实验使概念不再抽象——以“离子反应”教学为例

化学概念的抽象性和高度概括性给学生学习带来了很大障碍,利用"宏观"实验教学手段,让抽象的化学概念在教学过程中形象化、直观化,在获得深刻印象基础上引导学生思考"宏观现象背后的微观本质",并让概念在实验探索中加以内化,得以升华."离子反应"教学实践尝试给概念性知识教学带来一些启示.     

发展学生化学学科核心素养的课例研究——以“离子反应”为例

以高中化学“离子反应”概念教学为例,阐述了发展学生化学学科核心素养的课例研究思路和教学活动设计。围绕离子反应概念、离子方程式书写、离子反应发生条件等知识内容,挖掘教学内容与学科核心素养内涵的联系,创设真实且富有价值的问题情境,开设高水平的实验探究活动,注重微观分析过程,将离子反应概念的学习与从微观离子角度分析水溶液中反应的认识思路进行整合,力求发展学生的化学学科核心素养,帮助学生形成对“离子反应”概念的整体认识。     

让学生深刻体验和感悟离子反应真实发生——电导滴定法在研究酸碱盐反应规律中的应用

借助数字化实验辅助,创设问题情境,利用电导滴定法研究酸、碱、盐间发生复分解型离子反应的规律。基于数字化实验结果,从宏观微观符号曲线四重表征的视角,对实验结果进行了分析和解释,使学生在实证中体验和感悟离子反应真实发生,并进行了教学反思。     

离子反应中几个问题的质疑

对离子反应的概念、离子反应的实质、离子方程式表示的意义及离子方程式的书写步骤产生质疑,指出这些问题并纠正。     

基于手持技术的“离子反应及其发生条件”教学研究

利用手持技进行实验设计,在离子概念建立环节开展实验探究,利用练习-反馈策略,在离子概念应用环节开展探究,转化学生的迷思概念,完成了课标指出"通过实验事实认识离子反应及其发生条件"的要求。     

“电离与离子反应”的单元教学设计与实施*——食盐精制:从微观角度看粗盐中可溶性杂质的去除

在“食盐精制:从微观角度看粗盐中可溶性杂质的去除”的单元教学中,通过初识粗盐中的杂质、微观角度看氯化钠、微观角度看粗盐溶液、微观角度认识除杂方法、设计除杂方案并实施等活动,促进学生理解与应用电离、离子反应等核心概念,引领学生解决真实问题,形成解决除杂实验问题的基本思路,实现能力素养的发展。经过多轮次教学改进,结合教学实践及其教学效果抽提出“聚焦核心概念和学生必做实验,实现认识能力的进阶与实际问题解决过程高度融合”“通过学科实践及实验探究,建立宏观、微观、符号关联,突出证据推理,构建思维模型”“通过持续性评价活动,外显学生的前概念,促进概念转变,形成化学学科思维方式”等教学策略。     

复杂离子反应的规律及其离子方程式书写策略

基于中学教学实际，针对师生对复杂离子反应及其离子方程式书写的困惑，通过整理和归纳，把复杂离子反应分为连锁反应、并列反应和竞争反应等3种反应类型，探究了复杂离子反应的规律、分析策略、离子方程式书写的方法及应用。     

离子液体谱学性质和热力学数据关联的新进展

离子液体的性质是其微观结构和相互作用的外在表现,与其应用密切相关.谱学手段能从分子水平上探测离子液体的微观环境和相互作用,近年来在定量关联或预测离子液体宏观性质方面发挥着越来越重要的作用.本文着重概述了红外光谱(IR)、拉曼光谱(Raman)、核磁共振波谱(NMR)和电子顺磁波谱(ESR)等常见谱学手段在定量关联离子液体及其溶液体系宏观性质方面的研究进展以及发展方向.     

基于认识模型建构与应用的化学教学设计*——“水溶液中的离子反应与离子平衡”一轮复习课

分析了“水溶液中的离子反应与离子平衡”主题内容,通过学生前测发现学生对这一部分内容的认识存在着认识水平较低、认识不够深入等问题。针对这一问题,在实际教学中通过构建水溶液中的离子反应与离子平衡认识模型的方式,创设真实的问题情境,引导学生明确任务类型、丰富认识角度、形成认识思路,从而使学生对主题内容的认识走向深入和系统。通过后测,分析了教学效果,进行了教学反思,为在教学实践中开展认识模型建构教学提供参考。     

离子液体构效关系及应用*

离子液体独特的物理化学性质,使其成为应用前景良好的绿色功能材料和介质,受到广泛关注。本文探讨了离子液体结构-性质关系及现存的问题,对相关实验和理论工作进行了分析;揭示了离子液体的多尺度结构和动态变化规律,构建离子液体微观结构与宏观性质之间的定量关系,为离子液体体系定量设计与调控提供了科学理论和方法;展望了离子液体在化工、能源、环境和材料等领域的应用。     

认识离子反应本质的手持技术新实验

利用手持技术监测逐滴滴加硫酸钠溶液的氢氧化钡溶液pH的变化情况,揭示反应过程中氢氧根离子的行为,以帮助学生认识离子反应过程中并非所有离子均参与反应,从而科学、全面认识离子反应的本质。     

气相色谱/离子阱质谱中组分图谱提取的主成分分析方法

由于离子阱质谱中容易发生分子-离子反应, 致使质谱图发生改变, 影响与主要由四极质谱建立的参照图谱的匹配效果. 本文采用主成分分析方法对气相色谱/离子阱质谱中组成色谱峰的所有全扫描质谱进行提取, 提取后的质谱图能够有效克服分子-离子反应和基线干扰的影响, 应用不同的匹配算法均能很好地和参照图谱匹配, 和传统方法相比匹配度显著提高, 对目标化合物定性准确.     

铵根离子在水溶液中的跳跃转动机理

铵根离子的动力学行为与生命体内的生物和化学过程密切相关.依据流体力学理论,由于铵根离子与水分子之间存在多个强氢键,其转动应较慢,但实验结果并非如此,其转动的微观机理尚不清晰.本文分子动力学模拟研究表明,水溶液中铵根离子主要以快速、大角度的跳跃方式进行转动,像水分子一样遵从扩展分子跳跃转动模型.通过微观转动模式的分解和两种转动弛豫时间的比较发现,相对其氢键骨架的扩散转动,跳跃转动对其转动速率贡献更大,并随浓度增大不断强化.与水分子氢键交换方式相比,铵根离子更倾向于在非氢键相连的水分子间发生交换.     

用定量结构性质关系预测表面活性剂的浊点

用结构、电子、空间和热力学等性质为描述符，建立了宏观性质非离子表面活性剂浊点与微观结构之间的定量结构性质关系. 这些描述符包括辛醇/水分配系数lgP、分子表面积A、相对分子质量Mr、偶极矩μ-y和μ-z.通过49个非离子表面活性剂浊点的实验数值与五个性质之间的关系式，成功地预测了其他非离子表面活性剂的浊点.     

原子簇离子产生的动力学方程与分布函数

由激光等离子体反应产生的原子簇分子与离子，经历了分子-离子反应的过程．本文尝试将Smoluchowski方程加以扩展，用于描述原子簇离子的生成过程．通过应用解析方法，求解不可逆聚合过程的动力学方程，推导出了原子簇离子统计分布的函数关系式，证实了实验中观察到的原子簇的统计分布规律．     

强碱滴定弱酸的信息化教学软件及其教学实践*

基于酸碱滴定中的离子平衡现行教学中存在的问题,研发了一款以强碱滴定弱酸为例的离子平衡知识学习与习题检验的软件工具。该软件以可视化的技术,用曲线、柱状图等形式展示滴定过程中的动态变化,便于学生从滴定过程中的离子反应、图像和数据中获取信息并进行推理,从而认知酸碱滴定中的离子平衡的内在原理。该软件不仅能用于离子平衡中各概念的教学,也能为相关习题课的讲解创设必要的教学情境。     

中学化学必修教材中“离子知识”的编排研究

电解质、电离、离子反应等一系列"离子知识"有其自身的发展逻辑,学生学习离子知识的进程并不同于科学发展的进程。人教版、苏教版《化学1》教材对于离子知识的编排都较好地符合知识的逻辑顺序、学生的认知顺序和学生的心理发展顺序相结合的要求。     

快离子导体系统中Li+运动的7Li NMR研究

Lil＋2。TiZ。Mg。P3012是一种具有较高离子导电车的快离子导体材料，其结晶化学和电导性能都已经进行了深入的研究，表明化合物具有规整的三维骨架结构，h离子位于骨架间隙中，并且其离子电导率随温度升高而增加＊．作者曾应用”P固体高分辨NMR技术对该固港体系统的微观晶体结构进行了研究，分析了Mg’“离子部分替代Ti‘“离子后，化合物骨架结构的特征＊．但对该体系的Li离子微观动态行为的研究还没有开展，在这里我们应用、i固体NMR技术研究了L计的状态及其动态行为，在此基J由上分析了Li离子可能的迁移机理．1实验部分’LiNMR…     

碘离子选择电极测定S2O82-与I-反应动力学参数

水溶液中S_2O_8~(2-)氧化I~-的反应是典型的二级离子反应,常选为大学物理化学实验.但该实验一直沿用滴定法和碘钟法,因而存在着操作繁锁费时、无法确定任意时刻的反应物浓度及引入其它试剂使体系复杂等缺点. 为了克服上述缺点,本文根据离子选择电极和化学动力学原理,提出一种新的能系统地进行S_2O_8~(2-)与I~-反应动力学实验的方法,它包括反应级数、反应速度常数、反应活化能的测定以及考察离子强度、催化剂对反应速度的影响.作者采用碘离子选择电极(以下简称碘电极)电位法跟踪反应中I~-浓度的变化,可由     

傅立叶变换离子回旋共振质谱及其研究进展

本文综述了傅立叶变换离子回旋共振质谱的基本原理及其颇具特色的数据处理方法.以两种典型的离子化方法为代表,介绍了目前主要使用的离子源,并总结了该方法在分析科学,尤其是在大分子分析、气相离子反应动力学研究和复杂体系分析等领域中的广泛应用.