化学发光:炫实验探秘
张文骞, 杨智, 吴顺香, 杨磊, 顾榜
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202505037
从夜空星光到城市灯光,发光现象在生活中俯拾皆是,在各种发光现象背后,蕴藏着丰富的化学反应原理。化学发光作为一种特殊发光形式,与传统的热发光有别,它是化学反应过程中产生的能量以光的形式释放出来的现象。鲁米诺因结构简、合成易、水溶性优且发光量子效率高,常被用于液相化学发光试剂。双草酸酯具有化学稳定性强、发光性能优、安全性高、环保性好的特点,是一种优良的发光材料。本文以科学普及为鹄的,设计开展了一系列生动的化学实验,展现鲁米诺和双草酸酯的化学发光特性,探讨其在不同环境下的应用潜力,并借助简单的实验现象向大众呈现化学发光之趣。实验包括蓝绿光交汇的发光喷泉、模拟犯罪现场血迹的检验、光影流转的充气葫芦、墨韵生辉的发光毛笔以及黑暗中的蓝色玫瑰。通过这些趣美的科普实验,直观地展示了化学发光现象,进一步探讨了其在实际应用中的可行性,彰显化学之精妙。
关键词: 鲁米诺, 双草酸酯, 化学科普, 趣味性, 互动性
天下冷暖,于化学——化学能与热能的转化
陈佳琪, 栾春晖, 孙玥, 马琦芸, 郝王菲, 王宴佳, 吴旭
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202312020
冷热现象是人类最早观察和认识的自然现象之一。在自然界的能量转化现象中,化学能与热能的转化是常见形式之一。现代社会中,有很多相关应用给大众生活带来了极大的便利。本科普实验秉承着“应用化学,安全至上,造福社会”的理念,旨在通过简单的实验,激发普通大众对化学的兴趣,帮助他们正确认识化学,了解化学反应可能存在的安全风险,并培养其正确的安全意识。实验围绕化学反应中两个特征鲜明的反应:吸热反应(氯化铵与氢氧化钡反应)和放热反应(发热包与水反应),针对不同知识背景的受众,设计了不同的呈现形式(如趣味实验——气球捏捏冰、情景剧——碘-淀抱抱乐),在幼儿园、中学和社区开展了多场主题科普教育活动。实验通过这些活动向大众展示了化学能与热能之间相互转化的奇妙现象,普及了相关安全常识,使不同的受众真切地感受到了化学的无穷魅力,同时也提高了他们的安全意识。
关键词: 化学能, 热能, 安全意识, 吸热反应, 放热反应
AI赋能材料化学专业“学--用”培养模式改革与实践
梁大鑫, 李煜东, 杨海月, 陈百灵, 刘志明, 王成毓
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202503020
在形成和发展新质生产力的背景下,人工智能(AI)已成为化学研究及教育教学领域的强大工具。本研究基于东北林业大学材料化学专业在产教融合背景下的“学-知-用”培养模式改革,结合AI技术,通过构建智能虚拟仿真实验平台和产教协同智能评估系统,有效解决了传统教育模式中理论实践脱节(学用转化率不足42%)、知识体系碎片化(跨课程知识关联度仅31.7%)、创新成果转化迟滞(平均转化周期超18个月)等突出问题。项目实施三年来取得显著成效:学生创新成果转化周期缩短至5.8个月,较传统模式提升67.8%;在中国国际大学生创新大赛等国家级竞赛中获奖数量增长147.8%。本研究验证了AI技术在破解产教融合深层矛盾中的独特价值,构建的“技术赋能-实践强化-产业反哺”教育生态体系,为新工科背景下材料化学专业人才培养提供了可复制范式。
关键词: AI赋能, 材料化学, “学-知-用”模式, 智能评估
和光溢——铜纳米簇的光致发光现象
陈夏雪, 杨羽萱, 杨若琳, 王一竹, 刘红云
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202308019
本实验自制谷胱甘肽与半胱氨酸分别配位的铜纳米簇(CuNCs),根据CuNCs光致发光原理,设计实验探究配体、氧化剂、pH、溶剂及温度对CuNCs光致发光的影响,并开发出科普实验试剂盒。本试剂盒携带方便、操作简单、安全性高,适合多种科普场景,能够满足具有不同梯度科普需求的人群,增强公众对纳米材料的了解,让公众感受到化学之美。
关键词: 铜纳米簇, 光致发光, 梯度科普, 多场景科普, 科普试剂盒
“酚”呈——推荐一个化学科普实验
何乐芹, 秦韵涵, 王静, 张玉宽, 董正平, 韩帅
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202502068
茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称,是形成茶叶色香味及构筑茶叶保健功能的主要成分。本实验以生活中常见的茶品为引,依据茶多酚的抗氧化性及金属离子络合作用,创新设计出基于茶多酚变色反应的“茶颜悦色”与“诗情‘化’意”系列实验。其中“茶颜悦色”实验主要面向小学生,通过颜色变化展示茶多酚的抗氧化性,互动讲解中国茶的品类和相关茶文化;“诗情‘化’意”实验主要面向有一定化学基础的中学生和大学生,展示茶多酚与金属离子反应的现象,互动讲解茶多酚的提取方法和工业应用,鼓励青少年积极参与科技创新。本设计实验过程简易,可实现居家操作,实验趣味性强、安全性高;同时将传统文化融于科普实验,有助于提升广大青少年的科学素养与文化修养。
关键词: 茶文化, 茶多酚, 天然产物, 科普实验, 电解

出版年份

相关作者

相关热词