利用基于交互技术的学习活动突破共价键教学难点

探讨了当前共价键教学存在的问题,提出利用交互课件实施课堂教学活动的流程和步骤;通过活动的实施,让学生自己建构共价键知识,建立空间思维能力,并对常见的共价键分子(H2、HCl、Cl2、O2、N2)形成化学键的课堂活动过程进行了介绍,强调教师在整个活动中的主要职责是引导学生正确实施活动中的各环节、提示其观察实验现象、帮助其总结和归纳共价键成键特征和规律。     

高中化学教材、教学中有关结构化学的几个问题

在新一轮教学改革中,出现了一些新气象,但也面临着一些新问题。以高中化学新教材为例,在教材中、在教学中都会遇到许多新知识,新难点,增加了教学的难度。这中间既有教材本身的问题,也有部分教师的理解问题。从结构化学部分中选出几个典型的问题进行探讨,以期能给广大中学化学教师提供一些有益的参考。     

稀土材料应用简介

稀土材料具有优异的磁、光、电性能,不仅在传统材料领域,而且在现代高新技术领域中都有着广泛的应用。着重介绍了稀土材料开发、应用现状及研发的前景。     

从人生3个片段透视侯德榜先生的爱国情怀

2011年,是联合国确定的“国际化学年”,也是中国化学工业史杰出科学家侯德榜先生诞辰121周年。通过节选侯德榜先生一生几个关键节点,重现侯德榜先生爱国爱民情怀的演变和升华,一则缅怀侯德榜先生,二来期望能让年轻一代读后有所感悟。     

应用仿真课件实施化学体验式教学的探讨

论述了体验式教学在中学化学教学中的重要性和实施现状,提出了通过仿真度很高的教学课件实现虚拟体验式教学的方法,并以燃料电池教学为例,说明了这种虚拟体验式教学方法的应用过程和特点。     

海洋湍流中光波特征参量和短期光束扩展的研究

Nikishov等建立的海洋湍流功率谱模型中,假设了海水有着稳定的分层.但是,实际海水通常不是稳定分层的,温度与盐度的涡流扩散率是不相等的.2017年,Elamassie等建立了考虑这些因素的更合理的海洋湍流功率谱模型.湍流介质中光波空间相干长度等基本特征参量在表征湍流强度和光传输相位校正技术等方面起着重要作用.本文基于Elamassie海洋湍流功率谱模型,重新推导出了海洋湍流中光波结构函数、光波空间相干长度和Fried参数的解析公式,并校验了所得公式的正确性.研究发现：当温度变化引起的光学湍流占主导地位时,Nikishov海洋湍流功率谱模型把湍流强度低估了;当盐度变化引起的光学湍流占主导地位时,Nikishov海洋湍流功率谱模型把湍流强度高估了.基于Elamassie海洋湍流功率谱模型,本文推导出了高斯光束短期光束扩展的半解析公式,并验证了其正确性.研究还表明：海水稳定分层与否,短期光束扩展差异很大.本文研究结果对水下湍流环境中的光通信、成像和传感等应用具有重要意义.     

有机电光晶体4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐的太赫兹光谱研究

采用色散校正的密度泛函理论(dispersion-corrected density functional theory,DFT-D2)对有机电光晶体4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐(4-N,N-dimethylamino-4′-N′-methyl-stilbazolium tosylate,DAST)进行结构优化和太赫兹光谱计算,通过逐步提高精度进行几何优化的方法寻找DAST收敛的基态稳定结构,获得与DAST初始结构相一致的基态稳定结构.在此结构的基础上,在0—4 THz范围的太赫兹计算光谱与实验测量结果一致,说明采用DFT-D2进行优化的合理性.重要的是,首次通过计算的太赫兹光谱对DAST在0—4 THz范围的太赫兹吸收峰的振动模式进行了详细归属.结果表明:1.12 THz处的振动是DAST阴阳离子的光学声子模式,1.46 THz和1.54 THz两处的振动主要与磺酸盐有关,而2.63 THz和3.16 THz两处的振动则分别源于阳离子的扭转振动和阴离子的转动.该结果不仅很好地说明了阴阳离子分别在太赫兹响应中的贡献,而且为今后通过取代阴阳离子基团获取具有更高二阶非线性效应的DAST衍生物的新合成提供了重要的参考和指导.本文结果说明密度泛函理论在太赫兹光子学上的重要应用,对探究有机电光晶体的太赫兹响应物理原理、性能控制等具有重要的指导价值.     

基于计算化学的探究式共价键教学设计

针对共价键教学中存在的问题,探讨了将计算化学技术作为探究工具,引入到共价键探究教学过程中。通过共价键形成过程中轨道重叠程度、键长和体系能量变化等数据,深刻揭示共价键成键的本质,给学生专家级的探究体验。同时强调化学学科方法思想和知识准备的作用,使探究活动更具科学价值。     

氧化镁用于制备氢氧化铁胶体的实验设计

Fe（OH）3胶体的制备是中学重要的课堂演示实验,由于实验过程需要加热而耗时较长。从理论与实验的角度证实了使用MgO可促进Fe3+水解形成Fe（OH）3胶体。该方法在常温下即可进行,无需加热,实验成功率高及实验现象明显,符合绿色化学理念,非常适合课堂演示实验与学生自主实验。     

纳米晶硅的掺杂及表面改性研究(英文)

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法(DMOL3程序),在广义梯度近似(GGA)下,计算了硅纳米晶(Si75H76)在B和P掺杂和乙基(—CH2CH3)、异丙基(—CH(CH3)2)表面改性等情形下态密度、结合能及能隙的变化。结果表明:掺杂对体系的禁带宽度(约3.12eV)几乎没有影响,但会引入带隙态;三配位的B掺杂,在禁带中靠近导带约0.8eV位置引入带隙态,三配位的P掺杂在禁带中靠近价带0.2eV位置引入带隙态;四配位的B掺杂,在禁带中靠近价带约0.4eV位置引入带隙态,四配位的P掺杂在禁带中靠近导带约1.1eV位置引入带隙态;且同等掺杂四配位时体系能量要低于三配位;适当的乙基或异丙基表面覆盖可以降低体系的总能量,且表面覆盖程度越高体系能量越低,但在表面嫁接有机基团过多将导致过高位阻,计算时系统不能收敛。