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糖的科学与艺术之旅——“光的色散与物质的旋光性”科普实验

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大学化学 2024年第9期 288-294页

作者：江宇航刘伟杰蔡嘉琪陈佳阅任艳平吴平平杨柳林厦门大学化学化工学院化学国家级实验教学示范中心(厦门大学)

构建了一个自制的简易糖-光实验平台，通过对检偏偏振片进行特殊设计，可以获得剪纸艺术作品以及变色七巧虹板。此外，将中间的糖溶液改为糖积木，还可以得到霓色积木。这一方法装置简便、操作简易、原理明了，充分满足了科普活动对操... 详细信息

构建了一个自制的简易糖-光实验平台，通过对检偏偏振片进行特殊设计，可以获得剪纸艺术作品以及变色七巧虹板。此外，将中间的糖溶液改为糖积木，还可以得到霓色积木。这一方法装置简便、操作简易、原理明了，充分满足了科普活动对操作安全性、灵活性以及展示趣味性和生动性的要求。在颜色的变幻之中，让学生亲自动手探究光与旋光性分子相互作用的奥秘，从而理解物理化学之美。

关键词：糖的光学性质旋光色散偏振片化学科普

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荧光共振能量转移上转换适配体探针法检测牛奶中的痕量氯霉素

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分析科学学报 2024年第3期40卷 255-262页

作者：李琰刘欣欣南开大学化学学院天津300071 化学国家级实验教学示范中心(南开大学) 天津300071 山东农业大学食品科学与工程学院山东泰安271018

本研究合成了亲水性稀土掺杂的上转换荧光纳米颗粒(UCNPs)作为荧光能量的供体,金纳米颗粒(AuNPs)作为荧光能量的受体,基于荧光共振能量转移(FRET)体系,建立了检测痕量氯霉素(CAP)的适配体探针方法。UCNPs在波长980 nm激发下,在波长547 n... 详细信息

本研究合成了亲水性稀土掺杂的上转换荧光纳米颗粒(UCNPs)作为荧光能量的供体,金纳米颗粒(AuNPs)作为荧光能量的受体,基于荧光共振能量转移(FRET)体系,建立了检测痕量氯霉素(CAP)的适配体探针方法。UCNPs在波长980 nm激发下,在波长547 nm处有特征发射光。柠檬酸钠还原法制备的AuNPs在波长519 nm处有吸收峰。UCNPs通过链霉亲和素-生物素放大系统连接CAP适配体,形成荧光供体探针(UCNPs-apt),AuNPs与修饰巯基的CAP互补链连接,形成荧光受体探针(AuNPs-cDNA)。由于适配体和cDNA的碱基互补配对,发生FRET导致UCNPs荧光猝灭,加入CAP后部分荧光恢复。在最优的检测条件下,CAP浓度与荧光恢复值具有良好的线性关系,线性范围为0.01~10 ng/mL,检测限为5 pg/mL。采用本方法对牛奶样品进行加标回收实验,回收率在93.5%~99.4%之间,相对标准偏差为1.18%~2.84%。该方法具有简单、特异性强、灵敏度高、抗荧光背景干扰能力强等特点。

关键词：上转换荧光纳米材料金纳米颗粒荧光共振能量转移氯霉素适配体

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基于慕课建设“大学化学实验”国家级一流课程

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大学化学 2024年第7期39卷 8-12页

作者：陈咏梅张丽丹李顺来张春婷崔猛徐庆红靳兰李春闯吕志化学化工国家级实验教学示范中心(北京化工大学) 北京100029

化学实验慕课为解决实验教学受场地容量、仪器设备数量或时间固定等限制提供了一种解决途径,但慕课建设过程和使用中容易出现“只建不用”“学生不愿用”“老师不会用”等问题,化学化工国家级实验教学示范中心(北京化工大学)围绕“如何... 详细信息

化学实验慕课为解决实验教学受场地容量、仪器设备数量或时间固定等限制提供了一种解决途径,但慕课建设过程和使用中容易出现“只建不用”“学生不愿用”“老师不会用”等问题,化学化工国家级实验教学示范中心(北京化工大学)围绕“如何将慕课作为提高化学实验教学质量的有效手段”开展深入思考并勇于实践,建设了丰富的线上实验教学资源、构建了融洽的线上线下混合式实验教学模式、制定了教学团队能力提升方案以及教学质量跟踪及反馈闭环管理体系,取得良好教育教学效果。

关键词：化学实验教学课程建设慕课

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硫酸亚铁制备实验的课程思政设计

大学化学 2024年第2期39卷 116-120页

作者：刘秋平范永仙陈文娴王梦迪梅梅强根荣化学化工国家级实验教学示范中心(浙江工业大学) 杭州310014

硫酸亚铁的制备是典型的无机制备实验。按绿色化学的要求对实验方法进行改进,将废弃Fe资源综合利用,合成可用于抗贫血药物的重要原料硫酸亚铁,并按照药典的标准进行分析检测。学生强化了称量、除杂、加热、溶解、蒸发、结晶以及固液分... 详细信息

硫酸亚铁的制备是典型的无机制备实验。按绿色化学的要求对实验方法进行改进,将废弃Fe资源综合利用,合成可用于抗贫血药物的重要原料硫酸亚铁,并按照药典的标准进行分析检测。学生强化了称量、除杂、加热、溶解、蒸发、结晶以及固液分离等实验基本技能,认识了Fe等废弃资源综合利用的重要性,进一步明了Fe的性质与生命健康之间的关系,体会化学在改善环境、促进人类健康和社会发展中的重要作用,增强了专业自信心和自豪感,对学生能力培养和素质发展具有良好的促进作用。

关键词：资源综合利用 Fe 制备抗贫血生命健康绿色发展课程思政

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镍基水凝胶的制备及传感性能的研究

化工新型材料 2024年

作者：范黎琳王若童潘彧然曹峥成骏峰刘春林常州大学材料科学与工程学院材料科学与工程国家级实验教学示范中心常州大学怀德学院

通过溶液热法将氢氧化镍(Ni（OH）2)引入，采用自由基原位聚合法制备成多孔结构和高比表面积的聚丙烯酰胺/3-丙烯酰胺基苯硼酸@氢氧化镍[PAM/3-APB@Ni（OH）2水凝胶]。对水凝胶进行一系列测试表征，分析水凝胶的化学组成与微观形貌以及... 详细信息

通过溶液热法将氢氧化镍(Ni（OH）2)引入，采用自由基原位聚合法制备成多孔结构和高比表面积的聚丙烯酰胺/3-丙烯酰胺基苯硼酸@氢氧化镍[PAM/3-APB@Ni（OH）2水凝胶]。对水凝胶进行一系列测试表征，分析水凝胶的化学组成与微观形貌以及比色传感性能。结果表明：该水凝胶在酸性条件下分解过氧化氢(H2O2)生成羟基自由基，生成的羟基自由基进一步将无色的3，3 '，5，5 ' -四甲基联苯胺（TMB）氧化为蓝色的氧化TMB（ox-TMB），在紫外光652nm处表现出明显的吸收值。该生物传感器对H2O2的检测范围为0～800μmol/L，且在30min内，含量20mg，pH=4且反应温度40℃时实现了非常低的检测限（LOD）(约3.34nmol/L)，在H2O2检测中显示出巨大的潜力。

关键词：丙烯酰胺 3-丙烯酰胺基苯硼酸氢氧化镍过氧化氢比色传感

基于相场正则化黏聚区模型的混凝土混合型细观断裂行为

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吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：姚康董侨陈雪琴史斌颜世傲王翔东南大学交通学院东南大学道路交通工程国家级实验教学示范中心南京理工大学理学院

为研究混凝土混合型断裂及损伤演化机理，分析细观结构特性的影响机制，借助相场正则化黏聚区模型开展数值仿真研究。结果表明：相场正则化黏聚区模型可准确模拟混凝土细观断裂行为，且不受相场尺度参数与网格尺寸影响。在混合型断裂过... 详细信息

为研究混凝土混合型断裂及损伤演化机理，分析细观结构特性的影响机制，借助相场正则化黏聚区模型开展数值仿真研究。结果表明：相场正则化黏聚区模型可准确模拟混凝土细观断裂行为，且不受相场尺度参数与网格尺寸影响。在混合型断裂过程中，预制切口尖端处首先萌生损伤并起裂，致使混凝土软化，裂缝呈一定角度扩展，最终结构失效。降低集料体积分数可提升抗裂性能，减少裂缝偏转次数；优化界面性能亦可起到改善作用，但其效果相对偏弱。

关键词：道路工程混凝土相场正则化黏聚区模型相场理论混合型断裂

“综合+探究”式、模块化分析化学实验教学——“一生一方案”,因材施教实验教学法

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大学化学 2024年第3期39卷 143-148页

作者：姚奇志金谷朱平平中国科学技术大学化学与材料科学学院合肥230026 国家级化学实验教学示范中心(中国科学技术大学) 合肥230026

围绕以学生发展为中心的创新人才培养目标,我们在多年持续教改和探索基础上,提出了“综合+探究”式、模块化分析化学实验教学。要求学生在完成既定的综合实验基础上,针对实验过程中发现的问题,自主设计探究方案,进行个性化实验探究;同时... 详细信息

围绕以学生发展为中心的创新人才培养目标,我们在多年持续教改和探索基础上,提出了“综合+探究”式、模块化分析化学实验教学。要求学生在完成既定的综合实验基础上,针对实验过程中发现的问题,自主设计探究方案,进行个性化实验探究;同时,将研究生组会研讨模式融入到本科生实验教学中,增设方案答辩环节,实现“一生一方案”的教学。该教学方法实施以来,成效显著,不仅激发了学生学习兴趣和实验潜能,锻炼了实验思维和知识运用能力等综合实践能力,而且开启了对求异思辨、创新能力的培养,教学模式得到普遍欢迎和首肯。

关键词：多层次分析化学实验模块化教学自主设计和探究一生一方案因材施教

基于科教融合的综合化学实验教学设计：银纳米材料的制备及催化性能

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大学化学 2024年第10期 219-228页

作者：王海媛唐易名郭浩然陈国辉孙雅静赵超张振天津大学理学院化学系化学化工国家级实验教学示范中心(天津大学)

开展了研究型综合化学实验教学，将基础教学与科研训练有机结合，以和谐共进的方式加强人才培养效果，有助于推进教育教学改革进程。本实验利用简单的无机化学反应制备银纳米粒子，通过添加不同溴/银比例可调控银纳米胶体溶液颜色，将... 详细信息

开展了研究型综合化学实验教学，将基础教学与科研训练有机结合，以和谐共进的方式加强人才培养效果，有助于推进教育教学改革进程。本实验利用简单的无机化学反应制备银纳米粒子，通过添加不同溴/银比例可调控银纳米胶体溶液颜色，将表面等离子体共振特性引入实验教学，提高了实验的趣味性。实验利用经典的对硝基苯酚催化反应模型验证银纳米粒子的化学活性，结果表明银纳米粒子催化效果良好，可近似为一级反应动力学过程。利用实验室常见的玻璃仪器搭建简易污染物降解反应器，使用自制载银滤纸实现了10次以上的循环降解，降解率可达90%。

关键词：科教融合银纳米粒子表面等离子体特性环境保护以学生为中心

分析化学综合实验：基于纳米酶和智能手机的维生素C比色检测

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大学化学 2024年第8期39卷 255-262页

作者：王力伟马光冉汪莉许富刚江西师范大学化学化工学院化学国家级实验教学示范中心

将中国科学家首创的纳米酶和常用的智能手机结合设计了一个比色分析实验。该实验设计思路是将科学前沿、课程思政与本科实验结合，使得学生在掌握知识技能同时，了解科学前沿领域，增强文化自信，培养科学严谨、敢于创新的优秀品质，助... 详细信息

将中国科学家首创的纳米酶和常用的智能手机结合设计了一个比色分析实验。该实验设计思路是将科学前沿、课程思政与本科实验结合，使得学生在掌握知识技能同时，了解科学前沿领域，增强文化自信，培养科学严谨、敢于创新的优秀品质，助力实验教学全面育人。该实验不依赖大型贵重仪器，可操作性强，灵活度高，适宜作为高年级分析化学综合实验或化学综合实验。

关键词：化学实验教学改革课程思政科教融合

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