初三化学“气体的制取”复习课项目式教学——探秘温室气体的温室效应

以“探秘温室气体的温室效应”为项目主题，在初中化学“气体的制取”复习课中开展项目式教学。在建构温室效应模型的基础上，学生遵循控制变量法设计实验，并综合应用气体性质和制备的相关知识，选择合适的化学反应，自主设计发生装置、除杂装置、收集装置，以满足项目实际需求。项目还采用了基于热成像检验温室气体的创新实验设计，缩短了实验时长，提高了科学性。项目的实施提高了学生迁移应用知识的能力，发展了实验探究与实践素养，培养了建模能力，增强了社会责任感。     

固载双功能酸性离子液体催化剂[PSMIM]HSO4/SiO2的制备及其催化制备生物柴油

该大学生创新研究项目以清洁能源为切入点,借助绿色催化剂离子液体催化制备生物柴油。在制备双功能Brönsted酸性离子液体[PSMIM]HSO4的基础上,以多孔氧化硅为载体,采用物理负载法制备固载型催化剂[PSMIM]HSO4/SiO2。并以此为催化剂催化葵花油制备生物柴油,探讨催化剂用量、反应时间、醇油比和反应温度对生物柴油产率的影响。结果表明：醇油比为25：1、催化剂用量为8%、反应温度为160℃、时间为10 h的条件下,生物柴油的转化率达到92.5%。采用FTIR、13C NMR、XRD对催化剂结构进行表征;采用GC-2010气相色谱对生物柴油进行组分分析;并对其密度、运动黏度、凝点等理化性能进行了测定。结果表明所制得的生物柴油基本符合我国生物柴油的标准。本项目的开展不仅在研究成果方面取得了一定的成绩,同时也使学生的创新意识和团队意识,以及教师的教学能力得到提升。     

基于大概念及多角度探讨的跨学科项目式教学——实现“碳达峰、碳中和”的途径研究

基于“碳达峰、碳中和”这一社会热点问题，以“绿色发展”为统摄性的大概念，实施项目式教学，通过探秘“碳源”、挖潜“能源”、创新“储能”、固封“资源”4步曲，优化课堂教学模式、助推学生深度学习。在真实问题情境中，帮助学生厘清学科的必备知识、弄透原理的来龙去脉、构建解题的思维模型，进而发展学生的学科核心素养。     

元素化学“课程思政”教学设计与实践——以碳族元素为例

以碳族元素教学为例,介绍了元素化学“课程思政”教学设计与实践。深入挖掘课程蕴含的思想政治教育元素,充分发挥课程承载的思想政治教育功能,将科技前沿、唯物辩证法与科学认识论、爱国主义精神、生态文明思想、新时代中国“双碳”故事、化学元素发现史和科学伦理道德教育等有机融入课程内容设置和课堂教学等环节中,培养学生的创新精神、科学思维、爱国情怀、生态文明思想、探究精神、职业道德观等,实现“知识传授”和“价值引领”同步提升。     

“碳中和”时代愿景下的课题式教学实践——二氧化碳

深入贯彻落实“碳中和”目标是改善环境和气候问题的重要之路。因此,在“碳中和”时代愿景下,利用课题式教学方法,以“珊瑚白化”问题为探究载体,借助数据可视化的数字化实验,在初中教学中开展一节以二氧化碳为中心的课题教学是必要的。不仅可以培养学生的社会责任感,还可以提高学生科学探究的能力和化学素养。     

基于STEAM教育理念的氯及其化合物的教学设计——“为某日化企业设计84消毒液的生产工艺”项目

STEAM代表科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Arts)、数学(Mathematics),STEAM教育理念强调打破学科的界限,培养学生的综合素养。本文以"氯及其化合物"的教学为例,用STEAM教育理念指导教学实践,构建基于化学学科的STEAM课程模式。(1)基于真实情境解决实际问题的教学,以真实情境为驱动。     

高中化学“漂白剂”的项目式教学——新型漂白剂过碳酸钠的制备与使用

<正>1 项目主题内容分析本节课将“新型漂白剂过碳酸钠的制备与使用”作为项目主题，设置了“认识漂白剂”“新型漂白剂2Na₂CO₃·3H₂O₂的制备”“新型漂白剂2Na₂CO₃·3H₂O₂的效果检测”等3个子项目任务，旨在“帮助学生系统地整合、巩固漂白剂的相关知识”“培养学生的实验操作技能”“扩展学生的化学视野”“初步形成STSE(科学·技术·社会·环境)理念”。诊断和发展学生的“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”等核心素养。     

“碳达峰碳中和”中的无机化学问题探究——PBL教学实践

依托国家级一流本科课程，融合PBL (Problem-Based Learning)开展混合式课堂教学，设计了PBL教学案例——“碳达峰碳中和”中的无机化学问题探究。引导学生从大气中CO₂污染产生的化学反应过程入手，分析基于降低碳排放开发的CO₂转化新技术的化学反应原理，探讨不同CO₂转化技术的优势和劣势。通过PBL教学实践，将化学理论与工业实践深度融合，在夯实理论基础的同时，使学生的学习能力和解决问题能力得到提升。通过思政教育有机融入，使学生了解到我们国家科技的进步，体现课程教学的立德树人。     

高中化学“油脂水解实验的探究”项目式教学——探究如何吹出更多的泡泡

<正>1 项目主题内容分析本项目是对人教版化学选修3的第3章“研究与实践——自制肥皂”的二次开发。在此基础上结合高中物理、生物中关于表面张力、细胞膜的结构模型知识,设计“探究如何吹出更多的泡泡”项目主题。通过 “分析泡泡的形成原理”“探究泡泡水的制备方法”“优化泡泡水的配方”等3个子任务,帮助学生将性质反应与结构组成密切关联起来,进一步深化“结构决定性质,性质决定用途”的化学思想;在实验过程中体会控制变量思想在科学探究中的重要作用,     

不同酯基结构的棕榈油生物柴油的性能研究

以棕榈油为研究对象,分别与甲醇、乙醇、异丙醇和异丁醇进行酯交换反应制备了不同酯基结构的生物柴油。利用差示扫描量热仪和应力控制流变仪分析了不同酯基结构棕榈油生物柴油的结晶行为和低温流变性能,同时分析了酯基结构对生物柴油的氧化稳定性,40℃时的动力黏度、20℃时的密度等重要性质的影响。结果表明,随着醇的碳链长度的增加,棕榈油生物柴油的析蜡点和胶凝点均降低,特别是棕榈油异丁酯的析蜡点和胶凝点分别降低到了-2.57和-8.09℃,低温流动性得到了明显改善,且氧化诱导期略有延长,氧化稳定性有所改善。生物柴油的密度和黏度随着酯基结构的不同而有所变化,但其数值都符合中国生物柴油标准。     

乳状液的形成、类型及破坏——以生物柴油制备过程中的水洗实验为例

碱催化法制备生物柴油过程中水洗时形成了大量的乳状液,如何快速、高效地破乳成为水洗过程的难点,通过实验对加热、高速离心分离、加入盐酸溶液、加入饱和食盐水溶液等方法的破乳效果进行了评价。因此以生物柴油制备时的水洗过程为例让学生完成"乳状液的形成、类型及破坏"实验课,不仅使学生掌握了乳状液的形成原因及类型,破乳方法及相应机理,巩固了课本知识,而且生物柴油引起了学生的极大兴趣,有利于提高学生的积极性和课程教学效果。     

研究性实验课程设计及学生能力的培养——以碱催化食用油转化生物柴油实验为例

阐述了应用化学专业课程建设中实验教学采用研究性教学的必要性。以“碱催化食用油转化生物柴油”的实验为例,强调了怎样在实验教学中具体地实施研究性教学。学生在研究性学习中得到了多种能力的锻炼以及创新意识的培养。     

高活性离子液体催化棉籽油酯交换制备生物柴油

 制备了五种对水稳定性好、带-SO3H 官能团的Bronsted酸离子液体,并用它们催化棉籽油酯交换反应制备生物柴油. 结果表明,磺酸类Bronsted酸离子液体具有很好的催化活性,其催化活性与阳离子中的含氮官能团和碳链长度有关,吡啶丁烷磺酸硫酸氢盐离子液体的催化活性最好,其活性接近于浓硫酸催化剂. 离子液体容易同产物分离,具有很好的稳定性,可以循环使用,对环境友好,是制备生物柴油的较理想催化剂.     

STSE教育和“做科学”共赢的化学实验探究模式——评美国《社会中的化学》中的“物质的探究”

美国高中化学教材《社会中的化学》中设置了大量的“物质的探究”活动。每个探究活动都强调实验基本原理的教学,实验过程的设计独具匠心,重视学生“做中学”。“物质的探究”不仅反映了化学、技术、社会、环境紧密联系的课程理念,而且体现了化学实验方法教育的多种重要价值。     

“绿色化学”的项目式教学*——环氧乙烷制备工艺中的绿色化学

以“环氧乙烷制备工艺中的绿色化学”为项目式学习主题,以绿色化学概念学习、化学工艺中绿色化学的设计评价等为项目学习活动,探究绿色化学理念的教学设计。培养学生绿色化学意识,提升科学态度和社会责任的化学学科核心素养。     

基于STEAM理念的高中化学创新实验研究——四氧化三铁磁流体的制备和性质探究

介绍了基于STEAM理念下让学生制备和表征四氧化三铁磁流体的化学实验探究。采用化学共沉淀法制备了磁性Fe3O4纳米颗粒。在外加磁场下磁流体能出现明显凸起。本实验简单、安全、现象明显、试剂用量小、适宜于学生独立实验操作。本研究旨在通过设置科学问题,让学生体验整个科研过程,培养学生的创造力。     

生物碳质吸附剂对水中有机污染物的吸附作用及机理

以松针为生物质代表,通过控制不同炭化温度（100～700℃）,制备了一系列生物碳质吸附剂,表征了其结构和表面特征;以4-硝基甲苯为目标,探讨吸附剂在水中对有机污染物的吸附性能、机理及与其结构特征之间的定量关系,为制备经济高效吸附剂和预测其吸附性能与机制提供理论依据．结果表明,生物碳质吸附剂的芳香性随炭化温度的升高而急剧增加、极性指数（（N＋O）/C）则急剧降低,逐渐从“软碳质”过渡到“硬碳质”,同时其比表面积则迅速增大．生物碳质吸附剂对水中4-硝基甲苯具有强的吸附能力,等温吸附曲线符合Freundlich方程,N指数和1gKf与其芳香性呈良好的线性关系．定量描述了分配作用与表面吸附对生物碳质总的吸附作用的贡献．表面吸附的贡献量随炭化温度升高而迅速增大,表面饱和吸附量与吸附剂的比表面积呈良好的线性正关系;硬碳质吸附剂的最大表面吸附量（Qmax,SA）与理论计算值（2．45μmol／m^2）相当,而软碳质吸附剂的Qmax．SA值则高于理论值．生物碳质的分配作用（Kom）取决于分配介质与有机污染物的“匹配性”和“有效性”,Kom值随（N＋O）/C降低呈现先升高后降低的趋势．     

高中“化学反应与电能”跨学科项目式教学*——探究原电池电动势的影响因素

以“探究原电池电动势的影响因素”为项目学习主题,以探讨化学电源的应用、探究原电池的工作原理、测量原电池的电动势、搭建高电动势原电池等4个任务为关键项目任务,呈现高中“化学反应与电能”跨学科项目式教学设计思路和教学实践过程。     

基于“焰色实验”项目的创客教学——制作彩焰蜡烛

以“制作彩焰蜡烛”为项目主题,开展“焰色实验”的创客教学。学生立足教材,从自己的疑惑出发,完成“探究焰色成因”“选择制作材料”“提高彩焰效果”等子任务,最终制作出彩焰蜡烛,掌握焰色实验的实验操作,理解焰色的成因,构建了猜想-证据-结论-应用的认知模型,锻炼了实验探究、合作学习、反思改进等能力,增强了社会责任感。     

大学化学本科教学中综合化学实验的设计——锂离子电池制作

将CR2032型锂离子电池的制作及电化学性能测试实验设计为大学化学本科生的综合实验并将其应用于本科教学中，建立起基于锂离子电池用正极材料的合成、表征、电极制备及电池组装和性能测试的综合性开放实验。实验以无机材料制备为实验基础，以电化学原理为理论基础，通过文献查阅、确立合成路线、材料制备及表征、锂离子电池制作与测试等多项综合实验内容，使学生了解目前常见的正极材料种类、合成方法、电池的基本结构以及电池性能的测试方法。在教学过程中以学生主动探索为主体，培养学生的科学探究素养，锻炼学生查阅文献、自主设计实验和合作开发的能力。