结构化学课程融入思政元素的探索

以师范类专业认证理念为依托,探讨师范院校结构化学课程思政的意义与目标,在分析当前课程思政教学中存在问题的基础上,深挖教学内容中蕴含的思政元素、创新课程思政教学方法、完善课程思政教学评价体系等维度提出师范院校结构化学课程思政的实施路径。

课程思政背景下无机化学课程教学内容的重塑与创新

内蒙古民族大学无机化学教研室教师以思政育人理念为先导,开展基于OBE理念的线上与线下相结合的混合式教学模式。在教学实践中,教师深入挖掘无机化学教材中蕴含的经世致用、家国情怀、民族团结、唯物辩证法、科学探索和工匠精神等思政元素,并以思政育人为先导,重塑课程教学体系,将价值塑造、知识传授和能力培养“三位一体”,做到春风化雨,润物无声。在具体教学方式上,该团队教师以课程思政为抓手,采用问题链教学,翻转课堂和案例教学等教学方法创新课程教学模式,做到课程思政与专业教学相辅相成。

Gaussian 09和VMD软件联合在结构化学教学中的应用

分子对称性是化学专业本科生《结构化学》课程中的重点,判断分子点群更是该章节中的核心内容。分子对称性的学习要求学生具有较好的空间想象力,而使用一些简单的球棍模型教具很难体现出完整的对称元素。因此,本文中提出将采用Gaussian 09软件应用到分子对称性的教学中,借助GaussView 5.0软件的视频功能以及Multiwfn软件的文件类型转换功能,最后通过VMD软件将分子对称元素展现出来,可以对分子点群有较为清晰的认识。

螯合型洗涤助剂柠檬酸一氢钠与Ca^(2+)离子螯合机理的理论研究

本文运用Gaussian09程序,采用密度泛函的B3LYP方法,6-31g(d,p)基组,在溶剂化条件下计算并优化,获得三种螯合型洗涤助剂柠檬酸一氢钠的单体结构。对比分析了三种单体结构的特点。利用三种单体与Ca2+离子配位获得三种不同分子结构的螯合物,三种螯合物均为六配位八面体结构。从分子结构、结合能及前线分子轨道等角度探讨了三种螯合物的结构及其螯合机理。

联吡啶Ru^Ⅱ/Ⅲ配合物二阶非线性光学性质的理论研究

采用密度泛函理论(DFT)方法对联吡啶Ru^(Ⅱ/Ⅲ)配合物的几何结构、氧化还原性质、UV-Vis光谱及二阶非线性光学(NLO)性质进行计算.研究结果表明,醌基的引入能够有效增大第一超极化率(β_(tot))值,但醌基在氮苯基上位置的改变对β_(tot)值影响不大.分子轨道和自旋密度分布分析结果表明,金属Ru~Ⅱ和副配体均能成为氧化中心,并且氧化中心位置不同,会导致配合物氧化态的电荷转移形式产生差别,进而改变氧化态的β_(tot)值.氧化态配合物1b和2b的β_(tot)值减小,而配合物3b和4b的β_(tot)值显著增大,超瑞利散射方法计算的第一超极化率(β_(HRS))值也符合此规律.含时密度泛函理论(TD-DFT)结果表明,配合物本征态主要是金属到配体的电荷转移(MLCT/ML'CT),而氧化态则是配体到金属的电荷转移(LMCT/L'MCT),给、受体发生明显改变.因此,通过改变副配体的种类及氧化还原反应,可有效调节这类联吡啶Ru^(Ⅱ/Ⅲ)配合物的二阶NLO响应.

师范专业认证背景下结构化学课程教学改革初探

内蒙古民族大学结构化学课程秉承“务实办学、创新办学、开放办学、特色办学”的办学理念,在师范专业认证背景下,针对现阶段结构化学课程教学中存在的问题,尝试从课程目标的修订、学习方法与学习成果目标的设计、教学方法的改进、考核评价方式的完善等方面进行教学改革探索,旨在提高教学质量、提升学生学科素养、突出专业特色,实现培养热爱边疆地区教育事业、能胜任中学化学教学和班级管理的骨干教师的人才培养目标。

喹喔啉及其衍生物二阶NLO性质的理论研究

非线性光学(NLO)材料由于其光电方面的应用潜力,分子设计在寻找具有大的二阶NLO响应的化合物方面具有很大优势,通过改变分子构象和不同取代基为合理设计和开发高性能的二阶NLO分子提供了新思路。采用密度泛函理论(DFT)方法对具有刚性和柔性π-共轭连接体的二苯吡啶并喹喔啉和二苯基吡啶并吡嗪衍生物进行理论探索,所研究体系具有3个供体基团与1个受体基团(D_(3)-A)的推拉模式,通过取代基及其构象的变化调控二阶NLO性质。计算结果表明具有平面π-共轭连接体的D_(3)-A分子,其第一超极化率(β_(tot))比相应扭曲几何构型的有机物要大。此外,所设计的3,6,12-三(9H-咔唑-9-基)-11-氟二苯并[f,h]吡啶并[2,3-b]喹啉表现出较大的β_(tot),最大达到35.04×10^(-30) esu,这说明体系的NLO性质不仅与取代基有关,而且还受分子构象影响。此外,通过激发态电荷转移情况来更详细地说明β_(tot)的变化规律。

三聚磷酸钠与柠檬酸钠钙螯合机理和螯合能力的对比分析

选取了常用洗涤助剂三聚磷酸钠(STPP)与柠檬酸钠(NaCA)为研究体系,通过实验测定和理论分析,对洗涤助剂的钙螯合能力进行了研究.实验研究采用铬黑T指示剂络合滴定法,分别测定以上2种助剂的钙螯合能力,结果表明:2种助剂均可与Ca2+离子形成稳定的螯合物,但螯合Ca2+离子的能力不同,三聚磷酸钠螯合能力较强.理论计算运用Gaussian09程序包,采用密度泛函的B3LYP方法,6-31G(d,p)基组,在溶剂化条件下计算出2种洗涤助剂与Ca2+离子形成螯合物的几何结构及其结合能,三聚磷酸钠和柠檬酸钠与Ca2+离子的螯合物均为六配位八面体结构,磷酸基团或羧酸基团与羟基参与配位.实验所得螯合能力的差异可以由理论计算得到的分子结构、结合能及前线分子轨道方面进行解释.

π-延展的罗丹明酰肼类Hg^(2+)探针的合成及光谱性质

将2-(4-二乙氨基)-2-羟基苯甲酰)苯甲酸与间苯二酚在HSO溶液中反应,合成了π-延展的罗丹明类衍生物氨基苯并吡喃氧杂蒽(ABPX),该衍生物与水合肼反应得到探针分子ABPX-hy,并通过质谱、红外光谱、核磁共振波谱等对其结构进行了表征。该探针在乙醇溶液中加入Hg^(2+)后,UV-Vis吸收光谱在500~600 nm明显增强,溶液颜色由无色变成粉色并逐渐加深,能够实现对Hg^(2+)的可视化检测。在10种常见金属离子共存溶液中,在533 nm处对Hg^(2+)的识别表现出较好的抗干扰性能。探针吸收强度与Hg^(2+)的加入量呈良好的指数关系。ABPX-hy的N,O结合位点与Hg^(2+)的连续配位,形成了化学计量比为2∶1的金属-探针络合物。密度泛函理论(DFT)计算研究了络合前后的轨道能量变化和空间变化。