常见动力电池技术参数与运行经济效益的探讨*

就目前普遍应用的铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池和燃料动力电池的技术参数与电池反应原理,并针对电池安全性、快速充电、耗电成本和行驶里程计算方法等问题进行了讨论,为当下在新能源交通工具核心动力部件的教学提供情境素材。     

强碱滴定弱酸的信息化教学软件及其教学实践*

基于酸碱滴定中的离子平衡现行教学中存在的问题,研发了一款以强碱滴定弱酸为例的离子平衡知识学习与习题检验的软件工具。该软件以可视化的技术,用曲线、柱状图等形式展示滴定过程中的动态变化,便于学生从滴定过程中的离子反应、图像和数据中获取信息并进行推理,从而认知酸碱滴定中的离子平衡的内在原理。该软件不仅能用于离子平衡中各概念的教学,也能为相关习题课的讲解创设必要的教学情境。     

基于情境相似性原理的化学反应速率教学研究*

基于改进的微量化学反应速率测定实验,依据情境相似性原理将该实验测定的数据,开发为仿真实验探究软件。为课堂教学中模拟化学反应速率的测定,数据记录、数据分析、整合、图像绘制等过程提供帮助。在情境相似中让学生体验科学研究的过程,挖掘化学实验数据分析的教学价值,理解并建立v=Δc/Δt的关系,体会各种变化曲线的来源。     

CuH~n(n=0,+1,+2)分子及离子的势能函数与垂直电离势(英文)

推导出了CuHn(n=0、+1、+2)的基态电子状态及其离解极限.基于SDD和6-311G**基组,用B3PW91方法计算了他们的平衡几何、电子状态,在此基础上分别计算了CuH,CuH+1的Murrell-Sorbie解析势能函数和CuH+2的解析势能函数及其对应的力常数、光谱参数.CuHn(n=+1,+2)离子的垂直电离势为:I+=-965.00eV,I++=-944.70eV.计算表明CuH+、CuH2+的势能曲线均具有对应于稳定平衡结构的极小点,说明CuH+、CuH2+可稳定存在.     

ScH~+和ScH_2~+分子离子的结构与势能函数(英文)

本文利用相对论有效原子实势(RECP)和密度泛函(B3PW91)的方法对ScH 和ScH2 分子离子的结构进行了优化,得到了它们的平衡几何构型和谐振频率.采用最小二乘法拟合出ScH 分子离子的Murrell-Sorbie势能函数,在此基础上,推导出光谱数据和力常数,并通过多体展式理论导出ScH2 分子离子的势能函数,其等值势能面图准确地再现了ScH<,2< 分子离子的结构特征和离解能,由此讨论了反映势能面的静态特征,并利用杂化轨道理论解释了ScH2 分子离子的结构.     

FTIR研究LiFePO4的充放电过程

随着便携式电子设备的日益普及,人们对支撑这些设备运行的后备电源提出了越来越高的要求.锂离子电池与传统的铅酸和镍镉电池相比具有更大的电动势、更大的比能量(120～150 Wh/kg,是常用的Ni-Cd电池的2～3倍)以及较好的充放循环性能,因此成为目前使用较多的高性能便携能源设备.作为锂离子电池的重要组成部分,正极材料一直是人们重点研究的一个内容,目前应用较广的是LiCoO2,它具有放电电压高、放电平稳、高倍率放电性能好、比能量高、循环性好和生产工艺简单等优点,但由于Co的毒性大、储量低导致这种材料不环保、价格高,并且由于Co4+的高氧化性使LiCoO2只能获得理论值一半的容量,并存在一定的过充电安全隐患,因此人们一直在寻找更好的正极材料.1997年Padhi等人[1]首次报道了具有橄榄石结构的LiFePO4可以作为锂离子电池正极材料,这种材料具有较平坦的3.4 V电压平台、较高的比容量(大于160 mAh/g)、所含元素储量丰富、绿色环保、易于制备和安全性好等优点,被认为是有望替代LiCoO2的正极材料,成为近年来这一研究领域的热点.为了了解LiFePO4的电化学反应机理,Padhi[1]和Takahashi[2]等人用XRD研究了LiFePO4化学脱锂和电化学脱锂后的结构变化,表明Li+的脱嵌过程中LiFePO4和PO4两相共存.Burba等人[3]也使用FTIR和Raman光谱研究了LiFePO4化学脱锂后的结构变化,表明分子光谱是研究LiFePO4结构变化的很好手段,为了更深入理解LiFePO4电化学反应过程中的变化, 本文使用FTIR对LiFePO4在充放电过程中不同充放电阶段的结构变化进行了研究.     

化学平衡教学研究现状的中外对比分析*

依据Journal of Chemical Education(以下简称JCE)与我国《化学教育》中有关化学平衡教学研究的文献,从发文量、关键词、研究内容等方面进行对比,分析国内外教学研究的共同点及特征。1 JCE和《化学教育》10年发文量分析2010-2019年,每年JCE中关于化学平衡的发文量基本保持在8篇以内,说明国外的化学教育工作者对化学平衡教学有着持续的热情和关注。我国《化学教育》中关于化学平衡的发文情况总体呈上升趋势,说明"化学平衡"的教学研究在我国也受到持续的关注和重视,但从2015年以后发文量维持在4篇左右,说明在该主题教研中的新发现和创新较弱。     

运用“颜色识别器”软件探究常见净水剂的净水原理*

盐类水解的应用中铝盐和铁盐的净水作用涉及胶体的生成与吸附聚沉,是一个综合且复杂的化学问题,为发展学生化学学科素养,利用“颜色识别器”软件中色密度(V)值与黄土壤浊液中土壤含量的半定量关系,建构了一种基于课堂教学的快速定量测定工业净水剂净水效果的实验方法,为化学课堂教学中关于盐类水解的具体应用提供了真实情境和探究案例。     

聚偏二氯乙烯热解过程的原位红外光谱

聚偏二氯乙烯是一种热不稳定性的高分子材料，可作为制备含碳材料的前驱体。以红外光谱在线检测功能实现了聚偏二氯乙烯热分解过程的原位分析，通过谱图分析了聚偏二氯乙烯分解过程的机理和温度效应。     

阳离子铝酞菁红区荧光探针在纳克级RNA定量分析中的应用

荷正电的四取代三甲基碘化铵铝酞菁(Tetra(trimethylammionio) aluminum phthalocyanine,TTMAAlPc)是新近出现的、很有应用潜力的新型红区荧光化合物。研究表明,弱碱性条件,RNA对TTMAAlPc的荧光具有高效猝灭作用,且猝灭程度与RNA含量呈线性正相关。据此发现建立了可测定纳克级RNA的高灵敏定量分析新方法,并对原理进行了讨论。考察了pH、缓冲体系、反应时间、温度、TTMAAlPc浓度的影响,确定了最佳反应条件(pH 8.0的广泛缓冲液、反应5 min、室温、浓度为2×10-6 mol·L-1的TTMAAlPc)。在最佳条件下,方法的线性回归方程为y=-15.0+0.51x,相关系数r=0.998 6,线性范围7.71~1 705.57 ng·mL-1,检测限为1.55 ng·mL-1。本法灵敏度高、线性范围宽、对RNA测定常见干扰物质包括阴、阳离子、表面活性剂和维生素等的抗干扰能力强,且操作简便。该法应用于实际样品RNA含量的测定,取得了满意的结果。还以参比法首次测定了不同pH下TTMAAlPc的荧光量子产率,结果显示TTMAAlPc具有较高的荧光量子产率,且对大范围的酸度稳定,表明TTMAAlPc是极具应用潜力的新型红色荧光探针,值得深入研究,开拓其应用。