用硝酸银溶液沉淀及分步沉淀卤素离子的数字化实验研究*

卤化银难溶电解质的沉淀溶解平衡是中学化学教学的重要知识点。应用本项目组研制的MXLab21先进数字化实验系统,结合银硫离子电极,测定AgNO₃溶液沉淀Cl^-,Br^-,I^-及其混合离子的沉淀曲线,即电动势(E)随AgNO₃溶液体积(V)变化的关系曲线。3种单一离子的沉淀曲线可以直观体现出滴定的电动势突跃范围与相应沉淀的溶度积大小的关系及其规律性变化。通过混合离子的沉淀曲线分析3种离子两两混合或3者混合时分步沉淀的可行性。Cl^-,Br^-,I^-的沉淀及分步沉淀的动态E-V曲线的建立,对中学化学教学具有重要作用,对化学学科核心素养的发展和培养具有重要价值。     

基于铱纳米棒的电致化学发光生物传感器用于多巴胺检测

铱(Ⅲ)配合物差的水溶性限制了其在电致化学发光(ECL)领域的应用。该文用聚(苯乙烯-马来酸酐)(PSMA)羧基功能化三(2.苯基吡啶)铱(Ⅲ)(Ir(ppy)3)合成水溶性铱纳米棒(Ir NDs)。在共反应试剂三丙胺(TPrA)存在下,Ir NDs 表现出优良的ECL性能。借助多巴胺(DA)对Ir NDs-TPrA体系ECL的高效猝灭作用,实现了对DA的高灵敏检测,线性范围为2.0×10-8~4.0×10-4 mol/L,检出限为6.3×10-9 mol/L。羧基功能化的Ir NDs为铱(Ⅲ)配合物在ECL领域的应用提供了理想平台,也为DA的检测提供了新方法。     

电解生成亚铁离子返滴定法测定消毒液中过氧化氢含量的数字化实验*

氧化还原与电解的相关知识是中学化学学习的重点内容。应用自主研制的MXLab21先进数字化实验系统电解Fe₂(SO₄)₃溶液,用电解生成的Fe²⁺直接滴定KMnO₄溶液以测定其浓度,再用返滴法测定消毒液中H₂O₂的含量。对恒电流电解的最佳条件如Fe₂(SO₄)₃溶液浓度及电解电流大小进行了优化。该数字化实验系统相比较于常规数字化仪器(或手持技术)的优越性在于其自带电解、搅拌及控制系统,能在电解的同时利用电生物质实现对待测物质的准确测定,测定时间短(不超过4 min)。本实验采用预设终点电势值的方法自动估计滴定终点,不但便捷准确,且呈现出的实时直观的电势和电量随时间变化的动态曲线便于学生理解电解及氧化还原滴定反应的微观本质,对中学化学教学及化学学科核心素养的培养具有重要价值。     

巧设情境引入，助推核心素养

<正>《义务教育数学课程标准(2022年版)》(以下简称“课程标准)指出,注重发挥情境设计对学生主动参与教学活动的促进作用,使学生在活动中逐步发展核心素养.初中阶段的数学内容比小学大幅增加,课堂容量加大,难度上升,一旦课堂缺少生成与生机,就会导致学生对数学的学习欲望下降,无法真正发展核心素养.而巧妙而真实的情境引入,能很好地唤起学生对数学课堂的好奇感、渴求感以及探究、协作、交流的欲望,提升数学探索的主动性,发展学习能力,促进核心素养的提高.     

基于聚合物点的电致化学发光生物传感器用于葡萄糖检测

羧基功能化的聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-co-(1,4-苯并-{2,1′,3}-噻二唑)]聚合物点(PFBT-COOH)在无外加共反应试剂的条件下具有高的电致化学发光(ECL)信号,且过氧化氢(H_2O_2)对其ECL具有高效猝灭作用。采用PFBT-COOH修饰玻碳电极,进一步交联葡萄糖氧化酶(GOD)以构建酶传感器(GOD/PFBT-COOH/GCE)。随着检测底液中葡萄糖浓度的增加,葡萄糖在GOD催化下原位产生的H_2O_2量增加,导致传感器的ECL信号逐渐减弱,从而实现葡萄糖的准确、快速、灵敏检测。此方法测得葡萄糖的线性范围为1.0×10~(-7)～3.0×10~(-3) mol/L,检出限为3.0×10~(-8) mol/L。血清样品中葡萄糖的加标回收率为98.5%～106%。该策略为酶传感器的构建提供了新思路,为葡萄糖的检测提供了新方法。     

对2010-2019年化学奥林匹克决赛实验试题的分析与思考*

以2010-2019年中国化学奥林匹克决赛实验试题及评分标准为研究对象,对决赛实验的试题结构、试题特点、考查要求等方面进行统计分析,得出中学化学竞赛实验能力培养的策略,为从事化学竞赛相关工作的各位教师把握命题方向、提升教学水平提供参考。     

基于Rasch模型的高中化学学科核心素养测评研究——以“变化观念与平衡思想”为例

以《普通高中化学课程标准(2017年版)》对“变化观念与平衡思想”素养的内涵描述和水平划分为例,开发高中生“变化观念与平衡思想”素养测试题,运用Rasch测量模型对工具的质量进行检验、优化并加以运用。结合测试数据调查了学生“变化观念与平衡思想”素养水平现状,分析了研究被试能力值的学校差异和班级差异,并对该素养培养提出建议。     

一种钨金属纳米探针的制备方法

金属探针在半导体芯片性能测试及生物医学研究中被广泛应用.基于电化学腐蚀方法,设计搭建了一套简易制备探针针尖的装置,利用电化学腐蚀的方式实现了钨探针针尖的制备.运用控制变量法研究了腐蚀电压与时间对钨探针的影响.该方法简单便捷实用,能满足科研实验室快速制备钨探针的需求.     

非简谐振动对SiC类石墨烯热输运性质的影响

考虑到原子的非简谐振动,应用固体物理理论和方法,计算了SiC类石墨烯的简谐系数和非简谐系数,得到它的德拜温度、热容量和热导率等随温度的变化规律,探讨了原子非简谐振动对它的热输运性质的影响.结果表明:SiC类石墨烯的德拜温度随温度的升高而在117-126 K之间线性增大,定容比热随温度升高而非线性增大,热导率随温度升高而非线性减小,温度较低时变化较快,而温度较高时变化较慢,并随着温度升高而趋于常量;考虑到非简谐振动后,SiC类石墨烯的德拜温度、定容比热和热导率的值分别大于、小于和大于简谐近似的相应值,温度愈高,其差值愈大,即温度愈高,非简谐效应的影响愈显著;二维平面状的SiC类石墨烯的定容比热和热导率随温度的变化规律,与三维块状SiC晶体总体趋势相同,只是具体数值不同.