"小题大做"一例——研究性教学中习题环节的个案讨论

本文以一道题为例对研究性教学中的习题环节进行了实例研究.大致按照事件发生的顺序叙述以再现现场情景.     

角度重叠模型参量

角度重叠模型(简称 AOM)作为配位场理论的新分支已经得到了广泛的应用。在传统的配位场理论中,复制实验数据的参量 D_q,D_(?),D_(?),D_(?)和 D_(?)仅体现分子的总体对称性,不能反映     

An Economical Magnetocardiogram System Based on High-To SQUIDs

An economical magnetocardiogram （MCG） system is built in our laboratory. It mainly consists of a MCG data acquisition stage equipped with two high-To superconducting quantum interference device （SQUID） magnetometers, a data processing stage with digital filtering and a one-layer μ-metal magnetically shielded room in conjunction with a high-Tc SQUID based active compensation. Experimental results show that a noise level of pico-tesla in MCG profiles, which is necessary for clinical applications, may be achieved with the system. Moreover, stable and convenient operations of the system are demonstrated with simulating MCG measurements.     

嘧啶的研究:過氧化氫對硫醇基嘧啶的作用2-羟基-4-氯代嘧啶,2-羟基-4-烷氧基嘧啶,2,4-二羟基嘧啶和2-羟基-4-氨基嘧啶的合成

1.2-乙硫醇基嘧啶[Ⅲ,X=Cl,OCH_3,OC_2H_5,NH_2,NHCH_3或N(C_2H_5)_2]与過氧化氫在乙醇溶液中作用,形成2-羥基嘧啶[Ⅳ,X=Cl,OCH_3,OC_2H_5,NH_2, NHCH_3或N(C_2H_5)_2]。 2.以過氧化氫氧化2-乙硫醇基+氯代嘧啶形成2-羥基-4-氯代嘧啶的反應歷程,作者建議如下:首先過氧化氫氧化2-乙硫醇基-4-氯代嘧啶為2-乙磺醯基-4-氯代嘧啶,再以過氧化氫進一步氧化得到2-羥基-4-氯代嘧啶。 3.2-乙硫醇基-4-烷氧基嘧啶与過氧化氫作用,形成產量較低的2-羥基-4-烷氧基嘧啶,和產量較高的2,4-羥基嘧啶。 4.2-羥基-4-氯代嘧啶(1)在乙醇溶液中,有氫氧化銨存在下和鋅粉作用及(2)在乙醇溶液中,以鈀-碳為催化劑,進行催速氫化,均還原為2-羥基嘧啶。     

嘧啶的研究:2,5-二酮-1,2,3,4,5,6,7,8-八氫化-1,3-二雜氮萘合成的試探:環己烷-二酮(1,3)及醛對尿素的反應

環己烷二酮(1,3),隣氯代苯甲醛及尿素在乙醇-鹽酸中按照Biginelli式縮合反應生成4-(2′-氯代苯基)-2,5-二酮-1,2,3,4,5,6,7,8-八氫化-1,3-二雜氮萘。於上述反應中用正丁醛,对甲氧基苯甲醛或对二甲氨基苯甲醛代替隣氯代苯甲醛,作者未析出2,5-二酮-1,2,3,4,5,6,7,8-八氫化-1,3-二杂氮萘,而得到1,8-二酮-1,2,3,4,5,6,7,8,9,10-十氫化-10-杂氧蒽衍生物,所用尿素並未參加反應。     

可注射型酶促高分子水凝胶的制备及表征

利用聚乙二醇（PEG，相对分子质量2 000）与对羟基苯丙酸（DAT）的酯化反应得到凝胶因子，在辣根过氧化物酶（HRP）和过氧化氢催化体系的作用下，制备了一种新型的能快速固化的可注射型水凝胶。研究了HRP、凝胶因子和过氧化氢浓度对凝胶时间的影响，结果表明，当凝胶因子浓度高、HRP浓度高、过氧化氢浓度较低时，凝胶时间较短，最短可在3 s内凝胶。采用红外光谱和核磁共振氢谱对凝胶因子的结构进行了表征，并提出了HRP/H2O2酶促催化下凝胶因子的自由基聚合机理。     

RDX分子内振动能量重分配的动力学研究

基于从头算分子动力学(Born-oppenheimer molecular dynamics, BOMD)模拟, 构建了环硝胺六氢-1,3,5-三硝基-1,3,5-三嗪(RDX)单分子不同振动模式之间的耦合矩阵, 并计算了在不同加载能量下从低频振动模式到高频振动模式的最优能量传输路径. 结果表明, RDX单分子中—NNO₂基团更有利于能量局域化, 振动模式v₃和v₄在从低频振动模式到高频振动模式的能量传输过程中扮演着重要角色. 通过对v₃和v₄两个振动模式的进一步分析发现, 加载能量的不同会导致RDX单分子能量传输路径的不同. 当加载能量较低时, RDX单分子倾向于从低频振动模式到中频振动模式再到高频振动模式的能量传输路径; 当加载能量较高时, 能量更倾向于从低频振动模式直接传输到高频振动模式上. 揭示了RDX分子内振动耦合能量转移的微观机制, 为进一步探索RDX将“机械能”转化为“化学能”的微观过程提供了理论基础.     

Pt/GdFeCo/Pt多层膜的磁性和反常霍尔效应研究

亚铁磁材料因具有反铁磁排列的子晶格磁矩而表现出诸多丰富的物理性质,在磁信息存储和逻辑领域具有广阔的应用前景.本文采用磁控溅射方法在热氧化的硅基片上制备了Pt/GdFeCo(t)/Pt多层膜,系统研究了亚铁磁GdFeCo厚度对多层膜的表面形貌、结构、磁性以及反常霍尔效应(AHE)的影响.结构测试表明薄膜表面粗糙度较小,且GdFeCo层为非晶态;实验中利用GdFeCo层厚度可有效控制Gd元素含量,从而调控GdFeCo趋近反铁磁态特性的磁矩补偿点;通过重金属强自旋轨道耦合效应(SOC)和非晶态亚铁磁薄膜面内压应力,实现了良好垂直各向异性(PMA);进一步阐明了亚铁磁薄膜中磁性和反常霍尔效应的内在产生机制以及磁矩补偿点与温度的内在关系.这些结果为构建新一代低功耗自旋电子器件奠定基础.     

理性、有序地建设探究实验室

建设探究实验室是提高学生对学习、学科兴趣的重要举措.本文提出了一套探究实验室评价方案以期对实验室的建设和发展有所帮助.总体评价和导向性评价基于对一个个实验就一些指标进行评估以及其后的统计.我们还对一些深层次的要求和指标进行了探讨.     

Painleve方程的解析性质

Painleve方程是六类最重要的二阶代数常微分方程。虽然Painleve是从纯粹数学的考虑发现这些方程的，但如今它们与许多数学和物理问题密切相关，且许多解析的，代数的和几何的性质不断被发现。本文介绍Painleve方程解析理论的基本内容，包括解的亚纯性，有理解，Baecklund变换和某些进一步的结果，如高阶第二类Painleve方程的新研究，值分布性质以及一些未解决的问题，其中包括作者的一些新结果。