宏观与微观结合的化学教学实践——以“认识化学键的极性和分子的极性”为例

立足化学核心素养,凸显“宏微结合”,以“认识化学键的极性和分子的极性”一课的教学设计与实施为例,以牙签小实验引出化学问题,在习得化学键的极性和分子的极性理论知识之后,再回到生活中有机分子的极性特点,引出表面活性剂的系列性质,由宏入微、由微知宏、宏微结合,实现化学核心素养的落地。     

考虑极性基团相互作用影响的疏水常数计算方法

通过对点价的修正,将分子连接性指数转变成为一种量子拓扑指数。由于改进后的量子拓扑指数能够很好地表达分子的体积和电性等结构信息,因此该指数与疏水常数计算中的极性基团相互作用有很好的相关性。实际计算表明,对于含有极性基团的分子,用该指数计算的结果更加精确。     

从分子中正电荷分数探讨常用溶剂的极性顺序

基于桑德逊电负性均衡原理,改进了计算方法,计算出溶剂分子中的正电荷分数,得到的常用溶剂极性顺序与实测顺序基本一致。改进的计算方法比受溶剂纯度等条件影响的实际测量更通用,并有一定的预见性。     

极性—非极性双液体系汽液平衡盐效应参数的测定与计算

测定了苯—甲醇— 1_1型电解质 (LiCl、NaBr、KI)、四氯化碳—甲醇— 1_1型电解质 (LiCl、NaBr、KI)两个体系在恒压 ( 1 0 1 .3kPa)条件下的汽液平衡盐效应参数。理论计算以Pierotti的定标粒子理论为基础 ,硬球作用项采用Masterton -Lee方程计算 ,软球作用项采用胡英等人建议的简化的径向分布函数 ,分子间力在Lennard -Jones位能函数基础上计入极性分子间偶极—偶极、偶极—诱导偶极 ,离子与极性分子间的电荷—偶极以及离子与分子间的电荷—诱导偶极的贡献 ,并根据溶剂性质和溶液结构作出一些合理的假设。在此基础上 ,理论计算与实验结果基本相符。     

基于分子表面静电势参数分析溶剂的极性性质

用理论计算导出的分子表面静电势参数∏和б2tot对一系列溶剂的五种极性指标ETN、π*、Py、SPP和S'进行了相关分析,与Catalan的理论热力学分析结果进行了比较.结果显示:S'是一个适用性很好的溶剂极性参数,而质子性溶剂的ETN值、芳香化合物和多卤代化合物的π*值和SPP值则存在着一定的非极性因素.     

关于NH3与NF3分子极性的讨论

我们知道,两个相同原子形成的双原子分子是非极性分子,μ_(AA)A=0.两个不同原子形成的双原子分子,若键有极性,则分子有极性,μ_(AB)≠0.但对多原子分子,键有极性,分子并不一定有极性,如CO_2、CH_4等,它们在空间分布是对称的,正负电荷重心重合,整个分子无极性.从这里知道,分子的极性由键的极性及分子的空间构型决定,且分子极性大小由     

亚胺膦R_3PNH(R =CH_3,Cl)的极性及P-N键性质的理论研究

用从头算方法在B3LYP/ 6 31G 水平上对亚胺膦R3PNH(R =CH3,Cl)进行了理论计算研究。结果表明这两种亚胺膦的极性 ,P -N键性质及分子轨道存在明显差异 ,亚胺膦 (CH3) 3P =NH及其P -N键的极性很强 ,而Cl3P =NH的极性则较弱。与Cl3P =NH相比 (CH3) 3P =NH可能是较好的类Wittig反应试剂。     

分子极性演示实验的探讨与改进*

指出传统的“分子极性演示实验”的不严谨之处,从理论层面解释了用带电玻璃棒(或塑料棒)靠近四氯化碳等非极性分子时液流也能发生偏转的原因。运用微波对极性分子和非极性分子的影响不同的原理,设计了2种改进的实验方案,利用微波炉加热不同液体,借助温度计或测温贴纸测量液体的温度变化,可以明显地发现极性分子受微波加热升温显著,从而区分极性分子和非极性分子。     

非极性有机溶剂对分子内氢键弱化程度的单分子力谱定量研究

利用单分子力谱技术, 以3种不同醇解度的聚乙烯醇(PVA)为模型体系, 定量研究了非极性有机溶剂对分子内氢键强度的影响. 3种PVA样品在非极性有机溶剂中的分子内氢键强度均约为其在真空中强度的48%. 结果表明, 非极性有机溶剂对分子内氢键的弱化作用十分显著, 可削弱其约50%的本征氢键强度. 本文研究结果提示人们需重新审视液相环境对高分子单链弹性和非共价相互作用的影响.     

醇类溶剂溶剂化显色极性的理论分析

对一系列醇类溶剂分子进行了理论计算,运用多元线性回归分析方法从分子间相互作用的角度对四种溶剂化显色极性参数(E~T^N,π^*,Py和SPP)进行了理论分析。结果表明,对醇类溶剂而言,参数E~T^N和SPP实质上主要反映的是溶剂的氢键酸性性质;参数π^*中虽然包含了溶剂的极性因素,但同时与溶质-溶剂分子间的电荷转移相互作用有着密切的关系;而参数Py则较好地反映了溶剂的极性性质。