为应对日益严峻的国际竞争形势和国家对尖端人才的需求，西北大学物理化学教学团队从教学内容(融入课程思政元素)和教学模式(翻转课堂)两方面进行改革创新，激发学生的求知欲，调动学生学习的积极性和主动性，培养学生的综合学习能力，提高人才培养质量。本论文以“Nernst方程”的教学为例，建立了以教师启发为引导、以学生为中心的“翻转课堂”教学模式。通过开展小组讨论，在探究过程中提升学生研究学习和交流合作的能力，培养学生的创新能力和思辨能力，增进学生的民族自信心和社会责任感。

高效液相色谱(HPLC)是重要的仪器分析方法之一，然而大学仪器分析课程对于其固定相仅是粗略讲解，不能使学生将van Deemter方程理论知识与色谱柱固定相实际结构切实联系起来。本文介绍了一类新型核壳固定相，并从核壳型固定相的发展沿革、分离原理、结构优势几个方面分析了其教学应用。便于学生理解van Deemter方程应用并激发学生的学习兴趣。

在物理化学课程学习的过程中，如何高效准确地理解并总结化学热力学公式是学生所面临的主要难题。一方面体现在学生对公式理解不够深入，另一方面是热力学理论体系复杂，八个状态函数之间的关系容易混淆。本文旨在探讨涉及热力学中八个状态方程之间的关系式，及快速记忆掌握方法。内容包括探讨热力学基本方程、对应系数关系式，及麦克斯韦关系式的记忆方法和利用动画视频协助记忆。通过引入新的教学策略和记忆方法，帮助学生更好地理解和掌握这些公式，提高学习效果并打好热力学基础。

针对无机化学中能斯特方程的教学难点，本实验引入紧跟科学前沿的锌空电池为教学模型，通过改变电极氧化型和还原型浓度来探究能斯特方程影响因素，加深学生对于电化学过程的理解。同时将柔性电子技术引入实验课堂，以安全环保的卡拉胶作为固态电解质，引导学生学习、搭建固态锌空电池，并对其进行电池电压与弯曲角度的性能测试。此外，培养学生创造力，自主设计搭建多形态固态锌空电池，并对用电器进行供电。本实验紧密结合基础电化学知识，密切联系科研前端技术，使学生在加深对能斯特方程理解的同时，能够认识和制作柔性电子器件，激发学生对电化学课程的学习兴趣，且教学成本低、效果好。

在仪器分析领域，高效液相色谱(HPLC)具有举足轻重的作用，然而大学仪器分析课程未能深刻剖析固定相的精细结构和van Deemter方程中关键变量对分离效果的影响。本文以自由基聚合法和点击聚合法所制备有机聚合物整体柱为例，探讨了其结构和形貌对van Deemter方程中A、B、C三项的影响，力求使学生能够更加清晰地把握van Deemter方程的核心。

针对结构化学课程知识点繁多和概念碎片化、学生难以形成学科框架和完整知识体系的困境，本文提出以“薛定谔方程–近似模型–核心概念–简单应用”为主线，以一维势箱自由粒子模型、单电子类H体系、多电子原子、H₂⁺分子离子、H₂分子、多原子分子等“六条分支”来构建学科的逻辑框架与知识点图谱。使碎片化的知识重构关联，形成完整的知识链，帮助学生理解重要概念的逻辑关系、产生脉络及相互联系，并且为学生提供知识迁移的情境，达到知识理解与运用的目的。

液体饱和蒸气压实验通过测定一定温度区间内液体的饱和蒸气压，利用克-克方程得到摩尔蒸发焓。由于摩尔蒸发焓是温度的函数，不同温度区间其测定值不同，导致相对误差较大。结合摩尔蒸发焓的计算筛选温度区间以减小实验误差的方法未见应用于实验教学。本实验选择纯水代替有机试剂作为研究对象，根据基尔霍夫定律的方法计算不同温度区间水的平均摩尔蒸发焓，以此作参照确定最佳温度测量区间。进一步引入拉乌尔定律，将纯液体饱和蒸气压的测定扩展应用于电解质与非电解质溶液，可关联更多理论教学内容。实验结果表明，40–60 °C范围内测定纯水的饱和蒸气压误差较小，利用实验结果得到的摩尔蒸发焓与计算值相吻合，误差仅为0.465%。将该方法拓展至蔗糖和NaCl溶液饱和蒸气压的测定，可以进一步验证拉乌尔定律以及非理想稀溶液引入活度因子的必要性。此外，利用虚拟仿真技术演示静态法中气体分子的流向和系统压力的变化，增加可视化效果，使实验原理清晰易懂。

有质量微观粒子的“波粒二象性”和“量子化”等是初学量子化学过程中必须理解但又难以理解的基本概念。本文以电子的能量方程和动量算符出发讨论微观粒子的波粒二象性、运动空间的限域化和能量的量子化，推理得出限域导致量子化的结论。

基于QuadraSorb evo比表面和孔径分析仪的实测数据，深入解析了分析软件BET助手输出的典型的比表面积分析报告，包括相关测试参数含义、BET助手选点依据和直线方程拟合过程。此外还解读了样品测试准备阶段需要重点关注的事项，为正确使用比表面分析仪并充分理解报告内容提供有价值和具有针对性的指导。