电化学实验教学实践

在本科高年级综合化学实验中引入电化学实验,通过两个电化学综合实验,加强对学生电化学方面的培养,使学生了解电化学的使用范围和优缺点。     

电化学认识模型及其在高三原电池复习教学中的应用

综述了关于高中原电池教与学的已有研究,分析了电化学知识要求和学生电化学认识特点,从电化学的本体维度、认识维度和问题维度,构建并提出了高中电化学认识模型,并在高三原电池复习教学中进行了应用,针对分析型任务和设计型任务进行对比性教学实验。通过对学生电化学认识发展的前后测及其对比统计分析,并结合学生访谈对教学效果进行了检验,在此基础之上进一步分析和概括了基于电化学认识模型建构的原电池复习教学有效策略。     

高中生电化学相关概念表征情况的调查研究

采用问卷调查法对高中生电化学相关概念的表征情况进行了调查研究,通过分析总结发现：（1）学生对电化学相关概念的表征方式具有多样性;（2）命题、表象、样例、图式是学生最常用的电化学概念的表征方式;（3）概念本身的特征与学生对其的表征方式具有一定的相关性;（4）教材的呈现和教师的讲解会影响学生对电化学相关概念的表征。     

数值模拟在应用电化学课程教学中的应用

针对应用电化学课程理论性强、应用性广的特点,以电镀铜章节的教学为例,讨论了数值模拟方法在应用电化学课程教学中的应用。该方法能够将电化学工程中常用的重力场、流场等与电化学过程相耦合,以有限元方法得到域的解,从而将抽象的方程式直观地用图像、动画等多媒体形式呈现出来,使课堂教学变得生动形象,有利于提高课堂教学效率,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新精神和实践能力。     

多孔电极在电化学体系中的应用

查全性教授是中国现代电化学的奠基人之一. 在他的带领下,武汉大学化学系电化学研究室在基础电化学和应用电化学领域取得了卓越的成绩. 查教授及同事们在过去几十年里,栽培学生无数. 后来,一部分学生有幸成为推动世界电化学学科发展的中坚力量. 在这篇综述中,作者将概述查教授及同事们在电化学领域打下的夯实基础,及作者在多孔电极方向的研究进展. 本文的所有作者均于不同时期毕业于武汉大学. 站在巨人的肩膀上,我们实属荣幸！     

关于电化学错误概念的探查与分析

研究采用团体测查和个案访谈的方法,对104名高三学生和108名大一学生进行了电化学概念理解的探查。调查结果表明,学生对溶液的导电性和电中性的理解存在一些典型错误。在此基础上,分析了学生形成这些错误概念的原因,并提出了促进电化学错误概念转变的教学策略。     

Materials Studio和VESTA等软件在电化学教学中的应用

在电化学授课过程中应用Materials Studio和VESTA等软件对电极材料结构及催化剂催化活性的影响因素等知识点进行辅助教学,使相关的教学内容变得形象、简单。这不仅激发了学生对电化学课程的学习兴趣,提高了课堂教学效果,更有利于培养学生的科研思维和探索能力。     

基础电化学实验的计算机测控系统

设计了一个由样品系统、电化学测试系统及计算机组成的可用于基础电化学实验测量的计算机测控系统。两个学期的学生实验表明该系统比传统的基础电化学实验测量系统的精度大大提高 ,能提供更多的信息且缩短了实验时间。这一系统还可用于多种电化学测量 ,效果良好。     

碳布负载氢氧化镍电极材料的合成及其电容性能分析——推荐一个综合化学实验

作为超级电容器的电极材料,Ni(OH)₂具有理论比电容高、来源丰富、环境友好等优点,但较低的电导率影响了其实际性能。解决该问题的一种有效方法是在碳布导电基底上原位生长Ni(OH)₂薄膜。以此为基础设计综合化学实验,通过Ni(OH)₂/碳布薄膜电极的制备、表征及电化学性能测试,使学生进一步理解化学平衡原理在材料合成中的应用,了解材料的基本表征方法,掌握循环伏安法、恒流充放电法等电化学分析方法在实际测试中的运用与解析,从而达到巩固电化学理论知识、培养学生的实验技能、提高学生综合实验能力的目的。本实验的开展还可以帮助学生了解储能领域的科技前沿,激发学生的科研兴趣,培养学生的科研创新意识,适合在大学化学实验中推广应用。     

金属电化学腐蚀的实验探究

金属的电化学腐蚀是高二化学新教材(人教版)“原电池原理及其应用”一节的教学难点,教师按照传统的教学方法向学生讲清楚钢铁在潮湿空气里形成原电池时正、负极发生的反应并不容易。笔者在教学实践中采用实验探究式教学,把课堂教学与研究性学习结合起来,引导学生通过自主活动来探究金属电化学腐蚀的一些规律,既有助于理解、巩固化学知识,又能培养学生的实践能力和探究精神。     

电致化学发光研究的新材料和新方法

由于方法的使用范围广、光学系统简单和操作容易,电致化学发光(ECL)得到人们的广泛重视。随着对ECL研究的深入,ECL研究所涉及的领域和层面已有很大的扩展,特别是近十年来,ECL研究发展更为迅猛。除ECL理论研究外,为了适应分析检测的应用的需求,ECL在新材料、新实验技术和方法方面出现了许多的研究报道。本文综述最近几年来ECL研究在新材料应用和新实验技术的开发方面的一些进展,包括纳微米材料和量子点材料在ECL方面的研究,同时对固态ECL和基于三原色(RGB)机理的可视化ECL研究进展,进行了一些讨论。最后,综述展望纳米和量子点材料修饰电极ECL的研究和应用的前景。     

烟花中绽放北京奥运理念——绿色化学诠释新北京新奥运

介绍了中国烟花发生和发展的历史梗概,以及烟花中的化学知识和化学反应原理,阐述了北京奥运会和残奥会上烟花所体现出来的“科技奥运”、“绿色奥运”和“人文奥运”,诠释并展现了绿色化学的新视野。     

Preparative solid state chemistry. Recent developments

A survey of recent developments in preparative solid state chemistry shows that, with a knowledge of structural chemistry and reactivity patterns of solids, it is possible to synthesize a variety of new solids possessing novel structures. A distinction is made between synthesis ofnew solids and synthesis of solids bynew methods. Three new routes to solid state synthesis are recognized: the precursor method, and topochemical methods involving redox and ion-exchange reactions. The low-temperature topochemical methods enable synthesis of metastable phases that are inaccessible by the high temperature route. Several illustrative examples of solid state synthesis from the recent literature are presented.     

High resolution thermogravimetry

A new thermogravimetric instrument is introduced, Hi-Res^TM TGA 2950. The Hi-Res^TM TQA gives a significant improvement to TG results. The instrument control parameters are varied as a function of the sample's rate of weight change. This novel feature improves resolution and reduces analysis time. The maximum heating rate and resolution index are user selectable.Data presented demonstrate improved resolution for survey TG thermal curves and very high resolution for difficult to resolve complex materials. Results are demonstrated for many types of samples including: homopolymers, polymer blends, inorganic reference materials, and complex organic mixtures.Hi-Res trademark and patent applied for by TA Instruments, Inc.

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Zusammenfassung Es wird das neue thermogravimetrische Gerät Hi-Res^TMTGA2950 vorgestellt. Mit Hilfe von Hi-Res^TMTGA2950 ergibt sich eine eindeutige Verbesserung der TG-Resultate. Die Kontrollparameter des Gerätes werden als eine Funktion der Massenänderungsgeschwindigkeit der Probe geändert. Diese neue Eigenschaft verbessert die Auflösung und verringert die Analysenzeit. Maximale Aufheizgeschwindigkeit und Auflösungsindex können vom Anwender bestimmt werden.Die dargelegten Daten zeigen eine verbesserte Auflösung der TG-Kurven und eine sehr hohe Auflösung für schwer aufzulösende komplexe Substanzen. Es werden Ergebnisse für zahlreiche Beispiele gegeben: Homopolymere, Polymergemische, anorganische Referenzsubstanzen und komplexe organische Gemische.Das Warenzeichen Hi-Res und das Patent wurde von TA Instruments,Inc. beantragt.

     

A new advanced thermo-microbalance

The capabilities of the new NETZSCH thermo-microbalance TG 209 are illustrated by four applications from the polymer industry.     

Green Chemistry and Modern Technology

The basic principles, approaches, and early achievements of green chemistry are considered. The definition of green chemistry as a branch of chemistry that studies the laws of passing of chemical reactions and the properties of substances participating in such reactions, with the aim of acquiring basic knowledge that provides a basis for designing chemical technologies that eliminate (sharply curtail) the use and production of materials that pose a risk to the environment.     

HPLC evaluation of mono-ol,butylphenyl and perfluorinated columns prepared via olefin hydrosilation on a silica hydride intermediate

Summary Three columns, mono-ol, butylphenyl and perfluorinated synthesized through the reaction of an olefin with a silica hydride intermediate, are evaluated for the separation of various model compounds. Two of the columns, mono-ol and perfluorinated, can operate in both the normal phase and reversed phase modes. Some effects of the hydride surface are detected, particularly for the perfluorinated phase. A four-component steroid mixture is tested on both the mono-ol and perfluorinated phases in the normal mode.     

New process for manufacturing maleimides

It has been well-known that the heat distortion temperature of resin is effectively enhanced by the incorporation of a maleimide unit. However, an economical industrial production method for maleimide was not yet established. We have established a new industrial production method of maleimides based on a reaction model which was revealed by analyzing the reactions occurring in the dehydration of maleamic acid. Especially, we have developed a new re-usable catalyst which has high performance without corrosion problems and a new process having superior productivity of maleimide with a high yield. This method contains the following two features: (1) a new catalyst, supported orthophosphoric acid and its amine salt mixture; (2) employment of a reaction to change the by-product to maleimide.     

PbO-Bi2O3-Nb2O5系中新相Pb3Bi0.1Nb2O8.15单晶的熔剂法生长及其结晶学研究

计算PbO—Bi_2O_3—Nb_2O_5系化合物的声光品质因数M_2在14—19范围,可与PbO·MoO_3相比,故选择此系统作为开拓新声光材料的研究对象。 用X-射线相分析、电子探针、差热分析等手段,确定了一个新的化合物,其组成为3PbO·Nb_2O_5:Bi_2O_3=20:1(mole),属3PbO·Nb_2O_5—Bi_2O_3膺二元系中一稳定化合物,采用熔剂法生长了外形为六角形、深桔色的透明片状单晶。用透射Laue、Weissenberg照相及四园衍射仪,对其结晶学特征进行了研究。     

Adapting a thermobalance to constrained rate thermogravimetry

A thermobalance has been converted to allow interactive control of the heating rate from the rate of mass loss of the sample (Constrained Rate Thermogravimetry). The interfacing of the balance and temperature controller both to an ACORN RISC microcomputer and to a PC microcomputer is described along with an outline of the software required. This provides an economic route for the conversion of existing thermobalances. Problems of achieving effective control and acceptable data recording are outlined. The nature of the TG curves obtained from interactive temperature control and the influence of control parameters is discussed.