电子自旋密度可视化在环境化学涉自由基反应教学中的应用

自由基反应是环境化学教学过程中的重点和难点。为了达到良好的教学效果，本研究以量化计算结合三维可视化的图形手段，使用“自旋密度”对自由基反应中的单电子过程进行了教学展示，结合具体教情学情进行课堂教学内容和形式的优化调整。首先，通过分子轨道理论对羟基自由基的电子结构进行分析，明确自旋密度、单电子、半充满轨道等概念；其次，通过对自旋密度可视化，对经典自由基反应进行追踪；最后，建立自旋密度与静电势之间的呼应或互补的关系，加深对环境自由基过程的理解。这种与现代化学理论的有机融合，赋予了环境自由基反应更深刻的内涵，提供了更多可供研究或操作的“手柄”，提高了学生的学习兴趣，融洽了师生关系，实现了预期教学目标。