物理化学在线课程教学设计与实践——以热力学第二定律与卡诺热机为例*

提出在线课程应立足于对线下课堂教学内容的疏导、梳理、凝练和升华,并以“热力学第二定律与卡诺热机”在线课程为例进行介绍。采用问题链形式引导学生从卡诺热机推导热力学第二定律数学表达式,阐明了卡诺热机在热力学第二定律形成过程中的重要作用和地位,强调了卡诺对于热力学的重要贡献,培养了学生探究精神和学科素养。为在线课程提供了教学案例和设计思路。     

射流温度场与拟序结构间相互作用的大涡模拟

本文分别对常温空气和高温空气的平面自由射流进行了大涡模拟,采用分步投影法求解动量方程,亚格子项采用标准Ｓｍａｇｏｒｉｎｓｋｙ亚格子模式模拟,并同时求解了标志物输运方程以实现数值流场显示。模拟结果给出了湍流的瞬态发展过程以及流动中拟序结构的发展演变过程,通过对常温射流和高温射流瞬态流场的比较揭示了射流中温度场与拟序结构间相互作用的细节过程。     

水热法生长棒状MnOOH和MnO2晶体

以高锰酸钾(KMnO4)和硫酸铵((NH4)2SO4)为主要原料,在150℃反应16h,水热法生长了棒状MnOOH晶体,然后以合成的棒状MnOOH晶体为前驱物,在硫酸溶液中,130℃水热反应12h,生长了棒状MnO2晶体。探索了KMnO4和(NH4)2SO4的用量以及反应温度对合成棒状MnOOH晶体的影响。利用X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和选区电子衍射等(SAED)等手段对产物进行了表征。结果表明,产物MnOOH为单斜结构的纯相,呈现棒状形貌,其平均直径约为72nm,长度近9.2μm,显示单晶特性;产物MnO2为四方结构的纯相,呈现棒状形貌,其平均直径约为83nm,长度达11μm,显示单晶特性。     

乙醛与亚硫酸氢钠加成实验的研究

亲核加成活性较高的醛、酮与饱和亚硫酸氢钠溶液反应的普遍现象是生成白色沉淀并放热，但亲核加成活性很高的乙醛却是一个例外，部分有机化学实验教材编者却不甚了解这个例外。本文揭示了存在这个例外的主要原因，提出了乙醛与亚硫酸氢钠加成实验的改进方案。     

掺Pb的Bi-Sr-Ca-Cu-O超导体及非晶体的Raman光谱

本文研究了Bi2Sr2CaCu2O8单晶(Tc=85K)、Bi2-xPbxSr2Ca2Cu3Oy单相(Tc=107K)和Bi(Pb)-Sr-Ca-Cu-O非晶体室温下20-720cm-1的Raman光谱.通过谱图的比较,我们认为456-466、631-650cm-1是高Tc氧化物的特征谱,它们与Cu-O链及Cu-O面上的强电子-声子耦合有关;掺Pb导致Bi(Pb)-O双层之间氧的分布改变,增强了Bi(Pb)-O双层之间的耦合,从而有助于提高超导转变温度Tc.     

大涡模拟及其在湍流燃烧中的应用

大涡模拟作为一种研究湍流流动和湍流燃烧的有效手段,在国 际上已经得到广泛应用。本文在回顾了大涡模拟(LES)的基本思想及其 实施方法的基础上着重介绍了前人在大涡模拟的亚格子湍流模式和亚 格子燃烧模式中的研究成果,同时给出了采用不同亚格子模式的大涡 模拟在湍流燃烧中的应用实例,指出了大涡模拟在湍流燃烧中的重要 作用,为大涡模拟的进一步发展和应用提供参考。     

在函数教学中精心创设问题情境

函数的研讨,侧重于引导学生树立运动、变化的观点,懂得运用函数思想和数形结合思想分析问题,了解函数研究的内容、方法及基本应用.在现实生活中,有各种数学的问题,一个问题中常有处于变化状态的多个数量,而且这些数量之间相互联系、相互影响,函数则是描述这些变化过程中的数量关系的工具.基于函数是一个新的概念,又源于生活,因此,在函数教学中,笔者精心创设各种情境,激发学生对新知识学习的热情,拉近学生与新知识的距离,为学生的学习做好充分的心理准备.     

乙酰辅酶A合成酶/一氧化碳脱氢酶的EPR研究

来源于厌氧微生物的乙酰辅酶A合成酶/一氧化碳脱氢酶(ACS/CODH)含有金属Ni和Fe所组成的多达7个金属簇中心,能够催化CO和CO₂的可逆氧化还原,并利用CO/CO₂和H₂作为碳源和能源合成乙酰辅酶A. 近年来,随着全球能源危机和温室效应等环境问题的加重,这类金属蛋白酶的研究日益成为人们关注的热点. 电子顺磁共振光谱(EPR)作为一种研究金属价态和配位结构的有效技术,从20世纪80年代开始便被广泛地应用到该酶的研究中. 该文将从ACS/CODH的各个金属簇中心入手,介绍每个金属中心的结构、功能和EPR研究.     

Fe_3O_4纳米材料的低温溶剂控制合成及其磁性质

报道了一种低温(60℃～100℃)溶剂控制合成立方相Fe3O4及正交相FeOOH等纳米材料的简易方法,即采用氯化亚铁为铁源,六亚甲基四胺为弱碱源,借助回流装置,通过改变反应温度、溶剂(分别以水、水与乙醇、水与乙二醇为溶剂)、时间等实验条件,合成出正交相的FeOOH、正交相FeOOH与立方相Fe3O4的混合物以及立方相Fe3O4磁性纳米粒子.利用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、物性磁测量系统以及穆斯堡尔光谱仪对产物进行了表征和分析.结果显示,所制备的混合相磁性纳米粒子为片状和棒状,而立方相的的Fe3O4磁性纳米粒子呈颗粒状.磁测量表明立方相的Fe3O4比混合相磁性纳米粒子有更大的磁饱和强度,对立方相的Fe3O4纳米粒子进行穆斯堡尔谱分析可以明确判断所合成的样品是Fe3O4,而不是γ-Fe2O3.此外,通过对实验过程、现象及表征结果等的分析;对不同条件下Fe3O4磁性纳米粒子的形成机理做了初步探讨.     

凝胶色谱法定量分析污水中聚丙烯酰胺

 建立了凝胶色谱分析污水中部分水解聚丙烯酰胺的方法。采用普通商品水溶性凝胶色谱往，通过变换淋洗剂的作法，消除了非体积排斥效应的影响，实现了定量分析。讨论了紫外检测波长对部分水解聚丙烯酰胺测定结果的影响，检验了油田污水、选矿污水、自来水及盐水体系对结果的影响，并与溴氧比法测定的结果作了比较，所建方法的浓度分析范围为０．１～２００ｍｇ／Ｌ，精度为±２％，检测下限为０．１ｍｇ／Ｌ。