热处理实现锌金属晶面择优取向提升电化学性能的综合实验设计

水系锌金属电池由于其安全性高、低成本等优点,在电化学储能领域内具有广阔的前景。然而,锌负极在沉积/剥离过程中的副反应阻碍了实际应用。本实验通过简单的热处理调控锌金属的结晶学取向,探究了晶面取向对于电化学性质的影响。本实验将晶体化学与电化学相结合,从前沿研究出发设计综合实验,激发学生对科研的兴趣。

分子及团簇的分子动力学模拟——介绍一个计算化学实验

分子动力学方法在化学及相关学科研究中的重要地位日趋凸显,但在本科化学实验中鲜有涉及,现有计算化学实验多侧重量子化学方法对分子性质的计算。为普及分子动力学模拟这一有力工具,同时帮助学生理解分子的动态行为,本文以丙氨酸二肽模型分子为例设计了一个简单的分子动力学模拟实验。通过本实验学生能初步掌握分子动力学模拟的基本原理、流程和分析方法,同时加深对物理化学中势能面等抽象概念的理解。本实验即可作为单独设课的计算化学实验的内容,亦可在物理化学实验中作为拓展实验开设。

《分子模拟》教材建设的探索与实践

教材建设是课程建设的重要一环,本文重点对山东大学分子模拟实验国家一流课程的教材建设情况进行了介绍。从历史与传承、发展与创新、总结与展望三个方面对山东大学化学学科的教材编写历史、国内外分子模拟相关教材的建设情况、《分子模拟》教材的主要内容和特色之处,以及下一步的修订计划进行了详细介绍,以期对相关教材的编写与修订提供启发与借鉴。

十二烷基苯磺酸钠在SiO_2表面聚集的分子动力学模拟

采用分子动力学方法研究了阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(SDBS)在无定形SiO2固体表面的吸附.设置不同的水层厚度,观察固液界面和气液界面吸附的差异.模拟发现表面活性剂分子能够在短时间内吸附到SiO2表面,受碳链和固体表面之间相互作用的影响形成表面活性剂分子层,并依据吸附量的大小形成不同的聚集结构;在水层足够厚的情况下,由于有较多的表面活性剂分子吸附在固体表面,从而形成带有疏水核心的半胶束结构;计算得到的成对势表明极性头与钠离子或水分子之间的结合或解离与二者之间的能垒有关,解离能垒远大于结合能垒,引起更多Na+聚集在极性头周围而只有少数Na+存在于溶液中;无论气液还是固液界面,极性头均伸向水相,与水分子形成不同类型的氢键.模拟表明,分子动力学方法可以作为实验的一种补充,为实验提供必要的微观结构信息.

第51届国际化学奥林匹克试题(理论部分)

2019年7月21日至30日,第51届国际化学奥林匹克竞赛(IChO)在法国巴黎举办。来自全世界80个国家和地区的300名选手参加了这次比赛。经过各5小时的实验和理论考试,共决出196枚奖牌--金牌37枚,银牌64枚,铜牌95枚。中国代表队何流X?/(浙江杭州学军中学)、邓子杰(河北衡水第一中学)、杨景程(湖南长沙市第一中学)、陈劭炎(山东省广饶县第一中学) 4名选手发挥出色,获得三金一银的优异成绩。其中,何流总分第一、实验(满分)与另两位选手并列第一,邓子杰总分第二、理论成绩第一,获得国际纯粹与应用化学联合会设置的特别奖(IUPAC PRIZE)。IUPAC主席、中国化学会监事长周其凤院士应邀参加闭幕式,为选手颁奖。受中国科协委托,中国化学会委派北京大学化学与分子工程学院裴坚教授担任领队,山东大学化学与化工学院宋其圣教授担任副领队,北京大学化学与分子工程学院王颖霞教授、山东大学化学与化工学院张斌教授作为科学观察员,共同承担比赛期间繁重的试题翻译、试卷评判和分数协调等工作。中国科协青少年科技中心作为全国中学生学科奥林匹克竞赛主管部门,承担着国际奥林匹克学科竞赛中国组委会秘书处的重要职责,中心工作人员曾筝观摩了比赛;中国化学会作为我国化学奥林匹克竞赛的组织单位,委派中国化学会化学竞赛委员会主任北京大学段连运教授观摩比赛并为申办工作提供指导;南开大学朱守非教授、梁广鑫教授和郭东升教授观摩比赛并代表中国化学会向国际化学奥赛组委会提出申请并进行答辩,为我国获得了2022年IChO的举办权。兹将本届国际化学奥林匹克理论试题及实验试题中文版刊出,以飨读者。为最大程度展示试题原貌,编辑保持试题内容不变,仅对其格式做了少量修改。此外,由于篇幅所限,删除了部分常数列表及答题卡,完整版详见"补充材料"(可通过网站http://www.dxhx.pku.edu.cn免费下载)。

二（2，4，4－三甲基戊基）膦酸萃取锌

研究了二（２，４，４－三甲基戊基）膦酸（ＣＹＡＮＥＸ２７２，ＨＡ）从硫酸介质中萃取锌（Ⅱ）的热力学，考察了磷酸三丁酯（ＴＢＰ）对萃取的影响。结果表明，ＣＹＡＮＥＸ２７２与锌形成ＺｎＡ２，ＺｎＡ２·ＨＡ和ＺｎＡ２·２ＨＡ三种配合物，相应萃取热焓△Ｈ°分别为－７５．５３、－５２．７１和－２９．８７ｋＪ．ｍｏｌ－１，依次相差约一个氢键的能量与反应中断裂氢键数目有关。ＴＢＰ与ＣＹＡＮＥＸ２７２萃取锌时生成协同配合物ＺｎＡ２·２ＨＡ·ＴＢＰ，系由分子缔合物２ＨＡ·ＴＢＰ与Ｚｎ（Ⅱ）直接配位产生，协同萃取反应平衡常数１５．８。同时还计算得到ＺＨＡ·ＴＢＰ的生成常数３１．７（３０３Ｋ）。

金属萃取平衡与软-硬酸碱规则

软硬酸碱规则从宏观角度描述化合物的形成及性质，在配合物稳定性的判断方面有广泛应用．前文［１］报道了萃取速率常数与金属离子的软硬酸碱强度的关系，本文研究了萃取平衡常数与金属离子的软硬酸碱强度的关系，为进一步开拓软硬酸碱规则在萃取化学中的应用奠定...

1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基吡唑啉酮-5与胺类缔合研究

Studies on association effect of HPMBP and different amine extractants (N1923,DOA, TOA) in benzene and association constents of HPMBP and TOA in different diluents were carried out. The association compounds of TOA and amine extractants exist widely,which were associated through hydrogen bond into 1: 1 compounds. The order of association ability (TOA>DOA>N1923) was consistent to their extraction abilities. Therefore, in different diluents, the association order of HPMBP and TOA was toluene>cyclohexane>n-hexane>benzene.

大学有机化学实验课程中的思政案例设计

为充分挖掘有机化学实验课程中的思政元素,发挥专业课程在立德树人方面的重要作用,我们对部分有机化学教学实验的教学理念和教学内容进行了改革和探索。构建了以有机化学实验知识为主体,以中华传统文化、有机化学中的励志故事、日常生活中的有机化学等人文素材为主导的有机化学实验课程的思政教学体系,本文主要对课程思政的设计理念和具体案例进行了介绍。

化学专业拔尖学生科研创新能力培养体系的探索与实践

文章介绍了山东大学化学与化工学院拔尖学生科研能力和培养体系的探索和实践。通过借助学科优势在培养模式、制度方面进行了改革,借鉴国内高校经验对培养方案进行了修订,拓展交叉学科教学内容,尤其是通过实验课程体系改革和利用国内外优质教育资源,化学与化工学院在培养模式、教学方法等方面进行的大胆的探索和实践,形成了具有山大特色的化学专业拔尖人才培养模式和机制。

P5709萃取钴(Ⅱ)、镍(Ⅱ)的动力学研究

采用单液滴法测定了P570 9 煤油萃取Co(Ⅱ )、Ni(Ⅱ )的正向反应速率 ,并通过改变萃取剂浓度、温度以及水相料液的金属浓度、pH值和硫酸盐浓度 ,考察了诸因素对P570 9 煤油萃取Co(Ⅱ )、Ni(Ⅱ )速率的影响 .由实验结果推断 ,萃取动力学过程为二步界面化学反应控制机理 ,利用Co(Ⅱ )、Ni(Ⅱ )萃取速率的差异有望改善二者的分离效果 .

虚拟仿真实验项目助力实验课在线教学

在新型冠状病毒疫情的影响下,全国高校延期开学,为实现“停课不停教,停课不停学”,各高校教师充分挖掘网络教学资源,积极开展在线教学活动。本文以山东大学虚拟仿真项目“特种高强度硅橡胶的制备与结构分析综合实验”中甲基乙烯基硅橡胶生胶乙烯基含量测定为例,介绍了无机及分析化学实验课中,如何利用虚拟仿真实验项目与在线资源结合的形式开展在线实验教学,帮助学生学习碘量法分析原理及操作。

不同稀释剂中HDEHP的界面性质研究

用滴体积法研究了HDEHP在不同稀释剂-0.05mol·dm^(-3)(H_2,Na_2)SO_4(pH=2.40)体系中的界面性质,认为吸附于液-液界面的是单体HDEHP分子,得到了各体系中HDEHP的C_(min),Г_(max),A_i以及ΔG_(ad)等界面吸附参数.HDEHP在不同稀释剂体系中的界面活性顺序为:脂肪烃>芳香烃>氯仿>甲基异丁基酮,这种变化主要是在体相中和界面上稀释剂与萃取剂、界面上的萃取剂及稀释剂与界面层水之间分子间相互作用的结果.同时讨论了HDEHP在不同稀释剂中的萃取动力学机理.

分子模拟实验课程建设的探索与实践

提出建设分子模拟实验课程的设想,并经过几年的教学实践,编写了实验讲义,内容既涵盖了经典的实验项目,也包含了前沿的热点问题,同时也有开放型探究实验。本文总结了该课程的教学要求、基本内容、考核方法、目前所取得的初步成效以及对未来的展望。

化学专业拔尖学生实验教学体系的探索与实践

介绍了山东大学化学学科拔尖学生实验教学体系的探索与实践,在实验教学体系、教学内容、教学方法、师资建设四个方面总结了近十年来课程改革及实施成效,探索适应化学拔尖人才培养的实验课程体系和运行机制。

兴趣培养是综合素质和创新意识教育的前提

如何培养学生的综合素质和创新能力是目前大学化学教改中倍受关注的课题之一。综合素质和创新能力的培养应以兴趣的培养和专业自豪感的形成为前提。本文就培养学生学习化学兴趣的重要性进行了论述,并就兴趣培养的途径和方法进行了探讨,介绍了山东大学在化学课程体系改革中强调兴趣、注重综合素质和创新能力培养的一些作法。

拔尖计划特色课分子模拟实验中的思政案例设计

为充分发挥课程育人功能,全面提升化学专业拔尖学生的家国情怀、社会责任、科学素养以及创新意识和综合能力,我们对分子模拟实验课程中的思政元素进行了广泛挖掘,本文主要对课程思政的设计理念和具体案例进行了介绍。

分子间弱相互作用的计算——构建氢键、卤键势能面

介绍一个面向大三下学期本科生的计算化学实验。通过量子化学计算对比研究两种分子间弱相互作用——氢键和卤键的势能面,使学生对势能面的概念及两种弱相互作用的区别有一定的直观认识。通过实际上机操作,初步了解Gaussian、Gaussview及Origin等计算化学相关软件的使用,并深入理解结构化学及计算化学课程中所学的理论知识。

基于考古情境的化学综合实践活动设计——“考古”陶片中残留油脂的检测

针对实际考古问题进行分析,提炼实践活动主题,围绕“考古陶片中残留油脂的分析检测”这一主题设计化学综合实践活动。通过陶片中残留油脂的分析检测,引导学生了解化学技术手段在考古中的跨学科应用。学生通过实验操作提取“考古”陶片中的脂肪酸残留,并将其交换为脂肪酸甲酯,通过气相色谱进行表征,最后结合陶片及其考古背景分析陶片的使用情况。该实验可向化学、生物化学、人类学以及考古等专业学生开放,可帮助学生了解并掌握样品分离和制备、衍生化、气相色谱和多组分样品分析等方面的基本概念和实践操作。

基于目标导向的医学基础化学教学改革

针对目前医学基础化学教学过程中存在的主要问题,以高素质领军型医学人才培养目标为导向,突出以学生为中心的教学理念,注重教学内容与医学知识的相互融合,从教学目标设计、课程体系建设、教学内容更新、教学模式创新等方面进行了系统研究和创新实践,调动学生学习的主动性和积极性,保证教学效果,提高创新发展能力。