课程中普遍开展的一个经典实验。本文推荐蒽与马来酸酐Diels-Alder反应的计算化学实验,该实验采用Gaussian 16程序中的密度泛函方法对蒽和马来酸酐Diels-Alder反应的反应机理进行了研究。旨在通过本实验激发学生对有机化学和计算化学的兴趣,加深学生对化学学科的理解,提升学生在科研工作中学以致用的能力。
关键词: 计算化学实验, 有机实验, Gaussian软件, 反应机理
酸催化蔗糖水解反应的绿色化实验改进和思政教学设计
张业云, 尚贞锋, 樊玲
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202504040
酸催化蔗糖水解反应是众高校基础物理化学一个经典的动力学实验,硫酸、盐酸作为常用催化剂,因其强酸性和强腐蚀性,学生操作有安全隐患、仪器易锈蚀、环境受污染、废液需回收等情况。针对以上问题,我们以固体酸阳离子交换树脂替代液体强酸作为催化剂,新方法安全无污染,绿色环保,实验结果与液体酸催化类似,呈明显的准一级反应。优化了树脂用量、糖溶液浓度、反应温度等实验条件,使用自制的T型旋光管和双层夹套烧杯,学生操作方便可行。同时设计课程思政教育,以“家国情怀、辩证思维、科学素养、环保意识”为主要思政目标,提高学生辩证思维和环保意识,激发学生爱校爱国热情,培养兼具科研素养和家国情怀的高素质人才。
关键词: 蔗糖水解, 阳离子交换树脂, 化学动力学, 实验教学

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