1997年全国高中学生化学竞赛(初赛)试题与试题分析

今年的全国高中学生化学竞赛的初赛刚刚结束。我们认为这次竞赛的试题较好地体现了今年5月全国高中学生化学竞赛工作会议上再次肯定的试题的水平要求:原理水平大致与人民教育出版社的《化学读本》相当,基本上不涉及更高一级的,即大学化学的原理,但考虑到冬令营的优胜选手以及参加国际竞赛的选拔,需要补充一定量的静态立体化学的知识(包括立体异构),当然试题涉及的具体化学内容本身对中学生是陌生的,但用竞赛学生的已有知识以及适当增加的知识为基础是可以理解的。为进一步考察试题的难易,我们对试题作如下的分析。     

姜黄素衍生物与类似物的构效关系研究进展

根据目前对姜黄素衍生物与类似物的结构与药理作用的关系的研究现状,论述了姜黄素衍生物与类似物的结构与其抗氧化、抗炎和抗肿瘤的药理作用的关系,包括对姜黄素及其衍生物与类似物的结构修饰与其活性之间的关系的论述。大量的实验结果显示姜黄素衍生物与类似物的药理作用与其结构中所具有的官能团有着密切的关系,这为新药开发提供了一个很好的方向。     

泽林斯基学派底发展道路(二)

二、烃的互相转变泽林斯基及其学派在烃的互相转变方面的研究,也有不可比拟的巨大成就。石油工业在国民经济中是相当庞大的、最重要的工业部门之一,天然气和石油是烃的最重要的来源。全世界石油年产量达三亿吨以上(不包括苏联在内),它的产量仅次于煤炭工业。但是几乎所有产品都用来做内燃机的燃料、润滑油等,仅有少数的作为化学工业的原料,然而利用石油作化学工业原料的需要是与日俱增的。对于石油的产品用为内燃机燃料及润滑油的要求,在今后会变得更为严格,这就是说:在不同用途的产品中烃类的化学组成不是完全没有关系的,仅一定类型的烃类在现代的航空、汽车及拖拉机发     

在化学教学中对学生的科学—无神论教育

在对学生的科学-无神论的教育中,化学教师的任务取决于我们苏维埃学校的总任务。苏维埃的学校是“教育出能够彻底建成共产主义一代”的工具。共产主义与宗教是不相容的。共产主义者“不能够也不应该对表现在宗教信仰形式中的无知、愚昧、和黑暗势力熟视无睹。”“因为党是拥护科学的,而宗教偏见是反对科学的”。在培养极积的、自觉的共产主义建议者的事业中,对学生的科学-无神论教育是化学教师的一项极其重要的任务。在共产党和苏联政府的领导下,总的来讲我们的学校卓有成效地担起了自己的教育-教养的任务。她培养了掌握科学基础的、思想健全的、体魄     

定性分析教学中的一些问题

在当前的分析化学教学中,定性分析仍占有相当重要的地位。它的主要作用,是使学生在系统地学习元素周期律的基础上,进一步掌握常见离子的基本性质,为定量分析及今后的工作打下坚实的基础。但是,从最近几年来的实际教学情况来看,定性分析部分的教学工作一直存在一些问题。造成这种情况的原因是多方面的：如在编写教材过程中,对有些问题未能进一步进行研究;不同的参考书的提法不尽相同;硫代乙酰胺的引入带来了许多新的实验现象而目前得不到很好的解释;实验条件的改变导致许多离子的反应出现异常情况等。     

改进的微乳液聚合制备的聚甲基丙烯酸甲酯的力学和光学性能研究

研究了改进的微乳液聚合方法制备的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的力学和光学性能, 并与本体聚合制备的PMMA相比较. 研究结果表明, 由改进的微乳液聚合制备的PMMA具有较高的Tg和富间规度, 在较宽的温度范围内具有较高的力学模量. 此外, 它的拉伸强度、拉伸模量及断裂伸长率均比本体聚合制备的PMMA样品高. PMMA的折光率与制备方法关系不大, 但由改进的微乳液聚合制备的PMMA样品消光系数更小, 更加透明. 这说明由改进的微乳液聚合方法制备的PMMA具有更广泛的应用前景.     

Mn助剂对CuFeZrO2低碳醇合成催化剂的修饰作用

利用程序升温还原和原位漫反射红外光谱技术研究了Mn修饰的CuFeZrO2催化剂的结构特性,并测试了催化剂的CO加氢合成低碳醇的反应性能.研究表明，适量添加锰助剂有利于提高催化剂的反应活性,提高产物中C2＋醇的含量,抑制甲烷的生成,但随锰含量的增加催化剂的活性和选择性呈现先增加后下降的趋势.程序升温还原的测试表明,锰助剂通过与铜的相互作用使铜的还原变得困难,影响铜在催化剂上的状态,随锰的加入量的增加这种作用得到加强.铜分散度的测定表明锰促进了铜的分散,利用探针分子CO在催化剂上吸附的漫反射红外光谱研究发现,锰助剂可以提高组分间的相互作用,影响铜的电子性质,从而增加了CO在铜上的吸附.     

伴有辅酶再生的生物催化过程

很多生物催化的氧化还原反应需要昂贵辅酶的参与,本文详细介绍了伴有辅酶再生的生物催化过程中,辅酶的使用、辅酶的酶反应再生、电化学再生及载体再生的特点,并对各种再生方法的优缺点进行了比较,同时介绍了辅酶的固定化及化学改性方法的研究进展.简单综述了伴有辅酶再生的基于细胞、游离酶和固定化酶的生物催化系统的研究和应用,并展望了辅酶的研究前景及辅酶再生研究的发展方向和亟待解决的问题.     

我国古代人民制造陶器的化学工艺

我们伟大的祖国有极其悠久的文化史,这不是一句空洞的自豪的话,而是有许许多多的事实可以证明的。除了古代文献的纪载以外,我们在最近三十多年来,由於考古学家的努力,在地下发掘出很多文字所未曾记录的史前遗物,从这些遗物里,我们可以确切地认识到我们古代的文化,古代人民丰富的发明和创造。现在所已知的史前遗物可以说还仅仅是埋藏在地下的极小的一部分,将来继续不断的发掘可以有更大的收获,而已经得到的古物也尚有待於更深入的和广泛详细的研究。可是即就现有的资料和研究结果来说,已足以充分说明我国古代文化的悠久与可爱了。     

自然界中的原子核反应

宇宙中的实物根据宇宙各部分的温度和密度的不同而以各种形式存在着:有炽热的巨大的物体——恒星,有紧密的本身不发光的物体——行星,有尘雾状的和蒸气状的云彩,最后,还有充满在星球和银河之间的疏散的气体介质。实物的这一切形式是相互联系的。在宇宙的各部分之间存在着直接的联系——实物交换。譬如:宇宙线和陨石屑从宇宙空间不断地落到地球上来。在研究极光光谱时证明了,氢气不是从接近大地的大气层中进入大气的上层,而是以宇宙线的质子的形式侵入的。另一方面,地球也不断地在星际空间中损失气体(譬如,惰性气体)和极微小的尘粒。所以,无可争辩地,地     

Cun、Agn和Aun(n≤9)团簇的静电极化率

The static polarizabilities and polarizability anisotropies of Cun,Agn and Aun (n≤9)clusters have been calculated by the B3LYP density functional method,which is a three parameter mixture of density functional and"exact" Hartree Fock exchange. The calculated results are compared with experimental polarizabilities of sodium clusters. It is shown that the size dependency of the static polarizabilities per atom of Cun,and Agn clusters possesses the same trend as that observed in sodium clusters exception of the Aunclusters while the polarizability of Au atom is much smaller than these of Cu and Ag.The(α-)of Au atom is the smallest and the(α-)per atom of Au approach to the values of Cu from the dimmer to the hexamer. It indicates that in Au clusters the electrons are more strongly attracted by the nuclei because of the more electrons. However,the absolute polarizabilities of the noble mental clusters are considerably smaller than those of the sodium clusters and the electronic structures of the noblemental are much more compact.     

复合物Ca+-RNA碱基的结构与稳定性

Gas-phase metal ion affinities and optimized structures of RNA nucleic acid bases for the Ca+ were determined at a density functional level employing the hybrid B3LYP exchange correlation potential in connection with the 6-311+G(2df,2p) basis set. All the molecular complexes, obtained by the interaction between several low-lying tautomers of RNA nucleic acid and Ca+ on the different binding sites, were considered. For Cytosine, the most stable complex was obtained starting from the most stable tautomer of the free nucleic acid base tautomers. As to thymine, the bond energy of the ion with the most stable tautomer of the free nucleic acid base is the weakest among the three tautomer’s complexes, and that of the ion with least stable tautomer of the free nucleic acid base is the strongest . Uracil is similar to thymine. The two kinds of relation, bond energy and total energy for the complex, are in disagreement, as the metal affinities of RNA bases for the Ca+ depend on binding sites, and total energy of complex (Ca+-RNA base) relies on all atoms and their relative positions in the complex.     

CoFe2O4自形成磁性液体场致结构化对磁化的影响

The Langevin paramagnetic theory can’t describe the relation between magnetization of ferrofluids and applied magnetic field. The structuralization of ferrofluids, which is considered the main influence factor of the magnetization, is regarded. The part of magnetization works is deposited when the structure is forming. This action influences the magnetization of ferrofluids directly or indirectly. On the base of the “compressing” model, the Langevin function that usually describes the magnetization of ferrofluid is modified, and a well-fitted curve is obtained. An equation of the relation between the equivalent volume fraction after being “compressed” and the intensity of magnetic field is discovered, which approximately describes the process of magnetization. The relation between the approximate initial susceptibility and the volume fraction can be obtained from modified formula.     

Thermodynamics of dissolving and solvation processes for benzoic acid and the toluic acids in aqueous solution

Experimental data are presented for the solubility in water of benzoic and toluic acids from 5° to 65°C. From the solubility the molality of the monomeric form of the acid is calculated using literature data for both ionization and dimerization of the acid. These data for the monomer combined with data from the literature for vaporization of the solid and ionization in both the gas phase and the aqueous phase yield entropy and enthalpy changes for the solvation of molecular and anionic forms of the acid. A similar procedure is also applied to literature data for the solubility of benzene in water. It is shown that the hydration entropies of the monomeric forms are a linear function of their partial molar volumes. It is concluded that hydration of the undissociated o-toluic acid may be crucial to the increased acidity of that acid compared to benzoic acid.     

锌试剂与壳聚糖的结合反应机理的研究

为从分子水平认识多糖分子与小分子之间相互作用的机理,应用光谱法研究了壳聚糖(CTS)与锌试剂(ZCN)的相互作用机理;测得ZCN-CTS复合物吸收光谱出现新的吸收峰所需的临界ZCN/CTS摩尔比为2.67×103, CTS对ZCN的最大结合数为6.93×103,实验值与理论值相吻合,证明了多糖与生物探针相互作用理论模型的可靠性;探讨了ZCN与CTS相互作用产生变色反应的机理,认为其是在ZCN与CTS大分子间发生静电相互作用的基础上,主要由ZCN与CTS大分子间的疏水相互作用所引起.     

氢在Ni(511)台阶面的吸附与解离研究

The adsorption and dissociation of hydrogen on stepped surface (511) of nickel are studied with the embedded-atom model (EAM) method. The adsorption energy, the length of the adsorption bond and the adsorption height for a single hydrogen atom are calculated. Three kinds of stable sites are found for hydrogen adsorption. There are the double-fold bridge site B on the step edge, the three-fold hollow site H3′ on the step surface and the four-fold hollow sites H1 and H2 on the terrace surface. Compared with a hydrogen atom adsorbed on low-index (001) surface, there are two other adsorption sites near the step: the two-fold bridge site B on the step edge and the three-fold hollow site H3′ on the step surface. At the same time, the absorbability of the hydrogen atom at the site H1 is intensified. The results show that hydrogen adsorption on Ni (511) is affected by the existence of the step. The active barriers, adsorption energy and corresponding bond length for dissociation of a hydrogen molecule on the stepped surface are presented. The results show that the dissociation is easier at the bottom of the step. It is shown that the steps are the active sites for hydrogen adsorption and dissociation.     

TiO2膜光催化剂的改进及表征

提出用粉末-溶胶法制备TiO2薄膜型光催化剂,介绍了粉溶法的制备工艺及改变pH值对催化活性的影响.研究结果表明, 利用粉溶法或添加浓HNO3后制备的TiO2薄膜光催化剂表现出了较高的光催化活性.结合结构表征详细分析了其中的原因.认为粉溶法制备的催化剂表面更粗糙,比表面积增大,膜厚度减小,这些都可能是其催化活性提高的原因.而加酸后膜催化活性提高主要是因为酸性条件下表面几乎没有Ti3+表面态,利于光生电子与光生空穴的分离.     

反相微乳液模板原位聚合制备纳米氯化银/聚甲基丙烯酸甲酯及其结构表征

用甲基丙烯酸甲酯(MMA)作油相,反相胶束微乳液作为模板,制备了纳米氯化银(AgCl)粒子,再进行原位聚合制备了纳米氯化银/聚甲基丙烯酸甲酯(AgCl/PMMA)复合材料.透射电镜(TEM)分析表明,纳米AgCl的尺寸为20～80 nm.扫描电镜(SEM)测试表明纳米AgCl粒子均匀地存在于PMMA基材中.红外分析证明,胶束中水和表面活性剂AOT的羰基在MMA聚合后微观环境发生变化,纳米粒子同聚合物之间有吸附行为.动态力学(DMTA)分析复合材料,发现纳米AgCl粒子与聚合物之间存在强烈相互作用,形成了中间相层(interphase layer),改变了聚合物的动态力学性能.     

线性反馈抑制螺旋波

A class of excitable media described by the Fitzhugh-Nagumo equation is investigated. Based on the stable and self adaptive theory, the error between the systems grid variables and the standard sampling of the periodical signal or constant signal was feed back into the system both globally and locally. When the controller was then shut off, automatically, the whole system became homogeneous. Additionally, the scheme was tested under noisy conditions. The numerical simulations results demonstrate its effectiveness. The system reached a homogeneous state and a spiral wave was converted into a target wave, resulting in a wonderful pattern emerging using a different controller. The scheme proved robust in resisting the effects of noise.     

正丁胺对激光染料荧光谱影响的研究

用正丁胺作为碳源,采用射频辉光放电制备碳膜,选用激光染料R6G和聚乙二醇混合液作为蒸气源,采用单源热蒸发,在蒸发室与染料同时沉积得到混合膜,用拉曼光谱和红外光谱分析了碳膜的结构和键合方式,分析表明:碳膜中存在胺基团和氢原子.混合膜的荧光谱测量结果表明,认为正丁胺对染料荧光谱的影响是因为胺基和氢原子的存在.