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关键词： 离子液体   共沸制冷剂   分子动力学   萃取精馏   R-134a   R-1234yf  

摘要： 含R-1234yf混合制冷剂凭借其低GWP（Global Warming Potential）优势,迅速成为备受瞩目的新一代制冷剂,并得到广泛应用。然而,日益严苛的制冷剂配额限制和居高不下的HFO制冷剂价格,对含R-1234yf混合制冷剂的回收与分离提出了迫切需求。回收和分离含R-1234yf混合制冷剂可有效减少温室气体排放,促进制冷剂循环利用,更能显著提升经济效益。然而,含R-1234yf混合制冷剂包含非共沸制冷剂和共沸制冷剂,非共沸制冷剂存在明显的温度滑移现象,分离较为容易,共沸制冷剂的分离则面临着严峻挑战。对此,本文通过分子动力学技术,深入探讨了含R-1234yf混合制冷剂的非共沸与共沸体系的微观作用差异,以共沸制冷剂R-134a和R-1234yf为例,以离子液体作为萃取剂,深入研究了萃取精馏技术分离共沸制冷剂R-134a和R-1234yf的微观机理,并通过溶解度实验进行了验证,具体研究内容和结论如下: （1）通过分子动力学对含R-1234yf混合制冷剂的汽液相平衡体系进行模拟验证,成功捕捉到共沸制冷剂与非共沸制冷剂的压力随组分变化差异,并发现R-1234yf能否与另一种制冷剂形成共沸与它们之间的范德华相互作用能和沸点差的相对大小有关。制冷剂的C、F、H原子的数量均会影响其与R-1234yf之间的相互作用,当制冷剂（R-134a/R-152a）与R-1234yf形成全方位强相互作用时,二者产生共沸,难以分离。 （2）以R-134a/R-1234yf混合制冷剂为研究对象,对离子液体吸收R-134a/R-1234yf体系模拟发现,体系模拟选择性、阴离子-制冷剂的总相互作用能差异和实验选择性变化趋势一致。阴离子中与制冷剂产生强相互作用的原子是离子液体对R-134a和R-1234yf产生选择性的关键,-CN链、F原子的数量分别会影响[C2C1im][SCN]、[C2C1im][N（CN）2]、[C2C1im][C（CN）3]和[C2C1im][BF4]、[C4C1im][PF6]对R-134a和R-1234yf的选择性。 （3）对具有高选择性潜力的离子液体[C2C1im][FSI]、[C2C1im][Cl O4]、[C2C1im][Me SO3]吸收R-134a/R-1234yf体系模拟发现,三种离子液体均表现出较高选择性,[FSI]-对R-134a和R-1234yf具有最大的范德华相互作用差异。在此基础上,对R-134a/R-1234yf在三种离子液体中的溶解度进行了测量。结果显示,三种离子液体的实验选择性与模拟选择性变化趋势一致,[C2C1im][FSI]对R-134a和R-1234yf具有最高的选择性（8.01,298.15K）,且具有较好溶解性与流动性,是萃取精馏分离R-134a和R-1234yf的最佳萃取剂。

关键词： 高等教育   三全育人   有机化学   课程思政  

摘要： 有机化学作为食品与生物工程学院生命科学相关专业的基础课，在专业教学中具有重要地位。在“三全育人”的背景下，本课程在课程思政的基础上实施了教学创新与实践，具体如下：结合学情、课程特点，改进以往单一的教学模式，坚持以学生为中心，进行教学目标、教学理念、教学场景、教学方法的创新，在学生升学成绩、学生社会认可度、学生对教学的积极评价反馈等方面取得了较好的成效。

关键词： 学科大概念   有机化学   教学策略  

摘要： 在新课程改革不断深入的背景下，培养学生“化学学科核心素养”已经成为目前高中化学教学的核心任务与首要目标。新课程教学倡导和鼓励教师依据化学学科核心素养的内涵及发展水平，实施以学科大概念为核心的化学教学，促进学科核心素养的落实，培养学生应用化学知识解决实际问题的能力以及深度学习的素养。文章主要从高中有机化学模块的教学出发，分析论证了基于学科大概念的教学对高中生化学核心素养培养的积极影响，并以“乙醛的性质”为教学主题，进行了大概念引领下的教学实践研究，基于实践研究的结果提炼出了有机化学大概念教学在高中化学教学中的一些有效教学策略，为高中化学教师在未来实施大概念教学发挥一定的指导作用。

关键词： ADDIE模型   有机化学   化工专业   素能并重  

摘要： 以化工专业学生为教学对象，参照ADDIE模型5个主要模块对有机化学课程教学体系进行了构建，并在实际教学活动实施过程中持续对教学内容、教学模式、评价体系进行了探索和优化，以期在满足有机化学作为福建农林大学金山学院基础课通用性、一致性和适用性的前提下，兼具化工专业个性化，以专创融合为核心，夯实基础知识的同时，培养学生前瞻性视野和创新性能力，服务于培养“素能并重”应用型化工本科人才。

关键词： 萃取精馏   汽液平衡   离子液体   共沸(混合)物   流程模拟  

摘要： 乙酸乙酯作为良好的溶剂和原料广泛应用于人造香精、涂料和乙基纤维素等工业生产。乙酸酯化法生产乙酸乙酯的产物中存在大量乙酸乙酯、乙醇和水的液相混合物。在常压下,该三元液相混合物存在一个三元和三个二元共沸体系。常规精馏工艺难以有效分离共沸混合物。萃取精馏因其操作流程简单、工艺可控性强等特点,常被用于共沸混合物的分离。萃取精馏工艺的关键在于萃取剂的选择。离子液体作为新兴绿色溶剂,正逐步取代传统有机溶剂成为绿色萃取剂。但由于组成离子液体的阴阳离子众多,需要开发能高效筛选且准确针对特定体系筛选萃取剂的方法。基于上述目的,本文的研究内容如下: （1）基于COSMO-RS模型和粘度预测模型计算由5种阳离子,13中阴离子组成的65中离子液体的选择性、溶解度和粘度,并根据选择性高、溶解度大和粘度小的方法筛选合适的萃取剂。结果显示。[Ac]-类离子液体对三个体系的分离性能优异,而咪唑类离子液体则具有更优秀的溶解度和粘度。1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐（[BMIM][Ac]）因具有最高的选择性、较大的溶解度以及较小的粘度,被选为目标萃取剂。 （2）测定了101.325 k Pa下乙酸乙酯（1）+乙醇（2）+水（3）+[BMIM][Ac]（4）的四元汽液相平衡实验,发现随着[BMIM][Ac]的加入,体系中出现“盐析现象”,并随着离子液体浓度的不断增大,体系的相对挥发度明显提高,体系的共沸现象消失。使用NRTL方程和UNIQUAC方程分别关联了四元汽液相平衡实验数据。两个方程的RMSD误差分别为1.69%和2.20%,表明两个方程均能准确的描述含离子液体的乙酸乙酯+乙醇+水体系的汽液相行为。 （3）使用Gaussian16和Multiwfn软件定性定量的分析了[BMIM][Ac]打破乙酸乙酯+乙醇+水体系共沸的机理。结果表明,[BMIM][Ac]与乙酸乙酯、乙醇和水之间的相互作用能强度高于三者之间的相互作用能强度,使得原有体系的相互吸引随着离子液体的加入而消失,从而打破了共沸。通过IGHM分析发现[BMIM][Ac]与乙酸乙酯之间存在弱氢键作用,与乙醇和水之间存在强氢键作用,表明[BMIM][Ac]与乙酸乙酯的吸引力最弱。通过SAPT能量分解发现[BMIM][Ac]与三者间的相互作用能均有交换能和静电能主导。但由于乙醇和水极性强于乙酸乙酯,导致乙醇和水的相互作用能占比中色散能的占比小于诱导能的占比。 （4）使用Aspen plus软件模拟了以[BMIM][Ac]为萃取剂萃取精馏分离乙酸乙酯+乙醇+水共沸体系的工艺流程,并以TAC为目标函数使用序贯迭代法优化了工艺流程。结果表明,使用[BMIM][Ac]为萃取剂能得到质量分数为99.9%的乙酸乙酯、乙醇和水。流程所需的最小TAC为6.21×10～5$/year,最佳工艺操作条件为:N1stage=31,F1stage=18,F1solvent=13.5kmol/h,N2stage=39,F2stage=28,F2solvent=3.4kmol/h。流程模拟验证了[BMIM][Ac]作为萃取剂工业化应用的可行性。

关键词： 核心素养   高考化学试题   有机化学   教学策略  

摘要： 随着科技的进步和社会的发展,国家对创新型人才的需求日益增长,为了适应时代的变化,高考模式也在随之改变。自2017年起,部分省市已经进入新高考,四川省也将于2025年进入新高考。 为此,国内研究“核心素养”下的高考试题的学者很多,但大多集中在研究单一省份或多省份同一年的化学试题特点,且当前研究多聚焦于实验、化学反应原理、电化学、化工流程等专题,而有机化学作为高考化学的重要组成部分,以四川全国甲卷和其他新高考地方卷有机化学试题的对比研究寥寥无几。新高考地区化学卷将有机推断题选做变为必做,形式、内容也有所变化,因此基于核心素养的角度对高考有机化学试题的详析,不仅可以为命题教师提出数据材料,还可以优化一线教师教学策略。 本研究采用文献研究法、比较研究法、实验法和问卷调查法等,详细对2021-2023年全国甲卷、乙卷、浙江卷、湖南卷、辽宁卷、广东卷、北京卷、山东卷、新课标卷九类卷的有机化学试题进行对比分析,通过对每一道有机化学试题的情境、实际问题、必备知识、关键能力、学科素养及学业质量水平进行分析,总结出以下特点:第一,新高考地区化学试卷选择题增多,考查有机化学内容增多,范围更广;第二,新高考地区有机化学试题情境和全国甲卷变化不大,都以日常生活情境为主(特别是药物的合成情境);第三,新高考地区有机化学在内容上更加注重教材和课标新增内容的考查,(如酰胺官能团、化学键对基团极性的影响等);第四,在学科核心素养上,各地区都注重宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知的考查;第五,在学业质量水平方面,主要集中在水平2、3;第六,在关键能力方面,新高考地区更加注重探究与创新能力的考查,如在有机推断题中,考查形式和内容都变灵活,创新性更强,难度系数更大;第七,在考查要求上,新高考地区有机化学试题更加注重创新性。 本研究通过对高考有机化学试题的分析,结合师生有机化学教学现状存在的问题,提出了切实可行的教学策略,并设计基于“核心素养”下的教学设计案例,进行实证研究。最终本研究的结论是:第一,新高考有机化学试题的特点:有机选择题较基础,有机推断题更加灵活,更加注重考查学生的创新能力;第二,通过对学生问卷调查的分析,可发现学习基础知识不牢固,设计有机合成路线、同分异构体的判断和书写、生物大分子等知识点还存在较多问题;第三,总结教学启示:教师在教学中要注重情境的创设,在授课或讲题时注重思维的外显化,在教授新课时注重知识的结构化教学,注重作业的高质量设计等,在日常教学中注重对学生高阶思维的培养,发展学生的化学学科核心素养;第四,总结教学结论:统筹规划教学目标、重视真实情境的创设、注重“任务化”教学、注重驱动性问题的设计、注重“教学评”一体化。

关键词： 有机化学   实验教学   信息技术   教学探究  

摘要： 针对传统有机化学实验教学存在的教学效果不佳、学生学习积极性不高等问题，融合现代信息化教学模式改革传统有机化学实验教学，依托超星教学平台和虚拟仿真实验室，优化有机化学实验教学方式，构建科学合理的多元化课程评价体系。在有机化学实验教学中充分融合信息技术，激发学生学习兴趣、培养学生自主学习能力和创新能力，以满足学生个人发展及国家和社会发展对创新型人才培养的需求。

关键词： 有机化学   离子反应   协同过程  

摘要： 除了一般的协同反应，如电环化反应、环加成反应、σ键迁移反应之外，还有一些离子反应在反应过程中有协同现象出现。探讨了一些常见离子反应过程中的协同现象。在碳正离子重排、羧酸酯的碱性水解及其Claisen酯缩合等过程都有协同现象发生。

关键词： 高校教育   有机化学   教学改革   应用型人才  

摘要： 本文旨在探讨高校有机化学教育改革,基于应用型人才培养理念,以满足新时代对化学领域人才的需求。通过分析传统教学模式的不足,介绍基于应用型人才培养的高校有机化学教学改革模式,详细阐述改革策略,包括教学内容与方法的创新、实践环节的强化与多样化、师资队伍建设与教学资源投入。本文还选取了高校的案例,分析其教学改革实践与效果,总结成功经验。希望本文的研究和分析为高校有机化学教育改革提供有益的经验和思路,促进高校教育的不断发展。

关键词： 农林院校   有机化学   课程思政   教学改革  

摘要： 培养知农爱农、强农兴农的创新性应用型人才是农林高校的重要使命,在推进新农科建设和课程思政建设背景下,有机化学作为化学基础学科的重要组成部分,是农林高校公共基础课之一,具有覆盖面广、影响力大、重要性强等特点,因此,开展行之有效的课程思政建设具有重要意义。文章介绍北京农学院有机化学课程思政建设实践情况,研究根据学校办学定位和课程特点,深入挖掘思想政治教育资源,完善课程内容,改进教学方法,探索创新课程思政建设方法,将课程建设目标融入课程教学过程等情况。通过课程思政建设,取得一定成绩和良好效果,也可以为农林院校有机化学课程思政建设提供参考。