以明矾、绿矾、胆矾为代表的矾类物质在人类生产生活和化学实践中的应用已有上千年历史。本文以一则故事引导读者探索明矾、绿矾和胆矾在净水、食品、杀菌、染色、制酸、医药等不同领域发挥的不同作用，熟悉相关的化学变化，并了解不当使用造成的危害。使读者在学习矾类相关知识的同时，体会化学与社会之间的密切关系。

通过一步水热法制备了CeCO₃OH-rGO (还原氧化石墨烯)，并在氩气(Ar)气氛下焙烧制备得到CeO₂-rGO复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、X射线光电子能谱以及紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等研究了复合材料的物相组成、微观形貌、空位缺陷和光电化学特性等。对比研究了不同GO (氧化石墨烯)负载量和NH₄HCO₃添加量下所制备材料的光催化性能，发现GO负载量为10 mg、NH₄HCO₃添加量为15 mmol的样品(CeO₂-10rGO-15)具有最窄的禁带宽度(3.17 eV)，对亚甲蓝(MB)的光催化降解率达80.66%。适宜的rGO负载量有利于促进CeO₂空位缺陷的形成，也有利于光生载流子的分离，进而促进光催化性能。

由于化学热力学知识抽象，因而被认为难以进行课程思政。本文以其中“化学反应热”教学内容为例，给出我们“润物细无声”地把思政元素融入教学的实践过程，以及实现对学生知识-能力-素质“三位一体”培养目标的点滴经验。

在研究沼渣生物炭吸附氨氮(NH₄⁺)的特性及机理的基础上，我们重点探讨了饱和沼渣生物炭的热再生性能，并研究了热再生参数(再生温度、再生时间、升温速率、保护气以及气体流速)对生物炭吸附性能的影响机制。沼渣生物炭对NH₄⁺的吸附量可达19.12 mg·g^-1，符合Langmuir模型，吸附机理主要是表面配位和离子交换反应。最佳热再生参数如下：温度为200 ℃，保护气为N₂，流速为0.5 L·min^-1，以5 ℃·min^-1的升温速率再生1 h。饱和生物炭首次吸附再生率为99.59%，经10次吸附-再生循环后，吸附再生率仍达89.55%，失重率小于5%。通过热重-红外联用仪(TG?IR)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、比表面及孔隙度分析和扫描电子显微镜(SEM)等多种手段进行表征，结果表明，多次循环热再生可破坏饱和生物炭表面的C=O、—OH和—COOH等含氧官能团，同时部分吸附位点被永久占用，导致吸附再生率逐渐下降。热再生可实现饱和生物炭中绝大部分氨氮的热解脱附，有效恢复生物炭孔隙结构和表面含氧官能团的吸附位点。

量热实验是物理化学实验课程中验证能量守恒定律和测定焓变的经典热力学实验。然而，传统手动操作存在数据采集效率低、处理繁琐等问题。为此，基于Python自主开发了具有图形界面的量热实验软件。集成数据采集、智能处理与可视化功能，实现了溶解热与燃烧热实验的数字化改造。软件通过串口通信模块实时获取温差数据，利用科学计算库自动完成雷诺校正与热力学计算，并结合交互式界面直观呈现实验数据。实践表明，该软件可缩短实验操作时长约30%，释放的课时资源为实验教学创造了更多探究空间。其教学应用有效推动了实验教学从操作训练向热力学原理深度理解的转型，并构建了“基础-进阶-创新”三级培养体系，为高校实验教学数字化转型提供了可复制的技术路径。

通过碱处理，优化了硅藻土(DIA)的孔隙结构，提高了孔隙率，增加了石蜡(paraffin)负载量。通过直接浸渍法制备了新型性状稳定的石蜡/碱改性DIA/膨胀石墨(EG-alDIAP)复合材料，并研究了其结构与性能的关系。结果表明，复合相变材料的石蜡负载量从47.4%提高到了61.1%，进而提高了复合材料的储热性能；向改性DIA中添加膨胀石墨(EG)提高了复合材料的传热能力，添加质量分数10% EG时导热系数提高了113%(从0.276 W·m^-1·K^-1提高到了0.589 W·m^-1·K^-1)。随着EG含量的升高，复合相变材料的相变潜热有所增加，但化学相容性、稳定性等无明显变化。含10% EG的石蜡/碱改性DIA复合材料具有可靠的储能性能、良好的温度调节性能和蓄放热能力。

提高电池隔膜的热稳定性、化学稳定性和力学强度，可以避免电池发生热失控等安全事故，对于提高电池的安全性能具有至关重要的作用。聚酰亚胺(Polyimide，PI)热稳定性优异、化学稳定性好、力学强度高，是电池隔膜材料的理想选择之一。本文研究了一种具有高温自闭孔性质的热塑性PI多孔薄膜的制备方法，通过将聚酰胺酸与有机碱三乙胺(Triethylamine，TEA)成盐，经热酰亚胺化后释放出TEA，原位成孔制备出具有高强度的PI多孔薄膜。通过红外，扫描电镜，力学性能表征等手段研究了PI多孔薄膜的成孔机理，微观形貌及影响因素，受热自闭孔历程，构效关系。研究结果表明：PI薄膜在热酰亚胺化过程中TEA脱除原位形成孔洞结构，孔洞的尺寸可以通过TEA的含量进行调控。该PI多孔薄膜具有热闭孔特性，且在闭孔前、后均呈现出优异的力学强度(~120 MPa)。本文采用原位成孔法构筑了具有优异热稳定性、高力学强度的PI多孔薄膜，该PI多孔薄膜在高温时可自闭孔，隔绝物质、热量的传输，有望为电池提供更有力的安全保障。

漆在中国数千年的使用沉淀出独特的漆艺文化。这里的“漆”是指大漆，从漆树中采集，主要成分漆酚通过化学反应形成漆膜，漆膜具有防潮、耐高温、耐酸碱等优良性质。大漆与色粉混合可以调制出光彩照人的色漆，被广泛地应用于髹饰、设备防腐和文物修复等。将科学与文化相结合，普漆中化学，传漆艺非遗，本文从化学的视角出发，介绍大漆中的化学成分和性质，从漆酚到漆膜发生的化学反应，设计一系列科普实验验证什么是大漆及其优良性质，让科普对象深切体会化学无处不在、化学的重要应用；介绍漆的发展历程，增加中小学生动手参与漆器制作和漆画绘制等梯度科普环节，锻炼青少年的动手能力，传递漆文化与漆艺人的工匠精神。通过糅合漆艺和化学，使科普对象领略到漆艺之美，认识到化学在漆中的重要作用，激发对化学的兴趣，从而达到弘扬漆艺非遗文化和传播化学科学知识的目的。

以物理化学知识体系为基础，从“正确的世界观与科学的方法论”“科学探索与科学精神”“人文素养与文化传承”3条主线，建设了面向地质类、材料类非化学专业的物理化学思政教学体系。将物理化学知识体系重构与思政教学整体设计相结合，促进学生价值塑造。通过教学设计将思政建设成果融入教学实践，取得了良好教学效果。

大学化学是高等院校的一门基础理论课，是培养综合性人才的重要途径。本文从学生和教师两方面深入分析了大学化学课程中分析化学部分教学实践中存在的问题。以“教学内容、教学方法、教学环境、评价体系”四个维度为核心，提出系统化改进与创新的教学模式。将科学前沿成果与产业发展引入教学环节，运用人工智能技术建立知识图谱。着力解决师生面临的问题，提升教师的跨学科教学能力，培养学生的化学思维，鼓励学生运用化学知识解决本专业实际问题的综合能力。着力帮助学生以及教师了解和认同本地区的历史、文化和价值观，增强文化自信。