基于认知模型进阶的“元素周期律”教学——选择元素制备储氢材料

以科学研究热点“储氢材料”为载体进行选择性必修阶段“元素周期律”的教学。应用必修阶段已有的“元素及物质的系统认知模型”,通过选择元素制备金属氢化物、解析氨硼烷2个教学环节,在真实问题解决过程中基于认知需求认识电离能、电负性,了解双氢键,并将新认知与已有认知模型进行融合,实现认知模型进阶和系统思维能力发展,培养社会责任感。     

高中化学“电负性”的项目式教学*——甲醛的危害与去除

电负性是高中化学选择性必修课程“物质结构与性质”模块的重要概念。本课例采用“项目式教学”的方式,在对“甲醛的危害与去除”的分析、讨论与实验过程中,加深对电负性概念的理解,同时尝试利用电负性分析与预测物质的化学性质,体会电负性概念的使用价值。     

ABEEMσπ和OPLS-AA力场对蛋白质GA88/GB88的分子动力学模拟

将原子与键电负性均衡方法融入分子力学方法,即利用ABEEMσπ浮动电荷力场与ABEEM-7P水模型相结合的方法及OPLS-AA固定电荷力场方法,对GA88和GB88蛋白进行了水溶液(温度295 K)和真空中的分子动力学模拟.比较两种方法得到的两个蛋白质的结构与实验结构的均方根偏差,分析了两种方法得到的两个蛋白质的回旋半径、氢键分布、径向分布及电荷分布情况.结果表明,ABEEMσπ和OPLS-AA力场均能正确模拟蛋白质结构,得到的各项偏差值接近,但从各偏差的波动大小可见,ABEEMσπ力场的模拟更稳定;回旋半径模拟很好地体现了蛋白质的"电致紧缩"现象;氢键分布、径向分布及电荷分布表明,与OPLS-AA固定电荷力场相比,ABEEMσπ浮动电荷力场能更好地体现蛋白质和周围水分子的极化效应.     

二氢黄酮类化合物的核磁共振碳谱模拟研究

采用表征分子内部化学微环境的结构描述子原子电负性作用矢量(Atomic Electronegativity Interaction Vector, AEIV)对255个共振碳原子进行了结构表征,应用多元线性回归技术建立了结构描述子AEIV与这些碳原子的¹³C NMR化学位移的定量相关模型.该定量结构谱图关系(定量构谱关系/QSSR)模型的复相关系数达到R_MM=0.915,标准偏差为SD_MM=14.879. 采用留一法交互检验的结果为R_CV=0.909,SD_CV=15.324. 结果表明,模型具有良好的估计力和稳定性.     

研究教材模糊表述 提高教师专业素质——以“元素的性质与原子结构”内容为例

在教学过程中,重视教材对某些化学知识的模糊表述的研究,有利于把握化学教学的深度,有利于提高化学教师自身的专业素质。以"元素的性质与原子结构"内容为例,通过分析探讨几组相似的概念,阐述了研究教材模糊表述是提高教师自身专业素质的一条有效途径。     

超导材料的各向异性特征与超导转变温度T_c

在本文中,以电声子机制超导电性理论为基础,用电负性均衡原理研究了由于超导材料的各向异性引起的电子态密度分布的不均匀性,晶格稳定性的差异性及超导材料中元素成键特征对超导转变温度影响的特征,提出了在各向异性的超导材料中电声子机制可以产生高的超导转变温度Tc.     

基团电负性

在电负性均衡原理基础上,提出了一个新的计算基团电负性公式用上式计算了528个开链基团和环状基团的电负性,计算结果与国内外流行几套基团电负性颇为一致,且呈明显的变化规律.     

电负性和双原子分子的键长

本文提出估计气体双原子分子键长的公式:式中N_A和N_B是周期因子,其值决定于元素A和B在周期表中的位置,第一至第六周期分别为0.81,1.54,2.02,2.2,2.35和2.52,X_A和X_B是元素A和B调整后的鲍林电负性值;b是经验系数,对于氢化物是0.036,其他化合物为0.088;n值对氢化物是价电子数减2,其他化合物则减8。 根据这个公式,计算了161个化合物的键长,计算值与实验值间的平均误差为0.031A。     

原子核强度电势和原子价层电量对元素电负性的标度

根据万有引力势与电势的关系式和系统的对比质电比(单位电量的质量)的物理意义, 定义了系统的强度电势——单位质量的电势. 研究表明, 元素电负性XSc与原子核在原子边界面上的强度电势Vic和价层电子电量qcj成线性关系. 采用回归分析法, 对周期表中除零族、氢及放射性元素之外的77种元素的Pauling电负性(XP)进行回归分析, 得到了一个无量纲的综合性的电负性计算公式, 相关系数(R=0.9844)和回归方程F检验的显著性水平(Sig.=0.0000)表明, XSc与Vic和qcj密切相关, 77种元素的拟合值与XP十分接近, 平均绝对误差仅为0.084; 并预测出较为合理的稀有气体元素的电负性. 用该式可以方便而更准确地计算除氢以外的所有元素的电负性; 同时也给出一条获取离子电负性和基团电负性的新途径.     

共价键极性的讨论

根据元素原子在不同化学环境下吸引电子能力的差异性,指出了化学环境对极性共价键和非极性共价键的影响。