微机自动控制和数采技术在化学实验中的应用

随着计算机技术的迅速发展 ,特别是进入 90年代以来 ,随着价格低廉、使用方便的微型计算机的普及 ,将微机自动控制和数据采集技术用于化学实验领域的应用研究引起了国内学者的广泛兴趣。通过研制微机辅助测量及数据处理系统 ,大大减少了传统实验在人工读数、记录和处理等过程中所引入的人为误差 ,使各类实验的数据采集、显示、存储和处理合为一体 ,极大地提高了化学实验的自动化程度和实验数据的测量精度。由于广泛采用集成化和模块化电子技术 ,使得非电子专业人员也能较方便地设计制作出适合本专业的、性能优良的微机软硬件应用系统。微机…     

基于化学核心素养培养的高中有机实验教学

调查发现,当前对高中有机实验教学普遍重视不够,教师缺乏通过有机实验教学培养学生学科核心素养的意识。提出以下建议：深度解读课程标准,增强实验教学意识;发挥实验教学功能,设计课题式探究实验教学;把握有机教学特点,巧设问题探究性实验;培训教师实验技能,加强实验操作能力。     

电化学法检测水果中抗坏血酸含量的本科生综合化学实验

将电化学检测方法引入到本科教学实验中,设计了利用循环伏安法检测水果中抗坏血酸含量的综合探究性实验。采用多壁碳纳米管为活性物质,通过红外光谱表征材料化学组成,通过透射电子显微镜表征材料形貌特征,利用抗坏血酸在电极表面的氧化反应,通过反应电流曲线定量测定水果中抗坏血酸的含量。该实验原料贴近生活,能够提高学生参与积极性,所涵盖电化学理论较系统,有助于学生灵活掌握课本上的电化学知识,涉及了部分科研类大型仪器设备,帮助学生学习和了解仪器使用方法及工作机理,提高学生钻研热情。该实验可作为化学化工类本科生专业综合性实验开设。     

综合有机化学实验:提取丁香花中的丁香酚多步合成香兰素

介绍了一个综合型有机化学实验，作为一个整体项目大约安排12周时间来完成。以不含香兰素的丁香花为原料，提取其中的丁香酚来多步合成香兰素，并进行物理和化学性质检验，整个实验技术路线包含了蒸馏、合成、重结晶等多种操作，同时在纯化和结构鉴定过程中还用到红外、紫外-可见和高效液相色谱等多种大型仪器分析技术。     

季铵盐类相转移催化剂的介绍与其在异相亲核取代反应中的应用——介绍一个国外本科生实验并讨论其相关问题

介绍了一个国外大学化学专业本科生有机化学实验"相转移催化剂的应用"，介绍了实验设计与流程，分析了实验结果，并讨论其相关的问题。该实验涉及到整套的现代有机合成流程，如薄层层析色谱（TLC）技术与硅胶柱色谱分离技术，并通过半微量反应的设计，减少对环境有害物质的使用，体现了"绿色化学"的设计理念，值得国内本科生有机化学实验借鉴与学习。     

云蒸霞蔚——多色双喷泉实验

本实验在氨气和氯化氢气体的单喷泉实验基础上设计了集两种气体的制备、收集、验满、尾气处理、气体反应、喷泉实验与试剂回收利用于一体的连续性实验,喷泉部分涉及到的实验原理有氨气与硫酸铜溶液的配位反应、氨气与氯化钴溶液的沉淀反应、无色酚酞溶液和酸性对硝基苯酚溶液在碱性环境下的变色反应,以及氯化铁和硫氰化钾在弱酸性条件下的反应等。本实验的主要仪器装置由团队自行设计、定制,操作简便,玻璃活塞还可控制喷发顺序,实现多色多样喷泉,伴随氯化铵生成时的袅袅白烟,云蒸霞蔚,煞是壮观。另外,我们设计了多角度的互动方案,针对不同程度知识背景的受众传授知识,让参观者真切感受到化学的魅力。     

温度响应高分子微凝胶的水相制备与表征——介绍一个大学化学综合实验

介绍一个涵盖高分子化学、物理化学与仪器分析等学科的综合实验。本实验选择有温度响应的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(pNIPAM)作为合成与研究对象,在水相中通过异相单体聚合法制备p NIPAM微凝胶,从宏观和微观两个角度探究微凝胶的温度响应特性。本综合实验取材于广受关注且已有较多验证的研究前沿成果,有助于培养学生理论联系实验、学以致用的思维,锻炼学生学科交叉融合意识。     

水铁矿负载甘蔗渣吸附磷酸根开放性综合化学实验

采用原位沉淀法制备了对磷酸根有较好吸附性能的水铁矿负载甘蔗渣复合吸附剂。通过扫描电镜-X射线能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、Zeta电位等手段对负载甘蔗渣吸附剂进行了表征,同时考查了水铁矿负载甘蔗渣吸附剂对磷酸根吸附的行为和机理。结果表明负载后的甘蔗渣对磷酸根的吸附量提高显著,吸附可在30 min内达到平衡,等温吸附线符合Langmuir模型,动力学曲线符合准二级模型,负载吸附剂对废水中磷的去除率高达99.8%。该研究可作为工业分析、应用化学、环境工程等专业高年级的综合化学实验,有利于提升学生的研究兴趣,培养学生将理论知识运用于实际的能力,激发学生的创新能力。     

棉杆木质素提取及其对聚丙烯抗氧化性能分析的综合性实验

介绍了一个以从新疆废弃棉花秸秆中提取出的木质素为原料及其对聚丙烯(PP)抗氧化性能为一体,针对高分子相关专业开设的综合性实验。基于新疆大学高分子相关专业的实际情况,将教师的科研项目与本科教学相结合,该综合性实验主要包括了棉杆木质素的提取、人工加速老化试验和抗氧化性能表征分析的特色实验体系。在实践教学中,学生不仅学习了棉杆木质素的提取过程,还认识了人工加速老化试验对材料的老化机理及其对抗氧化性能的影响,也拓宽了对专业知识的综合理解,为科研成果转化为教学实验提供了借鉴。     

物理化学实验翻转课堂教学模式的设计及实践

以物理化学实验"粘度法测高聚物的分子量"为例,探索了翻转课堂教学模式。设计程序包括学习主体及教材分析、制定实验教学目标、微课制作、课堂组织和教学评价等环节,并通过实践及统计假设检验,全面评价了该教学模式。