一款教育类移动应用程序“爱猜元素”的开发

北京大学化学国家级实验教学示范中心开发了一款名为"爱猜元素"的教育类移动应用程序。它是以元素周期表为框架,"猜谜游戏"为逻辑主线,围绕元素知识及相关原理而设计的科普资源平台。本文主要介绍了该化学教育类app的设计理念、产品特点及其应用场景。

一个普通化学实验:简易光伏电池的制作

本文介绍了一个简易光伏电池制作的教学实验。该实验包括两种光伏电池的制作,硫化铜/硅光伏电池和N719染料敏化的敏化光伏电池,适用于在大学一年级的普通化学实验课程中开设。文章对实验所包含的一系列基本化学原理进行了讨论,以方便该实验的进一步拓展,用于高年级的实验课程。

一种新型密堆积晶体结构模型

研发了一种通过高强磁体连接形成的晶体密堆积模型。模型球间通过磁体吸引连接,能有效避免以插接方式搭建密堆积模型时的连接困难,可以在结构化学教学中方便、快捷、正确地搭建金属单质晶体密堆积模型和部分离子晶体密堆积模型,是一种借助形象思维提高晶体密堆积结构教学效果的教具。

利用高校优势,开展不同层次化学科普工作

北京大学化学国家级实验教学示范中心一直致力于探索和实践有效的科普方式,通过建设科普基地、完成多项科普项目和参加不同类型的科普活动,逐步积累了一些有效的科普模式。本文以展示日常生活与化学的关系为科普的出发点,从科普基地建设和产品开发两方面讨论了科普的内容和形式,以及不同科普活动针对的群体,期望高校和科研院所发挥自身优势,在科普工作中承担引领者和标杆的角色。

可互动的便携式元素周期表实物展盒

介绍了一款具有教学和科普功能的元素周期表实物展盒,它集趣味性、便携性与科普范围广等特点于一身。展盒内样品丰富、贴近生活,并与名为"爱猜元素"的app配合使用,拓展了元素知识内容。千余人参与科普互动的反馈表明:这款元素周期表实物展盒激发了大众的学习兴趣,使大众在轻松愉快的氛围中学习了化学元素知识,从科学的角度认识到化学元素与生活密切相关,具有很好的科普效果。

揭开护手霜的神秘面纱--介绍一个化学实验类科普产品

通过设计开发一款关于护手霜制作的化学实验类科普产品,向公众展示化学中乳化的现象及其背后的化学知识。设计思路主要包括优化配方、简化流程、美化器具,增强实验的观赏性和互动性,并通过制作科普视频和宣传手册,全面立体地展现了实验过程和化学原理。该科普产品具有贴近生活、易于推广、安全美观、便携性好、受众面广等特点。

颜色背后的化学--一款以颜色为科普主题的实物展架的开发

北京大学化学国家级实验教学示范中心开发了一款以"颜色背后的化学"为主题的用于科普的实物展架。它以颜色相关化学理论为逻辑主线,通过展示化学物质的颜色,系统地科普物质背后的颜色成因。本文主要介绍了此款化学实物展架的设计理念、展示内容及其应用场景。

实验中心交流会——激发实验技术人员内在动力的有效方法

针对北京大学化学基础实验教学中心实验技术队伍的现状,提出了激发实验技术人员内在动力的有效办法:定期开展实验中心交流会。介绍了交流会的组织形式和报告内容,结合实际事例展示了交流会开展两年多来在激励技术人员内在动力方面的效果,并提出交流会未来的发展规划。

嘧啶羧酸-Eu^(3+)/Tb^(3+)配合物合成和结构及荧光性质表征综合化学实验

采用沉淀法,通过改变合成条件,快速合成了4种嘧啶羧酸-稀土Eu3+/Tb3+配合物。经元素分析、粉末X射线衍射、红外光谱方法对配合物的结构及相纯度进行了表征,测定了固体样品的荧光性质,研究了配合物结构与荧光性质之间的关系。结果表明,配体最低三线态能级与稀土离子共振能级能量的匹配程度、中心稀土离子的配位环境及配体的排列方式是影响稀土配合物荧光性质的主要因素。该实验可作为高年级化学专业本科生的综合实验,可加深学生对稀土配合物的光致发光原理及发光效率影响因素的理解,有助于培养学生的科学思维、理论与实践相结合的能力。

长余辉荧光粉SrAl_2O_4:Eu^(2+),Dy^(3+)光谱表征方法改进

针对长余辉发光材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+掺杂体系,从饱和激发时间、样品表面状况、入射光的强度和角度等影响其固体荧光光谱的各因素逐一进行研究,探索满足该类材料进行定性及定量分析测试要求实验条件。实验结果表明,当测试条件设定为样品台位于30°,以365 nm紫外光作为激发光,激发狭缝6 nm,发射狭缝0.5 nm,饱和激发时间180 s且样品背面不透光时,样品发射光谱具有很高的检测灵敏度和重复性,并且测试的相对偏差可以控制在3%以内,基本满足固体荧光强度定量测试要求,可以作为一种更方便、快捷的检测手段应用于固体荧光材料制备方案优化、材料性能评判等领域。

元素周期表实物展窗：元素化学性质的形象化展示

以展示元素单质、化合物和矿物样品为形式制作的元素周期表实物展窗能够形象化地展示各种元素的化学特性。元素周期表实物展窗将实物样品展示度与样品背后的化学内涵相结合,可以展示元素和化学学科的风貌。

大白杜鹃花化学成分及其抗肿瘤细胞毒活性

研究大白杜鹃花的化学成分及其抗肿瘤细胞毒活性.采用硅胶柱色谱、凝胶柱色谱、反相RP-18柱色谱等方法进行分离纯化,根据理化性质和波谱数据鉴定化合物结构,然后采用CCK-8方法测定化合物的抗肿瘤细胞毒活性.从乙酸乙酯部位中分离并鉴定20个化合物,分别为大白杜鹃花酮(1)、confluentin(2)、omethy-llasiodiplodin(3)、daurichromenes A(4)、arthproliferin B(5)、梫木毒素Ⅰ(6)、梫木毒素Ⅳ(7)、(Z)-9,10-dihydroxy-6,10-dimethyl-5-undecen-2-one(8)、8-hydroxy-6,7-dihydrolinalool(9)、(E)-2,6-dimethyl-2,7-octadiene-1,6-diol(10)、9-hydroxy-4,7-megastigmadien-3-one(11)、吐叶醇(12)、去氢催吐萝芙木醇(13)、蔷薇酸(14)、山柰酚(15)、阿福豆苷(16)、萹蓄苷(17)、香树素-3-O-α-L-阿拉伯糖苷(18)、去甲基丁香色原酮(19)和东莨菪亭(20),以上化合物对A-549、HepG2、Hela-60、MDA-MB-68细胞均无明显毒性.化合物1为新的天然产物,化合物1~5,7~20均为首次从该种植物中分离得到.

搭建紫外可见光谱仪并用于科普互动

搭建科普型可互动紫外可见光谱仪,将光谱仪的内部构造、光路和光学部件的作用展示出来,弥补了目前商业化仪器"黑盒子"的弊端。将搭建好的光谱仪与简易物理学光路和实际有色饮料样品有机结合,设计环环相扣的科普互动,展示出颜色、浓度和光之间的内在联系,可向不同人群科普化学在生活中的重要性以及分析仪器作为化学学科"放大镜"的必要性。

用一种新式的串珠分子模型来介绍分子的点群

利用生活中常见的串珠编制分子模型,得到了一系列属于不同点群的C84同分异构体的串珠分子模型。这些模型可作为可视化教具,帮助学生理解抽象的分子点群的相关知识,也可以作为科普产品向大家介绍与对称性相关的知识。

台风天气下电网薄弱线路辨识与停电事故模型

为研究台风天气下电力系统的连锁故障演化,提高电网的应对能力,选用Yan Meng风场模型计算台风天气下输电线路的故障率。首先,结合线路潮流的停运概率模型,制定计及电网拓扑结构的线路脆弱度指标;然后,对现有停电模型进行改进,建立一种包含时间、空间、强度三要素的台风天气电网停电事故模型;最后,以宁德电网为例,仿真分析了玛莉亚台风期间该电网的薄弱线路,验证了所建模型的可行性。仿真结果表明,可用事故幂律曲线的分维值对台风天气下电网整体稳定性进行评估。

普通化学实验课程基本操作微视频的制作与应用

针对普通化学实验课程中基本操作多且涉及面广、基础性强、教学难度大的特点,以及国内相关微视频教学资源匮乏的现状,设计制作了普通化学实验课程基本操作微视频。微视频的制作过程是对化学实验微视频设计思路和制作方法的有益探索。以微视频支持的实验教学模式,有效弥补了传统课堂实验教学的缺憾,增强了操作型教学的准确性和学生自主学习的积极性,大大提高了实验教学效果,促进了实验教学模式的改革。设计制作的微视频具有易于推广、易于激发学生学习热情等优点,可为国内高校的实验教学提供视频资源和教学模式改革思路。

用LED灯和乐高积木实现Fe(Ⅲ)的定量测定

在普通化学实验中引入以LED灯作为单色光源,用乐高积木和简单电子元件搭建简易光度计的教学环节。自制光度计采用2种方法搭建,结构简单,光路直观,成本低廉。将其用于Fe(Ⅲ)的定量测定,测试结果与商用光度计的测试结果进行比较,验证了自制光度计的性能。结果表明,在测试浓度范围内,吸光度与Fe(Ⅲ)浓度具有良好的线性拟合关系,测试结果满足基本的实验教学需求,可替代该实验中惯用的商用分光光度计。教学实践表明,这种自己搭建仪器并用于定量测定的教学模式,易于激发学生的学习兴趣与热情,增强学生的动手能力、独立思考和解决实际问题的能力,改善了教学效果。