《大学化学项目式学习》旨在为大学化学学习提供鲜活的案例素材。全书共有22个项目,主要内容涉及大学化学各个方向,包括无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、高分子化学、材料化学、精细化工工艺学和化学教学论等。既有新授课也有复习课;既有单一方向的项目,也有涉及多个方向的项目。每个项目设有项目导航,按项目—任务—活动的逻辑线索引导师生开展项目学习,结合科学的评价工具实现教-学-评一体化。项目大都经过了实践检验,突出项目实施的过程性及可操作性,为读者理解项目式学习提供参考。
本书可作为高等院校化学专业(含师范)学生的学习教材,也可作为高校化学教师的教学与研究参考资料。
项目一 构建与定量探究含膜铜锌原电池001
任务一 探电池之源,明能量之变002
任务二 析隔膜之优,解盐桥之困003
任务三 控变量之变,究效能之律005
任务四 解异常之惑,优工程之策007
任务五?项目成果交流及评价008
项目二 揭秘过渡金属配合物的热致变色行为012
任务一 逆推循证,探讨变色机理013
任务二 溯因思考,分析影响因素017
任务三 理实贯通,调控变色行为019
任务四 链接前沿,拓宽设计思路026
任务五?项目成果交流及评价028
项目三 工业废气中SO2气体的处理与资源化利用032
任务一 建构完整知识体系034
任务二 实验室到工业尺度全流程实践037
任务三 了解前沿技术,拓展学科边界038
任务四 项目成果交流及评价041
项目四 合成香豆素-3-羧酸044
任务一 联系生活,再识醛和酮045
任务二 寻找香豆素-3-羧酸的合成路线046
任务三 实验合成目标产物050
任务四 分离提纯与表征目标产物051
任务五 项目成果交流及评价051
项目五 合成“百年神药”阿司匹林056
任务一 联系生活,再识羧酸及其衍生物057
任务二 链接文献,明确阿司匹林制备原理058
任务三 方法引导,完成合成实验方案设计060
任务四 实验制备,合成阿司匹林并表征061
任务五 实验反思,优化阿司匹林合成方案064
任务六 项目成果交流及评价066
项目六 设计褪黑素的合成路线069
任务一 ?再识杂环化合物071
任务二 理论钻研:吲哚的性质与反应机理072
任务三 文献检索:褪黑素合成路线条件筛选与优化074
任务四 思路迁移:从褪黑素到其他含吲哚药物分子设计076
任务五 项目成果交流及评价078
项目七 设计液晶化合物的合成路线与产品制备082
任务一 联系生活,再识液晶化合物083
任务二?探秘液晶化合物的合成路线084
任务三?实验合成目标化合物087
任务四?分离提纯并表征目标产物088
任务五?项目成果交流及评价089
项目八 制作一份水质监测报告096
任务一? 选取水样并绘制水质监测报告097
任务二? 测定水样的化学需氧量(COD)099
任务三? 溶解氧(DO)测定技术应用102
任务四? 水质关联性探究103
任务五? 项目成果交流及评价103
项目九 酿造、分析与评价传统米醋107
任务一?传统米醋的酿造109
任务二?化学分析法测定自酿米醋的总酸含量112
任务三?自酿米醋感官评价与仪器分析117
任务四?项目成果交流及评价119
项目十 制备贝壳环保净水剂124
任务一? 情境引入,明确净水原理与方法125
任务二? 设计方案,绘制铅标准工作曲线126
任务三? 制备贝壳净水剂,测试其性能128
任务四? 项目成果交流及评价130
项目十一 探究 H2 + Cl2 2HCl 反应微观机理134
任务一? 走近H2与Cl2的反应136
任务二? 探究H2 + Cl2 2HCl的反应历程137
任务三? 构建基元反应势能面139
任务四? 项目成果交流及评价142
项目十二 探秘芯片制造的关键材料:光刻胶148
任务一? 了解光刻技术的基本流程149
任务二? 了解光刻胶并设计感光树脂的合成路线150
任务三? 探究光刻胶的光刻反应原理154
任务四? 了解光刻技术的应用领域156
任务五? 项目成果交流及评价157
项目十三 探秘壳聚糖基自愈合水凝胶的机理及应用162
任务一?认识壳聚糖和自愈合水凝胶164
任务二?理解壳聚糖与天然聚合物复合过程165
任务三?明晰壳聚糖与合成聚合物复合过程168
任务四?了解壳聚糖基自愈合水凝胶的应用171
任务五?项目成果交流及评价172
项目十四 揭秘锂离子电池隔膜175
任务一? 认识锂离子电池隔膜177
任务二? 设计制备锂离子电池隔膜183
任务三? 测试优化锂离子电池隔膜187
任务四? 项目成果交流及评价189
项目十五 探秘跨越千年的靛蓝染料196
任务一? 以古观今,了解靛蓝使用历史197
任务二? 由表及里,探究靛蓝染色原理199
任务三? 理论指导,制备并表征靛蓝201
任务四? 拓展探究,靛蓝的染色回收204
任务五? 项目成果交流及评价206
项目十六 制备高阳离子度棉基吸附剂209
任务一? 联系生活,再识棉袜,发现问题211
任务二? 走进教材,构建项目,分析问题213
任务三? 深挖化学原理,聚焦问题解决214
任务四? 棉纤维素的预处理214
任务五? 高阳离子度棉基吸附剂的制备及协同优化215
任务六? 高阳离子度棉基吸附剂的应用开发218
任务七? 项目成果交流及评价219
项目十七 绿色创制与应用水体除磷吸附剂222
任务一? 知危明患,了解“磷”危机224
任务二? 探键析理,解构吸附剂除磷密码224
任务三? 巧思精进,优化吸附剂制备工艺226
任务四? 匠心求证,分析吸附剂的性能229
任务五? 变废为宝,实现含磷废渣资源化230
任务六? 项目成果交流及评价231
项目十八 制备高性能钙钛矿太阳能电池235
任务一?文献调研与方案设计237
任务二?PSC器件制备与优化239
任务三?电学性能测试242
任务四?多维度表征与机理解释244
任务五?项目成果交流及评价248
项目十九 探秘糖尿病的成因与预防253
任务一 ?鉴往知来?认识糖尿病255
任务二? 探微究理?化说糖尿病256
任务三? 躬行实证?化解糖尿病 258
任务四? 未雨绸缪?化防糖尿病 261
任务五? 项目成果交流及评价263
项目二十 命制一道高考化学试题267
任务一? 了解高考政策?聚焦命题动向269
任务二? 链接课程标准?把握命题依据269
任务三? 查阅有关文献?探析命题流程271
任务四? 分析高考试题?提炼命题框架273
任务五? 初创高考试题274
任务六? 优化高考试题275
任务七? 项目成果交流及评价278
项目二十一 设计手持技术数字化实验282
任务一? 了解手持技术数字化实验的研究概况284
任务二? 手持技术数字化实验初体验285
任务三? 了解手持技术数字化实验的相关理论286
任务四? 经典案例的设计与开发287
任务五? 项目成果交流及评价290
项目二十二 设计“利用覆铜板制作图案LED灯”微项目教学295
任务一? 认识微项目教学297
任务二? 构思微项目教学298
任务三? 微项目教学实验操作训练300
任务四? 微项目教学集体备课301
任务五? 项目成果展示及评价302