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2026, 41(2): 1-13
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502023
Abstract:
在全球气候变化和能源转型的大背景下，减少温室气体排放，特别是二氧化碳(CO2)的排放，已成为国际社会共同面临的重大挑战。传统的化石能源使用模式不仅加剧了温室效应，还导致了能源资源的枯竭。因此，探索和开发能够将CO2转化为高附加值化学品和燃料的绿色技术，对于实现碳循环经济和可持续发展具有重要意义。电催化CO2转化技术，作为一种创新且环境友好的方法，正逐渐受到学术界和工业界的广泛关注。该技术通过电化学手段，在特定的催化剂作用下，将大气中的CO2转化为一系列有用的化学品，如烃类、醇类、酸类等，这些产物在能源、材料、化工等领域具有广泛的应用前景。本文旨在介绍电催化CO2转化的最新研究进展，探讨其关键科学问题和技术难点，展望未来的发展趋势，以期为推动该技术的实用化和产业化提供理论支撑和实践指导。
在全球气候变化和能源转型的大背景下，减少温室气体排放，特别是二氧化碳(CO2)的排放，已成为国际社会共同面临的重大挑战。传统的化石能源使用模式不仅加剧了温室效应，还导致了能源资源的枯竭。因此，探索和开发能够将CO2转化为高附加值化学品和燃料的绿色技术，对于实现碳循环经济和可持续发展具有重要意义。电催化CO2转化技术，作为一种创新且环境友好的方法，正逐渐受到学术界和工业界的广泛关注。该技术通过电化学手段，在特定的催化剂作用下，将大气中的CO2转化为一系列有用的化学品，如烃类、醇类、酸类等，这些产物在能源、材料、化工等领域具有广泛的应用前景。本文旨在介绍电催化CO2转化的最新研究进展，探讨其关键科学问题和技术难点，展望未来的发展趋势，以期为推动该技术的实用化和产业化提供理论支撑和实践指导。
2026, 41(2): 14-20
doi: 10.12461/PKU.DXHX202501014
Abstract:
化学是改造自然的强大力量，为了让学生们正确地了解化学，本教学团队以全校通识类课程为立足点，选取学生们熟知的动漫情节为切入点，凝练动漫中蕴含的丰富化学问题，开展课堂教学。围绕化学元素与动漫角色、化学反应与动漫情节构建等，设计了教学内容，由浅入深，从日常生活到生产实践，运用化学解决实际问题，提高学生的思维能力和创新能力。
化学是改造自然的强大力量，为了让学生们正确地了解化学，本教学团队以全校通识类课程为立足点，选取学生们熟知的动漫情节为切入点，凝练动漫中蕴含的丰富化学问题，开展课堂教学。围绕化学元素与动漫角色、化学反应与动漫情节构建等，设计了教学内容，由浅入深，从日常生活到生产实践，运用化学解决实际问题，提高学生的思维能力和创新能力。
2026, 41(2): 21-27
doi: 10.12461/PKU.DXHX202501021
Abstract:
发展新质生产力背景下，社会发展和产业变革对化工类专业人才的培养提出了新要求，也对高校开展化工原理课程教学提出了更高要求。教学团队基于3D打印的化工单元操作设备模型，提出以化工单元操作设备为主线的教学改革方法。该方法利用3D打印技术的创造性和数字化特征，将3D打印技术、化工单元操作设备教学与化工原理理论教学相结合，可有效提高学生的综合能力，培育学生的思政素养。根据问卷调查，学生认为该方法的实施在以下几个方面对他们的学习有帮助，包括学习兴趣(18%)、空间想象力(18%)、直观理解抽象概念(16%)、实践操作能力(15%)等。
发展新质生产力背景下，社会发展和产业变革对化工类专业人才的培养提出了新要求，也对高校开展化工原理课程教学提出了更高要求。教学团队基于3D打印的化工单元操作设备模型，提出以化工单元操作设备为主线的教学改革方法。该方法利用3D打印技术的创造性和数字化特征，将3D打印技术、化工单元操作设备教学与化工原理理论教学相结合，可有效提高学生的综合能力，培育学生的思政素养。根据问卷调查，学生认为该方法的实施在以下几个方面对他们的学习有帮助，包括学习兴趣(18%)、空间想象力(18%)、直观理解抽象概念(16%)、实践操作能力(15%)等。
2026, 41(2): 28-35
doi: 10.12461/PKU.DXHX202501015
Abstract:
无机化学实验注重培养学生化学基本实验技能，独立思考、分析问题和解决问题的科学思维和良好的科学态度。本文以大学生化学实验技能竞赛中反映出的问题与不足，介绍我校无机化学实验基于全过程问题驱动混合式教学改革，从教学资源，教学方法，混合式教学实施、课程成绩评定等方面开展教学实践，并取得了教学成效。
无机化学实验注重培养学生化学基本实验技能，独立思考、分析问题和解决问题的科学思维和良好的科学态度。本文以大学生化学实验技能竞赛中反映出的问题与不足，介绍我校无机化学实验基于全过程问题驱动混合式教学改革，从教学资源，教学方法，混合式教学实施、课程成绩评定等方面开展教学实践，并取得了教学成效。
2026, 41(2): 36-44
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502040
Abstract:
在有效教学理念的引领下，针对高职无机化学课程的教学困境，从优化与整合课程教学内容、构建与完善课程在线平台、改革与创新课程教学模式、丰富与健全课程评价体系等四个维度，设计了混合式教学改革的方案。实践表明，该教学模式能够拓宽学习渠道，提升学习效率，培养学习习惯，取得了良好的教学成效。
在有效教学理念的引领下，针对高职无机化学课程的教学困境，从优化与整合课程教学内容、构建与完善课程在线平台、改革与创新课程教学模式、丰富与健全课程评价体系等四个维度，设计了混合式教学改革的方案。实践表明，该教学模式能够拓宽学习渠道，提升学习效率，培养学习习惯，取得了良好的教学成效。
2026, 41(2): 45-53
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502025
Abstract:
以汞元素及其化合物教学为例，深入挖掘元素化学中蕴含的思政元素，通过讨论汞元素的利与弊，提升正确的元素观。将民族文化自信与社会责任、环保意识及生态文明等有机融入课堂教学环节中，培养学生的创新意识、科学精神、爱国情怀、环保意识等。专业教学与思政育人、显性教育与隐性教育有机融合，形成协同效应，以期同步实现“知识传授”与“价值引领”统一。
以汞元素及其化合物教学为例，深入挖掘元素化学中蕴含的思政元素，通过讨论汞元素的利与弊，提升正确的元素观。将民族文化自信与社会责任、环保意识及生态文明等有机融入课堂教学环节中，培养学生的创新意识、科学精神、爱国情怀、环保意识等。专业教学与思政育人、显性教育与隐性教育有机融合，形成协同效应，以期同步实现“知识传授”与“价值引领”统一。
2026, 41(2): 54-58
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502037
Abstract:
本文以北京航空航天大学“仿生超疏水界面探究与设计”虚拟仿真实验为案例，深入探讨虚拟实验在培养拔尖创新人才中的关键作用。研究表明，通过精心设计的虚拟实验课程，学生的创新能力和实践技能得到了显著提升。本文详细分析了虚拟实验在课程中的应用，重点讨论了其在培养学生科研创新思维、团队协作精神和实践能力方面的积极影响。研究结果表明，虚拟实验不仅能够有效弥补传统实验教学的不足，还能通过跨学科融合和真实情境模拟，激发学生的创新潜能，帮助其成长为具有国际竞争力的拔尖创新人才。
本文以北京航空航天大学“仿生超疏水界面探究与设计”虚拟仿真实验为案例，深入探讨虚拟实验在培养拔尖创新人才中的关键作用。研究表明，通过精心设计的虚拟实验课程，学生的创新能力和实践技能得到了显著提升。本文详细分析了虚拟实验在课程中的应用，重点讨论了其在培养学生科研创新思维、团队协作精神和实践能力方面的积极影响。研究结果表明，虚拟实验不仅能够有效弥补传统实验教学的不足，还能通过跨学科融合和真实情境模拟，激发学生的创新潜能，帮助其成长为具有国际竞争力的拔尖创新人才。
2026, 41(2): 59-64
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502116
Abstract:
针对仪器分析课程思政育人过程中存在思政育人主线不清晰，课程内容思政元素挖掘缺乏全局性设计，育人成效入心入行难等问题，构建了三步进阶式课程思政育人模式，结合课程特色凝炼形成了求真、求实、求新的课程思政育人主线，通过显性知识和隐性价值观两个维度布局和挖掘课程思政融入点；最后通过知识众筹、小组讨论、项目式任务等方式有效推进课程思政入脑入心入行，最终形成了可复制易推广的三步进阶式课程思政育人模式，目前已成功推广辐射到了省内外20余所高校及甘肃省多所中小学。
针对仪器分析课程思政育人过程中存在思政育人主线不清晰，课程内容思政元素挖掘缺乏全局性设计，育人成效入心入行难等问题，构建了三步进阶式课程思政育人模式，结合课程特色凝炼形成了求真、求实、求新的课程思政育人主线，通过显性知识和隐性价值观两个维度布局和挖掘课程思政融入点；最后通过知识众筹、小组讨论、项目式任务等方式有效推进课程思政入脑入心入行，最终形成了可复制易推广的三步进阶式课程思政育人模式，目前已成功推广辐射到了省内外20余所高校及甘肃省多所中小学。
2026, 41(2): 65-72
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502125
Abstract:
为探索仪器分析项目式学习在化学拔尖人才培养中的运用，提出将理论课的项目活动延伸至实践的项目式教学新思路。教师设计真实情景、贴近热点、学科交叉、具有育人功能的项目并进行导学、督学、助学。学生在项目驱动下学习思考、交互合作、整合凝练、深化创新。实践表明，该教学模式有助于培养拔尖学生的自主学习能力和创新思维。
为探索仪器分析项目式学习在化学拔尖人才培养中的运用，提出将理论课的项目活动延伸至实践的项目式教学新思路。教师设计真实情景、贴近热点、学科交叉、具有育人功能的项目并进行导学、督学、助学。学生在项目驱动下学习思考、交互合作、整合凝练、深化创新。实践表明，该教学模式有助于培养拔尖学生的自主学习能力和创新思维。
2026, 41(2): 73-81
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503047
Abstract:
针对地方高校无机化学实验教学中存在与前序高中化学基础连贯性欠佳、与后续综合实验课程衔接乏力的双重断层问题，本文以元素性质实验为例，构建了“问题引导预习-异常驱动探究”协同教学模式。通过开发问题引导的预习资源(操作视频+预习报告)，辅助学生规范基础操作、梳理实验原理，弥合中学-大学知识技能的衔接断层；通过“异常现象-探究任务”的课堂转化，构筑了“认知冲突→变量分析→方案设计→理论溯源”的科学思维连贯性培养路径，解决由基础实验向高阶实验过渡的“能力断崖”的难题。研究表明：新型模式促进了师生角色转变(学生从“机械操作者”进阶为“主动探究者”，教师从“知识讲授者”转型为“思维引导者”)和学生综合能力的提升(实践考核的优秀率从2.6%提升至9.8%)，为地方院校实验教学提供了可复制的改革范式。
针对地方高校无机化学实验教学中存在与前序高中化学基础连贯性欠佳、与后续综合实验课程衔接乏力的双重断层问题，本文以元素性质实验为例，构建了“问题引导预习-异常驱动探究”协同教学模式。通过开发问题引导的预习资源(操作视频+预习报告)，辅助学生规范基础操作、梳理实验原理，弥合中学-大学知识技能的衔接断层；通过“异常现象-探究任务”的课堂转化，构筑了“认知冲突→变量分析→方案设计→理论溯源”的科学思维连贯性培养路径，解决由基础实验向高阶实验过渡的“能力断崖”的难题。研究表明：新型模式促进了师生角色转变(学生从“机械操作者”进阶为“主动探究者”，教师从“知识讲授者”转型为“思维引导者”)和学生综合能力的提升(实践考核的优秀率从2.6%提升至9.8%)，为地方院校实验教学提供了可复制的改革范式。
Chemistry Frontiers-Intelligent Educational Technologies Collaborate to Construct CO2 Teaching Units
2026, 41(2): 82-94
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503014
Abstract:
化学学科通过分子设计与过程调控，持续突破碳减排与资源化技术边界。将“双碳”前沿融入本科教学已成为化学教改的挑战。本研究构建“知识体系重构-智能平台提升-自主探究升华”三维递进架构，突破传统课堂时空限制，形成全过程浸润式培养模式，实现学生从知识内化到思维创新的能力跃升，显著提升其创新素养与学科使命感。
化学学科通过分子设计与过程调控，持续突破碳减排与资源化技术边界。将“双碳”前沿融入本科教学已成为化学教改的挑战。本研究构建“知识体系重构-智能平台提升-自主探究升华”三维递进架构，突破传统课堂时空限制，形成全过程浸润式培养模式，实现学生从知识内化到思维创新的能力跃升，显著提升其创新素养与学科使命感。
2026, 41(2): 95-102
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503108
Abstract:
无机化学因其内容的广泛性和规律的隐蔽性，给学生的学习和教师的教学均带来显著挑战。构建简洁的知识逻辑体系是应对这一挑战的重要举措。本文以碱金属教学为例，构建无机化学中元素化学的知识框架模板、提炼碱金属章节知识要点、梳理知识点间的本质逻辑关系。明确提出“活泼金属与氧气反应时首先形成超氧化物”的学术见解，进而提出反应在微观上分三步进行的反应机理，依此从本质特征上构建碱金属与氧气反应的全新知识逻辑，显著提升教学效果。结果表明，一个清晰连贯的知识逻辑体系的搭建，在促进教学效果提升的同时能在启迪思维的过程中孕育学术新发现，为无机化学的研究与教学提供新的思路与方向。
无机化学因其内容的广泛性和规律的隐蔽性，给学生的学习和教师的教学均带来显著挑战。构建简洁的知识逻辑体系是应对这一挑战的重要举措。本文以碱金属教学为例，构建无机化学中元素化学的知识框架模板、提炼碱金属章节知识要点、梳理知识点间的本质逻辑关系。明确提出“活泼金属与氧气反应时首先形成超氧化物”的学术见解，进而提出反应在微观上分三步进行的反应机理，依此从本质特征上构建碱金属与氧气反应的全新知识逻辑，显著提升教学效果。结果表明，一个清晰连贯的知识逻辑体系的搭建，在促进教学效果提升的同时能在启迪思维的过程中孕育学术新发现，为无机化学的研究与教学提供新的思路与方向。
2026, 41(2): 103-110
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503034
Abstract:
本文介绍了中国科学技术大学化学实验教学中心开设的研究生综合仪器分析实验的建设经验。课程组针对研究生选课需求旺盛而仪器等教学资源配备不足的矛盾，以及研究生未来研究方向不同，需要学习的仪器也不同的特点，进行精准化教学改革，很好地解决了教学过程中出现的问题，在提升学生科研创新能力方面起到了促进作用。本文详细介绍了教学模块划分及各教学环节设计，以及在课程考核、课程思政等方面的一些尝试和思考。
本文介绍了中国科学技术大学化学实验教学中心开设的研究生综合仪器分析实验的建设经验。课程组针对研究生选课需求旺盛而仪器等教学资源配备不足的矛盾，以及研究生未来研究方向不同，需要学习的仪器也不同的特点，进行精准化教学改革，很好地解决了教学过程中出现的问题，在提升学生科研创新能力方面起到了促进作用。本文详细介绍了教学模块划分及各教学环节设计，以及在课程考核、课程思政等方面的一些尝试和思考。
2026, 41(2): 111-118
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503094
Abstract:
在新工科建设背景下，无机及分析化学作为一门面向工科专业的理科课程，具有基础性、理论性、跨学科性和衔接性，是学生进入大学后修读的第一门专业基础必修课。然而，该课程存在工程教育元素薄弱，其注重理论体系构建的传统教学模式，难以有效支撑“运用科学原理解决复杂工程问题”的卓越工程师培养目标。本研究基于OBE教育理念，通过“三教一评”，即教学观念转变、教学内容重构、教学方法改革、及多维评价体系的建立，在课程中融入工程思维、工程概念，将问题的定义与分解、系统化设计、迭代优化、工程伦理融入教学过程中。通过构建理论教学与工程实践的认知桥梁，实现课程目标从科学素养培育向工程能力培养的升级转型，为面向新工科培养未来工程人才打下良好基础。
在新工科建设背景下，无机及分析化学作为一门面向工科专业的理科课程，具有基础性、理论性、跨学科性和衔接性，是学生进入大学后修读的第一门专业基础必修课。然而，该课程存在工程教育元素薄弱，其注重理论体系构建的传统教学模式，难以有效支撑“运用科学原理解决复杂工程问题”的卓越工程师培养目标。本研究基于OBE教育理念，通过“三教一评”，即教学观念转变、教学内容重构、教学方法改革、及多维评价体系的建立，在课程中融入工程思维、工程概念，将问题的定义与分解、系统化设计、迭代优化、工程伦理融入教学过程中。通过构建理论教学与工程实践的认知桥梁，实现课程目标从科学素养培育向工程能力培养的升级转型，为面向新工科培养未来工程人才打下良好基础。
2026, 41(2): 119-122
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503063
Abstract:
本文是在较少学时背景下，针对大学化学中“杂化轨道理论”教学过程中存在的问题，提出以“五问”模式引导学生深入思考和理解该理论。通过对杂化轨道的理论依据、杂化条件、原因、原则及杂化类型的分析，阐述了如何运用该模式激发学生主动思考，提升教学的直观性与便捷性，培养学生解决问题的能力和科学思维。
本文是在较少学时背景下，针对大学化学中“杂化轨道理论”教学过程中存在的问题，提出以“五问”模式引导学生深入思考和理解该理论。通过对杂化轨道的理论依据、杂化条件、原因、原则及杂化类型的分析，阐述了如何运用该模式激发学生主动思考，提升教学的直观性与便捷性，培养学生解决问题的能力和科学思维。
2026, 41(2): 123-130
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503083
Abstract:
大学化学是高等院校的一门基础理论课，是培养综合性人才的重要途径。本文从学生和教师两方面深入分析了大学化学课程中分析化学部分教学实践中存在的问题。以“教学内容、教学方法、教学环境、评价体系”四个维度为核心，提出系统化改进与创新的教学模式。将科学前沿成果与产业发展引入教学环节，运用人工智能技术建立知识图谱。着力解决师生面临的问题，提升教师的跨学科教学能力，培养学生的化学思维，鼓励学生运用化学知识解决本专业实际问题的综合能力。着力帮助学生以及教师了解和认同本地区的历史、文化和价值观，增强文化自信。
大学化学是高等院校的一门基础理论课，是培养综合性人才的重要途径。本文从学生和教师两方面深入分析了大学化学课程中分析化学部分教学实践中存在的问题。以“教学内容、教学方法、教学环境、评价体系”四个维度为核心，提出系统化改进与创新的教学模式。将科学前沿成果与产业发展引入教学环节，运用人工智能技术建立知识图谱。着力解决师生面临的问题，提升教师的跨学科教学能力，培养学生的化学思维，鼓励学生运用化学知识解决本专业实际问题的综合能力。着力帮助学生以及教师了解和认同本地区的历史、文化和价值观，增强文化自信。
2026, 41(2): 131-139
doi: 10.12461/PKU.DXHX202501013
Abstract:
有机化学作为动物医学专业学生大一阶段的必修专业基础课程，巧妙地融合了基础化学与医学的精髓，对于构建学生扎实的化学知识体系、培养其分析能力、实验技能及创新能力具有至关重要的作用。然而，面对近四分之一学生高中化学基础相对薄弱的现状，教学团队秉持“以学生为中心，教师为引导”的原则，构建了一个融合深浅知识点、采用翻转课堂与小组讨论形式的线上线下混合式教学模式。该模式旨在通过精准教学，帮助学生克服学习障碍，推动其学业持续发展。此模式不仅实现了知识的高效传授，还着重于能力的全面提升与价值观念的塑造。本文以“芳香烃及其在医学上的应用”为例，展示了该策略的设计思路与实施方法，取得了良好成效。
有机化学作为动物医学专业学生大一阶段的必修专业基础课程，巧妙地融合了基础化学与医学的精髓，对于构建学生扎实的化学知识体系、培养其分析能力、实验技能及创新能力具有至关重要的作用。然而，面对近四分之一学生高中化学基础相对薄弱的现状，教学团队秉持“以学生为中心，教师为引导”的原则，构建了一个融合深浅知识点、采用翻转课堂与小组讨论形式的线上线下混合式教学模式。该模式旨在通过精准教学，帮助学生克服学习障碍，推动其学业持续发展。此模式不仅实现了知识的高效传授，还着重于能力的全面提升与价值观念的塑造。本文以“芳香烃及其在医学上的应用”为例，展示了该策略的设计思路与实施方法，取得了良好成效。
2026, 41(2): 140-145
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502041
Abstract:
围绕“新医科”建设的要求，利用南开大学多学科综合发展的优势，我们对化学生物学课程进行了教学内容的优化与修订，重构了以学生为中心的混合式教学模式，完善了多元化的考核评价体系，深化了化学生物学在“新医科”建设中的基础作用。该教学改革将有利于培育复合、拔尖、创新型“新医科”人才。
围绕“新医科”建设的要求，利用南开大学多学科综合发展的优势，我们对化学生物学课程进行了教学内容的优化与修订，重构了以学生为中心的混合式教学模式，完善了多元化的考核评价体系，深化了化学生物学在“新医科”建设中的基础作用。该教学改革将有利于培育复合、拔尖、创新型“新医科”人才。
2026, 41(2): 146-153
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412149
Abstract:
作者针对物理化学课程特点及存在的问题，将新课导入、总结及习题环节从传统课堂教学中分离，融入与食品科学与工程专业相关的学科交叉案例，设计制作成模块式的新形态课程资源，并通过混合教学模式进行实践，减轻了课堂负担，提升了学生的积极性和解决实际问题的能力。这一教学创新获得了食品科学与工程专业师生的认可与支持。
作者针对物理化学课程特点及存在的问题，将新课导入、总结及习题环节从传统课堂教学中分离，融入与食品科学与工程专业相关的学科交叉案例，设计制作成模块式的新形态课程资源，并通过混合教学模式进行实践，减轻了课堂负担，提升了学生的积极性和解决实际问题的能力。这一教学创新获得了食品科学与工程专业师生的认可与支持。
2026, 41(2): 154-160
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502095
Abstract:
本文针对重庆大学化学化工学院高分子课程教学困境，通过跨学院组建涵盖多领域的教学团队，构建包含前序课、核心课与拓展课的课程体系，并整合教学内容，创新教学方法，强化实践教学，设立项目制课程促进理论实践融合。改革成效显著，专业学生绩点大幅提升，教师队伍得到发展，专业在2023年重庆市普通高校本科专业监测获评A+。
本文针对重庆大学化学化工学院高分子课程教学困境，通过跨学院组建涵盖多领域的教学团队，构建包含前序课、核心课与拓展课的课程体系，并整合教学内容，创新教学方法，强化实践教学，设立项目制课程促进理论实践融合。改革成效显著，专业学生绩点大幅提升，教师队伍得到发展，专业在2023年重庆市普通高校本科专业监测获评A+。
2026, 41(2): 161-167
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502056
Abstract:
在新一轮科技革命和产业变革的浪潮下，人工智能正在显著影响高等教育的生态环境。在这种新形势下，化学专业人才培养需要变更思路，培育兼具基础学科知识、科技创新实践和产业转化思维的高素质创新人才，构建“科教融创”新范式。本文系统分析了化学专业人才培养新需求，提出了“科教融合，创新引领，智能赋能，产教融通”的“科教融创”培育模式。从课程教学改革，科创实践平台构建，人工智能工具应用和产教融合机制四个维度，探索了该培养模式的实施路径。
在新一轮科技革命和产业变革的浪潮下，人工智能正在显著影响高等教育的生态环境。在这种新形势下，化学专业人才培养需要变更思路，培育兼具基础学科知识、科技创新实践和产业转化思维的高素质创新人才，构建“科教融创”新范式。本文系统分析了化学专业人才培养新需求，提出了“科教融合，创新引领，智能赋能，产教融通”的“科教融创”培育模式。从课程教学改革，科创实践平台构建，人工智能工具应用和产教融合机制四个维度，探索了该培养模式的实施路径。
2026, 41(2): 168-177
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503133
Abstract:
立足天津大学双一流建设学科，面向化学拔尖创新人才培养目标，针对当前应用化学专业人才培养面临的诸多问题，提出多维协同的教育教学改革策略。旨在通过系统性改革，构建开放、灵活、高效的化学拔尖人才培养体系，以培育兼具国际视野、创新思维和实践能力的卓越人才，服务国家科技发展需求。实践表明，该模式有效推动一流学科发展，切实提升学生科研素养与综合竞争力，其经验可为兄弟院校提供参考。
立足天津大学双一流建设学科，面向化学拔尖创新人才培养目标，针对当前应用化学专业人才培养面临的诸多问题，提出多维协同的教育教学改革策略。旨在通过系统性改革，构建开放、灵活、高效的化学拔尖人才培养体系，以培育兼具国际视野、创新思维和实践能力的卓越人才，服务国家科技发展需求。实践表明，该模式有效推动一流学科发展，切实提升学生科研素养与综合竞争力，其经验可为兄弟院校提供参考。
2026, 41(2): 178-189
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502105
Abstract:
二氧化碳(CO2)的大量排放引发了一系列环境问题，但同时CO2也是一种重要的碳资源。因此，捕获CO2并将其转化为高附加值化学品，已成为科学与工业领域的热点课题。从化学角度而言，CO2被视作一种稳定、安全且储量丰富的C1资源。将CO2转化为高值化学品，不仅能有效解决CO2排放问题，同时实现了CO2的资源化利用。把CO2催化环化加成到环氧化物中，制备高附加值的环状碳酸酯，是一种反应过程简单且前景可观的CO2利用策略，该反应无副产物产生，原子经济性100%，反应条件温和。本文综述了CO2化学利用途径，着重介绍了CO2环加成反应高效催化剂，并对不同类型催化剂的性能进行了比较，最后对CO2环加成反应研究进展进行了总结与展望。
二氧化碳(CO2)的大量排放引发了一系列环境问题，但同时CO2也是一种重要的碳资源。因此，捕获CO2并将其转化为高附加值化学品，已成为科学与工业领域的热点课题。从化学角度而言，CO2被视作一种稳定、安全且储量丰富的C1资源。将CO2转化为高值化学品，不仅能有效解决CO2排放问题，同时实现了CO2的资源化利用。把CO2催化环化加成到环氧化物中，制备高附加值的环状碳酸酯，是一种反应过程简单且前景可观的CO2利用策略，该反应无副产物产生，原子经济性100%，反应条件温和。本文综述了CO2化学利用途径，着重介绍了CO2环加成反应高效催化剂，并对不同类型催化剂的性能进行了比较，最后对CO2环加成反应研究进展进行了总结与展望。
2026, 41(2): 190-196
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503006
Abstract:
“温室效应”的日益加剧，使得二氧化碳(CO2)的资源化利用迫在眉睫。相较于其他方法，使用可再生电能驱动二氧化碳还原为高附加值碳基燃料，具有条件温和、绿色高效等优势。本文聚焦于二氧化碳还原产物中市场规模最大的乙烯产物，简要介绍了电驱动二氧化碳转化制乙烯的反应机制、催化剂设计策略与四种典型的反应器件；概况了现阶段发展现状及其存在的科学与技术问题，并对其工业化应用前景进行了展望。
“温室效应”的日益加剧，使得二氧化碳(CO2)的资源化利用迫在眉睫。相较于其他方法，使用可再生电能驱动二氧化碳还原为高附加值碳基燃料，具有条件温和、绿色高效等优势。本文聚焦于二氧化碳还原产物中市场规模最大的乙烯产物，简要介绍了电驱动二氧化碳转化制乙烯的反应机制、催化剂设计策略与四种典型的反应器件；概况了现阶段发展现状及其存在的科学与技术问题，并对其工业化应用前景进行了展望。
2026, 41(2): 197-207
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503012
Abstract:
“温室效应”已经成为人类面临的重要挑战之一。在许多造成“温室效应”的气体中，CO2占总效应的60%–70%，因其热力学性质稳定且化学惰性强而难以转化，会长期影响气候环境。CH4占温室气体总效应的20%。尽管CH4浓度低，但单个CH4分子对“温室效应”的贡献值是CO2的25倍左右。人们一直在寻找降低大气中CO2和CH4浓度的方法，其中CO2-CH4重整反应不仅能够实现该目标，应对气候问题，同时还获得高附加值产品，因而具有重要的理论意义和实用价值。
“温室效应”已经成为人类面临的重要挑战之一。在许多造成“温室效应”的气体中，CO2占总效应的60%–70%，因其热力学性质稳定且化学惰性强而难以转化，会长期影响气候环境。CH4占温室气体总效应的20%。尽管CH4浓度低，但单个CH4分子对“温室效应”的贡献值是CO2的25倍左右。人们一直在寻找降低大气中CO2和CH4浓度的方法，其中CO2-CH4重整反应不仅能够实现该目标，应对气候问题，同时还获得高附加值产品，因而具有重要的理论意义和实用价值。
2026, 41(2): 208-217
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503011
Abstract:
教学内容中融入科学前沿成果，以国家科技发展和环境保护的迫切需求、社会责任感等内容为主线贯穿全课程，不仅丰富了学生专业知识储备，拓宽了学生的学术视野，而且可以锻炼学生的科学思维，培养学生的创新能力及知识应用能力，极大地激发学生对科研的好奇心和探索热情。配合物作为本科教学中无机化学的重要组成部分，因其丰富的种类、广泛的性质与应用，一直被认为是无机化学学习中的重点和难点。近年来，配合物因其独特的结构特征，在CO2的捕获与绿色催化转化方面表现出潜在的应用优势，成为了国内外研究热点。本文结合前沿科研成果，选取本科生易于理解的反应实例介绍了多孔配位聚合物——金属有机框架材料高效催化CO2转化形成高附加值精细化学品的最新进展。
教学内容中融入科学前沿成果，以国家科技发展和环境保护的迫切需求、社会责任感等内容为主线贯穿全课程，不仅丰富了学生专业知识储备，拓宽了学生的学术视野，而且可以锻炼学生的科学思维，培养学生的创新能力及知识应用能力，极大地激发学生对科研的好奇心和探索热情。配合物作为本科教学中无机化学的重要组成部分，因其丰富的种类、广泛的性质与应用，一直被认为是无机化学学习中的重点和难点。近年来，配合物因其独特的结构特征，在CO2的捕获与绿色催化转化方面表现出潜在的应用优势，成为了国内外研究热点。本文结合前沿科研成果，选取本科生易于理解的反应实例介绍了多孔配位聚合物——金属有机框架材料高效催化CO2转化形成高附加值精细化学品的最新进展。
2026, 41(2): 218-231
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502111
Abstract:
碱金属的应用日益广泛，其制备和纯化手段是无机合成的应用范例。随着新能源技术的发展，碱金属制备知识的系统介绍显得愈发重要。基于教学中“学以致用”的理念，本文拟在文献查阅和分析的基础上，较系统地介绍碱金属的制备和纯化知识，重点关联技术中的化学原理，着重介绍中国学者针对盐湖提锂的杰出工作，为化学专业学生和相关行业从业者提供参考。
碱金属的应用日益广泛，其制备和纯化手段是无机合成的应用范例。随着新能源技术的发展，碱金属制备知识的系统介绍显得愈发重要。基于教学中“学以致用”的理念，本文拟在文献查阅和分析的基础上，较系统地介绍碱金属的制备和纯化知识，重点关联技术中的化学原理，着重介绍中国学者针对盐湖提锂的杰出工作，为化学专业学生和相关行业从业者提供参考。
2026, 41(2): 232-237
doi: 10.12461/PKU.DXHX202501010
Abstract:
冠醚作为一类结构特殊的醚类化合物，已逐渐为人们所认识。近年来，冠醚在构建人工跨膜离子转运体系方面不断推陈出新，引起科学家们的普遍关注。利用不同的冠醚结构和组装基元在构筑跨膜人工离子通道、海水处理、盐湖提锂及电池领域等方面的探索，极大地扩展了冠醚类化合物的研究范畴；结合超分子化学和生物学的原理，以及不同学科的交叉融合，这些新颖结构和独特功能的新型仿生人工离子转运体将在医药和化学化工产业中发挥重要的作用。
冠醚作为一类结构特殊的醚类化合物，已逐渐为人们所认识。近年来，冠醚在构建人工跨膜离子转运体系方面不断推陈出新，引起科学家们的普遍关注。利用不同的冠醚结构和组装基元在构筑跨膜人工离子通道、海水处理、盐湖提锂及电池领域等方面的探索，极大地扩展了冠醚类化合物的研究范畴；结合超分子化学和生物学的原理，以及不同学科的交叉融合，这些新颖结构和独特功能的新型仿生人工离子转运体将在医药和化学化工产业中发挥重要的作用。
2026, 41(2): 238-241
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502048
Abstract:
二氧化碳作为“温室气体”的主要组成之一，但随着科技的进步，科学家可对其进行各种转化。本文通过二氧化碳自述的方式，借用拟人化的手法，介绍了二氧化碳通过催化转化制备各类化合物以及其他类物质、作为超临界流体使用、作为充电宝使用，让读者以生动活泼的方式了解二氧化碳的大有可为，也为在小朋友心中埋下一颗勇于探索的种子，激发他们实现各种变废为宝的勇气。
二氧化碳作为“温室气体”的主要组成之一，但随着科技的进步，科学家可对其进行各种转化。本文通过二氧化碳自述的方式，借用拟人化的手法，介绍了二氧化碳通过催化转化制备各类化合物以及其他类物质、作为超临界流体使用、作为充电宝使用，让读者以生动活泼的方式了解二氧化碳的大有可为，也为在小朋友心中埋下一颗勇于探索的种子，激发他们实现各种变废为宝的勇气。
2026, 41(2): 242-247
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503013
Abstract:
本文全面阐述了CO2的历史、现状及其多方面的影响，深入探讨了CO2的物理和化学利用方式，重点梳理了CO2化学的发展历程，包括关键的CO2化学反应机理。同时，从不同视角详细描述了人类为推进“双碳”目标所付出的努力，旨在为读者呈现CO2在地球演变、科学研究以及社会发展中的重要角色，以及人类应对气候变化的行动与探索。
本文全面阐述了CO2的历史、现状及其多方面的影响，深入探讨了CO2的物理和化学利用方式，重点梳理了CO2化学的发展历程，包括关键的CO2化学反应机理。同时，从不同视角详细描述了人类为推进“双碳”目标所付出的努力，旨在为读者呈现CO2在地球演变、科学研究以及社会发展中的重要角色，以及人类应对气候变化的行动与探索。
2026, 41(2): 248-254
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502018
Abstract:
新修订出台的《科学技术普及法》为高校深入推进科学普及工作构筑起全新的法律根基。本文立足高校独有的丰富科普资源储备，综合考量科普融入教学、科研等多样化的教育教学手段，开展了面向青少年的科技创新引领、面向师生和社会的前沿传递、面向少儿的趣味化学启蒙等系列特色科普活动，彰显了高校在化学科普中的潜力与引领作用。
新修订出台的《科学技术普及法》为高校深入推进科学普及工作构筑起全新的法律根基。本文立足高校独有的丰富科普资源储备，综合考量科普融入教学、科研等多样化的教育教学手段，开展了面向青少年的科技创新引领、面向师生和社会的前沿传递、面向少儿的趣味化学启蒙等系列特色科普活动，彰显了高校在化学科普中的潜力与引领作用。
2026, 41(2): 255-262
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502068
Abstract:
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。
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。
2026, 41(2): 263-267
doi: 10.12461/PKU.DXHX202501016
Abstract:
淀粉是厨房中非常常见的一种原料，可以通过进行不同的反应来制作不同种类的食品。本文从东北特色菜——锅包肉中淀粉的作用出发，对淀粉的主要化学反应如糊化作用、美拉德反应、老化作用等进行由浅入深的分析，以激发读者对于有机化学在食品烹饪中应用的好奇心。
淀粉是厨房中非常常见的一种原料，可以通过进行不同的反应来制作不同种类的食品。本文从东北特色菜——锅包肉中淀粉的作用出发，对淀粉的主要化学反应如糊化作用、美拉德反应、老化作用等进行由浅入深的分析，以激发读者对于有机化学在食品烹饪中应用的好奇心。
2026, 41(2): 268-272
doi: 10.12461/PKU.DXHX202501011
Abstract:
自修复材料是一种受损后能够进行自我修复的新型材料，具有十分广阔的应用前景。本文通过大华和小雪两位大学生的对话，从自修复机制的角度出发，介绍了本征型与外援型两种方法背后的化学原理，包括可逆反应、动态共价键、超分子相互作用等，并且展望了自修复材料未来的发展潜力。
自修复材料是一种受损后能够进行自我修复的新型材料，具有十分广阔的应用前景。本文通过大华和小雪两位大学生的对话，从自修复机制的角度出发，介绍了本征型与外援型两种方法背后的化学原理，包括可逆反应、动态共价键、超分子相互作用等，并且展望了自修复材料未来的发展潜力。
2026, 41(2): 273-278
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502020
Abstract:
沙利度胺曾因其致畸性而“臭名昭著”，但如今已被广泛用于炎症、恶性肿瘤及自身免疫病等多种疾病的治疗。传统的化学教材通常侧重于介绍沙利度胺的结构及致畸性，这导致学生对沙利度胺后期的发展了解不足，且不利于激发他们深入学习与该药物相关的化学知识的兴趣。本文借鉴中国传统故事“周处除三害”，通过第一人称视角，全面介绍沙利度胺的历史、作用机制、合成方法及其在现代医学中的应用，以激发读者的探索兴趣，促进他们对这一药物的深入了解。
沙利度胺曾因其致畸性而“臭名昭著”，但如今已被广泛用于炎症、恶性肿瘤及自身免疫病等多种疾病的治疗。传统的化学教材通常侧重于介绍沙利度胺的结构及致畸性，这导致学生对沙利度胺后期的发展了解不足，且不利于激发他们深入学习与该药物相关的化学知识的兴趣。本文借鉴中国传统故事“周处除三害”，通过第一人称视角，全面介绍沙利度胺的历史、作用机制、合成方法及其在现代医学中的应用，以激发读者的探索兴趣，促进他们对这一药物的深入了解。
2026, 41(2): 279-285
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502082
Abstract:
采用科普小说的叙述手法，以第一人称的视角，通过一个葡萄糖分子的自述，生动地描绘了在真核生物细胞内，呼吸作用过程中各个化合物之间的转化过程、能量的流动路径，以及所涉及的化学反应。整体勾勒出呼吸作用的过程。
采用科普小说的叙述手法，以第一人称的视角，通过一个葡萄糖分子的自述，生动地描绘了在真核生物细胞内，呼吸作用过程中各个化合物之间的转化过程、能量的流动路径，以及所涉及的化学反应。整体勾勒出呼吸作用的过程。
2026, 41(2): 286-294
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503082
Abstract:
美食，远不止是味蕾的一场狂欢，它更是物理化学领域的奇妙舞台。当我们沉醉于美食的色、香、味时，其实正经历着一场复杂而又精妙的化学演变。为了深入探究舌尖上的物理化学奥秘，本文从多个关键维度展开研究，味觉感受如何在神经与分子的交互中诞生，食品在储存时发生的微妙变化，烹饪过程中食材的奇妙转变等。通过这些分析，揭示出食品加工和贮藏中各种物理变化的本质规律，旨在帮助读者提升综合分析、预测和模拟复杂食品工程问题的能力。
美食，远不止是味蕾的一场狂欢，它更是物理化学领域的奇妙舞台。当我们沉醉于美食的色、香、味时，其实正经历着一场复杂而又精妙的化学演变。为了深入探究舌尖上的物理化学奥秘，本文从多个关键维度展开研究，味觉感受如何在神经与分子的交互中诞生，食品在储存时发生的微妙变化，烹饪过程中食材的奇妙转变等。通过这些分析，揭示出食品加工和贮藏中各种物理变化的本质规律，旨在帮助读者提升综合分析、预测和模拟复杂食品工程问题的能力。
2026, 41(2): 295-300
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502088
Abstract:
牙菌斑是多种口腔致病菌通过胞外聚合物黏附形成的复合体，具有不易察觉、不易根除、危害性大等特点，是引发牙周疾病的关键因素。本文通过叙述手法，展示了牙菌斑的检测、治疗和预防策略，旨在向大众普及口腔卫生知识、纠正牙齿保健的错误认知。希望通过本文的介绍，能引导大众正确认识以牙菌斑为代表的细菌生物被膜，了解其在生产生活中的积极作用，感受科技“化腐朽为神奇”的魅力。
牙菌斑是多种口腔致病菌通过胞外聚合物黏附形成的复合体，具有不易察觉、不易根除、危害性大等特点，是引发牙周疾病的关键因素。本文通过叙述手法，展示了牙菌斑的检测、治疗和预防策略，旨在向大众普及口腔卫生知识、纠正牙齿保健的错误认知。希望通过本文的介绍，能引导大众正确认识以牙菌斑为代表的细菌生物被膜，了解其在生产生活中的积极作用，感受科技“化腐朽为神奇”的魅力。
2026, 41(2): 301-306
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502108
Abstract:
油纸伞是中国具有千年历史的传统手工艺品，也是中国传统文化的重要象征。本文以一位老工匠为即将出嫁的女儿制作油纸伞作为嫁妆的故事为背景，深入探讨油纸伞制作过程中蕴含的化学原理，包括碱法制浆、柿漆粘结、朱砂附着和桐油防水等关键工艺。同时，本文挖掘其背后的思政元素，将文化、化学与思政教育有机结合，实现知识传授与价值引领的统一。
油纸伞是中国具有千年历史的传统手工艺品，也是中国传统文化的重要象征。本文以一位老工匠为即将出嫁的女儿制作油纸伞作为嫁妆的故事为背景，深入探讨油纸伞制作过程中蕴含的化学原理，包括碱法制浆、柿漆粘结、朱砂附着和桐油防水等关键工艺。同时，本文挖掘其背后的思政元素，将文化、化学与思政教育有机结合，实现知识传授与价值引领的统一。
2026, 41(2): 307-313
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502122
Abstract:
在“碳中和、碳达峰”的背景下，如何减少化石能源的应用，开发新能源，提高能源利用率成为世界共同关注的问题，相变材料在未来拥有广泛的应用前景。本文从掰掰乐暖手袋的加热原理出发，介绍了热冰实验，即醋酸钠过饱和溶液结晶，释放相变潜热的实验现象。本实验不仅具有化学之美，在实际生活中也具有重要意义。本实验启发读者从电池对于电能的储存与使用出发，思索利用相变潜热对热能进行储存和利用的可行性，并介绍了几个相关领域的应用案例。
在“碳中和、碳达峰”的背景下，如何减少化石能源的应用，开发新能源，提高能源利用率成为世界共同关注的问题，相变材料在未来拥有广泛的应用前景。本文从掰掰乐暖手袋的加热原理出发，介绍了热冰实验，即醋酸钠过饱和溶液结晶，释放相变潜热的实验现象。本实验不仅具有化学之美，在实际生活中也具有重要意义。本实验启发读者从电池对于电能的储存与使用出发，思索利用相变潜热对热能进行储存和利用的可行性，并介绍了几个相关领域的应用案例。
2026, 41(2): 314-322
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503017
Abstract:
一碗乳白香浓的羊汤是否需要依赖科技与“狠活”？2024年底全网热议的“白汤事件”背后，蕴含着有趣的食品科学奥秘。本文旨在通过家庭小实验揭示“白汤”背后的科学奥秘。结果表明：碱性水、胶原蛋白都有助于实现油和水的“水乳交融”；豆浆机则能化身“物理魔法师”，将油脂粉碎成纳米级小颗粒，快速达到“水乳交融”的至臻境界。羊汤的传统工艺无需工业添加剂，仅通过“天然魔法”(磷脂和胶原蛋白)和“物理魔法”(沸腾)，在“时间魔法”的加持下，即可实现稳定乳白汤体和独特“香味密码”，但对高脂肪摄入的现代人来说，白汤虽美，切勿贪嘴哟。
一碗乳白香浓的羊汤是否需要依赖科技与“狠活”？2024年底全网热议的“白汤事件”背后，蕴含着有趣的食品科学奥秘。本文旨在通过家庭小实验揭示“白汤”背后的科学奥秘。结果表明：碱性水、胶原蛋白都有助于实现油和水的“水乳交融”；豆浆机则能化身“物理魔法师”，将油脂粉碎成纳米级小颗粒，快速达到“水乳交融”的至臻境界。羊汤的传统工艺无需工业添加剂，仅通过“天然魔法”(磷脂和胶原蛋白)和“物理魔法”(沸腾)，在“时间魔法”的加持下，即可实现稳定乳白汤体和独特“香味密码”，但对高脂肪摄入的现代人来说，白汤虽美，切勿贪嘴哟。
2026, 41(2): 323-327
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503071
Abstract:
锆是一种在原子时代有着广泛应用的元素，具有耐高温、热中子吸收截面小等优点。本文虚构了一个锆元素王国，通过讲述锆元素王国成员共同化解小行星坠落危机的保卫战来介绍锆的发现过程及其在不同领域的应用，希望能够增进读者对锆元素的了解。
锆是一种在原子时代有着广泛应用的元素，具有耐高温、热中子吸收截面小等优点。本文虚构了一个锆元素王国，通过讲述锆元素王国成员共同化解小行星坠落危机的保卫战来介绍锆的发现过程及其在不同领域的应用，希望能够增进读者对锆元素的了解。
2026, 41(2): 328-334
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503111
Abstract:
从化学的视角，以最近热门的电影《哪吒之魔童闹海》中太乙真人的炼丹炉为线索，通过解析炼丹炉中汞硫化物分解、黑火药反应等化学过程，阐释炼丹炉里所蕴含的各种化学知识，剖析了古代炼丹术与现代化学之间的深刻关联，揭示了古代炼丹术对现代科学的启蒙意义。文章论证了人类探索物质本质的连续性，从巫术到科学的文明跃迁，并指出科学精神的本质在于不断追问与创新。文末以“科学修仙”为隐喻，呼吁传承跨时代的探索热情，将传统智慧融入未来科技发展。
从化学的视角，以最近热门的电影《哪吒之魔童闹海》中太乙真人的炼丹炉为线索，通过解析炼丹炉中汞硫化物分解、黑火药反应等化学过程，阐释炼丹炉里所蕴含的各种化学知识，剖析了古代炼丹术与现代化学之间的深刻关联，揭示了古代炼丹术对现代科学的启蒙意义。文章论证了人类探索物质本质的连续性，从巫术到科学的文明跃迁，并指出科学精神的本质在于不断追问与创新。文末以“科学修仙”为隐喻，呼吁传承跨时代的探索热情，将传统智慧融入未来科技发展。
2026, 41(2): 335-343
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502127
Abstract:
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。
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。
2026, 41(2): 344-352
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503038
Abstract:
通过小华梦境中的仪器博物馆之旅，讲述了原子吸收光谱的发展历程。从原子吸收光谱现象的发现，到原子吸收光谱仪的商品化历程，同时强调了原子吸收光谱法在多个领域的重要应用，并以小华从梦中醒来、决心深入学习相关知识作为结尾，激励读者继续探索。
通过小华梦境中的仪器博物馆之旅，讲述了原子吸收光谱的发展历程。从原子吸收光谱现象的发现，到原子吸收光谱仪的商品化历程，同时强调了原子吸收光谱法在多个领域的重要应用，并以小华从梦中醒来、决心深入学习相关知识作为结尾，激励读者继续探索。
2026, 41(2): 353-359
doi: 10.12461/PKU.DXHX202505017
Abstract:
镜像蛋白质由D-氨基酸及甘氨酸构成，表现出与天然蛋白质截然不同的结构与功能，近年来引起了广泛关注。本文从生命同手性起源假说切入，介绍了镜像氨基酸及蛋白质的合成技术与应用场景，旨在让读者看到镜像分子对于社会发展的积极作用的同时，也能警惕镜像生命带来的潜在风险，做到理性看待镜像分子技术的发展。
镜像蛋白质由D-氨基酸及甘氨酸构成，表现出与天然蛋白质截然不同的结构与功能，近年来引起了广泛关注。本文从生命同手性起源假说切入，介绍了镜像氨基酸及蛋白质的合成技术与应用场景，旨在让读者看到镜像分子对于社会发展的积极作用的同时，也能警惕镜像生命带来的潜在风险，做到理性看待镜像分子技术的发展。
2026, 41(2): 360-365
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502089
Abstract:
为探索将先进仪器分析技术与实践应用相结合的有效教学方法，本论文探讨了在大学仪器分析实验课程中，以“衰减全反射傅里叶变换红外光谱法(ATR-FTIR)区分环保塑料袋”为主题的教学实践。通过精心设计实验教学案例、教学内容和教学方案，引导学生深入理解并掌握ATR-FTIR技术的原理、特点、操作方法和应用范围，着力培养学生的学习能力、实践动手能力和应用创新能力。并结合环保塑料袋区分的教学主题，融入环保相关思政教育元素，助力学生在掌握前沿仪器分析技术的同时，亦能切实提升环保意识和社会责任感。该实验教学为培养兼具学习能力、实践能力与担当精神的高素质人才提供了有益的探索与实践经验。
为探索将先进仪器分析技术与实践应用相结合的有效教学方法，本论文探讨了在大学仪器分析实验课程中，以“衰减全反射傅里叶变换红外光谱法(ATR-FTIR)区分环保塑料袋”为主题的教学实践。通过精心设计实验教学案例、教学内容和教学方案，引导学生深入理解并掌握ATR-FTIR技术的原理、特点、操作方法和应用范围，着力培养学生的学习能力、实践动手能力和应用创新能力。并结合环保塑料袋区分的教学主题，融入环保相关思政教育元素，助力学生在掌握前沿仪器分析技术的同时，亦能切实提升环保意识和社会责任感。该实验教学为培养兼具学习能力、实践能力与担当精神的高素质人才提供了有益的探索与实践经验。
2026, 41(2): 366-374
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503043
Abstract:
随着中国饮茶群体的不断扩大以及人们生活质量的提高，名优茶叶越来越受到人们的青睐，人们对名优茶叶的需求量也迅速增加。利用不同等级的茶叶中茶多酚和氨基酸含量的不同，本创新实验基于指示剂置换原理开发了一种简单、廉价的比色传感器阵列，用于快速鉴别两个等级的武夷山岩茶(牛栏坑肉桂和普通肉桂)。通过智能手机拍照成像，MATLAB软件提取图片RGB值，再结合偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)对RGB数据进行解析。结果表明，该方法能快速准确的分辨不同等级的茶叶，分类准确度达到100%。本创新实验从解决实际问题出发，与科研前沿相接轨，能有效提升学生的综合实验能力；引入化学计量学前沿知识和手机成像技术，不仅能提高学生对其他学科如图像处理、数据分析的兴趣和认知，还能提高学生对科学实验的参与度和思维深度；此外，基于实验具有仪器设备廉价、视觉效果好等特点，在应用于高校综合性实验开展方面，能解决部分高校大型精密仪器短缺和实验枯燥乏味等问题。
随着中国饮茶群体的不断扩大以及人们生活质量的提高，名优茶叶越来越受到人们的青睐，人们对名优茶叶的需求量也迅速增加。利用不同等级的茶叶中茶多酚和氨基酸含量的不同，本创新实验基于指示剂置换原理开发了一种简单、廉价的比色传感器阵列，用于快速鉴别两个等级的武夷山岩茶(牛栏坑肉桂和普通肉桂)。通过智能手机拍照成像，MATLAB软件提取图片RGB值，再结合偏最小二乘判别分析法(PLS-DA)对RGB数据进行解析。结果表明，该方法能快速准确的分辨不同等级的茶叶，分类准确度达到100%。本创新实验从解决实际问题出发，与科研前沿相接轨，能有效提升学生的综合实验能力；引入化学计量学前沿知识和手机成像技术，不仅能提高学生对其他学科如图像处理、数据分析的兴趣和认知，还能提高学生对科学实验的参与度和思维深度；此外，基于实验具有仪器设备廉价、视觉效果好等特点，在应用于高校综合性实验开展方面，能解决部分高校大型精密仪器短缺和实验枯燥乏味等问题。
2026, 41(2): 375-384
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503036
Abstract:
本实验制备了不同浓度的Sb3+掺杂有机-无机卤化物(TMA)2ZrCl6(TMA = C4H12N)杂化微晶，其具有有趣的激发波长依赖性发光。(TMA)2ZrCl6:Sb3+中的多激子发射模式通过控制激发波长实现了动态颜色变化。该杂化微晶材料的可调谐发射、高效发光(光致发光量子产率高达94.31%)和出色的环境稳定性在防伪和固态照明方面具有独特的应用。本实验操作简单、制备容易、实验时间短，并且在不同波长下的颜色变化丰富多彩，有利于吸引观众注意并认识到不同发光的原理。
本实验制备了不同浓度的Sb3+掺杂有机-无机卤化物(TMA)2ZrCl6(TMA = C4H12N)杂化微晶，其具有有趣的激发波长依赖性发光。(TMA)2ZrCl6:Sb3+中的多激子发射模式通过控制激发波长实现了动态颜色变化。该杂化微晶材料的可调谐发射、高效发光(光致发光量子产率高达94.31%)和出色的环境稳定性在防伪和固态照明方面具有独特的应用。本实验操作简单、制备容易、实验时间短，并且在不同波长下的颜色变化丰富多彩，有利于吸引观众注意并认识到不同发光的原理。
2026, 41(2): 385-392
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502049
Abstract:
从茶叶中提取咖啡因实验涉及了很多化学实验基本操作以及天然产物的分离提纯的理论知识，是大学化学经典实验，也是中学教学和考试重点。本文采用化工行业常用的柔性硅橡胶加热板制作了一套新型加热装置，代替了传统实验的加热装置，大大提高了实验的安全性。并利用网上可以买到的材料，制作了一套实验成功率高、成本低廉，并且具有可视化、趣味化的咖啡因升华实验装置，可以满足教育资源不足的地区进行教学展示或教学实验的需要。以趣味化实验设计为核心的实验方案有助于帮助学生了解化学的基本原理、实验技术和加深化学在现代社会生活的重要性的认识，提升学生对于化学学科的兴趣。
从茶叶中提取咖啡因实验涉及了很多化学实验基本操作以及天然产物的分离提纯的理论知识，是大学化学经典实验，也是中学教学和考试重点。本文采用化工行业常用的柔性硅橡胶加热板制作了一套新型加热装置，代替了传统实验的加热装置，大大提高了实验的安全性。并利用网上可以买到的材料，制作了一套实验成功率高、成本低廉，并且具有可视化、趣味化的咖啡因升华实验装置，可以满足教育资源不足的地区进行教学展示或教学实验的需要。以趣味化实验设计为核心的实验方案有助于帮助学生了解化学的基本原理、实验技术和加深化学在现代社会生活的重要性的认识，提升学生对于化学学科的兴趣。
2026, 41(2): 393-399
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502104
Abstract:
本文聚焦3D打印技术在“高分子物理实验”课程中的教学实践，深入探索课程思政元素的挖掘与融合路径。本项目采用“讲授式+自主设计”结合的教学方法，在教学内容设计中深挖课程思政内涵——既从物质加工技术演进的纵向视角追溯历史脉络，也从3D打印多领域应用的横向视角拓展现实视野，以此提炼思政元素。课程融入哲学思考，培养学生问题导向的工程思维、敢于争先的创新意识和分工协作的团队精神，最终实现技术教学与思政育人的深度融合，为培养具备扎实专业知识、良好科学素养和高尚道德品质的新工科人才奠定基础。
本文聚焦3D打印技术在“高分子物理实验”课程中的教学实践，深入探索课程思政元素的挖掘与融合路径。本项目采用“讲授式+自主设计”结合的教学方法，在教学内容设计中深挖课程思政内涵——既从物质加工技术演进的纵向视角追溯历史脉络，也从3D打印多领域应用的横向视角拓展现实视野，以此提炼思政元素。课程融入哲学思考，培养学生问题导向的工程思维、敢于争先的创新意识和分工协作的团队精神，最终实现技术教学与思政育人的深度融合，为培养具备扎实专业知识、良好科学素养和高尚道德品质的新工科人才奠定基础。
2026, 41(2): 400-410
doi: 10.12461/PKU.DXHX202501004
Abstract:
人名反应是大学有机化学学习的重要内容,良好的学习和掌握可以促进化学类本科生对于重要有机反应类型机制的理解。但由于人名反应在课本中呈散落分布，若在教学过程中缺乏集中梳理会导致学生学习时产生混淆，并出现逃避的畏难心态。为帮助学生学习人名反应时走出种种困境，本文整理了常见的有机化学人名反应，依据碳原子数增减、官能团转化以及相同反应中间体等原则对它们进行了清晰的归纳整理。教学实践表明学生对于这种归纳整理是很欢迎和接受的。
人名反应是大学有机化学学习的重要内容,良好的学习和掌握可以促进化学类本科生对于重要有机反应类型机制的理解。但由于人名反应在课本中呈散落分布，若在教学过程中缺乏集中梳理会导致学生学习时产生混淆，并出现逃避的畏难心态。为帮助学生学习人名反应时走出种种困境，本文整理了常见的有机化学人名反应，依据碳原子数增减、官能团转化以及相同反应中间体等原则对它们进行了清晰的归纳整理。教学实践表明学生对于这种归纳整理是很欢迎和接受的。
2026, 41(2): 411-419
doi: 10.12461/PKU.DXHX202503033
Abstract:
2017年全国高考出现了一道以我国学者报道的五唑阴离子(cyclo-N5-)盐为情境的试题。此后，以这类全氮化合物为情境的模拟试题逐渐增多。通过梳理全氮化合物的研究发展史，检视以其为素材命制的试题，发现部分试题存在着科学性错误。为此，提出基于学术探索情境命题时需要注意真实、适切和反拨等要点的建议。
2017年全国高考出现了一道以我国学者报道的五唑阴离子(cyclo-N5-)盐为情境的试题。此后，以这类全氮化合物为情境的模拟试题逐渐增多。通过梳理全氮化合物的研究发展史，检视以其为素材命制的试题，发现部分试题存在着科学性错误。为此，提出基于学术探索情境命题时需要注意真实、适切和反拨等要点的建议。
2026, 41(2): 420-428
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502081
Abstract:
从1774年发现氯气到1810年氯被确认为一种新的元素，化学家们受到当时流行的化学学说的影响，呈现出对氯的不同认识。通过梳理相关文献，回顾了从氯气的发现到氯元素概念形成的早期历史，讨论了不同历史时期盛行的化学学说对氯元素概念形成的影响。
从1774年发现氯气到1810年氯被确认为一种新的元素，化学家们受到当时流行的化学学说的影响，呈现出对氯的不同认识。通过梳理相关文献，回顾了从氯气的发现到氯元素概念形成的早期历史，讨论了不同历史时期盛行的化学学说对氯元素概念形成的影响。
2026, 41(2): 429-434
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502001
Abstract:
美国麻省理工学院(MIT)的“厨房化学”课程非常独特和有趣，学生通过烹饪制作出各种可食用的风味食品。在这门课程中，厨艺被视为最古老且广泛传播的化学应用技术，而食谱则被用作学生的实验讲义。学生在进行实验时，并不涉及刻意安排的化学教育元素；当学生通过烹饪获得愉悦感和满足感后，再通过阅读研究文献和查询网络资源获得与厨艺相关的化学知识。因此，这门课的实验部分对学生始终充满吸引力，而学生也不要具备很多化学专业的操作技能。在国内高校中，化学实验通识课程往往会变成“低阶版”的化学实验课程，最终导致学生兴趣缺失，麻省理工大学的“厨房化学”课程设计中将烹饪文化贯彻始终，形成鲜明的主题，值得我们借鉴。
美国麻省理工学院(MIT)的“厨房化学”课程非常独特和有趣，学生通过烹饪制作出各种可食用的风味食品。在这门课程中，厨艺被视为最古老且广泛传播的化学应用技术，而食谱则被用作学生的实验讲义。学生在进行实验时，并不涉及刻意安排的化学教育元素；当学生通过烹饪获得愉悦感和满足感后，再通过阅读研究文献和查询网络资源获得与厨艺相关的化学知识。因此，这门课的实验部分对学生始终充满吸引力，而学生也不要具备很多化学专业的操作技能。在国内高校中，化学实验通识课程往往会变成“低阶版”的化学实验课程，最终导致学生兴趣缺失，麻省理工大学的“厨房化学”课程设计中将烹饪文化贯彻始终，形成鲜明的主题，值得我们借鉴。
2026, 41(2): 435-438
doi: 10.12461/PKU.DXHX202502043
Abstract:
第38届化学奥林匹克(初赛)第6题考查醋酸亚铬的制备、结构和性质，醋酸亚铬是含有金属-金属四重键的代表性物质，本文详细解析考题中的金属-金属多重键，挖掘其在竞赛学习中的价值。
第38届化学奥林匹克(初赛)第6题考查醋酸亚铬的制备、结构和性质，醋酸亚铬是含有金属-金属四重键的代表性物质，本文详细解析考题中的金属-金属多重键，挖掘其在竞赛学习中的价值。
