公选课“微量元素与人体健康”的“三知三性”改革教学实例

通过对综合性大学公共选修课“微量元素与人体健康”几个典型教学实例的介绍,展现了将化学、医药卫生、人文历史等3类知识体系有机融合和课程思政性、科普性、趣味性的协调统一。这种“三知三性”的教学理念为化学与健康类公选课的教学改革与课程建设提供新方法与新思路。     

自发过程总熵判据的讨论式教学实践

将讨论式教学法的基本思想应用到物理化学的课堂教学中,对物理化学的教学难点--热力学自发过程总熵判据的适用条件问题进行了深入的讨论,最终归纳总结,得出重要结论：总熵判据只能用来判断过程的可逆性,不能直接判断过程的自发性。要想进一步判断过程的自发性质,须结合系统与环境之间交换的总功进行判断。通过讨论式教学实践,学生对热力学自发过程总熵判据的适用条件有了更加深入的理解,给后续课程的学习打下了良好的基础。     

芴-含氮芳杂环共聚物的载流子注入特性

为了改善聚芴的载流子注入特性,采用密度泛函理论B3LYP/6-31G*方法计算比较了芴、芴-联吡啶和芴-菲咯啉低聚物的几何结构、电子结构、最低激发能及重组能等,并外推到相应聚合物.结果发现:联吡啶/菲咯啉含氮芳杂环的缺电子性质能够诱导聚芴的最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)能级分别下降0.45/0.47eV和0.32/0.38eV,提高电子注入能力的同时,调控载流子注入平衡;联吡啶单元的引入导致电子和空穴重组能升高(降低聚芴的载流子迁移率),而芴-菲咯啉共聚物显示了与聚芴相似的迁移性能.     

二组分固-液系统复杂相图的讨论式教学

将讨论式教学法的基本思想应用到物理化学课程的教学难点——二组分固-液系统复杂相图中，并进行深入讨论，最终归纳总结出此类相图普遍适用的基本规律，以便于学生熟练掌握复杂相图的分析方法，为后续课程的学习及实际应用打下良好的理论基础。     

联苯桥联的PPV齐聚物基态构型、电子能级和吸收光谱的理论研究

用密度泛函方法对联苯桥联的PPV齐聚物(TSB)的反式结构进行全优化,得到基态分子的最优几何构型和电子能级,并用ZINDO和TD-DFT方法分别计算其吸收光谱,分析了不同类型的端位取代基团对前线分子轨道能量和能隙的影响. 结果表明,联苯桥联后的PPV齐聚物在结构上形成了链间交叉链内扭曲的构象,这种交叉扭曲的构象降低了分子的对称性,减弱了共轭分子在固体中的π-π堆积作用,这可能是减少荧光猝灭效应,提高固体发光器件效率的重要原因.     

氟取代三(8-羟基喹啉)铝衍生物电子结构、电子光谱的量子化学研究: 实现蓝色发光的途径

采用Gaussian 03程序包和密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G方法, 研究了三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)的3种氟代衍生物的电子结构与电子光谱, 讨论了氟原子在不同位置取代对Alq3的前线轨道、HOMO-LUMO能隙以及电子光谱的影响, 发现氟取代使Alq3的前线轨道能级降低, 在6位碳上氟代的Alq3的HOMO-LUMO能隙变大, 吸收和发射光谱发生蓝移, 而在5和7位碳上氟代的Alq3能隙变小, 吸收和发射光谱发生红移. 理论模拟结果与实验事实基本吻合, 证明在Alq3分子的合适位置进行化学修饰可实现蓝色发光.     

综合性无机化学实验:保健药品中钙、铁、锌含量的测定*

在大学无机化学实验教学中,应用元素含量测定技术,对营养保健药品中钙、铁、锌的含量进行定量测定,详细介绍了实验条件、测定方法和计算过程,并重点讨论了应用常规仪器对待测样品进行分离、纯化的方法和对干扰元素有效的掩蔽方法。通过对比实验结果与产品说明书中相关元素的含量数据,表明该实验方法具有较好的准确性和可操作性。     

归类比较教学法在元素性质实验课中的应用

将归类法和比较法原理应用到无机化学的元素性质实验教学过程,在实验步骤中加入了归类比较内容,这不但能够帮助学生记忆,提高学生学习兴趣,而且能使学生带着更加明确的实验目的完成实验过程。实践结果表明,在元素性质实验中,归类比较教学法的引入确实增强了学生对理论课知识的理解和掌握,教学效果得到显著改善,是一项值得推广的教学经验。     

联苯桥联的聚对苯乙烯撑齐聚物基态、激发态的结构与光电性能

用密度泛函理论(DFT)和单激发(CIS)方法分别对几种联苯桥联的聚对苯乙烯撑(PPV)齐聚物分子的基态结构和激发态结构进行全优化, 得到基态与激发态分子的最优几何构型和前线分子轨道, 并用半经验ZINDO(Zerner's intermediate neglect of differential overlap)和含时密度泛函(TD-DFT)方法分别计算了各自的吸收光谱和发射光谱, 分析了随着联苯链的增长前线分子轨道能级和能隙的变化以及对光电性能的影响. 结果表明, 联苯链的加长对吸收和发射性质影响不大, 但在分子结构上由于PPV 齐聚物(发光中心)链间交叉链内扭曲的构象越来越明显, 降低了分子的平面性和对称性, 减弱了这类共轭分子在固体中的π-π堆积作用, 这可能是减少荧光猝灭效应, 提高固体发光器件荧光量子效率的主要原因.     

近代化学巨匠:尤斯图斯?冯?李比希

尤斯图斯?冯?李比希是近代化学史上最杰出的化学家之一。李比希的人生经历中蕴含着许多教学元素,如教育报国,创新改革化学教育模式;不畏艰难,开拓学科新领域;开放创新,创建基于大学的自然科学学派;辩证唯物,坚持真理的科学态度;学以致用,联系实际的实践精神等值得我们深入分析,并将其精华在新时代的教学育人和学科建设中实践应用。