细菌自身能够合成各种多糖分子,并分泌于细菌表面形成多糖保护层。当细菌处于恶劣环境时,多糖保护层能够调节细菌适应周围环境,从而使其存活。革兰氏阴性细菌分泌的主要多糖成分包括脂多糖、荚膜多糖、胞外多糖,它们通常是引起人体中产生强烈免疫反应的有效抗原,对细菌的致病性至关重要。因此研究它们的结构和合成转运机制等具有十分重要的作用,可以为细菌多糖运输途径的靶点药物设计等提供创新性的指导与思路。本文对细菌多糖的结构、合成转运机制、影响和作用等方面进行重点介绍。

逻辑思维是培养解决问题能力和发展创新能力的基础。要促进大学生综合素养的发展首先要促进其逻辑思维能力的形成和发展。结合物理化学课程的特点,在教学中通过创设真实问题情境,为学生逻辑思维能力的培养提供载体;拆解思维逻辑,有的放矢培养逻辑思维以及构建即时评价体系,切实促进逻辑思维能力发展。实践证明相关策略能够有效促进学生科学思维能力的发展,在观察、分析、综合、概括、判断以及推理等方面都有所提升。

依托自建并上线运行的山东省在线开放课程“物理化学实验”,坚持“立德树人”和“以学生发展为中心” 的教学理念,从教学设计、教学方法多样融合及多元考核制度等方面,全面建设优化课程体系,积极引导学生进行探究式和个性化学习,促进了学生的个性化发展和高阶能力培养,人才培养质量得到了提升。

基于智慧平台构建的基础化学实验课程评价体系将传统3大评价模块赋予了新的形式和内容。平台对评价过程的管理模式及对评价信息的传递方式均打破了传统评价体系的局限性。新的评价体系不仅能对新生的素养和技能给出更全面、客观的评价,且能提高实验课程的指导效率和教学效果。目前在无机化学实验和分析化学实验课程中,经过实践而确立的评价策略可进一步推广到其他基础化学实验课程,这将显著地发挥基础化学实验的课程价值。

将废弃口罩转化成高价值的防伪加密荧光碳点材料科研项目设计转化为本科实验。该实验交叉化学、材料和环境多学科知识,融合新颖性、创造性和实用性,提供了一种环保策略,而且揭示了碳点的组织结构、表面化学态、电子跃迁及光学性能知识。通过该实验,可以培养学生基于电子-分子-纳米尺度的材料化学视角分析解决问题的能力,提升学生对理论知识的理解力、实验操作的执行力、团队协作的连接力和科学素养的创造力。

现有化学工业过程使用了大量的溶剂。溶剂的使用带来了费时费力和高污染风险的溶剂处理过程,而且因为化学平衡的出现降低了产率。本实验提供了一种使用少量溶剂,而且在反应结束时蒸去溶剂推动反应进行到底的少溶剂固态化学反应实例,对化学过程的绿色化及其观念的推广有重要意义。研究发现,固体氯化铵和六水合氯化钴的2∶1物质的量比混合物在35 ℃机械搅拌下的反应,在不加水时反应仅停留在表面;加少量水和溶液反应均存在化学平衡;但如果把水蒸干,反应混合物的XRD谱中只有(NH₄)₂[CoCl₄(H₂O)₂]的衍射峰,基本看不到NH₄Cl的。

基于真实生活问题与分析化学实验的融合点对分析化学实验课程进行项目设计,以“制作一份水质监测报告”为例展示学生如何在沟通合作中实践四大滴定方法并解决真实问题,渗透“产出导向”理念;融入手持技术和误差理论,引导学生设计并完善实验方案,合理配置教学资源,贯彻“学生中心”理念;构建涵盖内容性考核和过程性考核的课程目标达成度评价体系,落实“持续改进”理念,促进化学师范专业学生达到毕业要求,切实提高人才培养质量。

鉴于水污染治理技术物理法、化学法、生物法及物理化学法的各自特征,在教学实践中结合在线课程资源,融合虚拟仿真网络平台,构建了基于职教云与易思在线双平台的混合式教学模式。同时开展化学实验实训,多渠道多方位引导学习,全面培养学生技术技能,提高了教学改革的效果。

通过构建师师、师生、生生化学学习共同体,在课程教学中紧密结合化学知识点引入课程思政,从医德、哲学等方面深度培养医学生大爱情怀、处理问题、敬业奉献等精神,同时培养教师创新思维、强化课程教育能力。并从过程性考核、课程思政成效、调查问卷和主观反馈等方面对课程思政实施效果进行多角度全方位评价,为其他课程融入思政元素、践行“立德树人”根本任务提供借鉴和参考。

针对应用型课程存在的人才培养与企业需求不衔接的教学痛点,基于“项目驱动,成果导向,能力提升,价值引领”的课程建设理念,探索形成了面向行业职业需求的双环增长式应用型课程教学模式,即基于职业需求问题的课程体系建设改进环和基于项目驱动的课堂教学改进环。通过建立基于职业需求的三位一体教学目标,以能力本位重构课程内容,突出职业素养和人文素养,多维度融入思政元素,基于“5W1H”项目分析逻辑构建项目驱动三阶段混合式十步教学,开展沉浸式、交互式仿真实场景教学和突出职业能力目标达成为导向的课程考核评价,切实提高了学生的应用型能力。

在滴定分析教学中,为推进现代信息技术与教育教学深度融合,利用Python语言设计开发了图形用户界面 (GUI) 氧化还原滴定学习软件。软件将氧化还原滴定体系分为对称型和不对称型滴定反应2种类型,通过自定义或选择内置的氧化还原滴定体系后,仅需设置滴定参数和选择滴定介质,即可实现滴定反应程度的自动判断和滴定曲线的静态显示或动态可视化绘制。此外,依据曲线图像还可实现化学计量点、滴定突跃范围和滴定误差的计算,具有较强的开放性、灵活性和普适性,便于教师教学和学生自主探究学习。软件界面设计简洁,操作方便,用户无需安装和专业编程知识,可直接在Windows平台上运行。

分子动力学模拟已在化学、材料等科研领域得到广泛应用,但在本科化学、材料学实验中鲜有涉及。为培养学生化学、材料计算设计思维,同时帮助学生充分掌握分子动力学模拟方法,基于锂离子电池有机电解液研究案例设计了一个分子动力学模拟综合实验。本实验设计包括分子和溶液结构建模、结构优化、模拟退火、热浴平衡、后处理性质计算等操作步骤,帮助学生初步掌握分子动力学模拟的基本原理、流程和分析方法,实现理论方法水平和软件操作技能的双重提升。

软硬酸碱理论作为基础化学的重要理论,其在教学与教材中却存在定义不清、难以应用、适用范围不明、模棱两可等众多问题。借用前线轨道理论的观念,针对核心原子的外层轨道进行系统性讨论,并分类举例说明其适用范围与应用方式,以期对基础教学和相关科研有助。

NaHCO₃水溶液的质子平衡方程为:[H₂CO₃]+[H⁺]=[OH^-]+[CO₃^2-]。随溶液浓度c的变化,H₂CO₃,H⁺,OH^-和CO₃^2-的相对含量也会发生变化。提出并绘制了质子平衡方程中各组分浓度随溶液浓度c变化的动态图。从动态图上,可以直观地观察到哪些组分是主要组分,哪些组分是次要组分,哪些组分相对含量可以忽略不计,从而得到不同浓度区间溶液的不同pH近似式。对动态图的研究,不仅可以发现新的pH近似式,还可以帮助正确解读pH近似式的物理意义。值得强调的是,动态图对溶液中存在的各类质子转移平衡也能提供全新的认识。较浓溶液中,质子转移平衡HCO₃^-+HCO₃^-⇌H₂CO₃+CO₃^2-占据支配地位。9.1×10^-6 mol·L^-1稀溶液中,反应H₂O+HCO₃^-⇌H₂CO₃+OH^-占据支配地位。

1871年门捷列夫基于元素周期律预见“类铝”,1875年布瓦邦德朗基于实证研究分离出镓单质,直至20世纪镓同位素的发现,镓元素概念的发展经历了假说、形成和新的认识等3个时期。伴随着科学思想的演变与科学技术的进步,镓元素的概念不断发展。人们对镓元素的认识也经历了从宏观现象到微观本质,从假说到客观实在的发展过程。镓元素的发现过程体现了科学方法的重要性。镓元素的发现也促进了周期律思想的传播。

聚碳酸酯是一种工程塑料,具有优良的综合性能。新中国成立以来,聚碳酸酯被广泛用于电气、机械、航空、汽车、仪表等领域,对国防、经济建设以及尖端技术产生重大影响。考察了20世纪我国聚碳酸酯的发展历程并将其分为3阶段:第一阶段是1949—1970年,参考国外成果进行试制,自主建立起百吨至千吨级生产装置,解决聚碳酸酯从无到有的问题;第二阶段是1970—1978年,自主开展聚碳酸酯质量与技术攻关会战,解决产品质量不佳与技术改造升级的问题;第三阶段是1978—2000年,自主开展新技术开发并扩大产能,加快核心生产技术突破与产业规模化的问题。根据考察结果从工业化和技术、技术创新以及化学史和化学教育角度做了讨论。