国内外“物质的量”主题教学研究现状述评

分别以“Web of Science”与“中国知网”数据库为检索源,对2000—2020年间国内外“物质的量”主题研究论文进行检索,根据论文的研究内容进行分类归纳。研究表明:目前“物质的量”主题教学研究主要涉及:概念历史考量、教材研究、教师发展、学生认知与教学策略研究等5个方面。通过探析国内外的相关研究成果,以期为国内相关研究与实践提供有益借鉴。     

融合STREAM理念的中学化学核心素养的培养及实践研究*——以“水的组成”为例

STREAM教育属于典型的跨学科教育形式,在学科融合的背景下,基于STREAM理念视角解决实际问题,注重在实践过程中培养和增强学生的批判思维与解决问题的能力,提升跨学科和创造性思维,使学生成为具有科学创新和革新精神的全面发展的人。融合STREAM理念开发初中化学教学案例,并将其应用于教学中,通过使用原创教学案例“水的组成”进行实践教学,研究其对教学效果及学生化学核心素养的提升作用;在实践过程中设有实验班与对照班,通过纸笔测试和问卷调查进行数据收集,结果显示不管在知识掌握度还是素养养成和促进方面,实验组都明显优于对照组,这说明融合STREAM理念对化学的教与学都具有积极作用。     

钠离子电池用高性能锑基负极材料的调控策略研究进展

锑(Sb)具有高的理论比容量、较小的电极极化、合适的Na⁺脱嵌电位、价格低廉以及环境友好的优势,而成为一种具有较大应用前景的钠离子电池负极材料。但是,Sb基负极材料的一个重要挑战是在循环过程中高比容量伴随着大的体积变化,进而导致活性材料粉化,并从集流体上脱落,这大大限制了其在钠离子电池领域的大规模应用。因此,如何解决Sb基负极材料充放电过程中体积膨胀问题对于高性能的钠离子电池设计是至关重要的。本文详细综述和讨论了Sb基材料的结构-性能关系及其在钠离子电池中的应用,详细介绍了钠离子电池Sb基负极材料在氧化还原反应机理、形貌设计、结构-性能关系等方面的最新研究进展。本综述的主要目的是探讨影响Sb基负极材料性能的决定因素,从而提出有前途的改性策略,以提高其可逆容量和循环稳定性。最后,对Sb基钠离子电池负极材料的未来发展、面临的挑战和前景进行了展望。本文可为Sb负极材料的构建和优化提供具体的观点,阐明了Sb基负极材料未来的发展方向,从而促进钠离子电池的快速发展和实际应用。     

基于创新能力培养的化学专业本科实验教学新体系的构建与实践

课程体系是人才培养的载体。为了更好地培养拔尖创新人才,南京大学化学国家级实验教学示范中心依据化学学科的特点和发展趋势,以科学内容的内在联系和研究规律为主线构建了“化学实验基础?化学合成与表征+化学原理与测量?化学功能分子实验+化学生物学综合实验+基于项目的研究实验”实验课程新体系,按照一流课程建设要求(高阶性、创新性和挑战度)对实验教学内容进行了优化,并建立起与之相适应的实验教学平台。新课程体系综合考虑了化学一级学科的整体性和关联学科的交叉性,在南京大学化学化工学院“拔尖计划”和“强基计划”学生中实施,教学效果显著。     

大学有机化学“五维度”教学新策略——以“芳烃的亲电取代和亲核取代反应”为例

介绍了大学有机化学“强理念、重思维、活课堂、共育人、乐钻研”五维度教学新策略的内涵与实践。以线下教学为主,腾讯会议和慕课为辅助,践行“有机化学是科学也是艺术”的教学理念;采用多循环“疑探式”教学方式,辨析亲电试剂和亲核试剂的多样性;注重培养学生多种科学思维的综合运用;强化“文献预习”“练习讲解”“综合作业”“师生互动”等多个教学环节,加深学生对知识的理解与应用,提升学生在课堂中的参与度,着重培养学生的科学思维和人文素养、自主学习与团队合作精神。     

金属草酸盐基负极材料——离子电池储能材料的新选择

商业化锂离子电池石墨负极和锂盐过渡金属氧化物正极材料的储锂容量都已接近各自的理论值,探索下一代高能量密度电极材料是解决现阶段锂离子电池容量限制的关键。近年来,新型金属草酸基负极材料,借助其在金属离子电池中多元化储能机制诱发的较高储能效应在碱金属离子电池绿色储能材料领域备受关注。本文就金属草酸基材料在锂、钠、钾金属离子电池方面的最新研究进行了综述,着重介绍了材料的晶型结构、多元化储能机制及储能过程中的动力学特征,简单阐述了材料在电化学储能中存在的问题,分析了金属草酸基负极材料在形貌晶型控制、界面碳复合改性和金属元素掺杂方面的改性策略。最后,预测了金属草酸基负极材料在碱金属离子电池体系的发展方向。     

A sensitive and selective HPLC–MS3 method for therapeutic drug monitoring of meropenem and its validation by comparison with HPLC–MS2 methods

Meropenem, a representative β-lactam antibiotic, is widely used to treat complicated and serious infections. Therefore, it is of great significance to monitor the plasma drug concentration for individualized antimicrobial therapy. This study first describes the development and validation of high-performance liquid chromatography–tandem mass spectrometry cubed method for monitoring meropenem in human plasma. Protein precipitation with methanol and a chromatographic analysis time of 7 min make this method simple and of high throughput. Meropenem was extracted from human plasma with recoveries >94.1%. Calibration curves were linear (R² > 0.995) in the concentration range of 0.5–50 μg/mL. Overall accuracy and precision did not exceed 8.0% as well as no significant matrix effect was observed. The novelty of this method is that the triple-stage mass spectrometry technology improves the selectivity and sensitivity. A comparison of the presented method and traditional liquid chromatography–tandem mass spectrometry method was assessed in 44 patients treated with meropenem and Passing–Bablok regression coefficients and Bland–Altman plots showed that no significant difference between the two methods. So the triple-stage mass spectrometry method developed in this study is appropriate and practical for the monitor of meropenem in the daily clinical laboratory practice.     

Theranostic Approach for the Protein Corona of Polysaccharide Nanoparticles

Polysaccharide nanoparticles are promising materials in the wide range of disciplines such as medicine, nutrition, food production, agriculture, material science and others. They excel not only in their non‐toxicity and biodegradability but also in their easy preparation. As well as inorganic particles, a protein corona (PC) around polysaccharide nanoparticles is formed in biofluids. Moreover, it has been considered that the overall response of the organism to nanoparticles presence depends on the PC. This review summarises scientific publications about the structural chemistry of polysaccharide nanoparticles and their impact on theranostic applications. Three strategies of implementation of the PC in theranostics have been discussed: I) Utilisation of the PC in therapy; II) How the composition of the PC is analysed for specific disease markers; III) How the formed PC can interact with the immune system and enhances the immunomodulation or immunoelimination. Thus, the findings from this review can contribute to improve the design of drug delivery systems. However, it is still necessary to elucidate the mechanisms of nano‐bio interactions and discover new connections in nanoscale research.     

回归知识本原 构建生命课堂——以“常见物质的检验”为例

以“常见物质的检验”的教学为例,运用化学史料帮助学生自主建构知识体系,促进学生追寻知识本原,实现思维进阶,发展核心素养,并阐述运用化学史料构建高中化学生命课堂的实施策略。     

指导本科生课外科研实践活动*——“我爱实验室”有感

由南开大学化学学院科技创新协会面向低年级本科生举办的“我爱实验室”活动,旨在拓宽学生的专业知识领域、使学生深入了解科研前沿方向、培养学生科研素养等。基于实验室的研究方向,学生自主调研文献选题、设计实验过程、参与组会沟通、交流并解决实验中遇到的问题。课外科研实践活动的开展不仅提高了学生的实验技能,而且拓宽了学生的知识领域,更重要的是培养和提高学生进行科学研究的素养和能力。