钠的两个性质实验的创新设计

钠是典型的金属元素,在中学阶段,研究钠的化学性质主要包括2个方面:一是钠与非金属(主要是氧气)的反应,即钠在空气中燃烧;二是钠与水的反应.钠在空气中燃烧的实验多数教材采用的方法是在石棉网上加热,这种方法不仅实验成功率低,而且会损坏石棉网,造成不必要的浪费;人教版普通高中课程标准实验教科书<化学1(必修)>采用的方法是钠在坩埚中燃烧[1],用这种方法实验,学生不容易观察到实验现象,演示效果较差.钠和水的反应,不容易收集到反应时生成的气体,气体产物的检验成为实验的难点,3套新课程标准高中化学教材中都略去了该项实验操作.为了克服以上困难,我们对上述2个实验进行了改进.     

乙醇与钠反应实验的简易安全设计

乙醇与钠反应并检验其生成的气体的实验，通常是在图1所示装置中进行。其缺点是在点燃前必须先验纯，否则有爆炸的危险。在人教版新教材《化学2（必修）》的实验设计中，用注射器的针头代替尖嘴玻璃管插入单孔塞中做该实验，火焰难以呈淡蓝色（因为未经洗涤的气体中必然含有生成物乙醇钠）；从操作上考虑，由于针头很短，使收集气体并检验其纯度的操作难度较大。笔者对此实验的设计和改进如下。     

氯化氢和氨2种气体的反应的改进

氯化氢和氨气反应时生成氯化铵 ,该反应是一个生成固体且气体体积减小的反应 ,但过去在演示该反应时 ,通常只能看到有白烟 (ＮＨ4 Ｃｌ)生成。笔者对该实验做如下改进后 ,不仅能看到白烟的生成 ,还能感觉到反应的热效应 ;并从实验现象反映出气体体积的减小。　　如图 ,Ａ、Ｂ为 2个三角烧瓶 ,Ａ瓶塞为双孔橡皮塞 ,Ｂ瓶塞为单孔橡皮塞 ,Ａ、Ｂ 2瓶的瓶塞用一根短的粗玻璃管 (10ｍｍ× 80ｍｍ )相连 ,Ａ瓶另一孔插一玻璃导管 ,在瓶内的一端导管紧扎一气球 ,另一端和大气连通。　　操作时 ,先在Ａ、Ｂ 2瓶中分别用向上和向下排空气法收集满氯化…     

可观察到氢气燃烧呈淡蓝色火焰的实验设计

现行高中化学教科书中钠与水的反应实验未提供验证反应所产生气体的实验装置。为使学生通过观察实验现象,直观地认识和理解钠与水反应产生的气体是氢气,在已设计"钠与水反应的实验装置"的基础上,从普通玻璃尖嘴导管焰色反应的干扰、煤油蒸气的干扰2个维度进行分析,最终设计出可以观察到氢气燃烧呈淡蓝色火焰的实验。     

钠跟水反应的演示实验(三)

按图组装仪器,先取下瓶塞,同时打开活塞(便于使尖嘴管内残留空气排净),向广口瓶里注入水,并加几滴酚酞试剂,使液面略低于瓶口。实验时向广口瓶里投入一小块金属钠,迅速将瓶塞塞紧,并把活塞关闭。此时钠跟水反应生成的氢气把广口瓶里水排型漏斗里,水渐呈红色。等到钠反应完毕,打开活塞的同时,迅速用火点燃,可观察到氢气燃烧的火焰。     

钠与水(或无水乙醇)反应实验的改进

在高中化学教材[1,2]中多次出现钠与水反应及钠与无水乙醇的反应:钠与水在烧杯中进行的反应;钠与水在培养皿中进行的反应;钠与无水乙醇在试管中进行的反应。高考中以钠及其化合物为考点的题目常常出现, 其中好多是基于钠与水的反应。教材上面的3个实验用到了3种反应容器： 烧杯、培养皿和试管, 没有专门的反应容器。并且前2个实验验证了其中的产物NaOH, 而对另外的产物H2, 采用的是推测和讲解, 有的老师也用试管收集并进行验证; 后一个实验虽然也验证了H2, 但是需要"收集并验纯气体, 然后点燃。"笔者在长期的实验教学中, 对钠的相关实验做了多次探索和改进, 取得了令人满意的效果。     

氯化铵热分解实验的改进

高二化学教科书上氯化铵受热分解的实验在现象上与碘的升华完全相同:固态物质变为气态而“消失”,气态物质在低温处又变为固态原物质。实验本身并没有证明氨气和氯化氢气的产生和存在,因此就没有很强的说服力能够让学生深刻认识氯化铵受热时发生的是具有类似升华现象的分解反应。我们将这一实验进行了改进,,作到在同一实验中可以同时检验出氨气和氯化氢气体的产生、氨气与氯化氢重新化合成氯化铵。     

压力对气体溶解度的影响的演示实验

在初中化学第五章水和溶液一章中的第五节液体和气体在水里的溶解度中,关于压力对气体溶解度的影响,没有演示实验,课文中只举了汽水为例。农村中的学生对汽水见到的较少,在教课中教师纵使讲解得很清楚,学生可能还是难以理解。化学通报1955年8月号,对此有一演示实验,是用碳酸钠与酸放在盛有水的玻瓶中,瓶口用塞塞住,让学生观察水中放出气泡的多少,然后打开瓶塞,再让学生观察水中放出气泡的多     

钠跟水反应实验的改进

钠跟水反应放出气体的收集和检验,按照师范化学第二册 P229的操作,由于学生初次接触这样的操作,不够熟练,在试管中收集的氢气比较少,检验不出钠和水反应放出的气体是氢气,以致达不到实验的目的。为了使学生很方便地确认钠跟水反应确有氢气生成,特作如下改进。把一块橡皮塞制作成带有2个缺口的10mm厚的橡皮片,把它塞入18×150mm 的穿底坏试管中,并准备好带有尖口导管的橡皮塞一块,待用。     

常温下浓硫酸与金属钠(或钾)反应实验

将新切下的钠(或钾)块用熔化石腊粘封在浸有石腊的铅皮小皿上,用大头针将封钠表面的石腊刮出一小孔。迅速将铅皿钠放入一定量的浓硫酸反应管中,收集所产生的气体,点火有爆鸣声,是氢气,实验证明     

HEPT类化合物的QSAR研究

为定量结构／活性相关性研究提取了量子化学参数,拓扑指数Am,分子连接性指数^mxt及疏水性常数,同时应用正交变换和最佳变量子集算法（Leaps-and-Bonds)进行了变量压缩和选择,进而实施了多元回归分析,并由此结果进行了HEPT类化合物（1－[(2-hydroxyethoxy)methyl]-6-(phenylthio)-thymine derivatives)的结构／活性关系的理论解释,进行了人工神经网络法对于该类化合物的活性预测,其结构明显好于多元回归法。     

Effect of the pH of the medium on the chemical shifts in the PMR spectra and on the distribution of the π-electron density

The dependence of the chemical shifts of the ring protons on the pH of the medium for a number of 4-hydroxyquinoline derivatives was studied by means of PMR spectroscopy. The dipolar and uncharged hydroxy forms exist in equilibrium in aqueous solutions. The effect of intramolecular hydrogen bonding on the character of the dependence of the chemical shift on the pH of the medium in the case of 3-piperidinomethyl-4-hydroxyisoquinoline was investigated. The possibility of the separate protonation of the ring nitrogen and the side-chain nitrogen in 3-piperidinomethyl-4-hydroxyisoquinoline was established. The distribution of the -electron density in 4-hydroxyisoquinoline is in good agreement with its chemical behavior.Translated from Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii, No. 11, pp. 1546–1549, November, 1971     

Effect of the pH of the medium on the chemical shifts in the PMR spectra and on the distribution of the π-electron density

The dependence of the chemical shift of the ring protons on the pH of the medium for a number of 3-hydroxyquinoline derivatives was studied by PMR spectroscopy. The regions of ionization of the molecules, which correspond to the ranges of acidic, neutral, and alkaline media, were found. In D₂O, 3-hydroxyquinoline is present only in the uncharged hydroxy form. The presence of intramolecular hydrogen bonding in 4-dimethylaminomethyl-3-hydroxyquinoline has a substantial effect on the character of the dependence of the chemical shift on the pH of the medium; the existence of separate protonation of the nitrogen atoms of the ring and the side chain of 4-dimethylaminomethyl-3-hydroxyquinoline was established. The distribution of the -electron density in the 3-hydroxyquinoline molecule is in good agreement with its chemical behavior during electrophilic substitution.Translated from Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii, No. 11, pp. 1540–1545, November, 1971.     

液滴荧光传感与计算机联用技术在微量分析中的应用

通过在LS55型荧光-磷光-发光分光光度计上加装液滴产生及调节附件,采用计算机采集与分析处理数据,成功地研制了双通道液滴光化学传感装置.利用葡聚糖凝胶对复合维生素B中不同组分的选择性吸附来达到分离与同时检测的目的,并将其用于复合维生素B药片的分析,取得了满意的结果.     

On the theory underlying the Car-Parrinello method and the role of the fictitious mass parameter

The theory underlying the Car-Parrinello extended-Lagrangian approach to ab initio molecular dynamics (CPMD) is reviewed and reexamined using "heavy" ice as a test system. It is emphasized that the adiabatic decoupling in CPMD is not a decoupling of electronic orbitals from the ions but only a decoupling of a subset of the orbital vibrational modes from the rest of the necessarily coupled system of orbitals and ions. Recent work [J. Chem. Phys. 116, 14 (2002)] has pointed out that, due to the orbital-ion coupling that remains once adiabatic decoupling has been achieved, a large value of the fictitious mass mu can lead to systematic errors in the computed forces in CPMD. These errors are further investigated in the present work with a focus on those parts of these errors that are not corrected simply by rescaling the masses of the ions. It is suggested that any comparison of the efficiencies of Born-Oppenheimer molecular dynamics (BOMD) and CPMD should be performed at a similar level of accuracy. If accuracy is judged according to the average magnitude of the systematic errors in the computed forces, the efficiency of BOMD compares more favorably to that of CPMD than previous comparisons have suggested.