从“认知模型”到“模型认知”的教学实践与思考——以杂化轨道理论与分子空间构型的教学为例

微观世界看不见摸不着、抽象复杂,在教学过中可以采用模型建构的方法来帮助学生认识和研究物质的结构特征、性质特征、客观规律等.通过模拟、解释、推理等方法,引导学生通过探究学习,建立相关的认知模型,能够运用所掌握的知识解释相关的结构、性质特征,进而揭示该事物所蕴含的本质规律.通过以“杂化轨道理论与分子的空间构型”教学为例,引导学生通过对价层电子对互斥模型(VSEPR模型)和杂化轨道理论模型的建构与整合,进而掌握预测分子空间构型的方法,并能进行简单的解释与推理,促进学生从“认知模型”到“模型认知”的发展.

高考中有机物分子空间结构问题备考策略

普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)提出“化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科,其特征是从微观层次认识物质,以符号形式描述物质.”有机物分子的空间结构就是从分子水平研究物质的结构.

基于评分子空间和信任机制的协同过滤推荐算法

互联网技术的快速发展导致了互联网上数据信息的爆炸式增长.推荐系统作为解决互联网信息过载问题的关键技术,其核心思想是通过用户历史行为数据挖掘出用户的个性化偏好,为用户推荐其感兴趣的物品.然而,稀疏的评分数据会导致相似度计算不够准确,进而影响相似用户集的质量.为了提高相似用户搜索的可靠性,引入信任机制和评分子空间,提出基于评分子空间和信任机制的协同过滤推荐算法.创新点主要包括以下两点:首先,算法引入基于用户显式声明的关系数据所构建的信任机制,该关系数据能够对稀疏的评分数据进行补充.其次,利用评分子空间和信任关系,设计了一种基于隐式和显式相似度的混合相似度度量方式,并将之引入到多阶近邻的相似用户搜索方法和迭代评分预测方案中.实验结果表明,所提算法提高了推荐的准确度,具备较好的预测能力.

基于证据推理与模型认知的“原子轨道杂化与分子空间结构”教学设计

以常见烃分子空间结构的实验事实为依据,基于认知冲突通过证据推理引导学生自主建构原子轨道杂化的概念,并运用杂化轨道理论解释分子的空间结构;通过常见微粒空间结构的列表分析,探究原子轨道杂化方式与价层电子对数的关系;基于知识关联和认识思路的内容结构化,引导学生学会预测与解释微粒(分子)的空间结构,促进学生“证据推理与模型认知”学科核心素养水平的发展。

幅度谱差分子空间雷达自动目标识别

雷达高分辨距离像是目标的重要结构特征,其维数通常很高,造成数据可分性表达差,识别过程计算复杂度高,识别率低。为降低距离像的维数,提出一种新的距离像特征提取方法,即采用直接线性判别分析(dLDA)在距离像幅度谱差分空间进行特征提取,得dLDA幅度谱差分子空间。目标识别即在所得dLDA幅度谱差分子空间中进行。采用外场实测数据,分别训练了最小距离分类器和one-against-all支撑向量机分类器,2种分类器的识别结果均表明,该方法可显著地降低数据维数并提高识别率。

判断分子空间构型的简便方法——价层电子对互斥理论简述

简述了价层电子对互斥理论 ,并在此基础上提出了判断分子空间几何构型的 (8m + 2n)

多氯代苯并噻吩分子空间坐标指数与气相色谱保留时间的QSPR研究

运用Chem Office软件绘制37个多氯代苯并噻吩三维图,并得到对应的分子空间坐标Pi(xi,yi,zi)。以多氯代苯并噻吩分子的原子距离指数、分子空间特征指数、分子电性距离矢量、氯原子数为分子描述变量,采用多元线性回归和BP人工神经网络建立描述变量与多氯代苯并噻吩的气相色谱保留时间的QSPR模型。结果表明:多元线性回归建模相关系数R=0.9970,SD=2.1830,基于BP人工神经网络建立的模型R=0.9996,SD=0.3123。为多氯代苯并噻吩分子结构与物性的QSPR研究提供了新思路。

浅议判断共价分子空间结构的几种方法

物质的物理性质和化学性质与原子在分子中的相对位置密切相关,因此有必要研究分子的空间结构并找 出其内在的规律.拳文归纳了几种判断共价分子空问结构的方法.

基于划分子空间的数码相机颜色空间转换方法研究

基于数码相机的印刷品质量检测是未来发展的方向,在颜色检测领域需要首先解决色空间转换的精度问题。采用分子空间的多项式回归法实现了从RGB颜色空间到CIEL*a*b*颜色空间的转换,首先把RGB颜色空间划分成若干个子空间,然后在每个子空间中运用最小二乘法建立多项式模型,对任意RGB颜色值根据其所在子空间求解对应的多项式方程,即可得到L*a*b*值。实验表明,该方法的转换精度有了很大程度的提高,能够满足数码相机色空间转换的基本要求,为基于数码相机的印刷品质量检测奠定基础。

Chem3D可视化在“有机分子空间结构”教学中的应用

“有机分子空间结构”是人们从微观角度认识物质世界和学生建立“结构决定性质”的重要知识载体。Chem3D软件具有强大的“可视化”功能,它绘制出的可360度旋转的三维立体分子空间模型,可以帮助学生建立有机分子中原子共面、共线性判断思维的认知模型。借助Chem3D软件进行“有机分子空间结构”的学习,学生的“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”等化学学科核心素养得到潜移默化的培养。

科学家绘制出完整药用小分子空间“地图＂

美国杜克大学化学家最近开发出一种新的计算机算法．能模拟出所有的含碳小分子，经过分类编目后形成一份特殊的小分子空间“地图”，帮助化学家在实验室里将这些分子真正制造出来。这一成果有望成为药物开发人员的得力工具，以寻找更有效的药物和新材料。相关论文在线发表于4月的《美国化学协会会刊》上。

“分子空间结构”的单元教学设计

聚焦学科理解与模型认知,围绕“价层电子对分析”“VSEPR模型”“杂化轨道理论”等单元学习内容,设置“认识分子空间结构的多样性及其影响因素”“学会预测分子的空间结构”“探究CH_(4)、NH_(3)、H_(2)O键角差异的成因”“运用杂化轨道理论解释CH_(4)、C,H_(4)、C_(2)H_(2)空间结构”“建构VSEPR模型与杂化轨道理论的内在联系”“体验高考真实问题解决”等教学环节,引导学生有序落实学习内容的认知进阶。

如何应用价电子对互斥理论确定分子(或离子)的空间构型

在无机化学和普通化学中,通常用杂化轨道理论阐述分子或离子的形成,采用VSEPR法(价层电子对互斥理论)可以预测分子或离子的空间结构,此方法既简单又快捷,具有较好的实际意义。

空间分子生态学——分子生态学与空间生态学相结合的新领域

分子标记、基因流、种群空间动态是当前生命科学研究中的热点领域。RFLPs、RAPDs、微卫星等新的分子标记的不断涌现 ,促进了这些领域的飞速发展。对种群空间动态研究中的等级岛屿模型、距离隔离模型、脚踏石模型、集合种群模型等方面许多令人瞩目的进展做了介绍 ;同时还介绍了遗传距离、基因流及其测度、基因突变模型、3S技术、空间精确性种群模型和基因频率的空间自相关等热点领域。最后 ,就空间分子生态学存在的问题与前景进行了讨论 ,指出了空间分子生态学可能的发展方向。

深度学习核心概念的教学研究——以“分子的空间构型”教学为例

通过学科核心概念深度学习的实质分析,开展概念学习的结构化和意义化建构,发展学生的高阶思维能力。以分子的空间构型的教学为例,通过杂化轨道理论和价层电子对互斥理论的深度学习,提出推进深度学习的教学应提供具有思维空间的学习活动,培养学生勤于思考和探究的学习习惯,设置适当的教学情境建构知识体系,提升知识迁移创新能力和问题解决能力,实现概念学习从知识化向能力化发展的质变。

分子的空间构型

把杂化轨道理论与价层电子对互斥理论综合考虑,可以成功地判断和解释共价型分子或离子的空间构型,该法不但克服了杂化轨道理论无法判断中心原子杂化类型的不足,也弥补了价层电子对互斥理论不能说明成键原理的缺陷。

齐型空间上加权Hardy空间的分子特征

本文首先在齐型空间上定义了一类加权分子，然后建立了齐型空间上加权Ｈａｒｄｙ空间Ｈｐ（ω）的加权分子特征（０＜ｐ≤１）．

Al2O3@5A沸石材料制备及其空间分子污染吸附性能

目的采用原子层沉积技术(ALD)制备了Al2O3@5A沸石分子筛复合材料,以提高材料的综合应用性能。方法采用三甲基铝为铝源,水为氧源,氮气为载气,工艺压力为26.6Pa,沉积温度为150℃,循环周期为300,在5A沸石分子筛球体表面生长膜厚约为30 nm的Al2O3非晶薄膜,探究Al2O3薄膜对5A沸石分子筛的机械强度和吸附性能的影响。结果Al2O3薄膜均匀牢度地包覆在5A沸石分子筛表面,有效抑制了分子筛的破裂掉粉。非晶态Al2O3薄膜呈现均匀粗糙的纳米岛状形貌,具有优异的疏水性。此外,Al2O3薄膜提供更多的活性铝,有利于与有机污染物分子发生化学吸附。结论采用ALD技术制备了形貌均匀、结构致密的Al2O3非晶薄膜,实现了对基底材料5A沸石分子筛的表面改性,不但改善了材料的机械强度和使用稳定性,而且提高了材料对有机污染物的吸附能力。