Aspen plus在“物理化学”课程精馏分离中的教学应用

将Aspen Plus化工流程模拟软件运用到工科“物理化学”课程精馏分离过程教学中,结合二甲醚(DME)-甲醇-水三元体系精馏分离的科研成果案例,探讨了Aspen Plus软件在精馏分离过程教学中的应用。实践表明,采用流程模拟软件辅助精馏分离的教学方法,不仅有助于加深学生对精馏分离理论知识点的理解,提高课程教学质量,而且有助于培养学生利用流程模拟技术解决工程实际问题的能力,提升了学生的综合素质。     

基于“教学评一体化”的化学探究活动一般思路方法建构*——以“物质的分离与提纯”复习课为例

针对学生面对化学实验探究问题无从下手的情况,以物质的分离与提纯这一类探究实验为例,通过“教学评一体化”的教学模式引导学生建立解决“物质分离与提纯”探究实验的一般思路方法。     

PROII软件在乙醇-水精馏分离实训中应用的案例教学*

将乙醇-水精馏分离模拟结果与实践教学相结合,探讨了PROII软件在乙醇-水精馏分离实训教学中的应用。实践表明,采用PROII流程仿真模拟软件辅助乙醇-水精馏分离实践教学有助于学生理解乙醇-水精馏分离操作的基本理论,加深学生对精馏分离操作中相平衡、泡(露)点、回流比等基本知识点的理解,同时使得操作参数变化对精馏过程的影响更加直观,有助于学生精馏操作技能的提升,调动了学生学习的积极性,提高了课程教学效率和质量。     

通过实验教学加深对理论知识的理解——以“气相色谱实验”教学为例

仪器分析是化学专业学生的必修课,其中涉及的基本概念原理比较抽象、难以理解。将理论知识与实验教学相结合可加深学生对理论知识的理解。本文以气相色谱实验为例,通过研究实验条件如柱温、载气流量、进样量以及毛细管气相色谱分流比对分离度的影响,帮助学生理解书本知识,同时也培养了学生科研思维以及分析问题、解决问题的能力。     

“物质的分离与提纯”新授课教学实录与反思

针对《化学1》中"物质的分离与提纯",阐述了基于学科观念的教学设计思想、教学过程实录以及教学反思。教学形式上求新,模仿央视2套"是真的吗"节目的环节开展讨论;教学内容上求实,联系"物质的分离与提纯"在生活、生产等方面的实际应用;教学方法上求变,从原理的迁移、装置的改进和仪器的选择等角度引导学生学习,通过提出有思考价值的问题以及开展实验探究活动,引导学生主体参与和理解,以求引领学生从"知识为本"转向"观念建构",促进学生的认识发展、思维发展和个性发展。     

基于问题解决的“物质的分离与提纯”教学设计

在“物质的分离与提纯”教学中,整合教学内容,从“问题”切入,引导学生对问题进行探究并解决问题,从而自主建构相关知识,收到了很好的教学效果.     

三组份混合物的分离与提纯

几年来,我校有机化学基础实验课根据赤崛四郎的有机化合物的分离与提纯,安排了四组份(甲苯、苯胺、苯酚和苯甲酸)的分离实验,着重训练了学生的分液漏斗使用和有机化合物的萃取分离。根据多年实践经验,我们感到苯酚的分离提纯在用量少的情况下有一定的困难。最近,我们去掉苯酚,把四组份分离改为三组份分离,又把原定性分离的药品用量做了相应的调整,并增加了提纯操作。在学生学完单元基本操     

苯甲酸、对甲苯胺、乙酰苯胺三组分分离实验教学设计

分离提纯是有机合成中关键的实验步骤,反应后处理这部分的工作内容要占到90%的工作量。为提高学生从混合物中分离目标化合物的实验技能,进一步锻炼学生综合运用萃取、蒸馏、重结晶等纯化实验操作,中南大学化学化工学院有机化学教学组在有机化学实验教学中安排了"三组分混合物分离"实验,面向的学生为医学临床五年制和八年制、化学化工学院的制药工程及应用化学专业。本文详细探讨了该实验的酸、碱分离两种教学方案,对先加酸分离得到的三个组分进行了1H NMR测试。从两个方案的实验教学效果来看,先加酸或先加碱对实验结果没有影响。     

基于科教融合开展制药分离工程案例教学的研究*

制药分离工程是一门实践性较强的课程,传统授课模式侧重于理论知识的讲解,缺乏对学生解决实际问题的能力和设计能力的培养。以“金雀花花蕾中异鼠李素-3-O-β-D-芸香糖的提取”工程案例和实施过程为例,介绍如何通过案例教学和现代信息技术强化学生实践能力的培养,并对案例教学应用于制药分离工程教学进行了探讨。     

吸附剂对柱色谱法分离荧光黄和碱性湖蓝BB效果的影响

吸附剂是影响柱色谱分离效果的重要因素,研究了几种常见的吸附剂如硅胶、碱性氧化铝、中性氧化铝、酸性氧化铝等对柱色谱法分离荧光黄和碱性湖蓝BB分离效果的影响,利用NH3-TPD及N2吸附-脱附分别表征了吸附剂的酸分布及孔分布,采用密度泛函方法计算了荧光黄和碱性湖蓝BB分子的尺寸,并分析了吸附剂酸性、结构与分离效果的关系。实验结果显示硅胶的分离效果好于氧化铝。并且,用硅胶作吸附剂时荧光黄先被洗脱,与氧化铝作吸附剂的洗脱顺序相反。实验过程有利于学生理解吸附剂的作用,加深对柱色谱法的理解,培养严谨、认真的科学态度,提高分析问题解决问题的能力,具有重要意义。     

促进学生高级思维发展的“物质的分离”主题探究教学模型及实施策略的研究

在综述关于"物质的分离"的已有教学研究的基础上,分析了"物质的分离"的教学模型。在学生情况分析和教学内容分析的基础上,整体设计和实施了《化学1》第一章第一节物质分离的3个教学任务,并对教学效果进行了检验。完善了"物质的分离"主题探究教学模型和实施策略。在实施各环节的探究活动中展示了对学生高级思维和创新能力的训练,促进了学生探究能力的发展。教学设计中通过合理选择教学素材、突显生产生活素材与学科知识的关系,体现物质分离知识的学科价值。     

生物质的液化转化及其产物的分离分析实验设计

设计了一个综合性化学实验——生物质的液化转化及其产物的分离分析。实验内容包括生物质（麦秆）的醇解液化;气/液/固产物的收集与分离,以及用气相色谱仪、气相质谱联用仪、红外光谱仪和热重分析仪等对产物成分与结构的检测与表征;液体产物（生物油）的萃取与柱层析分离,以提取苯乙酮、2,6-二甲氧基苯酚等高附加值化学品。该实验从社会能源现状出发,使学生的理论知识与实际应用相结合,可以激发学生对于新能源化学的兴趣;实验中涉及到多种分离纯化手段的运用和产物分析仪器的使用,提高了学生基本实验技能、动手操作能力和数据处理能力;同时鼓励学生进行知识拓展,进行创新方案设计。     

超高效合相色谱法分离布洛芬手性对映体的实验教学

以布洛芬药片为样品,采用超高效合相色谱法（Ultra Performance Convergence Chromatography,UPC2）分离布洛芬的一对对映异构体。通过考察流动相组成、柱温及系统反压对对映体分离的影响,确定最佳色谱分离条件。将超高效合相色谱法首次应用于检验系本科生仪器分析实验教学,不仅使学生学到了一种新的色谱分析技术,也拓展了学生对先进仪器、先进技术和知识的了解,使实验教学真正成为学生学习知识、培养创新能力的有效途径。     

液质联用仪器分析实验的开发和教学实践

把科研成果引入到仪器分析实验教学中,以二硫甲脒盐酸盐的水解反应为例,介绍了液质联用(HPLC-MS)仪器分析实验的开发。将分离与鉴定结合,通过数据分析与理论结合,使学生运用分析化学的手段解决化学中的问题,不仅培养了学生的综合分析实验能力,同时也激发了学生对科学研究的兴趣。     

凸显“本质联系证据推理”的离子键与共价键教学

针对离子键与共价键在教学中存在本质分离、联系割裂和忽视“证据推理”素养发展目标的问题,依据元素周期律中金属性和非金属性的递变规律进行推理,并寻找证据进行证实或证伪,以认清离子键与共价键的静电作用的成键本质和辩证统一的关系,发展学生证据推理的核心素养,提高学生的逻辑思维能力。     

在真实情境中发展核心素养的高三有机化学复习教学案例——以“香豆素3羧酸乙酯的合成”为例

基于高三有机化学复习特点,以真实情境为载体,设置综合复杂程度不同的问题,引导学生从有机化合物官能团转化的角度预测物质结构、设计转化路线;从碳骨架和化学键变化的角度理解反应过程,理解共价键的类型、极性与有机反应的关系;利用物理性质设计分离提纯方案,体现出学科内的融合。使学生真正建立“组成、结构决定性质”的基本观念,凸显对比分析、逆合成分析等有机推断问题解题思路,发展高阶思维,促进学生关键能力的提升,促进化学学科核心素养的发展。     

基于Aspen Plus的煤层气精馏分离案例教学探讨

为帮助学生掌握“煤矿区煤层气利用技术”基本理论,结合煤层气低温精馏分离科研成果案例,运用Aspen Plus流程模拟软件对煤层气气液相平衡和低温精馏过程进行模拟和案例教学,根据煤层气精馏分离工艺要求,进行精馏塔操作变量计算和灵敏度分析,分析操作变量变化对精馏过程的影响,让学生直观了解塔内各参数的变化,掌握精馏分离操作,加深了对煤层气分离理论的理解,极大地提高了教学效率和质量,提升了学生的综合素质。     

外场强化环境响应固相萃取技术

低浓度大体量复杂溶液中目标物的高效、精准、可控分离是当今化工分离科学领域的世界前沿课题。固相萃取技术目前用于低浓度复杂体系工业分离面临两方面挑战:一方面是高选择性精准捕获与温和绿色解吸难以兼具。另一方面是固相萃取技术缺少规模连续化分离的高效分离工艺设备。本文综述了为解决当前固相萃取技术存在的问题,实现低浓度复杂体系的高效精准和可控分离,新型环境响应固相萃取技术,磁场响应固相萃取技术以及电场、超声场辅助固相萃取技术取得的研究进展。最后,关于该应用领域固相萃取技术的研究发展方向进行了展望。本文对外场强化环境响应固相萃取技术的关键科学问题,包括环境响应问题、可控分离问题和过程放大问题进行了深入探讨,并对相关领域的发展提出了措施与建议。     

Fe3+、Co2+、Ni2+混合离子鉴定分离的两种设计方案

设计并比较了鉴定和分离Fe3+、Co2+、Ni2+混合离子的两种方案,以帮助学生更好地理解铁、钴、镍的性质和混合离子鉴定分离的基本原理。     

火灾事故调查中的化学知识与分析方法

针对消防教育化学教学中学生学习积极性不高,教学针对性较差的问题,通过消防部队调研、专业课程和专业文献研究及多年积累的教学经验总结,系统梳理总结了火灾调查中的起火部位认定、火灾物证的化学分离方法、火灾物证的化学分析等环节涉及到的化学知识和化学分析方法,以期激发消防专业学生学习和运用化学的兴趣,同时为其他专业化学教学提供实践教学案例。