3D打印高强度水凝胶实验的创新实验教学设计
周强, 朱平平, 邵伟, 胡万群, 雷璇, 杨海洋
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202310064
目前3D打印教学实验的内容大都是利用商业化聚合物让学生初步了解3D打印的基本流程。这种基础实验难以让学生接触到前沿的新型材料,对于新材料如何与3D打印技术结合这些底层科学问题也往往被忽略。高分子凝胶具有富溶剂特性和良好的生物相容性,在组织工程、药物输送、柔性电子等诸多领域都有着广泛的应用前景。本实验结合了作者近期的科研成果,在给学生指定新型凝胶基材料之后(水凝胶/有机凝胶),引导学生探索调控凝胶基材料的流变学性能和溶胀性能,并将凝胶基材料和3D打印技术有效地结合起来,从而对这种先进材料的加工方式有更加具体的了解。本实验的教学设计,强化了学生对诺贝尔奖成果的深入理解,并增强了学生运用所学专业知识服务国家发展需求的意识,培养了学生勇于探索的创新精神和分工合作的团队意识。
关键词: 3D打印, 水凝胶, 有机凝胶, 溶剂置换, 诺贝尔奖成果
计算化学在金属配合物磁化率测定实验教学中的应用
吴红, 王钰熙, 冯红艳, 王晓葵, 金邦坤, 雷璇, 吴强华, 李红春
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202405141
金属配合物磁化率测定是经典的大学物理化学实验,一般通过古埃磁天平测定配合物磁化率,进而确定配合物中心离子的电子结构,与晶体场理论知识紧密联系。为让学生直观理解电子结构对配合物微观结构和结构稳定性的影响,深入理解实验内容,在传统磁化率测定实验基础上引入计算化学方法,采用Gaussian计算软件分别对FeSO4·7H2O和K4Fe(CN)6·3H2O的中心离子的高、低自旋电子结构进行计算,将抽象、复杂的电子排布的影响具象化到能量和键长的比较,能量低的对应为有利的自旋状态,并将计算优化得到的几何结构与单晶X射线衍射结构数据进行比较,进一步确定有利的自旋状态。本实验以计算为桥梁,将实验测定结果、计算结果与理论知识有机结合起来,有助于培养学生实验结合理论、宏观联系微观的思维方式。同时利于激发高年级本科生的实验兴趣,提高综合实验技能。
关键词: 晶体场理论, 金属配合物, 古埃法, 量化计算, 实验改进
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

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