STS教育在无机化学实验教学中的渗透

通过向学生介绍无机化学学科相关的科技发展成果,倡导绿色化学实验,鼓励绿色化学实践等途径,将STS教育理念渗透到实验教学中,以加强学生学习过程中的主体性.

微波化学实验Ⅱ.乙酰苯胺的制备

采用苯胺与乙酸酐反应,微波辐射下直接回流合成了乙酰苯胺。与传统实验方法相比反应条件温和,易控制,反应过程中无毒害物质产生,反应时间短,产品质量和产率高,重复性好,适宜于实验教学,效果良好。

氨气的制取和性质实验的绿色化研究

用氧化钙与氯化铵反应制取氨气,并将氨气的制备、收集和性质实验组合设计,形成半封闭装置,有效防止了传统方法中试管易炸裂、污染环境和危害人体健康等弊端。该实验方法操作简便、时间短、成功率高,是一种无污染、经济易行的绿色化学实验。

氨气与氯化氢反应的研究性教学实验

基于目前氨气与氯化氢反应实验中存在的诸多问题，设计反应在密封玻璃管中进行，把绿色化学思想渗透到实验教学中。该实验装置简单，易控制，试剂用量少，操作安全方便，反应时间适中，现象明显直观，适宜于演示实验教学和学生分组实验，避免了溶剂挥发造成对环境的污染和对人体健康的危害。

可控微波促进对称1,n-亚甲基二酯的环境友好合成

采用可控微波加热技术,在水作溶剂或无溶剂条件下芳甲酸与1,n-二溴代烷发生双酯化反应,“一锅”法高效地合成了系列亚甲基二羧酸酯类化合物.考察了反应温度、时间、碱、溶剂对双酯化产率的影响,在优化实验条件下合成了31种亚甲基二羧酸酯,底物适用范围广,并提出了合理的反应机理.该方法操作简单、时间短,产率较高,同时符合绿色化学的原则.

乙酰苯胺制备的绿色化研究

采用苯胺和冰醋酸(乙酸酐)为原料,通过分馏法、回流法、干燥法、回流-干燥法、微波辐射法合成了乙酰苯胺.从绿色化学理念出发,进行反应方法探究和比较,优选出合理、实用、可行的制备方法.回流-干燥法和微波法是较佳的合成方法,不仅操作简便,反应时间缩短,而且提高了反应产率,使实验操作更加绿色化,也可为探究性实验的设计提供借鉴.

3,4-二氢嘧啶-2-酮的绿色合成研究

在微波辐射下,以固体超强酸AlCl3.CuSO4为催化剂,以芳香醛、尿素和乙酰乙酸乙酯为原料,无溶剂条件下合成3,4-二氢嘧啶-2-酮,产品经熔点仪、红外光谱进行了表征。该方法具有反应速率快、产率高、操作简便、绿色合成、所用催化剂对设备无腐蚀等特点。

过二硫酸盐与碘化物反应速率和活化能测定实验的拓展研究

根据过二硫酸铵与碘化钾反应动力学研究中反应速率的测定方法,以碘化钠替代碘化钾与过二硫酸盐反应,探讨温度、浓度、催化剂对反应速率的影响,测定反应级数、速率常数及活化能.在此基础上,将该实验进行微型化研究.结果表明,微型化后的实验结果不仅与常量实验一致,而且大大节约了药品,取得了明显效果.

“铁和铝在空气中燃烧”实验教学的改进

＂活泼金属铁和铝在氧气中的燃烧实验＂是中学化学教材中重要的演示实验,也是近年来许多化学教师改进的重点实验之一。现行几种化学教材中,都涉及到＂铁丝、铝片在氧气中燃烧＂实验,若将教材中的演示方法运用到课堂教学中时,往往成功率较低。一般认为其原因主要有以下几点：铁丝粗细,

球形片状微晶碱式碳酸镁的制备、表征及其用作纸填料的特性研究

以六水氯化镁和碳酸钠为原料,乙二醇为介质,采用直接沉淀法制备了碱式碳酸镁纳米粉体。分别用热重分析、X射线衍射、扫描电镜和红外对碱式碳酸镁纳米粉体进行了表征,通过分析确定了其组成和结构。用该法制备出的碱式碳酸镁纳米粉体的平均粒径为35.49nm,呈现球形且由片状微晶组成,分子式为4Mg CO3·Mg(OH)2·4H2O。以球形片状微晶碱式碳酸镁为添加剂制得的纸具有良好的吸水性、吸油性和阻燃性能。

对五氧化二磷催化乙醇制取乙烯的再研究

用五氧化二磷与无水乙醇共热制取乙烯,得出与文献报道截然不同的实验结论。结果表明,在五氧化二磷作为脱水剂的条件下,反应在210～258℃温度范围内都能产生乙烯,当n_(C2H5OH):n_(P2O5)=1.62:1时产率最高,为73.6%。同时,避免了用浓硫酸做脱水剂乙醇制取乙烯的所有弊端。

水溶液中对羟基苯甲酸与氯化苄的反应研究

以水为溶剂,在相转移催化剂和碱存在下,对羟基苯甲酸和氯化苄同时发生酯化反应和醚化反应,生成对苄氧基苯甲酸苄酯.当对羟基苯甲酸与氯化苄、碳酸钠、四丁基溴化铵的物质的量比为1∶3∶5∶0.15时,在水中回流4 h,产率可达94.2%.在常规方法的基础上,利用微波加热技术,高效地合成了对苄氧基苯甲酸苄酯,反应20 min,产物的最高收率达95.2%.

PEG-400介质中对羟基苯甲酸苄酯的环境友好合成

以对羟基苯甲酸盐与卤化苄为原料,在PEG-400作溶剂和相转移催化剂的介质中合成了对羟基苯甲酸苄酯.探讨了反应时间、反应温度、对羟基苯甲酸钾与氯化苄的物质的量比、PEG-400的用量对产物产率的影响.结果表明,该方法具有操作简便、收率高、环境友好等特点,符合绿色化学的要求.

TiO_2负载磷钨酸催化剂的制备及其催化乙二醇与硬脂酸双酯化反应研究

以二氧化钛为载体、磷钨酸为活性物质,采用浸渍法制备了二氧化钛负载磷钨酸催化剂,硬脂酸和乙二醇双酯化反应为模版,筛选出高活性的负载型催化剂.探讨了不同载体、负载量、催化剂用量及其重复使用对双酯化反应的影响.当二氧化钛负载磷钨酸的负载量为15.8%,催化剂用量为0.2%,反应温度为120℃,反应4h,产物产率可达93.5%.该负载型催化剂是一种选择性高、催化性能良好的环境友好型催化剂,而且重复使用效果好.

柱色层族组成分离方法对黄芪中脂肪酸和脂肪酸酯的研究

黄采用柱色层族组成分离方法和气相色谱-质谱-计算机联用技术分离和鉴定.从甘肃岷县黄芪中分析鉴定出48种脂肪酸酯、29种脂肪酸、5种芳香酸,其中不饱和脂肪酸占全部脂肪酸的55.50%,亚油酸的含量达41.33%,亚麻酸含量为10.59%,为岷县黄芪的进一步开发应用提供了基础数据.

烟丝可溶有机化合物分布与卷烟品质的研究

采用柱色层族组成分离方法,系统的研究了4种兰州烟烟丝中有机物分布特征,找出了不同档次兰州卷烟中系列有机化合物含量的差异,尤其是为吃味和香味做贡献的系列化合物相对丰度上的差异,提出了利用烟丝中可溶有机质含量的高低、利用烟丝中的生物碱的含量、利用样品的极性馏分、弱极性馏分在可溶有机质中的相对丰度作为判识卷烟内在品质以及检测卷烟优劣的方法.

负载型对甲苯磺酸催化剂的制备及其催化双酯化反应研究

以二氧化钛、二氧化硅、硅胶、活性炭、活性氧化铝等固体材料为载体分别负载对甲苯磺酸,硬脂酸和乙二醇双酯化反应为模版,筛选出高活性的负载型催化剂.实验结果表明,活性氧化铝负载对甲苯磺酸催化酯化反应活性最高.在该酯化反应条件下,探讨了不同负载方法、负载量、催化剂用量和催化剂重复使用对酯化反应的影响.当活性氧化铝负载对甲苯磺酸催化剂负载量为19.7%,催化剂用量为0.2g,反应温度130℃时,反应2h,产物产率可达97.1%.该负载型催化剂是一种选择性高、催化性能良好的环境友好型催化剂,而且重复使用效果好.

普鲁兰多糖复合保鲜液膜对鲜切土豆保鲜的研究

以普鲁兰多糖为主要原料,蔗糖酯、甘油、海藻酸钠和羧甲基纤维素钠为辅助材料,制作保鲜液膜,对鲜切土豆进行保鲜。通过测定土豆的Vc含量及失重率来判断L25(56)正交试验设计的试验配方的保鲜效果。试验结果表明,复合保鲜液的最佳配方是普鲁兰多糖∶羧甲基纤维素钠∶海藻酸钠∶蔗糖酯(质量比)=14∶1∶2.25∶1.5。

薄层色谱板的快速制备及分离效率研究

薄层色谱法在天然产物的分离、跟踪有机反应、柱色谱分离预测试及有机化学实验教学中起着重要的作用。该文以羧甲基纤维素钠水溶液作为粘合剂,采用倾涂法制备薄层色谱板,考察了粘合剂浓度、吸附剂类型、干燥方式对薄层色谱板分离效果的影响。实验研究表明,将一定量的柱层析硅胶溶于0.4%的羧甲基纤维素钠水溶液中,制成的薄层色谱板粘结性能好,分离效率高,制板时间大为缩短,为薄层色谱板的制作提供了一条快速、便捷、环境友好的方法。

XMgO·YMg(OH)_2吸附剂除氟机理及其净化水的水质研究

研究了XMgO·YMg（ OH）2对水中氟离子的吸附性能,考察了吸附时间、吸附剂用量、含氟水pH值、温度、含氟水初始浓度等因素对吸附的影响。实验结果表明,在较宽的pH （3．4~8．4）值和水温（22~51℃）范围内,XMgO·YMg（OH）2对水中氟离子具有极强的吸附能力,室温下0．4gXMgO·YMg（OH）2可将100mL浓度为30mgF-1·L^-1含氟水处理为符合含氟标准的饮用水。氟离子在 XMgO·YMg（OH）2上的吸附速率较大,30min内基本达到吸附平衡,吸附平衡符合Langmuir方程,在50min内达到饱和吸附,室温下饱和吸附量为13．46mg·g^-1。净化水呈微碱性,含有5．68~15．07mg·L^-1 Mg2＋,有益于人体健康。吸附饱和后的XMgO·YMg （ OH）2经焙烧再生,除氟率可达81%。