以硅酸盐材料为背景的教学素材开发

针对一线教师在设计硅酸盐材料一课时面对的困难,开发了与陶瓷、玻璃、水泥相对应的石家河红陶杯、洛阳浮法玻璃、白鹤滩大坝等3个教学素材。包含2个原创实验、7个资料、14个原创提问。开发的素材可用于硅酸盐材料高一新授课或以硅酸盐材料为情境的高三复习课中,也可为原创题的命制者提供参考。素材的选择遵循了立德树人的理念,培养了学生的爱国情怀,同时也提升了高级思维能力。     

磷杂菲改性腰果酚多元醇的合成及阻燃聚氨酯硬泡性能

采用生物质原料腰果酚和9,10-二氢-9-氧杂-10-膦杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料, 合成了一种磷杂菲改性腰果酚多元醇(P-Cardanol-Polyol), 并利用核磁共振氢谱和磷谱对其结构进行了表征. 利用P-Cardanol-Polyol对聚氨酯硬泡(RPUF)进行阻燃改性, 得到一系列阻燃聚氨酯硬泡. 考察了P-Cardanol-Polyol的用量对阻燃聚氨酯硬泡的形貌、 密度、 热导率、 压缩性能、 热稳定性以及阻燃性能的影响. 研究结果表明, P-Cardanol-Polyol对聚氨酯硬泡的密度影响可以忽略不计; 随着P-Cardanol-Polyol的加入, 阻燃聚氨酯硬泡的平均孔径逐渐减小, 热导率也逐渐降低. 未改性聚氨酯硬泡的最大热释放速率和总放热量分别为390 kW/m²和31.9 MJ/m², 阻燃聚氨酯硬泡则降低至340 kW/m²和24.6 MJ/m². 此外, 阻燃聚氨酯硬泡的压缩强度比未改性聚氨酯硬泡提升了约13%. 炭层分析结果表明, P-Cardanol-Polyol能够促进聚氨酯硬泡形成连续致密且具有良好抗热氧化性能的炭层, 有利于减少燃烧过程中可燃性气体的逸出, 从而提升阻燃性能.     

用控制变量法讲解量气管调节问题

在讲解量气管调节问题时,通过在连通量气管左右2管的橡皮管上夹一个止水夹,控制了右管液面与右管的相对位移,减少了变量,待右管调节完成后,固定右管不动,打开止水夹,使左右2管相通,让液面通过压强差自动调节至相平。     

氟喹诺酮作为钯催化Heck反应有效配体的研究

研究了氟喹诺酮作为钯催化Heck反应的有效配体. 碘苯、溴苯和其它芳基卤衍生物与丙烯酸丁酯、苯乙烯等取代乙烯类化合物在钯和氟喹诺酮的催化下发生Heck反应. 讨论了配体、催化剂用量、碱和溶剂对Heck反应产率的影响. 该反应的最优化条件是: 钯源为Pd(OAc)2 (0.1 mol%), 诺氟沙星作为配体(0.2 mol%), K2CO3作为碱, DMA作为溶剂, 取代碘苯及溴苯和它们的衍生物与丙烯酸丁酯、苯乙烯等乙烯基化合物的反应均可以得到高收率的目标偶联产物.     

硅胶负载溴在乙烯加成反应中的绿色化应用

制备了活性硅胶和硅胶负载溴,研究了乙烯与硅胶负载溴的加成反应,发现硅胶负载溴可较好演示该实验。我们进行了活性硅胶的循环使用实验,发现循环使用5次后,仍能得到不错的结果。     

对工业乙醇蒸馏实验的探讨

正在讲解含有杂质的工业乙醇的蒸馏实验时,发现来源于网络的某实验视频存在问题: 77 ℃以下的馏分为前馏分,79 ℃以上的馏分为后馏分。依据常识,不能用工业酒精勾兑饮用酒,因为工业酒精中含有大量甲醇,那么视频中得到大量前馏分是合理的。但依据另一常识,工业酒精的浓度为95%左右,即使将杂质完全与乙醇分离,前、后馏分体积之和也只有总体积的5%左右,不可能如视频那样得到大量的前、后馏分。那么到底哪一种常识是正确的呢?1 对馏分体积的讨论及验证     

单质铜与过氧化氢溶液反应的研究*

针对单质铜能否与过氧化氢发生反应,以及用硫酸酸化反应液能否加快铜离子催化过氧化氢分解反应速率的疑惑,设计了单质铜与过氧化氢溶液反应和铜离子催化过氧化氢分解反应的实验。认为单质铜能被过氧化氢氧化生成氧化铜和氧化亚铜,加热反应液能明显增大铜离子催化过氧化氢分解反应的速率,用硫酸酸化反应液能明显减小铜离子催化过氧化氢分解反应的速率。     

碳酸氢钠溶液中微粒浓度大小的研究

对碳酸氢钠溶液中微粒浓度作了定性分析,发现了碳酸氢钠溶液浓度的3个临界点,预测溶液中微粒浓度大小顺序。通过定量计算求得碳酸氢钠3个临界点的溶液浓度,3个临界点将碳酸氢钠溶液浓度分成4个范围,得出在每个浓度范围内相应的微粒浓度大小顺序。     

“探究过量甲醛与新制氢氧化铜的反应”教学实录

提出过量甲醛与新制氢氧化铜反应,其主要产物的检测是探究教学的典型素材。在课堂教学中,遵循科学研究的一般方法,通过实验探究,得出过量甲醛与新制氢氧化铜反应生成铜、甲酸钠和水的结论。这种探究教学使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,同时提高设计实验方案的能力。     

碳酸氢钠溶液稳定性的探究*

绘制了溶液pH与碳酸氢钠分解率的标准曲线。分别测定了室温放置和沸水浴2种情况下溶液中碳酸氢钠的分解率,利用热力学数据计算了溶液中碳酸氢钠的最大分解率。指出保存碳酸氢钠溶液时容器必须密封且尽可能盛满溶液;除去碳酸钠溶液中的碳酸氢钠不宜采用加热方法。