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关键词： 有机化学   教材   化学实验   高等学校  

ISBN: (数字)9787122322814 ISBN: (纸本)9787122322814

摘要： 《有机化学实验》是化学工业出版社普通高等教育“十三五”规划教材。本书与《有机化学》（吴爱斌、李水清、龚银香主编，化学工业出版社）配套使用。本书注重基本原理、反应机理和实验操作相结合，强调实验技能的全面训练。全书由有机化学实验基本知识、有机化学基本操作技术?

关键词： 萃取精馏   环己烷   乙酸乙酯   二甲基亚砜   Aspen Plus模拟  

摘要： 环己烷与乙酸乙酯具有良好的溶解性和普遍的适用性,常作为化工原料、萃取剂以及洗脱剂等,在医药、纺织、香料和新能源等领域应用广泛。在工业生产中存在大量环己烷和乙酸乙酯的混合溶液,两者能形成最低共沸物,通过常规精馏的手段无法完成分离,本文采用萃取精馏法,以二甲基亚砜(DMSO)为萃取剂分离环己烷-乙酸乙酯共沸物系。本文首先依据溶剂极性、氢键理论等定性分析,初步筛选萃取剂;通过比较不同萃取剂作用下环己烷-乙酸乙酯的剩余曲线图,发现DMSO和乙二醇的选择性较好;采用UNIFAC基团贡献法对不同萃取剂作用下环己烷-乙酸乙酯物系的活度系数和相对挥发度进行定量计算,综合考虑各方面因素,确定最佳萃取剂为DMSO。其次以DMSO为萃取剂,测定加入萃取剂前后环己烷-乙酸乙酯体系的气液相平衡图,证明DMSO确实可以有效打破共沸。通过间歇萃取实验分离环己烷-乙酸乙酯共沸物,实验分析得到塔压降300 Pa左右,理论塔板数为33块,萃取剂进料塔板为第8块板,回流比为1.0,萃取剂进料为10 mL/min的最佳操作条件下,可以获得纯度达98.6%(质量分数)环己烷产品,收率约81.2%。然后通过Aspen Plus研究该物系的间歇精馏工艺,分析间歇萃取精馏过程中塔顶馏分、塔釜残液和各接收罐组分质量分数随时间的变化曲线。在最佳工艺条件下,操作周期约为4.20 h,可以获得纯度为98.9%的环己烷产品和纯度为99.6%的乙酸乙酯产品。最后通过Aspen Plus研究不同因素对该物系的连续萃取精馏过程的影响,采用双塔结构,通过灵敏度分析,确定连续萃取精馏工艺中萃取精馏塔的最佳操作条件是理论塔板数为33块、溶剂比为1.0、回流比为0.6、萃取剂进料塔板为第7块板、原料进料塔板为第25块板;溶剂回收塔的最佳操作条件是理论塔板数为10块、原料进料塔板为第7块板、回流比为0.5。最终可以获得环己烷产品、乙酸乙酯产品、DMSO的纯度分别达99.8%、99.7%、99.9%。

关键词： 药学专业   有机化学   药学知识   渗透  

摘要： 有机化学是一门重要的药学基础课程,本课程要使药学专业学生掌握从事药学工作所必须的有机化学基础理论和基本技能。但在教学过程中,教学活动与专业课严重脱节,不重视药学知识在教学中的渗透,造成学生普遍反映课程理论性较强,实用性较低,内容单调,学习积极性不高。由于该课程是药学基础教学的难点课程之一,为解决学生的学习问题,激发学生的学习兴趣,引导学生主动学习,不断提高教学质量,给学生今后开展专业课程的学习打下扎实的基础,结合多年的教学经验,分别从渗透药学知识的课前准备工作及渗透的着力点两方面进行了教学探讨。

关键词： 有机化学   JiTT   教学模式   信息技术  

摘要： 信息技术的迅速发展推动了社会的全面进步,我国始终坚持把教育摆在优先发展的位置,提出要大力加快教育信息化建设的进程,如何利用信息技术的优势,生成一种适应学科教学的方式,使学生从被动学习转变成自主学习,有效地提高学习效率成为了当前教育的热点。有机化学是化学学科的主要组成部分,以教为主的课堂教学难以将有机化学知识教授出理想的效果。研究将信息技术应用于有机化学知识的教学中,以解决教学中存在的问题。本文根据高中有机化学的学科特点,设计了与其特点相适应的基于Android平台的JiTT教学模式,通过对JiTT教学模式在高中有机化学教学中的实施,使教学效果得到了显著的提高,同时提高了学生学习的积极性和自主性等等。论文主要分为四部分:第一部分介绍了课题的研究背景和现状,阐述了研究的具体内容和方法,说明了本次研究的目的和意义。第二部分探讨了该研究的相关理论基础,并界定了“Ji TT”、“教学模式”、“JiTT教学模式”的基本概念和内涵。第三部分分析了高中有机化学的学科特点,且结合其特点设计了基于Android平台的JiTT教学模式,并将该模式应用于高中有机化学教学实践中,并对实践结果进行了调查和分析。第四部分研究的结论与展望,反思了研究不足,提出了后续的研究方向。本研究构建了高中有机化学的适时教学模式,实现了信息技术与学科知识教学的融合,提高了有机化学的教学质量。

关键词： 有机化学   迷思概念   二段式测验   高三学生  

摘要： 在课程改革的背景下,科学素养的培养受到人们的关注,科学概念的学习是培养科学素养的基础。所以,了解学生科学概念的掌握情况即学生是否存在迷思概念,以及对学生迷思概念的转变研究成为了教学和教学研究工作中的热点。有机化学是高中化学知识的一个重要组成部分,由于有机化学物质种类多、结构多样、复杂,反应机理抽象、反应类型多,因而涉及较多的概念。为了真实了解学生有机化学概念的学习情况,笔者对高三学生有机化学学习中存在的迷思概念进行了探查。研究得到如下结论:(1)学生学完有机化学后,还存在迷思概念,其中在结构简式、苯的同系物、烃的衍生物、空间构型、脂肪烃、氧化/加成反应、顺反异构等概念主题存在较多迷思概念,在芳香烃、官能团异构、同系物等概念主题存在的迷思概念相对少一些。(2)进行差异性比较发现,实验班与普通班学生在概念的理解上存在显著性差异。实验班学生对有机化学概念的理解均要好于普通班学生,普通班学生存在较多的迷思概念。其次,男女在有机化学这些概念的理解上不存在明显差异。(3)有机化学产生迷思概念的主要原因有:(1)有机化学概念本身的复杂性、抽象性、易混淆性;(2)教师的原因;(3)必修与选修衔接问题;(4)学生个人因素。此外,在调查基础上,提出了促进高三学生有机化学迷思概念转变的教学建议。

关键词： 有机化学   教材   化学实验   高等学校  

ISBN: (数字)9787122327192 ISBN: (纸本)9787122327192

摘要： 《有机化学实验》内容包括有机化学实验的一般知识、有机化学实验基本操作、单元反应制备实验、多步反应合成实验、创新性实验5个部分，书后给出思考题答案以便于学习参考。《有机化学实验》适应新形势下有机化学实验教学的新要求，强化了对基本操作要点的详细阐述，明确技术要点的数据指标；突出了新技术、新方法的应用以及综合性、设计性、创新性实验内容的编排，体系新颖，内容实用。本书有助于增强学生的绿色环保意识，注重综合创新能力的培养。《有机化学实验》可作为高等院校化学、化工、制药、药学、环境、生物、食品等相关专业的教材使用，也可供化学、化工、医药、环境、生物等相关领域的工作人员参考。

关键词： 乙酸乙酯   异丙醇   离子液体   萃取精馏   气液相平衡  

摘要： 乙酸乙酯和异丙醇作为重要的化工原料和有机溶剂在工业中应用广泛,二者在常压下会形成共沸物,工业上一般使用萃取精馏进行分离,但目前萃取精馏技术分离效果表现一般,开发高选择性能萃取剂,是改善萃取精馏技术的关键。近年来,由于离子液体具有突出的物理化学性质已经成为萃取精馏过程中非常具有潜力的萃取剂。因此,本文选用离子液体作为萃取精馏分离乙酸乙酯-异丙醇共沸物系的萃取剂,研究离子液体对乙酸乙酯-异丙醇物系分离性能的影响,为萃取精馏技术应用与发展拓展空间。通过查阅大量文献及资料,筛选并合成了氯化1-丁基-3-甲基咪唑([BMIM][Cl])和1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([BMIM][Ac])两种离子液体,并进行结构表征、纯度分析、含水量测定,结果表明合成的离子液体可以满足本实验的要求。在101.3kPa下测定了乙酸乙酯-异丙醇二元物系及其含离子液体的三元物系的气液相平衡数据,通过对比分析考察两种离子液体对共沸物系相平衡行为的影响,结果表明两种离子液体均可明显提高乙酸乙酯对异丙醇的相对挥发度,并有效打破物系的共沸,且[BMIM][Ac]的分离效果较好。采用NRTL模型对实验数据进行关联,结果显示NRTL模型的关联值与实验值吻合良好。应用NRTL模型对实验数据关联得到的交互作用参数,结合Aspen plus软件,以[BMIM][Ac]、[BMIM][Cl]为萃取剂模拟了萃取精馏分离乙酸乙酯-异丙醇的过程,探讨了理论塔板数、物料及萃取剂的进料板位置和温度、回流比、摩尔溶剂比对过程的影响,将乙酸乙酯纯度及收率均达到99%作为指标且考虑能耗、设备及操作成本,优化得到了可供工业应用参考的工艺条件。

关键词： 电化学抛光   Ni-Ti合金   粗糙度   耐蚀性   亲疏水性  

摘要： Ni-Ti合金在低温下发生塑性形变,加热至某一设定温度时能克服自身形变恢复原始形状,在宏观上展现出形状记忆效应。因其特有的形状记忆特性、良好的超弹性以及低密度、无磁性等优势,广泛的应用于机械电子、航空航天、能源交通、石油化工等领域。此外因其良好的生物相容性和抗蚀性,在医学领域应用颇广。由于Ni-Ti合金植入物弹性高、体积小、结构复杂,传统机械抛光加工方法很难适用。而电化学抛光可以加工机械抛光难以加工的材料、复杂型面工件和细小零件,且经电化学抛光的工件表面质量良好。此外,电化学抛光具有加工效率高、操作简单、劳动强度小等优势。因此,电化学加工方法常用作Ni-Ti合金的表面处理和抛光。文中以热轧Ni-Ti形状记忆合金板材为研究对象,基于自行研制的电化学抛光加工系统,研制了一种电化学抛光液。在此电化学抛光液中,通过单因素试验法及正交试验法,分析了电流密度、抛光时间、抛光温度、电极间距等因素对电化学抛光的影响程度及影响机理,得到最佳电化学抛光工艺。采用MicroXAM-100白光干涉仪、Quanta 250扫描电镜、FM800显微硬度计、OCA15EC接触角测量仪和CHI670E电化学工作站等系统检测电化学抛光对Ni-Ti合金的表面形貌、表面粗糙度、表面成分分析、显微硬度、亲疏水性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:电化学抛光最佳工艺参数为电流密度i=1.0A/cm2、电极间距d=15mm、抛光时间t=140s、抛光温度T=15℃。电流密度是影响电化学抛光质量的最主要因素,其余依次为电极间距、抛光时间和抛光温度。在最佳工艺参数下电化学抛光质量良好,Ni-Ti合金试件表面粗糙度值降低至27.8nm,表面平整均匀、光亮如镜,能清楚反映出钢尺刻度。在最佳抛光工艺下,研究电化学抛光对Ni-Ti合金表面性能的影响。EDS检测表明:与电化学抛光前相比,电化学抛光后的Ni-Ti合金表面Ti元素净强度明显上升,Ni元素净强度变化不大,O元素含量较电化学抛光前相比上升至7.86%。显微硬度检测表明:与原始Ni-Ti合金试件相比,酸洗及电化学抛光加工均能降低Ni-Ti合金表面显微硬度,且经电化学抛光的Ni-Ti合金试件显微硬度值最低,蚀除的冷作硬化层更厚。亲疏水性检测表明:经砂纸打磨、酸洗、机械抛光及电化学抛光加工的Ni-Ti合金试件表面均呈疏水特性,但经电化学抛光加工的疏水性能最强,接触角达97.7°。腐蚀测试表明:以Hanks’模拟体液为腐蚀介质,在砂纸机械打磨、酸洗、机械抛光及电化学抛光等表面加工方法中,经电化学抛光的Ni-Ti合金试件Tafel极化曲线最为平缓、自腐蚀电位更正,阴极析氢反应最弱。与机械抛光相比,腐蚀电流密度低一个数量级,具有良好的抗蚀性,改善了生物相容性。

关键词： 有机化学   教材   化学实验   高等学校  

ISBN: (数字)9787305203763 ISBN: (纸本)9787305203763

摘要： 《有机化学实验（第3版·立体化教材）》配合实验教学示范中心建设，力图在内容和形式上进行一些新的尝试，使学生能得到更多的训练，获得更多的知识，并能够把各方面的知识综合联系起来，在认识上有一个质的飞跃，以达到培养学生实践能力和创新能力的目标。《有机化学实验（第3版·立体化教材）》共五章，精心选择了有代表性、有典型性的实验70个以及必需的有机化学实验方法。

关键词： 烯丙醇   汽液相平衡   N-甲基吡咯烷酮   萃取精馏   动态控制  

摘要： 烯丙醇的生产过程中常压下可以与水形成共沸物,利用普通精馏操作工艺难以达到分离目的。本文利用化工模拟软件Aspen Plus和Aspen Dynamics,以全年经济总费用(TAC)为目标函数进行设计模拟,并且通过试验的方法选择合适的萃取剂,设计并优化了萃取精馏的操作流程,并对最优工艺流程进行动态扰动控制分析。通过实验测定了常压下烯丙醇+N-甲基吡咯烷酮、烯丙醇+N-甲基甲酰胺和烯丙醇+乙二醇三组二元体系的汽液相平衡(VLE)数据。通过实验所得的VLE数据采用Herrington、van Ness、infinite dilution、纯组分一致性热力学校验方法来检验VLE数据的热力学一致性。对于实验测定的VLE数据,通过NRTL、UNIQUAC和Wilson三个活度系数模型回归得到相应的二元交互作用参数。通过模拟得到三元体系的剩余曲线图,并且得到在萃取剂作用下烯丙醇+水的x-y图,根据萃取剂对相对挥发度的影响,优选N-甲基吡咯烷酮作为萃取剂用于烯丙醇+水体系萃取精馏流程的研究。通过使用Aspen软件对萃取精馏流程中需要的设计规定和压力选择进行了初步的设计,基于年度总费用(TAC)为目标函数,以序贯迭代搜索法对目标函数进行优化求解,优化得出萃取精馏塔TAC为6.35 X 105$/年,萃取剂流率为130kmol/h。在优化的萃取精馏流程下提出固定回流比的控制结构、QR/F的前馈控制系统和R/F的比值控制系统、带有组成控制器的控制结构,并且通过引入流率和组成的扰动来评估控制结构处理各种扰动的效果。结果表明带有组成控制器的控制结构可以较好的处理各种扰动的出现。通过将萃取剂流率增大至140kmol/h时,其控制结构对烯丙醇和水的纯度都可得到很好的控制。但是由于萃取剂流率的增加导致TAC比前者高出10.1%。将扰动改为±10%对各个控制结构进行进一步的分析,结果表明添加组成控制器的结果和改变萃取剂流率的控制结构都可以更好的处理各种扰动。