近代物理实验系列化教学模式探索

近代物理实验对培养学生动手能力和创新能力具有重要作用。如何才能更好地发挥近代物理实验课的作用,是值得从事该课程教学的教师深入思考的问题。本文针对系列化实验内容的设计,以及教学内容、教学方法和预习及考核机制进行改革探讨。在近代物理实验的教学中实施系列化实验教学模式,收到了较好的教学效果。     

高功率脉冲非平衡磁控溅射放电特性和参数研究

用线圈电流控制非平衡磁场,用汤森放电击穿形成深度自触发放电,用磁阱捕获放电形成的二次电子和导致漂移电流,形成了高功率非平衡磁控溅射放电。采用偏压为-100V相对磁控靶放置的圆形平面电极收集饱和离子电流;在距离磁控靶14cm的位置由Langmuir探针测量浮置电位;示波器测量磁控靶的脉冲电压、电流、浮置电位和饱和离子电流信号。装置的放电脉冲功率达到0.9MW,脉冲频率最大值为40Hz左右,空间电荷限制条件是控制电子电流和离子电流的主要机制。     

搭建紫外可见光谱仪并用于科普互动

搭建科普型可互动紫外可见光谱仪,将光谱仪的内部构造、光路和光学部件的作用展示出来,弥补了目前商业化仪器"黑盒子"的弊端。将搭建好的光谱仪与简易物理学光路和实际有色饮料样品有机结合,设计环环相扣的科普互动,展示出颜色、浓度和光之间的内在联系,可向不同人群科普化学在生活中的重要性以及分析仪器作为化学学科"放大镜"的必要性。     

邻氨基硫酚自组装膜修饰电极测定多巴胺

邻氨基硫酚自组装膜修饰电极测定多巴胺;多巴胺;邻氨基硫酚;自组装膜;金电极;方波伏安法     

碳水化合物衍生的手性膦及其配位的cis-和trans-铂(Ⅱ)化合物的合成

通过硼烷对三级有机膦的配位保护,避开了甲基化试剂对膦官能团的季膦化作用,以甘露糖环氧物为原料经4步反应以55%总产率制得甲基2-O-甲基-3-脱氧-3-二苯膦基-4,6-O-苯次甲基-α-D-吡喃阿糖苷(5).制得的含碳水化合物单元的新手性膦5分别与cis-[Pt(DMSO)2Cl2]和trans-[Pt(NCMe)2Cl2]反应制得相应的cis-和trans-[Pt(5)2Cl2](6和7).实验中发现:(1)在烷氧根负离子存在时,硼烷优先与三级膦配位形成膦硼烷加合物;(2)室温下四氢呋喃中糖环上二级醇形成的烷氧根锂盐不能有效地与碘甲烷发生反应,而相应的钠盐顺利地形成目标产物;(3)有机碱是有效的脱硼烷试剂,而乙醇则有更好的反应结果,后处理简便且可几乎定量地得到产物;(4)偶合常数1JPt-P可作为指认这类含碳水化合物单元的手性膦配位的Pt(II)络合物几何构型的可靠参数.     

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利用朗缪尔探针和快速傅里叶变换研究了非平衡磁控溅射等离子体静电波动的驻波共振频谱特征。频带宽度为0~300kHz,典型放电条件下磁控靶前2cm和10cm两个位置的共振本征频率变化范围分别为10~50kHz和1~10kHz,研究了线圈电流、气压和放电功率等参数对共振本征频率的影响;指出了非平衡磁控溅射中能够导致等离子体静电驻波共振的两种势阱结构,提出驻波共振机制解释特征频率出现的原因,根据声驻波共振机制计算的电子温度数值符合实验的结果。     

L-半胱氨酸自组装膜修饰电极对对氨基酚电催化氧化及其分析应用

在裸金电极上制备了L 半胱氨酸自组装膜修饰电极(L Cys/AuSAMs),研究了对氨基酚(p AP)在L Cys/AuSAMs上的电化学行为,发现该膜电极对p AP的氧化具有良好的电催化作用。氧化峰电位降低了128mV,测得p AP的扩散系数D为1.27×10-6cm2·s-1,初步探讨了电催化机理。采用水平衰减全反射 傅立叶变换红外光谱(ATR FTIR)技术对L Cys/AuSAMs进行了表征;方波伏安法(SquareWaveVoltammetry,SWV)测定p AP,其氧化峰峰电流与p AP浓度在1.0×10-8～8.0×10-8mol·L-1和1.0×10-7～2.0×10-4mol·L-1范围内呈线性关系,相关系数分别为0.9978和0.9977,检出限为2.0×10-9mol·L-1。该电极用于模拟废水样的测定,结果满意。     

[Zn2（C7H8O6）2（bipy）2（H2O）2]·4H2O手性配位聚合物的合成与晶体结构

采用溶剂热技术合成了一种新型手性配位聚合物[Zn2（C7H8O6）2（bipy）2（H2O）2]·4H2O（C7H8O6=2,3-氧-异丙叉基-L-酒石酸根,bipy=4,4′-联吡啶）,并通过单晶X射线衍射结构分析、元素分析、热重分析以及红外光谱进行了表征.结构分析数据表明,该化合物属单斜晶系,C2空间群,晶胞参数a=2.02334（14）nm,b=1.13896（4）nm,c=1.01094（6）nm,β=117.366（3）°,V=2.0689（2）nm^3.两个晶体学独立的Zn原子均为八面体构型,其中Zn1原子赤道配位点被2个酒石酸根中的4个羧酸根氧螯合配位,2个酒石酸根中剩下的4个羧酸根氧中的2个分别与2个Zn2原子连接形成无限一维链,Zn2原子的另外2个反式赤道配位点被2个水分子氧占据,同时这两种Zn原子的轴向配位点均被4,4′-联吡啶的氮原子占据,形成具有矩形格子[0.51165（3）nm×1.13896（5）nm]的二维层状结构,游离的2个水分子通过氢键作用形成二聚体,并与酒石酸根中未与Zn配位的羧酸氧连接,把二维层状结构连接成三维网状的超分子结构.     

聚乙二醇功能化的N-杂环卡宾-膦Pd催化剂在水相中的Suzuki反应研究

以聚乙二醇（PEG）功能化的N-杂环卡宾 膦Pd为催化剂［Cat（n=15）］,研究了Cat在水相中催化4 甲基溴苯（1）与苯硼酸（2）的Suzuki偶联反应。考察了PEG的种类及其用量,Cat的用量对Suzuki偶联反应的影响。结果表明：加入50％PEG 400作为共溶剂后,Cat在水相中催化Suzuki反应的催化活性与在二氧六环中相当。当Cat用量为0.1 mol%,于110 ℃反应3 h时,1的转化率接近100％; Cat用量为0.01 mol%,于110 ℃反应21 h,转化率为57%(即TON为5 700)。Cat重复使用一次后催化活性不变。     

用LED灯和乐高积木实现Fe(Ⅲ)的定量测定*

在普通化学实验中引入以LED灯作为单色光源,用乐高积木和简单电子元件搭建简易光度计的教学环节。自制光度计采用2种方法搭建,结构简单,光路直观,成本低廉。将其用于Fe(Ⅲ)的定量测定,测试结果与商用光度计的测试结果进行比较,验证了自制光度计的性能。结果表明,在测试浓度范围内,吸光度与Fe(Ⅲ)浓度具有良好的线性拟合关系,测试结果满足基本的实验教学需求,可替代该实验中惯用的商用分光光度计。教学实践表明,这种自己搭建仪器并用于定量测定的教学模式,易于激发学生的学习兴趣与热情,增强学生的动手能力、独立思考和解决实际问题的能力,改善了教学效果。