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由质子化D-A型聚合物和MoS_(2)构建S型异质结实现高效光催化析氢

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第3期58卷 180-193页

作者：潘劲康张艾彩珺张莉华董鹏玉盐城工学院江苏省新型环保重点实验室江苏盐城224051 盐城工学院化学化工学院江苏盐城224051 盐城工学院机械工程学院江苏盐城224051

化石能源的过度消耗及其所引发的环境污染已经成为制约人类社会可持续发展的关键因素,因此开发绿色、可再生的能源已成为全球的迫切需求.氢能作为一种新型能源,具有能量密度高、清洁以及可持续等优点,备受研究者的关注.光催化分解水制... 详细信息

化石能源的过度消耗及其所引发的环境污染已经成为制约人类社会可持续发展的关键因素,因此开发绿色、可再生的能源已成为全球的迫切需求.氢能作为一种新型能源,具有能量密度高、清洁以及可持续等优点,备受研究者的关注.光催化分解水制氢技术能够将太阳能转化为可储存的清洁能源,被视为未来解决能源和环境问题的可行性方案.在过去几十年里,众多科学家致力于研发各种高效的析氢光催化剂,以推进光催化分解水制氢技术的实际应用.其中,S型异质结光催化剂因其快速的光生电荷转移效率和出色的氧化还原能力,被认为是提高光催化析氢性能的有效途径之一.本文以质子化、具有供体-受体(D-A)构型的PyDTDO-3共轭聚合物和二维层状MoS_(2)为原料,构建了一种S型异质结(PPMS),并将其用于光催化分解水制氢.红外光谱结果表明,质子化处理导致PyDTDO-3表面吸附了大量H^(+),使其Zeta电势降低,表面负电荷减少,更有利于MoS_(2)的吸附,进而形成具有紧密接触界面的PPMS S型异质结.在可见光照射下,PPMS-0.5%(即MoS_(2)占PyDTDO-3的质量百分数为0.5%)S型异质结的性能最佳,其光催化析氢效率达到75.4 mmol g^(–1)h^(–1),是纯PyDTDO-3的4.6倍.此外,在550 nm光激发下,PPMS-0.5%异质结的光催化析氢表观量子效率最高达到19.6%.光电流响应和电化学阻抗谱结果表明,PPMS异质结展现出了显著提升的光生电荷分离效率.通过密度泛函理论计算发现,PyDTDO-3和MoS_(2)具有不同的功函数,这导致费米能级间隙的产生,从而形成了内建电场.该内建电场有助于MoS_(2)上的电子自发转移到PyDTDO-3上,从而在PyDTDO-3与MoS_(2)的界面上产生了明显的差分电荷密度分布:PyDTDO-3表面带有负电荷,MoS_(2)表面则带有正电荷.在可见光激发下,得益于PyDTDO-3独特的D-A型结构,光生电子可以快速从供体(芘供体)的最高占据分子轨道传递到受体(DTDO受体)的最低未占据分子轨道(LUMO);随后,这些被激发的光生电子进入MoS_(2)的表面.利用飞秒瞬态吸收光谱研究动力学行为,结果表明,来自PyDTDO-3的LUMO电子转移加速了MoS_(2)价带的空穴消耗,这进一步证实了S型光生电荷分离机制.此外,与单组分PyDTDO-3和MoS_(2)相比,PPMS S型异质结具有较低的吉布斯自由能(ΔGH*,0.77 eV),表明它更有利于过渡态(H*)的形成以及分子氢在PPMS上的有效解吸.总之,PPMS S型异质结表现出促进的电荷定向迁移和增加的活性位点,共同增强了其光催化析氢性能.综上,本文首先对D-A构型的PyDTDO-3进行质子化处理,再与MoS_(2)复合,制备了具有紧密接触界面的S型PPMS异质结.该异质结结构显著促进了PyDTDO-3和MoS_(2)之间的电荷定向迁移;此外,通过引入MoS_(2)中丰富的S原子,增加了光催化析氢活性位点,从而大大提高了光催化析氢效率.本文为设计和开发新型高效的光催化析氢材料提供了新的思路和参考.

关键词： S型异质结质子化D-A型聚合物 MoS_(2) 光催化析氢密度泛函理论计算

真实性学习视域下英语教师应对课堂生成的比较研究

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中小学外语教学 2024年第7期47卷 6-12页

作者：王文权闫碧鸯江苏省苏州市吴江高级中学江苏省苏州市吴江汾湖高级中学

课堂生成是教学环节中的重要组成部分,教师如何应对课堂生成,对于落实新时代育人理念具有关键作用。针对当前英语教学中一些教师对课堂生成应对乏力的问题,本研究从真实性学习的视域出发,尝试通过定性分析和定量研究的方法,从回应比例... 详细信息

课堂生成是教学环节中的重要组成部分,教师如何应对课堂生成,对于落实新时代育人理念具有关键作用。针对当前英语教学中一些教师对课堂生成应对乏力的问题,本研究从真实性学习的视域出发,尝试通过定性分析和定量研究的方法,从回应比例和情绪应对、问题延伸和语言反馈、内容衔接处理和核心素养观照等维度,对比和探究英语教师在应对课堂生成方面的差异,进而发掘其本质原由并提出相关的建议和应对策略,以期为课堂变革和教师成长提供些许助益,促进教育教学向高质量发展。

关键词：课堂生成英语教学真实性学习核心素养

基于“学习即研究”培养批判性思维的途径与策略

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物理教师 2024年第3期45卷 24-27,32页

作者：董文杰吕朝阳江苏省前黄高级中学国际分校江苏常州213161 江苏省前黄高级中学江苏常州213161

基于“学习即研究”观点,从批判性思维的内涵以及批判性思维能力的角度出发,以课堂预设的问题和问题链为主要手段,从概念教学、规律教学和模型教学3个维度,例谈在高中物理教学中培养学生批判性思维能力的途径与策略.

关键词：学习即研究批判性思维课堂设问

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巧借正交分解法解决高中物理力学难题

数理化解题研究 2024年第7期 118-120页

作者：纪顺田江苏省建湖高级中学江苏盐城224700

力学是高中物理的重要知识点板块.在学习力学的过程中,我们不可避免地需要对受力物体进行受力分析,此时,我们就可以借助正交分解法将复杂的力逐步分解.所谓正交分解法就是指将力分解成水平和竖直方向的分力,结合受力物体的状态研究分力... 详细信息

力学是高中物理的重要知识点板块.在学习力学的过程中,我们不可避免地需要对受力物体进行受力分析,此时,我们就可以借助正交分解法将复杂的力逐步分解.所谓正交分解法就是指将力分解成水平和竖直方向的分力,结合受力物体的状态研究分力,解决问题.掌握正交分解法可以极大化地简化力学问题,提高同学们的解题效率和解题正确率.

关键词：高中物理正交分解法力学受力分析

高中化学“物质的分离与提纯”的项目式教学法实践研究

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数理化解题研究 2024年第24期 118-120页

作者：周丽江苏省大丰高级中学江苏盐城224100

项目式教学法作为一种正在被积极推广的教学模式,将其应用于化学课程教学中,可驱动学生积极参与课堂教学,使学生在完成项目的过程中潜移默化地形成意识、获得知识.对此,本文将高中课改作为研究背景,以高中化学“物质的分离与提纯”相关... 详细信息

项目式教学法作为一种正在被积极推广的教学模式,将其应用于化学课程教学中,可驱动学生积极参与课堂教学,使学生在完成项目的过程中潜移默化地形成意识、获得知识.对此,本文将高中课改作为研究背景,以高中化学“物质的分离与提纯”相关教学内容为例,从构建项目群、推行项目群两个维度分析项目式教学法的实践应用策略.

关键词：高中化学项目式教学任务

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高中语文课堂问题情境的创设

学园 2024年第15期17卷 69-71页

作者：潘敏江苏省建湖高级中学江苏盐城224700

问题情境创设可为学生营造良好的学习环境,有助于发挥以问题为导向的教学优势,激发学生的语文学习积极性,提升课堂教学质量。通过分析问题情境在高中语文课堂教学中的应用价值,提出创设递进式问题情境、启发学生进行深入思考,创设趣味... 详细信息

问题情境创设可为学生营造良好的学习环境,有助于发挥以问题为导向的教学优势,激发学生的语文学习积极性,提升课堂教学质量。通过分析问题情境在高中语文课堂教学中的应用价值,提出创设递进式问题情境、启发学生进行深入思考,创设趣味式问题情境、调动学生的学习兴趣,创设体验式问题情境、降低知识理解难度,创设概括式问题情境、完善学生的知识体系等路径,促进高中语文教学实效性的提升。

关键词：高中语文问题情境创设新课标

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深入理解高考试题充分发挥教学功能

数学通报 2024年第3期63卷 42-47页

作者：张涛刘新春江苏省泗阳中学 223700 江苏省扬中高级中学 212200

在高中数学课堂教学特别是高三复习教学中,老师们都普遍重视对高考数学试题的讲解和训练,精心研讨高考试题,充分挖掘高考数学试题的教学功能,即:促进学生对数学知识的深度理解,对“四基”的深入训练,对“四能”的深化培养,最终实现数学... 详细信息

在高中数学课堂教学特别是高三复习教学中,老师们都普遍重视对高考数学试题的讲解和训练,精心研讨高考试题,充分挖掘高考数学试题的教学功能,即:促进学生对数学知识的深度理解,对“四基”的深入训练,对“四能”的深化培养,最终实现数学核心素养的提升.高考数学试题因其基础性、综合性、应用性、创新性、选拔性、导向性等特点,成为高中数学教学的方向标和助推器,因此深入理解高考试题,感悟、开发、运用高考试题的教学功能,是数学教师的必然要求和选择.

关键词：高考数学试题数学核心素养高中数学教学高中数学课堂教学选拔性教学功能高考试题四基

创新实验使课堂教学更具新意——以物理探究式实验为例

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物理教学 2024年第3期46卷 21-22页

作者：牛有明江苏省丹阳高级中学江苏212300

创新实验是培养学生创新能力的重要途径,也是推进课堂教学改革的有力抓手。文章以利用三个自制教具的实验为例,阐述了创新实验给课堂教学带来的变化。

关键词：创新实验探究情境改革

在唯物史观指导下精准凝练教学主题——高考全国新课标卷第43题的教学启发

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历史教学（上半月） 2024年第7期 27-33页

作者：曾金海江苏省镇江心湖高级中学

运用教学主题统领新教材杂多的知识内容,有助于形成清晰的历史线索,深化对历史知识的深度理解。但如何科学而有效地凝练教学主题,尚值得我们深入思考和探究。本文以高考历史全国新课标卷第43题为例,探究唯物史观指导下精准凝练教学主题... 详细信息

运用教学主题统领新教材杂多的知识内容,有助于形成清晰的历史线索,深化对历史知识的深度理解。但如何科学而有效地凝练教学主题,尚值得我们深入思考和探究。本文以高考历史全国新课标卷第43题为例,探究唯物史观指导下精准凝练教学主题的路径,进而提出“知识结构化——知识结构线索化——线索主题化”的三步建构策略。

关键词：教学主题唯物史观结构化高考