| 类型：原创 | 来源：520化学网 | 作者/推荐人：王西宇 | 点击量：389514 | 时间：2020年10月16日 23:09:48 |
华南师大化学学院硕士生王西宇等人在《化学教育（中英文）》发表手持技术实验主题研究论文
华南师范大学化学学院课程与教学论（化学）专业硕士研究生王西宇作为第一作者，在《化学教育（中英文）》2020年第17期发表论文《应用手持技术数字化实验比较“丙二醇的2种同分异构体”分子间作用力大小》。论文作者还包括钱扬义教授、硕士生黄乐显。
一、研究内容 分子间作用力是中学化学课程的重要概念。已有应用手持技术数字化实验的分子间作用力研究，主要围绕一元醇同分异构体及其同系物的蒸发机理展开（苏华虹，钱扬义，2017；林丹萍，钱扬义，王立新，张惠敏，李绮琳，2020），较少学者对二元醇同分异构体的分子间作用力大小进行研究。为此，在极化率、偶极矩、氢键距离数据等理论证据的基础上，我们认为氢键的存在是影响二元醇分子间作用力的主要因素，并结合手持技术数字化实验这一实验证据探究二元醇的蒸发机理，旨在解决以下4个问题： （1）二元醇的蒸发变化曲线与一元醇有何差异？ （2）二元醇在不同湿度环境下的蒸发变化曲线有何差异？ （3）二元醇的分子内氢键和分子间氢键是如何影响二醇分子蒸发的？ （4）二元醇的蒸发机理是什么？
二、实验结果 （1）二元醇蒸发时的温度变化曲线与一元醇并不一致； （2）在其他条件相同时，空气越潮湿，二元醇蒸发时的温度上升得越高； （3）1,2-丙二醇容易形成分子内氢键，从而削弱了分子间氢键的作用，使得二醇分子与空气中的水蒸气发生氢键交换，形成了氢键更强的体系，即溶剂化作用。同理，1,3-丙二醇易形成分子间氢键，溶剂化作用不明显。 （4）二元醇蒸发时的温度变化受到蒸发作用和溶剂化作用的共同影响。 实验证据：
曲线①②③分别表示1,2-丙二醇在潮湿环境、正常环境、干燥环境下蒸发的温度变化曲线
溶剂化过程与蒸发过程的原理 三、研究意义 通过一整套实验的选题、设计、实施、数据分析与处理、结果分析与讨论，充分体现了对化学知识的深入把握、化学核心能力的培养、化学核心素养与观念的养成。本实验可在课堂上作为“分子间作用力”专题教学的教学素材，使学生充分认识到“结构决定性质”的化学思想，深入发掘学生对于“结构观”的理解 。 部分截图如下
王西宇, 钱扬义, 黄乐显. 应用手持技术数字化实验比较“丙二醇的2种同分异构体”分子间作用力大小[J]. 化学教育（中英文）, 2020, 41(17): 86-91
基金资助：中国化学会化学教育委员会基础教育“十三五”规划2018年课题“手持技术数字化实验在化学概念学习中的应用”（项目编号：HJ2018-0022）；2020年广东省研究生示范课程建设项目“化学实验设计与研究（手持技术）”（项目编号：2020SFKC023）
编辑：钟子婷 审稿：钱扬义教授工作室全体成员
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