将"锂键"概念拓展到化学概论课程的氢键知识教学

锂与带有孤对电子的电负性较大的原子或基团接近时(也可扩展到电负性较弱的基团),产生类似于氢键的静电相互作用称为锂键。本文综合锂键发展历史和最新进展探讨锂键和氢键的异同点,为大学化学氢键知识的学习提供知识远迁的新素材。在加深对氢键概念理解的同时,增强学生关注科学前沿的意识,进而实现扩展学生视野,培养创新能力的教学目标。     

酚类抗氧化剂知识引入高中化学——设计一段配合新教材的阅读材料

以高中新教材(山东科学技术出版社)《有机化学基础(选修)》中有关苯酚的知识为切入点,配合《物质结构与物质性质(选修)》中有关氢键的知识,设计了一段阅读材料——从苯酚到食品中的酚类抗氧化剂,并较全面地介绍了酚类抗氧化剂的相关知识.目的是加深学生对苯酚知识和氢键知识的理解,使学生了解有关的食品化学知识,从而培养学生热爱化学的情感,激发学生自主认识化学的兴趣.     

锂电池中的“锂键”效应

由于广泛存在,氢键在化学领域备受重视。“锂键”具有类似于氢键的一些性质,但锂的金属性和相对较大的原子半径,又使得“锂键”具有自己独特的一些特征。在氢键的基础上,介绍了“锂键”的概念、结构特点及其在锂电池中的应用,有助于人们深刻理解和应用“锂键”。考虑到“锂键”的新概念目前在化学教学中还较少涉及,期望今后可以适当增加“锂键”化学的相关知识,紧跟科技发展的潮流,进一步培养学生的科研创新意识。     

纯水溶液中的氢键交换反应路径

利用分子动力学模拟方法对纯水溶液的氢键转化动力学性质进行了深入的微观探讨,溶液中非氢键构型为寿命较短(0.1～0.2 ps)的过渡态构型,我们发现氢键交换通过两种过渡构型完成,氢键角度扭曲激发后与氢键第一壳层水分子沿路径1交换,氢键径向拉伸激发后与氢键第二壳层水分子沿路径2交换,过渡态路径的选择具有温度依赖性.氢键转化需在旧氢键受体氢键过量和新氢键受体氢键不足,同时满足交换反应空间结构要求下才能完成.氢键交换反应对水分子平动和转动行为起着决定作用.     

二氢键

讨论二氢键的特征、本质与类型,化学环境对二氢键的影响以及二氢键的应用。二氢键是具有不同电性的以氢原子为端梢原子的σ键之间的相互吸引作用,二氢键具有饱和性和方向性,某些二氢键的强度与常规氢键相当。二氢键的本质主要为静电引力,有时具有弱的共价成分。二氢键可存在于分子间和分子内,按结构可分为简单二氢键和分叉二氢键两种情况。二氢键能影响物质的结构、反应性及选择性,在催化和晶体工程等领域具有潜在的应用背景。     

水溶液中氢键寿命的定义和弛豫机理

氢键弛豫过程决定水溶液中分子的动力学行为,氢键寿命作为理论和实验结果中一个重要的参数通常用以描述溶液中的氢键动力学性质.本文采用SPC/E-P2和SPC/E-OPLS两种力场方法对二甲基亚砜(DMSO)水溶液体系进行分子动力学模拟,计算了四种不同定义下的氢键寿命,并进行了对比阐述,连续性氢键寿命Tc和基于动力学平衡方法下的氢键寿命TR较短,它们忽略了不成功的氢键交换过程,稳定态模型下的氢键寿命TPR能够真实体现氧键转换过程,可作为标度衡量其它量值.间歇性氢键寿命T相对最长,重复统计了氢键成功交换后的恢复概率.随着二甲基亚砜浓度增大,TC、TI、TR和TPR不断增大,分子平动扩散系数在中等浓度达到极小,说明氢键寿命与分子活动性无决定性关联,同类型氢键在不同浓度下的寿命差异表明氢键寿命具有分子环境依赖性;水分子和二甲基亚砜分子氢键个数降低,氢键受激角度扭曲和拉伸概率下降,TC和TR不断接近,氢键交换受体密度降低使氢键交换速率下降,TPR不断增大,氢键寿命与其周围氢键密度密切相关.TI与TPR的比值体现了氢键交换的局域性,其变化趋势与分子平动活动性趋势相同.两种力场下氢键寿命的差异也说明氢键的寿命具有明显的理论模型依赖性.     

无机固体化合物中常见的氢键类型、结构和强度

分析了无机固体化合物中常见的氢键给体和受体、常见的氢键类型、常见的氢键结构以及影响氢键强度的各种因素。氢键的强度与氢键给体和受体有关,也和氢键的结构排列有关。此外,氢键给体X-H中X原子和受体原子Y的配位以及其他结构效应(如协同、合作、反合作或竞争效应)及晶体的堆积都会影响氢键的强度。     

氢键概念的形成和发展

1902年,瑞士化学家维尔纳对氯化铵结构的解释为氢键概念的形成奠定了基础。1920年,美国化学家拉提麦尔和罗德布什首先认识了水中的氢键：2个八隅体所持的氢核构成的“弱键(weak bond)”。1928年,美国化学家鲍林在解释[FHF]^-的结构时首次使用“氢键(hydrogen bond)”一词,但并未对氢键的概念进行明确定义。1939年,鲍林在《化学键的本质》中明确提出了氢键的概念,并解释了氢键的性质,自此,氢键的概念正式形成。近年来,科学家经过深入研究发现了氢键的新类型：π型氢键、双氢键、金属氢键和单电子氢键。随着科学思想和科学技术的发展,关于氢键的认识也会越来越深入。     

利用“姆潘巴效应”改进氢键教学

教学设计要重视实验探究的作用，以问题驱动课堂教学，从原有知识和现有知识的认知冲突中，策划高质量的学习活动。基于“姆潘巴效应”分子理论说，以“热水与冷水谁先结冰”为探究主题，以验证“姆潘巴效应”实验为主线，引导学生从分子水平的角度分析“姆潘巴效应”。通过将氢键理论贯穿到整个教学过程中，丰富氢键教学实践，让学生体验科学探究的过程，从而搭建宏观物质与微观世界的桥梁。     

氢键识别超分子聚合物的新进展

近年来,由于氢键作用对聚合物的热力学性质、微观自组装、结晶及液晶行为的重要影响,氢键识别在超分子聚合物的分子设计与结构控制方面的应用受到广泛关注。本文系统介绍了氢键识别体系的类型与性质,以及分子结构、分子内氢键对氢键识别强度的影响,讨论了羧酸与吡啶间氢键识别体系、与核苷相关的氢键识别体系以及四重氢键识别体系在超分子聚合物中的最新应用,主要介绍了氢键识别超分子聚合物的合成、结构、性质及功能。     

化学教学中暗示教学法初探

暗示教学法从本质上讲也属于启发式教学法,它不仅启发学生理性的、逻辑的和显意识的思维活动,更侧重于启发学生直觉的、情感的和潜意识的心理活动。该理论认为:人的学习活动,不仅依靠大脑皮层结构,而且是在感情和潜意识的共同参与下进行的,是显意识和潜意识交织的心理活动。显意识和潜意识的良好结合可以大大提高学习效率。     

兴趣教学——专业英语教学方法探索

专业英语是大学英语应用提高阶段的必修课程,为提高专业英语的教学效果,在化学与应用化学专业英语教学的实践基础上,在学习目标、教学内容、讨论式教学、问题引导式教学、互动式教学等方面探索如何开展兴趣教学。     

化学教学中的模型方法及其应用

化学模型方法在化学教材和教学中有着广泛应用。本文对化学模型方法的含义、特征、条件及分类做了简要讨论。指出自觉认识和充分掌握这种科学方法的重要性和必要性,并提出运用中应注意的几个问题。     

化学教学中认知策略的教学训练

认知策略是学习者内部组织起来的调控学习、思维等活动的内部定向技能。化学教学中认知策略的教学训练要经历认知策略价值认同、认知策略尝试、认知策略反思、认知策略迁移和应用、认知策略巩固等阶段。教师要在认知策略教学训练中结合化学教学内容,渗透元认知知识,丰富学生的元认知体验,引导学生进行元认知监控,坚持群体教学与个别指导相结合,引导学生进行合作学习。     

化学教学论实验课程教学评价工具的研究

为建立完整的化学教学论实验教学评价工具，在已构建的理论框架基础上，进行了2轮实证数据的采集和分析，对评价工具进行了修改和完善。第1轮调查对象是S大学102位化学专业师范生，针对评价框架中的一级指标和二级指标进行修改和删减，共计12处。基于修改后的评价框架，形成第2份调查问卷。第2轮调查对象是14所高校的15位专家，针对理论框架、评价框架中的各级指标和评价标准进行相应的删减、内涵及表述修改、项目补增等，共计30处。最后，形成了一个包含5个一级指标、24个二级指标和37个评价标准且全面具体、科学合理的化学教学论实验课程教学评价工具。     

立体化学教学中不同教学语言的运用

立体化学是有机化学教学的一个重点和难点,本文从三个方面讨论了立体化学教学中不同教学语言的应用。以简明扼要的教学语言揭示事物特征,尤其是用32个字凝练对映异构的关键要素;以一组自创的比喻及形象性的教学语言帮助学生生动理解学习内容;以多媒体技术语言促进直观教学,提高了教学效率。     

情境化教学在物理化学教学中的运用

结合医学院校物理化学教学过程中的实践与体会,以春、夏、秋、冬四季中各具代表的生活场景为例,创设情境化教学,激发学生学习兴趣,用物理化学的思维方式,自主探究解决现实问题,最终帮助学生完成知识结构的搭建。     

基于教学研讨会的有机化学教学感悟

在学生看来,有机化学是一门复杂、难学的课程。然而合理的教学设计和教学手段的运用将会有助于学生克服望而生畏的心理,培养热爱有机化学的科研工作者。如何教呢?基于有机化学教学研讨会的感悟,结合自身的有机化学教学体会,详细阐述了青年教师对有机化学教学的思考。     

案例教学法在仪器分析教学中的应用

针对案例教学法在仪器分析教学中的应用,就案例如何选择、案例如何编写、案例如何实施等几个环节进行了阐释,并提出了自己的方案。