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2025, 40(10): 1-9
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412029
Abstract:
科教融合是科学教育迈向高质量发展的核心驱动力，对于构建国家创新体系、促进新质生产力发展及培育科技创新人才至关重要。化工热力学，化工专业的基石课程，为工艺设计与实际操作提供坚实的理论基础，但其复杂性成为学生深入理解和灵活应用的难点。针对其传统教学中理论表述抽象、实践与理论脱节及教学互动匮乏等问题，本文创新性地将科教融合理念融入化工热力学教学之中，以花瓣状介孔分子筛SBA-15基Co/Mo双金属有机框架材料催化环戊烯绿色氧化制戊二酸热力学深度剖析为切入点，将化工热力学两大核心知识体系化工物性数据估算和化学反应平衡与科研前沿进行深度融合，旨在有效解决传统化工热力学教学面临的挑战，同时培养兼具创新精神和实践能力的化工专业人才和科技创新人才。
科教融合是科学教育迈向高质量发展的核心驱动力，对于构建国家创新体系、促进新质生产力发展及培育科技创新人才至关重要。化工热力学，化工专业的基石课程，为工艺设计与实际操作提供坚实的理论基础，但其复杂性成为学生深入理解和灵活应用的难点。针对其传统教学中理论表述抽象、实践与理论脱节及教学互动匮乏等问题，本文创新性地将科教融合理念融入化工热力学教学之中，以花瓣状介孔分子筛SBA-15基Co/Mo双金属有机框架材料催化环戊烯绿色氧化制戊二酸热力学深度剖析为切入点，将化工热力学两大核心知识体系化工物性数据估算和化学反应平衡与科研前沿进行深度融合，旨在有效解决传统化工热力学教学面临的挑战，同时培养兼具创新精神和实践能力的化工专业人才和科技创新人才。
2025, 40(10): 10-16
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411019
Abstract:
传统的实验课程往往侧重于理论讲解和原理分析，较少关注学生实践能力和创新思维的培养，导致学生学习兴趣和主动性不足。本文以南京邮电大学物理化学实验课程为例，探讨了该课程教学改革的必要性，分析了传统教学模式的局限性，并提出了多元化的改革措施，强调理论与实践相结合，旨在培养学生的创新思维和实践能力。
传统的实验课程往往侧重于理论讲解和原理分析，较少关注学生实践能力和创新思维的培养，导致学生学习兴趣和主动性不足。本文以南京邮电大学物理化学实验课程为例，探讨了该课程教学改革的必要性，分析了传统教学模式的局限性，并提出了多元化的改革措施，强调理论与实践相结合，旨在培养学生的创新思维和实践能力。
2025, 40(10): 17-22
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411072
Abstract:
“分析化学”是化学相关专业本科生的必修课程，将为学生后续课程学习及实践工作奠定基础。真实问题是来自于社会现实中真实发生的问题，在教学过程中通过真实问题创设一种真实情境，与课程学习相融合，增强理论与现实之间的联系。本文以“误差分析”“酸碱滴定反应”和“氧化还原反应”的教学内容为例，设计了基于真实问题为导向的教学模式。使学生不但掌握了扎实的理论基础，培养了严谨的科学态度，更能够增强未来在科学研究和生产实践中解决实际问题的能力。
“分析化学”是化学相关专业本科生的必修课程，将为学生后续课程学习及实践工作奠定基础。真实问题是来自于社会现实中真实发生的问题，在教学过程中通过真实问题创设一种真实情境，与课程学习相融合，增强理论与现实之间的联系。本文以“误差分析”“酸碱滴定反应”和“氧化还原反应”的教学内容为例，设计了基于真实问题为导向的教学模式。使学生不但掌握了扎实的理论基础，培养了严谨的科学态度，更能够增强未来在科学研究和生产实践中解决实际问题的能力。
2025, 40(10): 23-32
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411073
Abstract:
本文以分析化学课程为例，探讨了基于知识图谱的教学资源构建与智慧教学路径的探索与实践。研究表明，知识图谱可根据学生学习数据提供定制化学习路径和资源推荐，提升自主学习能力，并通过实时反馈支持教师精准干预，优化教学内容。可视化知识图谱优化了知识整合与教学设计，支持数据驱动的自适应学习，为教学改革提供新思路。
本文以分析化学课程为例，探讨了基于知识图谱的教学资源构建与智慧教学路径的探索与实践。研究表明，知识图谱可根据学生学习数据提供定制化学习路径和资源推荐，提升自主学习能力，并通过实时反馈支持教师精准干预，优化教学内容。可视化知识图谱优化了知识整合与教学设计，支持数据驱动的自适应学习，为教学改革提供新思路。
2025, 40(10): 33-38
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411074
Abstract:
新一代农林人才的培养是推动乡村全面振兴的人力基础。作为农林院校的基础课程，“基础化学实验”具有受众广、思政元素丰富的特点，是全面课程思政体系建设的重要平台与土壤。近年来，山东农业大学化学与材料科学学院基础化学实验教学组以立德树人为根本宗旨，围绕“厚基础、促创新”的课程定位，依托新兴信息技术打造了“线上+线下”的多元化、全方位课程思政育人体系。该课程建设为农林院校实验类课程思政建设提供了可借鉴的经验。
新一代农林人才的培养是推动乡村全面振兴的人力基础。作为农林院校的基础课程，“基础化学实验”具有受众广、思政元素丰富的特点，是全面课程思政体系建设的重要平台与土壤。近年来，山东农业大学化学与材料科学学院基础化学实验教学组以立德树人为根本宗旨，围绕“厚基础、促创新”的课程定位，依托新兴信息技术打造了“线上+线下”的多元化、全方位课程思政育人体系。该课程建设为农林院校实验类课程思政建设提供了可借鉴的经验。
2025, 40(10): 39-45
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411014
Abstract:
在当前社会对国际化人才的需求愈加显现的背景之下，教育从业者开展化学专业双语课程教学已是大势所趋。然而，双语课程教学相较于传统汉语授课对学生的英语能力、学科理解能力和跨文化交际能力提出更高的要求。为适应教育国际化趋势，本文以面向化学专业的本科生开设的仪器分析双语课程为例，针对课程教学过程中遇到的问题及困难进行了探讨，结合教学实践提出相应的解决方案，为双语教学模式的推进提供参考。
在当前社会对国际化人才的需求愈加显现的背景之下，教育从业者开展化学专业双语课程教学已是大势所趋。然而，双语课程教学相较于传统汉语授课对学生的英语能力、学科理解能力和跨文化交际能力提出更高的要求。为适应教育国际化趋势，本文以面向化学专业的本科生开设的仪器分析双语课程为例，针对课程教学过程中遇到的问题及困难进行了探讨，结合教学实践提出相应的解决方案，为双语教学模式的推进提供参考。
2025, 40(10): 46-53
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411039
Abstract:
在“一带一路”倡议下，国内职业院校接受国(境)外留学生逐年增加。如何提高留学生教学质量，已经成为职业院校普遍面临和亟待研究的重要课题。笔者有幸承担了中国-文莱“1+1+1”恒逸石化技术人才联合培养项目文莱学生分析化学课程的教学工作，并获得了一些经验和体会。本文对这个过程中面临的问题以及进行的探索和实践进行了总结，希望能够为其他院校全英文教学的教师提供参考，以期培养出更多技能型国际化人才，为企业“一带一路”发展提供人才支撑。
在“一带一路”倡议下，国内职业院校接受国(境)外留学生逐年增加。如何提高留学生教学质量，已经成为职业院校普遍面临和亟待研究的重要课题。笔者有幸承担了中国-文莱“1+1+1”恒逸石化技术人才联合培养项目文莱学生分析化学课程的教学工作，并获得了一些经验和体会。本文对这个过程中面临的问题以及进行的探索和实践进行了总结，希望能够为其他院校全英文教学的教师提供参考，以期培养出更多技能型国际化人才，为企业“一带一路”发展提供人才支撑。
2025, 40(10): 54-62
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411016
Abstract:
构建全英文课程体系对于培育具备全球视野的人才具有重大意义，它是推进教育国际化的关键环节。在全球化进程和教育政策的引领下，本项研究着眼于地方本科院校在全英文无机化学课程教学中面临的挑战，进行了深入的实践探索。研究详尽介绍了具体的实施策略及其成效，涵盖了课程概述、教学目标、教学内容、教学资源、教学方法、教师团队、课程思政以及教学效果等8个关键领域，归纳并提炼了无机化学全英文课程建设的特色与创新点，旨在为国内相似课程的建设提供参考和启示。
构建全英文课程体系对于培育具备全球视野的人才具有重大意义，它是推进教育国际化的关键环节。在全球化进程和教育政策的引领下，本项研究着眼于地方本科院校在全英文无机化学课程教学中面临的挑战，进行了深入的实践探索。研究详尽介绍了具体的实施策略及其成效，涵盖了课程概述、教学目标、教学内容、教学资源、教学方法、教师团队、课程思政以及教学效果等8个关键领域，归纳并提炼了无机化学全英文课程建设的特色与创新点，旨在为国内相似课程的建设提供参考和启示。
2025, 40(10): 63-71
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412013
Abstract:
高分子化学实验不仅是提升学生实验技能与实践能力的关键途径，更是培育学生创新思维及科研素养的重要环节。为切实提高实验教学效果和质量，充分激发学生主动学习的内驱力，全面培养探索精神、创新能力和思辨思维，我校高分子化学及实验教学组积极开展教学改革探索和实践,首先，精心设计教学内容,确保知识的关联性和实用性；其次，革新实验教学方法，增强实验教学的互动性和创新性；再次，完善教学评价机制，强化过程考核；最后，全面融入课程思政，实现知识传授与价值引领的有机统一。
高分子化学实验不仅是提升学生实验技能与实践能力的关键途径，更是培育学生创新思维及科研素养的重要环节。为切实提高实验教学效果和质量，充分激发学生主动学习的内驱力，全面培养探索精神、创新能力和思辨思维，我校高分子化学及实验教学组积极开展教学改革探索和实践,首先，精心设计教学内容,确保知识的关联性和实用性；其次，革新实验教学方法，增强实验教学的互动性和创新性；再次，完善教学评价机制，强化过程考核；最后，全面融入课程思政，实现知识传授与价值引领的有机统一。
2025, 40(10): 72-77
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412016
Abstract:
中山大学药学院坚持以“立德树人”为根本任务，以培养复合型药学创新人才为目标，结合药学学科发展现状，以学生发展为中心，积极融入新医科建设。强化以化学、医学和生物学为基础的本科人才培养体系，深入推进课程体系建设和一流课程建设，构建“三全育人”和“五育并举”的新发展格局，全面推进以交叉融合为特征的创新型药学拔尖人才培养，努力培养具有深厚理论基础、优秀科学素养、卓越创新能力和宽广国际视野的药学精英人才。
中山大学药学院坚持以“立德树人”为根本任务，以培养复合型药学创新人才为目标，结合药学学科发展现状，以学生发展为中心，积极融入新医科建设。强化以化学、医学和生物学为基础的本科人才培养体系，深入推进课程体系建设和一流课程建设，构建“三全育人”和“五育并举”的新发展格局，全面推进以交叉融合为特征的创新型药学拔尖人才培养，努力培养具有深厚理论基础、优秀科学素养、卓越创新能力和宽广国际视野的药学精英人才。
2025, 40(10): 78-85
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412006
Abstract:
本文立足课堂教学，针对本科生“现代分析测试技术”课程设计，分析了学生学习动力不足和教师教学方法陈旧等问题。以“学、教、践”三位一体理念为指导，提出拓宽网络平台、提高教师素养、开放实验室等措施，切实提高人才培养质量和学生实践能力。
本文立足课堂教学，针对本科生“现代分析测试技术”课程设计，分析了学生学习动力不足和教师教学方法陈旧等问题。以“学、教、践”三位一体理念为指导，提出拓宽网络平台、提高教师素养、开放实验室等措施，切实提高人才培养质量和学生实践能力。
2025, 40(10): 86-93
doi: 10.12461/PKU.DXHX202504107
Abstract:
在“课程思政”和工程教育专业认证背景下，针对传统物理化学实验考核方式中存在的实际操作能力及课程思政教育成效考核不足的问题，本教研室对该课程考核方式进行改革，将现场操作考试纳入考核环节中，提出了一种物理化学实验现场操作的考试方法，对考试内容进行细化评分，有机融入课程思政元素评价内容，随机确定考试实验项目。实践表明，此方法可让学生有清晰、完整的实验思路，更有利于培养学生的缜密思维，更好体现出学生实际操作能力及课程思政教育成效。
在“课程思政”和工程教育专业认证背景下，针对传统物理化学实验考核方式中存在的实际操作能力及课程思政教育成效考核不足的问题，本教研室对该课程考核方式进行改革，将现场操作考试纳入考核环节中，提出了一种物理化学实验现场操作的考试方法，对考试内容进行细化评分，有机融入课程思政元素评价内容，随机确定考试实验项目。实践表明，此方法可让学生有清晰、完整的实验思路，更有利于培养学生的缜密思维，更好体现出学生实际操作能力及课程思政教育成效。
2025, 40(10): 94-100
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411004
Abstract:
专业课的全英文教学是为了开拓学生的国际化视野和交流能力、提高创新型人才培养质量而采用的教学形式。本文总结了兰州大学化学化工学院近三年来全英文分析化学课程建设所取得的初步经验，介绍课程运行的基本情况，分析西部地区全英文分析化学教学中面临的主要难点问题，总结教学团队采取的积极应对策略，并对全英文课程教学的进一步改进和推广提出了展望。
专业课的全英文教学是为了开拓学生的国际化视野和交流能力、提高创新型人才培养质量而采用的教学形式。本文总结了兰州大学化学化工学院近三年来全英文分析化学课程建设所取得的初步经验，介绍课程运行的基本情况，分析西部地区全英文分析化学教学中面临的主要难点问题，总结教学团队采取的积极应对策略，并对全英文课程教学的进一步改进和推广提出了展望。
2025, 40(10): 101-113
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412018
Abstract:
甲烷是一种储量丰富的能源资源，在“碳达峰、碳中和”目标背景下，甲烷的催化转化是我国实现能源转型和碳减排的关键。本文对甲烷催化转化的研究背景、转化途径和反应机理、面临的挑战进行了综述分析；文中重点详细阐述了甲烷转化所涉及的四种方法：热化学转化法、光化学转化法、电化学转化法以及生物转化法，并对四种方法制得化学品的具体情况进行了详细的分析，对未来甲烷催化转化的发展方向进行了展望，旨在为我国实现甲烷的高效利用和碳减排提供理论和技术参考。
甲烷是一种储量丰富的能源资源，在“碳达峰、碳中和”目标背景下，甲烷的催化转化是我国实现能源转型和碳减排的关键。本文对甲烷催化转化的研究背景、转化途径和反应机理、面临的挑战进行了综述分析；文中重点详细阐述了甲烷转化所涉及的四种方法：热化学转化法、光化学转化法、电化学转化法以及生物转化法，并对四种方法制得化学品的具体情况进行了详细的分析，对未来甲烷催化转化的发展方向进行了展望，旨在为我国实现甲烷的高效利用和碳减排提供理论和技术参考。
2025, 40(10): 114-120
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411023
Abstract:
Matteson反应近年来备受关注，是有机硼化合物合成的核心技术之一，且在复杂分子构建与药物开发等领域展现出巨大应用价值。本综述聚焦Matteson反应，先阐述了其反应原理与基本机理，为理解后续进展奠定基础。进而深入分析该反应在实际应用中的拓展，包括作为关键步骤助力复杂天然产物等的全合成以及用于生产药物关键中间体等。
Matteson反应近年来备受关注，是有机硼化合物合成的核心技术之一，且在复杂分子构建与药物开发等领域展现出巨大应用价值。本综述聚焦Matteson反应，先阐述了其反应原理与基本机理，为理解后续进展奠定基础。进而深入分析该反应在实际应用中的拓展，包括作为关键步骤助力复杂天然产物等的全合成以及用于生产药物关键中间体等。
2025, 40(10): 121-129
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411054
Abstract:
有机硅化合物由于其特殊的物理化学性质，在诸如电子、材料及医药等多个领域得到了广泛应用。然而，由于生物系统在自然条件下通常难以合成与转化大多数有机硅化合物，传统上这些化合物的合成与转化主要依赖于化学方法。2018年诺贝尔化学奖得主Frances H. Arnold教授及其课题组通过酶定向进化，成功实现了对这些非天然合成物的生物催化转化。本文详细回顾了该课题组在有机硅化合物的合成与转化方面的研究进展，梳理其反应机制与相关应用，旨在增进对该领域的理解，并推动生物催化的进一步研究。
有机硅化合物由于其特殊的物理化学性质，在诸如电子、材料及医药等多个领域得到了广泛应用。然而，由于生物系统在自然条件下通常难以合成与转化大多数有机硅化合物，传统上这些化合物的合成与转化主要依赖于化学方法。2018年诺贝尔化学奖得主Frances H. Arnold教授及其课题组通过酶定向进化，成功实现了对这些非天然合成物的生物催化转化。本文详细回顾了该课题组在有机硅化合物的合成与转化方面的研究进展，梳理其反应机制与相关应用，旨在增进对该领域的理解，并推动生物催化的进一步研究。
2025, 40(10): 130-155
doi: 10.12461/PKU.DXHX202410073
Abstract:
随着包括稀有气体化学键理论、分离技术和应用的发展，人们已真正认识到这些外层全满的闭壳层稀有气体并不“惰性”。深入了解宇宙里的稀有气体存在和分布，显然有利于对宇宙、星球的成因和资源分配的了解。本文拟就人类对太阳系包括太阳和八大行星上稀有气体的探索方法、分析方法和探索成果予以汇集和简介，特别是我们赖以生存的地球和它的卫星月亮上稀有气体的存在和分布，以扩大民众对太阳系稀有气体的认知。本文特别强调了中国航天探测器在探月工程中的显著成就，包括嫦娥系列探测器的成功发射与返回，为月球稀有气体研究提供了宝贵数据，体现了中国在月球探索领域的技术进步和科学贡献。突出展示了中国航天探测器对探月工程的贡献。
随着包括稀有气体化学键理论、分离技术和应用的发展，人们已真正认识到这些外层全满的闭壳层稀有气体并不“惰性”。深入了解宇宙里的稀有气体存在和分布，显然有利于对宇宙、星球的成因和资源分配的了解。本文拟就人类对太阳系包括太阳和八大行星上稀有气体的探索方法、分析方法和探索成果予以汇集和简介，特别是我们赖以生存的地球和它的卫星月亮上稀有气体的存在和分布，以扩大民众对太阳系稀有气体的认知。本文特别强调了中国航天探测器在探月工程中的显著成就，包括嫦娥系列探测器的成功发射与返回，为月球稀有气体研究提供了宝贵数据，体现了中国在月球探索领域的技术进步和科学贡献。突出展示了中国航天探测器对探月工程的贡献。
2025, 40(10): 156-160
doi: 10.12461/PKU.DXHX202508094
Abstract:
采用生动的拟人化叙事，讲述了金属锇原子(“小锇”)从构成有毒化合物四氧化锇到转变为功能性“金属核轮烯”分子的奇幻旅程。故事中，小锇在造成生态破坏后深感愧疚，决心改变，并在一位“分子魔法师”的引导下，成功被改造成“金属核轮烯”。魔法师通过二茂铁、二苯铬、格氏试剂等经典案例，深入浅出地阐释了夹心型、半夹心型等金属轮烯的多样性及其广泛应用。最终，小锇通过创新的“共轭碳链成环”法，被构筑成一个结构独特、性质稳定且具广泛应用前景的新型分子，展现了从基础研究到应用创新的科学思维过程。这则故事不仅是一篇有趣的科普童话，更是一堂融汇了化学史、键合理论和材料科学的启蒙课。
采用生动的拟人化叙事，讲述了金属锇原子(“小锇”)从构成有毒化合物四氧化锇到转变为功能性“金属核轮烯”分子的奇幻旅程。故事中，小锇在造成生态破坏后深感愧疚，决心改变，并在一位“分子魔法师”的引导下，成功被改造成“金属核轮烯”。魔法师通过二茂铁、二苯铬、格氏试剂等经典案例，深入浅出地阐释了夹心型、半夹心型等金属轮烯的多样性及其广泛应用。最终，小锇通过创新的“共轭碳链成环”法，被构筑成一个结构独特、性质稳定且具广泛应用前景的新型分子，展现了从基础研究到应用创新的科学思维过程。这则故事不仅是一篇有趣的科普童话，更是一堂融汇了化学史、键合理论和材料科学的启蒙课。
2025, 40(10): 161-165
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411027
Abstract:
源于中华本草的喜树碱是一种重要的抗癌物质，本文以科幻小说的形式构思了喜树碱大战肿瘤细胞的场景，通过科学且风趣的语言描述了其性质、作用机理，以及在结构修饰、功能提升、临床应用等方面的研究工作进展。
源于中华本草的喜树碱是一种重要的抗癌物质，本文以科幻小说的形式构思了喜树碱大战肿瘤细胞的场景，通过科学且风趣的语言描述了其性质、作用机理，以及在结构修饰、功能提升、临床应用等方面的研究工作进展。
2025, 40(10): 166-174
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411006
Abstract:
微针贴片不仅实现了无痛注射的梦想，还提高了药物经皮递送的效率，在美容护肤、疾病治疗等多个领域展现出无限潜力。本文将带领读者一同探索这位消除打针恐惧的“小英雄”背后的科学奥秘，介绍聚合物微针的材料构成与制备工艺，及其在美容与健康领域的应用。微针将逐步进入我们的生活，成为医疗与美容领域的一颗璀璨明星。
微针贴片不仅实现了无痛注射的梦想，还提高了药物经皮递送的效率，在美容护肤、疾病治疗等多个领域展现出无限潜力。本文将带领读者一同探索这位消除打针恐惧的“小英雄”背后的科学奥秘，介绍聚合物微针的材料构成与制备工艺，及其在美容与健康领域的应用。微针将逐步进入我们的生活，成为医疗与美容领域的一颗璀璨明星。
2025, 40(10): 175-185
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412009
Abstract:
以拟人化手段，季戊四醇小朋友第一视角，通过主人公交朋友的故事和人物生动的对话的方式，科普式介绍了季戊四醇与其他化合物发生的化学反应及反应产物的应用。较为详细地介绍了季戊四醇与脂肪酸的酯化反应、与硝酸的硝化反应、与金属氧化锌的螯合、通过缩酮反应参与药物布洛芬的合成及季戊四醇和双季戊四醇的制备等有机化学知识；简单描述了季戊四醇酯的润滑性能及其在日化品和航天航空中的应用、季戊四醇硝酸酯的爆炸性、季戊四醇锌的热稳定作用及相关化合物的用途。
以拟人化手段，季戊四醇小朋友第一视角，通过主人公交朋友的故事和人物生动的对话的方式，科普式介绍了季戊四醇与其他化合物发生的化学反应及反应产物的应用。较为详细地介绍了季戊四醇与脂肪酸的酯化反应、与硝酸的硝化反应、与金属氧化锌的螯合、通过缩酮反应参与药物布洛芬的合成及季戊四醇和双季戊四醇的制备等有机化学知识；简单描述了季戊四醇酯的润滑性能及其在日化品和航天航空中的应用、季戊四醇硝酸酯的爆炸性、季戊四醇锌的热稳定作用及相关化合物的用途。
2025, 40(10): 186-193
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412041
Abstract:
实验室作为实验教学的重要场所，其整体环境对学生的实验学习和习惯养成具有潜移默化的引导作用。本文主要介绍了山东大学化学省级实验教学中心仪器分析化学实验室结合自身特点与需求，在6S (整理(SEIRI)、整顿(SEITON)、清扫(SEISO)、清洁(SEIKETSU)、素养(SHITSUKE)、安全(SECURITY))管理上的具体实施方法与成效。
实验室作为实验教学的重要场所，其整体环境对学生的实验学习和习惯养成具有潜移默化的引导作用。本文主要介绍了山东大学化学省级实验教学中心仪器分析化学实验室结合自身特点与需求，在6S (整理(SEIRI)、整顿(SEITON)、清扫(SEISO)、清洁(SEIKETSU)、素养(SHITSUKE)、安全(SECURITY))管理上的具体实施方法与成效。
2025, 40(10): 194-202
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411063
Abstract:
本文设计了一个以科学研究为背景，结合多种仪器分析方法的综合仪器分析实验。此实验以代谢组学为背景，由气相色谱-质谱与液相色谱-质谱联合表征血浆中小分子。一个实验掌握三种分析仪器的原理和操作，解决课程缺乏知识关联性的问题。通过仪器结构的深度讲解和开放实验参数设置的方式提高实验探索性，调动学生主观能动性。
本文设计了一个以科学研究为背景，结合多种仪器分析方法的综合仪器分析实验。此实验以代谢组学为背景，由气相色谱-质谱与液相色谱-质谱联合表征血浆中小分子。一个实验掌握三种分析仪器的原理和操作，解决课程缺乏知识关联性的问题。通过仪器结构的深度讲解和开放实验参数设置的方式提高实验探索性，调动学生主观能动性。
2025, 40(10): 203-207
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411076
Abstract:
在化学反应动力学研究中，动力学同位素效应(KIE)为深入理解化学反应路径和机制提供了关键信息。除了广泛应用的氢/氘同位素效应外， 碳原子以及质量更大一些原子的同位素效应也日益受到关注。值得一提的是， Singleton于1995年提出了一种基于核磁共振(NMR)技术的高精度KIE (12C/13C)测量方法，为该领域带来了重要突破。该方法无需对化合物进行昂贵且复杂的同位素标记操作，利用13C的自然丰度的样品结合高分辨率NMR实验，能够直接测量12C和13C之间的KIE数值，且具有极高的精度。本文将详细介绍这一方法的理论基础、实验步骤以及应用实例，探讨其在化学反应机理和动力学研究中的重要意义与优势。
在化学反应动力学研究中，动力学同位素效应(KIE)为深入理解化学反应路径和机制提供了关键信息。除了广泛应用的氢/氘同位素效应外， 碳原子以及质量更大一些原子的同位素效应也日益受到关注。值得一提的是， Singleton于1995年提出了一种基于核磁共振(NMR)技术的高精度KIE (12C/13C)测量方法，为该领域带来了重要突破。该方法无需对化合物进行昂贵且复杂的同位素标记操作，利用13C的自然丰度的样品结合高分辨率NMR实验，能够直接测量12C和13C之间的KIE数值，且具有极高的精度。本文将详细介绍这一方法的理论基础、实验步骤以及应用实例，探讨其在化学反应机理和动力学研究中的重要意义与优势。
2025, 40(10): 208-216
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411077
Abstract:
本文介绍了一个源于本科生科研训练计划的综合有机化学实验。该实验以2-氨基苯乙酮为原料，通过Wittig、酰胺化和溴环化三步反应实现对苯并噁嗪的制备。该实验中，两个中间体和最终产物都进行了结构表征和分析，涉及的主要操作包括：加热回流、薄层色谱检测、过滤和柱色谱等技术，旨在提高学生有机化合物多步合成及波谱解析能力。此外，经典和最新报道的有机合成方法都涉及其中，这不仅有助于学生巩固理论知识、提高实验能力，还能激发他们学习探索化学的兴趣。
本文介绍了一个源于本科生科研训练计划的综合有机化学实验。该实验以2-氨基苯乙酮为原料，通过Wittig、酰胺化和溴环化三步反应实现对苯并噁嗪的制备。该实验中，两个中间体和最终产物都进行了结构表征和分析，涉及的主要操作包括：加热回流、薄层色谱检测、过滤和柱色谱等技术，旨在提高学生有机化合物多步合成及波谱解析能力。此外，经典和最新报道的有机合成方法都涉及其中，这不仅有助于学生巩固理论知识、提高实验能力，还能激发他们学习探索化学的兴趣。
Teaching through Research: A Comprehensive Experiment on Carbon Quantum Dots from Microplastic Waste
2025, 40(10): 217-224
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412010
Abstract:
微塑料污染已成为全球环境问题，将其转化为碳量子点为污染治理提供了创新思路。本实验采用水热法和灼烧法制备碳量子点，并对其光学性能进行系统分析。同时，研究了Fe3+对碳量子点荧光效果的影响。实验内容涵盖了制备、性能分析及Fe3+检测等，操作简便，融合了有机化学与环境化学，增强了实验的趣味性与教育价值。
微塑料污染已成为全球环境问题，将其转化为碳量子点为污染治理提供了创新思路。本实验采用水热法和灼烧法制备碳量子点，并对其光学性能进行系统分析。同时，研究了Fe3+对碳量子点荧光效果的影响。实验内容涵盖了制备、性能分析及Fe3+检测等，操作简便，融合了有机化学与环境化学，增强了实验的趣味性与教育价值。
2025, 40(10): 225-232
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412017
Abstract:
电化学理论知识作为物理化学、仪器分析中的重要内容，超级电容器性能评价能够充分将电化学理论知识运用于实践。本实验先合成(NH4)6[NiMo9O32]∙6H2O镍钼九多酸前驱体，然后用水热方法合成电极材料Ni(OH)2-NiMoO4/NF，最后利用电化学工作站对其进行超级电容器性能评价。实验过程结合了无机化学、物理化学、仪器分析知识特点，多学科交叉融合，属于综合创新性实验。该实验能够促进学生对理论知识的巩固、学生实验操作能力的提升、实验数据图表的处理、理论和生活实际结合，激发学生实验兴趣，培养分析、解决问题的能力和创新意识。
电化学理论知识作为物理化学、仪器分析中的重要内容，超级电容器性能评价能够充分将电化学理论知识运用于实践。本实验先合成(NH4)6[NiMo9O32]∙6H2O镍钼九多酸前驱体，然后用水热方法合成电极材料Ni(OH)2-NiMoO4/NF，最后利用电化学工作站对其进行超级电容器性能评价。实验过程结合了无机化学、物理化学、仪器分析知识特点，多学科交叉融合，属于综合创新性实验。该实验能够促进学生对理论知识的巩固、学生实验操作能力的提升、实验数据图表的处理、理论和生活实际结合，激发学生实验兴趣，培养分析、解决问题的能力和创新意识。
2025, 40(10): 233-242
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412024
Abstract:
循环伏安法(CV)是利用电化学方法研究氧化还原反应的关键表征手段之一。传统的循环伏安法教学实验中往往未能深入探讨CV曲线反映的物理化学过程，导致学生对CV表征过程中电化学动力学行为的理解停留在表面。为了弥补这一缺陷，本实验利用Python语言编写了CV数字化仿真程序，对CV曲线和电极表面的电活性物质浓度变化过程进行了可视化仿真。这一数字化设计不仅减少了实验材料的消耗，提高了实验效率，而且通过动态可视化的形式，使枯燥的电化学数据转化为直观易懂的图像。本数字化仿真实验对传统实验进行了有益的补充和提升，提高了教学的互动性和学生的参与度，激发了学生对电化学知识的学习兴趣和探索欲望。
循环伏安法(CV)是利用电化学方法研究氧化还原反应的关键表征手段之一。传统的循环伏安法教学实验中往往未能深入探讨CV曲线反映的物理化学过程，导致学生对CV表征过程中电化学动力学行为的理解停留在表面。为了弥补这一缺陷，本实验利用Python语言编写了CV数字化仿真程序，对CV曲线和电极表面的电活性物质浓度变化过程进行了可视化仿真。这一数字化设计不仅减少了实验材料的消耗，提高了实验效率，而且通过动态可视化的形式，使枯燥的电化学数据转化为直观易懂的图像。本数字化仿真实验对传统实验进行了有益的补充和提升，提高了教学的互动性和学生的参与度，激发了学生对电化学知识的学习兴趣和探索欲望。
2025, 40(10): 243-249
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412043
Abstract:
本文改进了一个用气相色谱法分离分析中药制剂中五种主要成分桉叶油醇、樟脑、薄荷醇、水杨酸甲酯、丁香酚含量的本科仪器分析实验。提出同时用内标法、外标法、归一化法对同一组数据文件进行定量并判断定量结果的准确性，使学生能在有限的教学时间内掌握色谱基础的定性定量方法，了解不同定量分析方法的适用范围，学会计算理论塔板数及分离度等。本实验将基本的色谱理论知识融入生活用品风油精等中药制剂的主成分分析中，使学生真切感受学以致用，且绿色环保，有利于培养学生分析实验数据的能力。
本文改进了一个用气相色谱法分离分析中药制剂中五种主要成分桉叶油醇、樟脑、薄荷醇、水杨酸甲酯、丁香酚含量的本科仪器分析实验。提出同时用内标法、外标法、归一化法对同一组数据文件进行定量并判断定量结果的准确性，使学生能在有限的教学时间内掌握色谱基础的定性定量方法，了解不同定量分析方法的适用范围，学会计算理论塔板数及分离度等。本实验将基本的色谱理论知识融入生活用品风油精等中药制剂的主成分分析中，使学生真切感受学以致用，且绿色环保，有利于培养学生分析实验数据的能力。
2025, 40(10): 250-256
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412003
Abstract:
开展实验室安全教育课程建设是提升人才培养质量、保证高校实验室安全的重要举措，是建设平安中国的实际行动。从教学目标、教学内容、教学方法和手段、教学资源和课程评价标准五个方面出发，将实验室安全教育内容深度融合在“有机化学实验”教学过程中，构建了突出学生实验室安全意识和实践能力培养的实验室安全教育课程，为不断探索和完善实验室安全教育新途径进行了有益的尝试，为专业实验课程与实验室安全教育的融合建设提供了范例。
开展实验室安全教育课程建设是提升人才培养质量、保证高校实验室安全的重要举措，是建设平安中国的实际行动。从教学目标、教学内容、教学方法和手段、教学资源和课程评价标准五个方面出发，将实验室安全教育内容深度融合在“有机化学实验”教学过程中，构建了突出学生实验室安全意识和实践能力培养的实验室安全教育课程，为不断探索和完善实验室安全教育新途径进行了有益的尝试，为专业实验课程与实验室安全教育的融合建设提供了范例。
2025, 40(10): 257-262
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411049
Abstract:
势能面在预测化学反应路径、分子光谱和动力学过程模拟等领域至关重要。现有的本科计算化学实验大多侧重应用商业软件对势能面进行拟合，在编程方面鲜有涉及。本实验利用Fortran程序语言构建CO-He复合物的摩斯长程函数势能面。旨在通过本实验，加深学生对势能面相关理论的理解，培养学生编程技能，为以后从事科研工作打好基础。
势能面在预测化学反应路径、分子光谱和动力学过程模拟等领域至关重要。现有的本科计算化学实验大多侧重应用商业软件对势能面进行拟合，在编程方面鲜有涉及。本实验利用Fortran程序语言构建CO-He复合物的摩斯长程函数势能面。旨在通过本实验，加深学生对势能面相关理论的理解，培养学生编程技能，为以后从事科研工作打好基础。
2025, 40(10): 263-275
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412021
Abstract:
本文设计了一个以非稠环电子受体材料为核心的综合实验，涵盖分子合成及光电性质研究。实验创新性地将太阳能利用与Suzuki偶联反应引入教学，通过“文献研读-实验操作-机理探讨”模式深化“结构决定性质”的化学思维。培养学生实验操作及数据处理能力，同时融入绿色化学理念，有效提升学生的创新意识与协作能力，为科研深造奠定基础。
本文设计了一个以非稠环电子受体材料为核心的综合实验，涵盖分子合成及光电性质研究。实验创新性地将太阳能利用与Suzuki偶联反应引入教学，通过“文献研读-实验操作-机理探讨”模式深化“结构决定性质”的化学思维。培养学生实验操作及数据处理能力，同时融入绿色化学理念，有效提升学生的创新意识与协作能力，为科研深造奠定基础。
2025, 40(10): 276-281
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411011
Abstract:
高等分析化学的全英文教学在拓展学生国际视野、提升学生综合创新能力方面具有重要意义，但面临知识点复杂琐碎、理论与实践脱节、语言障碍等挑战。基于高等分析化学的课程特点，探索将项目导向融合教学模式应用于高等分析化学(全英文)教学过程中，采用全英文授课围绕科研项目展开教学，对教材选用、教学内容、教学方法以及考核形式设计进行了阐述，凸显了项目导向融合教学模式在理论知识的掌握、实验技能的应用与个人能力的提升方面的优势与前景。
高等分析化学的全英文教学在拓展学生国际视野、提升学生综合创新能力方面具有重要意义，但面临知识点复杂琐碎、理论与实践脱节、语言障碍等挑战。基于高等分析化学的课程特点，探索将项目导向融合教学模式应用于高等分析化学(全英文)教学过程中，采用全英文授课围绕科研项目展开教学，对教材选用、教学内容、教学方法以及考核形式设计进行了阐述，凸显了项目导向融合教学模式在理论知识的掌握、实验技能的应用与个人能力的提升方面的优势与前景。
2025, 40(10): 282-287
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411009
Abstract:
在为强基计划本科生开展的仪器分析实验课程中，利用交互式电子课件作为实验课程的课前学习材料，将线上学习与线下学习相结合，有针对性地为学生开展高阶学习内容，激发了学生学习的积极性，提高了学生的实验技能，培养了学生的科研创新思维，为本硕贯通仪器分析实验课程提供了建设数字化课程资源的新途径。
在为强基计划本科生开展的仪器分析实验课程中，利用交互式电子课件作为实验课程的课前学习材料，将线上学习与线下学习相结合，有针对性地为学生开展高阶学习内容，激发了学生学习的积极性，提高了学生的实验技能，培养了学生的科研创新思维，为本硕贯通仪器分析实验课程提供了建设数字化课程资源的新途径。
2025, 40(10): 288-294
doi: 10.12461/PKU.DXHX202412022
Abstract:
以p-V图的绘制为例，在物理化学教学中展开项目式教学。设计(等温/绝热/多方)可逆过程p-V图和绝热可逆过程与绝热不可逆过程p-V图的绘制两个任务，指导学生从不同角度分析问题、解决问题。学生在团队合作中体会抓住事物本质解决问题的必要性；并且，学生的团队协作精神、思维深度和分析解决问题的能力也得到进一步提升。
以p-V图的绘制为例，在物理化学教学中展开项目式教学。设计(等温/绝热/多方)可逆过程p-V图和绝热可逆过程与绝热不可逆过程p-V图的绘制两个任务，指导学生从不同角度分析问题、解决问题。学生在团队合作中体会抓住事物本质解决问题的必要性；并且，学生的团队协作精神、思维深度和分析解决问题的能力也得到进一步提升。
2025, 40(10): 295-302
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411048
Abstract:
结构化学课程是学生从微观角度理解分子的电子结构和空间结构以及化学反应本质的重要途径。本文通过使用GaussView软件，对原子和分子轨道的对称性、电子排布及其能量特性进行了直观动态的分析，并深入探讨了分子轨道对称守恒原理。这些方法不仅有效降低了抽象概念的理解难度，还进一步丰富了课程内容，显著提升了教学效果。
结构化学课程是学生从微观角度理解分子的电子结构和空间结构以及化学反应本质的重要途径。本文通过使用GaussView软件，对原子和分子轨道的对称性、电子排布及其能量特性进行了直观动态的分析，并深入探讨了分子轨道对称守恒原理。这些方法不仅有效降低了抽象概念的理解难度，还进一步丰富了课程内容，显著提升了教学效果。
2025, 40(10): 303-308
doi: 10.12461/PKU.DXHX202411052
Abstract:
第38届中国化学奥林匹克(初赛)第1题命题别出心裁，以炼金术士制备“红龙血”的方法为情境考查Sb2S3、Au等物质的性质与转化。详细解析考题，并追溯题目的来源，拓展介绍相关物质，加深读者对竞赛试题的理解，为竞赛生备考提供参考。
第38届中国化学奥林匹克(初赛)第1题命题别出心裁，以炼金术士制备“红龙血”的方法为情境考查Sb2S3、Au等物质的性质与转化。详细解析考题，并追溯题目的来源，拓展介绍相关物质，加深读者对竞赛试题的理解，为竞赛生备考提供参考。
