大型仪器实验课程是化学类本科教育中实现理论学习与实践技能有效衔接的关键环节，但受限于仪器结构复杂性与跨学科知识的综合要求，传统教学模式难以有效激发学生的学习兴趣与参与积极性。本文以“融仪于境，创学于行”为理念，提出了一种以学生为中心的虚实融合教学模式。通过沉浸式虚拟现实(VR)技术与报废仪器配件相结合，直观展示仪器结构与原理；以科学家视角的角色扮演，引导学生探索仪器发明与应用的历史情境；结合实际科研课题实施项目化教学，使学生在解决真实问题的过程中培养科研思维与综合实践能力。教学实践表明，该模式显著提升了学生的学习兴趣与主动参与度，为培养具备跨学科视野和实践能力的复合型化学人才提供了有效途径。

冷热现象是人类最早观察和认识的自然现象之一。在自然界的能量转化现象中，化学能与热能的转化是常见形式之一。现代社会中，有很多相关应用给大众生活带来了极大的便利。本科普实验秉承着“应用化学，安全至上，造福社会”的理念，旨在通过简单的实验，激发普通大众对化学的兴趣，帮助他们正确认识化学，了解化学反应可能存在的安全风险，并培养其正确的安全意识。实验围绕化学反应中两个特征鲜明的反应：吸热反应(氯化铵与氢氧化钡反应)和放热反应(发热包与水反应)，针对不同知识背景的受众，设计了不同的呈现形式(如趣味实验——气球捏捏冰、情景剧——碘-淀抱抱乐)，在幼儿园、中学和社区开展了多场主题科普教育活动。实验通过这些活动向大众展示了化学能与热能之间相互转化的奇妙现象，普及了相关安全常识，使不同的受众真切地感受到了化学的无穷魅力，同时也提高了他们的安全意识。

厨余垃圾的不当处置会造成土地和水资源的污染，随着垃圾分类政策在全国的推行，有效处理厨余垃圾成为解决环境问题的热点议题。厨余垃圾黏度的大小可直接影响处理设备的选型和工艺参数确定。将厨余垃圾的黏度测定作为实际应用案例引入物理化学实验教学，结合实际改进实验，对不同组成厨余垃圾的黏度值进行测量，考察含固率、转子型号、搅拌速度选择等对黏度值的影响，为厨余垃圾处理设备选型及工艺参数选择提供理论依据。改进后的实验可以强化学生学以致用的意识，增强对工程问题的综合性和复杂性的认识，启迪学生对厨余垃圾资源化利用的探索思考，实现基于“双碳”和绿色环保的创新思维学科素养培养，增强社会责任感。

为解决当前分析化学实验教学中常出现的“重结果达标、轻过程规范”问题，本教学团队开展了将标准化理念融入分析化学实验课程的教学实践。在内容层面，教学团队制定了统一教案，明确了教学重难点、讲解逻辑及操作规范；在实践层面，推行“虚拟仿真预习+学生自查”相结合的沉浸式教学模式，助力学生从“机械模仿”转变为“主动规范”。同时依托预实验以规避潜在教学风险，配套提供评分标准；在考核层面，以过程性评价为核心，细化了操作与数据结果的评分标准，引导学生重视实验全流程的标准化。教学实践表明，该方法不仅提升了学生实验操作的规范程度与数据质量，还改善了分析化学实验教学的整体质量，为实验课程教学改革提供了有益思路。

通过水热法制备了锰、铋共掺杂铌酸钠压电骨修复材料。通过扫描电镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、压电力显微镜、电化学工作站、紫外可见近红外光谱仪、电子顺磁共振波谱仪等对该材料的微观形貌、组成结构、压电性能、声动力性能和类酶活性等进行表征。结果表明，该材料兼具压电性能和类酶活性，超声触发压电响应不仅促进细胞增殖，而且增强声动力和类酶活性，产生活性氧，协同杀死细菌/清除生物膜。

锌离子电池(ZIBs)由于其安全性、可持续性、成本效益和高能量密度而越来越受欢迎，有望成为锂离子电池(LIBs)的替代品。目前对锌离子电池已经进行了广泛的研究。然而，锰基正极材料在锌离子电池中的应用带来了挑战，特别是金属溶解和材料不稳定性等问题。这些挑战导致电池循环稳定性较差，阻碍了锌离子电池发展的进程。本文概述了锌离子存储机制，阐明了锰基正极材料面临的挑战，并提出了改善其性能的优化策略。最后，讨论了锰基正极材料的潜力。

具有富锂锰基材料(LRMs)的全固态锂离子电池(ASSLBs)因其高能量密度和安全性被视为下一代储能体系。然而，不可逆的氧释放导致的卤化物固态电解质(SEs)严重的界面降解问题亟待解决。本研究合成了兼具高容量与稳定性的铬掺杂LRMs材料。Cr³⁺/Cr⁶⁺的可逆氧化还原反应提升了额外的容量，同时Cr⁶⁺离子在八面体与四面体位点间的可逆迁移有效维持了材料结构稳定性。此外，强Cr–O键能稳定晶格氧，构建稳定的正极/电解质界面并缓解电压衰减。因此，采用LRMs-Cr0.1正极与卤化物电解质的ASSLBs在0.5C倍率下循环500圈，每圈容量衰减率仅为0.065%。值得注意的是，LRMs-Cr0.1//Li₂₁Si₅@Si/C全电池在0.3C倍率下循环1000圈，容量保持率接近100%，对应的能量密度为413.11 Wh kg⁻¹。该研究为开发高能量密度的固态电池提供了指导。

随着新能源汽车与电子产品的快速发展，储能设备对电池正极材料的能量密度提出了更高要求。富锂锰基正极材料(xLi₂MnO₃·(1-x)LiTMO₂，TM=Ni、Co、Mn)因其独特的阴离子氧化还原特性，以及由高Mn含量带来的高比容量和低成本优势，备受关注，已成为发展高能量密度电池的关键正极材料之一。然而，其合成过程中不同反应物间的相变过程及元素价态变化尚未完全阐明，且合成工艺对材料的首圈库仑效率、倍率性能及电压衰减特性等电化学性能的影响也缺乏系统性研究。为实现富锂锰基正极材料的可控制备，本文从材料的特殊结构与反应机制出发，梳理了常用合成方法及其特点，系统阐述了合成过程中不同反应物与反应条件、前驱体与锂源种类、过渡金属与锂源配比、烧结氧分压及烧结工艺对材料性能的影响，并综合分析了材料形成过程中的锂化演变、物相变化、元素价态变化及缺陷对其物理化学性质与电化学性能的作用机制。通过调控合成反应条件可以分散材料中的Li₂MnO₃晶畴，从而减轻因晶格氧析出导致的容量损失，减少合成过程中产生的缺陷，在确保材料结构稳定性的同时拓宽锂离子扩散通道。最后，本文对富锂锰基正极材料合成过程的研究进行了总结与展望。

灵芝与芦荟是传统中药，《本草纲目》等典籍对其药用价值多有记载，但对其微量元素与药理功效的讨论较少。本实验借助火焰原子吸收光谱法，浅析中医药的无机成分。基于仪器分析实验课程特点，探索并建立以问题研究为核心的本科生教学模式，深化创新性实验改革，培养学生创新精神和实践能力的同时增强传统文化认同。

微塑料污染已成为全球环境问题，将其转化为碳量子点为污染治理提供了创新思路。本实验采用水热法和灼烧法制备碳量子点，并对其光学性能进行系统分析。同时，研究了Fe³⁺对碳量子点荧光效果的影响。实验内容涵盖了制备、性能分析及Fe³⁺检测等，操作简便，融合了有机化学与环境化学，增强了实验的趣味性与教育价值。