一、化学进展与化学教育的前景(论文文献综述)
林佳丽,林立超,陈珠灵,王建[1](2021)在《纸基显色分析法测定白酒中硫离子的含量——推荐一个分析化学综合设计性实验》文中研究指明介绍一个由科研成果转化的分析化学综合设计性实验——纸基显色分析法测定白酒中硫离子的含量。硫离子与作为过氧化物模拟酶的四磺基酞菁铁(Fe(Ⅲ)TSPc)在酞菁环平面的轴向位置与中心铁原子配位,能进一步促进过氧链的断裂及高活性中间体高价铁氧正离子自由基的生成,导致3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)氧化产物在纸基上显色加深。利用颜色强度与硫离子含量的关系,可实现对硫离子简单、快速、实时、可靠的检测。本实验综合运用化学、光学、计算机软件等技术,对实验室硬件要求低,易于推广,且实验操作难度适中,内容新颖,综合性强,有利于培养学生实验知识灵活运用的能力。
孙浩[2](2021)在《刺激响应型四苯乙烯类化合物的设计、合成及性质研究》文中研究指明刺激响应材料是一类可对外部刺激做出响应的“智能”材料,近些年来逐渐成为研究的热点,被广泛应用于智能防伪及荧光传感等领域。然而,设计开发具有多重刺激响应性质,具有动态刺激响应以及在固/液态均具有刺激响应性质的化合物仍然是很大的挑战。本论文主要以四苯乙烯分子作为功能母体,通过合理的分子设计,开发新型刺激响应材料,对其性质和响应机制进行研究,并对材料的实际应用进行探索。论文的主要研究内容如下:1设计合成了一种对光和机械力均具有刺激响应性质的四苯乙烯基希夫碱化合物(TPENOMe)。通过溶剂挥发法,获得了化合物的两种晶体,它们表现出完全不同的光刺激响应性质。块状晶体(TPENOMe-a)的荧光非常微弱,却表现出可逆的光致变色行为,而针状晶体(TPENOMe-b)表现出很强的荧光,但是完全没有光致变色性质。研究发现两种晶体具有完全不同的晶体堆积方式,不同的晶体堆积方式所引起的不同的光失活方式是造成它们表现出完全不同性质的原因。此外,在外部机械力的刺激下,化合物的光致变色和荧光性质也会发生改变。进一步探索了它们的潜在应用,发现块状晶体TPENOMe-a可用作光控的无墨可重写纸,具有自擦除和可重复使用等优点。两者结合使用可用作潜在的数据加密材料。2通过将聚集诱导发光机制和扭曲的分子内电子转移机制引入到同一个分子中,设计合成了一种在液态和固态均具有刺激响应性质的四苯乙烯化合物(TBTNO2)。由于扭曲的分子内电荷转移和AIE两种机制的共同作用,在水的刺激下,TBTNO2在溶液中表现出有趣的“开-关-开”荧光开关性质,并伴随着显着的荧光变化。非常微量的水就可以引起TBTNO2荧光性质的显着改变,因此TBTNO2被成功地应用于荧光探针领域,可定量或定性地识别溶剂中微量的水。此外,该化合物在固体状态下还表现出可逆的机械力刺激响应荧光变化。3通过调整硝基的取代位置,设计合成了三种四苯乙烯苯并噻二唑化合物(TPEB-o-NO2、TPEB-m-NO2、TPEB-p-NO2),研究了硝基基团的取代位置对此类化合物荧光性质的影响。研究结果表明,硝基取代位置的不同会导致化合物TPEB-o-NO2、TPEB-m-NO2、TPEB-p-NO2的分子内共轭程度发生变化,从而导致不同的光物理性质。TPEB-o-NO2、TPEB-m-NO2和TPEB-p-NO2均表现出有趣的溶剂化变色效应和有趣的“开-关-开”光开关性质。此外,TPEB-m-NO2和TPEB-p-NO2可作为有机溶剂中微量水定量检测的高灵敏度荧光探针。4设计合成了一种具有多重刺激响应和动态刺激响应性质的四苯乙烯基噻唑类化合物(TPEB-B)。在外界刺激响应下(水,酸碱和机械力),该化合物表现出可逆的刺激响应荧光和动态的刺激响应荧光性质。当向TPEB-B的四氢呋喃溶液中注入大量的水后,随着时间的推移,溶液初始的浅蓝色荧光逐渐变为深蓝色,并且荧光强度明显增强,表现出动态的刺激响应性质。研究表明,这种动态的荧光变化是由于TPEB-B分子逐渐形成尺寸较大的聚集体所引起的。其次,由于噻唑环上氮原子的质子化作用,TPEB-B表现出可逆的酸碱刺激响应性质。除此之外,TPEB-B还具有可逆的压致变色性质。在机械力力和溶剂熏蒸的刺激下,其荧光颜色可以在蓝色和黄绿色之间可逆地转变。TPEB-B的多刺激响应行为使其可以用作潜在的防伪材料。5通过将聚集诱导发光机制和激发态分子内质子转移机制引入到同一个分子中,设计合成了一种多重动态刺激响应四苯乙烯基双希夫碱化合物TPESB,该化合物表现出水/Zn2+离子引起的吸收/荧光双通道颜色变化。首先,当将少量水加入到TPESB的四氢呋喃溶液中,无色的溶液渐渐变为黄色,溶液的红色荧光逐渐变为黄色,而且荧光强度明显增强,表现出动态的荧光变化。与TPEB-B的动态荧光变化不同的是,这种现象是由于水与TPESB发生分子间相互作用以及TPESB分子逐渐形成聚集体共同作用所引起的。利用TPESB的这种性质,通过使用TPESB作为成像层,水作为油墨,开发了一种无墨可重写纸,在防伪和信息安全方面显示出了很好的潜在应用。此外,在Zn2+离子的刺激下,TPESB溶液的颜色和荧光表现出双通道颜色变化。因此,TPESB可以作为Zn2+离子的比色/荧光双通道探针。而且,由于TPESB显示出很低细胞毒性,因此其可被应用于活细胞中Zn2+离子的成像。6合成了一种在水刺激下表现出动态刺激响应荧光性质的四苯乙烯希夫碱化合物(TPENOCN),并探索了其在无墨书写和智能防伪等方面的应用。当向TPENOCN的四氢呋喃溶液中加入水后,溶液初始的黄色荧光逐渐变为蓝色,并且荧光强度和荧光量子产率明显增强,表现出动态刺激响应性质。研究发现,可以通过水刺激调控TPENOCN的辐射通道从低能态发射转变到高能态发射,实现了外部刺激调节化合物荧光发射从卡莎规则到反卡沙规则的转变。理论和实验研究表明,这种现象是由于TPENOCN与水之间形成分子间氢键而引起的。此外,以TPENOCN为成像层,以水为油墨,开发了一种可用于安全书写/打印,多重防伪和数据存储的可重写纸张,在数据安全及防伪领域展现出广阔的应用前景。该论文有图131幅,表14个,参考文献328篇。
魏灵灵,李淑妮,马艺,翟全国,高胜利,高玲香[3](2021)在《非金属元素氮的同素异形体概述》文中研究指明依据全氮物质的研究进展对非金属氮元素的同素异形体进行了归纳,按结构不同可将其分为分子氮、聚合氮、金属氮和原子簇氮等4类。分别对各种同素异形体的组成、结构、存在与合成进展以及应用进行了综合介绍,为丰富氮元素的教学和扩展应用研究提供重要素材。
黄倩,伍晓春,吴暾艳[4](2020)在《诺贝尔奖宠儿——碳元素的前世今生》文中指出碳元素历史悠久,与现代人类社会联系紧密,对人类未来意义重大,多次斩获诺贝尔奖。在揭开碳元素的发现史之后,介绍了活性炭、碳纤维、玻璃碳等无定形碳以及热解炭等过渡碳的重要作用。此外,晶形碳的经典同素异形体——C60富勒烯、碳纳米管、石墨烯的独特结构造就了其在纳米材料领域的非凡用途;新型同素异形体的合成、发现与应用更是碳元素研究领域的热点。
梁志霞[5](2020)在《水通道蛋白正渗透复合膜的制备和膜内水分子传质过程研究》文中研究表明聚酰胺复合膜在正渗透膜分离领域得到广泛的应用,但现有的膜分离水平仍有待提高,而水通道蛋白(aquaporin,AQP)是一种具有极强通水性和高度选择性的疏水跨膜蛋白,若能将其引入聚酰胺正渗透膜内并保持通水活性,现有膜分离水平必将得到显着提高,有望为正渗透领域开辟新的方向。本文采用界面聚合法制备一种新型水通道蛋白正渗透复合膜(Aquaporin biomimetic membrane,ABM膜),对制备工艺和结构性能进行系统研究。同时,创新性的借助启发式动态聚合法模拟构建PA膜和AQP/PA膜原子模型,用于分析膜内微观结构和水分子在膜内的传质过程,尤其是AQP在膜内的通水过程。最后对ABM膜的抗污染性能进行了系统考察。通过界面聚合法制备了聚砜-聚酰胺正渗透复合膜(TFC膜),研究发现在3.5 wt%间苯二胺(MPD)和0.15 wt%均苯三甲酰氯(TMC)聚合时间40 s,以正己烷作为有机溶剂,热处理温度大于65℃,并在MPD溶液中添加1.0 wt%二甲基亚砜(DMSO)的条件下,所制备的TFC膜表现出较好的膜分离性能性能,水通量和反盐量分别为13.45 L m-2h-1和2.01 g m-2 h-1。同时发现热处理温度与有机相的沸点密切相关,在水相中添加DMSO或DMF可促进两相混溶,提高膜通水性能。此外,通过分子动力学模拟研究了聚酰胺层内水分子传质过程。首先采用动态聚合法构建聚酰胺(PA)膜原子模型,模型结构参数与实验室测定值、文献报道结果基本一致,证实了模型的合理性。膜内氢键数目小于水相主体,氢键作用主要发生在氧氢原子对之间,水分子与聚酰胺之间的氢键距离和角度大于水分子之间,膜内存在连贯稳定的氢键网络结构。可见,PA膜内交联结构会对水分子的迁移产生一定限制作用,水分子借助氢键网络在PA膜内发生迁移。基于TFC膜制备工艺的优化,通过再水化-渗析法将AQP嵌入脂质体制备AQP脂蛋白囊泡,再通过界面聚合反应将其封装于聚酰胺选择层中,获得水通道蛋白正渗透复合膜(ABM膜)。研究表明AQP脂蛋白囊泡粒径在90nm附近,AQP脂蛋白的渗透系高达523.58μm s?1,表现出较高的渗水性。通过ABM膜制备策略研究发现,相对于分步聚合法,直接聚合法有助于获得更好的膜分离性能。同时研究了脂质体浓度、AQP/脂质体比例、AQP脂蛋白浓度和后处理对膜正渗透性能影响,其中AQP/脂质体比例和AQP脂蛋白浓度分别对水通量和反盐量的影响更显着。制膜工艺优化发现在AQP/脂质体比为1:200,AQP脂蛋白浓度为0.5 mg/L,并经Na OCl活化和70℃热处理后,ABM膜的水通量达到了22.31 L m-2 h-1,是TFC膜的约2倍。ABM-1膜的固有结构参数A、B和S值分别0.73 L m-2 h-1 bar-1、0.08 m-2 h-1和153μm,证明成功制备了分离性能优异的ABM膜。在AQP/PA膜原子模型和分子动力学分析中发现,AQP二级结构在模拟中呈现稳定的状态,维持了较好的结构构象和生物活性。水孔通道内壁上的Asn76、His180和Asn192具有较高的RMSF值,表现出较大的柔性,对水分子具有很好的靶向传质作用。相对于PA膜,AQP/PA膜拥有更多的OW-OW、OW-HW氢键和配位数,尤其是在水孔通道附近存在大量的氢键和水分子。根据MSD曲线计算出PA膜和AQP/PA膜的水分子扩散系数分别为0.481×10-5nm2 ps-1和6.085×10-5nm2 ps-1。可见,AQP的通水机理与特殊的水孔通道结构和氨基酸残基密切相关,AQP能够为水分子提供快速运输通道,从而显着提高水分子的扩散系数。最后考察了ABM膜的抗污性能,选择海藻酸钠、牛血清蛋白和活性染料作为典型有机污染物代表。结果表明,ABM膜比TFC膜具有更好的抗污染性能,这与其较好的亲水性和水孔通道有关。原料液中离子强度的增加和Ca2+的引入会加速海藻酸钠和牛血清蛋白对膜面的污染程度。在活性染料膜污染实验中发现,采用Na Cl作为汲取液,原料液在碱性条件下,适当提高流速有利于获得更高的水通量。ABM膜经24 h污染-清洗运行后可将模拟染料废水浓缩2倍,高于TFC膜。同时简单的物理清洗即可将水通量恢复85%左右,并保持较高的有机物截留率。此外,ABM膜具有较好的耐受酸碱液清洗的能力,但十二烷基硫酸钠和曲拉通X-100的清洗会引起ABM膜选择性降低。可见,ABM膜作为一种高通量、抗污染的新型正渗透膜具有广泛的应用前景。
闫婷婷[6](2020)在《智能手机光传感器在化学实验中的应用研究》文中进行了进一步梳理随着信息化网络技术的不断发展,智能手机的功能越来越强大,再加上软件的不断的开发和突破,智能手机在人们的日常生活中占到举足轻重的地位,近年来将手持技术应用于化学实验的报道层出不穷,智能手机作为一种辅助实验工具逐渐在化学实验中得到应用。本研究将智能手机引入化学实验,利用智能手机的光传感器并结合智能手机免费App“Phyphox”改进了3个化学实验,基于智能手机光传感器设计的实验具有操作简单、相对便宜、普及性强,能很好的激发学生对化学的学习兴趣与学习动机,具有创新性、科学性。本论文主要分为四大部分:第一部分:绪论。对本论文的研究背景、思路、目的、意义和研究方法进行了详细的概述。第二部分:文献综述和理论研究。综述了国内外智能手机在中学化学实验中应用的研究现状。结合人本主义理论、建构主义理论提出了基于智能手机光传感器在设计化学实验时的设计原则,并提出了智能手机光传感器在中学化学实验的研究价值和研究意义。第三部分:智能手机光传感器在化学实验中的应用研究的三个实验案例。(1)基于智能手机光传感器探究浓度对化学反应速率的影响。利用智能手机光传感器结合智能手机免费App“Phyphox”,改进了人教版高中化学选修4《化学反应原理》第二章第二节“影响化学反应速率的因素”这一实验,并探究高锰酸钾与草酸反应中反应物浓度及酸化时间对化学反应速率的影响。(2)基于智能手机光传感器探究双氧水作为漂白剂的最佳浓度。利用智能手机光传感器结合智能手机免费App“Phyphox”,探究双氧水作为漂白剂漂白品红溶液的最佳浓度。(3)基于智能手机分光光度法测定丙酮碘化反应的速率方程。利用智能手机光传感器结合智能手机免费App“Phyphox”,测得丙酮碘化反应的反应级数、速率方程、活化能。第四部分:总结与展望。本文基于智能手机光传感器应用研究3个化学实验实验结果表明,用智能手机光传感器App法是一种低成本、简单、便携、直观可行的方法,可以使学生使用随身所带的智能手机开展实验研究,使实验教学具有趣味性和科学性,还能更好地培养学生的创新意识。与此同时,在实验研究的过程中,对所存在的不足之处进行反思改进,并对研究成果的拓展应用和未来智能手机光传感器在化学实验中的发展前景进行了展望。
姜莉[7](2020)在《利用电化学研究成果优化中学原电池教学的实践研究 ——以中学课外活动为载体》文中研究指明随着社会的不断发展、教育改革的不断推进,如何落实“立德树人”提高学生的核心素养成为当今教育改革的重要使命。基础教育改革需要高校的支持与参与,电化学是中学化学教学的重要内容之一,也是与大学化学和生产生活有重要联系的学习内容。因此,本研究选择中学原电池教学为切入点,以学生课外活动为载体,探索如何利用电化学研究成果优化中学原电池教学。本研究所利用的电化学研究成果主要来自文献和高校实验室,优化教学的主要途径是在学生课外活动中开展相关讲座和实验活动。本研究的主要工作是:(1)通过对近年来有关原电池中外文文献的研读,设计和开展了“探索电池之谜”和“锂离子电池的发展”两个讲座,并经迭代优化,形成相对成熟的讲稿。(2)通过对南师大电化学省重点实验室资源的分析和文献研读,设计和实施了中学生进入高校化学实验室的活动(“锌空电池实验”“锂离子电池实验”)以及基于文献的中学实验活动(“水果电池”“动力小马达”“铝空电池实验”)。(3)通过收集上述活动的反馈和分析思考,形成研究结论。研究得出以下结论:(1)以文献和高校实验室资源作为电化学研究成果优化中学原电池教学是可行的。(2)利用电化学研究成果优化中学原电池教学的实践途径可以是科普讲座和实验活动,可在课外活动中进行。(3)提高科普讲座和实验活动品质的关键要素是“内容选择”、“互动设计”、“团队合作”和“资源配置”。论文最后对研究不足进行了反思。
李淑妮,翟全国,蒋育澄,胡满成,杨奇,高胜利[8](2019)在《原子间的另一种作用力——氢键》文中指出从氢键定义的延伸、键能大小及其共价性质的表现,认为氢键内容的发展已经可以将之称为"原子间的另一种作用力"。在此基础上,尝试推动氢键教学内容的改革,这样不但可以丰富基础无机化学中"氢键"的内容,而且可以有效增进学生从基础课教学提高科学研究的意识。
莫玉学[9](2019)在《低穿梭效应高硫含量Li-S电池正极的研发及其电化学性能优化》文中进行了进一步梳理随着近十年汽车工业的迅速发展以及人们对更便捷、安全和环保生活的追求,目前燃油汽车市场已逐步转向混合动力汽车和纯电动汽车。相应地对动力电池能量密度、功率密度和安全性提出越来越高的要求,传统的铅酸电池、锂离子电池等已无法满足这一日益增长的要求。锂硫(Li-S)电池作为一种能量密度高、成本低、环境友好且能量转化效率高的电能存储装置,被认为是极具潜力的下一代电池系统。然而,目前广泛应用于Li-S电池正极中硫载体的碳材料、氧化物和硫化物等孔隙较小,在制备高硫含量(S含量>80%)的硫复合材料时,难以将硫完全包覆在孔道内,从而难以抑制多硫化物的溶解和穿梭,导致电池循环性能差。因此,发展新的制备方法,实现对硫颗粒的表面原位包覆,改善其导电性和循环性能,成为Li-S电池研究的焦点之一。本论文基于Li-S电池存在的问题,开展了如下工作:用化学镀的方法,制备了不同粒径和形貌的银基包覆的多孔核壳S@Ag/SnOx复合材料,硫含量89%。S@Ag/SnOx复合材料的SEM、TEM、XPS等表征结果表明壳层由Ag和/或SnOx纳米颗粒紧密堆积组成,其纳米颗粒的粒径为12 nm,壳层厚度为67 nm。电化学性能测试显示,0.1 C放电倍率的初始比容量达到1231 mAhg-1,0.2C放电下,100周循环后其放电比容量保持在922 mAh g-1;原位紫外光谱检测其核壳结构对多硫化物的溶出具有物理阻挡层的作用。用湿化学法在硫球状粒子表面原位沉积Co(OH)2纳米片,制备了硫含量为80%的核壳结构S@Co(OH)2复合材料。在0.1 C倍率放电下,其放电比容量为1052 mAhg-1,120周循环后,其容量稳定为746mAhg-1。密度泛函理论(DFT)计算证实,Co(OH)2纳米片对多硫化物有强的吸附作用,并对其分解有催化效应,从而实现抑制多硫化物在电解液中的溶解。当在Li-S电池中隔膜与S@Co(OH)2电极间插入厚为55μm的碳纤维(CNF)层后,0.1 C放电比容量提高到1485 mAhg-1。在2 C放电1000圈循环后,其可逆容量仍为606 mAh g-1(初始比容量为1100 mAh g-1),具有优异的长循环稳定性和低的容量衰减率。制备了亚微米硫球@碳纳米纤维(S@CNFs)复合材料,采用新型无毒和有极性基团的葫芦巴胶(FG)作为Li-S电池的粘结剂。FG的拉伸率高达32%,有利于抑制S电极的体积膨胀效应。通过CV、电化学循环性能测试、SEM、XPS等表征,详细研究了 FG中的氧官能团与S物种的化学相互作用,以及Li-O/S-O键的形成如何抑制多硫化物的溶出和穿梭效应。应用FG的电极在2C放电时,初始比容量为900 mAh g-1,1300圈循环后的可逆比容量为410 mAh g-1,容量保持率和每周容量衰减率分别为45.6%和0.04%,表明其具有优异的循环稳定性,能较好地抑制多硫化物在电极内的扩散与溶解。本论文发展了在硫球表面进行原位金属物种和氢氧化物包覆的方法,为制备具有核壳结构、高硫含量(>80%)的硫复合材料提供了新的思路,并取得了较好的效果。同时,通过对应用于Li-S电池的FG粘结剂进行了详实的研究。研究结果显示,在充放电过程中粘结剂和多硫化锂可形成Li-O/S-O键,揭示了粘结剂与多硫化锂间相互作用的机理,为解决多硫化锂的溶出与穿梭,提供了新的途径。
梁帅[10](2019)在《基于STSE教育理念的高考化学试题分析》文中指出STSE是科学(Science),技术(Technology),社会(Society),环境(Environment)的英文缩写,STSE教育是用于指导和实施学科教育的一种教育理念。《高中化学课程标准》指出,高中化学课程应使学生学习和发展所必须的基础知识和技能,深刻理解化学学科的特点,加深对现实世界的理解,深入地认识并理解科学、技术、社会和环境之间的相互关系,逐渐建立创新精神和实践能力,与STSE教育理念有异曲同工之处。STSE教育理念是从STS教育理念发展而来的,现成为教育改革的热门领域,也是我国新一轮课程改革的重要课题和方向。高考化学试题中渗透STSE教育理念具有促进教育改革、促进学生全面发展、提高学生化学核心素养和推进可持续发展等意义。本研究选取STSE教育中研究较少的高考化学STSE试题作为研究对象,通过查阅文献,结合化学学科的特点、高考化学试题的特点和STSE教育的特点,制定高考化学STSE试题分类的方法。对我国2014-2018年重点省市高考化学试题中STSE试题进行分类,将高考化学STSE试题分为化学科学与技术、化学科学与社会和化学科学与环境三大类。对高考化学试题进行统计,分析每一套试题背景中的STSE元素,发现其总体分布,分析化学科学与技术、化学科学与社会、化学科学与环境三大类试题在高考化学试卷上的具体分布情况。结合分布情况和具体例题,总结高考化学STSE试题各类的特点。化学科学与技术类包括关注化学科学与技术前沿、关注化学科学史和关注化学科学与技术在工艺流程的应用。化学科学与社会类包括联系生活,彰显核心素养和结合社会发展,重视能源开发和使用。化学科学与环境类包括关注生态环境,重视情感教育和关注工农业生产与环境的关系。根据STSE试题的考查点,来进行人教版化学书本内容分析,分析人教版必修一、必修二、选修三、选修四和选修五在高考化学STSE试题中的考查内容。最后,根据自己的研究,提出此研究的结论与建议。研究表明:高考化学试题对于STSE试题的考查呈现上升的趋势,反映了对高中化学试题的考查既注重理论又注重实践,关于科学与技术的考查是最多的,科学与社会和科学与环境的试题相对来说较少。考查的内容涉及高科技、工农业生产、医药生产、日常生活、能源、环境保护等方面。高考化学试题具有开放性和探究性等特点,以能力测试为主,注重学生分析问题和解决问题能力。根据得出的结论提出六方面建议:转变教育理念,提高自身素质;教学上渗透STSE教育理念;对高考化学复习;对高考化学出题;尝试参与STSE试题的编制;回归教育本身,关注和关心学生。
二、化学进展与化学教育的前景(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、化学进展与化学教育的前景(论文提纲范文)
(1)纸基显色分析法测定白酒中硫离子的含量——推荐一个分析化学综合设计性实验(论文提纲范文)
1 实验目的 |
2 实验原理 |
2.1 过氧化物模拟酶的概念及作用机制 |
2.2 纸基显色法 |
2.3 图像处理技术 |
3 实验部分 |
3.1 试剂或材料 |
3.2 仪器和表征方法 |
3.3 实验方法与实验内容 |
3.3.1 实验方法 |
3.3.2 实验内容 |
(1)Fe(Ⅲ)TSPc与硫离子的轴向配位对反应的催化效果 |
(2)催化反应条件优化 |
(3)其他干扰离子的影响 |
(4)线性范围的确定 |
(5)实际样品中硫离子含量的测定 |
4 教学组织的建议 |
(1)预习内容与要求: |
(2)第一次实验(4学时): |
(3)第二次实验(4学时): |
(4)思考与讨论可设置如下问题: |
5 结语 |
(2)刺激响应型四苯乙烯类化合物的设计、合成及性质研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 聚集诱导发光简介 |
1.3 刺激响应型四苯乙烯化合物的研究进展 |
1.4 论文的主要思想 |
2 光刺激响应四苯乙烯基席夫碱化合物的设计、合成与性质研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.3 结果与讨论 |
2.4 本章小结 |
3 AIE-TICT双机制四苯乙烯基水分子荧光探针的设计、合成与性质研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.3 结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
4 通过改变取代基位置调节AIE-TICT双机制四苯乙烯噻二唑类化合物的荧光性质 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.3 结果与讨论 |
4.4 本章小结 |
5 多刺激响应四苯乙烯基噻唑化合物的设计、合成及刺激响应性质研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.3 结果与讨论 |
5.4 本章小结 |
6 多功能AIE-ESIPT双机制四苯基乙烯基席夫碱化合物的设计、合成及性质研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.3 结果与讨论 |
6.4 本章小结 |
7 水刺激响应四苯乙烯基席夫碱化合物的从卡莎规则到反卡莎规则的动态荧光变化 |
7.1 引言 |
7.2 实验部分 |
7.3 结果与讨论 |
7.4 本章小结 |
8 结论与创新点 |
附录 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)非金属元素氮的同素异形体概述(论文提纲范文)
1 氮的相图研究进展 |
1.1 相图的概念 |
1.2 氮的相图 |
2 氮的同素异形体详解 |
2.1 分子氮 |
2.1.1 结构 |
2.1.2 制备 |
2.1.3 应用 |
2.2 聚合氮 |
2.2.1 无定型结构聚合氮 |
2.2.2 立方偏转结构聚合氮cg-N |
2.2.3 层状聚合氮LP-N与HLP-N |
2.2.4 聚合氮研究展望 |
2.3 金属氮 |
2.4 原子簇氮 |
2.4.1 N4原子簇 |
2.4.2 N6原子簇 |
2.4.3 N8原子簇 |
2.4.4 N10原子簇 |
2.4.5 N60原子簇 |
2.4.6 类原子簇全氮粒子 |
3 讨论对教学研究的启示 |
3.1 关于氮的同素异形体物态概念的扩充 |
3.2 关于非金属同素异形体概念的再认识 |
3.3 关于非金属同素异形体教学的再认识 |
(4)诺贝尔奖宠儿——碳元素的前世今生(论文提纲范文)
1 碳元素的历史 |
2 无定形碳的现代应用 |
2.1 活性炭 |
2.2 碳纤维 |
2.3 玻璃碳 |
3 过渡态碳——各向同性热解炭 |
4 晶形碳在纳米领域的发展应用 |
4.1 富勒烯C60 |
4.2 碳纳米管 |
4.3 石墨烯 |
4.4 前沿总体研究情况 |
5 新型碳同素异形体——碳气凝胶和T-碳 |
6 展望 |
(5)水通道蛋白正渗透复合膜的制备和膜内水分子传质过程研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1.引言 |
1.1 .研究背景 |
1.2 .正渗透膜分离技术 |
1.2.1 .正渗透技术概述 |
1.2.2 .聚酰胺正渗透膜复合的制备及挑战 |
1.2.3 .正渗透技术的应用 |
1.3 .水通道蛋白复合膜的研究进展 |
1.3.1 .水通道蛋白的功能特性 |
1.3.2 .水通道蛋白复合膜的制备 |
1.4 .膜微观结构和膜内传质过程研究 |
1.4.1 .分子模拟与分子动力学模拟 |
1.4.2 .分子动力学模拟在膜材料研究中的应用 |
1.5 .论文选题的目的和研究内容 |
1.5.1 .选题的目的和意义 |
1.5.2 .论文研究内容 |
1.5.3 .技术路线 |
2.实验材料和方法 |
2.1 .主要实验试剂和实验设备 |
2.2 .实验方法 |
2.2.1 .聚砜-聚酰胺复合正渗透膜的制备 |
2.2.2 .水通道蛋白脂质体的制备 |
2.2.3 .水通道蛋白正渗透复合膜的制备 |
2.2.4 .聚酰胺膜和水通道蛋白聚酰胺膜原子模型的构建 |
2.3 .样品测试及性能表征 |
2.3.1 正渗透复合膜的表征 |
2.3.2 .脂质体和AQP脂蛋白的表征 |
2.3.3 .正渗透复合膜的通水性能评价 |
2.3.4 .正渗透复合膜的亲水性能评价 |
2.3.5 .正渗透复合膜的结构固有参数评价 |
2.3.6 .水通道蛋白正渗透复合膜耐受酸碱和化学清洗的能力评价 |
2.3.7 .水通道蛋白正渗透复合膜的抗污染性能评价 |
3.聚酰胺正渗透复合膜的制备和结构性能研究 |
3.1 .TFC膜制备工艺优化和宏观结构性能研究 |
3.1.1 .TFC膜的制膜工艺优化 |
3.1.2 .TFC膜形貌表征 |
3.1.3 .TFC膜结构性能分析 |
3.2 .PA膜原子模型和膜内水分子传质过程研究 |
3.2.1 .PA膜原子模型的构建 |
3.2.2 .PA膜原子模型密度分布 |
3.2.3 .PA膜原子模型结构参数 |
3.2.4 .水分子在PA膜原子模型内的传质过程分析 |
3.3 .小结 |
4.水通道蛋白正渗透复合膜的制备和结构性能分析 |
4.1 .ABM膜制备工艺优化 |
4.1.1 .脂质体和制膜策略对膜分离性能的影响 |
4.1.2 .AQP/脂质体比例对膜分离性能的影响 |
4.1.3 .AQP脂蛋白浓度对膜分离性能的影响 |
4.1.4 .后处理对膜分离性能的影响 |
4.2 .ABM膜宏观结构性能研究 |
4.2.1 .脂质体和AQP脂蛋白性能表征 |
4.2.2 .ABM膜面形貌表征 |
4.2.3 .ABM膜的膜分离性能 |
4.2.4 .ABM膜固有性质分析 |
4.3 .AQP/PA膜原子模型和膜内水分子传质过程分析 |
4.3.1 .AQP/PA膜原子模型的构建 |
4.3.2 .AQP/PA膜原子模型密度分布 |
4.3.3 .AQP在 AQP/PA膜原子模型内的行为分析 |
4.3.4 .AQP/PA膜原子模型内水分子的传质过程分析 |
4.4 .小结 |
5.水通道蛋白正渗透复合膜的抗污染性能研究 |
5.1 .海藻酸钠对膜污染的影响 |
5.1.1 .海藻酸钠浓度对膜污染的影响 |
5.1.2 .海藻酸钠溶液中离子强度对膜污染的影响 |
5.1.3 .海藻酸钠溶液中钙离子对膜污染的影响 |
5.2 .牛血清蛋白对膜污染的影响 |
5.2.1 .牛血清蛋白浓度对膜污染的影响 |
5.2.2 .牛血清蛋白溶液中钙离子对膜污染的影响 |
5.2.3 .牛血清蛋白溶液pH值对膜污染的影响 |
5.2.4 .牛血清蛋白和海藻酸钠共存对膜污染的影响 |
5.3 .活性染料对膜污染的影响 |
5.3.1 .膜面污染形貌表征 |
5.3.2 .膜污染影响因素研究 |
5.4 .酸碱液和化学清洗剂对ABM膜正渗透性能的影响 |
5.4.1 .酸碱液对ABM膜正渗透性能的影响 |
5.4.2 .化学清洗剂对ABM膜正渗透性能的影响 |
5.5 .小结 |
6.结论与展望 |
6.1 .结论 |
6.2 .创新点 |
6.3 .展望 |
参考文献 |
个人简介 |
导师简介 |
获得成果目录 |
致谢 |
(6)智能手机光传感器在化学实验中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究思路 |
1.3 研究目的 |
1.4 研究意义 |
1.5 研究方法 |
1.5.1 文献分析法 |
1.5.2 实验探究法 |
1.5.3 行动研究法 |
第二章 文献综述和理论基础 |
2.1 研究综述 |
2.1.1 国外研究现状 |
2.1.2 国内研究现状 |
2.2 理论基础 |
2.2.1 人本主义理论 |
2.2.2 构建主义理论 |
2.3 基于智能手机设计化学实验的原则 |
2.3.1 科学性 |
2.3.2 创新性 |
2.3.3 安全性 |
第三章 基于智能手机光传感器在化学实验中应用研究案例 |
3.1 基于智能手机光传感器探究浓度对化学反应速率的影响 |
3.1.1 实验部分 |
3.1.1.1 实验原理 |
3.1.1.2 主要实验仪器和试剂 |
3.1.1.3 实验过程 |
3.1.2 结果与讨论 |
3.1.2.1 不同草酸浓度下硫酸浓度对反应速率的影响 |
3.1.2.2 不同草酸浓度下酸化时间对反应速率的影响 |
3.1.2.3 不同草酸浓度下高锰酸钾浓度对反应速率的影响 |
3.1.3 本节小结 |
3.2 智能手机光感器探究双氧水作为漂白剂的最佳浓度 |
3.2.1 实验部分 |
3.2.1.1 实验原理 |
3.2.1.2 主要实验仪器和试剂 |
3.2.1.3 实验过程 |
3.2.2 结果与讨论 |
3.2.3 本节小结 |
3.3 基于智能手机分光光度法测定丙酮碘化反应的速率方程 |
3.3.1 实验部分 |
3.3.1.1 实验原理 |
3.3.1.2 主要实验仪器和试剂 |
3.3.1.3 实验过程 |
3.3.2 结果与讨论 |
3.3.2.1 22℃的丙酮碘化反应 |
3.3.2.2 26 ℃的丙酮碘化反应 |
3.3.3 本节小结 |
第四章 总结与展望 |
4.1 结论与研究结果的扩展应用 |
4.2 实验的创新点 |
4.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究生期间发表的文章 |
(7)利用电化学研究成果优化中学原电池教学的实践研究 ——以中学课外活动为载体(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题的缘由 |
1.2 研究的意义 |
1.2.1 有利于科学教育进步 |
1.2.2 有利于学生成长发展 |
1.2.3 有利于教师专业发展 |
1.3 研究目的、内容与方法 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究方法 |
第2章 国内外研究现状 |
2.1 电池化学史在原电池教学应用的研究 |
2.2 前沿知识在化学教学中应用的研究 |
2.3 优化中学教学的实践研究 |
2.4 对已有研究的思考 |
第3章 研究的理论基础 |
3.1 建构主义学习理论 |
3.2 最近发展区理论 |
3.3 终身学习理论 |
第4章 实践研究相关基础分析 |
4.1 电化学文献分析 |
4.1.1 化学电池的历史 |
4.1.2 化学电池的发展 |
4.1.3 新型化学电池的开发与利用 |
4.1.4 21世纪化学电源展望 |
4.2 高校实验室资源分析 |
4.2.1 实验室条件分析 |
4.2.2 实验室成果分析 |
4.3 中学电化学教学内容和教学对象分析 |
4.3.1 中学电化学教学内容分析 |
4.3.2 中学电化学学习者分析 |
第5章 实践研究设计与实施 |
5.1 实践研究的思路 |
5.1.1 总体思路设计 |
5.1.2 具体活动设计 |
5.2 实践活动原则 |
5.2.1 设计和实施专题科普讲座的原则 |
5.2.2 设计和实施课外实验的原则 |
5.3 实践活动过程 |
5.3.1 设计和开展专题讲座 |
5.3.1.1 面向初中生的“探索电池之谜”专题讲座 |
5.3.1.2 面向高中生“锂离子电池的发展”专题讲座 |
5.3.1.3 视频拍摄及制作 |
5.3.2 设计和开展课外实验 |
5.3.2.1 初中生走进高校实验室 |
案例1高校实验室活动——锌空电池实验 |
案例2高校实验室活动——走进锂离子电池实验室 |
5.3.2.2 面向初中生开展趣味电池实验 |
实验1 以“水果电池”为课题的实验 |
实验2 以“动力小马达”为课题的实验 |
5.3.2.3 面向高中生开展的铝空气电池的制作实验 |
5.4 实践活动小结与思考 |
第6章 研究结论与反思 |
6.1 结论 |
6.2 反思 |
附录 |
参考文献 |
在读期间发表的学术论文及研究成果 |
致谢 |
(8)原子间的另一种作用力——氢键(论文提纲范文)
1 氢键的定义和键参数 |
1.1 氢键的定义 |
1.2 氢键的键能 |
1.3 氢键的共价性问题 |
2 氢键的类型 |
2.1 X—H…π氢键 |
2.2 金属氢键X—H…M |
2.3 双氢键 |
2.4 反氢键 |
3 氢键的应用 |
3.1 氢键在分子识别组装中的作用 |
3.2 氢键在功能材料开发中的应用 |
3.3 氢键供体催化剂的合成和应用 |
4 看得见的氢键 |
5 结束语 |
(9)低穿梭效应高硫含量Li-S电池正极的研发及其电化学性能优化(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 锂二次电池发展简史 |
1.3 锂硫电池的结构及工作原理 |
1.4 锂硫电池的特点 |
1.5 锂硫电池正极材料和粘结剂研究现状 |
1.5.1 碳硫复合材料 |
1.5.2 金属有机框架碳硫复合材料 |
1.5.3 氧化物硫复合材料 |
1.5.4 硫化物/磷化物硫复合材料 |
1.5.5 多功能粘结剂 |
1.6 本论文研究的主要目的、意义与主要内容 |
参考文献 |
第二章 实验主要试剂、仪器及材料测试表征方法 |
2.1 实验主要试剂及仪器设备 |
2.2 材料主要测试表征方法 |
2.2.1 X-ray粉末衍射 |
2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
2.2.3 透射电子显微镜(TEM) |
2.2.4 X射线光电子能谱(XPS) |
2.2.5 原位紫外-可见光谱表征 |
2.2.6 热重分析 |
2.2.7 傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR) |
2.2.8 电子密度泛函理论计算(DFT) |
2.3 电极与电池制备及测试 |
2.3.1 电极制备 |
2.3.2 Li-S扣式电池制备 |
2.3.3 Li-S扣式电池电化学性能 |
参考文献 |
第三章 核壳结构S@Ag/SnO_x复合材料的制备、表征与性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 硫微米球的制备 |
3.2.2 核壳结构的银包覆硫微米球(S@Ag/SnO_x)复合材料的制备 |
3.2.3 核壳结构的银包覆硫微米球(S@Ag/SnO_x)复合材料原位紫外光谱测试 |
3.2.4 合成与制备核壳结构的银包覆硫微米球(S@Ag/SnO_x)复合材料的机理 |
3.2.5 核壳结构银包覆硫微米球(S@Ag/SnO_x)复合材料 |
3.2.6 电化学性能表征 |
3.3 本章小结 |
参考文献 |
第四章 核壳结构S@Co(OH)_2复合材料的制备、表征与性能 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 亚微米硫球和S@Co(OH)_2复合材料的制备 |
4.2.2 制备碳纳米纤维修饰的隔膜 |
4.2.3 电化学测试 |
4.2.4 DFT计算 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 S@Co(OH)_2复合材料的结构和组分表征 |
4.3.2 S@Co(OH)_2复合材料的电化学性能表征 |
4.3.3 Co(OH)_2纳米片对多硫化锂的吸附和催化分解效应 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 葫芦巴胶粘结剂提高S@CNFs复合材料的电化学性能 |
5.1 引言 |
5.2 S@CNFs复合材料的制备 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 S@CNFs复合材料的结构表征 |
5.3.2 PVDF、GG和FG的结构与物理化学性能表征 |
5.3.3 PVDF、GG和FG的电化学性能表征 |
5.3.4 多硫化物和粘结剂间的化学作用的表征 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
致谢 |
(10)基于STSE教育理念的高考化学试题分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 问题提出 |
1.2 研究意义 |
1.2.1 学生核心素养提高的需要 |
1.2.2 新课程改革的需要 |
1.2.3 推进可持续发展的需要 |
1.3 研究对象 |
1.4 研究目的 |
1.5 研究方法 |
1.5.1 文献研究法 |
1.5.2 试卷分析法 |
第2章 文献综述 |
2.1 国外STSE研究 |
2.2 国内STSE研究 |
2.3 高考化学试题研究文献分析 |
2.3.1 高考化学命题特点和规律分析 |
2.3.2 试题与课程标准、不同版本教材的相关性分析 |
2.3.3 不同板块知识点的试题分析 |
2.3.4 化学核心素养的高考化学试题分析 |
第3章 高考化学STSE试题分析 |
3.1 高考化学试题STSE分类 |
3.1.1 化学科学与技术类 |
3.1.2 化学科学与社会类 |
3.1.3 化学科学与环境类 |
3.2 高考化学STSE试题的总体分析 |
3.2.1 各试卷特点 |
3.2.2 共同特点 |
3.3 高考化学STSE试卷类型分析 |
3.3.1 新课标全国卷Ⅰ试题分析 |
3.3.2 新课标全国卷Ⅱ试题分析 |
3.3.3 新课标全国卷Ⅲ试题分析 |
3.3.4 北京卷试题分析 |
3.3.5 天津卷试题分析 |
3.3.6 江苏卷试题分析 |
3.3.7 浙江卷试题分析 |
第4章 高考化学STSE试题的类型特点和例题分析 |
4.1 化学科学与技术类 |
4.1.1 关注化学科学与技术前沿 |
4.1.2 关注化学科学史 |
4.1.3 关注化学科学与技术在工艺流程的应用 |
4.2 化学科学与社会类 |
4.2.1 联系生活,彰显核心素养 |
4.2.2 结合社会发展,重视能源开发和使用 |
4.3 化学科学与环境类 |
4.3.1 关注生态环境,重视情感教育 |
4.3.2 关注工农业生产与环境关系 |
第5章 STSE试题在人教版高中化学课本中的考查点 |
5.1 人教版必修一STSE试题考查点 |
5.1.1 从实验学化学 |
5.1.2 化学物质及其变化 |
5.1.3 金属及其化合物 |
5.1.4 非金属及其化合物 |
5.2 人教版必修二STSE试题考查点 |
5.2.1 物质结构元素周期表 |
5.2.2 化学反应与能量 |
5.2.3 有机化合物 |
5.2.4 化学与自然资源的开发利用 |
5.3 人教版选修三STSE试题考查点 |
5.3.1 原子结构与性质 |
5.3.2 分子结构与性质 |
5.3.3 晶体结构与性质 |
5.4 人教版选修四STSE试题考查点 |
5.4.1 化学反应与能量 |
5.4.2 化学反应速率和化学平衡 |
5.4.3 水溶液中的离子平衡 |
5.4.4 电化学基础 |
5.5 人教版选修五STSE试题考查点 |
5.5.1 认识有机化合物 |
5.5.2 烃、卤代烃、烃的含氧衍生物 |
5.5.3 生命中的基础有机化学物质 |
5.5.4 进入合成有机高分子化合物的时代 |
第6章 结论与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
6.2.1 转变教育理念,提高自身素质 |
6.2.2 教学上渗透STSE教育理念 |
6.2.3 对高考化学复习建议 |
6.2.4 对高考化学出题建议 |
6.2.5 尝试参与STSE试题的编制 |
6.2.6 回归教育本身,关注和关心学生 |
参考文献 |
致谢 |
四、化学进展与化学教育的前景(论文参考文献)
- [1]纸基显色分析法测定白酒中硫离子的含量——推荐一个分析化学综合设计性实验[J]. 林佳丽,林立超,陈珠灵,王建. 化学教育(中英文), 2021(20)
- [2]刺激响应型四苯乙烯类化合物的设计、合成及性质研究[D]. 孙浩. 中国矿业大学, 2021
- [3]非金属元素氮的同素异形体概述[J]. 魏灵灵,李淑妮,马艺,翟全国,高胜利,高玲香. 化学教育(中英文), 2021(04)
- [4]诺贝尔奖宠儿——碳元素的前世今生[J]. 黄倩,伍晓春,吴暾艳. 化学教育(中英文), 2020(22)
- [5]水通道蛋白正渗透复合膜的制备和膜内水分子传质过程研究[D]. 梁志霞. 北京林业大学, 2020(06)
- [6]智能手机光传感器在化学实验中的应用研究[D]. 闫婷婷. 延安大学, 2020(12)
- [7]利用电化学研究成果优化中学原电池教学的实践研究 ——以中学课外活动为载体[D]. 姜莉. 南京师范大学, 2020(03)
- [8]原子间的另一种作用力——氢键[J]. 李淑妮,翟全国,蒋育澄,胡满成,杨奇,高胜利. 化学教育(中英文), 2019(22)
- [9]低穿梭效应高硫含量Li-S电池正极的研发及其电化学性能优化[D]. 莫玉学. 厦门大学, 2019(08)
- [10]基于STSE教育理念的高考化学试题分析[D]. 梁帅. 河南大学, 2019(01)